als PDF herunterladen - Unterrichtsmodule BW

Entropie
Modulbeschreibung
Schulart:
Fach:
Zielgruppe:
Autor:
Zeitumfang:
Gymnasium
Physik (Gym)
10 (Gym)
Jochen Kunath
Sechs bis sieben Stunden
Viel Entropie bedeutet viele Möglichkeiten der Verteilung von Energie, so breitet sich z.B.
warme Luft auf kältere Bereiche aus und nur ein Teil der ursprünglichen Energie ist
jeweils in Arbeit umsetzbar. Umwandlung bzw. Übergang erfolgen in der Natur spontan
immer nur in einer Richtung. So entstehen beim Verbrennen von Gas Wärme und
Abgase; aus dieser Wärme und den Abgasen bildet sich in der Natur aber niemals wieder
das ursprüngliche Gas. Daher kann Entropie als das Maß der inneren „Unordnung“ eines
physikalischen Systems gesehen werden.
Der Entropiebegriff der Thermodynamik ist einer der didaktisch anspruchsvollsten Termini
der Schulphysik. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei Unterrichtsgänge in zwei 10.
Klassen durchgeführt und anschließend auf ihren didaktischen Nutzen und ihre
Anwendbarkeit überprüft. Dabei wird hoher Wert auf Schüleraktivierung und den Bezug
zur Lebenswelt der Jugendlichen gelegt. Anhand vieler kleiner Schülerversuche kann die
Binnendifferenzierung gut berücksichtigt werden.
Dieses Unterrichtsmodul wurde im Rahmen einer Kooperation des Staatlichen Seminars
für Didaktik und Lehrerbildung (Gymnasium) Stuttgart mit dem Landesmedienzentrum
Baden-Württemberg veröffentlicht.
Bei diesem Unterrichtsmodul handelt es sich um eine Dokumentation einer
Unterrichtseinheit (DUE).
(Modulbild: © 2012 Sigismund von Dobschütz /Wikimedia Commons, CC-by-sa-3.0)
Vorauszusetzende Kompetenzen fachlich:
Protokollieren von Experimenten, Temperaturmessung
Angestrebte Kompetenzen:
© 2012 LMZ-BW / SESAM - Unterrichtsmodule
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Entropie
Die Größe Entropie in ihrem Kontext beschreiben können; die Bedeutung von Entropie für
die (Un)Umkehrbarkeit von Prozessen erklären können; erkennen, welche Vorgänge in
der Umwelt Entropie erzeugen; Experimente zu Entropie und Wärmeleitfähigkeit erklären
können.
Ergebnissicherung/Leistungsmessung:
Einzelarbeit, Gruppenarbeit, Präsentationen
© 2012 LMZ-BW / SESAM - Unterrichtsmodule
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Entropie
Bildungsplanbezug
Gymnasium
Physik
7. WAHRNEHMUNG UND MESSUNG
Die Schülerinnen und Schüler können den Zusammenhang und den Unterschied
zwischen der Wahrnehmung beziehungsweise Sinnesempfindung und ihrer
physikalischen Beschreibung bei folgenden Themenstellungen darstellen:
Inhalte
•
Wahrnehmung: warm, kalt, Wärmeempfindung – Messung: Temperatur
8. GRUNDLEGENDE PHYSIKALISCHE GRÖSSEN
Neben dynamischen Betrachtungsweisen kennen die Schülerinnen und Schüler die
Erhaltungssätze und können sie vorteilhaft zur Lösung physikalischer Fragestellungen
einsetzen. Die Schülerinnen und Schüler kennen technische Möglichkeiten zum
„Energiesparen“ und zur Reduzierung von „Entropieerzeugung“. Die Schülerinnen und
Schüler können mit weiteren grundlegenden physikalischen Größen umgehen:
Inhalte
•
Entropie (Entropieerzeugung)
(Aus: Bildungsplan 2004 – Gymnasium, Klasse 10: Kompetenzen und Inhalte für Physik,
Seite 184 bis 185)
Ausführliche Informationen zum Bildungsplan Baden-Württemberg gibt es unter Bildung
stärkt Menschen.
© 2012 LMZ-BW / SESAM - Unterrichtsmodule
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