Unterrichtsmaterialien Thermodynamik: Ganze Werke Seite 6/7
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Gesamtwerk
Wärmelehre
Im Zentrum dieses "Materialien & Methoden"-Heftes steht die Wärmelehre und somit ein Gebiet, dem Schülerinnen und Schüler vom Sachunterricht bis in die Sekundarstufe II immer wieder begegnen. Ohne die Wärmelehre ist kein angemessenes Verständnis des Energiebegriffs möglich, und auch die Gründe für aktuelle Probleme von Energienutzung und begrenzten Ressourcen lassen sich ohne thermodynamische Grundkenntnisse kaum nachvollziehen. Mit diesem Heft stellen wir sowohl die zentralen fachlichen Grundbegriffe der Wärmelehre und ihre historische Entwicklung dar, als auch verbreitete Schülervorstellungen zu diesem Bereich. Etliche Vorschläge dieses Heftes bieten zudem Anregungen für mehr methodische Vielfalt im Großen wie im Kleinen: Die Angebote reichen von Ideen für Projekte über einfach einsetzbare Aufgabenformate für das Vertiefen und Wiederholen bis zu Materialien für das Lernen an Stationen. Aus dem Inhalt: Mit Aufgaben Schülervorstellungen zur Wärmelehre erkunden. Eine kommentierte Aufgabensammlung; Schmelzen und Erstarren; Projektorientierte Erarbeitung eines Themenbereichs der Thermodynamik mit Blick auf Anwendungen in Natur und Technik; Funktionszeichnungen zur Wärmepumpe Eine Aufgabe mit gestuften Hilfen; Thermometer und Temperatur; Im Partnerinterview Grundkenntnisse wiederholen; Von der inneren Energie zur brownschen Bewegung. Materialien: Umfangreiches Material für das Lernen an Stationen bietet zudem auch die zum Heft erscheinende CD-ROM Lernen an Stationen: Wärmelehre.
Gesamtwerk
Kreuz und quer durch die Physik
Wie selbstverständlich benutzen wir im Physikunterricht und im Alltag Maßeinheiten wie beispielsweise Ohm, Ampere und Volt. Täglich begegnen wir den Errungenschaften der Physik-Pioniere, seien es die Erkenntnisse von Archimedes oder die Entdeckung der Röntgenstrahlen durch Wilhelm Conrad Röntgen. Bei unserer Rätselreise kreuz und quer durch die Physik entdecken die Schülerinnen und Schüler viele interessante Phänomene und vertiefen dabei ihr Wissen. Der Beitrag kann gut als „Highlight“ einer Unterrichtsreihe verwendet werden, um erworbenes Wissen zu bündeln und spielerisch „abzufragen“. Der „sportlich faire“ Wettbewerbsgedanke bietet den Lernenden einen zusätzlichen Motivationsanreiz.
Gesamtwerk
Schwimmen und Schweben in Natur und Technik
Die Intention dieses Beitrages ist es, Erscheinungen in der Natur und Anwendungen in der Technik, die insbesondere auf dem Prinzip des Auftriebs beruhen, anzusprechen und so einen praktischen Bezug herzustellen. Die Schülerinnen und Schüler werden auf diese Weise sensibilisiert, auch in weiteren Bereichen diese Grundlagen als Erklärungen zu entdecken.
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Gesamtwerk
Klimawandel
Der Klimawandel ist wie kaum ein anderes naturwissenschaftliches Thema in den Medien präsent. Stichpunkte wie globale Erwärmung, Dürrekatastrophen, Anstieg des Meeresspiegels oder Abschmelzen der Gletscher machen deutlich, dass der Klimawandel real ist und durch die Aktivitäten des wirtschaftenden Menschen mit ausgelöst wird. Das Doppelheft 111/112 von Unterricht Physik zeigt, wie Klimafragen in den naturwissenschaftlichen Unterricht integriert werden können.
