Erlebniswelt Erneuerbare Energien: powerado-plus (EEE+) - Institut für ...
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1 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5 Verbundforschungsprojekt: Erlebniswelt Erneuerbare Energien: powerado-plus (EEE+) Modul 14 Fachseminare EE Rathgeber, Meike (2009a): Materialien für die Fachseminare EE Ergebnisbericht FS5 Unabhängiges Institut für Umweltfragen e.V., Berlin. Forschungsvorhaben im Rahmen der Richtlinie zur Förderung von Untersuchungen zur Fortentwicklung der Gesamtstrategie zum weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien (EE) Laufzeit: April 2009 bis März 2012 Das diesem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit unter dem Förderkennzeichen 0325118 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren. Kontakt: Unabhängiges Institut für Umweltfragen e.V. Meike Rathgeber Greifswalder Str. 4 10405 Berlin meike.rathgeber@ufu.de Tel. 030-428 4993-27 Berlin, Oktober 2009, überarbeitete Version Juni 2011 Material und Materialbeschreibung_20110616.doc
2 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
Inhaltsverzeichnis
Rathgeber, Meike (2009a): Materialien für die Fachseminare EE Ergebnisbericht FS5
Unabhängiges Institut für Umweltfragen e.V., Berlin. ..................................................... 1
1 Kurzfassung .......................................................................................................................... 2
2 Thema 1 Materialbeschreibung „Integration des Themas erneuerbare Energien in
verschiedene Fächer – Methoden und fächerübergreifende Projekte“........................... 3
2.1 Einleitung und Ziele ........................................................................................................ 3
2.1 Methodik ......................................................................................................................... 3
2.2 Arbeitsmaterialien ........................................................................................................... 4
3 Thema 2 Materialbeschreibung „Experimente mit erneuerbaren Energien im
Sachunterricht und naturwissenschaftlichen Unterricht Klassen 3-6“........................... 7
3.1 Einleitung und Ziele ........................................................................................................ 7
3.2 Methodik ......................................................................................................................... 7
3.3 Arbeitsmaterialien ........................................................................................................... 7
4 Thema 3 Materialbeschreibung „Die gesellschaftliche Bedeutung von erneuerbaren
Energien – Warum erneuerbare Energien in der Schule unterrichten?“..................... 44
4.1 Einleitung und Ziele ...................................................................................................... 44
4.2 Methodik ....................................................................................................................... 44
4.3 Arbeitsmaterialien ......................................................................................................... 44
5 Thema 4 Materialbeschreibung „Basiswissen zum Thema erneuerbare Energien –
ökologische, ökonomische, soziale und technische Aspekte“ ......................................... 45
5.1 Einleitung und Ziele ...................................................................................................... 45
5.2 Methodik ....................................................................................................................... 45
5.3 Arbeitsmaterialien ......................................................................................................... 45
6 Anschauungs- und Informationsmaterialien ................................................................... 46
7 Evaluationsbogen ............................................................................................................... 47
8 Fachtext „Warum Energiebildung?“ ............................................................................... 49
9 Literaturliste ....................................................................................................................... 51
10 Glossar................................................................................................................................. 64
1 Kurzfassung
Im Folgenden werden alle für die Fachseminare EE relevanten Materialien beschrieben. Dazu gehören
in erster Linie die Materialien, die zur Durchführung der einzelnen Themenveranstaltungen benötigt
werden, speziell für die Experimente in Thema 2 und für die Gruppenarbeit in Thema 1. Für die mehr
theoretischen Themen 3 und 4 werden hauptsächlich Anschauungsobjekte aus dem Materialkoffer zu
Thema 2 verwendet.
Ausgehend von einer kurzen Beschreibung des Ablaufs der jeweiligen Themenveranstaltung und der
im Fachseminar verwendeten Methoden werden die zur Durchführung der Seminarveranstaltung
benötigten Materialien beschrieben und als Kopiervorlage angehängt. Alle schriftlichen und bildlichen
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc3 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
Materialien einschließlich der Seminarskripte, der Experimentieranleitungen für Thema 2 und der
Impulskarten für Thema 1 können unter www.ufu.de/powerado in verschiedenen Dateiformaten
heruntergeladen werden.
Neben den Materialien, die speziell für Übungen in den einzelnen Fachseminaren notwendig sind und
von den Veranstaltern bereitgestellt werden, gibt es eine Reihe von Materialien, die an die Teilneh-
menden bzw. an die Seminarleiterinnen und -leiter verteilt werden. Diese werden im zweiten Teil des
Dokuments beschrieben. Neben den Handouts zu den einzelnen Themen gehören dazu zum einen die
auf dem Materialtisch ausgelegten Unterrichtsmaterialien, zum anderen ein Evaluationsbogen, ein
Fachtext zur Energiebildung, eine ausführliche Literaturliste mit vielen praktischen Hinweisen für den
Unterricht sowie ein Glossar. Die Literaturliste kann von der oben genannten Webseite separat
herunter geladen werden.
2 Thema 1 Materialbeschreibung
„Integration des Themas erneuerbare Energien in verschiedene Fächer
– Methoden und fächerübergreifende Projekte“
2.1 Einleitung und Ziele
In Thema 1 geht es um die Frage, wie erneuerbare Energien in verschiedene Fächer integriert werden
können. Ziel ist es, den Referendarinnen und Referendaren eine Vielzahl praktischer Möglichkeiten
aufzuzeigen, wie erneuerbare Energien in den Unterricht eingebaut werden können. Ausgehend von
einer Diskussion über die Notwendigkeit der Energiebildung in der Schule und die Frage, welche
Kompetenzen Schülerinnen und Schüler dabei erwerben können, wird exemplarisch ein fächerüber-
greifendes Projekt zu erneuerbaren Energien vorgestellt. Anhand dieses Projekts werden verschiedene
Methoden für unterschiedliche Unterrichtsfächer erläutert. Viele der vorgestellten Unterrichtsbeispiele
wurden in powerado bzw. im Rahmen der Klimaschutzinitiative vom BMU entwickelt. Auf dieser
theoretischen Grundlage entwickeln die Referendarinnen und Referendare eigene Projektideen und
Lernaufgaben für unterschiedliche Fächer, von denen ausgewählte Beispiele im Newsletter der
Fachseminare EE (eingebettet in den Newsletter Bildung vom BMU) und auf der Webseite vom UfU
unter www.ufu.de/powerado veröffentlicht werden. Detaillierte Informationen über den Ablauf des
Fachseminars finden sich im Skript, welches im Powerpoint-Format mit Notizen unter
www.ufu.de/powerado heruntergeladen werden kann.
2.1 Methodik
Das Thema 1 wird anhand vieler unterrichtspraktischer Beispiele bearbeitet, die den Teilnehmenden
anschaulich präsentiert und mit ihnen diskutiert werden. Diese Beispiele dienen als Impuls für die
Gruppenarbeit, in der die angehenden Lehrkräfte selber Unterrichtsmaterialien für verschiedene
Fächer entwickeln. Hierbei wird wie folgt vorgegangen: Die Teilnehmenden finden sich in 4er-
Gruppen zusammen und erhalten pro Gruppe 8-12 Impulskarten (siehe unten). Auf den Karten
befinden sich Kurztexte, Zitate, Grafiken oder Fotos zum Thema erneuerbare Energien. Neben den
Impulskarten können den Gruppen weitere Anschauungsmaterialien zur Verfügung gestellt werden,
wie Solarzellen, Messgeräte und Experimentiermaterialien aus dem Materialkoffer für Thema 2.
