INHALTSVERZEICHNIS
Vorwort Eine Bestandsaufnahme:
Physik – das unbeliebte Fach in der Schule
Einleitung Physik in der Schule
Kapitel 1 Vorstellung des Themas
Kapitel 2 Didaktische Überlegungen
2.1 Einordnung des Themas
2.2 Behandlung des Themas
3.2 Gegenwarts –und Zukunftsbedeutung
Kapitel 3 Lernziele 3.1 Richtziel 3.2 Grobziel
3.3 Feinziel
Kapitel 4 Lösungsmöglichkeiten im Unterricht
4.1 Was kostet eine KWh aus Batterien
4.2 Wie lange müsste die Sonne scheinen, bis eine Solarzelle KWh erzeugt hat?
Kapitel 5 Literaturverzeichnis
Kapitel 6 Anhang
Folie I: Solarzellen
Folie II: Messung mit dem Vielfachmessgerät
Geplanter Tafelanschrieb Ergebnis des Computermessprogrammes (Grafik einer Mignonzelle)
Inhaltsverzeichnis
Vorwort Eine Bestandsaufnahme:
Physik – das unbeliebte Fach in der Schule
Einleitung Physik in der Schule
Kapitel 1 Vorstellung des Themas
Kapitel 2 Didaktische Überlegungen
2.1 Einordnung des Themas
2.2 Behandlung des Themas
2.3 Gegenwarts –und Zukunftsbedeutung
Kapitel 3 Lernziele
3.1 Richtziel
3.2 Grobziel
3.3 Feinziel
Kapitel 4 Lösungsmöglichkeiten im Unterricht
4.1 Was kostet eine KWh aus Batterien
4.2 Wie lange müsste die Sonne scheinen, bis eine Solarzelle
KWh erzeugt hat?
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit verfolgt das Ziel, physikalische Phänomene des Alltags – wie die Kosten von Batterieenergie im Vergleich zu Solarenergie – für Schüler erlebbar und begreifbar zu machen, um so das Interesse am Fach Physik durch handlungsorientierten Unterricht zu steigern.
- Methodische Vermittlung physikalischer Größen (Strom, Spannung, Leistung)
- Praktische Erarbeitung von Energiekosten aus Primärelementen
- Didaktische Einordnung in den schulischen Bildungsplan
- Anwendung mathematischer Fertigkeiten (Dreisatz) in naturwissenschaftlichen Kontexten
- Analyse regenerativer Energiequellen am Beispiel der Photovoltaik
Auszug aus dem Buch
Kapitel 1 Vorstellung des Themas:
Die Batterie existiert schon lange und erfüllt ihren Nutzen beispielsweise zum Start eines Motors. Inzwischen hat sich das Einsatzspektrum verändert. Neben dem kräftigen Energieschub zum Anlassen der Maschine muss die Batterie heute zusätzlich zahlreiche Kleinverbraucher über einen längeren Zeitraum mit Energie versorgen. Dazu zählen beispielsweise Geräte für die elektronische Navigation, Autopiloten, die Innenraum- und Cockpitbeleuchtung, Kühlschrank und Radio. Aber auch Fernseher, Videogerät, Mikrowelle und Kaffeemaschine hängen, mit oder ohne Umformer, am 12 Volt Bordnetz. Industrie und Werften haben diesem Trend längst Rechnung getragen. Die Batteriehersteller, in dem sie spezielle Starter- und Verbraucherbatterien auf den Markt gebracht haben, die Bootshersteller durch die Installation von zwei getrennten Batteriekreisläufen. Mit diesen hier beschriebenen wideraufladbaren Akkus wird der Versuch allerdings nicht durchgeführt. Sie könnten zwar benutzt werden, doch wäre dies deutlich aufwendiger.
Daher möchten wir uns bei der Durchführung ausschließlich auf Batterien beschränken, die weggeworfen werden, wenn sie leer sind, also auf so genannte „Primärelemente“.
Zusammenfassung der Kapitel
Vorwort Eine Bestandsaufnahme:: Die Autorin analysiert die mangelnde Beliebtheit des Schulfachs Physik und plädiert für einen lebensnahen, alltagsorientierten Unterricht.
Einleitung Physik in der Schule: Es wird der theoretische Rahmen durch Jean Piagets Entwicklungspsychologie und den Ansatz des genetischen Lernens nach Martin Wagenschein begründet.
Kapitel 1 Vorstellung des Themas: Das Kapitel definiert den Fokus auf Primärelemente als Energielieferanten und stellt die zentrale Problemstellung der Untersuchung vor.
Kapitel 2 Didaktische Überlegungen: Hier wird die Einordnung in den Lehrplan vorgenommen und der methodische Zugang für den Physikunterricht in der Mittelstufe dargelegt.
Kapitel 3 Lernziele: Es werden differenzierte Lernziele aufgestellt, die neben fachlicher Wissensvermittlung auch soziale Kompetenzen und Problemlösungsfähigkeiten fördern sollen.
Kapitel 4 Lösungsmöglichkeiten im Unterricht: Dieser Hauptteil beschreibt die konkreten experimentellen Versuchsreihen zur Bestimmung der elektrischen Energie aus Batterien sowie zur Leistung von Solarzellen.
Schlüsselwörter
Physikunterricht, Primärelemente, Solarzellen, Kilowattstunde, Stromkosten, Handlungsorientiertes Lernen, Didaktik, Elektrische Leistung, Energiegewinnung, Messverfahren, Schülervorstellungen, Regenerative Energien, Sachrechnen, Batterietechnik.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, wie Physik durch alltagsnahe Fragestellungen, etwa die Kosten von Batterieenergie und die Effizienz von Solarenergie, für Schüler attraktiver gestaltet werden kann.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Im Mittelpunkt stehen die energetische Bewertung von Batterien, der Vergleich mit Solarenergie und die didaktische Aufbereitung dieser Themen für den Unterricht.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es, den Schülern durch praktisches Handeln ein Verständnis für physikalische Größen und Energieeffizienz zu vermitteln sowie das Fach Physik positiver zu besetzen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird ein experimenteller Ansatz gewählt, bei dem Schüler durch Messungen von Spannung und Stromstärke eigenständig elektrische Arbeit und Leistung berechnen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil widmet sich der praktischen Durchführung von Versuchen mit verschiedenen Batterietypen und der Berechnung der Zeit, die eine Solarzelle zur Erzeugung einer Kilowattstunde benötigt.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit ist geprägt durch Begriffe wie Handlungsorientierung, Elektrizitätslehre, fachdidaktische Analyse und Energiebewusstsein.
Warum wird der Fokus auf "Primärelemente" gelegt?
Die Autorin wählt Batterien, die nach Gebrauch entsorgt werden, da sie für Schüler alltäglich sind und eine einfache, direkte Veranschaulichung der Energiekosten ermöglichen.
Welches Ergebnis liefern die Solarzellen-Messungen?
Die Messungen zeigen, dass eine einzelne Solarzelle bei gegebenen Bedingungen nur eine sehr geringe Leistung erbringt, was dazu führt, dass eine unrealistisch lange Dauer für die Erzeugung einer vollen Kilowattstunde berechnet wird.
- Arbeit zitieren
- Simone Hornung (Autor:in), 2002, Was kostet eine Kilowattstunde aus Batterien?, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/75161