Das 92 Seiten starke Doppelheft gibt einen Einblick in die fachliche und gesellschaftliche Komplexität des Klimawandels, es stellt Schlüsselbegriffe für das Verstehen dieser Thematik und verschiedene in der Schule erprobten Unterrichtsszenarien vor. Darüber hinaus werden in den Beiträgen auch Fragen zur didaktischen Profilierung der fachübergreifenden Umweltbildung angegangen. Die Autorinnen und Autoren dieser Doppelausgabe hoffen, dass es einen Beitrag für das notwendige Rüstzeug liefert, damit Schülerinnen und Schüler kompetent und frei von Panikmache an der Klimadebatte teilnehmen können.
Gesamtwerk
Chemie verstehen
"Sie verabscheuen Chemie? Das liegt nicht an der Chemie! Das liegt auch nicht an Ihnen! Es liegt vielleicht nur daran, dass Ihnen Chemie bisher noch nicht gut genug erklärt wurde - oder daran, dass Sie dieses Buch noch nicht gelesen haben." Das ist kein Buch für Chemiker, sondern eine Einführung in die Chemie für alle, in deren Ausbildung Chemie eine Rolle spielt. Es werden keine Vorkenntnisse erwartet, alles wird möglichst unkonventionell und anschaulich erklärt. Im Zentrum steht das Verständnis chemischer Grundprinzipien, auf Einzelheiten und Ausnahmen, die das Gebiet für den Einsteiger oft so unübersichtlich machen, wird nicht eingegangen.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Wärme – Elektrizität – Magnetismus
Diese Sammlung von Arbeitsblättern und Lösungen wurde entwickelt, um Ihnen bei der Unterrichtsvorbereitung zu helfen und Ihren individualisierenden sowie offenen Unterricht zu unterstützen. Sie ist kein vollständiger Lehrgang und ersetzt weder das Schulbuch noch die Heftführung, sondern dient als zusätzliches Material, das flexibel eingesetzt werden kann. Individualisierung. Die Arbeitsblätter können nach eigenem Ermessen ausgewählt werden. Sie setzen thematische Schwerpunkte nach den Bedürfnissen der Schüler und können diese nach ihrem individuellen Wissensstand fördern. Die Aufgaben sind unabhängig voneinander und ermöglichen so eine freie Wahl der Reihenfolge.
Gesamtwerk
Wärme – Elektrizität – Magnetismus
Diese Sammlung von Arbeitsblättern und Lösungen wurde entwickelt, um Ihnen bei der Unterrichtsvorbereitung zu helfen und Ihren individualisierenden sowie offenen Unterricht zu unterstützen. Sie ist kein vollständiger Lehrgang und ersetzt weder das Schulbuch noch die Heftführung, sondern dient als zusätzliches Material, das flexibel eingesetzt werden kann. Individualisierung. Die Arbeitsblätter können nach eigenem Ermessen ausgewählt werden. Sie setzen thematische Schwerpunkte nach den Bedürfnissen der Schüler und können diese nach ihrem individuellen Wissensstand fördern. Die Aufgaben sind unabhängig voneinander und ermöglichen so eine freie Wahl der Reihenfolge.
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Wärme – Elektrizität – Magnetismus
Diese Sammlung von Arbeitsblättern und Lösungen wurde entwickelt, um Ihnen bei der Unterrichtsvorbereitung zu helfen und Ihren individualisierenden sowie offenen Unterricht zu unterstützen. Sie ist kein vollständiger Lehrgang und ersetzt weder das Schulbuch noch die Heftführung, sondern dient als zusätzliches Material, das flexibel eingesetzt werden kann. Individualisierung. Die Arbeitsblätter können nach eigenem Ermessen ausgewählt werden. Sie setzen thematische Schwerpunkte nach den Bedürfnissen der Schüler und können diese nach ihrem individuellen Wissensstand fördern. Die Aufgaben sind unabhängig voneinander und ermöglichen so eine freie Wahl der Reihenfolge.
