Naturwissen-schaften 7/8 - SINUS Schleswig
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Naturwissenschaften 7/8 Orientieren Kommunikation Ernährung Gesundheit Bauen und Wohnen Kleidung Fortbewegen Werkzeuge Schleswig-Holstein Helmut Krückel/PIXELIO Vorschläge zur kontextorientierten Unterrichtsgestaltung Forschungsfrage/-ziel mögl. Aspekte Unsichtbares erforschen: Nutzen und Erweitern der Sinneswahrnehmungen mit technischen Mitteln Schall Mikroskopieren Geruchsdetektor Indikatoren Messgenauigkeit H, Wanetschkal/PIXELIO Lilo Kappl/PIXELIO Codieren und Wie lecker und gesund dekodieren: Wie können ist das Mensa-Essen? wir Informationen verständlich und sicher übermitteln? Kommunikationsmodelle Signalumwandlung Datenspeicherung Sicherer Umgang mit Daten oder: Forschungsfrage/-ziel mögl. Aspekte Energie Materie Rainer Sturml/PIXELIO Wie können wir uns vor Infektionskrankheiten schützen? Wie können wir ein Welches ist die ideale Modell eines warme Jacke für mich? Niedrigenergie-hauses gestalten und erproben? Wir gestalten eine InfoAusstellung zum Thema „Orientierung im Tierreich- besser als der Mensch!“ Hör, Sehleistung Unterschiede Mensch—Tier Unsere Zukunft: Die total vernetzte Welt? Reise einer SMS Digitale Netzwerke Digitale Logistik von Warenströmen Wie kann ich mich ernähren, um gesund und fit zu sein? Chem. Reakti on Speisenangebot Nahrungsbestandteile Bedarf an Nährstoffen Lebensmittelzusatz -stoffe Gewinnung und Nutzung: Der Wechsel auf den Energieträger Elektrizität geschieht meist über Wärme, Bewegung oder Stoffumwandlung. Elektrische Induktion spielt dabei eine wichtige Rolle. Elektrizität und Wärme sind im Alltag wichtige Energieträger. Alle Lebewesen setzen Energie um, indem sie Strukturen aufbauen, Energie in chemischen Verbindungen speichern, ihre Körpertemperatur halten und sich bewegen. Ernährungsgewoh nheiten Energiebedarf Nahrungsbestandteile Gesundheitsförderliche Inhaltsstoffe Grundumsatz, Leistungsumsatz, Brennwert Stoffe und Stoffeigenschaften Man unterscheidet Reinstoffe, die sich auch durch chemische Verfahren nicht weiter trennen lassen (Elemente) von Reinstoffen die sich durch chemische Verfahren in verschiedene Bestandteile trennen lassen (chemischen Verbindungen). Elementare Stoffe bestehen aus einer einzigen Atomart. Verbindungen bestehen aus Verbänden verschiedener Atome. Aus wenigen Elementen kann die Vielfalt an chemischen Verbindungen entstehen Eigenschaften optischer Linsen Viren und Bakterien Ansteckung und Krankheitsverläufe Immunreaktion Vorbeugung und Impfung Antibiotika AIDS Wie gehe ich mit Alkohol und Drogen um, um gesund und fit zu sein? Rauchen Alkohol Illegale Drogen Gesundheitsgefahr en Suchtpotential Umgang mit der Sucht Stoffe als Schallträger, Elastizität von Membranen Nährstoffe, Mineralien und Vitamine (BausteinEbene), Wirkung von Säuren und Basen bei Verdauungsprozessen (pH-Wert), saure Lebensmittel, Säuren als Konservierungsmitteln Dämmung Materialien Wandaufbau Fenster ArchitektenWettbewerb: Menschen- und umweltfreundliches Bauen im 21. Jahrhundert Energietransport und Wechsel des Energieträgers (Wandlung Der Transport von Energie und der Wechsel des Energieträgers geschehen auf verschiedene Arten. Strahlung, Wärmeleitung, Ad- und Konvektion und elektrischer Strom sind typische Transportmechanismen, die sich optimieren lassen. Lage, (mechanische) Spannung und magnetische und elektrische Felder (z.B. Licht) und Stoffe sind weitere Energieträger. Energetische Anregung Elektrische