Mit diesen Grundschul-Unterrichtsmaterialien erstellen Schülerinnen und Schüler mithilfe digitaler Medien eine eigene Schulrallye. Die Rallye kann dann zum Beispiel von zukünftigen Erstklässlerinnen und -klässlern genutzt werden, die ihre neue Schule kennenlernen sollen.In Gruppen entwickeln die Kinder ein eigenes Konzept für ihre Schulrallye und strukturieren ihre Arbeitsabläufe. Anschließend fotografieren sie mit Kameras, Handys oder anderen fotografierfähigen Geräten bestimmte Motive und fassen diese tabellarisch zusammen. Dabei steht immer die Frage im Vordergrund, ob die Motive für Außenstehende, wie zum Beispiel Erstklässlerinnen und -klässler, interessant sind.Um selbstständiges Arbeiten im Schulrallye-Projekt zu fördern, sollte der Unterricht grundlegend geöffnet werden. Die Lehrkraft hält sich idealerweise im Hintergrund und steht den Kindern nur moderierend beziehungsweise beratend zur Seite. Grundlegende Voraussetzungen für selbstständiges Arbeiten sind Erfahrungen im Umgang mit dem Computer und einem Textverarbeitungsprogramm. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler strukturieren selbst den Ablauf des Projekts und halten ihn schriftlich fest. wählen Arbeitsmittel, die für die Durchführung des Projektes von Bedeutung sind, selbst aus. stellen die Rallye der Klasse im Plenum vor. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler planen und realisieren den sinnvollen Einsatz von Arbeitsmedien (Arbeitsblätter, Computer, Digitalkamera). üben den Umgang mit digitalen Medien (Digitalkamera, Computer und Internet). erstellen eine Präsentation mithilfe digitaler Medien (Digitalkamera, Bildbearbeitungsprogramm, Textverarbeitungsprogramm). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bilden selbstständig Arbeitsteams. führen Konferenzen durch. teilen Aufgaben untereinander selbstständig und gerecht auf. reflektieren gemeinsam die Arbeitsergebnisse. führen in Teams (zum Beispiel mit Erstklässlerinnen und -klässlern) Rallyes durch. Bezug zum Kompetenzrahmen des Medienpass NRW Der Medienpass NRW Zur Unterstützung der Lehrerinnen und Lehrer bei der Vermittlung von Medienkompetenz haben die Landesregierung NRW, die Landesanstalt für Medien Nordrhein-Westfalen (LfM) und die Medienberatung NRW die Initiative Medienpass NRW initiiert. Die Initiative entwickelt Hilfestellungen und stärkt den Austausch zwischen Eltern, Jugendarbeit und Schule mit verschiedenen Bausteinen. Ein Element ist der Kompetenzrahmen , der pädagogischen Fachkräften Orientierung bietet, über welche Fähigkeiten Kinder und Jugendliche im Umgang mit Medien verfügen sollten. Er unterscheidet zwischen Kindern im Elementarbereich und im Grundschulalter, Heranwachsenden in der 5./6. Klasse und Jugendlichen in der Sekundarstufe I (7. bis 10. Klasse). Mit den Schulrallye-Unterrichtsmaterialien können Kompetenzen der Stufe 2 des Kompetenzrahmens (Schülerinnen und Schüler der Grundschule, Kompetenzerwartungen am Ende Klasse 4) vermittelt werden. Kompetenzen im Bereich "Produzieren/Präsentieren" Die Schülerinnen und Schüler entwickeln und strukturieren unter Anleitung ihren Arbeits- und Herstellungsprozess. sichern Arbeitsergebnisse und stellen sie in einem analogen und/oder digitalen Produkt dar, wobei sie verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten sinnvoll und zielgerichtet verwenden. stellen ihr Produkt in Form einer Präsentation dar. Kompetenzen im Bereich "Bedienen/Anwenden" Die Schülerinnen und Schüler wenden Basisfunktionen digitaler Medien (z.B. Computer, digitaler Fotoapparat, Handy) an. wenden Basisfunktionen eines Textverarbeitungsprogramms an. wenden Basisfunktionen des Internets an (Angabe der vollständigen URL, Nutzung von Links, Suchmaschinen). Die Schülerinnen und Schüler strukturieren selbst den Ablauf des Projekts und halten ihn schriftlich fest. wählen Arbeitsmittel, die für die Durchführung des Projektes von Bedeutung sind, selbst aus. stellen die Rallye der Klasse im Plenum vor. Die Schülerinnen und Schüler planen und realisieren den sinnvollen Einsatz von Arbeitsmedien (Arbeitsblätter, Computer, Digitalkamera). üben den Umgang mit digitalen Medien (Digitalkamera, Computer und Internet). erstellen eine Präsentation mithilfe digitaler Medien (Digitalkamera, Bildbearbeitungsprogramm, Textverarbeitungsprogramm). Die Schülerinnen und Schüler bilden selbstständig Arbeitsteams. führen Konferenzen durch. teilen Aufgaben untereinander selbstständig und gerecht auf. reflektieren gemeinsam die Arbeitsergebnisse. führen in Teams (zum Beispiel mit Erstklässlerinnen und -klässlern) Rallyes durch. Der Medienpass NRW Zur Unterstützung der Lehrerinnen und Lehrer bei der Vermittlung von Medienkompetenz haben die Landesregierung NRW, die Landesanstalt für Medien Nordrhein-Westfalen (LfM) und die Medienberatung NRW die Initiative Medienpass NRW initiiert. Die Initiative entwickelt Hilfestellungen und stärkt den Austausch zwischen Eltern, Jugendarbeit und Schule mit verschiedenen Bausteinen. Ein Element ist der Kompetenzrahmen , der pädagogischen Fachkräften Orientierung bietet, über welche Fähigkeiten Kinder und Jugendliche im Umgang mit Medien verfügen sollten. Er unterscheidet zwischen Kindern im Elementarbereich und im Grundschulalter, Heranwachsenden in der 5./6. Klasse und Jugendlichen in der Sekundarstufe I (7. bis 10. Klasse). Mit den Schulrallye-Unterrichtsmaterialien können Kompetenzen der Stufe 2 des Kompetenzrahmens (Schülerinnen und Schüler der Grundschule, Kompetenzerwartungen am Ende Klasse 4) vermittelt werden. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln und strukturieren unter Anleitung ihren Arbeits- und Herstellungsprozess. sichern Arbeitsergebnisse und stellen sie in einem analogen und/oder digitalen Produkt dar, wobei sie verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten sinnvoll und zielgerichtet verwenden. stellen ihr Produkt in Form einer Präsentation dar. Die Schülerinnen und Schüler wenden Basisfunktionen digitaler Medien (z.B. Computer, digitaler Fotoapparat, Handy) an. wenden Basisfunktionen eines Textverarbeitungsprogramms an. wenden Basisfunktionen des Internets an (Angabe der vollständigen URL, Nutzung von Links, Suchmaschinen). Arbeitsblatt 1: Motive finden Mithilfe dieses Arbeitsblatts sollen die Kinder die für sie wichtigen Motive auf dem Schulgelände finden und beschreiben. Am Ende sollten die Motive im Plenum besprochen werden und gegebenenfalls gestrichen und durch andere Motive ersetzt werden, wenn nicht alle Kinder sie als bedeutend ansehen. Arbeitsblatt 2: Motive fotografieren Dieses Arbeitsblatt kann auch weggelassen und mit den Kindern mündlich besprochen werden. Wichtig ist aber, dass die Kinder darauf hingewiesen werden, dass sie qualitativ gute Aufnahmen machen und manche Fotos aus verschiedenen Blickwinkeln erstellen, um sich später für das passendste Foto zu entscheiden. Arbeitsblatt 3: Rallyetabelle erstellen An dieser Stelle muss die Lehrkraft überlegen, ob die Kinder schon selbst in der Lage sind, eine sinnvolle Tabelle zu erstellen, oder ob man sie mithilfe dieses Arbeitsblattes, das einen ersten Tabellen-Entwurf enthält, unterstützt. Arbeitsblatt 4: Rallyetabelle mit Lösungen Hier erstellen die Kinder die Lösungstabelle für die Rallye und müssen Pictogramme oder Zeichen entweder aus dem Internet oder den Cliparts des Office-Programms (Urheberrechte beachten!) auswählen, oder diese per Hand zeichnen. Es sollten auf jeden Fall einfache Formen oder Motive gewählt werden, die die späteren Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Rallye in Kürze zeichnen können. Arbeitsblatt 5: Lösungspictogramme Die Kinder erstellen mithilfe dieses Arbeitsblattes Lösungskarten für die Rallye. Die zuvor entstanden Lösungspictogramme werden in A5-Rahmen überführt, ausgedruckt, laminiert und an passenden Orten aufgehängt oder ausgelegt.

Das Ziel der Unterrichtseinheit "ein Krimi in Bildern" ist es, soziale Beziehungen und darin auftretende Probleme kreativ zu thematisieren. Die Verarbeitung einer passenden Thematik in Form einer Bildergeschichte greift einen medienkreativen Ansatz auf und stärkt als Gruppenprojekt zugleich die Zusammenarbeit der Kinder während der Planung, Durchführung und Präsentation der Bildergeschichte. Konflikte im alltäglichen Umgang sind allen Schülerinnen und Schülern bekannt und erschweren das soziale Miteinander in der Schule und in der Klasse. Die Thematisierung von "Konflikten in sozialen Beziehungen" in der Unterrichtseinheit "Ein Krimi in Bildern" soll die Kinder für Probleme in sozialen Beziehungen sensibilisieren. Das Projekt kann den Zusammenhalt in Gruppen fördern. Dabei hat nicht nur die Auseinandersetzung mit der Thematik selbst einen positiven Effekt. Auch die erforderliche Zusammenarbeit während der Umsetzung unterstützt den Erwerb sozialer Kompetenzen. Dadurch, dass die Kinder Thema und Story selbst wählen und die Gestaltung der Bildergeschichte mit vielen Freiheiten umsetzen, ist die Motivation während des Projekts sehr hoch. Da verschiedene Aufgaben zu vergeben sind, haben alle Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit sich einzubringen und an der Bildergeschichte teilzuhaben. Zudem stellt das Projekt einen guten Anlass dar, sich mit digitalen Medien wie dem Computer und der Digitalkamera vertraut zu machen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, sich in andere Personen hineinzuversetzen und Vorurteile abzubauen. sprechen sich ab, wer welche Aufgaben oder Rolle übernimmt. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, eine Geschichte zu entwerfen und in einzelne Szenen aufzuteilen. machen sich mit dem Einsatz einer Digitalkamera vertraut. lernen ein Bildbearbeitungsprogramm kennen und wenden es an.

