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1 (C) 1999-2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Warum Physik in der Berufsmatura? Was möchte ich mit dem Besuch des Physik-Kurses persönlich.

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Präsentation zum Thema: "1 (C) 1999-2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Warum Physik in der Berufsmatura? Was möchte ich mit dem Besuch des Physik-Kurses persönlich."—  Präsentation transkript:

1 1 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Warum Physik in der Berufsmatura? Was möchte ich mit dem Besuch des Physik-Kurses persönlich erreichen? Notieren Sie Ihre persönlichen Ziele. (10 Min.) Diskutieren Sie in der Gruppe die Ziele und schreiben Sie die wichtigsten Ziel auf ein Blatt. Hängen Sie das Blatt an die Wand. (20 Min.)

2 2 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Lernziele: Kenntnisse Elementare Sachverhalte und Prozesse und wichtige technische Anwendungen kennen sowie die zu ihrer Beschreibung notwendigen Terminologie verfügen Die Elemente der physikalischen Arbeitsweise kennen Grundgrössen sowie eine Anzahl abgeleiteter Grössen und ihre Einheiten, die dazugehörigen Messmethoden und Messgeräte kennen

3 3 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Lernziele: Fertigkeiten Physikalische Sachverhalte und ihren Bezug zur technischen Anwendung in eigene Worte fassen können Physikalische Zusammenhänge grafisch und mathematisch darstellen können Analogien erkennen Probleme erfassen, formulieren, analysieren und in ausgewählten Fällen numerisch bzw. grafisch korrekt lösen können Experimente auswerten und die Resultate richtig interpretieren können

4 4 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Lernziele: Haltungen Interesse und Verständnis für die Natur und Technik aufbringen Hypothesen, Modellen und Theorien aus eigener oder fremder Quelle mit sachlich kritischer Haltung begegnen

5 5 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Lerninhalte Dynamische Systeme Hydraulik Elektrizität Mechanik Wärme

6 6 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Lern- und Arbeitstechnik Lesetechnik Schlüsselwörter MindMap Die OVAL-Methode Diskursives Lösen von Problemen

7 7 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Systeme Gruppenarbeit: Suchen Sie Beispiele von Systemen Welche Attribute / Eigenschaften haben sie? Aus welchen Komponenten besteht das System? Was läuft im System ab? Wie verhält es sich unter verschiedenen Bedingungen?

8 8 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Systemdynamik Methode zur Beschreibung, Modellierung und Simulation dynamischer Systeme entwickelt von J. Forrester um 1960 am MIT

9 9 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Systemdynamische Methode Unterscheidung von Bestands- und Flussgrössen in Systemmodellen Darstellung von Systemen in speziellen Flussdiagrammen (stock- and flow-diagrams) Simulatuionssprache zur numerischen Simulation

10 10 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Systemisches Denken Denken in Modellen Denken in vernetzten Strukturen Denken in dynamischen Zeitgestalten Fähigkeit zur praktischen Steuerung von Systemmodellen

11 11 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Vom Experiment zum Modell Ein Gefäss mit der Querschnittsfläche von 227 cm 2 ist 15 cm hoch mit Wasser gefüllt. Durch ein am Boden angeschlossenes Rohr kann das Wasser auslaufen. Dafür verantwortlich ist der Schweredruck des Wassers im Gefäss. Es soll der zeitliche Höhenverlauf aufgezeichnet werden.

12 12 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modell: Auslauf

13 13 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modellierung

14 14 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modellierung

15 15 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modellierung

16 16 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modellierung

17 17 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modellierung

18 18 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modellierung

19 19 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modellbildungsprozess

20 20 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Verbale Beschreibung Am Auslaufrohr ist der Schweredruck der Flüssigkeit gleich der Druckdifferenz zwischen Innen und Aussen am Auslaufrohr. Es wird so lange Wasser auslaufen, bis der Druckunterschied Null ist.

21 21 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Wirkungsdiagramme

22 22 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Flussdiagramm mit Dynasys

23 23 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modell mit Dynasys Cursor Mengenspeicher Flusspfeil Konstante und Formeln Beziehungspfeil Löschen Bewegen

24 24 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Gleichungen Zustandsgleichungen Volumen.neu <-- Volumen.alt + dt*(Volumsaenderung) Startwert Volumen = Zustandsänderungen Volumsaenderung = -Auslauffaktor*Druck Konstanten Auslauffaktor = Dichte = 1000 g = 9.81 Querschnittsflaeche = Zwischenwerte Hoehe = Volumen/Querschnittsflaeche Druck = Dichte*g*Hoehe

25 25 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Höhenverlauf

26 26 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Skript Systemdynamik Seminar für Schulpädagogik Heidelberg: Simulation dynamischer Systeme (nach Skripten von Endres, Fisches):

27 27 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Systemdynamikseiten im Internet Systemdynamik am MIT: Günther Ossimitz (Universität Klagenfurt): Walter Hupfeld, Einführung in Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme: m m System Dynamics Forum der Universität Mainz:

28 28 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Software Dynasys: nload/dynasys.zip nload/dynasys.zip Stella: Powersim: Vensim: Extend:

29 29 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modell: Räuber - Beute

30 30 (C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Modell: Räuber - Beute


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