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Auf dem Weg zum kompetenzorientierten und individualisierten Unterricht Beispiel Wärmelehre Dr. Markus Ziegler Dezember 2012 ZPG III.

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Präsentation zum Thema: "Auf dem Weg zum kompetenzorientierten und individualisierten Unterricht Beispiel Wärmelehre Dr. Markus Ziegler Dezember 2012 ZPG III."—  Präsentation transkript:

1 Auf dem Weg zum kompetenzorientierten und individualisierten Unterricht Beispiel Wärmelehre Dr. Markus Ziegler Dezember 2012 ZPG III

2 Impressum Mitglieder der zentralen Projektgruppe Physik: – StD Florian Karsten, Seminar Stuttgart – StD Volker Nürk, Gymnasium Walldorf – StD Michael Renner, Seminar Tübingen – RSDin Dr. Petra Zachmann, Regierungspräsidium Karlsruhe – StD Dr. Markus Ziegler, Regierungspräsidium Freiburg Die Materialien dürfen im Rahmen der Fortbildungsmaßnahme eingesetzt und von den Multiplikatoren für ihren eigenen Einsatz angepasst werden. Die Materialien stehen unter der Lizenz

3 Planung Unterrichtseinheit Wärmelehre Klasse 9

4 Planung UE Wärmelehre Ausgehend von Bildungsplänen … Analyse von Mustercurricula Bildungsplan BW KMK-Standards Siehe: 0a_Verbindliche_Inhalte_Waermelehre.pdf 0a_Verbindliche_Inhalte_Waermelehre.pdf

5 Planung UE Wärmelehre unter Berücksichtigung der Abiturrelevanz … Abiturkommission 2012: Die folgenden Kompetenzen und Inhalte können in den kommenden Abiturprüfungen einen größeren Stellenwert als bisher einnehmen: Umgang mit einer unbekannten Formel Entropieerzeugung anwendungsbezogene Aufgabe Strukturen und Analogien Naturwissenschaftliche Arbeitsweise (Hypothesenbildung) Reflexion: Stellungnahme und Bewertung Interpretation von Texten (nicht nur innerhalb der Quantenphysik)

6 Planung UE Wärmelehre unter Berücksichtigung der Abiturrelevanz … Abiturkommission 2012: Zur Rolle der Entropie in den Abiturprüfungen 2013 und 2014: In den Schwerpunktthemenerlassen wird ausdrücklich auf die beiden Umsetzungsbeispiele zu den Curricula 12 unter dem folgenden Link verwiesen: In diesen Curricula spielt die Entropie und die Entropieerzeugung nur eine untergeordnete Rolle. Einige wenige Fragen zur Entropie gab es bereits in den Abiturjahrgängen 2010 und 2011 bei den Aufgaben IV, die für Schüler des G8- Zuges gedacht waren. Zum Lösen der Fragen zur Entropie wird nur der Zusammenhang zwischen Energie und Entropie (E = T S) benötigt. Es ist nicht daran gedacht, über solche Fragestellungen hinauszugehen. Insbesondere wird der Begriff der Entropiestromstärke für die Bearbeitung der Abituraufgaben nicht vorausgesetzt. Entropieerzeugung: E = T S

7 Planung UE Wärmelehre unter Berücksichtigung des Schulcurriculums … Wärmelehre Klasse 9: –ca. ½ Schuljahr –Inhalt (z. B. Entropieströme und deren Antrieb: P = T·I S ) –Entropieerzeugung ohne Formel E = T S –Kompetenzentwicklung und Kompetenzschwerpunkte (Zusätzliche Hilfe: Fachmethodenordner) Wärmelehre Klasse 10 innerhalb Mechanik: –Mechanik (Energie, Reibungsvorgänge): Entropieerzeugung mit Formel E = T S

8 Planung UE Wärmelehre unter Berücksichtigung von Kompetenzschwerpunkten … Schwerpunkte des Kompetenztrainings festlegen Umgang mit bekannten und unbekannten Formeln Umgang mit Schaubildern Naturwissenschaftliche Arbeitsweise anwenden können Reflexion: Umweltschutz insbesondere Klimaschutz Analogien kennen und erkennen Kommunikation: adressatengerechte Präsentation physikalischer Inhalte Umgang mit Texten