Mithilfe dieser Materialien entwickeln die Gruppen ein fächerübergreifendes Projekt mit Lernaufga-
ben zu mindestens drei verschiedenen Fächern. Zunächst fertigen sie eine Projektskizze an, die
Angaben über Titel/Thema, Klassenstufe und Schultyp, Fächerbezug und den groben Ablauf enthalten
soll. Danach entwickelt jede Person mindestens eine konkrete Lernaufgabe zu einem der auf den
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc4 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5 Impulskarten angegebenen Fächer. Entsprechend einer Verlaufsplanung für den Unterricht werden Angaben zu Zeit, Fach, Rahmenlehrplanbezug, Aktivitäten und Methoden sowie Materialien notiert. Es können sowohl vollständige Schülerarbeitsblätter entworfen als auch Arbeitsaufträge für die Schülergruppe formuliert werden. Für die Arbeitsblätter können die Texte und Grafiken auf den Impulskarten verwendet werden. Die Texte sind jedoch mitunter so komplex, dass eine didaktische Reduktion entsprechend der Zielgruppe vorzunehmen ist. Die Gruppen halten ihre Ergebnisse auf vorgefertigten Arbeitblättern fest (siehe unten) und präsentieren sie zum Abschluss dem Plenum. 2.2 Arbeitsmaterialien Zu den Arbeitsmaterialien für Thema 1 gehören Impulskarten, Arbeitsblätter und Anschauungsmateri- alien aus dem Materialkoffer (siehe Thema 2). Die Impulskarten können auf www.ufu.de/powerado im Powerpoint-Format heruntergeladen, auf Din-A5 ausgedruckt (2 Folien pro Seite) und ggf. laminiert werden. Sie sind folgenden Themenbereichen zugeordnet, zu denen Projektideen und Lernaufgaben entwickelt werden sollen: Ø Klimawandel und Energiewende Ø Energie im Alltag Ø Überblick zu EE Ø Solarenergie Ø Bioenergie Ø Windenergie Ø Wasserenergie Ø Geothermie Ø Mobilität Ø Arbeitsfeld EE Ø Ausblick EE Ø EE und Klimaschutz Auf den folgenden zwei Seiten sind die Arbeitsblätter für die Gruppenarbeit abgedruckt: Ø Arbeitsblatt 1: Entwurf einer Projektskizze Ø Arbeitsblatt 2: Entwicklung einer Lernaufgabe zum Projekt Material und Materialbeschreibung_20110616.doc
5 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
Entwurf einer Projektskizze
Titel/Thema:
Klassenstufe/n: Schultyp: Zeitumfang:
Fächer:
Skizze des Projektablaufs und der Inhalte:
Datum: _____________________ Seminar: ______________________________________
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc6 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
Entwicklung einer Lernaufgabe zum Projekt
Titel/Thema des fächerübergreifenden Projekts zu erneuerbaren Energien:
Zeit & Fach: Aktivitäten & Methoden: Lernziele & Kompetenzen: Materialien:
Bezug zu Rahmenlehrplan und KMK-Standards:
Schüleraufgabe:
Datum: _____________________ Seminar: ______________________________________
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc7 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
3 Thema 2 Materialbeschreibung
„Experimente mit erneuerbaren Energien im Sachunterricht und na-
turwissenschaftlichen Unterricht Klassen 3-6“
3.1 Einleitung und Ziele
In Thema 2 werden Experimente mit erneuerbaren Energien im Sachunterricht und naturwissenschaft-
lichen Unterricht vorgestellt. Die Referendarinnen und Referendare beschäftigen sich mit folgenden
Fragestellungen: Warum ist es sinnvoll, mit erneuerbaren Energien zu experimentieren? Welche
Möglichkeiten der Unterscheidung von Experimenten gibt es? Was kann man im Unterricht mit
Experimenten falsch machen bzw. was sind die Voraussetzungen für das Gelingen von Experimenten?
Im größten Teil des Seminars können sie praktisch experimentieren und eigene Aufgabenstellungen
entwickeln, von denen ausgewählte Beispiele im Newsletter der Fachseminare EE (eingebettet in den
Newsletter Bildung vom BMU) und auf der Webseite www.ufu.de/powerado veröffentlicht werden.
Das Ziel des Seminars ist eine Auseinandersetzung der Lehramtsanwärter/innen mit praktischen
Lernformen. Vor allem sollten sie sich klar werden, wie sie Experimente in ihrem Unterricht einbetten
können und sich einen Fundus von Freihandexperimenten erarbeiten. Die Experimente stammen zum
größten Teil aus dem Vorgängerprojekt powerado. Sie sind in manchen Fällen in mehrfacher
Ausführung vorhanden. Für die Seminare, die im Rahmen von powerado-plus durchgeführt werden,
gibt es eine Version, die mit Material aus dem powerado-plus Koffer durchgeführt werden kann. Für
die Seminarteilnehmenden, die in Schulen aktiv werden, gibt es Versionen mit Alltagsmaterialien.
Detaillierte Informationen über den Ablauf des Fachseminars finden sich im Skript, welches im
Powerpoint-Format mit Notizen unter www.ufu.de/powerado heruntergeladen werden kann.
3.2 Methodik
Es werden verschiedene Möglichkeiten vorgestellt, wie Experimente in den Unterricht eingebunden
werden können. Im Fachseminar selbst werden dazu Folienvortrag, Partnerdiskussionen, Lerntresen
und vor allem das selbständige Entwickeln von eigenem Lehrmaterial im Team angewendet.
