Erneuerbare Energien in der Lehrerbildung verankern!
Fächerübergreifende Projekte zu erneuerbaren Energien
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Erneuerbare Energien dauerhaft in die
Lehrerausbildung integrieren
Akteure im Lehr- und Lernprozess für
Energiefragen der Zukunft qualifizieren
Curriculum und Unterrichtspraxis
verändern
Neue Ausbildungskonzepte und Kommunikations-instrumente entwickeln
und testen
Zukunftsvisionen
Experimente mit EEBereit zur Wende?(auch als Online-Kurs)
Fächerübergreifende Projekte zu EE
Alternative Mobilität Energie sparenNachhaltig bauen
Grüne Berufe
Themen der Fachseminare
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www.ufu.de/lehrerbildung
Gliederung
1. Warum Energiebildung?
2. EE als Querschnittsthema
3. Kompetenzentwicklung
4. Projektbeispiel „Solarwende@school“
5. Entwurf einer Projektskizze
6. Diskussion und Feedback
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Film „Die Erde hat Fieber“
5www.ufu.de/filme, KMGNE / Internationale Sommeruniversität 2010
Stille Diskussion
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EE im Unterricht – Fächer und
Rahmenlehr-planbezug?
Warum Energie-
bildung an der Schule?
Welche Hemmnisse
sind zu überwinden?
• Gesellschaftliche Herausforderungen
• Bildungspolitische Vorgaben• Didaktische Erwägungen• Inhalte im Rahmenlehrplan• Spezifika der
Schulorganisation• Voraussetzungen der
Lerngruppe
Wie Energie-bildung
gestalten?
Welche Kompetenzen muss Schule
fördern, um fit für die
Energiewende zu machen?
Warum Energiebildung?
Energiebildung kann…•Lernende für globale Zukunftsfragen sensibilisieren und qualifizieren sowie Verhaltensänderungen anstoßen•Nachhaltige Entwicklung erfahrbar machen•Globale und soziale Gerechtigkeit fördern
7BMU, © Ulrich Antas / pixelio.de, © Paul-Georg Meister / pixelio.de
Globale Herausforderung 80-95 % CO2-Reduktion bis 2050, um Temperaturanstieg über 2°C zu verhindern
Wie Energiebildung gestalten?
Energiebildung ist elementar wichtig für unseren Lebensstil
•Um verantwortungsbewusst und ökonomisch rational zu handeln
•Wichtig ist es, die Lücke wischen Umweltbewusstsein und alltäglichem Handeln zu überbrücken
•Erfahrungs-, Handlungs- und Problemorientierung als Lernprinzipien
Energiebildung muss vom Wissen zum Handeln führen
•Praktische Übungen bewirken noch keine Einstellungs- und Verhaltensänderung
•Debatten sind notwendig
•Einordnung in einen größeren Kontext ist notwendig
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EE als Querschnittsthema
• Komplexität der Energiethematik macht fächerübergreifenden und fächerverbindenden Unterricht notwendig
• Zusammenspiel technischer, ökologischer, ökonomischer und sozialer Aspekte von EE
• Ganzheitliches und vernetztes Lernen, um globale Herausforderungen im Sinne der Nachhaltigkeit anzupacken
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UfU / Friedrich-Wilhelm Gymnasium KW
Welche Hemmnisse sind zu überwinden?
Kompetenzentwicklung
Energiebildung als Möglichkeit, Schlüsselkompetenzen zu erwerben
•Zukunftsfähiges Wissen
•Hoher Realitätsbezug (Schule als Labor)
•Vielzahl an Handlungsanlässen
Verbindung des Themas EE mit den schulischen Kompetenzanforderungen
•Welche Kompetenzen können erworben werden?
•An welchen Themenbereichen kann man was lernen?
•Problem: Unklarheit des Kompetenzbegriffs
Kompetenzbegriff
•Anforderung: Förderung solcher Kompetenzen, welche die Menschen befähigen, mit den vielfältigen Herausforderungen verantwortungsbewusst und kompetent umzugehen (vgl. Rychen 2008)
•Erwerb von Gestaltungskompetenz im Sinne der BNE
•OECD-Kategorien von Schlüsselkompetenzen 10
Gestaltungskompetenz
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OECD-Schlüsselkompetenzen Gestaltungskompetenz als Teilkompetenz
Interaktive Verwendung von Medien und Tools
Weltoffen und neue Perspektiven integrierend Wissen aufbauen
Vorausschauend denken und handeln
Interdisziplinär Erkenntnisse gewinnen und handeln
Interagieren in heterogenen
Gruppen
Gemeinsam mit anderen planen und handeln können
An Entscheidungsprozessen partizipieren können
Andere motivieren können, aktiv zu werden
Autonome Handlungsfähigkeit Die eigenen Leitbilder und die anderer reflektieren können
Selbständig planen und handeln können
Empathie und Solidarität für Benachteiligte zeigen können
Sich motivieren können, aktiv zu werden
Fächerübergreifender Unterricht
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Inhaltlich Organisatorisch
Hauptanliegen Zeitumfang
Lernziele Zusammenarbeit im Kollegium
Lerninhalte Räume
Lernmethoden Material und Technik
Material und Medien Stundenplanverschiebung
Wie würden Sie ein fächerübergreifendes EE-Projekt planen?