In dieser Unterrichtseinheit wird die Schulumgebung zum Ausgangspunkt bildkünstlerischen Erkundens mittels Digitalkamera und Computer. Fotografien werden von den Kindern neu interpretiert und anschließend digital umgestaltet.Bei diesem Projekt halten Schülerinnen und Schüler in einer ersten Phase innerhalb und außerhalb der Schule nach alltäglichen, jedoch irritierenden, Fundstücken und -orten Ausschau und nehmen diese mit der Digitalkamera auf. Die eigentlich unbedeutenden Dinge und Strukturen, wie Löcher im Sichtbeton, unverputzte Backsteine, eine Wasserpfütze oder ein weggeworfenes Taschentuch, werden in der nächsten Arbeitsphase am Computer ihres Ursprungs enthoben und zu neuem, ästhetischem Leben "erweckt". Die innerhalb der Unterrichtseinheit "Von Fundstücken und -orten: Mit der Digitalkamera auf Spurensuche" entstandene Serie "Taschentuch, Fallschirm oder Schmetterling" wurde mit dem ersten Platz des Wettbewerbs "Bilder lehren, Lehrer bilden" ausgezeichnet. Fremdes im Vertrauten entdecken Für Schülerinnen und Schüler bildet der Schulraum einen ganz selbstverständlichen Ort, der nicht weiter hinterfragt wird. Eingebettet in einen routinierten Ablauf gehen sie tagaus, tagein gewohnte Wege über oftmals lange Flure und breite Treppen, bis sie schließlich im eigenen Klassenzimmer ankommen. Was aber steckt hinter diesen Orten? Sind sie auch bei genauerer Betrachtung noch bekannt oder gibt es Stellen, die bei näherem Hinsehen irgendwie befremden? Hier möchte das Unterrichtsprojekt ansetzen. Verschiedene Perspektiven erkennen Das Projekt zielt auf die Erkundung des näheren Schulumfelds und auf die Sensibilisierung für ungewöhnliche Orte und Strukturen. Indem diese mit der Digitalkamera festgehalten und am Computer bearbeitet werden, sollen die Fähigkeit zum Perspektivenwechsel gefördert und das bildnerisch-ästhetische Ausdrucks- und Erfahrungsvermögen erweitert werden. Dabei soll die Auseinandersetzung mit den digitalen Medien als ein gestalterischer Weg verstanden werden, mit dem oder durch den Orte und Dinge entdeckt und verändert werden können. Durchführung des Projekts Die Kinder erkunden ihre Schulumgebung, fotografieren Alltagsgegenstände, assoziieren neue Motive zu den Fotos und gestalten diese mit den Malprogrammen Paint, GIMP und Artrage. Alternative Umsetzung mit PowerPoint Im nächsten Schritt sollen Text und Bild miteinander verbunden werden. Hierzu bietet sich die Erstellung einer PowerPoint-Präsentation an. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nehmen ihre Schule als einen Ort zur künstlerischen Erforschung und Erkundung wahr. lernen, dass sich der Schulraum als Ausgangsort für Bilder eignet. erfahren, dass eigentlich unbedeutende Dinge im bildnerischen Prozess bedeutsam werden können. lernen charakteristische Bildwirkungen von unterschiedlichen Medien kennen. lernen, eine andere Perspektive einzunehmen und eine andere Sicht auf die Dinge zuzulassen. lernen, Bilder zu beschreiben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen den Umgang mit der Digitalkamera und die Wirkung unterschiedlicher Aufnahmemöglichkeiten wie Perspektivwechsel und Zoom kennen. lernen, Bilder von der Digitalkamera auf den Computer zu übertragen. lernen unterschiedliche Computerprogramme als künstlerische Medien kennen. lernen die für das bildnerische digitale Arbeiten charakteristischen Arbeitsprozesse kennen (Ausschneiden, Kopieren, Drehen, Skalieren und Versetzen von Bildelementen). erfahren, dass jedes Medium eine spezielle Sicht auf Dinge und Orte bedingt. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfahren den gesamten Schulraum als einen veränderbaren Raum, an dem sie teilhaben können. arbeiten in Gruppen mit der Digitalkamera und suchen dabei gemeinsam innerhalb und außerhalb der Schule nach Motiven. stellen selbst fotografierte Bilder zur weiteren Bearbeitung für die Gruppe zur Verfügung. stellen gemeinsam Bildmerkmale heraus und diskutieren darüber, welche Motive sich am besten zur weiteren Bearbeitung eignen. entscheiden gemeinsam darüber, wer welche Motive bearbeitet. Orte und Dinge im Schulumfeld entdecken In der Vorbereitung der Unterrichtseinheit sollen die Schülerinnen und Schüler zunächst versuchen, das nähere Schulumfeld zu beschreiben: Wie sehen die Flure und Treppen aus? Welche Farben haben sie? Gibt es Kritzeleien auf dem Schulhof, den Toiletten oder im Flur? Ziemlich schnell kristallisiert sich heraus, dass es Orte und Dinge gibt, die die einen detaillierter schildern können als die anderen und umgekehrt. Dies liegt am persönlichen Interesse für diese Orte und Dinge. Während sich nämlich zum Beispiel eine Gruppe in den Pausen meistens im Schulgarten aufhält, ist eine andere Gruppe fast immer mit Ballspielen auf dem oberen Schulhof beschäftigt. Außergewöhnliches im Gewöhnlichen erkennen Doch kennen die Kinder ihre Umgebung tatsächlich? Haben sie wirklich schon einmal die eigentlich unbedeutenden Dinge, wie die auf Steinen eingeritzten Kritzeleien im Schulgarten oder die seltsamen Einkerbungen in der Mauer hinter dem Fußballtor bemerkt? Da sich kaum jemand dieser Phänomene bewusst ist, werden die Orte gemeinsam aufgesucht und betrachtet. Erst jetzt bemerken die Schülerinnen und Schülern die außergewöhnlichen Strukturen. Vor der praktischen Arbeit mit der Digitalkamera ist nur eine kurze Einführung nötig, da sich viele Kinder bereits gut mit den Standardfunktionen auskennen. Wiederholt wird allerdings die Makro-Funktion, damit die ausgewählten Motive zentral auf dem Foto platziert werden. Die Kinder gehen daraufhin in kleinen Gruppen zu dritt oder zu viert auf Spurensuche. Hierbei sollen sie zunächst Orte und Dinge fotografieren, die ihnen bisher bereits aufgefallen sind. Neben diesen Fundstücken sollen sie in der Schule und im näheren Umfeld nach weiteren auffälligen und ungewöhnlichen Plätzen und Strukturen suchen. Gemeinsam werden zunächst alle Fotografien angeschaut, wobei die Kinder erklären sollen, warum sie dieses oder jenes für auffällig und außergewöhnlich erachtet haben. Dabei zeigt sich, dass das Erklären der eigenen Motivwahl nicht einfach ist, weil einige Motive eher intuitiv ausgesucht wurden und man sich bei ihrer Beschreibung erst wieder die Situation während der Aufnahme ins Gedächtnis rufen muss. Verstärkte Wirkung Ziemlich überrascht reagieren die Schülerinnen und Schüler auf ihre ausgewählten Motive, denn allein schon die starke Leuchtkraft des Beamers und die Vergrößerung der Motive an der Wand lassen die Fundstücke in einem völlig anderen Licht erscheinen. So wird plötzlich aus einer kleinen Pfütze auf dem Schulhof eine riesige Wasserlandschaft mit Kratern. Mögliche neue Motive Nun wird gemeinsam überlegt, welche neuen Motive aus den Fotos entstehen könnten. Beim Entdecken und Umdeuten von Strukturen können die Kinder auf vielfältige Erfahrungsprozesse aus ihrem Alltag zurückgreifen. So kennen sie bereits das Phantasieren über scheinbare Fabelwesen und Gesichter in Wolkenformationen. Diese assoziativen und imaginativen Umdeutungsprozesse können spontan und überraschend schnell ablaufen. Meistens beansprucht ein solcher ästhetischer Prozess aber viel Zeit. Mediale Spezifika Bei den gemeinsamen Überlegungen, in welcher Art und Weise die Motive verändert werden können, ist es notwendig die medialen Spezifika zu kennen. Da die Schülerinnen und Schüler aus vorangegangenen Projekten bereits viele spezifische Möglichkeiten der Computerarbeit kennen, müssen Funktionen wie Ausschneiden, Kopieren, Doppeln, Drehen, Verkleinern und Vergrößern von Bildausschnitten sowie partielle Veränderungen der Helligkeit, Farbe und des Kontrastes lediglich wiederholt werden. Einzelarbeit am Computer In dieser praktischen Phase arbeiten die Schülerinnen und Schüler einzeln an den Computern. Sie können dabei auf einen gemeinsamen Ordner im Netzwerk oder auf eine andere Arbeitsplattform zugreifen und sich die jeweilige Datei zur weiteren Bearbeitung kopieren. So wird sichergestellt, dass die Originaldateien immer wieder für Änderungen zur Verfügung stehen. Zum Einsatz kommen die Programme Paint, GIMP und Artrage. Einige Kinder importieren zudem Bilder aus dem Internet; an dieser Stelle muss selbstverständlich auf die Urheberrechte verwiesen werden. Einigkeit bei der Motivwahl Eine Besonderheit dieses Projekts ist, dass alle Schülerinnen und Schüler als abschließende Arbeit das gleiche Motiv auf unterschiedliche Weise veränderten. Warum sich das "weiße Taschentuch" (siehe Abb. 1, links oben) hierzu sehr gut eignete, konnten wir sehr schnell gemeinsam herausstellen: Das Bild weist einen einfachen Bildaufbau und eine simple Form auf, es hat keine Farbigkeit und einen relativ homogenen Hintergrund. Diese Kriterien lassen genug Raum, um mit einfachen Mitteln ganz unterschiedliche ästhetische Wirkungen zu erzielen (vgl. Abb. 1). Zum Schluss der praktischen Phase werden die veränderten Arbeiten auf dem Computer gespeichert und von den Schülerinnen und Schülern per Beamer präsentiert. Der daran anschließende nochmalige Versuch einer Beschreibung des Schulumfelds zeigt, dass viele Orte nun differenzierter wahrgenommen werden als zu Beginn der Unterrichtseinheit. Einige Kinder geben sogar an, in Zukunft öfter einmal ganz bewusst zu entlegenen Plätzen gehen zu wollen, um zu schauen, ob sich dort etwas verändert hat. Darüber hinaus ist eine große Offenheit festzustellen, Dinge aus verschiedenen Perspektiven zu betrachten und ihnen einen neuen Sinn zuzuschreiben. Am Ende der Unterrichtseinheit werden die Originalbilder und die veränderten Bilder auf DIN A2-Plakaten ausgedruckt und in der Schule ausgestellt. Verbindung von Text und Bild Je nach eingeplanter Zeit und Vorkenntnissen der Kinder kann das Projekt auf unterschiedliche Ergebnisse abzielen. Während diese Unterrichtseinheit die veränderten Bilder zum Ergebnis hat, geht es im nächsten Schritt um die Verbindung von Text und Fotografie und um die Gegenüberstellung von Original und verändertem Bild. Hierzu sollen die Schülerinnen und Schüler kleine Textbausteine erarbeiten, die das Vorher und Nachher thematisieren. Durch das Einbinden der Bilder und Texte in PowerPoint kann eine chronologische Abfolge bestimmt werden. Werden die Bilder zusätzlich mit automatischen Zeitangaben, verschiedenen Animationen und unterschiedlichen Größen versehen, sind mitunter sogar dramaturgische Momente möglich. Geeignet für den fächerverbindenden Unterricht Während manche Schülerinnen und Schüler versuchen, eine gewisse ironische Seite in ihre Texte zu bringen, ging es anderen eher um die Nachvollziehbarkeit ihrer Manipulationen. So werden einige Sequenzen wiederholt oder in umgekehrter Reihenfolge gezeigt, damit den Betrachtenden der Prozess der Veränderung tatsächlich deutlich wird. Unabdingbar für diese Art der Zusammenführung von Text und Bild ist das Erstellen eines kleinen Storyboards und die fortwährende Überprüfung der chronologischen Abfolge. Mit der Verbindung von Text und Bild eignet sich dieses Projekt sehr gut zum fächerverbindenden Unterricht mit dem Fach Deutsch. Keine überflüssigen technischen Spielereien Die Erfahrungen mit PowerPoint im Unterricht zeigen, dass Schülerinnen und Schüler sehr häufig dazu neigen, sämtliche Funktionen dieses Programms zu verwenden. So wird das technisch Machbare viel zu oft über das bildnerisch Notwendige gestellt. Dann blinkt und zischt es aus allen Ecken. Vor allem bei Referaten wird dies immer wieder augenfällig. Bevor PowerPoint im Kunstunterricht eingesetzt wird, sollten deshalb die "Doe's and Dont's" vermittelt und auf einen reduzierten Einsatz der technischen Möglichkeiten geachtet werden. An Beispielen sollte vermittelt werden, dass Animationen und Töne immer die Aussagen des Textes und des Bildes unterstützen müssen. Ist dies nicht der Fall, sind sie völlig überflüssig.