und der Sinnesorgane (Licht, magnetische Felder, el. Schall, Wärme, Induktion Bewegung) Ibefischl/PIXELIO Rofl van Melis/PIXELIO Zusammenleben und Wohnen im 21. Jahrhundert Statik und Ästhetik Baumaterialien Produktion Wirkung Recycling Wärmeströme Wärmedämmung Natur- und Kunstfasern Verarbeitung Textilien und ihre Materialeigenschaften Kleider machen Leute: Was ziehe ich an? Wo kommt meine Kleidung her? Funktionen von Kleidung Natur- und Kunstfasern Textile Kette Folgen der industriellen Textilproduktion Gisela Peter/PIXELIO Ich suche ein ideales Fahrrad für mich! Wir erforschen die Metalle, die wir im Alltag nutzen. Nutzungsmöglichkeiten und Bedarf Schaltung Bremsen Rahmen Reifen Beleuchtung Wir organisieren ein Sicherheitstraining für die 5. Klasse Geschichte der Metallgewinnung und -nutzung Eigenschaften von Metallen Verwendung von Metallen Legierungen Korrosionsschutz Mein altes Handy: Rohstoffquelle für wertvolle Metalle? Sicherheitsvorkehr ungen am Fahrrad Verkehrsregeln Verkehrssicheres Fahren Radfahren in der großen Gruppe Metalle in elektronischen Geräten Seltene Erden Herkunft und Gewinnung der Metalle Funktionen Recycling Energiebilanz Die gesamte Energiemenge in einem (idealen) geschlossenen System bleibt erhalten und kann bilanziert werden. So können quantitative Vorhersagen über die Ergebnisse von Prozessen getroffen werden, ohne diese im Detail zu betrachten. Es reicht aus, die Energien von Anfangsund Endzustand zu bilanzieren (1. Hauptsatz der Thermodynamik). Geschlossene Systeme lassen sich in der Praxis nur annähern, es findet immer Energieentwertung statt, bei der Energie dem System verloren geht. Der Energiegehalt eines Systems ändert sich aber auch gewollt durch Austausch mit der Umgebung (z.B. in chemische Reaktionen).. Wärmetransporte: Advektion, Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Energieentwertung Bewegung durch Muskeln SuBeal/PIXELIO Energie beim Erstarren, Schmelzen und Verdampfen Bewegungsenergie, Lageenergie, gleichförmige Bewegung, Energieerhaltung, Energieentwertung Mechanische Energie, Energiebedarf für Metallgewinnung und Verarbeitung Stoff-Teilchen-Konzept / Modellarbeit Das einfache Teilchenmodell wird durch die quantitative Betrachtung chemischer Reaktionen zu einer einfachen Atomvorstellung erweitert (Atommodell nach Dalton). Die kleinsten Teilchen nennt man Atome; Atome eines Elements sind untereinander gleich. Sie unterscheiden sich von den Atomen eines anderen Elements aufgrund ihrer Masse. Atome üben Kräfte aufeinander aus.. Chemische Reaktion können als Neuorganisation von Teilchen beschrieben werden. Bei chemischen Reaktionen gehen Atome nicht verloren und werden nicht neu geschaffen. legale und illegale Drogen, Gewinnung und Funktion von Antibiotika (bildlich) Masse, Dichte, Baustoffe, Elemente und chemische Verbindungen, Natürliche und künstliche Wärmeleitfähigkeit, UTextilfasern Wert, Lichtdurchlässigkeit, Dalton-Atommodell Die Entwicklung neuer chemischer Stoffe (Produkte) ermöglicht die Entwicklung immer komplexerer technischer Geräte. Neue Stoffe und Produktions-verfahren lösen aus Gründen der Effizienz ältere ab. Rohstoffe (Ausgangsstoffe, Edukte) sind aber limitiert. Metalle, Nichtmetalle, Gesetze: Erhaltung der Masse und der konstanten Massenverhältnisse, el. Leitfähigkeit, Recycling von Metallen Stoffveränderungen werden auf atomarer Ebene als Neuordnungen von Atomen bzw. Atomverbänden erklärt. Die Reaktionsfähigkeit von chemischen Elementen ist unterschiedlich Exo- und