Der fachliche Teil handelt von Themen im Bereich Wärme-/Kälteschutz, sowie von verschiedenen Energiesparhäusern.
Spätestens seit der Ölkrise 1973 ist klar, dass der Verschwendung fossiler Brennstoffe Einhalt geboten werden muss und es nicht so weiter gehen kann wie bisher. Die Politik hat daher Gesetze und Maßnahmen zur Energieeinsparung veranlasst. Unser Augenmerk legen wir auf die Bauphysik und damit insbesondere auf die neue Energieeinsparverordnung, die seit dem 1.2.2002 gültig ist. Die Arbeit soll den Leser auf praktische Probleme im Bereich des Wärmeschutzes von Wohnhäusern hinweisen und Möglichkeiten zu deren Lösung aufzeigen.
Der fachdidaktische Teil bezieht sich auf die aktuelle Diskussion zu
Bildungsstandards und die Leitvorstellung einer Aufgabenkultur im
naturwissenschaftlichen Unterricht.
„In Deutschland wird im Unterschied zu anderen Ländern Neues über das fragendentwickelnde Unterrichtsgespräch und weniger über Aufgabenstellungen, Selbstlernmaterialien und Informationsinputs gelehrt. Dieses Verfahren ist zeitintensiv und zeitigt oft nicht den erwarteten Erfolg. Lernaufgaben bieten hierzu eine Alternative. Diese rücken damit in das Zentrum des Unterrichts und stellen so ein zentrales Element in der Aufgabenkultur dar“([11] Josef Leisen).
Unter dieser Perspektive werden die oben genannten Themen nicht darstellend, sondern als verschiedene Formen von Aufgabenstellungen an Lernende entwickelt.
Insbesondere wird speziell auf das Thema Lernaufgabe eingegangen, um deren Stellenwert bei der Lernentwicklung klarer zu verdeutlichen.6
So wendet sich die Arbeit an Lehramtsstudenten und Lehrer, die an
kontextorientierten Anwendungen vor allem der Thermodynamik im Bereich der Bauphysik und dem didaktischen Einsatz von Lernaufgaben interessiert sind.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Fachdidaktische Aspekte der Bauphysik
Physik: Ein wesentlicher Beitrag zur Bildung
Bildungsstandards
Zur Arbeit mit Bildungsstandards
Aufgabenkultur
Lernen in Kontexten
Zeitungsaufgaben
Fachdidaktische Grundlagen
Fachliche Aspekte der Bauphysik
1 Wärmeschutz – Grundlagen der Wärmelehre
2 Kenngrößen des baulichen Wärmeschutzes
3 Energieeinsparverordnung
4 Konstruktive Umsetzung des Wärmeschutzes
5 Wärmeschutz und Umweltschutz
6 Niedrigenergiehaus
7 Zeitungsaufgaben
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit zielt darauf ab, die fachlichen Grundlagen der Bauphysik mit modernen fachdidaktischen Methoden zu verknüpfen, um Lehramtsstudierenden und Lehrkräften praxisnahe und kontextorientierte Unterrichtsgestaltung im Bereich Thermodynamik zu ermöglichen.
- Grundlagen des baulichen Wärmeschutzes und relevanter Kennzahlen
- Umsetzung der Energieeinsparverordnung (EnEV) im Unterricht
- Förderung einer modernen Aufgabenkultur durch Lernaufgaben
- Einsatz von Zeitungsaufgaben zur Motivationssteigerung
- Kontextorientiertes Lernen in der physikalischen Ausbildung
Auszug aus dem Buch
Fachdidaktische Aspekte der Bauphysik
In unserer heutigen Gesellschaft spielen Naturwissenschaften und Technik eine bedeutende Rolle. Im Wechselspiel dieser werden große Fortschritte auf vielen Gebieten erzielt, beispielsweise bei der Entwicklung und Anwendung von neuen Verfahren in der Medizin, der Bio- und Gentechnologie, der Neurowissenschaften, der Umwelt- und Energietechnologie, bei der Weiterentwicklung von Werkstoffen und Produktionsverfahren sowie der Nanotechnologie und der Informationstechnologie. Deshalb eröffnet die naturwissenschaftliche Bildung die Möglichkeit einer Teilhabe an gesellschaftlicher Kommunikation und Meinungsbildung über technische Entwicklung und naturwissenschaftliche Forschung. Physik ist ein wesentlicher Teil der Allgemeinbildung und naturwissenschaftliche Grundbildung bietet eine Orientierung für naturwissenschaftlich-technische Berufsfelder und schafft Grundlagen für anschlussfähiges, berufsbezogenes Lernen (vgl. [8] KMK-Bildungsstandards 16.12.2004)
Im Physikunterricht wird eine Grundlage für die Auseinandersetzung junger Menschen mit naturwissenschaftlichen Themen und ihren gesellschaftlichen Zusammenhängen gelegt. Naturwissenschaftliche Bildung umfasst Kenntnisse, Kompetenzen und Einstellungen, die die Schülerinnen und Schüler in ihrer Neugier unterstützen und zu Problemlösestrategien hinführen. Technische Bildung ermöglicht zusätzlich Verständnis für technische Strukturen und Abläufe und zeigt Lösungen für konkrete Problemstellungen in unserer Gesellschaft auf. Die Schülerinnen und Schüler erkennen Herausforderungen für die jetzige und spätere Generation. Sie bewerten Systeme und Innovationen im Sinne des Leitbildes einer nachhaltigen Entwicklung unter ökologischen, ethischen, wirtschaftlichen und sozialen Gesichtspunkten. Der schonende Umgang mit Energie und die Wiederverwertung von Materialien werden im Unterricht thematisiert. Globale Notwendigkeiten sowie
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Diese Arbeit verknüpft fachliche Themen des Wärmeschutzes mit fachdidaktischen Konzepten zur Gestaltung einer modernen Aufgabenkultur.
