GoetheLab

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Inhalt

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Vorgestellt wird ein interdisziplinäres Unterrichtskonzept der Fächer Soziologie, Physik und Chemie, das sich mit verschiedenen Aspekten von Elektroautos auseinandersetzt. Im Mittelpunkt steht zudem das Aufzeigen der Notwendigkeit nach interdisziplinärer Forschung.

Zunächst erhalten die Schülerinnen und Schüler (nachfolgend SuS) im Klassenverband einen Einblick in die Arbeitsweisen der sozialwissenschaftlichen Praxisforschung und Begleitforschung.

Die forschungsleitende Fragestellung lautet: Inwieweit finden Elektrofahrzeuge Akzeptanz bei Nutzer/innen? Welche Chancen und Barrieren bestehen bei der Umsetzung von Elektromobilität?

Die SuS simulieren eine sozialwissenschaftliche Erhebung (mithilfe qualitativer und quantitativer Verfahren) zur Akzeptanz von Elektrofahrzeugen beziehungsweise der damit verbundenen Rahmenbedingungen (Ladetechnik etc.) und der Optimierung von Elektromobilität. Die SuS werden die erhobenen Daten in Hinblick auf die Fragestellung auswerten und die Aspekte „Chancen und Barrieren“ herausarbeiten.

Nach der gemeinsamen Lern-Einheit der Soziologie wird die Klasse in zwei Gruppen eingeteilt und den Fachbereichen Physik und Chemie zugeordnet. Anschließend findet ein Wechsel statt.

Die Motoren sind bei einem Elektroauto Kernbestandteile, so dass der Frage nach verschiedenen Motortypen eine besondere Bedeutung zukommt. Die in der Schule behandelten Stromwendermotoren sollen den Drehstrom-Synchronmotoren, die in Elektroautos verbaut sind, gegenübergestellt werden. Stromwendermotore aus Haushaltsgeräten können untersucht werden und ein Stromwendermotor wird mittels eines Bausatzes selbst gebaut. Die Grundprinzipien und Besonderheiten eines Synchronmotors können mit Kompass und Magnet einfach gezeigt werden. Das rotierende Magnetfeld im Stator wird mittels Experimenten veranschaulicht.

Im Rahmen der Laborarbeit im Fach Chemie geht es um Akkumulatoren zur Speicherung von elektrischer Energie und damit auch um die Reichweite des Elektrofahrzeuges. Der Energiedichte kommt bei der Beurteilung des Einsatzes eines Akkumulators im Auto eine besondere Rolle zu, weshalb der Lithium-Ionen-Akkumulator in den Fokus rückt. Die SuS bauen im Rahmen der Einheit einen vereinfachten Lithium-Ionen-Akku (LiPo-Powerpack), der sich für die experimentelle Schulchemie eignet und die chemischen Abläufe gut verdeutlicht. Die SuS laden und entladen den gebauten Akku, betreiben damit einen kleinen Elektromotor und messen die möglichen Betriebszeiten.

In der Zeitschrift MNU Journal wurde ein Themenheft ("Interdisziplinarität und fächerübergreifender Unterricht", 04/2016) zu den Modulen des GoetheLab veröffentlicht. Hier finden Sie den Link zur entsprechenden Ausgabe.

Termine

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Auf Anfrage

Arbeitsmaterial

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Organisatorisches

Organisatorisches

Dauer: 9.00- 16.00 Uhr

Veranstaltungsort:

GoetheLab-Zentrum

Goethe- Universität Frankfurt

Campus Riedberg

Altenhöferallee 1a

60438 Frankfurt am Main

Impressionen

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Wir möchten Ihnen und Euch einen kleinen Eindruck des Moduls E-Mobilität vermitteln.