Energie effizient nutzen
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- Vincent Frei
- vor 6 Jahren
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1 ZPG Biologie, Naturphänomene und Technik ZPG BNT 2017 effizient nutzen 1 effizient nutzen Multiplikatorentagung Bad Wildbad
2 effizient nutzen In welchen Gegenständen, die Sie jetzt bei sich haben, steckt? Entscheiden Sie sich für einen Gegenstand. Überlegen Sie, woran man merkt, dass in dem Gegenstand steckt. Hausaufgabe für die Schülerinnen und Schüler: Bringe in die nächste BNT-Stunde etwas mit. Erläutere schriftlich, woran man merkt, dass in dem Gegenstand steckt. ZPG BNT 2017 effizient nutzen 2
3 effizient nutzen ZPG BNT 2017 effizient nutzen 3
4 effizient nutzen Warum in BNT? Die quadriga und der Bildungsplan 2016 Sprache im naturwissenschaftlichen Unterricht Schülervorstellungen Eckpunkte für den BNT-Unterricht ZPG BNT 2017 effizient nutzen 4
5 Warum in BNT? ZPG BNT 2017 effizient nutzen 5 Zentraler Fachbegriff in den Naturwissenschaften & der Technik Wichtiger Begriff im politisch-gesellschaftl. Diskurs ( wende, ) Entwickeln einer fachlich korrekten, anschlussfähigen Vorstellung Verständnis für den sorgsamen Umgang mit (Leitperspektive BNE)
6 Warum in BNT? In physics today, we have no knowledge of what energy is. Richard Feynman Eine einfache Definition von ist fachlich unmöglich. Alltagsbegriff dem Fachbegriff nahe aber oft fachlich ungenau oder falsch verwendet Ein fachdidaktisch gesichertes Fundament ist notwendig! übertragen gespeichert quadriga bleibt erhalten Grundidee: Verständnis entwickeln entwertet im handelnden Umgang mit im Kennenlernen der grundlegende Eigenschaften hierbei ZPG BNT 2017 effizient nutzen 6
7 Die quadriga ZPG BNT 2017 effizient nutzen 7 träger des Alltags formen umwandlung in einem System gespeichert thermisch: Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung mechanisch: durch Kräfte elektrisch: z.b. bei Stromkreisen übertragen Insgesamt bleibt die gleich. Grundlegendes Naturprinzip Grundlage für bleibt erhalten erhaltungssatz der Mechanik 1. Hauptsatz der Thermodynamik entwertet irreversible Umwandlung in thermische, Verteilung auf die Umgebung für Menschen weniger nutzbar 2. Hauptsatz der Thermodynamik Entropie
8 übertragungsketten Situation unter der Perspektive übertragung, z.b.: (C.-J. Pardall) flussdiagramm als grafische Darstellung (Bsp. BNT): Sonne/ Lampe Elektromotor Solarzelle Propeller bewegte Luft ZPG BNT 2017 effizient nutzen 8
9 effizient nutzen ZPG BNT 2017 effizient nutzen 9
10 im BNT-Bildungsplan ZPG BNT 2017 effizient nutzen 10 (2) von Nutzpflanzen für Menschen (3) Nutzpflanzen für wirtschaft (5) brennbare Materialien als träger (12) jahreszeitliche Angepasstheiten von Tieren in Bezug auf gespeichert übertragen bleibt erhalten entwertet
11 im BNT-Bildungsplan ZPG BNT 2017 effizient nutzen 11 gespeichert bleibt erhalten (1) übertragungsketten in Natur und Technik (4) Verbrennungen: abgabe (8) drei thermischen transportarten (9) Aufnahme von Wärmestrahlung und Anwendungen in Natur und Technik (10) Wärmedämmung in Natur und Technik (12) jahreszeitliche Angepasstheiten: haushalt (13) Angepasstheit: energieoptimierte Fortbewegung im Wasser oder in der Luft (14) : technischer Prozess übertragen entwertet
12 im BNT-Bildungsplan ZPG BNT 2017 effizient nutzen 12 gespeichert bleibt erhalten übertragen entwertet
13 im BNT-Bildungsplan ZPG BNT 2017 effizient nutzen 13 gespeichert bleibt erhalten übertragen entwertet (1) sorgsamer Umgang mit (11) Experimente zu: sorgsamer Umgang mit / Verhaltensregeln
