LEHRERHANDREICHUNG - SCHOOLGAMES · 2017. 11. 16. · LEHRERHANDREICHUNG Ziele des Materials...

LEHRERHANDREICHUNGZiele des MaterialsKompetenzmodellLösungenWeiterführende Infos

ErneuerbareENERGIEN

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EINLEITUNG

INHALTSCHOOLGAMES im Unterricht 3Ausbildung bei E.ON SE 4Kompetenzmodell 6Ziele des Materials 8Unterrichtsplanung 10

Lösungen 15 Lösung 1: Erneuerbare Energien 16 Lösung 2: Arten von Erneuerbaren Energien 18 Lösung 3: Windenergie 20 Lösung 4: Solarenergie 23 Lösung 5: Wasserkraft 24 Lösung 6: Erneuerbare Energien 25 Lösung 7: Energiewende 26

Quellen 27

Kopiervorlagen: Informations- und Arbeitsblätter

Informations- und Arbeitsblätter zur Gestaltung Ihres Unterrichts mit den SCHOOLGAMES Materialien finden Sie zum Download auf unserer Homepage unter dem Titel: Erneuerbare Energien - Unterrichtsmaterial

Download unter: www.schoolgames.eu/unterrichtsmaterial

Erneuerbare

ENERGIENWirtschaftskunde

Biologie

TechnikBerufsorientierung

UNTERRICHTSMATERIAL FÜR:

http://www.schoolgames.at/unterrichtsmaterial

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EINLEITUNG

VorbemerkungIm Folgenden wird aus Gründen der Vereinfachung und besseren Lesbarkeit auf die gleich zeitige Verwendung männlicher und weiblicher Sprachformen verzichtet. Sämtliche Personenbezeichnungen gelten gleichermaßen für männliche und weibliche Personen, beide Geschlechter sind damit angesprochen und gemeint.

Abbildung: Weg zur Erneuerbaren Energie © pixabay

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EINLEITUNG

SCHOOLGAMES IM UNTERRICHT ERNEUERBARE ENERGIEN

Aufbau des ThemenfeldesDie Unterrichtsmaterialien der SCHOOLGAMES behandeln relevante und aktuelle Themen für Schüler. Sie wurden für einen modernen Schul-unterricht von Experten aufbereitet. Die Schüler profitieren nicht nur von der Attraktivität des Unterrichts, sondern auch von der Nachhaltigkeit des Gelernten. Es werden vornehmlich Themen behandelt, die mit Blick auf die zukünftigen Berufe und das zukünftige Leben der Schüler von Be-deutung sind.

Sie finden eine Auswahl verschiedener weiterer Unterrichtsmaterialien für Ihren Unterricht gratis zum Download unter: www.schoolgames.eu/unterrichtsmaterial

Unterrichtsmaterial „Erneuerbare Energien“Das vorliegende Unterrichtsmaterial soll einen grundlegenden Überblick zum Thema Erneuer-bare Energien geben.

Die Unterrichtsplanung wurde derart gewählt, dass die Schüler zuerst an das Thema herange-führt werden – um Motivation zu schaffen. Danach werden die wichtigsten Zusammenhänge vermittelt, damit die Schüler in weiterer Folge selbst in der Lage sind, zusätzliche Informationen zu beschaffen, Wichtiges von Unwichtigem zu unterscheiden und Verknüpfungen zu anderen Themenbereichen herzustellen.

Alle Informations- und Arbeitsblätter finden Sie als Kopiervorlage auf unserer Website unter dem Titel: Erneuerbare Energien - Unterrichtsmaterial


Printversion gewünscht?Wenn Sie gerne eine gedruckte Version des vorliegenden Materials für Ihren Unterricht hätten oder Interesse an einer Schulkoope-ration mit E.ON haben, wenden Sie sich bitte per E-Mail an:[email protected]



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EINLEITUNG

DAS UNTERNEHMENAUSBILDUNG BEI E.ON SE

E.ON ist ein internationales privatwirtschaftliches Energieunternehmen aus Deutschland. Mehr als 40.000 Mitarbeiter in 13 Ländern arbeiten hier täglich an technischen Innovationen und nutzer-freundlichen Kundenlösungen für die neue Energie- welt. E.ON fokussiert sich dabei in den drei Geschäftsbereichen Energienetze, Erneuerbare Energien und Kundenlösungen konsequent auf die Energie der Zukunft. Schon heute wird mit viel Engagement und einem kompetenten Team die Energiewelt von morgen gestaltet. Eine Energie-welt, die sich voll und ganz nach den Bedürfnissen der Kunden richtet, um nachhaltige, smarte und digitale Lösungen für die Zukunft zu schaffen.

Herausfordernd, energiegeladen, zukunftsweisend!Bei E.ON arbeiten die Auszubildenden und dualen Studenten direkt mit, statt nur zuzuschauen. Sie befassen sich mit realen Aufgaben und lernen die neuesten Techniken.

So lernen Auszubildende von Anfang an, Verant-wortung zu übernehmen, und wachsen mit ihren Aufgaben.

Die Ausbildung bei E.ON ist so individuell wie die Auszubildenden selbst. Vermittelt werden während der Ausbildung oder des dualen Studiums nicht nur alle relevanten fachlichen Kenntnisse und prakti-schen Fertigkeiten, sondern es wird auch großer Wert auf die persönliche Förderung der Nach-wuchskräfte gelegt. Verschiedene Seminare, Teamevents und regelmäßige Feedback-Gespräche unterstützen die Entwicklung von Soft Skills aller Auszubildenden und dualen Studenten.Die Absolventen schließen jährlich mit Bestnoten ab, was ein deutliches Zeichen für jahrzehntelange Erfahrung als Ausbildungsunternehmen und hohen Qualitätsstandard ist.

Aktuelle Stellenangebote im Bereich Ausbildung: https://www.eon.com/de/ueber-uns/karriere/stellenangebote.html

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EINLEITUNG

ANGEBOTE FÜR SCHULENUnternehmensbesichtigungen Betriebsbesichtigungen können für Schulklassen auf Anfrage

ermöglicht werden.*

Besuche in Schulen E.ON besucht Sie und Ihre Schüler gerne auch in Ihrer Schule.*

Stellenangebote

Ausbildungsplätze und duale Studiengänge: Beim E.ON-Konzern, zu dem auch die Tochterunter- nehmen Avacon, Bayernwerk, E.DIS, e.kundenservice Netz und HanseWerk gehören, wird mit über 30 Ausbildungs- berufen und dualen Studiengängen ein idealer Einstieg in die Berufsausbildung und damit auch in die spätere Karriere geboten. E.ON hat langjährige Erfahrung in der Ausbildung, bietet ein sicheres Arbeitsumfeld und bindet Auszubildende vom ersten Tag an in den Arbeitsalltag ein. So lernen sie von Anfang an, Verantwortung zu übernehmen, und wachsen mit ihren Aufgaben. Herausfordernd, energiegeladen und zukunftsweisend! Die Ausbildung bei E.ON ist so individuell wie die Auszubildenden selbst.

Bewerbungen für Ausbildungsplätze und duale Studiengänge werden online entgegengenommen. Hier finden Sie aktuelle Stellenangebote im Bereich Ausbildung: https://www.eon.com/de/ueber-uns/karriere/stellenangebote.html

Schülerpraktika: Je nach Standort und Unternehmen sind Schülerpraktika auf Anfrage möglich. Die Bewerbung kann entweder direkt an die jeweiligen Gesellschaften gerichtet werden oder zentral per E-Mail an das Ausbildungspostfach: [email protected]

Weitere Angebote für Schulen E.ON bietet gerne auch Bewerbungstrainings für Ihre Schüler auf Anfrage an.*

* Bei Interesse bitten wir um Kontaktaufnahme unter: [email protected]

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EINLEITUNG

UNTERRICHTSMATERIALKOMPETENZMODELL

Die Unterrichtsmaterialien der SCHOOLGAMES ermöglichen Schülern den Aufbau bzw. die Weiterentwicklung umfassender Kompetenzen.

Den Unterrichtsmaterialien liegt das folgende Kompetenzmodell zugrunde:

KompetenzstufenKompetenz-bereiche

Kompetenzen werden nach Weinert (2001) verstanden als „die bei Individuen verfügbaren oder durch sie erlernbaren kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, um bestimmte Probleme zu lösen, sowie die damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, um die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsvoll nutzen zu können.“ Es kann zwischen fachlichen Kompetenzen, fachübergreifenden Kompetenzen und Handlungskompetenzen unterschieden werden.(Berufliche) Handlungskompetenz wird nach Ba-der (1989) in die drei Bereiche• Fachkompetenz,• Sozialkompetenz und• Humankompetenzunterteilt.

Zusätzlich werden die drei Bereiche• Methodenkompetenz,• Lernkompetenz sowie• Sprachkompetenzunterschieden. Diese sind jedoch nicht als eigen-ständige Kompetenzbereiche, sondern als Kompo- nenten der Fach-, Sozial- und Humankompetenz zu verstehen.

Die Unterrichtsmaterialien der SCHOOLGAMES sind zum Teil für ein bestimmtes Unterrichtsfach, zum Teil fächerübergreifend konzipiert und beziehen alle Bereiche der Handlungskompetenz mit ein.

Insbesondere für den Bereich der Fachkom- petenz bedarf es für die Formulierung messbarer“ Lehrziele bzw. Kompetenzen eines in Niveaustufen

Kompetenz

ProzeduralesWissenDeklarativesWissen

(1)Fragen/ReproduktiveAufgabenàWiedergeben

(a)wörtlich(b)sinngemäß

(2) Aufgabeni.e.S./Routineaufgabenà Anwenden

(3)Probleme/Transferaufgabenà KompetentProblemelösen

Kombination/Integration

Kompetenzstufen

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EINLEITUNG

gegliederten Modells. Hierfür wird das von Müllau-er-Hager/Schopf (2012) entwickelte Kompetenz-modell (in leicht modifizierter Form) verwendet. Das Modell stellt sowohl die Verhaltens-ebene als auch die Ebene der dahinterliegenden kognitiven Strukturen dar. Der dreistufige Aufbau ist nicht streng hierarchisch zu interpretieren.Auch wenn sich die Niveaustufen primär auf den Bereich der Fachkompetenz beziehen bzw. für diesen konzipiert wurden, sind sie (im schulischen Kontext) prinzipiell auch auf die anderen Kompe-tenzbereiche übertragbar und können somit in allen Bereichen als Basis für die Formulierung von Lehrzielen genutzt werden.

Stufe 1: Fragen / Reproduktive Aufgaben Auf der ersten Stufe wird von den Schülern erwartet, dass sie kontextunabhängige Fragestel-lungen beantworten bzw. reproduktive Aufgaben lösen können. Es geht also darum, gelernte Infor-mationen zu reproduzieren. Dafür ist deklaratives Wissen erforderlich, d. h. Wissen über Theorien, Konzepte, Methoden etc. Dieses Wissen kann durch Speicherung und Verarbeitung von Infor-mationen beim Lesen oder Zuhören aufgebaut werden.

Stufe 1a: Wörtlich wiedergebenStufe 1a erfordert die Wiedergabe von isolierten Informationen, die in sehr ähnlicher Form gelernt wurden, d. h. eine mehr oder weniger wörtliche Reproduktion. Dafür ist nur eine geringe Verar-beitungstiefe im Sinne von Auswendiglernen notwendig.Beispielverben: nennen, anführen, aufzählen, definieren

Stufe 1b: Sinngemäß wiedergebenStufe 1b erfordert die Wiedergabe von zusammen-hängenden Informationen in gegenüber der Lernsituation veränderter Form, d. h. eine sinn-gemäße Reproduktion. Es ist davon auszugehen, dass hierfür eine größere Verarbeitungstiefe im Sinne von verstehendem Lernen erforderlich ist.Beispielverben: beschreiben, erklären, vergleichen, unterscheiden, einteilen