BinnendifferenzierungDidaktische Reduktion
Fächerübergreifender Unterricht
• Ganzheitlicher Zugang über verschiedene Wahrnehmungskanäle
• Fächerübergreifende Zusammenarbeit im Kollegium• Praktische Erfahrungen, auch an außerschulischen
Lernorten• Anschaulichkeit und
Aktualität• Alltagsbezug • Medienvielfalt
13Clipart
Projektbeispiel
Projekt „Solarschule“
•Klassenstufe: 4-6
•Zeitumfang: 2-3 Projekttage
•Fächer: Sachunterricht, Deutsch, Mathematik, Kunst
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www.ufu.de/bildung
Schulpaket Solarsupport Klassen 4-6, UfU
Projektverlauf zum Projektbeispiel
1. Solarexperimente
2. Photonenspiel
3. Besichtigung einer Solaranlage
4. Lohnt sich eine Solaranlage auf dem Dach?
5. Solarwende an der Schule
6. Modellbau Solarschule
7. Wissensspiel „Solarwende“
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1. Solarexperimente
• Handlungsorientierte Methode: Experimente
• Lernziele: Stromkreis mit Solarzellen, Einflussfaktoren auf solare Stromerzeugung: Strahlungsstärke, Neigung, Ausrichtung und Verschattung, Problemlösungskompetenz
• Sachunterricht: Elektrischer Strom, Versuche durchführen
• Ergänzung: Solarexperimente aus der Box Primary
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UfU
2. Photonenspiel
• Methode: Rollenspiel
• Lernziele: Energieumwandlung in der Solarzelle
• Sachunterricht: Energie, Elektrischer Strom, Optische Phänomene – Licht
• Ergänzung: Film S6 Solarenergie (www.bibliothek-der-sachgeschichten.de)
17UfU
3. Besichtigung einer Solaranlage
• Methode: Exkursion, außerschulischer Lernort
• Lernziele: Aufbau einer Photovoltaikanlage, Funktionen einzelner Bauteile
• Sachunterricht: Räume entdecken, erschließen und nutzen: Erkunden der Umwelt, Energie, Elektrischer Strom, Optische Phänomene – Licht, Technische Entwicklungen
• Deutsch: Begriffsbildung
DGS
UfU
4. Lohnt sich eine Solaranlage?
• Methode: Einzelarbeit mit Arbeitsblatt
• Lernziele: Förderung von Solarstrom durch das EEG, Lösung von Textaufgaben
• Mathematik: Grundrechenarten, Größen und Einheiten, Daten erfassen und reflektieren
• Sachunterricht: Umweltschutz
• Ergänzung: Solarrechner im Internet (www.solarserver.de), Interviews mit Bekannten, die bereits Erfahrungen mit der eigenen Solaranlage sammeln konnten 19
Schulpaket Solarsupport Klassen 4-6, UfU
5. Solarwende an der Schule
• Methode: Kreatives Schreiben
• Alternativen: Theatrales Brainstorming, Zeichnerisches Brainstorming, Montagsmaler, Meinungsskala, Würfelspiel, Problembereiche, Aktivierender Fragebogen, Stille Diskussion, Pro-Contra-Diskussion, Prioritätenliste (siehe Weber 2001)
• Lernziele: Visionen entwickeln, kreatives Denken, Textgestaltung
• Sachunterricht: Räume entdecken, erschließen und nutzen: Erkunden der Umwelt und Umweltschutz
• Deutsch: Kreatives Schreiben, Textformen, Texte verfassen, Sachverhalte darstellen, Präsentieren
www.jungereporter.org,www.facebook.com/jungereporter
6. Modellbau Solarschule
• Produktorientierte Methode: Modellbau
• Lernziele: Transferlernen (praktische Anwendung zuvor erworbenen Wissens), Feinmotorik
• Kunst: Künstlerisches Gestalten, Modelle bauen, Zukunftsvisionen
• Sachunterricht: Technik – Bauen und Konstruieren, Umgang mit Werkzeugen
UfU
7. Wissensspiel „Solarwende“
• Produktorientierte Methode: Spiel entwickeln
• Lernziele: Erweiterung und Festigung von fächerübergreifendem Wissen zum Thema Solarenergie, gestalterische Fähigkeiten
• Deutsch: Präsentationsformen kennen und nutzen, Texte verfassen
• Sachunterricht: Medien verwenden, bewerten und produzieren, Energie und Energie sparen, Elektrischer Strom, Umweltschutz, Technik – Technische Entwicklungen und Herstellungsverfahren
