Lektionsplanung
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Lichteffizienz Detailplanung Thema/Inhalt Methode Material Bemerkung Zeit Fallstudie Partyraum Gruppenarbeit Alternativ können Hypothesen vorgegeben 20 min Aufgabe: Fallstudie Partyraum Ziel: S formulieren Hypothesen zu werden: Lichteffizienz als Basis für die Vielfältiges Angebot an Leuchten nachfolgenden Untersuchungen (Fachhandel, Warenhaus), z.B. Glühlampen, der Leuchtmittel Halogenlampen, Sparlampen, LED-Leuchten. Bei gleichen elektrischen Bedingungen (gleicher Strom, gleiche Spannung) leuchten nicht alle Leuchtmittel gleich hell. Die Lichtausbeute ist unterschiedlich von Typ zu Typ. Der einfache Stromkreis Einzel- oder Partnerarbeit Aufbauen eines einfachen Stromkreise Beobachten des Verhaltens bei offenem und geschlossenem Aufgabe „der einfache Stromkreis“ Einführung oder Repetition des einfachen Spannungsquelle 12 V Stromkreises: Je nach Vorkenntnissen der Glühlampe Schüler kann der der Schritt übersprungen Schalter werden: Steckbrett und Verbindungskabel Schalter Definition der drei Grössen Strom Spannung und Widerstand Recherche 15 min Einführung der Einheiten und Formelzeichen 15 min Suchen von Informationen im Lehrmittel bzw. im Internet Document1 Herbert Schmid, 08.04.2017 Seite 1 von 5 Lichteffizienz Detailplanung Thema/Inhalt Methode Material Bemerkung Zeit Lehrgespräch 5 min Diskussion des offenen und geschlossenen Stromkreises Untersuchung des Widerstandes von Einzelarbeit mit Leittext Bleistiftbalken Messungen des Stromes durch Graphitflächen einholen und auswerten der Klassenunterricht, Resultate aus den Einzelarbeiten Lehrgespräch Aufgabe „Stromkreis untersuchen 30 min kariertes Papier (4mm) Spannungsquelle 12 V Verbindungskabel Messspitzen Multimeter Diskussionsthemen: 15 min Abhängigkeit des Stromes von der Breite und Länge des Balkens → qualitative Beurteilung Streuung der Messresultate: Abhängigkeit von Graphitauftrag und Bleistiftqualität einführen des ohmschen Gesetzes Lehrerexperiment Messen des Stromes durch Oder verschiedene Widerstände Schülerexperiment, Variieren der Spannung Einzelarbeit Tabellarische Datensammlung Qualitative und quantitative Gesetzes Aufgabe „Ohmsches Gesetz“ 15 min Spannungsquellen 5 und 12 V Je 3 Widerstände 1,1 kΩ, 2.2 kΩ, 3,3 kΩ Variieren des Widerstandes Einführung des ohmschen Stromkreis: Stromfluss in Zu- und Rückleitung Schuleigenes Versuchsmaterial Lehrgespräch Multimeter Steckbrett und Verbindungsmaterial Resultate der Schülerarbeiten Das ohmsche Gesetz 15 min Verifizieren der Schülerresultate Formel zum ohmschen Gesetz festhalten Formel auflösen nach Strom, Spannung und Widerstand Document1 Herbert Schmid, 08.04.2017 Seite 2 von 5 Lichteffizienz Detailplanung Thema/Inhalt Methode Material Bemerkung Lehrgespräch Resultate der Schülerarbeiten Reihenschaltung von Widerständen Schülerexperiment, Aufgabe „Reihenschaltung Thema nicht zwingend nötig für die Fortsetzung Reihenschaltung qualitativ und Einzel- oder untersuchen“ Lichteffizient (Grundlagen der Elektrotechnik) quantitativ erfassen Partnerarbeit Querbezug zur Untersuchung Zeit Einführen der Einheiten Bleistiftbalken Berechnung der Reihenschaltung herleiten Lehrgespräch 80 min Spannungsquellen 5 V Widerstände 1,1 kΩ, 