Die Inszenierung eines Theaterstückes schafft eine Verbindung von traditionellen Ausdrucksformen und neuen Medien. Das Thema bestimmt dabei den Einsatz der Handwerkszeuge und Medien. Die Verbindung von Theaterspiel und neuen Medien ist ein geeignetes Thema, um eine Brücke zwischen traditionellen Ausdrucksformen und den erweiterten Möglichkeiten digitaler Medien zu schlagen. Mit etwas Aufwand und gegebenenfalls der Unterstützung durch Medien- und Theaterpädagogen lässt sich ein Theater-Medien-Projekt im Rahmen einer Projektwoche oder in einer Arbeitsgemeinschaft ein fächerverbindender Unterricht zwischen Kunst, Musik und Deutsch realisieren. Nicht nur Schauspieler, sondern auch digitale Kulissenschieber und Tonmeister werden hierfür benötigt. Zwei Arbeitsgruppen, die sich den Themen Schauspiel und Multimedia widmen, produzieren in intensiver Zusammenarbeit ein Theaterstück mit medialen Gestaltungselementen. Teamwork zwischen Schauspiel und Multimedia Im Theater-Medien-Projekt PLAY IT ist das Bühnenbild nicht bloß Hintergrundgemälde, es ist mehr als die Illustration einzelner Szenen. Die Bühnenbildelemente Licht, Ton und Bildprojektionen konstituieren die Handlung der Schauspielgruppe wesentlich mit. Kulisse und darstellendes Spiel greifen ineinander. Die Arbeitsgruppen Schauspiel und Multimedia, in denen sich die Schülerinnen und Schüler engagieren, sind in den Produktionsphasen an mehreren Stellen auf eine intensive Zusammenarbeit angewiesen. Warm-up: Gruppendynamik im Theaterspiel Wie sich die Schülerinnen und Schüler durch Aufwärmübungen auf ein Thema einstimmen und Ausdrucks- und Darstellungsformen erproben. Einstimmung: Begegnungen inszenieren Wie Übungen zur spielerischen Einstimmung und Kontaktaufnahme anregen und Fähigkeiten zur Improvisation vermittelt werden. Multimediale Experimente: Bilderwelten in Clip-Manier Wie sich durch Arbeitsteilung in der Theater- und Multimedia-Gruppe die Medienproduktion dem Theaterschauspiel anpassen lässt. Diffusion: Spiel zwischen Realität und Medialität Wie die Grenzen zwischen Schauspiel und Projektion, zwischen real Gespieltem und medial Dargestelltem verwischen. Inszenierung: Diskrepanz zum Gewohnten Wie durch Anleitung und Bekräftigung gewohnte Wahrnehmungen durchbrochen und neue Überraschungen und Irritationen in der Inszenierung geschaffen werden. Inhaltliche Ziele Die Schülerinnen und Schüler sollen in Teamarbeit kommunikative Kompetenzen erlernen. unterschiedliche Ausdrucks- und Darstellungsformen erproben. innerhalb eines umfangreichen Projekts selbstständig Aufgaben übernehmen. die Wirkung digitaler Medien in einem Theaterstück erfahren. Ziele im Bereich der Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Bilder als Visualisierungsinstrumente nutzen. großformatige Bildprojektionen gestalten. Töne als Unterstützungselement gezielt einsetzen. mediale Räume gestalten lernen. Thema PLAY IT - Theater multimedial Autorin Sabine Kretschmer Fach Kunst, Musik und Deutsch Zielgruppe Sekundarstufe I Zeitraum Projektwoche oder im Rahmen einer AG in einem Schulhalbjahr Verlaufsplan Verlaufsplan PLAY IT - Theater multimedial zur Unterrichtseinheit Medien Digital-Kamera, Mini-Disc-Recorder, Beamer, Rückprojektionsleinwand, Multimedia-Computer Software Visualisierungssoftware, Soundbearbeitungsprogramm Voraussetzungen Grundkenntnisse in der digitalen Bild- und Tonbearbeitung Lockern, lösen und entfalten Es ist wichtig die gemeinsame Projektarbeit mit gezielten Übungen zu begleiten. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer stimmen sich bei solchen Übungen auf das Thema ein, sie lockern sich und lösen Anspannungen. Erst wenn sich jede Person einmal mit den anderen im Raum bewegt und kommuniziert hat, fällt es anschließend leichter, sich selbst darzustellen. Denn das darstellende Spiel bietet Raum und Zeit, über sich selbst nachzudenken und sich in Gruppenprozesse zu vertiefen. Fragen wie "Wer bin ich?", "Wie wirke ich?", "Wie möchte ich sein?", "Wie verhalte ich mich?" werden im Handlungsprozess erlebbar. Dynamik in der Gruppe Das Theaterspielen spricht alle Sinne an. Es fördert das Wahrnehmungs- und Ausdrucksvermögen, das Einfühlungsvermögen und die sozialen Kompetenzen in der Gruppe. Dafür ist es günstig, mit allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern des Projekts zu Beginn durch eine spielerische Sequenz einzusteigen und einen gemeinsamen Abschluss zur Tagesauswertung anzubieten. In den Arbeitsphasen muss auf die Stimmungen in den Gruppen reagiert und auch auf eventuelle Missstimmungen geachtet werden. Spiele zur Gruppenstärkung können dabei effektive "Helferlein" sein. Übungen zur Improvisation und Szenengestaltung Im Theater-Medien-Projekt wurden für die "Phase des Ankommens" spielerische Inputs angeboten, bei denen alle mitmachen konnten. Bei diesen Aufwärmübungen konnten bereits Elemente des Darstellens gezielt