Sekundarstufe I

Wärme und Wärmetransport

Themenfeld: BNT, Physik // Klasse: 5-7
In diesem Kurs untersuchen wir drei Transportformen von Wärmeenergie: Wärmeleitung, Wärmeströmung und Wärmestrahlung. Zum Abschluss baut jeder Teilnehmer ein thermisches Aufwindrad.

Jedes Lebewesen benötigt für seinen Stoffwechsel eine bestimmte Umgebungstemperatur. Zur Stabilisierung des Wärmehaushalts hat die Natur viele Lebewesen mit genialen „Erfindungen“ ausgestattet. Die Schülerinnen und Schüler erforschen in diesem Kurs unterschiedliche Naturprodukte und lernen in Experimenten die drei grundsätzlich verschiedenen Transportformen für Wärmeenergie kennen: Wärmeleitung, Wärmeströmung und Wärmestrahlung.

Über die Naturgegenstände in den Experimenten stellen die Teilnehmer einen direkten Bezug zur Pflanzen- und Tierwelt her, die ihnen bereits vertraut ist. Zum Abschluss bauen alle ihr eigenes thermisches Windrad, das mit nach Hause genommen werden darf.

Bezug zu Bildungsplaninhalten

  • Thermische Phänomene beobachten und die drei thermischen Energietransportarten untersuchen und beschreiben
  • Materialien und Gegenstände im Hinblick auf deren Aufnahme von Wärmestrahlung untersuchen und Anwendungen in Natur und Technik erklären (z.  Sonnenkollektor)
  • Untersuchen, welche Materialien in Natur und Technik zur Wärmedämmung geeignet sind
  • Einfache Experimente zum sorgsamen Umgang mit Energie durchführen und daraus Verhaltensregeln für den Alltag in der Schule und zu Hause ableiten (z.  Kochen, Stoßlüften, Beleuchtung)
  • Die Angepasstheit bei Tieren im Hinblick auf eine energieoptimierte Fortbewegung im Wasser oder in der Luft beschreiben und untersuchen (z.  Vogelskelett, Federn, Gestalt bei Fischen)
  • An einem einfachen Beispiel beschreiben, wie Energie zielgerichtet in einem technischen Prozess genutzt werden kann (Aufwindturbine – Weihnachtspyramide)

gewünschte Vorkenntnisse
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:

  • Energie kann in verschiedenen Formen auftreten
  • Wärme ist eine Energieform
  • Grad Celsius als Maßeinheit der Temperatur
  • Kursdauer
    3-4 Stunden
  • Kursort
    bis Januar 2019 auf unserem Wissenschaftsschiff „MS experimenta“, ab februar 2019 im Robert-Mayer-Labor
  • Start
    Montag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
  • Teilnehmerzahl
    max. 32 Teilnehmer
  • Kosten
    5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 60,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.