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Lern- und Lehrmittel Elektrotechnik Didaktik

Die Energie als Basisgrösse einer neuen Didaktik

"Man muss etwas Neues machen, um etwas Neues zu sehen."
(Georg Christoph Lichtenberg, 1742 - 1799; Naturwissenschafter, Mathematiker, Literat, Lehrer)

Elektrotechnisches Energiesystem
und didaktischer Mainstream
Grundlage der neuen Didaktik bildet das elektrotechnische Energiesystem (Abb.). Darin ist die Energie die determinierende Systemgrösse beziehungsweise der Hauptparameter. Auf dem Wirken von Energie beruhen alle Vorgänge in der Natur und Technik. Sie bildet den didaktischen Mainstream, der die Lernstoffteile in einem geordneten Netzwerk verknüpft und darüber hinaus Verbindungen und Bezüge zu weiteren Fachgebieten und Lebensbereichen herstellt. Energie ist der "Klebstoff", mit dem kleine und globale Zusammenhänge sicht- und verstehbar werden.

Merkmale der neuen
Elektrotechnik- Didaktik

Merkmale der neuen Elektrotechnik-Didaktik sind:

1. Die relevanten Grundlagen werden effizient und entsprechend des beruflichen Anforderungsprofils vermittelt. Ausgehend vom Systemganzen wird der Lernstoff in Richtung einzelner Systemelemente vertieft (deduktives Vorgehen). Technische Berufsleute wie auch Generalisten erhalten ein verlässliches und solides Basiswissen. Die berufliche und persönliche Flexibilität wird gefördert.

2. Der Lernstoff lässt sich in Module zerlegen, die im Netzwerk des didaktischen Mainstreams miteinander verknüpft sind.

3. Diese systemische Didaktik kann auch auf andere Fächer angewendet werden. Sie schafft Synergien für den Fächer übergreifenden Unterricht (Fachunterricht, allgemeinbildender Unterricht). Vernetztes Denken entspricht einem Lernprinzip und wird im Unterricht geübt. Für zukünftige Berufsleute ist dies eine der Voraussetzungen, um beruflich kompetent zu sein und sich verantwortungsbewusst gegenüber Mensch und Umwelt zu verhalten.
Handeln im Sinne der nachhaltigen Entwicklung wird gefördert.


Funktion und Struktur des elektrotechnischen
Energiesystems

Im Erzeuger (Energiewandler) wird mechanische, chemische oder Strahlungsenergie in elektrische umgewandelt. Thermische Energie ist nicht relevant. Im Verbraucher verläuft der Wandlungsprozess umgekehrt, indem elektrische in eine andere Energieform umgewandelt wird. Es ist eine hervorragende Eigenschaft der elektrischen Energie, dass sie sich gut umwandeln bzw. leicht nutzen lässt.
Der Energiefluss des Verbrauchers ist unmittelbar mit demjenigen des Erzeugers gekoppelt. Verbraucher und Erzeuger bilden eine Art Tandem; sie sind mit Leitungen und über Betriebseinrichtungen miteinander verbunden (Abb.).

 



Flussdiagramm des aus drei Funktionsteilen
bestehenden elektrotechnischen
Energiesystems

system1

Die Energiewandler sind Übergabestellen zu andern Energiesystemen. Sie sind die
Schnittstellen zu andern Fachdisziplinen wie Mechanik, Optik, Chemie, Wärmelehre.
Die Funktionseinheit des elektrotechnischen Energiesystems ist der (einfache)
elektrische Stromkreis.

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