einbezogen werden. Zwei Übungen sollten die Fähigkeiten für Improvisation und Szenengestaltung geben. Die erste Übung gibt einen offenen gestalteten Impuls, bei dem Improvisation individuell erprobt werden kann. In der zweiten geführten Aufgabenstellung wird eine Situation vorgegeben, die als Szene nachempfunden und dargestellt werden soll. Wahrnehmung der Körperteile Alle gehen kreuz und quer durch den Raum, ohne einander zu beachten. Dann wird die Wahrnehmung auf verschiedene Körperteile gelenkt. Die Aufgaben lauten: Erspürt mit den Füßen den Boden, rollt weich ab. Geht stark auf den Außenfuß und dann auf den Innenfuß. Geht hoch, mit Körperspannung, stolz, tief und schlaff. Kontaktaufnahme mit anderen Dann geht es weiter mit der Kontaktaufnahme untereinander. Wer auf einen anderen trifft, nimmt ohne zu sprechen kurz Kontakt auf: Geheimgruß: Berührt einander kurz oder verbeugt euch diskret. Teilt euch mit den Augen etwas Bedeutendes oder Trauriges mit. Der Erste begrüßt mit einer Grimasse, die der Zweite zurückgibt. Begrüßt einander lautstark in Kauderwelsch. Umarmt euch schweigend. Nehmt euch eine kleine zeremonielle Begrüßungsform vor, begrüßt euch entsprechend, wenn ihr aufeinander trefft. Zum Bahnhof eilen "Zum Bahnhof eilen" ist Thema für eine spielerische Einstimmung auf die Theaterarbeit. Die Schülerinnen und Schüler bewegen sich in unterschiedlichem Tempo (Stufe 1 bis 6) durch den Raum. Jeder ist allein unterwegs und darf niemanden berühren. Dennoch entsteht ein Gemeinschaftsgefühl, da alle in derselben Situation sind. Das Tempo wird in den einzelnen Stufen vorgegeben. Je höher das Tempo ist, desto mehr Achtsamkeit ist gefordert. Die Schüler/innen und Schüler folgen einzelnen Aufgaben, ohne je anzuhalten. Folgende Szeneaufgaben werden gestellt: Geht in gemütlichem Spaziertempo durch den Raum. Geht euren eigenen Weg. Nehmt euch vor, jeden Teil des Raumes zu betreten. Ihr seid auf dem Weg zum Bahnhof. Zum Glück seid ihr frühzeitig von zu Hause weg. So könnt ihr unbekümmert und gemütlich schlendern. Hier und dort könnt ihr sogar jemanden grüßen (Stufe 1). Jetzt schaut ihr auf die Uhr. So viel Zeit habt ihr gar nicht. Ihr beschleunigt den Schritt (Stufe 2). Ihr erhascht einen Blick auf die Turmuhr. Diese zeigt eine fortgeschrittene Zeit an. Ob eure Uhr falsch geht? Ihr beschleunigt nochmals (Stufe 3). Ihr kommt am Uhrengeschäft vorbei. Ein hastiger Blick ins Schaufenster zeigt viele Uhren mit verschiedenen Zeitangaben. Das irritiert euch. Und ihr dürft den Zug nicht verpassen (Stufe 4). Endlich ist die Bahnhofsuhr in Sicht. Nur noch eine Minute bis zur Abfahrt! (Stufe 5). Atemlos kommt ihr auf dem Bahnsteig gerannt (Stufe 6) und seht nur noch das Schlusslicht des Zuges. Nach einem kurzen Zeichen des Ärgers schlendert ihr gemütlich wieder zurück (Stufe 1). Zusammenspiel von Theater- und Multimedia-Gruppe Das gesamte Theater-Medien-Projekt umfasst das Moment der multimedialen Inszenierung. Hierzu gehören die Vorbereitung des Darzustellenden und die Produktion von Medienereignissen. Im Theater-Medien-Projekt geschah dies in zwei aufeinander folgenden Schritten. Die Theater-Gruppe überarbeitete die szenische Vorlage, das Skript eines Theaterstückes, studierte das szenische Spiel ein und wählte passende Requisiten aus. Die Multimedia-Gruppe erarbeitete Bildprojektionen und Sounds für das Stück und probte Übergänge und Effekte. Die eigentliche Inszenierung wurde erst im zweiten Schritt, im Zusammenspiel beider Gruppen realisiert. Erst die Fotos, dann die digitale Bearbeitung Für eine Szene des Theaterstücks soll die Multimedia-Gruppe einen Hintergrund gestalten, in der die Schauspieler durch das Lösen eines Ziegelsteines aus einer Mauer in einen Geheimgang stürzen. Mit einem stehenden Bild ist diese Aufgabe nicht zu lösen, deshalb muss eine Sequenz mit verschiedenen Bildern gestaltet werden. Auf Anregung fotografieren die Schülerinnen und Schüler mit der Digitalkamera eine gemauerte Säule in der Schule. Um das Lösen eines Steines und den anschließenden Sturz in den Tunnel in der Szene darstellen zu können, ist eine digitale Nachbearbeitung der Fotografien erforderlich. Arbeit mit dem Video-Jockey-Programm Der Sturz in einen Tunnel wird mit Computereffekten clipartig umgesetzt. Die gesamte Sequenz soll aussehen wie ein Videoclip. So greifen die Schülerinnen und Schüler in der Darstellung des Sturzes auf einen Effekt aus einem Video-Jockey-Programm (ArKaos VJ) zurück. Mit diesem Programm können einzelne Tasten mit Bildern belegt und zugleich Effekte auf die Bilder angewendet werden. Bei einem dieser Effekte wird das Bild der gemauerten Wand zu einer Röhre und bewegt sich dabei so, als würde man in die Röhre hinein gesogen. Die Geschwindigkeit der Bilder passen die Schülerinnen und Schüler an einen eingespielten Sound an. Der fertige Effekt erinnert an Szenen in Action- oder Science-Fiction-Filmen, in