Gesamtwerk
Lernen durch Experimentierserien
Ein Physikunterricht ohne Experimente? Eigentlich undenkbar, aber Experimente bringen im Verhältnis zu der Zeit, die Sie investieren müssen, nicht immer den von Ihnen gewünschten Erkenntnisgewinn. Wir möchten Sie mit diesem Themenheft unterstützen und ermutigen, den Weg des Experimentierens mit Ihren Schülerinnen und Schülern zu beschreiten. Dazu haben wir nicht schöne und demonstrative Einzelphänomene zusammengestellt, sondern schlagen Experimentierserien vor, anhand derer die Schülerinnen und Schüler oft sehr selbstbestimmt und (fast) ohne Ihre Intervention wichtige physikalische Erkenntnisse gewinnen können.
Aus dem Inhalt:
Hä? Der dreht ja andersrum!Ein phänomenorientierter Einstieg in die Elektrizitätslehre
Einführung in den KraftbegriffKraft als Ursache von Bewegungsänderung erkennen lassen
Der ist doch voll viel kälter!Wärmeempfinden, der Nullte Hauptsatz der Wärmelehre und erste Aspekte der Wärmeübertragung
Gesamtwerk
Druck in Flüssigkeiten
Grundsätzlich werden mit den Materialien zwei Intentionen verfolgt. In Schülerexperimenten soll durch den Eigenbau der Versuchsgeräte eine stärkere Sensibilisierung für die Problematik erreicht werden. Anwendungsbezogene Fragestellungen motivieren eine problemorientierte Denk- und Arbeitsweise. Den Schülerinnen und Schülern werden die vielfältigen Anwendungen im Alltag bewusst. Damit wird eine erhöhte Aufmerksamkeit gefördert, welche die Grundlage für das Hinterfragen auch bekannter Phänomene ist. Für geläufige Erscheinungen, wie beispielsweise die Fähigkeit von Fischen, im Wasser ohne Schwimmbewegungen auf- und abzutauchen, werden Erklärungen gesucht. Die Schülerinnen und Schüler werden so motiviert, ihre Umwelt genauer zu beobachten und ihre Funktionsweise zu ergründen.
Gesamtwerk
Physik in Printmedien – eine Aufgabensammlung mit Lösungen
Der Grundgedanke dieser „etwas anderen“ Aufgabensammlung ist es, dass sich die Schülerinnen und Schüler im Unterricht, aber auch nach ihrer Schulzeit kritisch mit Meldungen in Printmedien auseinandersetzen, diese hinterfragen und weiterdenken. Dazu wurden aus verschiedenen Zeitungen und Zeitschriften Artikel und/oder Abbildungen entnommen, die auf den zweiten Blick Ansätze für eine unterrichtliche Auseinandersetzung bieten.
Gesamtwerk
Wärmeleitfähigkeit und Wärmetransport – Experimente mit dem Dampfschiff
Die Begriffe der Wärmeleitfähigkeit und des Wärmetransports sollen durch einen altersgemäßen spielerischen Umgang mit der Thematik verständlich gemacht werden. Das funktionsfähige Modell eines Dampfschiffes bietet dafür vielfältige Möglichkeiten. Das Experimentieren mit einfachen Materialien, die auch in einem Klassenzimmer verwendet werden können, steht dabei im Vordergrund.
Gesamtwerk
Physik im Alltag
Naturphänomene wie Regen, Licht und Farben, aber auch Geräte wie der Kühlschrank oder die Mikrowelle und moderne Technologien wie Mobilfunk und GPS prägen den Alltag von Schülerinnen und Schülern – und wecken ihr naturwissenschaftliches Interesse! In diesem Heft finden Sie viele anregende Unterrichtsvorschläge, für einen anwendungsorientierten und praxisnahen Unterricht, der interessant und lehrreich ist, ohne flach zu werden.