Schülerinnen und Schüler entwickeln für ein Fallkapselsystem eine Versuchsanordnung, mit der sie die Bewegung eines auf Kapuzinerkresse lagernden Wassertropfens bei Eintritt von Mikrogravitation untersuchen können. Sie erstellen Videofilme und werten diese aus. Ein Wassertropfen, der auf einem Blatt Kapuzinerkresse lagert, löst sich beim Übergang zur Mikrogravitation von dem Blatt und steigt, in sich schwingend, langsam auf. Die Kapuzinerkresse zeigt einen Lotus-Effekt, der verhindert, dass der Wassertropfen am Blatt haften bleibt. Die Schülerinnen und Schüler können mit einem Fallkapselsystem die unterschiedlichen Phasen der Bewegung detailgenau untersuchen. Mikrogravitations-Experimente können in der Schule mit einem System durchgeführt werden, dessen Aufbau in dem Beitrag Mikrogravitation - Experimente im freien Fall ausführlich beschrieben wird. Besonders faszinierende Phänomene der Mikrogravitation bieten frei im Raum schwebende Flüssigkeiten. Mit dem Fallkapselsystem lässt sich dies besonders gut bei Quecksilber untersuchen, weil sich ein Quecksilbertropfen im Fallexperiment ohne Haftung vom Boden des Aufbewahrungsgefäßes löst und dann frei im Raum schwebt. Allerdings sollten Experimente mit Quecksilber in der Schule vermieden werden. Wesentlich einfacher und absolut ungefährlich sind vergleichbare Versuche mit Wassertropfen. Das Problem, dass bei einem Fallexperiment ein Wassertropfen im Gegensatz zu einem Quecksilbertropfen normalerweise am Untergrund haften bleibt, lässt sich sehr einfach umgehen. Dazu platziert man den Wassertropfen auf einem Blatt der Kapuzinerkresse. Diese Pflanze zeigt den so genannten Lotus-Effekt. Er verhindert, dass Wasser und auch andere Flüssigkeiten an der Blattoberfläche haften, und ist auf eine besondere Oberflächenstruktur zurückzuführen. Aufbau, Ergebnisse und Deutung des Versuchs Videobilder dokumentieren die Veränderungen des Wassertropfens bei Eintritt der Mikrogravitation. Neben der Deutung der Effekte finden Sie hier weiterführende Fragen, die die Lernenden zu eigenständigem Experimentieren anregen. Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Experimentiermodul für die Fallkapsel konstruieren können, mit dem sie die Bewegung eines auf einem Blatt Kapuzinerkresse lagernden Wassertropfens bei Mikrogravitation untersuchen können. die Bewegung des Wassertropfens nach dem Start der Fallkapsel mit einer Digitalkamera filmen können und aus den Videofilmen mit einem Computerprogramm Videobilder extrahieren können. die Verwendung von Kapuzinerkresse als Unterlage für den Tropfen begründen können. die Steigbewegung des Tropfens nach dem Start des Fallkapselsystems mit der Rückbildung seiner elastischen Verformung und der elastischen Verformung der Kapuzinerkresse erklären können. die Bewegung und Verformung des Wassertropfens beim Aufprall des Fallkapselsystems aus der Sicht eines Beobachters in der Fallkapsel beschreiben und erklären können. Thema Bewegung eines Wassertropfens bei Mikrogravitation Autor Dr. Volker Martini Fach Physik Zielgruppe Jahrgangsstufen 9-11 Zeitraum 2 Doppelstunden oder freie Zeiteinteilung außerhalb des Unterrichts Technische Voraussetzungen Mikrogravitation - Experimente im freien Fall mit Digitalkamera; Computerprogramm zum Extrahieren von Videobildern aus einem Videofilm (MAGIX Video deluxe 15 oder vergleichbare Software) Das von den Schülerinnen und Schülern entwickelte Experimentiermodul besteht aus einer einfachen Halterung für das Blatt der Kapuzinerkresse. Auf einem Holzstück wird ein Dichtungsring montiert, der als Unterlage für das Blatt dient. Der Dichtungsring steht etwas über, so dass eine Lücke zwischen Holz und Dichtungsring entsteht. Der Stiel des Blattes wird durch diese Lücke geführt und mit Klebestreifen am Holz fixiert. Dabei entsteht in der Mitte des Blattes eine Mulde, in der der Wassertropfen ausreichend stabil gelagert werden kann. Ausgangssituation Abb. 1 zeigt drei Phasen eines Experiments mit einem gefärbten Wassertropfen. Zunächst liegt der Tropfen im Zentrum des Blattes (a). Er wird durch die Oberflächenspannung zusammengehalten. Die Gravitationskraft drückt ihn gegen das Blatt und gibt ihm die Form eins Ellipsoides, das an der Auflagefläche abgeplattet ist. In der Nähe des Blattes wölbt sich die Oberfläche nach innen, was auf den Lotus-Effekt zurückzuführen ist. Das Blatt der Kapuzinerkresse wird durch das Gewicht des Wassertropfens leicht nach unten gedrückt und elastisch verformt. Start der Fallkapsel Mit dem Start des Kapselsystems wird die Gravitationskraft ausgeschaltet. Der Tropfen zieht sich zusammen und die elastische Verformung des Blattes bildet sich zurück. Beide Effekte führen dazu, dass der Tropfen angehoben wird und einen nach oben gerichteten Impuls erhält. Er löst sich vom Blatt (b) und steigt in der Kapsel mit konstanter Geschwindigkeit nach oben, wobei sich seine Form schwingend verändert. Aufprall der Kapsel Das Fallkapselsystem wird mit dem Aufprall am Boden abrupt gebremst. Aus der Sicht eines imaginären Beobachters in der Kapsel, repräsentiert durch die Digitalkamera, wird in diesem Moment der Wassertropfen sehr stark nach unten beschleunigt. Aus seiner Sicht kann im Vergleich zur kurz zuvor vorherrschenden Mikrogravitation als Ursache Makrogravitation angenommen werden. Sie ist um ein Vielfaches größer als die normale Erdgravitation. Der Wassertropfen prallt schließlich mit Wucht auf das Blatt der Kapuzinerkresse (c). Man sieht, wie der Wassertropfen zu einem dünnen Film auseinandergepresst wird und zur Seite wegspritzt. Die folgenden Fragen geben den Schülerinnen und Schülern Anregungen für vertiefende Untersuchungen. Von besonderer Bedeutung sind Fragen, die durch eigenständiges Experimentieren beantwortet werden können: Wie groß sind Geschwindigkeit und kinetische Energie des aufsteigenden Wassertropfens? Ein anfangs kugelförmiger Wassertropfen wird bei der Lagerung auf dem Blatt der Kapuzinerkresse verformt. Hierbei wird potentielle Energie in Spannungsenergie umgewandelt. Wie groß ist die Spannungsenergie? Wird beim Start des Fallkapselsystems die Spannungsenergie des Wassertropfens vollständig in Bewegungsenergie umgewandelt? Wie groß sind Frequenz und Amplitude der Eigenschwingung des Tropfens? Wie ändern sich diese Größen, wenn man größere Tropfen wählt? Wie ändert sich die Bewegung des Tropfens, wenn man die Viskosität der Flüssigkeit durch Zugabe von Glycerin erhöht? Neues entdecken So erfahren Schülerinnen und Schüler beispielhaft die unschätzbare Bedeutung von Experimenten, wenn es darum geht, komplexe Vorgänge besser verstehen zu können. Zudem ist die Chance groß, dass sie bei der Untersuchung der Fragen auch auf ganz neue Effekte stoßen.