denen die Helden etwa durch Luftschächte fliehen. Effekte in Videoclip-Manier Von der Vielzahl der Effektmöglichkeiten zeigen sich die Schülerinnen und Schüler beeindruckt. Und dennoch begründen sie ihre Auswahl schließlich mit der Prämisse, dass der gewählte Effekt ohne Brüche in das Schauspiel passen muss. An der Produktion der Sturz-Sequenz zeigt sich, wie bei der multimedialen Gestaltung der Hintergründe die Geschwindigkeit der Effekte und das Zusammenspiel von Ton und Bild thematisiert werden. Es wird deutlich, dass die Schülerinnen und Schüler präzise Vorstellungen davon haben, welches Tempo sie an welcher Stelle durch ihre Projektion darstellen möchten. Die Orientierung an einer Videoclip-Ästhetik zeigt, dass sich diese Vorstellungen aus Rezeptionserfahrungen ableiten. Mehr als nur Kulisse Immer wieder wird beim Theater-Medien-Projekt die Grenze zwischen Projektion und Schauspiel, zwischen multimedial gestalteten Bilder- und Soundwelten und real gespieltem Theater thematisiert. Dann ist die multimediale Projektion mehr als nur Kulisse, sondern vielmehr ein Teil der Handlung. In diesen Momenten müssen sich die Schauspielerinnen und Schauspieler auf die Kulisse einlassen und mit ihr agieren, anstatt nur davor zu spielen. Beispielhafte Entgrenzung Anhand einer einfachen Szene kann diese Entgrenzung verdeutlicht werden. Die Rahmenhandlung des Theaterstücks bilden zwei Szenen: Am Anfang und am Ende des Stückes schreibt die Hauptfigur Daniel in ein Tagebuch. In einem klassischen Stück hätte die Schauspielerin oder der Schauspieler vermutlich mit einem Buch an einem Tisch gesessen und laut sprechend geschrieben. Anders beim Theater-Medien-Projekt. Hier spielen Daniel und die Kulisse. Die Kulisse ist ein Foto eines Jugendzimmers. Darauf zu sehen sind ein Schulrucksack, ein Keyboard und ein aufgeschlagenes Buch auf dem Fußboden. Daniel sitzt vor der Projektion und schreibt scheinbar auf die Leinwand und zugleich in das Buch, während der von ihm gesprochene Text aus dem Off von einem Rechner eingespielt wird. Interaktion mit dem Medialen Da das Buch fest auf der Leinwand verankert ist, stellt sich für den Schauspieler die Notwendigkeit, sich räumlich an der Projektion zu orientieren. Zugleich muss er seine virtuelle Schreibhandlung zeitlich synchron mit der Toneinspielung koordinieren. Hier wird in einer scheinbar einfachen Szene die Grenze zwischen real Gespieltem und medial Dargestelltem verwischt. Die Wirkung der Projektionen Erst am letzten Tag des Projekts konnte die Multimedia-Gruppe die Wirkung ihrer Bilder und Clip-Sequenzen als Projektionen auf dem Beamer mit dem Schauspiel erleben. Dabei wurde deutlich, dass eine solche Inszenierung immer auch ein Abstimmen auf verschiedene Vorstellungen und Gegebenheiten ist. Anders als es sich viele der Teilnehmerinnen und Teilnehmer vorgestellt hatten, konnten die Bilder nicht von oben oder hinten auf die Leinwand projiziert werden, sondern die Schauspielerinnen mussten im Lichtstrahl der Projektionen spielen. Hierdurch entstanden Schattenwürfe auf der Leinwand, an denen sich viele zunächst störten. Diskrepanz zum gewohnten Wahrnehmungsangebot Die Diskrepanz zwischen den aus gewohnten Wahrnehmungsangeboten genährten Ansprüchen und den Möglichkeiten innerhalb der Projektarbeit wurde jedoch akzeptiert. Der Stolz auf das Entstandene und der Gesamteindruck überwogen. Es zeigte sich, dass im eigenen Gestalten die Gelegenheit wahrgenommen wurde, von präformierten Erwartungen Abstand zu nehmen und sich auf andere, nicht kommerziell durchgestylte Wahrnehmungsangebote einzulassen. Auffällig war dennoch, dass sich die Schülerinnen und Schüler vorzugsweise innerhalb bestehender Gestaltungslogiken von Bild und Ton bewegten und diese in ihren Arbeiten aufnahmen. Kaum nutzten sie die multimedialen Möglichkeiten dazu, Gestaltungserwartungen zu durchbrechen und damit Überraschung oder Irritation zu stiften. Präformierung durchbrechen Hier stießen die Teilnehmerinnen auf eine Grenze, die sie nur durch Betreuung seitens der Pädagoginnen und Pädagogen überwanden. Durch Anregung wurde in einigen Szenen ein Bild so stark verfremdet, dass es nicht mehr eindeutig den Vorlagen aus Kino und Musikfernsehen zuzuordnen war. Der Mut zum Bruch mit Erwartungen schöpfte sich aus den mehrfachen Bekräftigungen, dass ihre Gestaltung für das Publikum dennoch ansprechend sei. Die "Begrenzung durch Präformierung", also die Grenzsetzung durch bestehende Gestaltungslogiken zu durchbrechen, wagten die Schülerinnen und Schüler nur durch bestärkendes Feedback. MIXTOUR - Das Medienmobil Arbeitsgemeinschaft Jugendfreizeitstätten Sachen e.V. (Hrsg.): Mixtour - Das Medienmobil. Ansätze, Methoden und Reflexionen ästhetischer Bildung mit neuen Medien, Chemnitz 2005.