3.3 Arbeitsmaterialien
Auf den folgenden Seiten finden sich die Arbeitsmaterialien zu Thema 2. Dazu gehören:
Ø Arbeitsblatt 1: Einbettung des Experiments in den Unterricht
Ø Arbeitsblatt 2: Entwicklung einer Lernaufgabe zum Experiment
Ø Bewertungszielscheibe
Ø Laufzettel für die Stationenarbeit zu erneuerbaren Energien
Ø Experimentieranleitungen
Ø Sicherheitshinweise zu Feuer
Ø Planungshilfe für das Fachseminar
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc8 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5 Aufgabenstellung für Experimente im Fachseminar Ihre Aufgabe ist es, im 2er-Team Experimente zu erneuerbaren Energien durchzuführen und Arbeits- bögen für Ihre Schülerinnen und Schüler entwickeln. Am Lerntresen finden Sie die notwendigen Materialien und Experimentieranleitungen sowie einen Laufzettel. Außerdem liegt zu jedem Experi- ment eine Zielscheibe bereit, auf der Sie das Experiment im Anschluss bewerten sollen. Zum Experimentieren haben Sie 60 Minuten Zeit, Sie können so viele Experimente durchführen wie Sie schaffen. Alle Experimente sind so formuliert, dass sie sich direkt an die Schülerinnen und Schüler richten. Bitte gehen Sie nach folgender Reihenfolge vor: Ø Finden Sie sich zu zweit zusammen und suchen Sie sich ein Experiment am Lerntresen aus. Ø Nehmen Sie die Experimentiermaterialien zu Ihrem Platz mit und lesen Sie zuerst die Experimen- tieranleitung durch! Ø Führen Sie das Experiment durch. Ø Diskutieren Sie den Sinn des Experiments. In welchem Zusammenhang könnte dieses mit der entsprechenden erneuerbaren Energie stehen? Welche Kompetenzen werden angesprochen? Ø Entwickeln Sie eine Fragestellung und daraus ein Aufgabenblatt, eine Orientierungshilfe, ein Spiel etc. für Ihre Zielgruppe. Ø Definieren Sie genau die Ziele der Aufgabe, die verwendeten Methoden und die lehrplanrelevan- ten Inhalte. Ø Füllen Sie die Arbeitsblätter möglichst leserlich aus. Sie können auch Skizzen machen bzw. beschreiben, welche Fotos oder Bilder enthalten sein sollen. Ø Wenn Sie an einer Station fertig sind, räumen Sie bitte auf! Machen Sie ein Kreuz bei „Erledigt“ auf dem Laufzettel. Ø Nehmen Sie die fertigen Arbeitsblätter mit und suchen Sie sich ein neues Experiment. Material und Materialbeschreibung_20110616.doc
9 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
Einbettung des Experiments in den Unterricht
Experiment mit Stationsnummer:
Klassenstufe/n: Schultyp: Zeitumfang:
Fach / Fächer:
Materialien (zusätzlich zu den Experimentiermaterialien):
Bezug zu Rahmenlehrplan und KMK-Standards:
Lernziele und Kompetenzen:
Ideen zur Einbettung des Experiments in eine Unterrichtseinheit bzw. ein Projekt:
Datum: _____________________ Seminar: ______________________________________
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc10 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
Entwicklung einer Lernaufgabe zum Experiment
(z.B. Arbeitsblatt-Entwurf, Auswertungsfragen, Arbeitsaufträge…)
Datum: _____________________ Seminar: ______________________________________
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc11 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5 Bewertungszielscheibe Bewerten Sie das Experiment auf der Zielscheibe in Hinblick auf Ihre Lerngruppe. Machen Sie ein Kreuz pro Tortenstück. Je näher das Kreuz an der Mitte der Zielscheibe gesetzt wird, desto positiver ist die Bewertung, je weiter außen, desto negativer. Material und Materialbeschreibung_20110616.doc
12 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
Laufzettel für die Stationenarbeit zu erneuerbare Energien
Erledigt
Nr. Name der Station
(X)
1. Teebeutelrakete
2. Handwindrad
3. Windenergie messen
4. Windmessgerät
5. Dreh dich oder ich fresse dich
6. Windleuchten
7. Wasserrad
8. Sonnenuhr
1. Sonnenwärme - Absorption
10. Heiße Fingerheizung - Solarkocher
11. Sonnenfeuer
12. Solarstrom - Nutzung
13. Solarstrom – Motor und Abschattung
14. Pflanzenölenergie
15. Pflanzenölenergie - Öllampe
16. Biogas aus Hefe
17. Lesetexte: Wärme aus dem Erdinnern
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc13 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
1 Teebeutelrakete
Material: Teebeutel, Feuerzeug, 2 Tellerchen, Abbildung „Wie
entsteht Wind“, Schere
1. Schneidet mit einer Schere die Spitze eines
Teebeutels ab.
(Da wo das Band dranhängt)
2. Klappt den Teebeutel auseinander.
3. Entleert den Inhalt auf ein Tellerchen.
à Jetzt habt ihr einen Zellstoffschlauch
in der Hand!
4. Zieht den Zellstoffschlauch auseinander.
5. Stellt ihn senkrecht auf das andere Tellerchen.
6. Zündet vorsichtig das obere Ende an.
7. Beobachtet, was passiert!
8. Räumt nun alles wieder auf.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc14 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
1 Bild: Wie entsteht Wind?
Auf diesem Bild ist die Entstehung des Windes über Meer und Küste
dargestellt.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc15 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
2 Handwindrad
Material: Vorlage, Schere, Nadel
1. Übertragt die Vorlage auf ein Papier und schneidet sie aus.
2. Schneidet die durchgezogenen Linien vom Rand bis zum Innenkreis ein.
3. Faltet die Streifen entlang der gestrichelten Linien nach oben, sodass die
Dreiecke ungefähr einen Winkel von 60 Grad zur Papierscheibe bilden.
4. Drückt mit dem Bleistift eine Delle in den Mittelpunkt der Scheibe. Achtung:
Dabei darf kein Loch entstehen!
5. Dreht das Rad nun mit der bedruckten Seite nach unten und balanciert es am
Mittelpunkt vorsichtig auf der Spitze einer Stecknadel, die ihr in der Hand
haltet. Stecht die Stecknadel dabei nicht in das Papier.
6. Jetzt sollte sich das Rad allein durch eure Handwärme zu drehen beginnen.
Achte darauf, dass im Raum kein Luftzug herrscht, der das Rad dreht.
7. Wenn das Rad sich nicht dreht, haltet auch die andere Hand unter das Rad.
8. Es klappt am besten, wenn ihr in einem kalten Raum seid und warme Hände
habt, und am schlechtesten, wenn ihr in einem warmen Raum seid und kalte
Hände habt.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc16 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
3 Windenergie messen
Material: 3 Strohhalme 1 Perle/Kugel, Papier, Stifte, Schere,
Zirkel, eine lange Nadel, Klebeband, Stoppuhr
1. Malt mit Hilfe des Zirkels zwei Kreise mit einem Durchmesser von ca. 12 cm
auf das Blatt Papier und schneidet sie aus.
2. Schneidet diese Kreise in der Mitte durch, ihr habt jetzt vier Halbkreise.
3. Malt einen davon in einer Farbe an.
4. Formt aus den Halbkreisen spitze Tüten und fixiert sie mit Klebeband.
5. Nehmt den ersten Strohhalm und befestigt die Tütchen mit einem Klebestrei-
fen an den jeweiligen Enden. Die Tütchen gucken in entgegen gesetzte Rich-
tungen. Wiederholt das mit dem anderen Strohhalm.
6. Legt die Strohhalme mit den Tüten jetzt so über Kreuz übereinander, dass die
Öffnung aller Tüten in dieselbe Richtung zeigt. Bohrt dann mit der Nadel ein
Loch in die Mitte der beiden Strohhalme.
7. Fixiert das entstandene Kreuz mit einem Klebestreifen.
8. Setzt eine Perle unter die Nadel und steckt euer Rad in den dritten Strohhalm.
Das so entstandene Gerät wird Anemometer (Wind-
messgerät) genannt, denn dadurch, dass ein Tütchen
farbig ist, kann gemessen werden, wie schnell sich der
Rotor dreht.
9. Haltet euer Anemometer ca. 30 cm von euch weg
und blast in die Tüten. Beobachtet, wie schnell
sich der Rotor dreht (Umdrehungen pro 10 Se-
kunden). Am besten, einer von euch pustet und
der andere guckt.