Stufe 2: Aufgaben i.e.S. / RoutineaufgabenAuf der zweiten Stufe wird von den Schülern erwartet, dass sie in einen bestimmten Kontext eingebettete Aufgabenstellungen lösen können. Es geht also darum, Wissen in konkreten Situationen anzuwenden, wobei es sich um mehr oder weniger bekannte Situationen handelt. Dies kann auf zwei verschiedene Arten gelingen: Entweder wird prozedurales Wissen, d. h. durch mehrmaliges Ausführen und Üben aufgebaute fachspezifische Fertigkeiten und Fähigkeiten (Routinen), einge-setzt. Ist für eine konkrete Aufgabe keine passende Prozedur/Routine vorhanden, muss deklaratives Wissen in Kombination mit fachunspezifischen Prozeduren (Heuristiken) genutzt werden. Beispielverben: nachvollziehen, durchführen, be-rechnen, ermitteln, entnehmen, interpretieren, Schlussfolgerungen ziehen, diskutieren, identifi-zieren, erörtern, zuordnen

Stufe 3: Probleme / TransferaufgabenAuf der dritten Stufe sollten die Schüler schließlich in der Lage sein, eigenständig Problemstellungen (im Unterrichtszusammenhang etwa in Form von Fallbeispielen) zu lösen. Probleme unterscheiden sich dabei von Aufgaben i.e.S. darin, dass sie neuartig sind und der Lösungsweg vorab nicht bekannt ist. Es ist also eine Übertragung (Transfer) des Gelernten auf einen neuen Kontext nötig, weshalb auch von Transferaufgaben gesprochen werden kann. Diese Kompetenz, im Sinne von bereichsspezifischer kognitiver Leistungsdisposition zur Bewältigung einer Klasse von Situationen und Anforderungen, setzt daher eine Kombination und Integration des gesamten in einem Inhalts-bereich erworbenen deklarativen und prozeduralen Wissens voraus.Beispielverben: abbilden, kombinieren, integrieren, auswählen, vorschlagen, entscheiden, analysieren, prüfen, bewerten, beurteilen, reflektieren, kritisch hinterfragen, begründen

Nähere Informationen zum theoretischen Hintergrund des Kompetenzmodells sowie eine detailliertere Beschreibung der Kompetenz-bereiche und -stufen finden Sie unter: www.schoolgames.at/downlaods

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EINLEITUNG

ANGESTREBTE KOMPETENZENZIELE DES MATERIALS

Vom Fernseher bis zum Kühlschrank: In einer modernen Gesellschaft funktioniert so gut wie nichts ohne Energie. Sie treibt Geräte an, kühlt oder spendet Licht und Wärme. Die meisten Menschen machen sich allerdings kaum Gedanken darüber, wie der Strom in die Steckdose kommt oder die Wärme in die Heizung. Die Energie-quellen, wie z. B. Kohle, Wind etc., sind in der Regel nicht sofort nutzbar. Um sie zu nutzen, müssen sie zunächst in mechanische, thermische oder elektrische Energie umgewandelt werden. Das Wissen um erneuerbare Energiequellen ist ein wichtiger Bestandteil, um das Allgemeinwissen aufzubessern und seinen Standpunkt in der Öffentlichkeit besser vertreten zu können. Dieses Wissen möchte SCHOOLGAMES den Schülern vermitteln, damit diese in der Lage sind, eigen-ständige und fundierte Bewertungen zu treffen.

Zur Sicherung dieses Wissens werden verschiedene Aufgabenstellungen und Methoden angewandt. Bei der Erarbeitung der Aufgabenstellungen wird das Verständnis und Wissen der Schüler getestet und das themenübergreifende Denken gefördert.

Informationen zu diesem Themenfeld Dieses Konzept führt die Schüler durch den Themenbereich „Erneuerbare Energien“ und zeigt ihnen anhand von verschiedensten Materialien die unterschiedlichen Energielieferanten. Die vollständige Durchführung des Themenblocks benötigt etwa 650 Minuten, wovon etwa ein Drittel der Zeit auf Arbeitsphasen entfällt, die von den Schülern ohne unmittelbaren Input durch die Lehrperson durchlaufen werden können. Das gesamte Themengebiet ist in die Bereich Ener-gielieferanten, Vorteile und Nachteile sowie Herausforderungen untergliedert, die unabhängig voneinander behandelt und gesondert abgehalten

werden können. Eine Verknüpfung mit anderen Unterrichtsfächern bietet sich an; vor allem mit Informatik, Präsentation, Geografie, Soziale Bildung und Deutsch gibt es Schnittstellen, da Präsentationen aufbereitet, Informationen recher-chiert und Fragen beantwortet werden müssen. Den Schülern stehen Informationsblätter mit den benötigten theoretischen Inhalten sowie Arbeits-blätter zur Verfügung.

Vermittlung von FachkompetenzenPrimär vermittelt das Unterrichtsmaterial der SCHOOLGAMES Fachkompetenzen zum Thema Erneuerbarer Energien. Ziel für die Schüler ist es im ersten Schritt, die Basisinformationen der verschiedenen erneuerbaren Energieformen wie-dergeben (Kompetenzstufe 1a) und erläutern (Kompetenzstufe 1b) zu können. Im Folgenden sollen jedoch über das Basiswissen hinausgehende Informationen über Erneuerbare Energien auch angewendet (Kompetenzstufe 2) und einzelne Themen miteinander verknüpft (Kompetenzstufe 1b) werden.

Erweiternd wird den Schülern auch ermöglicht, Vor- und Nachteile der einzelnen Stromlieferanten auflisten (Kompetenzstufe 1a) und bewerten (Kompetenzstufe 3) zu können, sowie die positiven und negativen Aspekte der einzelnen Erneuerbaren Energien vertreten und diskutieren zu können (Kompetenzstufe 3). Es wird ihnen also ermöglicht, auf Basis ihres erworbenen Wissens Entschei-dungen zu treffen und in Zukunft nach diesen zu handeln.