Aus dem Inhalt:
Wie bekomme ich ein klassisches Frühstücksei?Die Physik energieeffizienten Eicherkochens verstehen
Physik rund um den KühlschrankAnregungen für den Unterricht zur Thermodynamik
Vom Wischtuch zur RegenjackeFunktionstextilien als Kontext für die Untersuchung von Adhäsion und Kohäsion
Gesamtwerk
Experimente zur Fotovoltaik: Wir bauen ein Solarmobil
Solarenergie ist ein Stromlieferant der Zukunft. Seit der Diskussion um den Klimawandel, steigenden Strompreisen und der Suche nach umweltfreundlichen und zukunftsträchtigen Energiequellen überlegen viele Bürger, ob eine Solaranlage nicht eine lohnenswerte Anschaffung wäre. Aber wie funktioniert eigentlich eine Solaranlage beziehungsweise eine Solarzelle? In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler, wie Fotovoltaik funktioniert: Mithilfe einfachster Mittel bauen die Jugendlichen eine Solartankstelle und ein Solarmobil und untersuchen die Eigenheiten der Solartechnik.
Gesamtwerk
Wärme – Elektrizität – Magnetismus
Aus dem Inhalt: Temperatur, Wärmeübertragung, Volumen- und Längenänderung, Aggregatzustände, Atombau, elektrische Ladung, Ladungstrennung, el. Leitung, el. Stromkreise, el. Strom (Wirkungen, Schutz), el. Widerstand, el. Leistung, el. Feld, Magnetfeld, El.magnete, Gleichstrommotor, Elektromagnetische Induktion, Generator, Transformator, Elektromagnetische Wellen. Bestandteil des Pakets «Naturwissenschaften» (1811). Das Paket umfasst folgende Ordner: 2 Ordner Chemie: Welt der Stoffe (1784), Chemische Verbindungen & Reaktionen (2058) , 4 Ordner Physik: Mechanik (1787), Optik (1790), Astronomie (2338), Wärme – Elektrizität – Magnetismus (1793) , 6 Ordner Biologie: Zelle – Fortpflanzung – Genetik (1796), Lebensvorgänge im Körper (1781), Funktion von Ökosystemen (1799), Natur- und Umweltschutz (1802), Botanik (1808), Zoologie (1805)
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Transformator
Ohne den Wechselstrom und den Transformator, der die verlustarme Übertragung elektrischer Energie in Hochspannungsleitungen ermöglicht, hätte die elektrische Energietechnik nicht den gewaltigen Aufschwung nehmen können, die wir im 20. Jahrhundert erlebt haben. Und trotzdem ist der Transformator nur wenigen vertraut. Vielleicht, weil er im Verborgenen arbeitet, vielleicht aber auch, weil er schwieriger zu verstehen ist als der Motor und der Generator. Wir sind der Meinung: Der Transformator hat sich seinen Platz im Physikunterricht verdient - und die Beiträge dieses Heftes unterstützen Sie dabei, dieses Thema aufzubereiten.
Aus dem Inhalt:
Unterricht über den TransformatorDidaktische Aspekte eines problematischen Themas
Vom Generator zum TransformatorKann man mit einer Versuchsanordnung die Funktion beider Geräte erklären?