Vor 100 Jahren – am 22. Juni 1910 – wurde Konrad Zuse geboren. Das Zuse-Jahr 2010 soll dieses Jubiläum gebührend ehren. In dieser Unterrichtseinheit erhalten Schülerinnen und Schüler Einblicke in die Erfindung des Computers durch Konrad Zuse und in die Funktionsweise seines ersten Rechners - den Z3.Was sind Dualzahlen und warum rechnen Computer mit ihnen? Wie funktioniert binäre Logik und was sind logische Gatter? Wie arbeitete Konrad Zuses Z3? Die Antworten auf diese Fragen können Schülerinnen und Schüler mit einer zum Zuse-Jahr 2010 entwickelten Lernumgebung finden. Die dynamischen Arbeitsblätter enthalten interaktive Übungen und Veranschaulichungen, die mit LogiFlash erstellt wurden. Dieser Logiksimulator für die Darstellung von digitalen Schaltungen wurde am Lehrstuhl für Technische Informatik der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main entwickelt und steht kostenfrei zur Verfügung. Würdigung der Leistung Konrad Zuses Die hier vorgestellte Lernumgebung kann im Rahmen des Lehrplans genutzt werden. Konzipiert wurde sie vom Autor aber insbesondere zur Würdigung von Konrad Zuse (1910-1995) im Zuse-Jahr 2010. Hier bietet sich ihr Einsatz im Rahmen eingeschobener Unterrichtsstunden an (eine Doppelstunde sollte reichen). Im Verlauf des Unterrichtsgesprächs kann ferner auf die Begriffe Verarbeitungsbreite (Bit) und Speichergröße (Bit und Byte) eingegangen werden. Einführung der Lernumgebung per Beamer Schülerinnen und Schüler der Klasse 7 sind den Einsatz interaktiver Arbeitsblätter oft noch nicht gewohnt. Daher sollte der Umgang damit zunächst von der Lehrperson per Beamer gezeigt werden. Insbesondere der Umgang mit den interaktiven LogiFlash-Simulationen kann so demonstriert werden. Hinweise zu den Übungen Ein Hinweis auf die Notwendigkeit einer korrekten Zahleneingabe bei den Übungen führt zu erhöhter Konzentration und damit zu weniger Frusterlebnissen. Diese entstehen, wenn Fragen inhaltlich richtig, aber formal fehlerhaft (zum Beispiel durch Leerstellen) in die Arbeitsblätter eingegeben werden. Die Angaben werden dann als falsch bewertet. Auch Partnerarbeiten zwischen Schülerinnen und Schülern mit guten Deutschkenntnissen und Lernenden, denen die deutsche Sprache schwer fällt (Integrationskinder), kann zur Vermeidung von Frusterlebnissen beitragen. Aufbau und Inhalte der Lernumgebung Die Themen der Lernumgebung werden kurz vorgestellt. Screenshots zeigen Ausschnitte aus den interaktiven Übungen. Green IT Von der Erfindung des Computers kann ein Bogen geschlagen werden zum heutigen rasanten Wachstum der Datenströme im Internet, die einen signifikanten Beitrag zum Kohlenstoffdioxidausstoß leisten werden, wenn die Energieeffizienz der heutigen Technologie nicht stark verbessert wird. "Green IT" ist das Schlagwort. Computer Gestern - Heute - Morgen: "Green IT" In Zeiten drastisch wachsender Datenströme muss die Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnologie umwelt- und ressourcenschonend gestaltet werden. Die Schülerinnen und Schüler sollen im Lernbereich "Computer verstehen: Daten und Strukturen" den grundlegenden Aufbau eines Computers kennen (Hardware, Prozessor, Bus, Speicher). das Blockschaltbild eines Computers verstehen. das Prinzip "Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe" verstehen. die Auswirkungen der Rechentechnik aus historischer Sicht bewerten. ein Modell für Informatiksysteme kennenlernen. im Wahlpflichtbereich "Computer Gestern - Heute - Morgen" die Leistung eines Rechners anhand verschiedener Kriterien beurteilen können. die Lernumgebung für das Fach Mathematik zur Prüfungsvorbereitung zum Thema Stellenwertsysteme (Klasse 10) nutzen. Thema Die Erfindung des Computers - Zuses Z3 Autor Jens Tiburski Fächer Informatik, Mathematik (Stellenwertsysteme) Zielgruppe ab Klasse 7 (Informatik), Klasse 10 (Mathematik) Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen Computer in ausreichender Zahl (Einzel- oder Partnerarbeit); aktiviertes Java-Script, Flash Player Zuerst werden die Schülerinnen und Schüler darauf aufmerksam gemacht, dass die Rechenmaschinen vor der Erfindung des Computers noch mechanisch funktionierten. Doch selbst herausragende Konstruktionen demonstrierten lediglich die Unmöglichkeit, analytische Maschinen von hoher Komplexität technisch zu verwirklichen. Das macht die Genialität Zuses deutlich, der mit zwei revolutionären Ideen die Entwicklung des modernen Computers ermöglichte: Durch den Vergleich mit Anlagen aus der Nachrichtentechnik kam er zu dem Schluss, dass Rechenmaschinen ebenfalls elektronisch funktionieren müssten - durch den Einsatz von Relais als Schalter. Da Relais nur zwei Schaltzustände kennen - High und Low - erkannte Zuse, dass Rechenmaschinen auf dem Dualsystem basieren müssten. Boolesche Logik Also stellte er seine Experimente mit mechanischen Rechenmaschinen ein (der Zuse Z1 war noch ein mechanischer Rechner) und arbeitete an der Umsetzung der Rechenregeln für Dualzahlen mittels logischer Operatoren. Dass es die Boolesche