9 Planung UE Wärmelehre unter Berücksichtigung der Individualisierung … Gruppenarbeit Kooperationskompetenz Plenum Kommunikations- kompetenz Selbsteinschätzung Selbstdiagnose Diagnose Beratungsgespräche Lernwerkstatt: - i. A. geschlossene Aufgabenstellungen mit gestuften Hilfen gezieltes Training bestimmter Kompetenzen - individuelle Auswahl durch Schülerinnen und Schüler kooperatives Lernen: 1.Einzelarbeit 2.Gruppenarbeit 3.größere Gruppe (Plenum) Präsentation und Diskussion in 2. und 3. i. A. offene Aufgabenstellungen (Lernaufgaben) gleichzeitiges Training vieler Kompetenzen durch Offenheit differenziert Schülerexperimente Einzelarbeit Lern- und Selbststeuerungs- kompetenz Motivation und Input durch -Lehrervortrag -Experiment -Film, CD -Zeitung,... Zusammen- fassung durch Lehrer Instruktion durch Lehrer Moderations- methode …

10 Planung UE Wärmelehre unter Berücksichtigung weiterer Aspekte physikalisch logischer Aufbau motivierender Einstieg interessante Inhalte und Lernaufgaben Rahmenbedingungen –Ausstattung Unterrichtsräume –Experimentiermaterial eigenes Zeitmanagement

11 UE Wärmelehre Klasse 9 Ein Beispiel

12 mehrfach erprobt, wird ständig weiterentwickelt gesteuert durch Aufgaben Selbsteinschätzung, Selbstdiagnose, Beratungsgespräch Lernwerkstatt, kooperatives Lernen, Plenum Transparenz für Schülerinnen und Schüler: Kompetenz wird bei jeder Aufgabe genannt kein fragend-entwickelnder Unterricht Stundenumfang: 43 Ausführliche Dokumentation der Unterrichtseinheit: 0b_UE_Waermelehre.doc In Dokumentation befinden sich Links zum Material

13 Kurzüberblick UE Wärmelehre Klasse 9 Vertiefung einzelner Stunden

14 Auswahl der ausführlich dargestellten Stunden und Materialien Präsentation folgender Beispiele: –Klimaerwärmung: Bewusstsein schaffen, Lösungsmöglichkeiten diskutieren –Kooperatives Lernen: Hypothesen, Schülerexperimente planen, durchführen, auswerten, Experimentierreihen –Lernwerkstatt: individuelles Kompetenztraining Bemerkung: in obigen Beispielen wird kein Entropiebegriff benötigt

15 UE Wärmelehre Klasse 9 Grobstruktur Einstieg: Klimaerwärmung: 1. Bewusstsein schaffen 2. Was können wir tun, um den Klimawandel zu stoppen? Benötigen Grundkenntnisse über Wärmelehre Grundkenntnisse Wärmelehre: Entropie, Entropieerzeugung Absolute Temperaturskala Wirkungsgrad weitere Inhalte für individuelles Kompetenztraining z. B.: -Längenausdehnung -Wärmekapazität -Ideale Gasgleichung -Wärmetransportarten Kompetenztraining: Umgang mit Formeln Umgang mit Schaubildern Naturwissenschaftliche Arbeitsweise Analogien Kommunikation Umgang mit Texte Abschluss: Mit Wissen handeln Film-Projekt: Lösungsmöglichkeiten Klimaerwärmung finden und diskutieren Grundkenntnisse Wärmelehre erarbeiten

16 Überblick UE Wärmelehre 1/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 3hKlimaschutz: Zusammenhänge zwischen lokalem Handeln und globalen Auswirkungen erkennen und dieses Wissen für ihr eigenes verantwortungs- bewusstes Handeln einsetzen Technische Entwicklungen und ihre Folgen: natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt Einstieg und Motivation Wärmelehre: Folgen der Klimaerwärmung bewusst machen Teil 1: Moderationsmethode: Probleme unserer Zeit Klimaerwärmung wirklich ein so großes Problem? Film-DVD: Sechs Grad bis zur Klimakatastrophe?Film-DVD: Sechs Grad bis zur Klimakatastrophe? Einzelarbeit: Eindrücke und Fragen