14 im BNT-Bildungsplan ZPG BNT 2017 effizient nutzen 14 (2) von Nutzpflanzen für Menschen (3) Nutzpflanzen für wirtschaft (5) brennbare Materialien als träger (12) jahreszeitliche Angepasstheiten gespeichert bleibt erhalten (1) übertragungsketten in Natur und Technik (4) Verbrennungen: abgabe (8) drei thermischen transportarten (9) Aufnahme von Wärmestrahlung und Anwendungen in Natur und Technik (10) Wärmedämmung in Natur und Technik (12) jahreszeitl. Angepasst- übertragen entwertet heiten: haushalt (13) Angepasstheit: energieoptimierte Fortbewegung im Wasser oder in der Luft (14) : techn. Prozess (1) sorgsamer Umgang mit (11) Experimente zu: sorgsamer Umgang mit /Verhaltensregeln
15 im Bildungsplan 2016 Physik (7/8) Grundlegende Eigenschaften der beschreiben (unter anderem erhaltung) formen (u.a. Bewegungse., Lagee., therm. E.) übertragungsketten mech., elektr., therm. übertragung Leistung (P= E/ t) Wirkungsgrad sorgsamer Umgang scheinbares Verschwinden mit der Umwandlung in thermische erklären bleibt erhalten gespeichert übertragen entwertet Biologie (7/8) Zelle und Stoffwechsel Ernährung und Stoffwechsel Chemie (8-10) Energetische Aspekte chemischer Reaktionen NwT (8/9) Denk- und Arbeitsweisen in Naturwissenschaft und Technik: Systeme und Prozesse und Mobilität Produktentwicklung ZPG BNT 2017 effizient nutzen 15
16 Die quadriga im BNT-Unterricht gespeichert. ausschließlich speicher aus dem Alltag (Nutzpflanzen, Kerzenwachs, ). keine formen ( Physik) übertragen. thermische übertragung phänomenologisch keine weitere Unterscheidung (mech./el./therm. Übertragung Physik) Leistung nicht eingeführt. ( Physik) bleibt erhalten. kein Thema! ( Physik) im Laufe der Zeit entwertet. nur sorgsamer Umgang mit ( Leitperspektive BNE) übertragungsketten einfache Beispiele flussdiagramme ZPG BNT 2017 effizient nutzen 16
17 Sprache im naturwiss. Unterricht Empirische Untersuchungen (1990er Jahre): Häufigkeit neue Fachbegriffe = Häufigkeit neue Vokabeln Mögliche Konsequenzen: wenige Fachbegriffe konsequent und reflektiert verwenden wenige Substantivierungen und zusammengesetzte Nomen, z.b. xy-energie nicht unreflektiert verwenden. Am Alltagsbegriff anknüpfen, den Fachbegriff entwickeln. (C.-J. Pardall) ZPG BNT 2017 effizient nutzen 17
18 Schülervorstellungen zur eher förderliche Vorstellungen: als universeller Treibstoff Nahrungsmittel enthalten. Die Sonne liefert. eher erschwerende Vorstellungen: bei der Verwendung verbraucht. steht nur begrenzt zur Verfügung. Wenn viel übertragen, ist viel gespeichert. zu entwickelnde Vorstellungen: fluss langfristig: abstrakter begriff Umgang mit den Vorstellungen: Schülervorstellungen sind sehr stabil! Aktiver Umgang: wahrnehmen, ernstnehmen, gemeinsam entwickeln ZPG BNT 2017 effizient nutzen 18
19 Eckpunkte für den BNT-Unterricht gespeichert. ausschließlich speicher aus dem Alltag (Nutzpflanzen, Kerzenwachs, ). keine formen ( Physik) übertragen. thermische übertragung phänomenologisch keine weitere Unterscheidung (mech./el./therm. Übertragung Physik) Leistung nicht eingeführt. ( Physik) bleibt erhalten. kein Thema! ( Physik) im Laufe der Zeit entwertet. nur sorgsamer Umgang mit ( Leitperspektive BNE) übertragungsketten einfache Beispiele flussdiagramme ZPG BNT 2017 effizient nutzen 19
20 Eckpunkte für den BNT-Unterricht Wenige Fachbegriffe, einfache Sprache Wichtige Begriffe: träger (als Alltagsbegriff beim Speichern) übertragung, -kette flussdiagramm abgabe/-aufnahme, haushalt + Beschreibung statt xy- Berücksichtigen von Schülervorstellungen Nutzen und Weiterentwickeln entwicklungsfähiger Vorstellungen (z.b. Treibstoff ) Aufgreifen und korrigieren ungeeigneter Vorstellungen (z.b. Verbrauch ) Den Weg vom Alltagsbegriff zum Fachbegriff als Prozess auffassen ZPG BNT 2017 effizient nutzen 20
21 effizient nutzen ZPG BNT 2017 effizient nutzen 21 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Gelegenheit zur Aussprache: nach der Pause
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