Bau eines Mondfahrzeugs mit Solarzellenantrieb

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler welche Energiequellen auf dem Mond eingesetzt werden und sie befassen sich mit dem Bau eines mit Sonnenenergie betriebenen Mondfahrzeugs.

  • Physik / Astronomie / Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I
  • 2 Unterrichtsstunden
  • entdeckendes Lernen, Diskussion

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Bei der Erkundung des Weltraums sind die auffälligsten Merkmale von Satelliten deren große Solarpaneele. Für die Reise durch unser Sonnensystem benötigen Satelliten und Mondfahrzeuge Energie, und die Sonne ist hierfür eine geeignete Quelle. Die Sonnenenergie ist eine erneuerbare Ressource. Sie wird auf natürliche Weise in relativ kurzer Zeit (innerhalb eines Menschenlebens) wieder aufgefüllt und sie ist umweltfreundlich. Ferner hat sie den Vorteil, wenig Zeit für Unterhaltung und Überwachung zu benötigen und sie verursacht nur geringe Betriebskosten. Eines der nächsten von der Europäischen Weltraumorganisation zu erkundenden Ziele ist der Mond! Es werden besondere Fahrzeuge entwickelt, die auf der Mondoberfläche fahren können, um wissenschaftliche Tests durchzuführen und Proben zu nehmen. 

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen in dieser Unterrichtseinheit die Vor- und Nachteile erneuerbarer und nicht erneuerbarer Energiequellen und untersuchen einfache elektrische Stromkreise. Im Zusammenhang mit dem Mond bauen die Lernenden ein kleines, mit Sonnenenergie betriebenes Mondfahrzeug mit einem kleinen Motor und einer Solarzelle. Ferner ermitteln sie die Hauptmerkmale, über die ihr Mondfahrzeug verfügen muss, um auf dem Mond zu fahren und verbessern so die ursprüngliche Konstruktion des Mondfahrzeugs.

Unterrichtsablauf

Inhalt
Sozial- / Aktionsform

Didaktisch-methodischer Kommentar

Im Vorfeld der Unterrichtseinheit sollte die grundsätzliche Funktionsweise von Satelliten besprochen werden. Zudem bietet es sich an, dass verschiedene Arten von erneuerbaren und nicht erneuerbaren Energien bereits Thema des Unterrichts gewesen sind, sodass die Lernenden direkt in die Bearbeitung der Aufgaben einsteigen können.

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten in Gruppen die Vor- und Nachteile von erneuerbaren Energien und stellen diese anschließend in der Klasse vor. Mithilfe von Skizzen, welche die Lernenden selbst anfertigen, wird der Bau eines Mondfahrzeugs bildlich unterstützt. Der Bau des Mondfahrzeugs wird ebenfalls per Gruppenarbeit erledigt, anschließend findet eine Diskussion über die Funktionsfähigkeit der Fahrzeuge auf dem Mond statt. Die Erprobung sollte an einem sonnigen Tag draußen erfolgen.

  • Altersgruppe: 8 - 14 Jahre
  • Schwierigkeitsgrad: mittel
  • Zeitbedarf: 1 St. 30 Min.
  • Kosten: gering (0-10 Euro)

Unterrichtsmaterial "Bau eines Mondfahrzeugs mit Solarzellenantrieb" zum Download

Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

  • lernen die Arten erneuerbarer Energiequellen kennen, sowie deren Vor- und Nachteile.
  • können einfache elektrische Stromkreise skizzieren.
  • bearbeiten die Aufgaben mit ihren Teammitgliedern im Austausch.
  • eignen sich die Fähigkeit an, ein einfaches Mondfahrzeug und eine Solarzelle zu bauen.
  • diskutieren über den Zweck von Mondfahrzeugen zur Erkundung des Monds.

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Dieses Material wird angeboten von ESERO Germany, dem European Space Education Resource Office in Deutschland. ESERO ist ein gemeinsames Projekt der European Space Agency (ESA) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).