• Ergänzung: Online-Kurs Sonnenenergie als Informationsgrundlage für die Entwicklung der Quizfragen (www.ufu.de/bildung > Online-Kurse)
22Schulpaket Solarsupport Klassen 4-6, UfU
Projektbeispiel
Projekt „Solarwende@school“
•Klassenstufe: 7-10
•Zeitumfang: 2-3 Projekttage
•Fächer: Physik, Chemie, Geografie, Sozialkunde, Arbeitslehre, Deutsch, Mathematik, Kunst
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www.ufu.de/bildung
Schulpaket Solarsupport Klassen 7-10, UfU
Projektverlauf zum Projektbeispiel
1. Filmtrailer „Die 4. Revolution – Energy Autonomy“
2. Solar Café
3. Energierundgang an der Schule
4. Solarexperimente
5. Besichtigung einer Photovoltaikanlage
6. Wirtschaftlichkeitsberechnung
7. Modellbau Solarschule und PR
8. Wissensspiel „Solarwende“
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1. Filmtrailer „Die 4. Revolution“
• Methode: Filmimpuls zum Einstieg
• Lernziele: Motivation, Interesse wecken
• Ergänzung: Online-Spiel powerado
25Screenshot Filmtrailer, www.4-revolution.de
2. Solar Café „Werde Teil der Revolution“
• Brainstorming-Methode: World Café, um Ideen zur Umgestaltung der Schule hin zu mehr Nachhaltigkeit, u.a. in Bezug auf die Energieversorgung der Schule, zu sammeln.
• Alternativen: Theatrales Brainstorming, Zeichnerisches Brainstorming, Montagsmaler, Meinungsskala, Würfelspiel, Problembereiche, Aktivierender Fragebogen, Stille Diskussion, Pro-Contra-Diskussion, Prioritätenliste (Weber 2001)
• Lernziele: Kommunikationsstrategien, Phantasie und Kreativität entwickeln, gegenseitiger Austausch
• Sozialkunde: Ökologie und Gesellschaft, Technischer Wandel, Lebensgestaltung im 21. Jahrhundert, Zukunftsprognosen
• Geografie: Globale Zukunftsszenarien und Wege zur Nachhaltigkeit auf lokaler Ebene
• Deutsch: Argumentieren und Diskutieren 26
3. Energierundgang
• Handlungsorientierte Methode: Energierundgang im Schulgebäude: Solardach- und Energiespar-Check
• Lernziele: Umgang mit Messinstrumenten (Luxmeter, Strommessgerät), Analyse von Energiedaten, Erstellung einer Energiebilanz, Ermittlung von Einsparpotenzialen
• Physik: Energie, Energieversorgung, Elektrizität – elektrischer Strom, Experimentieren, protokollieren, auswerten
• Mathematik: Daten recherchieren und grafisch auswerten
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UfU
4. Solarexperimente
• Handlungsorientierte Methode: Experimente
• Lernziele: Einflussfaktoren auf solare Stromerzeugung: Strahlungsstärke, Neigung, Ausrichtung und Verschattung sowie Verschaltung, Problemlösungskompetenz
• Physik: Energietechnik, Elektrizität – elektrischer Strom, Experimentieren, protokollieren, auswerten
28UfU
5. Besichtigung einer PV-Anlage
• Methode: Exkursion, außerschulischer Lernort
• Lernziele: Aufbau einer Photovoltaikanlage, Funktionen einzelner Bauteile, Energieumwandlung in der Solarzelle
• Physik: Energie, Energieerhaltung und -übertragung, Energieversorgung, Energietechnik, Elektrizität – elektrischer Strom, Halbleiter
• Chemie: Energie und Chemietechnik, Atombau
• Ergänzung: Energieumwandlung in der Solarzelle anhand einer Funktionsgrafik
DGS (links), UfU
6. Wirtschaftlichkeitsberechnung
• Methode: Einzelarbeit mit Arbeitsblatt
• Lernziele: Förderung von Solarstrom durch das EEG, Lösung von Textaufgaben
• Mathematik: Textaufgaben, Zins- und Prozentrechnung
• Arbeitslehre: Wirtschaftlichkeit
• Geografie: Daten erheben, geografische Arbeitstechniken: Karten und Kartogramme
• Ergänzung: Solarrechner im Internet, Interviews mit Bekannten, die eine eigene Solaranlage haben
30Schulpaket
Solarsupport Klassen 7-10, UfU
7. Modellbau Solarschule und PR