Vermittlung von SozialkompetenzenNeben fachlichen und damit inhaltlichen Kompe-tenzen wird auch die Soziale Kompetenz der Schüler erweitert. So wird beispielsweise erlernt,

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EINLEITUNG

die eigenen Standpunkte wie die der Mitschüler zu reflektieren und vertreten zu können. Verschiedene Übungen in Gruppen schulen das Verhalten in Diskussionen, in denen unterschiedliche Meinungen aufeinandertreffen (Kompetenzstufe 3).

Vermittlung von HumankompetenzenHumankompetenzen fördern die Möglichkeiten des Schülers, sich selbst und sein Verhalten zu reflektieren. So kann anhand des Unterrichtsma-terials das eigene Verhalten im Bezug auf die Energienutzung eingestuft und bewertet werden. Durch die Verknüpfung mit Berufen in Form von Jobprofilen wird außerdem ein Ausbilck auf eine mögliche Berufsausbildung gegeben, die den Schüler dazu anregen können, über die Zukunft nach der schulischen Ausbildung nachzudenken (Kompetenzstufe 3).

Vermittlung von Methoden-/LernkompetenzenDie Anwendung verschiedener Lernmethoden wird in Form von Übungen in Gruppen oder allein trainiert. Beispielsweise stellt die Erstellung eines Mindmaps eine wichtige Kompetenz dar, die in

späterer Folge als Lernstrategie genutzt werden kann (Kompetenzstufe 3).

Vermittlung von SprachkompetenzenVermittelt wird Fachvokabular zum Thema Erneu-erbare Energien (Kompetenzstufe 2).

Zielgruppe Die Arbeitsunterlage soll primär in der 7. und 8. Schulstufe verwendet werden. Dies betrifft die Zielgruppe der 13- und 14-Jährigen. Die Verwendung der Unterlage wird in den Unter-richtsgegenständen Geografie und Wirtschafts-kunde, Berufsorientierung und Physik empfohlen und erscheint dort sinnvoll, da sowohl wirtschaft-liche als auch technische Fragen behandelt werden. Folgende Schultypen werden dabei abgedeckt:• Gymnasium (AHS)• Neue Mittelschule• Hauptschule• Realschule• Berufsschule• Wirtschaftsschule• Gesamtschule

Kompetenzstufe 1a – Wörtlich wiedergeben Gelernte Inhalte reproduzieren und wörtllich wiedergeben können.

Kompetenzstufe 1b – Sinngemäß wiedergebenGelernte Inhalte verstehen und sinngemäß wiedergeben können.

Kompetenzstufe 2 – Routineaufgaben durchführenWissen in konkreten Situationen anwenden und durch mehrmaliges Üben festigen.

Kompetenzstufe 3 – Probleme lösenEigenständige Problemlösung auch im Rahmen eines neuen Kontextes.

ARBEITSBLÄTTER

K1a

K1b

K2

K3

Aufbauend auf dem oben beschriebenen Kompetenzmodell sind die im Unterrichtsmaterial vor-liegenden Arbeitsblätter je nach ihrer Schwierigkeit gekennzeichnet. Der Marker gibt an, welche Kompetenzen der Schüler gefördert werden:

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EINLEITUNG

Legende für MedienAB Arbeitsblatt

IB Infoblatt

Legende für SozialformEA Einzelarbeit

GA Gruppenarbeit

Klasse Klassengespräch

L Lehrerinfo

PA Partnerarbeit

UNTERRICHTSPLANUNGNr. Aktivitäten Medien Sozialform Zeit (min)

1 Einstieg in das Thema Erneuerbare Energien IB 1 Klasse 20

2 Informationsphase: Energie IB 2 L, Klasse 50

3 Informationsphase: Erneuerbare Energien IB 2 L, Klasse 40

4 Arbeitsphase inkl. Kontrolle: Energie, EE AB 1, AB 2 GA 30

5 Informationsphase: Windenergie IB 3 EA 30

6 Informationsphase: Offshore-Windparks IB 4 EA 40

7 Arbeitsphase inkl. Kontrolle: Windenergie AB 3 EA 30

8 Informationsphase: Solarenergie IB 5 Klasse 40

9 Arbeitsphase inkl. Kontrolle: Solarenergie AB 4 EA 20

10 Informationsphase: Wasserkraft IB 6 PA 30

11 Arbeitsphase inkl. Kontrolle: Wasserkraft AB 5 EA 20

12 Informationsphase: Bio-Energie IB 7 EA 30

13 Informationsphase: Geothermie IB 8 EA 30

14 Arbeitsphase inkl. Kontrolle: Erneuerbare Energien AB 6 PA 20

15 Informationsphase: Energiewende IB 9 Klasse 20

16 Arbeitsphase inkl. Kontrolle: Energiewende AB 7 EA 10

17Informationsphase: Herausforderungen und Zukunft Erneuerbarer Energien

IB 10 Klasse 30

18Arbeitsphase inkl. Kontrolle: Herausforderungenund Zukunft Erneuerbarer Energien

AB 8 GA 60

19 Informationsphase: Strompreis IB 11 EA 20

20 Informationsphase: Berufe IB 12 EA 50

21 Zusammenfassung Klasse 30

Gesamtzeit 650

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EINLEITUNG

1) Einstieg in das Thema Erneuerbare EnergienDie Lehrkraft steigt in das Thema mit der Fragestellung „Was wisst ihr (Schüler) zum Thema Erneuer-bare Energien“ ein. Alle Aussagen der Schüler werden aufgeschrieben und mithilfe einer Mindmap strukturiert. Die Lehrkraft unterstützt die Schüler, indem sie immer wieder neue Gedankenanstöße liefert, die in Richtung der Themenbereiche der Unterlagen gehen. Diese Arbeitsphase soll im Optimalfall zwanzig Minuten dauern, wobei am Ende ein Grobüberblick über die einzelnen Teilbereiche dieses Unterrichtsmaterials entstehen soll.

2) Informationsphase EnergieDie Lehrkraft arbeitet das IB1 gemeinsam mit den Schülern durch. Dabei kann die Lehrkraft die Schüler absatzweise vorlesen und zusammenfassen lassen, oder selbst vortragen und den Schülern erklären. Dieses Informationsblatt ist das Grundwissen für die Schüler zum Thema Energie, daher ist es besonders wichtig, dass alle Schüler die Inhalte verstanden haben. Die Verantwortung dafür liegt bei der Lehrkraft.