10. Geht nach draußen und haltet das Anemometer in
den Wind. Wie schnell dreht es sich hier?
11. Findet ihr Orte, die windiger sind als andere?
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc17 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
4 Windmessgerät - Pustekraft und Fahrtwind
Material: Windmessgerät, Zettel, Stift
Schaut euch das Windmessegerät in Ruhe an.
1. Schaltet das Windmessgerät ein, indem ihr
einmal kurz auf die rechte Taste „I“
drückt.
2. Neben der Zahl in der Mitte sollte KM/H
stehen. Wenn etwas anderes dort steht,
drückt so oft hintereinander auf die linke
Taste „M“, bis KM/H erscheint. KM/H
steht für Kilometer pro Stunde.
3. Nehmt das Windmessgerät in die Hand
und Pustet von vorne gegen das schwarze
Schalenkreuz, so dass es sich dreht.
4. Nehmt das Windmessgerät in die Hand
und lauft so schnell ihr könnt, damit sich
das schwarze Schalenkreuz dreht.
5. Vergleicht die beiden Geschwindigkeiten.
Konntet ihr stärkeren Wind durch Pusten
oder durch Rennen erzeugen?
6. Geht nun nach draußen. Wie hoch ist die
Geschwindigkeit des „echten“ Windes auf
Eurem Schulhof? Gibt es windigere Stel-
len?
7. Schaltet das Windmessgerät wieder aus,
indem ihr einmal kurz auf die Taste „I“
drückt.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc18 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
5 Dreh dich oder ich fresse dich
Material: Papier, Schere, Nadel, Strohhalm, Holzperlen,
Draht
Hier könnt ihr ein klassisches Papierwindrad bauen. Vielleicht fallen euch noch andere
ein? Schaut euch die Anleitung in Ruhe an.
1. Schneidet aus einem Blatt Papier ein Quadrat
von 11 x 11 cm aus oder nehmt ein Blatt von
einem quadratischen Zettelblock.
2. Faltet das Quadrat zweimal diagonal.
3. Schneidet die diagonalen Linien jeweils 3 cm
in Richtung Mitte ein.
4. Piekst mit einer Stecknadel in die Mitte und
neben die Ecken Löcher wie bei den grauen
Punkten im ersten Bild.
5. Wickelt ein Ende des Drahts an das obere
Ende des Strohhalms.
6. Steckt eine der Perlen auf den Draht.
7. Jetzt steckt das Papier-Quadrat mit dem
Mittelloch auf den Draht. Danach biegt die
Ecken des Quadrats vorsichtig zur Mitte und
steckt der Reihe nach auch die Außenlöcher
auf den Draht.
8. Steckt die zweite Perle auf und biegt den
Draht um, damit alles hält. Die Mühle soll sich
aber noch locker bewegen lassen.
9. Wenn ihr gegen die Mühle blast oder sie in
den Wind haltet, dreht sich das Windmühlen-
rad.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc19 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
5 Dreh dich oder ich fresse dich: Savoniusrotor
Material: Holzspieß, Strohhalm, 2 Papprollen (Toilettenpapier-
rollen), Schere, Tonkarton, Bleistift, Klebstoff oder doppelseitiges
Klebeband, evtl. Stifte / Klebstoff, um den Rotor hübscher zu machen
Schaut euch die Anleitung in Ruhe an. Wenn ihr mehr erfahren möchtet, lest den
Informationstext.
1. Schneidet die zwei Papprollen längs in je zwei
Hälften, sodass ihr nun vier Halbrollen habt.
2. Wenn ihr Lust habt, bemalt oder beklebt die
Rollen.
3. Schneidet den Strohhalm an einem Ende etwa
1 cm viermal ein, sodass ein Kreuz zum Auf-
kleben entsteht.
4. Legt eine CD auf den Tonkarton und zeichnet
mit ihrer Hilfe zwei Kreise. Ihr könnt auch
statt der CD einen Zirkel benutzen. Schneidet
dann die Scheibe aus.
5. Markiert auf beiden Kreisen den Mittelpunkt.
6. Klebt auf eine Scheibe den Strohhalm auf den
Mittelpunkt. Nutzt dafür das doppelseitige
Klebeband oder Klebstoff.
7. Klebt jetzt die vier Halbrollen auf den
Pappkreis. Sie werden wie in der Abbildung
in dieselbe Richtung aufgeklebt.
8. Schneidet in die zweite Pappscheibe in die
Mitte ein Loch, durch das der Strohhalm
passt. Präpariert diese Scheibe mit Klebstoff
oder dem Klebeband.
9. Schiebt die zweite Scheibe auf den Strohhalm.
Die Halbrollen kleben nun auch an den ande-
ren Klebestreifen.
10. Steckt dann den Holzspieß in den Strohhalm.
Der Spieß muss länger sein als der Strohhalm.
Wenn das nicht der Fall ist, schneidet ein
Stück vom Strohhalm ab.
11. Wartet, bis der Klebstoff getrocknet ist.
12. Greift den Rotor unten am Spieß und haltet
ihn in den Wind oder pustet ihn an.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc20 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
5 Text Savoniusrotor
Hier erfahrt ihr etwas über ein Windrad, das Savoniusro-
tor genannt wird.
Diese Art eines Windrades wurde 1925 von Herrn Savonius,
einem finnischen Seemann, erfunden. Ein Vorteil gegenüber
den herkömmlichen Windmühlen ist die Unabhängigkeit von
der Windrichtung. Daher wird es häufig in Lieferfahrzeugen
als Ventilator des Laderaumes benutzt. Es läuft bereits bei
sehr kleinen Windgeschwindigkeiten an. Sein Wirkungsgrad
ist allerdings zu gering, um damit Strom in großen Mengen zu
erzeugen.
Aber wie funktioniert es? Die Windströmung (Bewegungsenergie des Windes) wird in
einer Schaufel des Rotors in Rotationsenergie umgewandelt. Sie bewegt sich, die
nächste Schaufel gerät in die Windströmung und so weiter. Im Unterschied zur
herkömmlichen Windmühle hat der Savoniusrotor eine vertikale Achse.
Wo ist diese Art von Windrädern im Alltag zu sehen? Oft drehen sich Werbeschilder,
beispielsweise von Zeitungskiosken, auf diese Weise.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc21 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
5 Dreh dich oder ich fresse dich: Windmühle
Material: Holzspieß, Strohhalm, 2 kleine Papprollen (Toilettenpa-
pierrollen) oder eine große Papprolle (Haushaltsrolle), Schere, Dicke
Nadel, Stecknadel, Klebstoff oder Klebeband, Messer, Lineal,
Teebeutel, feste Pappe
Hier könnt ihr eine Windmühle bauen. Schaut euch die Anleitung in Ruhe an.
1. Nehmt einen Zirkel und übertragt dieses
Rad auf den Karton. Der Durchmesser des
großen Kreises soll ca. 14 cm, der des klei-
nen ca. 4,5 cm sein.
2. Schneidet die durchgezogenen Linien der
Windmühle bis zum Innenkreis ein und ent-
gegen dem Uhrzeigersinn bis zur nächsten
gestrichelten Linie. Knickt die gestrichelten
Linien nach hinten.
3. Stecht mit einer Stecknadel durch den
Mittelpunkt des Mühlrads und steckt den
Holzspieß als Drehachse durch. Klebt ihn
fest, wenn er verrutscht.
4. Steckt diese Drehachse in einen Strohhalm.
5. Klebt die zwei Papprollen so zusammen,
dass ihr eine lange Rolle erhaltet oder nehmt
die lange Rolle.
6. Bohrt in das obere Ende der Rolle mit einer
dicken Nadel 2 sich gegenüberliegende Lö-
cher. Weitet die Löcher so aus, dass der
Strohhalm hindurch passt.
7. Steckt das Rad mit Spieß und Strohhalm
durch die Papprolle. Schneidet den Spieß
und den Strohhalm so ab, dass der Spieß
hinten etwas aus dem Strohhalm herausragt.
Achtet außerdem darauf, dass sich das Rad
frei drehen lässt.
8. Befestigt den Teebeutel an dem hinten
herausragenden Ende des Holzspießes.
9. Schneidet die Papprolle etwas ein und klebt
die Mühle mit den Laschen an ein Stück fes-
ten Karton oder steckt sie fest. So verhindert
ihr, dass die Mühle im Wind umkippt.
10. Bringt eure Mühle nach draußen und beo-
bachtet was passiert.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc22 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
5 Text Windmühlen
Hier erfahrt ihr etwas über ein Windrad.
Bei einem Windrad wird die Bewegungsenergie des strömenden Windes in Drehenergie des
Windrades umgewandelt. Diese Drehenergie wird auch Rotationsenergie genannt. Das Rad,
das dazu verwendet wird, heißt Rotor. Diese Rotationsenergie wird verwendet, um Arbeit zu
verrichten. Zum Beispiel kann etwas hoch gezogen werden. Damit erhöht sich die Lageener-
gie dessen, das hochgezogen wird. Das wird auch potenzielle Energie genannt.
Das gleiche passiert, wenn Windräder zum Wasserpumpen eingesetzt werden. Dann wird die
Lageenergie des Wassers erhöht.
In Westernfilmen kommen Windpumpen
häufig vor. Das liegt daran, dass sie in
Nordamerika Anfang des 20ten Jahrhunderts
sehr populär waren.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc23 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
6 Windleuchten
Material: Windrad, kleines Lämpchen (Leuchtdiode), Zwei
Krokodilklemmen
Schaut euch die Experimentiermaterialien genau an.
1. Baut das Windrad auf, wenn es noch nicht
aufgebaut ist.
2. Klemmt die Krokodilklemmen vom Verbin-
dungskabel an die Drähte vom Windrad.
Achtung: Rot an Rot und Schwarz an Schwarz.
3. Klemmt die freien Enden der Krokodil-
klemmen an die Leuchtdiode.
Achtung: Rot an das lange Ende (Plus) und
Schwarz an das kurze Ende (Minus)!
4. Pustet von vorne gegen das Windrad und
beobachtet, was passiert.
5. Baut alles wieder so auseinander, wie es
vorher war.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc24 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
7 Wasserrad
Material: Stricknadel, Wasserrad, Wasserhahn
1. Steckt die Stricknadel in das Loch
in der Mitte vom Wasserrad.
2. Haltet das Wasserrad wie in der
Abbildung unter den Wasserhahn.
3. Öffnet den Hahn ein wenig.
4. Haltet das Wasserrad direkt oben
an den Wasserhahn und schaut
was passiert.
5. Haltet das Wasserrad weiter nach
unten und schaut was passiert.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc25 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
7 Wasserrad aus einer Teelichthülle
Material: Stricknadel, Teelichthülle, Schere, evtl. Klebeband, um
die Nadel am Verrutschen zu hindern, Wasserhahn
Schaut euch das Material in Ruhe an
A: Baut ein Wasserrad
1. Stecht vorsichtig mit der Stricknadel ein
Loch in die Mitte der Teelichthülle.
2. Schneidet die Teelichthülle vom Rand her
8-10 mal ein.
3. Drückt die Teelichthülle platt.
4. Dreht die Flügel des Rädchens in eine
Richtung.
5. Steckt die Stricknadel durch das Loch in
der Mitte der Teelichthülle.
B: Experimentiert mit dem Wasserrad
6. Haltet das Wasserrad wie in der Abbil-
dung unter den Wasserhahn.
7. Öffnet den Hahn ein wenig.
8. Haltet das Wasserrad direkt oben an den
Wasserhahn und schaut was passiert.
9. Haltet das Wasserrad weiter nach unten
und schaut was passiert.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc26 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
8 Sonnenuhr
Material: Kreide
1. Geht hinaus auf den Schulhof und nehmt ein Stück Kreide mit.
2. Malt gegenseitig eure Schatten auf den Schulhof und schreibt die Zeit an das
Ende des Kopfschattens. Markiert auch, wo jeder gestanden hat.
3. Geht wieder rein und arbeitet an einer anderen Station.
4. Wenn ihr damit fertig seid, geht wieder nach draußen und stellt euch an exakt
dieselbe Station wie zuvor und lasst euren Schatten malen.
5. Wiederholt das ein paar Mal. Vergesst nicht, jedes Mal die Zeit hinzuschrei-
ben.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc27 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
9 Sonnenwärme - Absorption
Material: Infrarot-Thermometer, weißes Papier und schwarzer Filzstift
oder weiße und schwarze Steine oder andere helle und dunkle Gegenstände
Lest euch alles gut durch und beginnt dann mit dem Experiment!
1. Nehmt ein weißes Blatt Papier und einen schwarzen
Filzstift. Malt mit dem Filzstift eine Hälfte des Papiers
schwarz oder nehmt andere helle und dunkle Gegenstän-
de.
2. Sucht euch einen windgeschützten und sonnigen Ort. Gut
geeignet ist es z.B. hinter einer Fensterscheibe. Dort legt
das Blatt oder die Gegenstände hin.
3. Schaltet das Infrarot-Thermometer an, indem ihr
kurz auf die große graue Taste „MEAS“ drückt.
4. Wenn neben der Zahl °F steht, drückt solange
hintereinander auf die kleine runde Taste „MODE“,
bis °F blinkt.
5. Drückt nun auf „MEAS“. Jetzt erscheint eine andere
(niedrigere) Zahl und °C.
6. Richtet das Infrarot-Thermometer im Abstand von
ungefähr 5 cm auf die helle Oberfläche oder den
hellen Gegenstand, den ihr messen möchtet.
7. Drückt jetzt auf „MEAS“ um die Temperatur zu
messen.
8. Wiederholt das mit der dunklen Oberfläche bzw. den
dunklen Gegenständen
9. Fühlt mit den Händen nach, ob ihr einen Tempera-
turunterschied merken könnt.
10. Das Infrarot-Thermometer schaltet sich nach kurzer Zeit von alleine aus.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc28 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
10 Heiße Fingerheizung - Solarkocher
Material: Alufolie, Klebstoff, Papier, Schere
Lest euch alles gut durch und beginnt dann mit dem Experiment!
1. Nehmt euch ein Blatt Papier, etwa von der
Größe eines A5-Blattes.
2. Schneidet ein Stück Alufolie aus, dass
genauso groß ist wie das Blatt Papier.
3. Klebt die Alufolie auf eine Seite des Papiers.
4. Malt auf die Seite, auf der keine Alufolie
klebt, ein Bild, das mit „Sonne“ zu tun hat.
5. Dreht aus dem Papier eine Tüte, so dass ein
Finger gerade noch so durch das kleine Loch
passt.
Achtung: Die Alufolie muss an der Innenseite
sein!
6. Klebt die Tüte fest. Dazu könnt ihr Klebe-
band verwenden.
7. Steckt die Tüte auf einen Finger.
8. Haltet den Finger in die Sonne (oder vor eine
Lampe, wenn die Sonne mal nicht scheint).
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc29 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
10 Heiße Fingerheizung - Solarkocher
An dieser Station könnt ihr Sonnenwärme erfahren.
Nach diesem Prinzip funktioniert ein Solarkocher. Mit einem Sonnen- oder Solarkocher wird
die Sonnenstrahlung mit Hilfe von Spiegeln (Alufolien) so konzentriert, dass damit gekocht
werden kann. Meist handelt es sich um einen „parabolischen“ Spiegel (wie eine Satelliten-
schüssel), der die Sonnenstrahlen auf einen im Brennpunkt befindlichen mattschwarzen Topf
reflektiert, der die Sonnenenergie aufnimmt („absorbiert“) und somit den Inhalt des Topfes
zum Kochen bringt. Aber auch sog. „Kochkisten“ sind möglich, wo sich der Topf in einer gut
isolierten Kiste befindet. Die Kiste hat oben eine Glasabdeckung und mit Hilfe von Spiegeln
wird die Sonnenstrahlung auf den Topf gelenkt.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc30 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
11 Sonnenfeuer
Material: Fresnellinse oder Lupe, Holzstück oder Brettchen
Hier erfahrt ihr etwas über die Kraft der Sonne. Sie muss dazu aber wirklich stark
scheinen und es darf kaum Wind wehen!
Achtung: Bei diesem Experiment solltet ihr eine Sonnenbrille tragen!!
Lest euch alles gut durch und beginnt dann mit dem Experiment!
1. Sucht euch einen sehr sonnigen
Ort.
2. Achtet darauf, dass nichts
Brennbares in der Nähe ist. Gut
geeignet sind z.B. Sandkisten oder
Steine. Haltet notfalls einen Eimer
Wasser bereit.
3. Nehmt eine Lupe oder eine
Folienlinse (die wird eigentlich
Fresnellinse genannt) und ein
Stückchen Holz.
4. Legt das Holz auf den nicht
brennbaren Untergrund.
5. Setzt die Sonnenbrille auf.
6. Haltet die Fresnellinse oder Lupe
in Richtung der Sonne und findet
den Brennpunkt. Das ist ein sehr
heller, sehr kleiner Punkt unter
der Lupe.
7. Richtet diesen Punkt auf das Holz
und haltet ihn dort.
8. Beobachtet, was geschieht.
9. Wenn ihr Zeit und Lust habt,
nehmt ein Holzbrettchen und ver-
Für Expertinnen und Experten:
sucht mit der Lupe zu schreiben
oder zu malen!
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc31 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
12 Solarstrom - Nutzung
Material: Solarzelle, Krokodilklemmen, Leuchtdiode, Motor,
Papier, Schere, Nadel zum Einstechen des Lochs für die Motorwelle,
Stifte
Achtung: Geht auf jeden Fall den Zahlen nach vor!
1. Schaut euch das Experimentiermaterial genau an.
Dreht die Solarzelle um und betrachtet die Rücksei-
te.
2. Klemmt die Krokodilklemmen an die Punkte der
Solarzelle, die mit Plus und Minus bezeichnet sind.
Achtet darauf, dass die rote Klemme bei „Plus“ und
die schwarze Klemme bei „Minus“ angebracht
wird.
3. Klemmt die freien Enden der Krokodilklemmen an
die Kabel der Leuchtdiode. Auch hier gilt: Rot an
Plus (lang) und Schwarz an Minus (kurz).
4. Haltet die Solarzelle in die Sonne (oder unter eine
Lampe, wenn die Sonne einmal nicht scheint) und
beobachtet, was geschieht.
5. Löst nun die Krokodilklemmen von der Diode und
probiert den Motor aus.
6. Bastelt einen Propeller aus Papier oder etwas
anderes, das sich drehen soll und steckt es auf die
Motorachse.
7. Klemmt die freien Enden der Krokodilklemmen an
die Kabel des Motors. Auch hier gilt: Rot an Rot
und Schwarz an Schwarz.
8. Haltet die Solarzelle ins Licht und beobachtet, was
geschieht.
9. Könnt ihr alles zusammen an die Solarzelle anschließen? Was passiert?
Baut alles wieder auseinander für die nächste Gruppe!
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc32 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
13 Solarstrom – Motor und Abschattung
Material: Solarzelle, Krokodilklemmen, Motor, Papier,
Schere, Nadel zum Einstechen des Lochs für die Motorwelle, Stifte
Achtung: Geht auf jeden Fall den Zahlen nach vor!
1. Schaut euch das Experimentiermaterial genau
an.
2. Dreht die Solarzelle um und betrachtet die
Rückseite.
3. Klemmt die Krokodilklemmen an die Punkte
der Solarzelle, die mit Plus und Minus bezeich-
net sind. Achtet darauf, dass die rote Klemme
bei „Plus“ und die schwarze Klemme bei „Mi-
nus“ angebracht werden.
4. Wenn noch kein Propeller an der Station liegt,
bastelt einen aus Papier oder etwas anderes,
das sich drehen soll und steckt es auf den Mo-
tor.
5. Steckt den Propeller auf den Motor und
klemmt die freien Enden der Krokodilklemmen
an die Kabel des Motors. Auch hier gilt: Rot an
Rot und Schwarz an Schwarz.
6. Haltet die Solarzelle in die Sonne (oder unter
eine Lampe, wenn die Sonne einmal nicht
scheint) und beobachtet, was geschieht.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc33 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
7. Haltet nun, wie auf der Abbildung, eine Hälfte
längs der Solarzelle zu. Ihr könnt dazu auch
einen Gegenstand (z.B. ein Buch) verwenden.
8. Beobachtet, was passiert!
9. Haltet nun, wie auf der Abbildung eine Hälfte
der Solarzelle quer zu. Ihr könnt dazu auch
einen Gegenstand (z.B. ein Buch) verwenden.
Haltet auch weniger oder mehr als die Hälfte
zu.
10. Beobachtet, was passiert!
11. Unterscheiden sich die Beobachtungen?
Für Experten und Expertinnen:
12. Findet eine andere Möglichkeit oder einen anderen Ort, an dem ihr die
Solarzelle betreibt und beobachtet noch einmal, was geschieht.
13. Überlegt euch, was ihr mit dem Motor antreiben könntet. Vielleicht baut ihr
etwas.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc34 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
14 Pflanzenölenergie
Material: saugfähiges Papier, Ölsamen (z.B. Sonnenblumenkerne,
Sesam), Esslöffel oder etwas, um die Samen zu zerstampfen, feste
Unterlage (z.B. Holzbrett)
Nehmt ein Blatt saugfähiges Umweltpapier, legt es auf eine feste Unterlage und legt
einige Samen darauf. Zerdrückt sie kräftig auf dem Papier.
Ölsamen sind Samen, aus denen Pflanzenöl hergestellt werden kann, z.B. Sonnen-
blumenkerne – Sonnenblumenöl, Sesam - Sesamöl.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc35 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
15 Pflanzenölenergie - Öllampe
Material: entweder Schraubglas, Docht, Schere oder eine
Öllampe, Pflanzenöl, Feuerzeug, Ölsamen der genutzten Ölsorte,
Handtuch oder Küchenrolle.
1. Wenn es noch nicht gemacht wurde, dreht
den Deckel auf das Glas und stoßt mit
einer spitzen Schere ein Loch in die Mitte.
2. Fädelt einen Docht durch das Loch.
3. Füllt das Glas ganz mit Öl.
4. Dreht den Deckel mit dem Docht auf
das Glas.
5. Dreht das Glas vorsichtig um, damit
sich der Docht über dem Deckel auch
voll Öl saugt.
6. Wartet noch einen Moment und
schaut euch in der Zwischenzeit die
Samen und das Öl genau an. Probiert,
wie beides schmeckt.
7. Wenn der Docht voll gesogen ist, zündet
ihn an.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc36 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
15 Pflanzenöllampe – Orangenlampe
Material: eine gut schälbare Orange, Pflanzenöl, Feuerzeug,
Ölsamen der genutzten Ölsorte, Tellerchen, Messer, Handtuch
oder Küchenrolle
1. Ritzt vorsichtig mit dem Messer die Schale
einer Orange so an, als würdet ihr die Orange
in zwei Hälften schneiden wollen.
Vorsicht: nicht wirklich durchschneiden!!! Die
Orange innen sollte nicht beschädigt werden.
2. Löst vorsichtig durch Unterheben des Fingers
die Schale der oberen Hälfte (wo der Stiel
wäre) von der Frucht.
Vorsicht: die Schale sollte dabei nicht kaputt
gehen!!!
3. Dreht die Schale vorsichtig und hebt sie
langsam von der Orange ab. Die obere Hälfte
liegt nun als Schale mit Docht vor.
4. Legt die obere Hälfte der Orangenschale auf
ein Tellerchen. Füllt etwas Pflanzenöl hinein.
Übergießt beim Einfüllen den „Docht“.
5. Wartet 2 Minuten, bis sich der „Docht“ voll
gesogen hat.
6. In der Zeit seht euch die Samen und das Öl
genau an. Probiert, wie beides schmeckt.
7. Zündet den „Docht“ der Orange nach 2
Minuten an.
Ihr dürft die Orange gerne essen. J GUTEN APPETIT!
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc37 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
15 Pflanzenöllampe – Orangenlampe
Material: eine gut schälbare Orange, Pflanzenöl, Feuerzeug,
Ölsamen der genutzten Ölsorte, Tellerchen, Orangenschäler,
Handtuch oder Küchenrolle
Lest euch erst alles gut durch und beginnt dann mit dem Experiment!
2. Ritzt vorsichtig mit der spitzen Seite vom
Schäler die Schale einer Orange so an, als
würdet ihr die Orange in 2 Hälften
schneiden wollen. Der Stielansatz muss in
der Mitte der Hälfte sitzen bleiben.
3. Löst vorsichtig durch Unterheben der flachen
Seite des Schälers die Schale der oberen Hälfte
(wo der Stiel wäre) von der Frucht.
Vorsicht: die Schale sollte dabei nicht kaputt
gehen!!!
4. Dreht die Schale vorsichtig, bis sie sich
von der Orange löst.
5. Hebt die Schale langsam von der Orange ab.
Die obere Hälfte liegt nun als Schale mit Docht
vor.
6. Legt die obere Hälfte der Orangenschale auf
ein Tellerchen. Füllt etwas Pflanzenöl hinein.
Übergießt beim Einfüllen den „Docht“.
7. Wartet 2-3 Minuten, bis sich der „Docht“ voll
gesogen hat.
8. In der Zeit seht euch die Samen und das Öl
genau an. Probiert, wie beides schmeckt.
9. Zündet den „Docht“ der Orange nach 2-3
Minuten an.
Ihr dürft die Orange gerne essen. J GUTEN APPETIT!
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc38 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
16 Biogas aus Hefe
Material: Plastikflasche (1-2 Liter), 2 Pck. Hefe, ca. 200g Mehl,
ca. 200g Zucker, Wasser, Luftballon, Trichter (aus Papier rollen),
evtl. Teelöffel.
An dieser Station könnt ihr erleben, wie viel Gas kleine Organismen machen
können.
1. Schaut euch zunächst die Materialien an.
2. Löst die Hefe und den Zucker in Wasser auf
und füllt die Flüssigkeit in die Flasche.
3. Füllt nun unter Schwenken so viel Mehl in
die Flasche, dass sich das Mehl mit der Flüs-
sigkeit aus Wasser und Hefe verbindet.
4. Wenn eine zähe, breiförmige Flüssigkeit
entstanden ist, zieht den Luftballon über den
Flaschenhals.
5. Wartet 15 Minuten und beobachtet, was
geschieht.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc39 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
17 Lesetexte: Wärme aus dem Erdinnern
Leider ist uns kein Experiment zu Erdwärme eingefallen. Es wäre toll,
wenn ihr eins entwickeln könntet. Der Text soll dabei Anregungen geben.
Die Erde ist im Inneren sehr heiß…
…und hat viel Energie. Es gibt zum Beispiel
Quellen, aus denen warmes oder heißes
Wasser aus der Erde sprudelt. Einige
Schwimmbäder nutzen dieses heiße Wasser.
Diese besonderen Schwimmbecken werden
„Thermalbäder“ genannt. Sie sind so
besonders, weil die Wärme aus der Erde und
nicht aus dem Heizkessel kommt. Das
Wasser ist so warm, dass du sogar im Winter
draußen schwimmen kannst.
Wir können mit Erdwärme aber nicht nur heißes Wasser machen, sondern auch Strom. Dazu
muss die Wärmeenergie aus der Erde in einem Kraftwerk in Strom umgewandelt werden.
Text für Expertinnen und Experten!
Warum ist die Erde im Inneren so heiß?
Die Erde war nicht immer so, wie du sie kennst. Sie
war bei ihrer Entstehung eine sehr heiße Kugel aus
flüssigem Stein und Metall. Weil es aber im Weltall
so kalt ist, kühlte sich die Erde langsam ab. Jedoch
nur an der Oberfläche. Ganz tief unter der Oberflä-
che ist die Erde immer noch glühend heiß, so heiß,
dass Stein und Metall flüssig sind. Heute ist es also
auf der Oberfläche kühl und tief in ihrem Innern ist
die Erde sehr heiß.
Was wird wohl sein, wenn du eine Schaufel nimmst und ein Loch gräbst? Am Anfang ist
die Erde kühl. Und wenn du noch tiefer gräbst, so wie die Bergleute, die Kohle aus der
tiefen Erde holen, wird es immer wärmer.