17 Überblick UE Wärmelehre 1/12 Fortsetzung ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien Klimaschutz: Zusammenhänge zwischen lokalem Handeln und globalen Auswirkungen erkennen und dieses Wissen für ihr eigenes verantwortungs- bewusstes Handeln einsetzen Reflexion: Lösen von komplexen Problemen Teil 2: Was können wir tun, um den Klimawandel zu stoppen? Lehrervortrag: Strukturierung Klimawandel stoppenLehrervortrag: Strukturierung Klimawandel stoppen Zeitungsartikel und Lehrervortrag: KlimakonferenzenZeitungsartikel und Lehrervortrag: Klimakonferenzen Teil 3: Einführung in das Online-Strategie- Computerspiel Energetika 2010 Zweiergruppen, Hausaufgabe: Energetika

18 Computerspiel Energetika Energetika im Auftrag von Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) entwickelt. Entwickler beraten durch – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) – Forschungszentrum Jülich Energetika ist ein Strategiespiel mit dem Kernthema Energiepolitik. In einem fiktiven Zukunftsstaat muss der Spieler durch den Bau von Kraftwerken, Forschung, Entwicklung und Informationspolitik für einen umweltverträglichen aber auch sozial und ökonomisch nachhaltigen Energiemix sorgen. Dabei müssen Ratschläge und Sorgen von Bürgern und Fachleuten berücksichtigt sowie langfristige Folgen des eigenen Handelns in die Entscheidungen mit einbezogen werden. Das Spiel ist kostenlos und im Browser spielbar. Explizit ist Energetika auch für den Einsatz im Schulunterricht konzipiert. Spielergebnisse können gespeichert und auch verglichen werden. (Zitat aus bestes )http://www.wir-ernten-was-wir-saeen.de/energiespiel- bestes

19 Kurzüberblick UE Wärmelehre 2/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 2hAnalogien und Strukturen: Grundlegende Symbole, Einheiten und Zusammenhänge kennen unbekannte Analogien erkennen Wiederholung Strom-Antrieb-Widerstands- Konzept, Symbole, Größen, Einheiten Hauptziel: Neues Gebiet der Wärmelehre in Analogie erschließen Einzelarbeit: Selbsteinschätzung Symbole, Größen, Einheiten, AnalogienEinzelarbeit: Selbsteinschätzung Symbole, Größen, Einheiten, Analogien Ich-Du-Wir: Selbstdiagnose Symbole, Größen, Einheiten, AnalogienIch-Du-Wir: Selbstdiagnose Symbole, Größen, Einheiten, Analogien Hausaufgabe: Selbsteinschätzung überprüfen, Vertiefung und individuelle Förderung Symbole, Größen, Einheiten, AnalogienHausaufgabe: Selbsteinschätzung überprüfen, Vertiefung und individuelle Förderung Symbole, Größen, Einheiten, Analogien Ich-Du-Wir: Tabelle Strom-Antrieb-Widerstand Sammeln von Hypothesen zum Antrieb von Entropieströmen

20 Kurzüberblick UE Wärmelehre 3/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 2hNaturwissenschaftliche Arbeitsweise anwenden: Hypothese überprüfen: Experimente planen, durchführen, auswerten (vorgegebenes Material) Temperaturdifferenz als Antrieb Ich-Du-Wir: Schülerexperimente HypothesenüberprüfungIch-Du-Wir: Schülerexperimente Hypothesenüberprüfung Gestufte Hilfen zu Energieströme bei Thermoelement mit LüfterGestufte Hilfen zu Energieströme bei Thermoelement mit Lüfter Lösung zu Energieströme bei Thermoelement mit LüfterLösung zu Energieströme bei Thermoelement mit Lüfter Zusammenfassung durch Lehrer Fixierung