3) Informationsphase Erneuerbare EnergienGenau wie das IB1 wird auch das IB2 gemeinsam mit der Lehrkraft erarbeitet. Dabei ist auch hier von zentraler Bedeutung, dass die Schüler den Inhalt verstanden haben und qualitative Fragen dazu stellen können.

4) Arbeitsphase inkl. Kontrolle: Energie, EENachdem die Schüler nun gemeinsam mit der Lehrkraft die Theorie erarbeitet haben, sind diese selbst an der Reihe zu beweisen, ob sie den Inhalt der Informationsblätter verstanden und verinnerlicht haben. Mit dem AB1 und AB2 wird das Wissen der Schüler abgefragt und überprüft. Für die Erarbeitung dieses Arbeitsblattes sollen die Schüler Gruppen bilden und bekommen dreißig Minuten Zeit, wobei die Lehr-kraft innerhalb dieser Zeit auch die Kontrolle der Lösungen durchführen sollte.

5) Informationsphase: WindenergieDas IB3 sollen die Schüler alleine erarbeiten. Dazu wird den Schülern ein Zeitfenster von dreißig Minuten gegeben. Für Fragen oder zur Beseitigung von Unklarheiten steht die Lehrkraft während der gesamten Zeit zur Verfügung.

6) Informationsphase: Offshore-WindparksHaben die Schüler das IB3 verstanden, fahren sie mit dem aufbauenden IB4 fort. Auch dieses ist in Einzelarbeit zu erlernen und verstehen. Bei Fragen steht wie gewohnt die Lehrkraft zur Verfügung.

7) Arbeitsphase inkl. Kontrolle: WindenergieOb die IB3 und IB4 verstanden wurden, prüft die Lehrkraft durch das AB3. Die Schüler sollen das AB3 in Einzelarbeit ausfüllen. Bei der Kontrolle des AB3 erhält die Lehrkraft den Wissensnachweis.

8) Informationsphase: SolarenergieSolarenergie ist ein essenzieller Bestandteil dieses Unterrichtsmaterials, daher wird das IB5 gemeinsam in der Klasse erarbeitet. Hierbei ist es wichtig, dass die Schüler verstehen, was unter Solarenergie ver-standen und wie diese erzeugt wird.

DETAILBESCHREIBUNG

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EINLEITUNG

9) Arbeitsphase inkl. Kontrolle: SolarenergieNachdem die Schüler das IB5 verstanden haben, ist es an der Zeit herauszufinden, inwieweit die Schüler dieses Wissen wiedergeben können. Dazu gibt die Lehrkraft das AB4 aus, das von den Schülern eigen-ständig und alleine zu bearbeiten ist. Die Schüler haben dazu zwanzig Minuten Zeit, wobei in dieser Zeit auch die Kontrolle durch die Lehrkraft erfolgen sollte.

10) Informationsphase: WasserkraftSobald die Schüler das AB4 erledigt haben, werden Teams von je zwei Schülern gebildet. Diese Teams erarbeiten nun gemeinsam das IB6. Es wird vorab versucht, Fragen und Unklarheiten alleine zu lösen, bevor die Lehrkraft informiert wird. Das Bilden der Teams sollte fachkompetenzbezogen geschehen.

11) Arbeitsphase inkl. Kontrolle: WasserkraftDie Lehrkraft prüft anhand des AB5, ob die Teamarbeit wirksam war, und jeder Schüler das Thema „Wasserkraft“ verstanden hat. Das AB5 wird von jedem Schüler einzeln bearbeitet, wobei in der veran-schlagten Zeit von zwanzig Minuten auch die Kontrolle durch die Lehrkraft geschehen sollte.

12) Informationsphase: Bio-EnergieDas IB7 sollen die Schüler eigenständig erarbeiten, um konzentriert den Inhalt aufzunehmen.

13) Informationsphase GeothermieAuch das IB8 wird von den Schülern alleine gelesen und bearbeitet.

14) Arbeitsphase inkl. Kontrolle: Erneuerbare EnergienSobald alle Schüler das IB7 und das IB8 abgeschlossen haben, werden erneut Teams gebildet. Diese Teams sollen sich von den Teams aus Punkt 10 unterscheiden. Jeweils zwei Schüler bearbeiten ge-meinsam das AB6. Hier ist das praktische Verständnis der Schüler gefragt, um auch Punkte aufzulisten, die nicht im Skript angeführt sind.

15) Informationsphase: EnergiewendeDas Thema „Energiewende“ IB9 bespricht die Lehrkraft mit der gesamten Klasse. Da dieses Thema sehr wichtig ist und jeder Schüler verstehen muss, wie er dazu beitragen kann, die Energiewende zu unterstützen, erarbeitet die Lehrkraft gemeinsam mit den Schülern das IB9.

16) Arbeitsphase inkl. Kontrolle: EnergiewendeZur Selbsteinstufung kann anschließend an IB9 jeder Schüler das AB7 ausfüllen. Anschließend werden die Ergebnisse diskutiert und weitere Lösungsansätze erörtert.

17) Informationsphase: Herausforderungen und Zukunft Erneuerbarer EnergienDas wichtige Thema „Zukunft und Herausforderungen der Erneuerbaren Energie“ erarbeiten die Schüler gemeinsam mit der Lehrkraft, um alle Argumente dafür und dagegen zu diskutieren und alle Unklarheiten zu beseitigen.

18) Arbeitsphase: Herausforderungen und Zukunft Erneuerbarer Energien Für das AB8 bilden die Schüler Gruppen zu je fünf Personen. Jeder Schüler bekommt eine Rollenbe- schreibung, gemäß der er sich während des Rollenspiels verhalten muss. Weil die Schüler so in die Rolle anderer Personen schlüpfen müssen und deren Interessen, Meinungen, Ängste und Aggressionen vertreten sollen, bekommen sie ein besseres Bild des Gegenübers – also ein besseres Menschenverständnis – und machen die Erfahrung, dass andere Meinungen, abhängig vom Blickwinkel, ebenso richtig sein können.

