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Man kann Energie selbst nicht sehen oder anfassen, wir bemerken sie erst, wenn sie etwas bewirkt: Wenn sie Mahlsteine in Bewegung setzt, wenn dank ihr Teig geknetet wird, wenn sie Wasser erwärmt oder einen Ofen aufheizt. Anhand des Getreidemahlens können die verschiedenen technischen Lösungen zur Erleichterung des Arbeitsalltags in ihrer historischen Entwicklung erarbeitet werden. Zugleich können die dabei eingesetzten Energiequellen thematisiert werden. Der Energiebegriff kann in der Primarschule noch nicht detailliert geklärt werden. Für den Aufbau eines korrekten Energieverständnisses soll betont werden, dass Energie als Fähigkeit, Arbeit zu leisten, interpretiert werden kann und als solche nicht erzeugt wird oder verloren geht. Sie kann durch Arbeit weitergegeben werden. Die Umwandlungsprozesse machen sie für uns nutzbar.
Auf dem Hintergrund der Erfahrungen zum Mahlen und zum Kneten sollte nun ein erstes Verständnis für den Begriff der „Energie“ erarbeitet werden. Hier muss „Arbeit“ mit dem Energiebegriff verknüpft werden: Die SuS erleben, dass sie (oder die Maschine) Arbeit leisten können, dass sie die Fähigkeit haben, Arbeit zu leisten, d.h. sie besitzen also Energie. Die geleistete Arbeit bewegt die Mahlsteine und diese sind dadurch fähig, wieder selber Arbeit zu leisten (=Energietransfer) – sie erhalten Energie in Form von Bewegungsenergie und sind damit fähig, Arbeit zu leisten, hier konkret Korn zu mahlen. Als Arbeitsbegriff sollte aus den drei Sequenzen resultieren: „Energie ist gespeichertes Arbeitsvermögen“ oder auch: „Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu leisten“.
Die SuS haben ein erstes Verständnis des Energiebegriffs, können verschiedene Energieträger unterscheiden und wissen, was Arbeit bewirken kann. Sie sollten erkennen, dass man durch Arbeit Energie übertragen kann.
Der Zeitaufwand für diese Teilsequenz ist 3 Lektionen.
Geführtes Klassengespräch - Lehrperson: Mahlen ist anstrengend. Die Menschen haben im Laufe der Geschichte versucht, sich das Mahlen zu erleichtern.
Gemeinsam ein Set an Bildern von Mühleformen, Bezeichnungen und Jahresangaben nach ihrem zeitlichen Auftreten ordnen (> Anhang Set_Bilder-Mühlearten)
Das Ergebnis gut sichtbar für alle festhalten (z.B. WT / Plakat)
Wir untersuchen bei den Mühleformen folgende Frage, jede Gruppe widmet sich primär einer Mühleart, kann anschliessend auch die übrigen Arten behandeln: Wer leistet die Arbeit, um die Mahlsteine zu bewegen?
Präsentation der Ergebnisse durch die Gruppen – Ergänzen der Tabelle
Diskussion über die historische Entwicklung der Mühlearten. Hier sollten die SuS erkennen, dass der Mensch unterschiedliche Energieträger nutzte oder immer noch nutzt, um die Arbeit für das Bewegen der Mahlsteine zu leisten. Energieträger sind in den Beispielen des Mahlens die Nahrung (für Menschen, Tiere), das Wasser, der Wind, Dampf, Strom. Beim Mahlen wird Energie von einem Körper auf andere Körper übertragen. Der Energietransfer und die Formen, in welcher Energie gespeichert wird (Energieformen) sollen in einem geführten Klassengespräch erarbeitet werden. Der Begriff „Energie als gespeichertes Arbeitsvermögen“ wird an den Beispielen illustriert.
„Energie“ und „Korn mahlen“ – wie hängt das zusammen? – Erkläre in eigenen Worten auf Seite 3 der Arbeitsunterlage möglichst detailliert.
Wir haben den Weg vom Korn zum fertig gebackenen Brot selber durchgeführt und viel Arbeit geleistet. Jetzt schauen wir uns einzelne Schritte nochmals genauer an.
Nun fragen wir uns: „In welchem Stoff oder Körper ist die Energie enthalten, um diese Arbeit zu leisten und was genau bewirkt die Arbeit?“.
Anhand der Schritte zur Brotherstellung untersuchen wir in Gruppen diese Fragen und halten die Ergebnisse in den zwei leeren Spaltes der Tabelle aus der Arbeitsunterlage „Überblick-Arbeit_Energieträger&Energieformen“ fest:
Je nach Klassengrösse können mehrere Gruppen die gleiche Thematik bearbeiten.
Präsentation und Vergleich der Ergebnisse.
Jede Gruppe präsentiert auch die eigenen Beispiele, die sie erfasst hat.
Geleitetes Klassengespräch zu den Fragen, in welchem Stoff oder Körper die Energie enthalten ist, um diese Arbeit zu leisten, und was die Arbeit bewirkt.
Hier sollen nochmals die wichtigsten Erkenntnisse aus dem ersten Plenum (siehe Punkt 3) aufgegriffen und vertieft werden.
Die SuS verfassen individuell einen Lernjournalbeitrag. Die Lehrperson hält die SuS an, möglichst folgende Fragen zu erörtern:
- Was ist eigentlich Energie?
- In welchen Körpern oder Stoffen ist Energie enthalten, um Arbeit zu leisten?
- Woran erkennt man Energie? bzw. Was bewirkt die Arbeit, die dank Energie geleistet wird?
Literaturquellen
Für die Bilder der Mühlearten aus
Verband deutscher Mühlen e.V. [VDM] (2015). Unser Brotgetreide-ABC. Zugriff am 25.11.2016 unter:
www.gmf-info.de/medi/bildung/Brotgetreide-ABC_Neuausgabe2015.pdf
Text über die Geschichte der Mühlen:
Kreismedienzentrum Landkreis Böblingen (2015, 26. März). Die Geschichte der Getreidemühlen. Zugriff am 15.02.2016 unter:
http://www.zeitreise-bb.de/wuerm/geschichte/nutzung/allgemein/getreide_content.html