Methoden-Werkzeuge zum Thema TransformatorAnregungen für unterschiedliche Unterrichtsphasen
Gesamtwerk
Weltraumtechnologie im Kleiderschrank - wie Wachskugeln wärmen
Dieser Beitrag soll an einem praxisorientierten Beispiel die Nutzung der Änderung des Aggregatzustandes verständlich machen. In den 70er Jahren suchte die NASA (National Aeronautics and Space Administration) nach Wegen um extreme Temperaturschwankungen, denen die Astronauten während Weltraummissionen ausgesetzt sind, so minimal wie möglich zu halten. So wurden sogenannte Phase-Change-Materialien (PCM) – im deutschen Sprachraum auch Latentwärmespeicher genannt – entwickelt. Wenn PCM ihren Aggregatzustand von fest zu flüssig ändern, wird überschüssige Wärme vom Körper aufgenommen. Fällt die Körpertemperatur, kann diese gespeicherte Wärme wieder an den Körper abgegeben werden. Dazu ist die Änderung des Aggregatzustandes von flüssig zu fest nötig. Das speziell auf den benötigten Schmelzpunkt eingestellte PCM sorgt also für einen Ausgleich der Temperaturschwankungen und somit für ein angenehmes Klima. Seit Ende der 90er Jahre sind Textilien mit integrierten PCM, z. B. Skianzüge, Handschuhe, Jacken, Bettdecken, auch für den Normalbürger erhältlich.
Gesamtwerk
Dichte, Wichte, Wärmemenge und Wärmetransport
Dichte, Wichte, Wärmemenge und Wärmetransport
Gesamtwerk
Differenzierung
Differenzierung ist ohne Zweifel eine der großen Herausforderungen modernen Unterrichts – auch im Fach Physik. Ein Umdenken weg von einem Unterricht für alle hin zu einem Unterricht, der der Individualität der Lernenden stärker Rechnung trägt, hat in den Grundschulen bereits vor einigen Jahren begonnen und setzt sich in den weiterführenden Schulen ebenfalls langsam durch. Dabei meint Differenzierung nicht nur, auf die unterschiedliche Leistungsfähigkeit der Lernenden einzugehen, sondern nimmt die Schülerinnen und Schüler umfassender in den Blick, mit ihren Interessen und Fähigkeiten, ihren Vorlieben hinsichtlich bestimmter Lernformen, ihrem sprachlichen Ausdrucksvermögen. Dieses Heft zeigt Möglichkeiten, sich dem Thema Differenzierung speziell im Physikunterricht zu nähern.
Sie werden dabei entdecken, dass das Thema Differenzierung zahlreiche Querverbindungen zu anderen Themen aufweist, mit denen sich die Zeitschrift in den vergangenen Jahren beschäftigt hat. Dies spiegelt sich auch in der Kapitelstruktur des Heftes, die auf andere Unterricht-Physik-Hefte verweist: Aufgaben verändern, Unterricht öffnen, Leistungen bewerten.
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Der Energiebegriff im Physikunterricht der Oberstufe - eine handlungsorientierte Reihe
Der Energiebegriff im Physikunterricht der Oberstufe - eine handlungsorientierte Reihe
Gesamtwerk
Das Wetter - physikalische Grundlagen
Das Wetter - physikalische Grundlagen
Gesamtwerk
Mechanik
Die einzelnen Kopiervorlagen sind unabhängig voneinander konzipiert, sodass Sie keine bestimmte Reihenfolge einhalten müssen. Aus dem Inhalt: Körper und Stoffe, Volumen, Masse und Dichte von Stoffen, Bewegung von Körpern, Rollen und schiefe Ebenen, Mechanische Arbeit, Gravitation Die elk-Arbeitsblätter sind direkt einsetzbar, ohne weitere Bearbeitung. Die meisten Aufgaben setzen die entsprechenden theoretischen Kenntnisse voraus und/oder die Möglichkeit, in einem Buch oder in entsprechenden Unterlagen nachzuschlagen oder im Internet zu recherchieren. Bei den praktischen Aufgaben ist das benötigte Material aufgeführt. Lösungsblätter dienen der Selbstkontrolle. Die Arbeitsblätter basieren auf Vorlagen