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EINLEITUNG

19) Informationsphase: StrompreisDas IB11 ist in Ruhe in Eigenarbeit zu studieren.

20) Informationsphase: BerufeZur Bearbeitung des IB12 soll den Schülern ein PC zur Verfügung gestellt werden. Somit können Recherchen und Nachforschungen effizienter durchgeführt werden.

21) ZusammenfassungZu guter Letzt wird die anfangs erstellt Mindmap nochmals aufgehängt. Die Lehrkraft bespricht gemeinsam mit den Schülern die einzelnen Äste der Mindmap und erweitert diese. Zusätzlich sollen die Schüler die einzelnen Themen kurz zusammenfassen und erklären. Danach ist das Thema abgeschlossen.

Kopiervorlagen: Informations- und Arbeitsblätter

Informations- und Arbeitsblätter zur Gestaltung Ihres Unterrichts mit den SCHOOLGAMES Materialien finden Sie zum Download auf unserer Homepage unter dem Titel: Erneuerbare Energien - Unterrichtsmaterial


Erneuerbare

ENERGIENWirtschaftskunde

Biologie

TechnikBerufsorientierung

UNTERRICHTSMATERIAL FÜR:


LÖSUNGEN

Abbildung: Geothermie © pixabay

16 Als Kopiervorlage freigegeben. freyspiel GmbH 2017, Graz

LÖSUNGEN

Aufgabe 1:

Was glaubst du? Was verbraucht im Durchschnitts-Haushalt am meisten Strom? Die Lampen, der Fernseher oder das warme Wasser?

Recherchiere dazu im Internet und besprich deine Ergebnisse in der Gruppe.

Verbraucher kW/h %-AnteilWarmwasser 12,1 %

Beleuchtung 9,2 %

TV/Audio 11,2 %

Sonstiges 76,5 %

Aufgabe 2:

Stell dir vor, es gäbe für einen Tag keinen Strom, keinen Treibstoff und keine Wärme. Wie sähe dein Tag aus? Was würdest du frühstücken? Wie würdest du zur Schule kommen?

Erstelle einen kurzen Tagesablauf und besprich diesen ebenfalls in der Gruppe.

Ziel ist es, ein Bewusstsein dafür zu schaffen, wie viel Energie wir im Alltag nutzen, ohne es wahrzunehmen. Hier ist Platz für individuelle Antworten. Zum Beispiel könnte man sich über-legen, dass es kein heißes Wasser zum Duschen gibt, dass der Kühlschrank taut und das Handy nicht aufgeladen werden kann. Der Weg zur Schule muss zu Fuß oder mit dem Fahrrad zurückgelegt werden. Arbeiten mit dem Computer ist nicht möglich, auch das Internet kann ohne Strom nicht aufgerufen werden.

LÖSUNG 1ERNEUERBARE ENERGIEN

17Als Kopiervorlage freigegeben. freyspiel GmbH 2017, Graz

LÖSUNGEN

Aufgabe 3:

Beantworte die unten angeführten Fragen und trage die Antworten in das entsprechende Feld ein!

K G

E E E

R N N E

N E E N

J E R R E

O N G A R

U E I T G

L R E O I

W E N E R G I E F O R M E N

A I R

T U R B I N E H

T A

L E

T N

U E

S T R A H L U N G S E N E R G I E

G G

S I

S E

S O L A R A N L A G E M

T I

Z X

Lösungswort: E N E R G I E

1. Nenne die Einheit der Energie.2. ________________ macht es möglich, eine Sache gegen einen Widerstand zu bewegen.3. Was wird benötigt, um mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln?4. Nenne die Energieform, die das Licht der Sonne erzeugt.5. Welcher Umwandler wird benötigt, um Strahlung in elektrische Energie umzuwandeln? 6. Nenne die Einheit für Leistung.7. Energie kann aus verschiedenen Quellen gewonnen werden, somit existieren verschiedene ________.8. Welches Naturgesetz gilt für Energie?9. Welche Energieform wird in Kraftwerken gewonnen?10. Eine ___________ wandelt die Energie aus Wasser und Wind um.11. Wie wird die Mischung mehrerer Energieformen genannt?

1

6

5

10

4

11

7

9

8

3

2


LÖSUNGEN

Aufgabe 1:

Beschrifte die Grafik, die zeigt, aus welchen Quellen die jährliche Energiemenge erzeugt wird und welche prozentualen Anteile die Energiequellen jeweils daran haben.

LÖSUNG 2ARTEN VON ERNEUERBAREN ENERGIEN

Abbildung: Bruttostromerzeugung in Deutschland 2016 in TWh; vorläufige Zahlen, z.T. geschätzt; ** regenerativer Anteil; Stand: März 2017 © AG Energiebilanzen


LÖSUNGEN

Aufgabe 2:

Ordne die Buchstaben bei den Bildern der richtigen Energiequelle zu:

Windkraft__________________________

Geothermie_________________________

Biomasse___________________________

Erdöl______________________________

Atomkraft__________________________

Wasserkraft__________________________

Solarenergie_________________________

Kohle______________________________

A

CB

D

EG

H FAbbildungen: Energieerzeugungsformen © pixabay

G

C

F

A

E

D

B

H


LÖSUNGEN

Aufgabe 1:

Beschrifte diese Abbildung eines Windrads:

Nabe Rotorblatt Getriebe Turm

Bremse Blattverstellung Messinstrument Gondel

Generator Fundament Netzanschluss Aufstieg

Windrichtungsnachführung

LÖSUNG 3WINDENERGIE

Abbildung: Windkraftanlage © Arne Nordmann (norro)


LÖSUNGEN

Aufgabe 2:

Aufgabe 1: Bei der Planung von Windkraftwerken muss darauf geachtet werden, dass am Standort genügend Wind weht. Bei zu wenig Wind erzeugt die Anlage nicht genügend Strom. Weht der Wind zu heftig (ab 90 km/h), müssen die Windräder abgeschaltet werden, damit sie nicht beschädigt werden. Der Deutsche Wetterdienst bietet Karten an, auf denen die mittleren Windgeschwindigkeiten von ganz Deutschland vermerkt sind (http://www.dwd.de/DE/leistungen/windkarten/windkarten.html) und das in unterschiedlichen Abständen vom Boden (in 10 und in 80 Metern Höhe). Schau dir die unterschiedlichen Karten an. Wie sieht es in deiner Stadt aus? Eignet sich dein Ort für Windenergie?

