Linktipp: Wärme, Temperatur, Energie – Handwerk macht Schule

Die Unterrichtseinheit von „Handwerk macht Schule“ führt die physikalischen Grundbegriffe „Wärme“, „Temperatur“ und „Energie“ ein. Da diese den Schülerinnen und Schülern in der Regel bereits aus ihrem Alltag kennen, beginnt die Unterrichtseinheit mit dem Abrufen dieses Wissens, womit insbesondere auch die Schülerinnen und Schüler aktiviert werden sollen. Dazu wird entweder in Stillarbeit oder im Plenum eine Mindmap erstellt, die vorhandenes Wissen strukturiert. Anhand eines einfachen Experiments, das auf dem ersten Arbeitsblatt beschrieben ist und daher nicht im Unterricht durchgeführt werden muss, werden die Begriffe veranschaulicht. In einer anschließenden Diskussion im Plenum festigen die Lernenden das neu erworbene Wissen.

Im zweiten Teil der Unterrichtseinheit erwerben die Schülerinnen und Schüler durch Berechnung der Energie, die für das Erwärmen von Wasser notwendig ist, ein tieferes Verständnis für Energiebedarfe. Durch einfache Rechnungen und Diskussion der Proportionalität zu Stoffmasse und Temperaturunterschied üben die Lernenden wird die Anwendung der Formel und festigen ihr Wissen.

Im letzten Teil der Unterrichtseinheit wird das alltagsnahe Beispiel eines Vier-Personen-Haushalts aufgegriffen. Dabei werden konkrete Energiebedarfe, die bei der Aufbereitung von Warmwasser im Haushalt entstehen, abgeschätzt und diskutiert. Es sollen in diesem Rahmen insbesondere auch die Ergebnisse im Kontext der der Nachhaltigkeit diskutiert werden. Dabei können die Schülerinnen und Schüler feststellen, wie ihr Alltagshandeln den Energiebedarf ihres eigenen Haushalts entscheidend beeinflusst.

Methodisch-didaktischer Kommentar

Die physikalischen Grundbegriffe „Wärme“, „Temperatur“ und „Energie“ sind den Schülerinnen und Schülern bereits aus ihrem Alltag bekannt. Sie können auch in ihrem späteren beruflichen Kontext, insbesondere auch in handwerklichen Berufen wie Anlagenmechaniker:in Sanitär Heizung Klima (SHK), eine wichtige Rolle spielen. Auch in den Lehrplänen wird diesen Begriffen eine hohe Bedeutung zugesprochen. Oft werden sie über die verschiedenen Klassenstufen immer wieder, mit jeweils angepasstem fachlichem Anspruch, neu aufgegriffen.

Von hoher Bedeutung ist insbesondere, dass es den Schülerinnen und Schülern gelingt, die Begriffe „Wärme“, „Temperatur“ und „Energie“ klar voneinander abzugrenzen. Dazu ist ein vertieftes Verständnis notwendig, was sich am besten durch die genaue Besprechung eines Beispiels erreichen lässt. Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit soll dazu das Beispiel „Erwärmen von Wasser“ herangezogen werden. Dadurch werden abstrakte Begriffe wie „Energie“ auf eine konkrete Ebene gestellt. Darüber hinaus können die Schülerinnen und Schüler können ihre Alltagserfahrungen mit physikalischen Fachbegriffen verknüpfen. Mithilfe der Übungsaufgaben trainieren sie den sprachliche Umgang mit den Begriffen. Zudem sollen zahlreiche Rechenaufgaben den Schülerinnen und Schülern dabei helfen, mit den physikalischen Größen und Einheiten umzugehen.

Die Unterrichtseinheit nutzt verschieden Methoden der Wissensvermittlung. Dies erfolgt teils im schnellen Wechsel. Ziel ist es unterschiedliche Lerntypen anzusprechen und die Schülerinnen und Schüler zur Mitarbeit zu animieren. Dazu gehört die Arbeit im Plenum, die Still- und Gruppenarbeit (Think-Pair-Share) sowie das Arbeiten mit Mindmaps.

Ein detaillierter Unterrichtsablauf sowie Arbeitsblätter zum Download stehen unter www.handwerk-macht-schule.de zur Verfügung.