Mit einfachen Mitteln bauen Schülerinnen und Schüler in nur 60 Minuten ein Gitterspektrometer. Spektren verschiedener Lichtquellen können fotografiert und mithilfe eines Kalibrierungsspektrums und eines Grafikprogramms auch quantitativ ausgewertet werden.Die Zerlegung des Lichtes in seine Bestandteile ist für viele Schülerinnen und Schüler ein geläufiges Phänomen. Meistens ist es aufgrund der Dispersion am Prisma bekannt. Allerdings haben die wenigsten Schülerinnen und Schüler ein Prisma zu Hause. Ebenfalls vertraut ist die Zerlegung des Lichtes mithilfe der Reflektion an einer CD. Allerdings bleibt es dabei nur bei einer qualitativen Betrachtung des Lichtes. Mit dem hier vorgestellten Selbstbau-Gitterspektrometer sind quantitative Messungen möglich, die eine Genauigkeit von einigen Nanometern aufweisen.Die Spektroskopie ist nicht nur eine der wichtigsten Untersuchungsmethoden in der instrumentellen Analytik, sondern zeichnet sich auch durch ihren hohen ästhetischen Reiz aus. Sie bietet zudem die Möglichkeit, im Rahmen des Physikunterrichts einen Bogen zur Astronomie zu schlagen, von der ebenfalls eine starke Faszination ausgeht. So kann zum Beispiel untersucht werden, was das Licht von Sternen oder galaktischen Gasnebeln über die Zusammensetzung astronomischer Objekte verrät (siehe Unterrichtseinheit Spektroskopie an galaktischen Gasnebeln ). Bau und Einsatz des Spektrometers im Unterricht Neben der Kopiervorlage mit Bauanleitung finden Sie hier wichtige Sicherheitshinweise und Tipps zu den Beobachtungsobjekten sowie zur Auswertung der Spektren. Die Schülerinnen und Schüler sollen mit einfachen Mitteln nach einer Bastelanleitung ein einfaches Spektrometer bauen. die Spektren verschiedener Lichtquellen qualitativ untersuchen. das Spektrometer kalibrieren, die Spektren künstlicher Lichtquellen fotografieren (Digitalkamera) und am Rechner quantitativ auswerten. Thema Versuche mit dem Eigenbau-Gitterspektrometer Autor Heinrich Kuypers Fach Physik Zielgruppe Mittelstufe, Sekundarstufe II Zeitraum etwa 1 Zeitstunde für den Bau des Spektrometers; die quantitative Auswertung eines Spektrums (Digitalfoto) am Rechner nimmt nach der Einarbeitung etwa 15-20 Minuten in Anspruch. Technische Voraussetzungen Durchlicht-Beugungsgitter (Gitterweite: 1.111 nm = 900 Linien pro mm; Träger: 0,05 mm Acetatfolie; Quelle: astromedia.de); für quantitative Auswertungen: Digitalkamera und Bildbearbeitungsprogramm (zum Beispiel MS Paint) Das Gitterspektrometer kann in der Mittelstufe der Sekundarstufe I sowie in der Oberstufe eingesetzt werden. Die Konstruktion nimmt etwas mehr als eine Einzelstunde in Anspruch. Man benötigt dafür folgende Materialien: Die Kopiervorlage (spektrometer_bastelvorlage.pdf) sollte auf möglichst schwerem Papier gedruckt werden (200 oder 250 Gramm Papier hat sich bewährt). Sie enthält zugleich die Bauanleitung für das Spektrometer. Das benötigte Gitter kann vom AstroMedia Verlag bezogen werden (siehe "Internetadressen") Außerdem benötigt man einen Holzspieß oder -stab (Mindestlänge 30 Zentimeter). Holzspieße erhält man im Baumarkt als "Pflanzspieße" in der Gartenabteilung oder als Schaschlikspieße in Supermärkten. Für die Fixierungen hat sich Klebefilm bewährt. Flüssigkleber hat den Nachteil, dass er bei unvorsichtiger Anwendung auf das Gitter gelangt und es unbrauchbar macht. Mit dem Spektrometer lassen sich im Unterricht sofort einige Stoffe anhand ihres Spektrums identifizieren. Verschiedene Gasentladungslampen können dazu an verschieden Plätzen im Unterrichtsraum aufbaut werden. Die Schülerinnen und Schüler können dann von Tisch zu Tisch wandern und mithilfe des Spektrometers und einer Spektraltafel, wie sie in vielen Physikbüchern auf den letzten Seiten zu finden ist, die Stoffe identifizieren. Weitere Bebachtungsziele können den Lernenden als Hausaufgabe vorgegeben werden: Glühlampen Die Glühlampe zeigt ein kontinuierliches Spektrum. Wichtig dabei ist der insgesamt bebachtbare Spektralbereich. Dioden Die Emissionslinien dieser in der Regel monochromatischen Lichtquellen sind nicht scharf, sondern besitzen eine breite Streuung. Energiesparlampen Bei der Beobachtung von Energiesparlampen lässt sich der Quecksilber-Gehalt nachweisen. Straßenbeleuchtung Häufig besitzen die Straßenlampen Natriumlinien. Mond Der Vollmond gibt (gefahrlos) das Sonnenspektrum wieder (Frauenhofersche Linien sind bei der in der Bastelvorlage vorgegebenen Spaltbreite nicht zu erkennen). Keine Sonne, keine Laser! Weisen Sie die Schülerinnen und Schüler nachdrücklich darauf hin, dass die Sonne nicht beobachtet werden darf (Zerstörung der Netzhaut). Ebenso scheidet die Untersuchung von Lasern, zum Beispiel Laserpointern, aus. Auge und Holzspieß Beim Betrachten der Spektren mit dem Auge können sonst harmlose und ungewollte kleine "Schubsereien" unter den Lernenden gefährlich werden, da sich ein Ende des Holzstabs sehr nah am Auge beobachtender Schülerinnen und Schüler befindet. Weisen Sie die Klasse oder den Kurs ausdrücklich darauf hin. Verletzungsmöglichkeiten lassen sich hier zum Beispiel durch das Aufsetzen von Weinkorken auf die Enden der Holzspieße wirksam ausschließen. Die Skala der Kopiervorlage kann nach Belieben noch genauer unterteilt werden, falls dazu die Notwendigkeit besteht. Allerdings liegt die Messunsicherheit der Konstruktion bei über fünf Nanometern. Die Lage der Markierungen ( d ) für eine genauere Unterteilung der Wellenlängen (lambda) lässt sich mit der Formel berechnen. Dabei ist g die Gitterkonstante (1,11 Nanometer) und a der Abstand zwischen Gitter und Spalt (27 Zentimeter). Möchte man diese Änderung unter MS Word durchführen, muss man die Zeichenraster von Word ausschalten oder beim Einzeichnen der Markierungslinie die Alt-Taste gedrückt halten. Die farbige Aufteilung des Lichtes wird immer durch Linien dargestellt, deshalb spricht man stets von Spektrallinien. Allerdings wird häufig vergessen, woher sie eigentlich stammen. Die Linien sind nur die Beugungsfigur des Spaltes. Dies wird sofort anschaulich klar, wenn man den Spalt durch eine andere geometrische Figur ersetzt. Dies lässt sich sehr leicht durch einen Motivstanzer verdeutlichen. Anstelle eines Spalts wird mit einem Motivstanzer (erhältlich in Bastelgeschäften) eine Figur, beispielsweise ein Weihnachtsbaum, aus der Pappvorlage gestanzt. Dies führt zum Beispiel bei einer Energiesparlampe - abhängig von den emittierten Wellenlängen - zu fünf bunten Tannenbäumen. Eine quantitative Auswertung von Digitalfotos erfordert "Laborbedingungen", da Kamera und Gitterspektrometer immer in gleicher Position zu einander gehalten werden müssen. Für die Eichung der Messanordnung wird die Digitalkamera unmittelbar hinter dem Gitter positioniert. Auf dem Suchermonitor erscheint das Spektrum der Kalibrierungslampe. Die Kamera wird dann vorsichtig so weit verschoben, bis die bekannten Spektrallinien des Referenzspektrums mit den richtigen Markierungslinien der Wellenlänge übereinstimmen. Damit ist das Spektrometer kalibriert. Anschließend kann jede weitere Lichtquelle vor dem Spalt platziert und deren Spektrum aufgenommen werden. Die Fotos werden dann mit einem Grafikprogramm, zum Beispiel MS Paint, geöffnet. Dort kann die Position der bekannten Wellenlänge vom Spalt aus gemessen und in Pixeln ausgedrückt werden. Anschließend wird ein Bild mit einem unbekannten Spektrum überlagert. Die Pixeldifferenz zu den bekannten Linien wird dann in Wellenlängen umgerechnet.

Daumenkino ade? Nicht ganz! Stop-Motion-Filme nutzen das Prinzip: Schülerinnen und Schüler werden zu Regisseurinnen und Regisseuren eines Films, mit dem sie sich kreativ Lernenden ihrer spanischen Partnerklasse vorstellen können. Film ab! In dieser Unterrichtseinheit erstellen Schülerinnen und Schüler mithilfe eines SMART Boards einen kleinen Trickfilm, um sich ihren (eTwinning-)Partnerschülerinnen und Partnerschülern in Spanien vorzustellen. Die Lernenden erstellen vorab einen Dialog und ein Szenario, das sie anschließend kreativ an einem SMART Board umsetzen. Mithilfe der Stop-Motion-Technik werden einzelne Bilder fotografiert und mit einem Videoschnitt-Programm zum Leben erweckt. Anschließend werden die Figuren synchronisiert und erhalten so neben der Bewegung die passenden Stimmen. Die Schülerinnen und Schüler befassen sich in dem Projekt "SMART Trick" mit der Verfilmung und Vertonung eines eigenen Stop-Motion-Films. Durch die gewählte Präsentationsform erzielt die Unterrichtseinheit bei Schülerinnen und Schülern eine große Motivation, sich der eTwinning-Partnerklasse vorzustellen. Durchführung der Unterrichtseinheit Drehbuch schreiben, editieren, synchronisieren: Hier erfahren Sie Schritt für Schritt, wie Bilder in Ihrem Unterricht laufen lernen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Sprachkompetenzen in den Bereichen Alltagsleben (Hobby, Sport, Alltag) und soziales Umfeld (Freunde, Freundschaft) erweitern, um diese während eines Austausches aktiv anwenden zu können. in der Fremdsprache kreativ mit Medien umgehen. ihre Arbeitsergebnisse ansprechend präsentieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen das SMART Board aktiv nutzen. Standardprogramme einsetzen. Inhalte mit Medien gestalten, diese visualisieren und präsentieren. die eigene Medienkompetenz ausbauen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen sich über die Ergebnisse der verschiedenen Arbeitsgruppen austauschen und dabei kommunikative Kompetenzen ausbauen. Teamkompetenzen und Teamentwicklungskompetenzen ausbauen, indem sie den Austausch von Ideen innerhalb der Gruppe erproben. Problemlösungskompetenzen aufbauen: Was passiert, wenn Inhalte sich nicht verwirklichen lassen wie gedacht? Den Schülerinnen und Schülern werden Inhalte und Phasen der Unterrichtseinheit vorgestellt und erklärt. Sie erfahren, was das Stop-Motion-Prinzip ist und wie es funktioniert. Außerdem werden sie in