21 Überblick UE Wärmelehre 4/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 2hNaturwissenschaftliche Arbeitsweise anwenden: Hypothesenbildung, Hypothese überprüfen: Experimente planen, durchführen, auswerten (vorgegebenes Material) (Versuchsreihen) Texte verstehen Detaillierte Funktionsweise von einfachen Wärmekraftmaschinen Ausdehnung von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern bei Temperaturerhöhung Konvektion, Wärmeleitung, Wärmestrahlung Lehrerexperiment: Seebeck-Effekt Ich-Du-Wir: Schülerexperimente (Versuchsreihen)Ich-Du-Wir: Schülerexperimente (Versuchsreihen) Zusammenfassung durch Lehrer Fixierung: Ausdehnung bei Erwärmung Hausaufgabe: Wärmetransport

22 Kurzüberblick UE Wärmelehre 5/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 1hhistorische Entwicklung des Temperatur- begriffs kennen Thermometer, Temperaturskalen, Fixpunkte Besprechung Hausaufgabe Wärmetransport Ich-Du-Wir: Aufgabe: verlorene Temperaturskala Lehrervortrag: historische Entwicklung

23 Kurzüberblick UE Wärmelehre 6/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 2hUmgang mit Schaubildern Umgang mit unbekannten Formeln funktionale Zusammenhänge erkennen Weitere Eigenschaften der Entropie: Stoffmenge und Entropie Temperatur und Entropie Absolute Temperaturskala Einzelarbeit: Selbsteinschätzung Schaubilder, Formeln, funktionale Zusammenhänge Zusammenhänge (Nr. 1) Ich-Du-Wir: Aufgaben Eigenschaften Entropie Gestufte Hilfen zu den Aufgaben Lehrervortrag: Absolute Temperaturskala Ich-Du-Wir: Aufgaben Umrechnung Temperaturskalen Hausaufgabe: Selbsteinschätzung überprüfen (Nr. 2 und Nr. 3)

24 Überblick UE Wärmelehre 7/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 4hLernwerkstatt: individuelles Kompetenztraining Schaubilder, Tabellen unbekannte Formeln funktionale Zusammenhänge erkennen Alltagsbezug physikalischer Phänomene Texte verstehen Technische Anwendungen und Umweltphysik Ausdehnung bei Temperaturerhöhung, Wärmekapazität Besprechung Hausaufgabe Überprüfung Selbsteinschätzung Einzelarbeit: Aufgaben Kompetenztraining Gestufte Hilfen für diese Aufgaben

25 Kurzüberblick UE Wärmelehre 8/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 6hKommunikation: physikalische Inhalte adressatengerecht präsentieren Umweltschutz: Zusammenhänge zwischen lokalem Handeln und globalen Auswirkungen erkennen und dieses Wissen für ihr eigenes verantwortungsbewusst es Handeln einsetzen Aufbau und Funktionsweise von Wärmekraftmaschinen Umweltschädigung durch Wärmekraftmaschinen Verbesserungsmöglichkeiten Stirlingmotor Zweitaktmotor (Benzin) Viertaktmotor (Benzin) Viertaktmotor (Diesel) Hybridantrieb eines Autos Geschichte der Dampfmaschine Gemeinsamkeiten von Kohle-, Gas- und Kernkraftwerken Gruppenarbeit: Recherche (2h) Präsentation und Diskussion (4h)

26 Kurzüberblick UE Wärmelehre 9/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 2hHerleitung Wirkungsgrad einer idealen Wärmekraftmaschine nachvollziehen können Historische Entwicklung: Sadi Carnot und der Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschinen Umgang mit Formeln Wirkungsgrad einer idealen Wärmekraftmaschine Lehrervortrag: Definition Wirkungsgrad Ich-Du-Wir: Schätzen Wirkungsgrade Lösung: Wirkungsgrade Beobachtung: Wirkungsgrad von Generator und Elektromotor viel größer als von Wärmekraftmaschinen Lehrervortag: Sadi Carnot Lehrervortrag: Herleitung Carnotsche Wirkungsgrad Einzelarbeit, Hausaufgabe: Berechnung Carnotsche Wirkungsgrade