Logik schon gab, wusste Konrad Zuse nicht. Er entwickelte jedoch unabhängig dieselben Schlussfolgerungen. Die interaktiven Arbeitsmaterialien der Unterrichtseinheit beginnen mit der Erforschung der Rechenregeln für das Dualsystem (also das Zahlensystem auf der Basis 2). Nach grundsätzlichen Erläuterungen haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ihr erworbenes Wissen in interaktiven Aufgabenstellungen zu testen. Nach der Konvertierung von Dezimalzahlen in Dualzahlen (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken) und umgekehrt sind Additions- sowie eine Multiplikationsaufgabe zu lösen. Die Lernumgebung gibt den Schülerinnen und Schülern Rückmeldungen zum Erfolg ihrer Bemühungen. Den nächsten inhaltlichen Schwerpunkt bildet das Verständnis sogenannter logischer Gatter. Es wird gezeigt, wie solche Gatter aufgebaut sind und welche Funktion sie erfüllen. Dabei beschränkt sich die Lernumgebung auf die wesentlichen Gatter: And-Gatter Or-Gatter Xor-Gatter Nand-Gatter Nor-Gatter Xnor-Gatter Interaktive Übungen Mithilfe von Flash-Simulationen logischer Schaltungen (erstellt mit LogiFlash ) können die Schülerinnen und Schüler die Erklärungen nachvollziehen und eigene Überlegungen visualisieren. Das Kapitel enthält interaktive Übungen zu Wahrheitstabellen logischer Gatter. In verschiedenen Aufgaben können die Schülerinnen und Schüler Wahrheitstabellen vorgegebener Gatter erkunden sowie Gatter anhand ihres Verhaltens zuordnen. Abb. 2 zeigt ein Beispiel: In der Übung muss die Wahrheitstabelle ermittelt und dem entsprechenden Gatter zugeordnet werden. Danach werden - mithilfe der Gatter - die Rechenregeln für Dualzahlen digital umgesetzt. Der 1-Bit-Addierer bildet die Grundlage für das Verständnis des Zusammenhangs zwischen Rechenregeln und logischen Gattern. Wenn dieses Funktionsprinzip verstanden wurde, geht es mit dem 8-Bit-Addierer weiter. Hier liegt der Schwerpunkt auf der Weitergabe des Übertrags. Es kann zwar nur der Übertrag 1 entstehen, aber dieser muss gegebenenfalls über mehrere Stellen weitergegeben werden. Die sich daraus ergebenden Überlegungen zum Einsatz verschiedener Gatter führen auf eine schon recht komplexe Schaltung mit einer Vielzahl von Gattern, die - zur optischen Abgrenzung - in verschiedenen Reihen angeordnet sind (Abb. 3, Platzhalter bitte anklicken). Dieser 8-Bit-Addierer ist nun das eigentliche Rechenwerk des Z3. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es sich um ein stark vereinfachtes Modell des Rechenwerks von Konrad Zuse handelt. Im Gegensatz zu Konrad Zuses Rechner wird unser Rechenwerk nun aber noch mit Wandlern zur Ein- und Ausgabe von Dezimalziffern ausgestattet: Dezimal-Dual-Wandler Dieser Wandler basiert komplett auf Or-Gattern, die dafür sorgen, dass eingegebene Dezimalziffern über die Lampen am Ausgang als Dualzahlen weitergegeben werden. Dual-Dezimal-Wandler Dieser Wandler verwendet zwei Gattertypen, das And-Gatter und das Nor-Gatter. Das jeweilige And-Gatter testet die gesetzten richtigen Bits, während das Nor-Gatter falsch gesetzte Bits "herausfiltert". So wird zum Beispiel die Lampe mit der Nummer 7 nur dann auf High-Level gesetzt, wenn die Bits 1, 2 und 3 aktiviert sind und gleichzeitig die Bits 4 und 5 deaktiviert sind (Abb. 4). Wenn man nun den 8-Bit-Addierer mit zwei Dezimal-Dual-Wandlern zur Eingabe von Dezimalziffern und einem Dual-Dezimal-Wandler zur Anzeige der Ergebnisse in Dezimalform ausstattet, erhält man einen einfachen Rechner, der zwei Dezimalziffern addiert und das Ergebnis anzeigt. Der Informationsfluss kann dabei anhand der türkis eingefärbten Hervorhebungen von den Schülerinnen und Schüler nachvollzogen werden, sodass das Funktionsprinzip deutlich wird (Abb. 5) Die Schaltung in Abb. 5 wirkt auf den ersten Blick sicher verwirrend. Deshalb wird dieser Rechner nun modular umgestaltet. Die Hauptbaugruppen werden in Module zusammengefasst. Dann erfolgt die Verdrahtung und man erhält ein Funktionsschema, das wesentlich übersichtlicher wirkt als das vollständige Modell. Dass es sich jedoch um dieselben Schaltungen handelt, kann man durch das Anklicken des Lupen-Symbols sehen. Das Lupensymbol erscheint, wenn Sie den Cursor über die linke oder rechte untere Ecke (4-Bit-Addierer) der Module führen (siehe roter Kreis in Abb. 6). Aufgaben Im letzten Übungsteil sollen die Schülerinnen und Schüler ihr erworbenes Wissen über die logischen Schaltungen testen. Drei vorgegebene Schaltungen sind zu komplettieren: 1-Bit-Addierer Die beiden passenden Logik-Gatter sollen an die richtigen Stellen gezogen und die Schaltungen korrekt verdrahten werden. Per Klick auf das Fragezeichen-Symbol lassen sich Tipps aufrufen. Der Test-Button prüft die Schaltung - das kann bei umfangreichen Schaltungen einige Sekunden dauern - und gibt dann das Ergebnis in Form einer Messagebox aus. 4-Bit-Addierer Neben den vier 1-Bit-Addierern muss die