Abschätzung des Energiegehalts des Vorderen Gosausees - Unterrichtsplanung
KW Gosau und Vorderer Gosausee
Kurzinformationen
In dieser Unterrichtssequenz arbeiten die SchülerInnen selbstständig in Kleingruppen (3-4 Personen) an einer Herleitung einer exemplarischen Formel zur Berechnung der gespeicherten Energiemenge in einem Stausee.
Vorwissen und Voraussetzungen
Die SchülerInnen wissen ...
- wie die physikalischen Größen "Energie, Arbeit und Leistung" definiert sind, bzw. in welchen Einheiten diese angegeben werden.
- wie "Wirkungsgrade" in der Physik verstanden werden.
- mit unterschiedlichen Größenvorsilben umzugehen und diese richtig ineinander umzuwandeln.
Lernergebnisse und Kompetenzen
Die SchülerInnen können ...
- ihr Wissen über die physikalischen Größen "Energie, Arbeit, Leistung und Wirkungsgrad" überprüfen.
- mittels Substitutionsprinzip und sinnerfassendem Lesen eine alternative Formel für die Energie / Arbeitsfähigkeit eines Systems (Stausee) herleiten.
Unterrichtsablauf
Einführung (5 min)
Zuerst wird der Ablauf der Unterrichtssequenz gemeinsam besprochen, die SchülerInnen werden in Gruppen eingeteilt und erhalten den Link zur Aktivität.
Alternativ kann über die Geografie des Gosaustausees oder den Aufbau eines Kraftwerks (inkl. Turbine) gesprochen werden.
Aktivität (20 - 30 min)
Die SchülerInnen beantworten in einem ersten Arbeitsschritt allgemeine Fragen zu den später benutzten physikalischen Größen. Die Lehrkraft sollte in dieser Phase aktiv in den Gruppen überprüfen, ob dieses Wissen korrekt vorhanden ist.
Im zweiten Arbeitsschritt soll in den Gruppen eine Faustformel für den Energiegehalt eines Stausees in Abhängigkeit der Nettofallhöhe und des Gesamtvolumens des nutzbaren Wassers gefunden werden.
Dazu müssen die SchülerInnen mittels Substitutionsprinzip Informationen und Formeln aus der Angabe sinnvoll miteinander verbinden und Größenordnungen richtig umwandeln, um auf die korrekte Formel zu kommen.
Die Lehrkraft kann in diesem Arbeitsschritt Hilfestellungen aus der Lösung bereithalten. Beispielsweise können einzelne Schritte in der Herleitung der Formel den SchülerInnen zur Verfügung gestellt werden, wenn diese nicht mehr weiter wissen.
Überprüfen des Lernerfolgs
Während der Unterrichtssequenz
- Kontrolle der Definitionen im Heft / Buch oder im Internet
- Verständnisfragen durch die Lehrkraft
- Kontrolle der Formel mit der Angabe
- Selbstkontrolle der SchülerInnen durch Vergleichen mit Lösungsblätter
- Diskussion der Herleitung in einzelnen Schritten
- Evtl. Kontrolle der schriftlich festgehaltenen Ergebnisse durch die Lehrkraft
Links zu Materialien
SchülerInnenmaterial:
