Heizen erfordert große Mengen an Energie. In Zeiten des ökologischen und nachhaltigen Denkens müssen also neue Wege gefunden werden, um Energieformen möglichst schadstofffrei in Wärmeenergie umzuwandeln. Eine Möglichkeit bieten sogenannte Solarkollektoren, die die Sonnenstrahlung nutzen, um Flüssigkeit zu erwärmen.
Hierzu erhalten die SchülerInnen Informationen über Solarkollektoren, über die Infrarotstrahlung der Sonne und über die Vorgehensweise bei einer wissenschaftlichen Untersuchung. Mithilfe dieser Informationen sollen die SchülerInnen eigene Untersuchungen planen und durchführen. Die Forschungsfrage ist dabei, wie eine Oberfläche (Form & Farbe) beschaffen sein muss, um Infrarotstrahlung am besten zu absorbieren.
Green Heating by ChainReactionDe
Vorwissen:
Bevor sie diesen Forschungsauftrag angehen, sollten Ihre SchülerInnen gelernt haben, was Wärmetransport durch Leitung, Wärmekonvektion und Strahlung bedeutet. Ein Vorwissen zu dem Begriff „elektromagnetisch“ wäre hilfreich, ebenso sollten die SchülerInnen über die Reflektion von Licht an ebenen Flächen Bescheid wissen.
Bezug zu IBSE:
- Wissenschaftliche Ideen und Modelle zum Erklären von Phänomenen verwenden und sie kreativ weiterentwickeln, um Theorien aufzustellen und zu testen.
- Ergebnisse aus Beobachtungen und Experimenten kritisch analysieren und auswerten.
- Ein breites Spektrum wissenschaftlicher Methoden und Techniken nutzen, um Ideen und Erklärungen aufzustellen und zu testen.
- Risiken im Labor einschätzen und sicher arbeiten.
- Praktische und untersuchende Tätigkeiten planen und durchführen.
- Werte aus einem weiten Feld primärer und sekundärer Quellen ermitteln, aufzeichnen, analysieren und Ergebnisse zum Stützen wissenschaftlicher Erklärungen nutzen.
Zeitvorgabe:
Diese Unternehmung wird mindestens drei Doppelstunden Unterrichtszeit in Anspruch nehmen. Das Thema lässt sich allerdings auch beliebig erweitern. Das Planen der Untersuchung, wie das Schreiben der Berichte, kann als Hausaufgabe durchgeführt werden.
Fachliche Verknüpfungen:
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Naturwissenschaft |
Ingenieurswesen |
Technik |
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| Green Heating |
Physik |
Umwelttechnik
Energietechnik |
Fertigung von Solarzellen |