Die Antwort variiert je nach Wohnort

Aufgabe 3: Aus welchen Gründen kann es manchmal sinnvoll sein, kein Windrad aufzustellen, obwohl genügend Wind weht? • Ökologische Gründe (Landschafts- und Naturschutz, z. B. in den Alpen)• Technische Gründe (stark tubulente Winde, Vereisungen)• Wirtschaftliche Gründe (Bau- und Transportkosten, Wartungskosten, fehlende Netzanbindung)

Aufgabe 4: Welche Argumente werden gegen Windkraftanlagen vorgebracht? Wie lassen sich diese Probleme verringern oder vermeiden?

Argumente gegen Windkraftanlagen:• Eingriff ins Landschaftsbild• Todesfalle für Vögel• Schallemissionen• Schlagschatten• Übersubventionierung

Verringerung der Probleme:• Sorgfältige Planung• Sorgfältige Aufklärung• Bau in dünn besiedelten Regionen• Schallverringerung durch technische

Weiterentwicklung

Aufgabe 4: Ordne die unten angeführten Kärtchen entsprechend dem Ablauf, wie der Strom von Off-shore-Windparks in deine Steckdose gelangt.


LÖSUNGEN

Aufgabe 5: Ordne die unten angeführten Kärtchen entsprechend dem Ablauf, wie der Strom von Offshore-Windparks in deine Steckdose gelangt.

Offshore-Windrad

Überlandleitung Steckdose

Umspannwerk auf See

Stromkabel

Konverterplattform

Abbildungen: Offshore-Windpark, Steckdose, Stromkabel, Überlandleitung © pixabay / Umspannwerk auf See, Konverterplattform © wikipedia

1

4

2

5

3

6


LÖSUNGEN

Aufgabe 1:

Richtig oder falsch? Bewerte die unten angeführten Aussagen aufgrund deines erworbenen Wissens aus 2.5 „Solarenergie“ auf ihre Richtigkeit.

Richtig FalschSolarzellen wandeln Lichtenergie in Wärmeenergie um. X

Licht enthält Strahlungsenergie. X

Solarzellen wandeln Lichtenergie in elektrische Energie um. X

Licht enthält thermische Energie. X

Solarenergie belastet die Umwelt mit Treibhausgasen. X

Sonnenenergie ist unbegrenzt verfügbar. X

Solarzellen produzieren im Laufe ihres Lebens mehr Strom, als zu ihrer Herstellung benötigt wird. X

Solarzellen produzieren auch nachts Strom. X

Eine einzelne Solarzelle liefert viel Strom. X

Solaranlagen werden auch Photovoltaikanlagen genannt. X

Am besten eignet sich die Errichtung von Solaranlagen an Orten, an denen die Sonne häufig scheint. X

Solaranlagen werden günstiger in der Herstellung und effizienter in der Stromerzeugung. X

Aufgabe 2:

Auf welchen Bildern kann die Solaranlage nicht so viel Strom erzeugen? Erkläre, warum!

Schnee

Regen

Schatten

LÖSUNG 4SOLARENERGIE

SonnenscheinBei Regen, Schnee und Schatten kann die So-laranlage keine volle Leistung erzielen, weil die Strahlungsstärke geringer ist.

Bei Sonne kann die Solaranlage ihre volle Leistung erzielen.


LÖSUNGEN

LÖSUNG 5WASSERKRAFT

Aufgabe 1:

Finde im beigefügten Buchstabensalat 9 Begriffe zum Thema Wasserkraft. Achtung: Umlaute werden ausgeschrieben (Ö = OE, Ä = AE, Ü = UE)

W E H R U N S I L F E F L B E L

A H I W X Z R R K W T K W E C Z

S R H U S E W J I E U E M W S F

S K R J U D A S K T R V W E Z A

E G S T A U S E E K B E M G R L

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LÖSUNGEN

Aufgabe 1:

Erkläre die Vor- und Nachteile der Erneuerbaren Energien Windenergie, Solarenergie, Wasserkraft, Bio-Energie und Geothermie in eigenen Worten. Findest du noch weitere Gründe, die für oder gegen Erneuerbare Energien sprechen?

Vorteile NachteileWindenergie • Keine Kohlenstoff-

dioxiderzeugung• Keine Abgase• Kein radioaktiver Abfall• Geringer Wasserverbrauch• Stromerzeugung > Strom-

verbrauch

• Geräuschentwicklung• Gefahr für Vögel• Schwankende Windstärke• Veränderung des Land-

schaftsbildes

Solarenergie • Erzeugt keine Schadstoffe• Keine Abgase• Sonnenenergie ist unbe-

grenzt• Stromerzeugung > Strom-

verbrauch

• Viel Platzbedarf• Witterungsabhängig• Hohe Investitionskosten

Wasserkraft • Regenerativer Rohstoff• schont die fossilen

Energieressourcen• Zuverlässiger Energieliefe-

rant• Geringe Kosten für Betrieb• Automatische Wartung

• Hohe Investitionskosten• Eingriffe in Natur und

Umwelt• Gefahr für Fische• Schwankungen des

Wasserspiegels im Jahresverlauf

Bio-Energie • Keine Schwankungen bei der Energieerzeugung

• Kraftstoff für Autos• Abfälle aus Landwirtschaft

sind verwendbar• Geringe Treibhausgabe• Geschlossener CO2-

Kreislauf

• Tank-oder-Teller-Debatte• Einsatz von Düngern• Weite Transportwege• Rodung von Wäldern• Weniger Baumbestand