endotherme Reaktionen, Baustoffe (Kalkkreislauf, Zement) Funktion von Enzymen als Katalysator Eigenschaften von Metallen und anderen Materialien (Gummi, Kunststoffe) bei Fahrzeugen Chemischen Reaktion (quantitativ), Oxidbildung Brennbarkeit Korrosion Entwicklung Struktur und Funktion System Wechselwirkung Elektrische und magnetische Kräfte beruhen auf Ladungen. Diese sind in Ruhe elektrostatisch. Durch Bewegungen der Ladungen (Ströme) entstehen magnetische Kräfte (Elektromagnet). Wahrnehmung und Verarbeitung von Umweltreizen Allgemein Indem Wechselwirkungen in Systemen möglichst isoliert gemessen, verstanden und genutzt werden, erfindet, baut und verbessert der Mensch technische Geräte und greift in natürliche Systeme ein. Sinnesorgane, Nervensystem, Reizleitung, Strahlenoptik Gleichgewicht mechanischer Kräfte (Statik) elektrische und magnetische Kräfte Stromkreise, Kommunikationsmodelle, digitale Datenverarbeitung Ohr, Mikrofon, Lautsprecher a.) Evolutive Entwicklung Die evolutive Entwicklung von Organismen wird durch Mutationen und Selektion vorangetrieben. Dies kann anhand der wechselseitigen Anpassung von Mikroorganismen und Immunsystem aktuell beobachtet werden. Der Mensch kann hierauf Einfluss nehmen. Technische Unterstützung der Sinnesorgane (Brille, Mikroskop,…) mechanische Kräfte Hebel, Ladungen Information und Kommunikation Kommunikation beruht auf der Codierung und Dekodierung von Signalen. Lebewesen kommunizieren über angeborene und erworbene Verhaltensweisen und orientieren sich so in ihrer Umwelt. Zur menschlichen Kommunikation gehört die Interpretation. Technische Kommunikation erfolgt meist über elektromagnetische Wechselwirkungen und Schall. Digitale Verarbeitung macht ein Speichern und Austauschen unzähliger Daten und die weltweite Steuerung von Prozessen mit Einfluss auf alle Bereiche des Lebens möglich. Verdauungsprozesse Immunsystem, Viren und Gebäude, Bakterien, gesunde Heizungsanlagen, Lebensführung, AIDS, Stromkreise, HIV Die Teile innerhalb natürlicher und technischer Systeme erfüllen spezifische Funktionen und wirken zusammen. Lichtmikroskopische Zellorganellen Elektrostatische Aufladung von Textilien Sprachentwicklung Verdauungsorgane Zusammenspiel technischer Bauteile (Antrieb, Übersetzung, Bremsen des Fahrrads) Periodensystem Bei natürlichen Systemen stehen die Strukturen von Organen, Zelltypen aber auch Bakterien in enger Wechselbeziehung zur ihren Funktionen. Schlüssel-SchlossPrinzip, Viren, Bakterien b.) Individuelle Entwicklung Individuelle Anpassungen an die Umwelt sind nur in einem genetisch festgelegten Rahmen möglich.. Verdauungsvorgänge, Nahrungsbestandteile Textile Kette, Ökologie des Baumwoll-Anbaus, Wärmeregulation Bauelemente, Statik (Dreiecke, Röhren, TTräger) Faserstrukturen Rahmenbau (Fahrrad), langsame und schnelle Muskulatur Werkzeugstruktur c) Kulturelle technische Entwicklung Menschen entwickelten kulturelle, technische Systeme für die Ernährung, Kleidung, zum Wohnen ...), indem sie regionale Ressourcen und natürliche Bedingungen nutzten, um ihre Bedürfnisse zu befriedigen. Moderne Technik ermöglicht eine zunehmende Entkopplung von den regionalen Bedingungen und den Grundbedürfnissen des Menschen. Geschichte der Immunologie, Mutation von Bakterien und Viren Bauwerke früher und heute Funktionskleidung Entwicklung der Fortbewegungsmittel Metalle in der Kulturgeschichte Schulspezifische Besonderheiten Stichworte Methoden,Experimente, Materialien, außerschulische Lernorte SINUS-SH 2014