• Produktorientierte Methode: Modellbau
• Lernziele: Transferlernen (praktische Anwendung zuvor erworbenen Wissens), Feinmotorik
• Kunst: Technisches Zeichnen, Architektur und Design, Kommunikation und Mediengestaltung
• Physik: Energietechnik, Elektrizität – elektrischer Strom
• Deutsch: Mediengestaltung und Reportage, Sachtexte verfassen, Präsentieren und Informieren
• Ergänzung: Projektpräsentation im Klimaschutzschulenatlas
www.jungereporter.org,www.facebook.com/jungereporter
8. Wissensspiel „Solarwende“
• Produktorientierte Methode: Spielentwicklung
• Lernziele: Erweiterung und Festigung von fächerübergreifendem Wissen zum Thema Solarenergie, gestalterische Fähigkeiten
• Deutsch: Mediengestaltung, Sachtexte verfassen
• Kunst: Mediengestaltung
• Physik, Chemie, Geografie, Sozialkunde, Arbeitslehre: themenspezifisch unterschiedlich
• Ergänzung: Online-Kurs Solarenergie als Informations-grundlage für die Entwicklung der Quizfragen (www.ufu.de/bildung > Online-Kurse)
32Schulpaket Solarsupport Klassen 7-10, UfU
Entwurf einer Projektskizze
Entwickeln Sie eine fächerübergreifende Projektskizze!
Gruppenarbeit
•Jede 4er-Gruppe wählt ein Thema für ihr Projekt.
•Aktionskarten dienen als Anregung für die kreative Arbeit.
•Auf den Aktionskarten befinden sich Kurztexte, Zitate, Bilder etc.
•Zusätzlich kann eine konkrete Lernaufgabe zum Projekt entwickelt werden.
33Clipart
Arbeitsblatt
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Arbeitsschritte •Materialsichtung: 10 min•Projektskizze: 30 min•Lernaufgabe: 15 min•Präsentation: 3 min
Checkliste Gestaltungskompetenz
Aktionskarten
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Thema
Energiewende
Erneuerbare Energien in der Diskussion
Arbeitsfeld Erneuerbare Energien
Energiesparen und Energieeffizienz
Alternative Mobilität
Solarenergie
Windenergie
Wasserkraft
Bioenergie
Geothermie
Kriterien für Auswertung
• Motivierender Impuls
• Logischer, interdisziplinärer Aufbau
• Methodenwechsel und Medienvielfalt
• Handlungs- und Problemorientierung
• Orientierung an BNE-Kompetenzen
• Alltags- und Lebensweltbezug
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Was wollen Sie zeitnah im Unterricht umsetzen?•Schreiben Sie das Projektthema und Ihren Namen auf die Postkarte. •Gestalten Sie außerdem die Rückseite.•Wir schicken Ihnen die Karte via Mail in ein paar Wochen zurück.
Veröffentlichen Sie Ihre Projektskizzen!•www.ufu.de/lehrerbildung > Unterrichtsmaterial austauschen•Dokument ins Forum hochladen
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Infos und Tipps• Lehrerbildung EE
Materialpool, Beratung, Vernetzungwww.ufu.de/lehrerbildung
• UfU-BildungsmaterialienBroschüren, Filme, Online-Kursewww.ufu.de/bildung
• ExperimentiermaterialSolarsets, Stirlingmotoren, Zubehör www.eduwerk.com
• Umwelt im Unterricht2-wöchig neue Unterrichtsmaterialien zu aktuellen Umweltthemenwww.umwelt-im-unterricht.de
• Junge Reporter für die UmweltWettbewerb und Material www.jungereporter.org
© Christoph Rossmeissl / PIXELIO
• KlimaschutzschulenatlasVernetzung der Schulen, Ö-Arbeitwww.klimaschutzschulenatlas.de
• Aktion Klima! MobilKlimaschutzprojekte im Kiez initiierenwww.aktion-klima-mobil.de
• soko klimaStadt gestalten mit Plan, Beteiligung von Schulen an kommunalen Planungen zum Klimaschutzwww.soko-klima.de
Diskussion und Feedback
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Vielen Dank!© Stephanie Hofschlaeger / PIXELIO
5-Finger-Methode
Daumen: Was war gut? Was hat mir gut gefallen?
Zeigefinger: Welchen Hinweis möchte ich noch geben?
Mittelfinger: Was war blöd? Was hat mir nicht gefallen?
Ringfinger: Was nehme ich mit?
Kleiner Finger: Was ist zu kurz gekommen?