Weiterleitung des Übertrags fehlerfrei funktionieren. Die Aufgabe besteht in der korrekten Verdrahtung der logischen Gatter der Übertragsweiterleitung. Modul-Rechner Der letzte Schaltplan beinhaltet zwei Dezimal-Dualwandler, einen 4-Bit-Addierer sowie einen Dual-Dezimal-Wandler. Die Aufgabe ist es nun, die fertigen Module richtig zu verdrahten, sodass der Modul-Rechner fehlerfrei funktioniert. Im Themenbereich "Computer Gestern - Heute - Morgen" bietet sich ein Ausblick auf die Bestrebungen an, die Nutzung von Informationstechnik (IT) beziehungsweise aller Informations- und Kommunikationstechnologie umwelt- und ressourcenschonend zu gestalten. Dies betrifft die Produktion der Komponenten (Energieeinsatz, Materialien, Produktionsmittel). das Design der Systeme (Energieverbrauch im Betrieb). die Entsorgung oder das Recycling der Geräte. Der letztgenannte Aspekt schließt insbesondere die Schadstoffthematik mit ein, also ob schädliche Stoffe in der Produktion anfallen oder ob Gifte wie Blei oder Brom im Endprodukt enthalten sind und bei dessen Betrieb oder Entsorgung freigesetzt werden. Der Begriff Green IT umfasst auch die Energieeinsparung durch die Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnologie. So kann zum Beispiel der Ersatz von Dienstreisen durch Videokonferenzen zur Energie- und Emissionsreduzierung beitragen. Der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (VDE) hat im Jahr 2009 eine Green-IT-Studie veröffentlicht, die "Aspekte der Reduzierung des Energieverbrauchs und der Verbesserung der Energieeffizienz in Kommunikationsnetzwerken" darstellt. Angesichts des dramatisch ansteigenden Datenverkehrs muss, so die Studie, dem damit zusammenhängenden Energieverbrauch aus Umweltgesichtspunkten (Kohlenstoffdioxidausstoß) - aber auch im Hinblick auf die Betriebskosten für Netzbetreiber und private Kunden - entschieden gegengesteuert werden. Nur wenn Forschung und Entwicklung einen essenziellen Beitrag zur Verbesserung der Energieeffizienz der Informations- und Kommunikationstechnologie leiste, sei das Wachstum des Internets ohne einen signifikanten Beitrag zum Kohlenstoffdioxidausstoß möglich. Auch dies gehört zum Erbe Konrad Zuses … Interessierte Lehrkräfte können die nicht ganz günstige Studie (250 Euro) direkt beim VDE bestellen: VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. Stresemannallee 15 60596 Frankfurt am Main Kontakt: itg@vde.com

In dieser Unterrichtseinheit "Job application in the 21st century" lernen die Schülerinnen und Schüler durch klassische und interaktive Aufgabenformate, wie man sich in der Fremdsprache Englisch auf eine Position bewirbt und sich erfolgreich im Bewerbungsgespräch schlägt. Das Material eignet sich dabei für den Präsenz- und den Distanzunterricht. When companies are looking for a new employee, they make use of the internet. They publish job offers in various job portals, which are linked to their website. The applicants are asked to fill in an application form, which in some companies seems to replace a CV and sometimes even a cover letter. Thus it is essential to check out the exact requirements and to follow the company's request. Key elements of a job application can be: Filling in an application form Building a resume Writing a cover letter And if that's to the company's liking: The job interview can take place face-to-face or online. Zentrale Figur dieser Unit ist Alexandra Müller, die als Elektro-Ingenieurin – nach einem Studium in Aachen und einer mehrjährigen Tätigkeit in Vancouver – eine Stelle sucht. Anhand unterschiedlicher interaktiver Aufgaben , erstellt mit dem Tool H5P, erarbeiten die Schülerinnen und Schüler in ihrem Tempo die Unterrichtseinheit. Die erste Aufgabe besteht darin, Einzelschritte eines Bewerbungsprozesses in die richtige Reihenfolge zu bringen. Im nächsten Schritt werden die Abschnitte des Lebenslaufs eines fiktiven Charakters – Alexandra Müller – geordnet. Anschließend können sie auf der Basis des vorliegenden Lebenslaufs ihren eigenen Lebenslauf auf Englisch verfassen, gern auch mit modernen Vorlagen wie hier . Zur grundsätzlichen Orientierung kann die Lösung zur interaktiven Aufgaben 02 dienen, die zusätzlich im Print-Format erhältlich ist. Im dritten Schritt verfassen die Lernenden einen eigenen cover letter , in dem bestimmte Keywords vorhanden sein müssen und ihnen nach Erstellung rückgemeldet werden. Die vierte Übung umfasst typische Fragen eines Bewerbungsgesprächs , auf die sich die Schülerinnen und Schüler vorbereiten und anschließend in einem Rollenspiel umsetzen können. Auf der Website der Firma, für die sich die Figur interessiert, ist eine application form hinterlegt, die zum Ausfüllen zur Verfügung steht. Da die Firma per E-Mail alle Job-Interessierten aufgefordert hat, ihren Lebenslauf ( CV ) und ein Anschreiben (cover letter) als PDF-Datei zu mailen, erhalten die Lernenden Hinweise für das Abfassen eines cover letters Per Video wird ein erfolgreiches und ein erfolgloses Bewerbungsgespräch gezeigt und eröffnet damit auf sprachlicher und umfassender Ebene eine Betrachtung von Erfolgs- beziehungsweise Misserfolgsfaktoren. Am Ende der Unterrichtseinheit führen die Schülerinnen und Schüler in einem role-play das Erlernte durch. Relevanz des Themas In unserer globalisierten Welt existieren zahllose geschäftliche Verbindungen zwischen Firmen in allen Teilen der Welt. In global agierenden Firmen arbeiten Menschen aus unterschiedlichen Teilen der Welt, deren Muttersprache oder erste Fremdsprache Englisch ist. Daher ist in den meisten global agierenden Firmen Englisch die Geschäftssprache und das Beherrschen des Englischen auf dem Niveau B2 (gemäß des Gemeinsamen Europäischen Referenzrahmens für Sprachen ) ist die Voraussetzung für eine anspruchsvolle Tätigkeit in jedem Unternehmen, das Handelsbeziehungen innerhalb Europas oder darüber hinaus betreibt. Durch die Globalisierung der Arbeitswelt erhöhen sich auch die Anforderungen im fremdsprachlichen Bereich, was vor allem den Managementbereich in nahezu allen Berufsgruppen betrifft. Bei der vorliegenden Unterrichtseinheit "Applying for a job in English" geht es sowohl darum, spezielles Fachvokabular zur Thematik zu erwerben und anzuwenden (fremdsprachliche Kompetenz), als auch den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu geben, sich in einer neuen Rolle zu erfahren und dadurch soziale und interkulturelle Kompetenz zu entwickeln. Es wird dem Leitziel des modernen Fremdsprachenunterrichts, "der Entwicklung der interkulturellen Handlungsfähigkeit" Rechnung getragen, indem die verschiedenen Schritte bei der Bewerbung um eine Arbeitsstelle im englischsprachigen Kontext anhand interaktiver Übungen erarbeitet werden. Vorkenntnisse Im Berufs- oder Betriebspraktikum in der neunten Klasse, die im Deutsch- und/oder Politikunterricht vor- und nachbereitet werden, haben die Schülerinnen und Schüler erstmals direkten Einblick in die Arbeitswelt. Sie sammeln erste Erfahrungen und haben die Chance herauszufinden, ob sie sich eine Tätigkeit in dem jeweiligen Berufsfeld vorstellen können. Je besser sie ihre eigenen Interessen und Stärken kennen, umso erfolgreicher dürfte ihre Berufswahl sein. In der Regel wird parallel dazu im Englischunterricht eine Unterrichtseinheit bearbeitet, in der die Lernenden fächerübergreifend, zum Beispiel anhand eines Persönlichkeitstest ihre Interessen und Stärken eruieren. Sie lernen die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Berufe kennen, verfassen ihren Lebenslauf auf Englisch und können einfache Bewerbungsbriefe verfassen. Didaktisch-methodische Analyse Die vorliegende hybride Unterrichtseinheit ist so konzipiert, dass sie sowohl im Präsenz-Unterricht angeleitet durch eine Lehrperson als auch online im Distanz-Unterricht selbstständig erarbeitet werden kann. Durch die interaktiven Übungen werden die Lernenden motiviert und befähigt, einen Bewerbungsprozess auf Englisch zu durchlaufen. Ausgangspunkt ist ein Brainstorming , in dem sprachliche und technische Fähigkeiten, die für eine Bewerbung auf Englisch benötigt werden, gesammelt und anhand der App Popplet gesichert werden. Der Tatsache, dass Bewerbungsprozesse heutzutage fast vollständig online stattfinden, wird wie folgt Rechnung getragen: Ausfüllen einer online application form Erstellen eines Lebenslaufs auf der Grundlage einer Microsoft-Vorlage Verfassen eines Bewerbungsschreibens – cover letter – mithilfe von Microsoft Vorbereitung und Durchführung eines Vorstellungsgesprächs in der Zielsprache. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verfassen ihren Lebenslauf auf Englisch. schreiben einen Bewerbungsbrief. führen ein Bewerbungsgespräch in der Zielsprache durch. Medienkompetenz (orientiert an der KMK-Strategie Bildung in der digitalen Welt ) Die Schülerinnen und Schüler erstellen eine Mindmap mit der App Popplet. verfassen ihren Lebenslauf mit Microsoft Word und speichern ihn sicher ab. nutzen die mit H5P erstellten interaktiven Unterrichtsmaterialien zur Thematik "applying for a job". Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler versetzen sich in die zentrale Figur (Alexandra Müller) hinein. arbeiten mit ihren Sitznachbarinnen und Sitznachbarn kooperativ zusammen. korrigieren ihre Mitlernenden und erhalten Korrekturen und Feedback von Mitlernenden.