die Funktionsweise und Bedienung einer Digitalkamera eingewiesen. Die Schülerinnen und Schüler sollen mithilfe eines Arbeitsleitfadens in Kleingruppen kreativ mit ihrem Projekt umgehen und sich dabei an die Vorgaben halten (Arbeitsblatt 1). Dazu erstellen sie zunächst einen Ablaufplan und einen kleinen Dialog. In der Notebook-Bibliothek des SMART Boards suchen sie geeignete Grafiken. Schritt 1: Grafiken fotografieren Wenn die Schülerinnen und Schüler zum ersten Mal einen Stop-Motion-Film erstellen, sollte der "Film" maximal 20 Sekunden, also 20 Bilder, lang sein. Sie ziehen die Grafiken auf das SMART Board und fotografieren mit einer Digitalkamera das erste Bild. Schritt 2: Fotoserie erstellen Im weiteren Verlauf bewegen die Schülerinnen und Schüler ihre Figur immer etwas weiter auf dem SMART Board, fotografieren sie und erstellen auf diese Weise insgesamt 20 Fotos. Schritt 3: Importieren in Software Nachdem alle gewünschten Fotos aufgenommen worden sind, werden diese auf den Desktop des Boards und dann per Drag and Drop in das Programm iStop Motion gezogen. Dort werden sie der Reihenfolge nach sortiert und können dann (zunächst noch) ohne Ton als Bildfolge abgespielt werden. In diesem Schritt stellen die Schülerinnen und Schüler die erarbeiteten Texte über ihre Person vor. Als Aufzeichnungsmöglichkeiten kommen in Betracht: Mobiltelefon MP3-Player (beispielsweise der iPod nano mit Tonaufnahmefunktion) integriertes Mikrofon des Laptops oder Computers externes Mikrofon. Schritt 5: Abgleich von Audio- und Bildspur Die Audioaufnahmen werden auf ihre Richtigkeit überprüft und anschließend in das iStop-Motion-Projekt eingefügt. Abschließend müssen die Schülerinnen und Schüler noch überprüfen, ob die Audiospur und die Bildspur gleich lang sind. Dann kann das Projekt exportiert werden, und es gilt: Film ab! Wie das fertige Ergebnis aussehen könnte, zeigt ein kleiner Beispiel-Film.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Elektrosmog führen die Schülerinnen und Schüler Messungen durch und leiten Maßnahmen zur Verminderung des Elektrosmog ab, dessen Wirkungen auf den menschlichen Organismus derzeit rege diskutiert werden. Im technischen Experiment setzen Schülerinnen und Schüler moderne Elektrosmog-Messgeräte ein. Sie nehmen Fotos von der Versuchsanordnung mit der Digitalkamera auf und fügen diese dem Messprotokoll bei. In der Auswertung werden mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms Diagramme erstellt. Die Unterrichtseinheit endet mit der Erarbeitung von Maßnahmen zur Verminderung der Belastung durch Elektrosmog. Nachdem die Lernenden kompetent Messungen und Beratung durchführen können, wird in Erwägung gezogen, eine Übungsfirma zu gründen. Die Schülerfirma bietet den Angehörigen der Schule kostenpflichtige Elektrosmog-Messungen an. Als Zusatzangebot werden basierend auf den Messergebnissen Maßnahmen zur Reduzierung des Elektrosmogs vorgeschlagen. Elektrische und magnetische Wechselfelder sind nicht direkt sichtbare physikalische Erscheinungen. Die Schülerinnen und Schüler führen Elektrosmog-Messungen durch, so werden die Felder für sie greifbar. Gegenstand der technischen Experimente sind niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder. Mit preisgünstigen Messgeräten lassen sich Messungen durchführen. Hinweise zum Unterrichtsverlauf Die Aufgabenstellung in der Unterrichtseinheit "Elektrosmog messen" ist praxisnah und für die Schülerinnen und Schüler motivierend. Alle Erläuterungen und was es bei der Durchführung zu beachten gilt, ist hier ausführlich erklärt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler messen niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder. lernen die Formelzeichen und Einheiten der magnetischen Flussdichte und der elektrischen Feldstärke kennen. entwickeln ein Gefühl für die Werte der Felder im Alltag. erstellen Messprotokolle. erkennen, dass magnetische Felder durch Ströme erzeugt werden. erkennen, dass elektrische Felder durch elektrische Spannungen erzeugt werden. erarbeiten Maßnahmen zur Verminderung der Belastung durch elektrische und magnetische Wechselfelder. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler werten Messergebnisse in einem Tabellenkalkulationsprogramm aus und erstellen Diagramme. nehmen Fotos mit einer Digitalkamera auf und bearbeiten die Bilder mit einer Bildbearbeitungssoftware. führen eine Internetrecherche zum Thema durch. Empfehlenswert sind die Messgeräte ME 3030B oder ME3830B von GIGAHERTZ SOLUTIONS. Der Frequenzbereich geht beim ME 3030B von 16 Hz bis 2 kHz und beim ME 3830B von 5 Hz bis 100 kHz. Mit beiden Messgeräten lassen sich die Wechselfelder der Deutschen Bahn messen. Die Felder der Oberleitungen haben eine Frequenz von 16 2/3 Hz und reichen oft hunderte Meter weit. Handys senden hochfrequente elektromagnetische Strahlung aus, die sich nur mit teuren Messgeräten zufriedenstellend messen lässt. Die Durchführung der Messungen ist anspruchsvoll und wird von Experten durchgeführt. Hochfrequente Frequenzen eignen sich weniger für unterrichtliche Experimente. Im technischen Experiment sollen die elektrische Feldstärke und die magnetische Flussdichte verschiedener niederfrequenter Feldquellen gemessen werden. Parameter ist für jede Messreihe der Abstand vom Elektrosmog-Messgerät zur Feldquelle. Die Schülerinnen und Schüler führen die Messungen in Gruppen durch. Feldquellen innerhalb von Gebäuden Stereoanlage Radiowecker Computer Fernseher Babyphone elektrische Küchengeräte Installationsleitungen et cetera Feldquellen außerhalb von Gebäuden Hochspannungsleitungen Bahnstrom Ortsnetztransformatoren Umspannwerke et cetera Mit dem Messgerät ME 3030B von GIGAHERTZ SOLUTIONS kann für das untere Frequenzband überprüft werden, ob Computer-Bildschirme TCO '99 konform sind. Das untere Frequenzband geht von 5 Hz bis 2 kHz und deckt sich damit fast mit dem des Messgeräts. Der Messfehler aufgrund der Abweichung des Spektrums ist gering. Die TCO-Norm erlaubt für das untere Frequenzband eine elektrische Feldstärke von maximal 10 V/m und für die magnetische Flussdichte 200 nT. Es ist in einem Abstand von 30 cm zum Bildschirm zu messen. Denkbar sind auch Messungen, die Felder von Leuchtmitteln miteinander vergleichen. Gewählt werden Glühlampen, Leuchtstoffröhren, Energiesparlampen, Niedervolt-Halogenlampen und Hochvolt-Halogenlampen. Bei der Messung von Feldern einzelner Feldquellen ist die allgemeine Belastung durch andere Feldquellen (Installationsleitungen, elektrische Geräte im Nachbarzimmer, Hochspannungsleitungen, et cetera) zu berücksichtigen. Dies gilt vor allem für Magnetfelder. Zunächst wird an dem jeweiligen Messort die magnetische Flussdichte bei eingeschaltetem Gerät gemessen. Das Messgerät wird in verschiedene Richtungen ausgerichtet. Es wird diejenige Ausrichtung ermittelt, bei der der höchste Messwert angezeigt wird. Anschließend wird das Gerät ausgeschaltet und die durch die Umgebung verursachte magnetische Flussdichte gemessen. Dabei wird das Messgerät in die gleiche Richtung ausgerichtet, in die vorher bei der Messung mit eingeschaltetem Gerät der höchste Wert angezeigt wurde. Bei der erdbezogenen Messung der elektrischen Feldstärke wird eine Verzerrung des Feldes bewusst in Kauf genommen. Die Messverhältnisse entsprechen der realen Situation, dass sich eine Person im elektrischen Feld befindet und dieses verzerrt. Die TCO-Norm und der Standard der baubiologischen Messtechnik schreiben erdbezogene Messungen vor. Um bei der Messung der elektrischen Feldstärke brauchbare Messergebnisse zu erhalten, darf das Messgerät nicht näher als 10 cm an die Feldquelle herangeführt werden. Außerdem ist ein Abstand von mindestens 10 cm zu Gegenständen wie Bettgestell, Matratze, Kissen oder Wand einzuhalten. Auf keinen Fall sollten die Schülerinnen und Schüler die Krokoklemme des Erdungskabels an den Schutzkontakt der Steckdose anbringen. Es besteht die Gefahr eines Unfalls durch elektrischen Strom. Zur Vermeidung eines Unfalls sollten die Schülerinnen und Schüler über die Gefahren des elektrischen Stroms aufgeklärt werden und der Anschluss der Krokoklemme an den Schutzkontakt der Steckdose untersagt werden. Die Lehrkraft sollte stets den Überblick über alle Gruppen haben. Zur Erdung eignen sich metallische Wasser-, Gas-, oder Heizkörperrohre. GIGAHERTZ SOLUTIONS bietet als optionales Zubehör Erdungsklammern zur Befestigung an den Rohren an. Die Gruppen protokollieren ihre Messungen. Von der Versuchsanordnung werden mit einer Digitalkamera Fotos aufgenommen. Durch die Protokollierung kann das Experiment reproduziert und nachträglich analysiert werden. In der Auswertungsphase vergleichen die Gruppen ihre Ergebnisse mit Grenzwerten. Die deutsche Elektrosmog-Verordnung von 1997 erlaubt elektrische Feldstärken von 5.000 V/m und magnetische Flussdichten von 100.000 nT. Diese übersteigen um das 500fache die inzwischen weltweit akzeptierte TCO-Norm für Computer-Bildschirme. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen ihre Ergebnisse für alle Feldquellen daher mit der TCO-Norm, die in einem Abstand von 30 Zentimetern nur elektrische Feldstärken bis 10 V/m und magnetische Flussdichten bis 200 nT zulässt. Diese Grenzwerte gelten für das untere Frequenzband von 5 Hz bis 2 kHz. Es wird ersichtlich, dass die elektrische Feldstärke und die magnetische Flussdichte mit dem Abstand zur Feldquelle abnehmen. Ein weiteres wichtiges Ergebnis ist, dass im niederfrequenten Bereich magnetische Felder durch Ströme und elektrische Felder durch elektrische Spannungen erzeugt werden. Die Gruppen leiten aus den Messergebnissen Maßnahmen zur Reduzierung der Felder ab. Die Messung von Elektrosmog eignet sich auch als Geschäftsidee für eine Schülerfirma: Den Angehörigen der Schule können Elektrosmog-Messungen in den Wohnungen mit entsprechenden Maßnahmen zur Reduzierung des Elektrosmogs angeboten werden.

