Den Elektronen auf der Spur - Akkus und Batterien im Alltag

Den Elektronen auf der Spur

Grundschule

Grundschule

4. Klasse

10 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Batterien und Akkumulatoren, kurz "Akkus", als effiziente und mobile Spannungsquellen, sind nützliche Helfer im Alltag und eine Grundlage der fortschreitenden Elektrifizierung. Ob Digitalisierung oder E-Mobilität, wir sind umgeben von Batterien und Akkus. Damit Schülerinnen und Schüler wissen, womit sie jeden Tag umgehen, wird hier anschaulich und anhand praktischer Beispiele die Funktionsweise, die Anwendung und der ökologische Aspekt der tragbaren Energiespeicher erklärt.
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Kompetenzen

Klassenstufe:4
Dauer:ca. 10 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Probleme lösen; Zusammenhänge herstellen; Physikalische und chemische Phänomene untersuchen; Funktionsweisen mechanischer Geräte erkunden
Thematische Bereiche:Batterien und Akkumulatoren kennenlernen; Elektrizität; Ökologisches Bewusstsein entwickeln; Elektrizität; Stromkreis
Medien:Texte, Bilder, Experimente, Test, Selbsteinschätzungsbogen, Beobachtungsbogen
Organisatorisches:Materialien für die Experimente vorbereiten

Inhaltsangabe

Legende der Abkürzungen:

AB: Arbeitsblatt; BD: Bilder/Bildkarten; EX: Experiment; TX: Text

1./2. Stunde

Thema:Batterien und Akkus kennenlernen
Einstieg:Verschiedene Geräte und Batterien liegen bereit (z. B. auf einem Tisch im Kinositz oder auf dem Boden im Sitzkreis); L setzt ggf. Impulse
M 1 (AB)Batterien kennenlernen / Die SuS betrachten und untersuchen verschiedene Batterien und halten allgemeine Erkenntnisse fest (PA)
M 2 (AB)Verschiedene Batterietypen untersuchen / Die SuS untersuchen und ordnen die Batterien genauer in Bezug auf Größe, Form und Aufschrift (PA); anschließend beschriften sie den Plus- und Minuspol (PA)
Vorbereitung:Geräte und Batterien vorbereiten oder mitbringen lassen
Benötigt:
  • Einstieg: Verschiedene batteriebetriebene Geräte und Batterien
  • M 1/M 2 (pro Kleingruppe): 6 verschiedene Batterientypen

3. Stunde

Thema:Batteriebetriebene Geräte kennenlernen
M 3 (AB)Eingebaute Batterien / Die SuS untersuchen verschiedene Geräte in Bezug auf eingebaute Batterien und Akkus (PA)
M 4 (AB)Geräte beschreiben / Die SuS setzen sich mit Fragen rund um akkubetriebene Geräte auseinander (EA, PA)
Benötigt:
  • M 3/M 4 (pro Kleingruppe): idealerweise 3 verschiedene Geräte (z. B. Taschenlampe, Armbanduhr, Powerbank)

4./5. Stunde

Thema:Elektrische Spannung und Strom
M 5 (AB)Was kann eine Batterie? / Die SuS stellen Vermutungen zur Batterie auf und setzen sich mit Begriffen wie „Energie“ auseinander (EA, PA)
M 6 (AB)Die Spannungsquelle / Die SuS lernen die Funktion einer Batterie kennen und messen selbst die Spannung von Batterien (EA, PA)
M 7–M 9 (EX, AB)Der Stromkreis / Die SuS bauen einen Stromkreis, beschriften die Teile und setzen sich mit Fragen dazu auseinander (PA, GA)
Benötigt:
  • M 7–M 9 (pro Kleingruppe): 2 Kabel, 1 Lämpchen, 1 Flachbatterie

6. Stunde

Thema:Stromfluss und Spannung einer Batterie
M 10 (AB)Der elektrische Strom / Die SuS lesen einen Text und setzen sich so mit dem elektrischen Stromfluss auseinander (EA, PA)
M 11 (AB)Die verbrauchte Batterie / Die SuS füllen einen Lückentext und messen die Spannung von verschiedenen, z. T. entladenen Batterien (EA, PA)

7. Stunde

Thema:Batterien und Akkus
M 12 (AB)Batterien und Akkus im Vergleich / Die SuS lesen einen Text und vergleichen Batterie und Akku (EA, PA)
M 13–M 15 (AB)Aufladen und entladen / Die SuS lesen einen kurzen Informationstext und vergleichen die Elektronenverteilung in einer geladenen und entladenen Batterie (EA, PA)
Benötigt:
  • M 12: ggf. diverse Ladegeräte zur Veranschaulichung

8. Stunde

Thema:Batterien und Akkus im Alltag
M 16 (BD, AB)Früher und heute / Die SuS vergleichen Geräte & Co. in Bezug auf ihre Entwicklung (EA, PA); im Anschluss erfolgt ein kurzer Versuch (UA, GA)
M 17 (BD, AB)Ein Leben ohne Batterien? / In einem Gedankenexperiment beschäftigen sich die SuS mit der Nutzbarkeit von Dingen (EA, PA)
M 18 (AB)Nachhaltiger Umgang mit Batterien und Akkus / Die SuS vergleichen Aussagen und Berechnen den Vorteil der Akku-Nutzung (EA, PA)
M 19 (AB)Elektroautos / Die SuS lesen einen Text und notieren Vor- und Nachteile von Verbrennern und E-Autos in einer Tabelle (EA, PA)

9./10. Stunde

Thema:Experimente: Storm mit einer Zitrone
M 20 (EX)Experiment: Strom mit einer Zitrone / Die SuS führen das Experiment durch (PA, GA)
M 21 (EX)Weitere Experimente mit der Zitrone / Schnellere SuS führen weiterführende Experimente durch (EA, PA, GA)
Benötigt:
  • M 20 (pro Kleingruppe): 1 dicke Zitronenscheibe, 1 verzinkter Nagel (oder Schraube), 1 Kupfernagel, 2 Kabel, Kopfhörer (mit Klinkenstecker)
  • M 21: mehrere dicke Zitronenscheiben, mehrere verzinkte Nägel (oder Schrauben), mehrere Kupfernägel, mehrere Kabel (Achtung: für das Messgerät werden ggf. Klinkenstecker benötigt), 1 Messgerät

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