2.2 kΩ, 3,3 kΩ Multimeter Steckbrett und Verbindungsmaterial Resultate der Schülerarbeiten Diskussion der Berechnung des 10 min Gesamtwiderstandes Parallelschaltung von Widerständen Schülerexperiment, Parallelschaltung qualitativ und Einzel- oder quantitativ erfassen Partnerarbeit Berechnung der Parallelschaltung herleiten (für zwei Parallelwiderstände) Lehrgespräch Aufgabe „Parallelschaltung Thema nicht zwingend nötig für die Fortsetzung untersuchen“ Lichteffizient (Grundlagen der Elektrotechnik) 80 min Spannungsquellen 5 V Widerstände 1,1 kΩ, 2.2 kΩ, 3,3 kΩ Multimeter Steckbrett und Verbindungsmaterial Resultate der Schülerarbeiten Diskussion der Berechnung des 10 min Gesamtwiderstandes Elektrische Leistung/Lichtwirkung Schülerexperiment Qualitative Messung der Wirkung Einzel- oder von Strom und Spannung Partnerarbeit Aufgabe „Untersuchung der Wirkung 45 min von Strom und Spannung“ Spannungsquelle 4 - 12 V Glühlampe 12 V/100 mA/Lampenfassung Strommessgerät, Verbrauchsmaterial Document1 Herbert Schmid, 08.04.2017 Seite 3 von 5 Lichteffizienz Detailplanung Thema/Inhalt Einführung der elektrischen Methode Lehrgespräch Material Luxmeter Resultate der Schülerexperimenten Bemerkung Zeit Diskussion der Resultate in der Klasse 20 min Leistung P U I [ 1W 1V 1A )] Sammeln der Schülerergebnisse, Plausibilitätstest Messgenauigkeit thematisieren (Toleranzen der Bauelemente und Messmittel) Einführung des Wirkungsgrades Lehrerreferat Elektronikkompendium Beleuchtungsstärke Lehrerreferat Messresultate aus Schülervergleich Einführen der Einheiten 10 Beleuchtungsstärke als physikalische Grösse 5 min Licht als physikalische Grösse wird mit den Experimenten nur ganz am Rand berührt. Themen wie Lichtspektrum, Wellenlänge des Lichts, Leuchtstärke einer Quelle können hier thematisiert werden. Mit dem vorhanden Luxmeter lässt sich allenfalls zeigen, dass die Beleuchtungsstärke abnimmt (im Quadrat) bei zunehmendem Abstand von der Lichtquelle. Vergleich Glühlampe LED Document1 Schülerexperiment Aufgabe „Stromaufnahme, Leistung 35 min Herbert Schmid, 08.04.2017 Seite 4 von 5 Lichteffizienz Detailplanung Thema/Inhalt Methode Beleuchtungsstärke messen Einzel- oder Messresultate als Grafen Partnerarbeit aufzeichnen Leuchtmittel mi Hilfe der Grafen Material Resultate der Schülerexperimenten Diskussion der Ergebnisse 5 min Aufgabe „Abstrahlcharakteristik“ Mit der Aufgabe „Abstrahlcharakteristik“ kann 15 min Spannungsquelle 12 V keine quantitative Aussage zur Glühlampe 12 V/100 Abstrahlcharakteristik gemacht werden. Die mA/Lampenfassung Problematik kann aber qualitativ erfasst werden Spannungsquelle 4 - 12 V LED 12 V Strommessgerät, Verbrauchsmaterial Lehrgespräch Abstrahlcharakteristik Zeit und Wirkung der LED“ vergleichen. Bemerkung Schülerexperiment Einzel- oder Partnerarbeit Luxmeter LED 12 V Strommessgerät, Verbrauchsmaterial Evaluation Leuchtmittel Einzelarbeit Gruppenarbeit Lehrgespräch Luxmeter Aufgabe „Abstrahlcharakteristik“ 20 min Internetzugang Resultate der Einzel- und Ergänzend zur Thematik „Lichteffizienz“ kann eine 10 min Gruppenarbeit umfassende Diskussion um Fragen der Ökologie geführt werden mit Facetten wie: Document1 Sondermüll Graue Energie Verbrauch von Ressourcen Etc. Herbert Schmid, 08.04.2017 Seite 5 von 5