Kinder entdecken im Schulhof während der Pausen die unterschiedlichsten Schnecken, beschäftigen sich zunächst spielerisch mit ihnen und erzählen im Unterricht von ihren Beobachtungen. Aus diesem Interesse heraus entsteht im Deutsch- und Kunstunterricht ein multimediales "Schneckenbuch". Schnecken, diese bei den meisten Menschen eher ungeliebten Tiere, üben auf Kinder oft eine ungeahnte Faszination aus. Die Weichtiere lassen sich gut und ausdauernd beobachten und nehmen es auch nicht übel, wenn sie ein paar Tage als ?Haustier? in einem geeigneten Behältnis gehalten werden. Nach einer Woche ausführlicher Beschäftigung mit Schnecken im Heimatkunde- und Sachunterricht werden die Kinder angeregt, gedanklich in die Rolle einer kleinen Schnecke zu schlüpfen und über ihre Erlebnisse zu berichten. Aus den Reihen der Kinder kommt der Vorschlag, alle Geschichten zu einem ?Schneckenbuch? zusammenzufassen. Im Deutschunterricht der Grundschule soll die Freude am Verfassen von Texten geweckt und aufrecht erhalten werden. Für ein motiviertes Aufschreiben von Erlebtem und Erfundenem gibt es vielfältige Anlässe, wie das Beispiel in dieser Unterrichtseinheit zeigt. Ein Bilderbuch herzustellen, wird im bayrischen Lehrplan bereits für leistungsstärkere Schülerinnen und Schüler in Klasse 1 vorgeschlagen. Texte für sich und andere zu schreiben und zu gestalten, ist in allen Jahrgangsstufen der Grundschule verbindliches Unterrichtsthema. Die Schreibmotivation - besonders von Kindern mit schreibmotorischen Problemen - kann mit dem Einsatz des Computers und den damit verbundenen vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten gesteigert werden. Enstehung des Gemeinschaftsprojekts Nach der Namensfindung für das Schnecken-Buch wird fächerübergreifend an der Umsetzung gearbeitet. Jedes Kind bearbeitet eine Bilderbuchseite. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in den Fächern Deutsch und Kunst Fächerspezifische Lernziele erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Grundkenntnisse im Umgang mit dem Computer anwenden. Bild- und Sounddateien auf dem Computer speichern und bearbeiten können. den technischen Umgang mit der Digitalkamera beherrschen. Grundkenntnisse in PowerPoint kennen lernen und anwenden: Schreiben eines Textes, Einfügen einer Grafik und eines Sounds, Formatieren des Textes, Formatieren des Hintergrunds, Speichern der Datei. abgespeicherte Bilder und Sounds wiederfinden und auf ihre Folie einfügen können. ihre Medienkompetenz erweitern. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen mit den anderen Kindern angemessen kommunizieren. bei der arbeitsteiligen Gruppenarbeit konstruktiv an dem Gemeinschaftsprojekt arbeiten. sich in der Schreibkonferenz gegenseitig respektieren und Kritik sachlich begründen. zum Gelingen des Gemeinschaftsprojekts mit Freude beitragen. Thema "Schnirko Schneck": Ein multimediales Hör- und Bilderbuch Autorin Angela Hilger Fächer Deutsch und Kunst Zielgrupp Klasse 2 bis 4 Zeitraum circa 6 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Präsentationsprogramm (zum Beispiel PowerPoint), Digitalkamera, Scanner, Bildbearbeitungssoftware (zum Beispiel Irfanview oder Gimp), Mikrofon, Soundbearbeitungssoftware (zum Beispiel Audacity), Beamer Planung Verlaufsplan "Hörbilderbuch Schnirko Schneck" Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Schreibprojekt (Bilderbuch) gemeinsam planen. Handlungs- und Gestaltungsideen für das Bilderbuch entwickeln. das Geschehen ihres Abschnitts der Geschichte mündlich formulieren. einen ersten Entwurf selbstständig aufschreiben (auf Papier oder mit dem Computer). Gestaltungskriterien berücksichtigen (Länge des Textes, sinnvolle Anknüpfung und Fortsetzung des Geschehens, ...). die vorgegebene Zeitstufe (Vergangenheit) einhalten. nach Möglichkeit die wörtliche Rede als gestalterisches Mittel einsetzen. den Text klanggestaltend vorlesen und am Computer aufnehmen. in einer Schreibkonferenz Texte der Mitlernenden würdigen und Änderungsvorschläge machen. Verbesserungs- oder Änderungsvorschläge von anderen aufnehmen und gegebenenfalls den eigenen Text überarbeiten. den Text für eine Seite des Bilderbuchs am Computer schreiben. passende Hintergrundbilder fotografieren und auswählen. eine zum Text passende Zeichnung anfertigen und einscannen (lassen). die Bilderbuchseite mit Hintergrund, Text und Bildern gestalten. Die Schülerinnen und Schüler erfinden kleine Schnecken-Geschichten, schreiben sie auf und bieten sie ihren Mitschülerinnen und -schülern zum Lesen an. Die Figur "Schirko Schneck" entsteht Die vielfältigen Zeichnungen und Farben der Schneckenhäuser werden im Kunstunterricht bestaunt und regen die Kinder zu eigenen kreativen Gestaltungsversuchen an. Für das Vorhaben Hörbilderbuch sollen Fantasieschnecken entworfen werden. In gemeinsamer Abstimmung entscheiden sich die Kinder für einen Entwurf, der die Hauptrolle in dem Bilderbuch spielen soll. Passend zu ihren Texten zeichnen sie danach das zweite Tier, das in fast allen Texten im Dialog mit der Schnecke eine Rolle spielt. Gestaltung der Hintergrundbilder Die für das Bilderbuch benötigten Hintergrundbilder werden auf zwei Weisen hergestellt: Einige Schülerinnen und Schüler, die sich bereits mit der Digitalkamera auskennen, fotografieren zu Hause und im Schulhof passende Motive. Sie bringen die Dateien auf CD-ROM oder USB-Stick mit in die Schule. Die anderen Kinder erstellen aus Naturmaterialien passende Collagen, die von der Lehrkraft eingescannt werden. Organisatorische Hinweise Auf dem Schulserver im Computerraum oder auf einer zentral genutzten Online-Plattform werden sämtliche Grafikdateien in verschiedenen Ordnern - zum besseren späteren Auffinden - zur Verfügung gestellt: "Hintergründe", "Schnirko" (zwei spiegelbildliche Versionen der Schnecke und das Schneckenhaus allein), und "Tiere" (abgespeichert unter dem Namen des Kindes, das das Bild entworfen hat). Über den Beamer wird den Kindern die Arbeit mit PowerPoint gezeigt - schrittweise, je nach Unterrichtsverlauf, mit allen für das Vorhaben gerade benötigten Funktionen, die dann sofort umgesetzt werden: Wie wird das Programm aufgerufen? Wie wird das Hintergrundbild auf die Folie gebracht? Wie werden die Grafiken eingefügt und verschoben? Wie werden die Grafiken zum Bewegen gebracht (benutzerdefinierte Animation)? Wie wird Text eingefügt und formatiert? Wie wird Sound eingefügt? Wie wird die Datei abgespeichert? Eine Schreibkonferenz Die ausführlichen freien Texte müssen gekürzt werden, um auf einer Bilderbuchseite Platz zu finden. Diese Überarbeitung geht relativ schnell. Die Texte werden in einer Schreibkonferenz kritisch gewürdigt und zum Teil nochmals überarbeitet. Überarbeitung der Texte Hier stellt sich dann beispielsweise heraus, dass zu wenig wörtliche Rede eingebaut ist oder die Zeitstufe (1. Vergangenheit) nicht eingehalten wurde. Die Einleitungen der Geschichten müssen völlig gestrichen werden, denn das jeweilige Erlebnis soll ja in den Gesamtzusammenhang eingearbeitet werden. Moduliertes Vorlesen Abschließend liest jedes Kind im Klassenverband seinen Text laut vor. Dabei suchen sich einige Schülerinnen und Schüler Partnerkinder, um mit verteilten Rollen lesen zu können, andere lesen alles alleine und sollen dabei auf passende Modulation der Stimme achten. Nach der Korrektur der Textentwürfe durch die Lehrkraft arbeiten die Schülerinnen und Schüler in Gruppen: Die eine Gruppe erstellt mithilfe der Lehrerin oder dem Lehrer die Soundaufnahmen, die andere Gruppe arbeitet währenddessen alleine an den PowerPointfolien. Die selbsterstellten Sounddateien werden unter dem Namen des jeweiligen Kindes auf dem Server in einem Ordner "Sounds" abgespeichert. Dies soll das anschließende Auffinden der Dateien erleichtern. "Expertenkinder" helfen den anderen Jedes Kind gestaltet seine eigene PowerPointfolie und speichert sie unter seinem Namen in einem Ordner "Seiten" ab. Dabei gibt es "Expertenkinder" unter den Schülerinnen und Schülern, die den anderen hilfreich zur Seite stehen, wenn sie mit irgendeiner Arbeit - wie etwa dem Animieren der Grafiken - nicht gleich zurecht kommen. Die Präsentation wird zusammengestellt Danach erstellt die Lehrkraft aus allen Einzeldateien eine Gesamtpräsentation, die im Computerraum über den Beamer gezeigt wird. Dabei müssen noch kleine Änderungen in der Reihenfolge der Folien vorgenommen werden, damit der Zusammenhang stimmt, beispielsweise bei den unterschiedlichen Tageszeiten. Das Gedicht "Sieben kecke Schnirkelschnecken" wolten die Kinder unbedingt noch mit in das Hörbilderbuch aufnehmen. Titel-, Anleitungs und Schlussfolie werden von der Lehrkraft erstellt. Ein Hörbilderbuch für jedes Kind Wenn die Schülerinnen und Schüler mit ihrem Werk zufrieden sind, brennt die Lehrkraft für jedes Kind der Klasse eine CD-ROM mit dem Hörbilderbuch, das sie mit nach Hause nehmen und ihren Eltern und Freunden und Bekannten präsentieren können.