Fachdidaktische Aspekte der Bauphysik: Dieser Abschnitt behandelt die Bedeutung naturwissenschaftlicher Bildung im Kontext von Bildungsstandards und die Implementierung neuer Lehrmethoden.
Fachdidaktische Grundlagen: Hier werden zentrale physikalische Kenngrößen und Formeln für den Bereich Wärmeschutz tabellarisch und formelhaft zusammengefasst.
Fachliche Aspekte der Bauphysik: In diesem Kapitel werden grundlegende physikalische Prinzipien des Wärmeschutzes, wie U-Werte und Wärmedurchlasswiderstände, anhand konkreter Berechnungsbeispiele erarbeitet.
Schlüsselwörter
Bauphysik, Wärmeschutz, Energieeinsparverordnung, Aufgabenkultur, Lernaufgaben, Physikunterricht, Thermodynamik, Bildungsstandards, Wärmedurchgangskoeffizient, Wärmedämmung, Niedrigenergiehaus, Zeitungsaufgaben, Wärmeleitfähigkeit, Nachhaltigkeit, Energieeffizienz
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die fachlichen Grundlagen der Bauphysik im Bereich Wärme- und Kälteschutz sowie deren fachdidaktische Vermittlung im naturwissenschaftlichen Unterricht.
Welche Themenfelder stehen im Fokus?
Zentral sind der bauliche Wärmeschutz, die Energieeinsparverordnung, energetische Gebäudesanierung, das Konzept des Niedrigenergiehauses sowie moderne didaktische Ansätze wie Lernaufgaben.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, Lehramtsstudierenden und Lehrkräften Werkzeuge an die Hand zu geben, um kontextorientierte Anwendungen der Thermodynamik durch innovative Aufgabenstellungen im Unterricht umzusetzen.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Es erfolgt eine theoretische Aufarbeitung physikalischer Gesetze und deren Anwendung in praktischen Berechnungsbeispielen sowie die Analyse fachdidaktischer Konzepte zur Unterrichtsgestaltung.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in einen fachlichen Bereich mit Berechnungsbeispielen zu U-Werten und Wärmeverlusten sowie einen didaktischen Bereich, der den Einsatz von Zeitungs- und Lernaufgaben erläutert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe sind Bauphysik, Energieeinsparverordnung, Aufgabenkultur, Wärmedämmung, Nachhaltigkeit und kontextorientiertes Lernen.
Warum spielt die Energieeinsparverordnung (EnEV) eine wichtige Rolle?
Sie bildet den rechtlichen Rahmen für bautechnische Standardanforderungen und ist essenziell, um praktische Probleme im Wärmeschutz von Wohngebäuden zu verstehen und zu lösen.
Wie lassen sich Lernaufgaben effektiv in den Physikunterricht einbetten?
Durch eine strukturierte Abfolge von Phasen – von der Themenrahmung über die Aktivierung von Vorwissen bis zur metareflexiven Betrachtung – rücken Aufgaben in das Zentrum des Lernprozesses.
Welchen Nutzen bieten Zeitungsaufgaben im Unterricht?
Sie erhöhen die Lernbereitschaft und Motivation der Schüler durch den Bezug zu aktuellen Meldungen und Berichten, was zu einer nachhaltigeren Leistungssteigerung führt.
Was unterscheidet das Niedrigenergiehaus von konventionellen Bauten?
Es zeichnet sich durch einen optimierten Wärmeschutz, den Einsatz spezieller Wärmeschutzverglasungen und eine hocheffiziente Anlagentechnik aus, um den Energiebedarf massiv zu senken.
- Arbeit zitieren
- Martin Mayer (Autor:in), 2008, Fachliche und fachdidaktische Aspekte der Bauphysik, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/193307
