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?