Geothermie • Erdwärme bleibt bei jedem Wetter gleich

• Überall möglich• Klimafreundlich• Unbegrenzt verfügbar• Keine Umweltbelastung

durch Abbau, Transport, Aufbereitung oder Lagerung

• Verunreinigung von Trinkwasserreservoirs

• Erdbebengefahr steigt• Begrenzte Nachhaltigkeit

(kühlt nach einiger Zeit ab)

LÖSUNG 6ERNEUERBARE ENERGIEN


LÖSUNGEN

LÖSUNG 7ENERGIEWENDE

Aufgabe 1:

Energie ist ein wichtiger Bestandteil unseres Alltags. Deshalb sollten wir achtsam mit ihr umgehen und sie nicht verschwenden. Mache den Test: Bist du ein Energie-Held oder ein Energie-Ferkel? Wie verhältst du dich? Kreuze an!

ja nein

Machst du das Licht aus, wenn du das Zimmer verlässt? X

Ziehst du den Stecker aus Fernseher & Co, wenn du sie nicht benutzt? X

Drehst du die Heizung herunter, wenn niemand zu Hause ist? X

Duschst du 5 Minuten oder weniger? X

Trocknest du deine Wäsche auf einer Leine oder einem Wäscheständer (statt im Trockner)? X

Nutzt du das Umwelt-Programm bei der Spülmaschine? X

Denkst du darüber nach, wie du Energie sparen kannst? X

Nutzt du Energiesparlampen? X

Nutzt du eine Mikrowelle, um Essen aufzuwärmen? X

Bevorzugst du Stoßlüften in deiner Wohnung, statt das Fenster zu kippen? X

Jedes Kreuz bei „ja” zählt einen Punkt, jedes „nein” erhält null Punkte.

Auswertung 0-3 Punkte: Oink, oink! Du bist ein Energieschweinchen! Es gibt viele Möglichkeiten, Strom zu sparen. Fang am besten heute damit an!4-7 Punkte: Du bist auf dem besten Weg, ein Energie-Held zu werden! Versuche, noch auf ein paar weitere Punkte zu achten.8-10 Punkte: Gratuliere! Du bist ein Energie-Held! Du weißt genau, wie man Energie sparen kann.


LÖSUNGEN

QUELLENGedruckte Veröffentlichungen:

Bader, R. (1989): Berufliche Handlungskompetenz. In: Die berufsbildende Schule, 41/2/73-77

Böttcher, J. (Hrsg.) (2013): Handbuch Offshore-Windenergie: Rechtliche, technische und wirtschaftli-che Aspekte, München: De Gruyter Oldenbourg

Bundeszentrale für politische Bildung (Hrsg.) (2013): Informationen zur politischen Bildung, Heft 319: Energie und Umwelt, Bonn

Hau, E. (2014): Windkraftanlagen. Grundlagen, Technik, Einsatz, Wirtschaftlichkeit. 5. Auflage, Wies-baden: Springer Vieweg

Kaltschmitt, M., Streicher, W., Wiese, A. (Hrsg.) (2014): Erneuerbare Energien. Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte. 5. Auflage, Wiesbaden: Springer-Verlag Berlin Heidelberg

Maulbach, K.-D. (2013): Energiewende. Wege zu einer bezahlbaren Energieversorgung. Wiesbaden: Springer VS

Müllauer-Hager, B. / Schopf, C. (2012): Reformimpulse in der BHS durch Kerncurricula, Fallbeispiele und Lernstandserhebungen. Entwicklung und Evaluation eines ganzheitlichen Konzepts (KLEE) zur Unterstützung eines kompetenzorientierten Unterrichts. In: Aff, J. / Fortmüller, R (Hrsg.): Forschun-gsreihe des Institutes für Wirtschaftspädagogik der Wirtschaftsuniversität Wien, Band 2, Wien: Manz

Niederhausen, H. / Burkert, A. (2014): Elektrischer Strom. Gestehung, Übertragung, Verteilung, Speicherung und Nutzung elektrischer Energie im Kontext der Energiewende, Wiesbaden: Springer Vieweg

Stober, I. / Bucher, K. (2014): Geothermie, 2. Auflage, Wiesbaden: Springer Spektrum

Weinert, F. E. (2001): Leistungsmessung in Schulen – eine umstrittene Selbstverständlichkeit. In: Weinert, F. E. (Hrsg.): Leistungsmessungen in Schulen. Weinheim / Basel: Beltz, 17-31

Internetquellen:

bmub.bund.debundesregierung.destrom-report.deagora-energiewende.deunendlich-viel-energie.deerneuerbare-energien.dedena.dewind-energie.deeon.comberufenet.arbeitsagentur.de

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ANHANG

Impressum

Gedruckt in Österreich

Umschlaggestaltung: freyspiel GmbH

Gestaltung, Satz, Layout: freyspiel GmbH

Ein Produkt der SCHOOLGAMES. Idee: freyspiel GmbH

DIE SCHOOLGAMES sind ein internationales Schulprojekt, das Lehrer dabei unterstützt, ihre Schüler besser auf das (Berufs-)Leben vorzubereiten. Dies wird ermöglicht durch innovatives Unterrichtsmaterial, die Förderung von Persönlich keitsentwicklung und die spielerische Vermittlung von Wirtschafts- und Technik kompetenz. Angeboten werden:

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MINT U. BUSINESS MASTERUNTERRICHTSMATERIAL JOBPROFILE

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Alle Angebote sind für Schulen kostenlos und werden von Sponsoren finanziert.

Weitere Unterrichtsmaterialien:- Wie kommt die Jeans ins Regal? (Beispiel: Peek&Cloppenburg)- Wie kommt der Treibstoff in den Tank? (Beispiel: BP)- Wie funktioniert Nachhaltigkeit? (Beispiel: REWE)- und viele mehr...

Nähere Informationen und Bestellmöglichkeiten finden Sie unter:

FREYSPIEL GMBH • REINTALSTRASSE 48A • AT-8075 HART BEI GRAZ • FON +43/316/493377-0 • MAIL [email protected]

WWW.SCHOOLGAMES.EU

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LEHRERHANDREICHUNG - SCHOOLGAMES · 2017. 11. 16. · LEHRERHANDREICHUNG Ziele des Materials...

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