27 Kurzüberblick UE Wärmelehre 10/12 ZeitKompetenzenInhalte und Methoden 3hFachkenntnisse zur Entropie anwenden und erweitern Umgang mit Formeln Entropieerzeugung, 2. Hauptsatz Entropiezunahme bei Wärmeleitung Wirkungsgrad realer Wärmekraftmaschinen Energieentwertung Besprechung Hausaufgabe Carnotsche Wirkungsgrade Warum sind Carnotsche Wirkungsgrade größer als reale Wirkungsgrade? Aufgaben mit gestuften HilfenAufgabengestuften Hilfen – Einzelarbeit: Aufgabe 1 – Ich-Du-Wir: Aufgaben 2, 3 – Zusammenfassung durch Lehrer – Fixierung: Entropie kann erzeugt, aber nicht vernichtet werden – Ich-Du-Wir: Aufgaben 4, 5, 6 – Ich-Du-Wir: Aufgaben 7, 8, 9, 10

28 Kurzüberblick UE Wärmelehre 11/12 ZeitKompetenzenInhalte und Methoden 30 min Kommunikation: physikalische Inhalte adressatengerecht präsentieren Umweltschutz: Zusammenhänge zwischen lokalem Handeln und globalen Auswirkungen erkennen und dieses Wissen für ihr eigenes verantwortungsbewusstes Handeln einsetzen Reflexion: Lösen von komplexen Problemen Energetika: Erfolgreiche Strategien zur Energiewende Siegerehrung (Urkunden: Gold, Silber, Bronze) Siegergruppen präsentieren Strategien Diskussion: – Wie realistisch ist dies? – Was geschieht momentan in Deutschland? – Was sollte die Bundesregierung unternehmen?

29 Überblick UE Wärmelehre 12/12 ZeitKompetenzenInhalte, Methoden und Materialien 6h bis 8h Mit Wissen handeln: komplexe Fragestellungen unter physikalischen Gesichtspunkten bearbeiten Umweltschutz: Zusammenhänge zwischen lokalem Handeln und globalen Auswirkungen erkennen und dieses Wissen für ihr eigenes verantwortungsbewusstes Handeln einsetzen Kommunikation: physikalische Inhalte adressatengerecht präsentieren Erstellung einer Wissenschaftssendung (Ratgeber) zum Thema: Wie können wir den Klimawandel stoppen? Projektarbeit Beispiele für Themenfelder Präsentation am Schulfest

30 Projekt Wie können wir den Klimawandel stoppen? Falls Projekt zu zeitaufwendig, könnte folgende Reduktionen durchführen: Vorgabe einer Liste von Energieeinsparmöglichkeiten Einschränkung der Themenvielfalt, gestufte Hilfen Kooperation mit NwT: Ernährung und Gesundheit –NwT: beim Kochen werden Energie- bzw. Leistungsmessungen durchgeführt –Physik: Auswertung der Messwerte Messungen (teilweise) zuhause durchführen auf Filmaufnahmen verzichten, Posterpräsentation

31 Gleichwertige Feststellung von Schülerleistungen (GFS) Klimaschutz und Ressourcen

32 GFS Klimaschutz und Ressourcen Beispiel: interessante Romane Reflexion: Klimaschutz, Ressourcen Andreas Eschbach: Eine Billion DollarEine Billion Dollar John Salvatore Fontanelli ist ein armer Schlucker, bis er eine unglaubliche Erbschaft macht: ein Vermögen, das ein entfernter Vorfahr im 16. Jahrhundert hinterlassen hat und das durch Zins und Zinseszins in fast 500 Jahren auf über eine Billion Dollar angewachsen ist. Der Erbe dieses Vermögens, so heißt es im Testament, werde einst der Menschheit die verlorene Zukunft wiedergeben. John tritt das Erbe an. Er legt sich Leibwächter zu, verhandelt mit Ministern und Kardinälen. Die schönsten Frauen liegen ihm zu Füßen. Aber kann er noch jemandem trauen? Und dann erhält er einen Anruf von einem geheimnisvollen Fremden, der zu wissen behauptet, was es mit dem Erbe auf sich hat... Einsatz im Unterricht: ideal ab Klasse 10

33 GFS Klimaschutz und Ressourcen Beispiel: interessante Romane Reflexion: Klimaschutz, Ressourcen Andreas Eschbach: Ausgebrannt Die Menschheit steht vor ihrer größten Herausforderung: Das Ende des Erdölzeitalters steht bevor! Als in Saudi-Arabien das größte Ölfeld der Welt versiegt, kommt es weltweit zu Unruhen. Bahnt sich tatsächlich das Ende unserer Zivilisation an? Nur Markus Westermann glaubt an ein Wunder. Er glaubt, eine Methode zu kennen, wie man noch Öl finden kann. Viel Öl. Doch der Schein trügt.Ausgebrannt Einsatz im Unterricht: ideal ab Klasse 10

34 Wie kann in Klasse 9 Verantwortung für den eigenen Lernprozess an die Schülerinnen und Schüler bewusst übergeben werden?

35 Bewusste Übergabe der Verantwortung in Klasse 9 Vorgehen: Falls möglich individualisierter Unterricht gleichzeitig in mehreren Fächern Elternabend zur ausführlichen Information: Ziele, neue Rollen, Durchführung ausführliche Information SuS: Ziele, neue Rollen, Durchführung

36 Bewusste Übergabe der Verantwortung in Klasse 9 Übergabe der Verantwortung nur in ersten kleinen Schritten: –Wiederholung von Grundlagen (Größen, Symbole, Einheiten, Analogien): Lehrer stellt Selbstlernmaterial zur Verfügung. Umsetzung in Verantwortung SuS –Kompetenztraining: Schaubilder, Tabellen, unbekannte Formeln, funktionale Zusammenhänge, Alltagsbezug physikalischer Phänomene in Verantwortung SuS –Gestufte Hilfen werden sofort vollständig ausgeteilt Verantwortung bei SuS –Nacharbeit von neuen Fachinhalten weiterhin von Lehrer eingefordert und geprüft Wichtig: Deutliche Bewusstmachung der Zuständigkeiten!

37 Beratungsgespräche mit Zielvereinbarungen Beispiel Klasse 9 Schuljahr 2011/2012

38 Beratungsgespräche Beispiel Klasse 9 (2011/2012) Planung: –Termin nach 1. Klassenarbeit (E-Lehre) –Termin zu Beginn UE Wärmelehre (2. Halbjahr) –verpflichtendes Angebot für SuS, die in 1. Klassenarbeit schlechter als 4 –freiwilliges Angebot für alle anderen SuS –nachmittags unterrichtsfreie Zeit –Eltern sind ebenfalls dazu eingeladen –Zeitraster: pro Schüler(in) 20 Minuten Beratungszeit –SuS tragen sich in Zeitraster ein

39 Beratungsgespräche Beispiel Klasse 9 (2011/2012) Vorbereitung: SuS füllen zuhause einen Vorbereitungsbogen aus Vorbereitungsbogen Grundlage für das Beratungsgespräch: –letzte Klassenarbeit (als Diagnoseinstrument) –ausgefüllter Vorbereitungsbogen Ziele: –Selbsteinschätzung Schüler(in) verbessern –Kompetenzen: Stärken und Schwächen erkennen –Verbesserungsmöglichkeiten analysieren –Zielvereinbarung treffen Ergebnisse: –viele freiwillige Schülerinnen und Schüler –wenige Eltern –wird von SuS gerne angenommen

40 Beratungsgespräche Beispiel Klasse 9 (2011/2012) Probleme: für Lehrer sehr zeitaufwendig nicht leistbar für mehrere Klassen ein Beratungsgespräch pro Jahr ist zu wenig Benötige andere Vorgehensweise!

