Thermodynamik und Energietechnik H24.001
| Nummer: | PLU.NW01.08-S1.H24.001 |
|---|---|
| Veranstalter: | PLU.Fach und Unterricht |
| Leitung: | Katrin Bölsterli Bardy, u.a. |
| ECTS-Punkte: | 2 |
| Datum: | 11.09.2024 - 11.12.2024 |
| Raum: | MU U13 |
| Unterrichtssprache: | Deutsch |
| Weitere Informationen: |
Ziele und Inhalte
Ziele:
Verständnis von grundlegenden Konzepten der Thermodynamik anhand experimenteller Befunde und ihrer mathematischen Beschreibung. Kenntnis der Prozesse zur technischen Energieumsetzung bei Wärmekraftmaschinen und Kraftwerken einschliesslich ihrer physikalischen Grundlagen wie der Kernphysik. Reflexion von Fragen zur Energieversorgung der Bevölkerung und zu physikalischen Hintergründen des Klimawandels. Auseinandersetzung mit den besonderen physikdidaktischen Aspekten der behandelten Themen inklusive den Präkonzepten zum Energiekonzept und Kriterien des gendersensiblen Physikunterrichts.
Inhalte:
Gesetzmässigkeiten der Thermodynamik: Hauptsätze, Kreisprozesse, thermische Eigenschaften von Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen, Zustandsänderungen, Wärmekapazität, Wärmeübertragung sowie entsprechende zielstufenrelevante Experimente, Alltagssituationen und didaktische Umsetzungen (z.B. Concept Cartoons, Präkonzepte, gendersensibler Physikunterricht). Funktionsprinzip von Wärmekraftmaschinen. Funktionsweise von Kraftwerken mit ihren spezifischen Vor- und Nachteilen, insbesondere Wasserkraft, Solarenergie, Windkraft und Kernenergie (einschliesslich der kernphysikalischen Grundlagen), Verteilung elektrischer Energie, Physik im Kontext des Klimawandels.
Lehr- und Lernformen
Strukturierte Unterrichtsgespräche, Werkstatt- und/oder Planarbeit, Gruppenarbeit, Exkursion, zielorientierte Aufgaben und Fragen lösen, physikalische Laborexperimente
Obligatorische Literatur bzw. Medien
- Schecker et al., 2018: Schülervorstellungen und Physikunterricht. Springer Spektrum
- Meyer, 2020: Basiswissen Schule: Physik. Duden
Ergänzende Literatur:
- Giancoli, 2009: Physik. Pearson Verlag (deutsche Vollversion)
- Giancoli, 2013: Physics: Pearson New International Edition: Principles with Applications (englische Version)
- Tipler, Mosca, Pelte, 2015: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure. Spektrum Akademischer Verlag.
- Halliday, Resnick, Walker, Koch, 2009: Physik. Wiley-VCH