In dieser Unterrichtseinheit zur Lektüre von "The Very Hungry Caterpillar" erstellen die Kinder einen Stop Motion Film im Unterricht. Sie fertigen im Fach Kunst die Raupe sowie die Lebensmittel aus Knete an und entwerfen mit einer App am Tablet ein Video aus einzelnen Szenen, das sie in englischer Sprache vertonen. Damit wird eine Möglichkeit vorgestellt, digitale Medien fächerübergreifend in den Unterricht der Grundschule einzubinden und gleichzeitig den Wortschatz der Fremdsprache zu erweitern.Digitale Medien sollen zur Förderung der Medienkompetenz bereits in der Grundschule kreativ in den Fachunterricht integriert werden. Allein die Vermittlung von Anwenderwissen im Umgang mit PC und Internet erfüllt dabei ohne Zweifel nicht die Ansprüche, die in den von der KMK vereinbarten Kompetenzen vorgegeben sind. Ganz spielerisch lernen die Kinder deshalb im Rahmen dieser fächerübergreifenden Unterrichtsreihe zum Buch The Very Hungry Caterpillar von Eric Carle den Umgang mit dem Tablet, dem Smartphone oder der Digitalkamera. Die Schülerinnen und Schüler stellen die Geschichte um die kleine Raupe mit Objekten aus Knete nach, fotografieren einzelne Szenen und erstellen so einen Trickfilm. Sie lernen damit Stop Motion als eine Filmtechnik kennen, mit der man reglosen Objekten Leben einhauchen kann. Auch tradierte Medien kommen dabei nicht zu kurz und die Kinder lernen den Kinderbuchklassiker "Die kleine Raupe Nimmersatt" in der englischen Version kennen. Das Material für den Englisch-Unterricht in Verbindung mit Kunst beinhaltet Arbeitsblätter mit Lernaufträgen sowie Flash-Cards zur Übung der neuen Vokabeln. Die Wortfelder food und days of the week wiederholt und geübt. Der Umgang mit der kostenlosen App "Stop Motion Studio" für das iPad sowie für Android-Geräte ist selbsterklärend. Durch die integrierte Anleitung nach dem Download der App ist die Arbeit auch für Lehrkräfte ohne Erfahrungen mit Stop-Motion-Videos möglich. Für den Fall, dass eine Schule nicht über Tablets verfügt, gibt es auch die – allerdings weniger attraktive – Möglichkeit, mit Kamera und PC einen Stop Motion Film zu erstellen. Für die Bearbeitung des Films kann zum Beispiel das kostenlose Programm "MovieMaker" von Windows genutzt werden. Das Thema "The very hungry caterpillar": Stop-Motion-Filme erstellen" im Unterricht In dieser Unterrichtseinheit stehen das Lesen eines Buches im Englisch-Unterricht, das Modellieren von Lebensmitteln und das Drehen eines kurzen Stop-Motions-Films im Mittelpunkt der Fächer Englisch und Kunst. Sowohl digitale als auch herkömmliche Medien finden sich in den Unterrichtsstunden wieder. Vorkenntnisse Die Lernenden haben bereits die Wörter für Lebensmittel und die Wochentage im Unterricht erlernt. Ist dies nicht der Fall, kann dies im Rahmen dieser Unterrichtsreihe nachgeholt werden. Bzgl. des Einsatzes der digitalen Medien, in diesem Fall eines Tablets, einer Digitalkamera oder eines Smartphones, ist es von Vorteil, wenn ein paar Kinder schon einmal mit einem Tablet oder aber Smartphone umgegangen sind und die Fotofunktion kennen. Diese Kinder fungieren als Gruppenleiter und können ihre Vorkenntnisse multiplikativ weitergeben. Ist dies nicht der Fall, erklärt die oder der Lehrende den Umgang mit dem Tablet und der App. Außerdem gibt es, wie weiter oben beschrieben, eine kurze Anleitung zur Unterstützung in der App. Didaktische Analyse Das Unterrichtsmaterial bietet eine Möglichkeit, digitale Medien fächerübergreifend einzusetzen. Es wird ein Produkt erstellt und die Kinder lernen beim Erstellen dieses Produktes – ganz nebenbei - den Umgang mit diesem Medium. Es muss vorher kein "Computer-Unterricht" stattfinden, da einige Kinder schon den Umgang mit dem Smartphone oder Tablet kennen. Lediglich der Einsatz eines PCs oder aber eines Laptops muss vorher ausführlicher geübt werden. Neben den Kompetenzbereichen der Medienkompetenzrahmen werden auch soziale Kompetenzen (Aufteilen von Aufgaben untereinander, Abwechseln, Abstimmen) der Kinder untereinander trainiert. Methodische Analyse Für diese Unterrichtseinheit bietet sich unbedingt die Arbeit mindestens in Teams, besser aber in Gruppen an. Die Vorkenntnisse und der oftmals selbstverständliche Umgang einiger Kinder mit Tablets oder Smartphones, ermöglicht es der Lehrkraft, die Kinder in ihrer Gruppenarbeit individuell zu beobachten, zu beurteilen und zu unterstützen. Je nachdem wie leistungsstark die Klasse ist, kann der Unterricht geöffnet werden. Dies gilt zum Beispiel für die Erstellung des Drehbuches, das gemeinsam oder aber in Gruppen erstellt wird. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erwerben und erweitern ihren Wortschatz zu den Themen food und days of the week . lesen und verstehen einen fremdsprachigen Text. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen ein technisches Bearbeitungswerkzeug kennen und wenden es kreativ an. planen, erstellen und präsentieren eine Produktion. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten paritätisch im Team oder der Gruppe zusammen. organisieren den Ablauf ihrer Arbeit gemeinsam.

Die digitalen Medien sind aus dem heutigen Kunstunterricht nicht mehr wegzudenken. Diese Unterrichtseinheit zeigt, wie sich in der Auseinandersetzung mit dem Selbstporträt digitale und analoge Medien im "Crossover" kreativitätsfördernd einsetzen lassen. Im Crossover analoger und digitaler Medien nähert sich die Klasse dem Thema des expressiven Selbstporträts. Die Schülerinnen und Schüler fertigen mit der Digitalkamera Porträts an und gestalten in Linolschnitt-Technik ein Selbstporträt auf der Basis einer vorher durchgeführten Tontrennung. Ausprobierend und experimentierend stellen sie mehrere farbige Drucke her. Diese werden eingescannt und am Computer per Bildbearbeitungssoftware weiter verändert und umgestaltet. Das Experimentieren und Ausprobieren während des Druckprozesses und am Computer steht im Vordergrund, so dass sich die Ergebnisse durch Variationenreichtum auszeichnen. Überraschende und neuartige Gestaltungswege können erkundet werden. Crossover als didaktische Methode Im Umgang mit neuen Medien schlug der Kunstpädagoge Henning Freiberg bereits 1995 eine Doppelstrategie vor: elementare, materialbezogene Grunderfahrungen ermöglichen und zugleich eine aktive und kritische Praxis mit den digitalen Medien fördern. Diese Doppelperspektive schützt vor blindem Medienoptimismus ebenso wie vor nostalgisch gefärbter Bewahrpädagogik. Crossover als didaktische Methode meint die Einbeziehung digitaler und analoger Gestaltungsanteile in den Kunstunterricht: nicht als "Entweder-Oder", sondern im sich ergänzenden, gegenseitig beeinflussenden Wechselspiel. Durch das Crossover entstehen Arbeitsergebnisse, die weder rein im Analogen noch im Digitalen hätten gestaltet werden können. Konzeption des Unterrichts Ein schneller Wechsel zwischen analog und digital und das Arbeiten in Stationen sind Voraussetzung für die Methode des Crossover. Tipps zum Unterrichtsverlauf Wie im Wechsel zwischen analogen und digitalen Unterrichtsphasen und Stationen ein Crossover-Konzept verwirklicht werden kann. Inhaltliche Ziele Die Schülerinnen und Schüler sollen kreativitätsanregende Herangehensweisen an analoge und digitale Medien erkunden und erproben. Teamarbeit als Arbeitsform erfahren. das Stationenlernen kennen lernen und üben. an ästhetische Erfahrungen herangeführt werden. im Druckprozess verschiedenartige Materialien und deren Qualitäten erfahren. prozessorientiert neue ästhetische Gestaltungswege ausprobieren. Ziele im Bereich der Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen das Crossover-Verfahren als neuartige Möglichkeit um Umgang mit Medien kennen lernen. einen unkonventionellen Umgang mit digitalen Medien lernen. ihre Wahrnehmungskompetenz in Bezug auf digitale Medien schulen und schärfen. ihre instrumentelle Medienkompetenz erweitern. Thema Expressives Selbstporträt - Linolschnitt und digitale Medien Autor Michael Schacht Fach Kunst Zielgruppe Sekundarstufe II Zeitraum 10 Unterrichtsstunden Verlaufsplan Verlaufsplan Expressives Selbstporträt zur Unterrichtseinheit Medien Linolschnittwerkzeug, Linolplatten, Druckfarben, Druckwalzen, Digitalkamera, Computer, Scanner, Farbdrucker Software Bildbearbeitungssoftware Voraussetzungen Grundkenntnisse in digitaler Bildbearbeitung Einbeziehung digitaler und analoger Gestaltungsanteile Standen die Medien im Kunstunterricht bisher meist zur Auswahl, das heißt getrennt nebeneinander, so meint Crossover als didaktische Methode die Einbeziehung digitaler und analoger Gestaltungsanteile. Nicht als "Entweder-Oder", sondern im sich ergänzenden, gegenseitig beeinflussenden Wechselspiel soll eine mediale Erfahrung im ästhetischen Bereich gemacht werden. Verzahnung und Crossover Solch ein Crossover wird in der Bildenden Kunst ebenfalls praktiziert. Paolo Bianchi schreibt: "Angesagt ist Crossover zwischen Stilen, Sparten und Gattungen, Sprüngen zwischen den Künsten, Kulturen und Kontinenten. Die Rede ist von einem permanenten Kunst-Zapping, das sich dem hohl-virtuosen Kästchendenken beziehungsweise Schubladenaufreißen entgegenstellt." Im schulischen Kunstunterricht wird die Verzahnung digitaler und analoger Gestaltungsmöglichkeiten heute verstärkt praktiziert, was auch aktuelle Beispiele im kubim-Projekt MuSe-Computer belegen. Durch das Crossover entstehen Arbeitsergebnisse, die weder rein im Analogen noch im Digitalen hätten gestaltet werden können. Wechsel von analog und digital Das Unterrichtskonzept sieht im Aktionsprozess einen immer schneller werdenden Wechsel von analogen und digitalen Anteilen vor, bis diese sich vermischen. Dieses Vorgehen bietet den Schülerinnen und Schülern zu Beginn des Unterrichtsprojekts zum Thema "Expressives Selbstporträt" die Sicherheit des Bekannten und eine intensive Auseinandersetzung mit den verwendeten Materialien. Für die digitale Gestaltung werden zu Beginn klare Vorgaben formuliert, so dass sich die Schülerinnen und Schüler nicht in den technischen Möglichkeiten, die die Bildbearbeitungsprogramme bieten, verlieren. In dieser Phase machen sie eigene Erfahrungen und entwickeln neue Ideen, bevor dann beide Verfahren offener und experimenteller genutzt werden. Analoge und digitale Stationen Die zu Beginn lineare Abfolge wird so langsam aufgelöst. Am Ende steht die freie Entscheidung, zu welchen Anteilen digital oder analog weitergearbeitet wird. Dieses Vorgehen wird durch den Einsatz von analogen und digitalen Stationen ermöglicht, die noch näher beschrieben werden. Hierdurch können die Schülerinnen und Schüler frei zwischen digitalen und analogen Arbeitsplätzen hin und her wechseln. Gegenseitiges digitales Fotografieren Nach einer kurzen Einführung in die Themen Expressionismus und expressives Porträt beginnen die Schülerinnen und Schüler, sich gegenseitig mit der Digitalkamera zu fotografieren. Hierbei wird in erster Linie das digitale Medium