7. – 10. Schuljahr

Susanne Weßnigk, Knut Neumann und Kathrin Voß

Energiemodellierung in Alltagsszenarien

Ein kompetenzorientiertes Übungsspiel

Die Modellierung von Phänomenen oder Prozessen ist ein zentrales Element der Entwicklung eines Verständnisses des Energiekonzepts. Dieser Beitrag stellt eine Möglichkeit vor, Schülerinnen und Schüler spielerisch an eine solche Modellierung von Vorgängen in Alltagskontexten heranzuführen. Der spielerische Zugang soll dabei die Motivation erhöhen, aber auch das Lernen der Schülerinnen und Schüler unterstützen. Des Weiteren wird die Entwicklung der Kommunikationsfähigkeit sowie die Fähigkeit zu kreativem und selbstständigem Arbeiten gefördert.
Alltagskontexte mittels Energie in einem Spiel modellieren
Im hier vorgestellten Spiel (s. Spielbeschreibung in Kasten 1 und Material ) 1) werden den Schülerinnen und Schülern Szenarien aus verschiedenen Alltagssituationen vorgelegt.
Einsatz des Übungsspiels: didaktische Hinweise und Spielablauf
Einsatz des Übungsspiels: didaktische Hinweise und Spielablauf
Voraussetzungen
Für den Einsatz des Übungsspiels müssen die Schülerinnen und Schüler bereits einige (wenige) Energieformen kennen sowie mit der Energieumwandlung als Idee vertraut sein.
Das Spiel kann z.B. (in gekürzter Version) gespielt werden, sobald im Unterricht die mechanischen Energieformen Lageenergie und Bewegungsenergie sowie deren Umwandlung eingeführt worden sind. Um das gesamte Arbeitsmaterial einsetzen zu können (s. Tab. 1 ), müssen die Energieformen Lageenergie, Bewegungsenergie, Spannenergie, elektrische Energie, chemische Energie, thermische Energie und Lichtenergie bekannt sein. Die weiteren Aspekte wie Energieentwertung und -erhaltung können mithilfe des Spiels eingeführt werden.
Zielsetzungen
Das Spiel dient primär der Vertiefung des Verständnisses der Aspekte Energieformen und Energieumwandlung. An ausgewählten Szenarien aus dem Alltag sollen die Jugendlichen lernen, die beteiligten Energieformen sowie auftretende Energieumwandlungen und -transporte zu identifizieren und (halbquantitativ) zu beschreiben.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, den Schülerinnen und Schülern zu vermitteln, dass bei jedem Prozess eine Entwertung der Nutzbarkeit von Energie stattfindet und Energie in thermische Energie umgewandelt wird. Zudem kann die Energieerhaltung anschaulich thematisiert werden.
Die Lernenden sollen so die Kompetenz erwerben, naturwissenschaftliche Phänomene und technische Prozesse in unterschiedlichen Kontexten unter energetischen Gesichtspunkten zu modellieren.
Beschreibung des Spiels und Einsatz des Materials
Bei dem für Kleingruppen geeigneten Übungsspiel werden alle Arbeitskartensätze (jeweils drei Arbeitskarten und eine Zusatzkarte) der (maximal) elf Szenarien gemischt und verdeckt auf einen Stapel gelegt. Dabei bleiben die Arbeitskarten zu jedem Szenario zusammen.
Jeder Spieler erhält zudem einen Satz von Energieformkärtchen in den Abstufungen Vollkreis, Dreiviertelkreis, Halbkreis und Viertelkreis. Je nachdem, welche Energieformen bereits eingeführt worden sind, bekommen die Schülerinnen und Schüler Energieformkärtchen zu den Formen Lageenergie, Bewegungsenergie, Spannenergie, elektrische Energie, chemische Energie, thermische Energie und Lichtenergie.
Anschließend wird von den Szenarien der oberste Arbeitskartensatz gewählt, aufgedeckt und ausgebreitet.
Nun startet das eigentliche Übungsspiel: Beginnend mit der ersten Arbeitskarte ordnen die Lernenden nacheinander Energieform-Kärtchen der Darstellung des Szenarios auf den Arbeitskärtchen zu. Dabei erfolgt jeweils eine Erklärung an die Mitspieler der Kleingruppe. Wünschenswert ist dabei, dass sich jedes Gruppenmitglied zu dem Prozess äußert (kann keine weitere Energieformkarte zugeordnet werden, ist genau dies die Äußerung).
Die Verwendung von Alltagskontexten soll das Interesse der Lernenden wecken und zudem die Entwicklung eines angemessenen Verständnisses unterstützen ([1], [2]).
Es ist...

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