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc40 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5 Sicherheitshinweise zu Feuer Wenn Sie in der Schule mit Feuer experimentieren, sind Sicherheitsregeln einzuhalten. Sie können sie gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern entwickeln oder vorgegebene Regeln gemeinsam durchsprechen. Zum Schluss kann feierlich ein Dokument unterschrieben werden, dass alle bereit sind, die Regeln einzuhalten. Hier ist der Text der Klasse 3b aus der Alexanderschule in Vechta: Sicherheitsregeln beim Umgang mit Feuer Gefäß mit Wasser bereitstellen! Offene Haare zusammenbinden! Keine Schals, Mützen und weitere Kleidung tragen! Beim Umgang mit Streichhölzern Auf sicheren Stand achten! Ein heiles Streichholz verwenden! Schachtel schließen und festhalten! Vom Körper weg zünden! Streichholz ausblasen und in feuerfesten Behälter (Aschenbecher) legen! Beim Umgang mit dem Feuerzeug Auf sicheren Stand achten! Gasflamme klein stellen! Rasch zünden! Löschen durch Loslassen des Gashebels! Achtung, der obere Bereich des Feuerzeugs ist heiß! Einhaltung der Sicherheitsregeln im Umgang mit dem Feuer Mit unserer Unterschrift verspricht jeder Schüler der Klasse, die gemeinsam aufgestellten Sicherheits- regeln im Umgang mit dem Feuer sowohl bei Versuchen in der Schule als auch zu Hause und anderswo einzuhalten. Denn dadurch vermeiden wir es, uns selber und auch andere zu verletzen und in Gefahr zu bringen! Material und Materialbeschreibung_20110616.doc
41 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
Planungshilfe für das Fachseminar
Für verschiedenen Stationen:
Baustrahler und evtl. Verlängerungsschnur, Scheren, Messer, Feuerzeuge, Nadeln, Pappe, Papier,
Messer, Klebeband, Stifte.
Station Material im Koffer Material zusätzlich
1 Teebeutelrakete Feuerzeug, Schere Teebeutel, 2 Tellerchen
2 Handwindrad Vorlage, Schere, Nadel
3 Windenergie Schere, Zirkel, eine lange Nadel, Papier
messen Stoppuhr, 3 Strohhalme, 1 Perle/
Kugel, Stifte, Klebeband
4 Windmessgerät Windmessgerät, Windscheibe
4 Windmessgerät – Windmessgerät, Stift Zettel
Pustekraft und
Fahrtwind
5 Dreh dich oder Schere, Nadel, Strohhalm, Papier
ich fresse dich: Holzperlen, Draht,
Papierwindrädchen
5 Dreh dich oder Schere, Bleistift, Holzspieß, 2 Papprollen (Toilettenpapier-
ich fresse dich: Strohhalm, Tonkarton, Klebstoff rollen)
Savoniusrotor oder doppelseitiges Klebeband
5 Dreh dich oder Schere, Holzspieß, Strohhalm, 2 kleine Papprollen (Toilettenpa-
ich fresse dich: dicke Nadel, Stecknadel, Klebstoff pierrollen) oder eine große
Windmühle oder Klebeband, Messer, Lineal Papprolle (Haushaltsrolle),
Teebeutel, feste Pappe
6 Windleuchten Windrad, kleines Lämpchen
(Leuchtdiode), Zwei Krokodil-
klemmen
7 Wasserrad Stricknadel, Wasserrad Wasserhahn
7 Wasserrad aus Schere, Stricknadel, evtl. Klebe- Teelichthülle, Wasserhahn
einer Teelichthülle band, um die Nadel am Verrut-
schen zu hindern
8 Sonnenuhr Kreide
9 Sonnenwärme – Infrarot-Thermometer, schwarzer weißes Papier
Absorption Filzstift oder weiße und schwarze
Steine oder andere helle und
dunkle Gegenstände
10 Heiße Finger- Schere, Alufolie, Klebstoff, Papier
heizung – Solarko-
cher
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc42 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
11 Sonnenfeuer Fresnellinse oder Lupe, Holzstück oder Brettchen
12 Solarstrom – Solarzelle, Krokodilklemmen, Papier
Nutzung Leuchtdiode, Motor, Schere,
Nadel zum Einstechen des Lochs
für die Motorwelle, Stifte
13 Solarstrom – Solarzelle, Krokodilklemmen, Papier
Motor und Motor, Schere, Nadel zum
Abschattung Einstechen des Lochs für die
Motorwelle, Stifte
14 Pflanzenölener- saugfähiges Papier, Ölsamen (z.B. Esslöffel oder etwas, um die
gie Sonnenblumenkerne, Sesam), Samen zu zerstampfen
Holzbrett
15 Pflanzenölener- Docht, Schere, Feuerzeug entweder Schraubglas, oder eine
gie – Öllampe Öllampe, Pflanzenöl, Ölsamen der
genutzten Ölsorte, Handtuch oder
Küchenrolle
15 Pflanzenöllam- Feuerzeug, Ölsamen der genutzten eine gut schälbare Orange,
pe – Orangenlam- Ölsorte, Messer Pflanzenöl, Tellerchen, Handtuch
pe oder Küchenrolle
15 Pflanzenöllam- Feuerzeug, Ölsamen der genutzten eine gut schälbare Orange,
pe – Orangenlam- Ölsorte, Orangenschäler Pflanzenöl, Tellerchen, Handtuch
pe oder Küchenrolle
16 Biogas aus Hefe, Luftballon Plastikflasche, Mehl, Zucker,
Hefe Wasser, Trichter (aus Papier
rollen), evtl. Teelöffel
Material und Materialbeschreibung_20110616.doc43 Modul 14: Fachseminare EE – Materialien für die Fachseminare EE / FS5
Material alphabetisch gelistet
Alufolie Orange Zirkel
Bleistift Orangenschäler Zucker
Brettchen 5-mal Papier
Docht 2 Papprollen (Haushaltsrolle)
doppelseitiges Klebeband 4 Papprollen (Toilettenpapier-
rollen)
Draht
Perle/ Kugel
Esslöffel
Pflanzenöl
feste Pappe
Plastikflasche
feste Unterlage (z.B. Holzbrett)
saugfähiges Papier
1-4 Feuerzeuge
1-11 Scheren
Fresnellinse
Schraubglas
1-3 Handtuch oder Küchenrolle
schwarzer Filzstift
Hefe
2 Solarzellen
Holzperlen
Stifte
2 Holzspieße
Stoppuhr
Holzstück
2 Stricknadeln
Infrarot-Thermometer
4 Strohhalme
Klebeband
2 Teebeutel
Klebstoff
Teelichthülle
Kreide
Teelöffel
Krokodilklemmen
3 Tellerchen
Leuchtdiode
Tonkarton
Lineal
Trichter (aus Papier rollen)
Luftballon
Vorlage
Lupe
Wasser
Mehl
Wasserhahn
2 Messer
Wasserrad
2 Motoren
weiße und schwarze Steine
5 Nadeln
weißes Papier
Dicke Nadel
2 Windmessgeräte
Öllampe
Windrad
Ölsamen (z.B. Sonnenblumen-
kerne, Sesam) Windscheibe
Material und Materialbeschreibung_20110616.docSie können auch lesen