genutzt, da die Fotos unmittelbar vorliegen und weiterverarbeitet werden können. Die Porträts werden ausgedruckt, wobei bereits optional die Bildbearbeitung genutzt werden kann: beispielsweise können die Köpfe freigestellt werden, um einen ablenkenden Hintergrund zu entfernen. Tontrennung per Hand Die ausgedruckten Porträts dienen als Vorlage für die folgende Tontrennung. Diese könnte zwar auch über die digitale Bildbearbeitung erfolgen, jedoch wird an dieser Stelle - auch im Sinne des Crossover - ein analoger Weg gewählt. Über den Weg der Zeichnung erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler Kenntnisse über die Tontrennung und durchlaufen einen Abstraktionsprozess, der ihnen nicht vom Computer abgenommen werden soll. Experimentelles Arbeiten mit dem Druck Nach dem Übertragen der Zeichnung auf die Linolplatte und dem Linolschnitt folgen Probedrucke in Schwarz-Weiß zur Korrektur von Fehlern. Danach beginnt die erste Phase experimentellen Arbeitens, indem die Klasse auf verschiedene Untergründe wie Zeitung, Stoff, Zeitschriften und Holz druckt und die Wirkung verschiedener Druckfarben erprobt. In dieser Arbeitsphase können die Schülerinnen und Schüler in Teams zusammenarbeiten und sich gegenseitig Tipps geben. Dies führt dazu, dass Ideen anderer Jugendlicher übernommen und weiterentwickelt werden. Analoge und digitale Stationen An diesem Punkt sind verschiedene Stationen des Lernens erforderlich, da die Arbeitsgeschwindigkeit individuell unterschiedlich ist. Parallel kann an analogen Druckstationen sowie an digitalen Stationen gearbeitet werden. An der digitalen Station werden die Ergebnisse eingescannt und per Bildbearbeitung verändert. Im Scanprozess kann dabei das Bild bereits durch Verschieben oder Auflegen einer Folie zwischen Glas und Bild irritierend modifiziert werden. Unterschiedliche Druckverfahren (wie das Abklatschverfahren) kommen hier genauso zum Einsatz wie verschiedenartige Hintergründe: Zeitschriftenbilder, Landschaftsbilder, Bilder aus dem Internet. Diese Materialien können und sollen selbstverständlich von den Schülerinnen und Schülern mitgebracht werden und verweisen auch auf deren individuelle Materialbezüge. Gegenseitige Inspiration Obwohl die Schülerinnen und Schüler ihr eigenes Werk gestalten, arbeiten sie während der Unterrichtseinheit zum Thema "Expressives Selbstporträt" an den einzelnen digitalen und analogen Stationen zusammen. Dies führt zur gegenseitigen Inspiration und zu der Übernahme und Weiterentwicklung von Ideen. Aufgrund der stark experimentell geprägten Arbeitsatmosphäre entstehen sehr variantenreiche Ergebnisse. Folglich ist diese Arbeitsphase nicht von Konkurrenz geprägt, sondern es herrscht eine produktive und offene Haltung vor. Phasen der Reflexion Das experimentierende Arbeiten sollte immer wieder von Phasen der Reflexion unterbrochen werden, in denen die Schülerinnen und Schüler unter Anleitung der Lehrkraft oder in kleineren Gruppen selbstständig ihre Ergebnisse kritisch besprechen und qualitativ bewerten. So kristallisieren sich Gestaltungselemente und -wege heraus, die weiter verfolgt werden können. Rasenstücke/Starportraits Boysen-Stern, Hans-Jürgen: Rasenstücke/Starportraits. In: Wagner, Ernst u. a.: Computer. Fachtypische Anwendungen im Kunstunterricht (BDK-Materialien 9). Supplement zu BDK-Mitteilungen 1/2004, S. 27-28 Thesen zur Bilderziehung Freiberg, Henning: Thesen zur Bilderziehung. Plädoyer für ein neues Fachverständnis in der Bild-Mediengesellschaft. In: BDK-Mitteilungen 2/1995, S. 21-23 Art&Pop&Crossover Bianchi, Paolo: Art&Pop&Crossover. In: Kunstforum International Bd. 134 1996a, S. 53-55

Schülerinnen und Schüler untersuchen mit einem Fallkapselsystem die Veränderungen einer Kerzenflamme, wenn Gravitation in Mikrogravitation übergeht. Sie erstellen Videofilme und werten diese aus.Zu den ersten wissenschaftlichen Experimenten, die unter Mikrogravitationsbedingungen in einer Raumstation durchgeführt wurden, gehörte die Untersuchung einer Kerzenflamme. Ähnliche Experimente können in der Schule auch mit einem Fallkapselsystem durchgeführt werden, dessen Aufbau in dem Beitrag Mikrogravitation - Experimente im freien Fall ausführlich beschrieben wird. Der hier vorgestellte Versuch führt zu überraschenden Ergebnissen bezüglich der Bildung von Rußpartikeln unter den Bedingungen der Mikrogravitation.Wenn Schülerinnen und Schüler im Internet nach Phänomenen der Mikrogravitation suchen, werden sie auf faszinierende Bilder von Kerzenflammen stoßen, die kugelförmig und blau leuchten. Sie können die Entstehung des Phänomens gut verstehen, wenn sie eigene Experimente mit einem Fallkapselsystem durchführen. Zuvor müssen sie die Vorgänge in einer unter normalen Gravitationsbedingungen brennenden Kerze kennen lernen. Bei den Fallexperimenten werden sie im Flammenbereich interessante Strukturen entdecken, die nicht in Lehrbüchern zu finden sind. Sie können die Bildung von Ruß bei Mikrogravitation beobachten. Grundlagen, Ergebnisse und Deutung des Versuchs Videobilder dokumentieren die Veränderungen der Flamme bei Eintritt der Mikrogravitation. Neben der Deutung der Effekte finden Sie hier weiterführende Fragen, die die Lernenden zu eigenständigem Experimentieren anregen. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Kerzenflamme vor und nach dem Start der Fallkapsel mit einer Digitalkamera filmen und aus den Videofilmen mit einem Computerprogramm Videobilder extrahieren können. die Struktur einer unter normalen Gravitationsbedingungen leuchtenden Kerzenflamme beschreiben und die Vorgänge in den charakteristischen Flammenzonen darstellen können. die Veränderung der Gestalt der Kerzenflamme beim Übergang zur Mikrogravitation beschreiben und erklären können. die Ursache für die vermehrte Bildung von Rußpartikeln beim Übergang zur Mikrogravitation nennen können. Thema Das Herz einer Kerzenflamme bei Mikrogravitation Autor Dr. Volker Martini Fach Physik Zielgruppe Jahrgangsstufen 9-11 Zeitraum 2 Doppelstunden oder freie Zeiteinteilung außerhalb des Unterrichts Technische Voraussetzungen Mikrogravitation - Experimente im freien Fall mit Digitalkamera; Computerprogramm zum Extrahieren von Videobildern aus einem Videofilm (MAGIX Video deluxe 15 oder vergleichbare Software) Für die Experimente bei Mikrogravitation ist die dunkle Zone, also das "kalte Herz" der Flamme, von besonderem Interesse. Eine Flamme lässt sich grob in drei Zonen gliedern: Eine blau leuchtende Zone (1), eine dunkle Zone (2) und eine weißlich-gelb leuchtende Zone (3). Die blau leuchtende Zone umgibt kelchförmig den unteren Teil der Flamme. Hier wird ein Teil des Paraffins vollständig zu Wasser und Kohlenstoffdioxid verbrannt. Die dunkle Zone ist gefüllt mit verdampftem Paraffin. Im oberen Teil dieser Zone beginnt infolge des Sauerstoffmangels die Pyrolyse des Paraffins, bei der Kohlenstoffpartikel entstehen. In der weißlich-gelb leuchtenden Zone schreitet die Pyrolyse weiter fort. Die entstehenden Kohlenstoffpartikel glühen und strahlen Licht und Wärme ab. An der Grenze zur umgebenden sauerstoffreichen Luft verbrennen die Kohlenstoffpartikel größtenteils zu Kohlenstoffdioxid. Abb. 2 zeigt das Videobild einer Kerzenflamme, das 0,167 Sekunden nach dem Start des Fallkapselsystems aufgenommen wurde. Man sieht eine kugelförmige Kerzenflamme mit einer kleinen "Krone" aus hell leuchtenden Partikeln, die aus der Flammenkugel herausragt. Dabei handelt es sich um glühende Rußpartikel, die im Zentrum der Kerzenflamme, ihrem "kalten Herz", gebildet wurden. Die Veränderungen der Kerzenflamme sind in Abb. 3 zu sehen. Die Bildserien wurden vor dunklem und vor hellem Hintergrund aufgenommen. Normale Gravitationsbedingungen Vor dem Start hat die Kerzenflamme die vertraute nach oben weisende kegelförmige Gestalt. Die heißen Gase in ihr sind leichter als die umgebende Luft und streben, angetrieben durch die Auftriebskraft, nach oben. Die dabei entstehende Konvektionsströmung versorgt die Flamme mit Sauerstoff aus der umgebenden Luft. Verkürzung der Flamme und Rußbildung Nach dem Start der Fallkapsel wird die Kerzenflamme kugelförmig und dunkler. Mit der Gravitationskraft verschwindet auch die durch sie verursachte Auftriebskraft. Die heißen Gase streben nicht mehr nach oben und die Flamme wird nicht mehr so gut mit Sauerstoff versorgt. Wegen der wegfallenden Konvektion muss der für die Verbrennung notwendige Sauerstoff durch die viel langsamere Diffusion bereitgestellt werden. Die Temperatur der Kerzenflamme sinkt und fällt unter den für die vollständige Verbrennung von Kohlenstoff notwendigen Mindestwert von 1.000 Grad Celsius. Es bilden sich Partikel aus nicht verbranntem Kohlenstoff. Die Kerzenflamme bildet vermehrt Ruß. Zeitverlauf In den Videobildern von Abb. 3 lässt sich gut verfolgen, wie sich nach dem Start des Fallkapselsystems in der Kerzenflamme relativ große Rußpartikel bilden. Bereits nach 0,1 Sekunden hat sich die helle Flammenzone zurückgebildet. Übrig bleibt die kugelförmige dunkle Zone mit einer aufgesetzten zylindrischen Struktur. Einzelne Partikel lassen sich noch nicht identifizieren. Nach 0,2 Sekunden erscheinen vor dunklem Hintergrund im oberen zylindrischen Teil der Flamme, der sich zum Docht hin kegelförmig erweitert, hell leuchtende, glühende Kohlenstoffpartikel. Ihr Durchmesser liegt in einer Größenordnung von 100 Mikrometern. Vor hellem Hintergrund sind diese Partikel nicht zu sehen. Hingegen erscheinen dort auf dem Mantel der inneren kegelförmigen Struktur dunkle Schleier, die auf kältere Kohlenstoffpartikel hindeuten. Nach 0,3 Sekunden ist die Anzahl leuchtender Partikel deutlich zurückgegangen. Es erscheinen vermehrt größere und dunkle Partikel, die vor hellem Hintergrund besonders gut zu sehen sind. Die Flamme rußt. Die Produktion der Rußpartikel konzentriert sich auf wenige Bereiche der Flamme. Auffallend ist eine in der Mitte der Flamme vom Docht ausgehende schmale Spur besonders großer Partikel. Die folgenden Fragen geben den Schülerinnen und Schülern Anregungen für vertiefende Untersuchungen. Von besonderer Bedeutung sind Fragen, die durch eigenständiges Experimentieren beantwortet werden können: Wie viele dunkle Rußpartikel, die größer als 50 Mikrometer sind, werden beim Fallexperiment gebildet? Welchen Durchmesser hat das größte Rußpartikel? Mit welcher Geschwindigkeit bewegen sich die Rußpartikel nach oben? Welches Bild liefert die Kerzenflamme im Fallversuch, wenn man die Kerze so dreht, dass der Docht nach hinten oder nach vorne weist? In dem Versuch wird eine Kerze aus Paraffin verwendet. Gibt es Unterschiede, wenn man stattdessen Kerzen aus Stearin oder Bienenwachs einsetzt? Neues entdecken So erfahren Schülerinnen und Schüler beispielhaft die unschätzbare Bedeutung von Experimenten, wenn es darum geht, komplexe Vorgänge besser verstehen zu können. Zudem ist die Chance groß, dass sie bei der Untersuchung der Fragen auch auf ganz neue Effekte stoßen.