41 Ausblick Fortsetzung Wärmelehre in Klasse 10 und der Kursstufe

42 Wärmelehre in Klasse 10 keine gesonderte Einheit Wärmelehre In der Unterrichtseinheit Mechanik in Zusammenhang mit Energie und Reibung: Entropieerzeugung: In Klasse 9: –Entropieströme –Entropieerzeugung ohne Formel In Klasse 10 Plausibilitätsbetrachtung zu notwendig

43 Wärmelehre in Klasse 10 Nun Verallgemeinerung für nicht konstante Stromstärken: In Klasse 9 Entropie mit zugehörigem Energiestrom: Einsetzen in Multiplikation mit Strömt die Entropiemengebei der Temperatur dann transportiert sie die Energiemenge mit sich.

44 Wärmelehre in Klasse 10 Beispiel: Entropieerzeugung beim Abbremsen eines Fahrrads Entropie wird in Bremse erzeugt (Bremse erwärmt sich) Energie wird von Impuls abgeladen und strömt mit Entropie in die Umgebung Da hierbei ein Temperaturunterschied vorhanden ist, wird bei diesem Vorgang noch mehr Entropie erzeugt Nach hinreichend langer Wartezeit hat sich die Bremse abgekühlt Die Energie strömt nun mit der gesamten erzeugten Entropie mit nahezu Umgebungstemperatur Es gilt: Wenn kein Temperaturunterschied mehr vorhanden ist, kommt der Entropie- und Energiestrom zum Erliegen. Energie und Entropie haben sich gleichmäßig auf die Umgebung verteilt.

45 Wärmelehre in Klasse 10 erzeugte Entropiemenge: Umgebungstemperatur: Falls vor und nach der Entropieerzeugung die Umgebungstemperatur (nahezu) gleich ist, gilt nach genügend langer Wartezeit die Beziehung: dissipierte Energiemenge:

46 Wärmelehre in der Kursstufe Beispiele Entropieerzeugung : gedämpfte mechanische Schwingungen gedämpfte elektromagnetische Schwingungen Entladevorgang eines Kondensators über einen Widerstand Parallelschaltung eines geladenen und eines ungeladenen Kondensators mit gleicher Kapazität Siehe Musteraufgaben ZPG II:

47 Arbeitsaufträge Gruppenarbeit Kolleginnen und Kollegen

48 Gruppenthemen: 1.Erfahrungsaustausch Individualisierung: Nutzung der Poolstunde für individuelle Förderung Klassenstufe 5/6? Wie könnte Individualisierung in eigener Fachschaft/Schule voranbringen? Wie könnte folgende Probleme lösen? -Zeit für Beratungsgespräche (Zielvereinbarungen) -Material Lernwerkstatt: Aufgaben mit gestuften Hilfen -Material für Diagnose und Selbstdiagnose

49 Arbeitsaufträge Gruppenarbeit Kolleginnen und Kollegen 2.Ideensammlung: Experimente, Projekte und Tipps zum Thema Umweltschutz: Geeignete Tipps (Hilfen) für die Schülergruppen während der Projektarbeit: Erstellung einer Wissenschaftssendung (Ratgeber) zum Thema: Wie können wir den Klimawandel stoppen? Anregungen für interessante Schülerexperimente und Projekte zum Thema Umweltschutz in Physik Klasse 9/10

50 Arbeitsaufträge Gruppenarbeit Kolleginnen und Kollegen 3.Fachmethodenordner Physik Gymnasium Spaichingen überarbeiten: Verbesserungs- und Erweiterungsvorschläge eventuell Abgleich mit Mustercurricula, Bildungsplan BW und KMK-Standards

51 Mögliches Programm für Lehrerfortbildung

52 Programm Lehrerfortbildung 1.Präsentation: Auf dem Weg zum kompetenzorientierten und individualisierten Unterricht im Fach Physik 2.Präsentation: Umsetzung UE Wärmelehre 9/10 3.Marktplatz Wärmelehre (Experimente, Poster) 4.Fragerunde zur Unterrichtseinheit 5.Gruppenarbeit (3 Gruppen) a)Erfahrungsaustausch Individualisierung b)Umweltschutz: Experimente/Projekte c)Fachmethodenordner überarbeiten 6.Vorstellung und Diskussion der Gruppenergebnisse


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