von DUDEN PAETEC (Berlin), die der elk verlag für die Schweiz aufgearbeitet hat. Bestandteil des Pakets «Naturwissenschaften» (1811). Das Paket umfasst folgende Ordner: 2 Ordner Chemie: Welt der Stoffe (1784), Chemische Verbindungen & Reaktionen (2058) , 4 Ordner Physik: Mechanik (1787), Optik (1790), Astronomie (2338), Wärme – Elektrizität – Magnetismus (1793) , 6 Ordner Biologie: Zelle – Fortpflanzung – Genetik (1796), Lebensvorgänge im Körper (1781), Funktion von Ökosystemen (1799), Natur- und Umweltschutz (1802), Botanik (1808), Zoologie (1805)
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Welt der Stoffe
Die vorliegende Sammlung von Arbeitsblättern mit Lösungen erleichtert Ihnen die Unterrichtsvorbereitung. Die einzelnen Kopiervorlagen sind unabhängig voneinander konzipiert, sodass Sie keine bestimmte Reihenfolge einhalten müssen. Aus dem Inhalt: Gefahrensymbole, Aggregatzustand und Teilchenmodell, Herstellen von Lösungen, Schalenmodell, Atombau, Elemente, Metalle, Stickstoff, Wasserstoff, Spanprobe Die elk-Arbeitsblätter sind direkt einsetzbar, ohne weitere Bearbeitung. Die meisten Aufgaben setzen die entsprechenden theoretischen Kenntnisse voraus und/oder die Möglichkeit, in einem Buch oder in entsprechenden Unterlagen nachzuschlagen oder im Internet zu recherchieren. Bei den praktischen Aufgaben ist das benötigte Material aufgeführt. Lösungsblätter dienen der Selbstkontrolle. Die Arbeitsblätter basieren auf Vorlagen von DUDEN PAETEC (Berlin), die der elk verlag für die Schweiz aufgearbeitet hat. Bestandteil des Pakets «Naturwissenschaften» (1811). Das Paket umfasst folgende Ordner: 2 Ordner Chemie: Welt der Stoffe (1784), Chemische Verbindungen & Reaktionen (2058) , 4 Ordner Physik: Mechanik (1787), Optik (1790), Astronomie (2338), Wärme – Elektrizität – Magnetismus (1793) , 6 Ordner Biologie: Zelle – Fortpflanzung – Genetik (1796), Lebensvorgänge im Körper (1781), Funktion von Ökosystemen (1799), Natur- und Umweltschutz (1802), Botanik (1808), Zoologie (1805)
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Welt der Stoffe
Diese Sammlung von Arbeitsblättern und Lösungen wurde entwickelt, um Ihnen bei der Unterrichtsvorbereitung zu helfen und Ihren individualisierenden sowie offenen Unterricht zu unterstützen. Sie ist kein vollständiger Lehrgang und ersetzt weder das Schulbuch noch die Heftführung, sondern dient als zusätzliches Material, das flexibel eingesetzt werden kann. Individualisierung. Die Arbeitsblätter können nach eigenem Ermessen ausgewählt werden. Sie setzen thematische Schwerpunkte nach den Bedürfnissen der Schüler und können diese nach ihrem individuellen Wissensstand fördern. Die Aufgaben sind unabhängig voneinander und ermöglichen so eine freie Wahl der Reihenfolge.
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Mechanik
Diese Sammlung von Arbeitsblättern und Lösungen wurde entwickelt, um Ihnen bei der Unterrichtsvorbereitung zu helfen und Ihren individualisierenden sowie offenen Unterricht zu unterstützen. Sie ist kein vollständiger Lehrgang und ersetzt weder das Schulbuch noch die Heftführung, sondern dient als zusätzliches Material, das flexibel eingesetzt werden kann. Individualisierung. Die Arbeitsblätter können nach eigenem Ermessen ausgewählt werden. Sie setzen thematische Schwerpunkte nach den Bedürfnissen der Schüler und können diese nach ihrem individuellen Wissensstand fördern. Die Aufgaben sind unabhängig voneinander und ermöglichen so eine freie Wahl der Reihenfolge.
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