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Übersicht Zu Beginn wird das Verhalten von Stoffen (Festkörpern, Flüssigkeiten, Gasen) bei Erwärmung im lehrerzentrierten Unterricht besprochen. Der Einstieg in das Thema Wärme erfolgt mit OHP Wärmequellen. Anhand dieser Folie kann die Bedeutung des Wortes Wärmequellen erarbeitet werden (wärmt ein Schaal?), außerdem kann zwischen künstlichen und natürlichen Wärmequellen unterschiedne werden. Mittlerweile ein Klassiker im Physikunterricht: OHP Brückenlager. Häufigste (und falsche) Antwort ist, dass die Metallzähne für den Ablauf von Regenwasser dienen! Zur Festigung der Längenausdehnung folgen OHP verbogene Schienen, OHP Dehnungsschlaufe und OHP Eifelturm. Die Frage warum der Eifelturm im Sommer 30cm als im Winter ist wird meistens richtig beantwortet. Die Frage, ob er dabei auch breiter wird kann zu regen Diskussionen führen. Überprüft wird sie durch einen Versuch bei dem versucht wird eine erhitze Stahlkugel durch ein Loch zu stecken in das sie im kalten Zustand so gerade reinpasste (OHP Comic Kanonenkugel). Die moderne Bauweise mit OHP Stahlbeton wirft die interessante Frage auf, ob die Eisenstangen bei Erwärmung den Beton durchstoßen. Experimentell überprüft wird dann die Längenänderung von verschiedenen Stoffen bei Erwärmung. OHP Erhitzen von Staniolpapier im Schülerversuch erfordert unter der Fragestellung "Krümmt sich das Staniolpapier vor Schmerz?" einen für diese Alterstufe recht schwierigen Transfer auf die unterschiedliche Längenänderung von Papier und Metall und der daraus resultierenden Krümmung. Das Prinzip wird wird mit OHP Bimetallthermometer und OHP Bimetallthermometer2 vertieft. Nachdem die Auswirkung von Erwärmung auf Festkörper nun ausreichend untersucht wurde kommen nun die Flüssigkeiten dran (OHP vollgetankter Wagen). Im Unterricht wird die Volumenausdehnung von Wasser und Alkohol experimentell untersucht (evt. auch von Glykol). Zur Festigung dient OHP Sprinkleranlage. Wird das bisherige Wissen folgerichtig angewand ziehen sich Körper und Flüssigkeiten bei Abkühlung zusammen. Keine Regel ohne Ausnahme: OHP Anomalie Wasser. Wie wichtig sie in der Natur ist zeigen OHP Frostaufbrüche Gebirge und OHP Frostaufbrüche b. Der Aufbau und die Funktion eines Thermometers beschäftigt uns über mehrere Stunden. Zuerst einmal wird das in OHP Temperaturempfinden (Schalen mit kalten, lauwarmen und heißem Wasser) dargestellt Experiment real durchgeführt um die Notwendigkeit einer objektiven Temperaturmessung zu begründen. Bevor ein Thermometer im Eigenbau skaliert wird, üben wir die Handhabung und Benennung (AB verschiedene Thermometer) erst einmal mit fertigen. OHP Ablesefehlern Thermometer und OHP Ablesen Thermometer sollen die typischen Fehler vermeiden helfen. Im Experiment wird die Frage untersucht wie heiß Wasser werden kann (OHP Erhitzen Wasser). Dies dient einerseits dem praktischen Umgang zu üben und außerdem dem Auftragen von Messwerten in Diagrammen (OHP zeichnen Messergebnisse). Nun werden unbeschriftete Thermometer durch die beiden Fixpunkte (kochendes und Eiswasser) skaliert und deren Funktionsfähig durch Messung der Raumtemperatur überprüft. Mit OHP Temperaturskalen werden noch kurz andere Temperaturskalen vorgestellt.
Als erstes die Übersicht Wärme. Hier sind die einzelnen Stationen, ihre Aufteilung in Wahl- und Pflichtstationen sowie ihr geschätzter Schwierigkeitsgrad aufgeführt. Da es sich hier um die ersten Erfahrungen von Schülern mit einem experimentellem Lernzirkel handeln kann, sind für die einzelnen Stationen Musterprotokolle vorhanden. Wer glaubt dann würden Schüler doch ehe nur einfach alles abschreiben liegt meiner Erfahrung nach falsch. Der Ehrgeiz ein eigenes Protokoll zu haben ist sehr hoch. Andererseits wird so der Unsicherheit was "falsches ins Heft zu schreiben" vorgebeugt. Ein paar der Lernziele lassen sich nach Abschluss mit den folgenden Folien gut nachprüfen: Der Einstieg in den Themenkreis der Energie erfolgt über OHP Durchlauferhitzer. Nach so viel Wärmetransport stellt eine Funktionsbeschreibung kein Problem mehr dar. Mit der weiterführende Frage, ob man so beliebig viel warmes Wasser herstellen kann ist man im Thema Energie drin. Um ein Gefühl für den Energiebegriff zu bekommen eignet sich OHP Körper mit Energie. Die Wandlungsfähigkeit von Energie zeigt OHP Energiewandlung. Um auch hier meiner Vorliebe für physikalische Comics zu frönen: OHP Comic Energie. Nachdem die Energieformen und ihre Wandlung besprochen sind wird sie an mehreren Beispielen vertieft (OHP Energie Radfahren am Berg, OHP Energie potentielle, OHP Energie Perpetuum mobile). Je nach Zeit und Kurs wird rechnerisch noch kurz die Wärmekapazität angerissen (OHP Wärmekapazität). Auf Grund der hohen Alltagsbedeutung rückt nun die Energieverschwendung in den Mittelpunkt. Dazu eignet sich OHP Energie im Haus (eventuell auch als Arbeitsblatt). Eine durch das Fernsehen recht bekannt Methode ist die Infrarotfotografie. Ihr Prinzip lässt sich schön mit OHP Wärmebild Maus einführen und dann auf OHP Wärmebild Haus anwenden. Die Stellen an den viel Wärme nach außen abgegeben wird finden sich auch in OHP Heizkosten wieder. einen wichtigen Beitrag zum Energiesparen stellen wärmeisolierte Fenster dar. Der Aufbau ist auf OHP Isolierverglasung zu erkennen und wird im Schülerexperiment überprüft. An Lehrerkollegen der folgende Hinweis: Für dieses Experiment ist keine teure Ausstattung notwendig. Es reicht eine Tasse heißes Wasser. Darauf liegt entweder eine Scheibe Plexiglas oder zwei Scheiben Plexiglas durch ein Einmachgummi voneinander getrennt. Ein Maß für die durchgehende Wärme ist ein darauf liegendes Stück Butter. Wenn es schmilzt ..... Eine weitere Anwendung des selben Prinzips ist OHP Hohlziegel, OHP Luft isoliert oder OHP Eiskeller. Als spielerischer Abschluss und themenübergreifende Zusammenfassung eignen sich zwei Rätsel welche ich selber irgendwo im Netz gefunden habe: letzte Änderung: 22.06.2005 |
Nach Festkörpern und
Flüssigkeiten bleiben noch die Gase. Didaktisch muss hier das
Problem gelöst werden glaubhaft zu zeigen das Luft nicht Nichts
ist.