Der Jugendroman "The Carbon Diaries 2015", der geprägt ist von der Rationierung des persönlichen CO2-Verbrauchs jedes einzelnen Menschen, dreht sich um den Alltag einer 15-Jährigen Britin. Dieses Unterrichtsmaterial greift das aktuelle Thema im Unterricht auf und bietet dazu multimediale Aufgabenstellungen.In "The Carbon Diaries 2015" berichtet die 15-Jährige Protagonistin Laura von ihrem Leben im von Umwelt-Katastrophen erschütterten Großbritannien. Sie schildert ihren bedrückenden Alltag und den immer präsenten Gegensatz zwischen realen Bedrohungen und dem Bedürfnis nach einem unbeschwerten Teenager-Leben. Unterschiedliche Methoden und Sozialformen sowie Online-Arbeit unterstützen in dieser Unterrichtseinheit die in den Lehrplänen geforderte Durchnahme und Analyse eines zeitgenössischen britischen Jugendromans zu einem immer aktueller werdenden Thema. Hintergrundinformationen zum Roman Aufgrund des Klimawandels hat Großbritannien als erste Nation in Europa den CO-Verbrauch rationiert. Laura, die Protagonistin, schildert in eindrucksvoller und sehr persönlicher Weise das erste Jahr der Rationierung und wie ihre Familie langsam die Kontrolle über ihr Leben verliert. Klassische Literaturarbeit und fächerübergreifendes Arbeiten In der vorliegenden Unterrichtseinheit sollen die Lernenden mithilfe verschiedener Methoden und Sozialformen einen modernen Jugendroman im Original erarbeiten. Ausgehend von den klassischen Voraussetzungen der Literaturarbeit wie Charaktere, Sprache, Personenkonstellationen und Erzählperspektive werden im literaturtheoretischen Teil unter anderem auch Stilmittel und Slang behandelt. Des Weiteren debattieren die Schülerinnen und Schüler, setzen in kreativer Arbeit Prosa in Drama um und arbeiten im Rahmen eines WebQuests fächerübergreifend mit Geographie. Vor dem Beginn der Einheit sollten die Lernenden die Kapitel January bis May (p. 151) gelesen haben. Nicht immer ist eine Hausaufgabe angegeben, das Buch sollte bis zum Beginn der fünften Stunde komplett gelesen sein. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Carbon Diaries" Der Ablauf der Unterrichtseinheit "The Carbon Diaries 2015" sowie die Arbeitsmaterialien werden hier kurz und verständlich erklärt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lesen und verstehen einen englischsprachigen Roman im Original. schulen ihre Leseverstehenskompetenz und kommunikative Kompetenz. erweitern und wenden die Grundbegriffe der literarischen Analyse an. wandeln Prosa kreativ in Theater um. erweitern ihre Hörverstehenskompetenz. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erstellen eine PowerPoint-Präsentation zum Thema. bearbeiten online einen WebQuest und erweitern dabei ihre Recherche-Kompetenzen. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler werden zum selbstständigen Arbeiten geführt. erproben das kooperative Lernen. lernen, strukturiert und nach Anleitung selbstständig kreativ zu werden. erweitern ihre Fähigkeit zum Debattieren. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, im Gruppenentscheidungsprozess ein gemeinsames Ziel zu erreichen. erarbeiten Ergebnisse innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens. gehen mit den verschiedenen Leistungsfähigkeiten ihrer Mitschülerinnen und Mitschüler um. Einstieg ins Buch Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich zunächst mit der Situation in Großbritannien, die zu Anfang des Buches geschildert wird. Dazu lesen sie das newspaper clipping auf der ersten Seite und betrachten die Karte von London auf Arbeitsblatt 1. Die Eindrücke können anschließend im Unterrichtsgespräch besprochen werden. Partnerarbeit und Hausaufgabe Anschließend wird der Abschnitt "Sat, Jan 3rd" laut in der Klasse vorgelesen. Es folgen zwei Aufgabenstellungen, die die Lernenden in Partnerarbeit durchführen: "Make a list of the effects of Carbon rationing on the family members' lives!", "Compare the situation to your own everyday lives! Take notes!" An der Tafel werden die erarbeiteten Ergebnisse gesichert. Hausaufgabe nach der ersten Stunde: "Mark important incidents outside the Brown family's flat in the map and continue doing so while reading on. Read June and July!" (Stunde 1 und 2 können auch als Doppelstunde durchgeführt werden). Charakterisierung In Stunde zwei wird die Klasse in circa zehn Kleingruppen aufgeteilt. Jede Gruppe arbeitet mit dem Buch und erstellt eine Charakterisierung der einzelnen Protagonisten/Personen (Laura Brown, Kim Brown, Julia Brown, Mum, Nick Brown, Dad, Kieran, Adisa, Claire Connor, Arthur, Ravi Datta, The Neighbours). Danach notieren die Gruppenmitglieder ihre Notizen auf einer Folie und stellen diese im Plenum vor. Im Unterrichtsgespräch können die Ergebnisse anschließend ergänzt werden. Musterlösungen finden Sie auf Arbeitsblatt 2, das hinter Login zur Verfügung steht. Beziehungsgeflecht Anschließend wird im Unterrichtsgespräch ein Beziehungs-/Nähe-Geflecht erstellt. Die Sicherung erfolgt auf einem Arbeitsblatt beziehungsweise einer Folie. Narrator Zum Einstieg in die dritte Unterrichtsstunde kann die Lehrkraft umgeschriebene Teile des Tagebuchromans mit veränderter Erzählperspektive oder anderem Tagebuchautor präsentieren und so zur Klärung des Begriffs "narrator" überleiten (What does a narrator do? Who does he tell his story to? What kind of narrator do we have in the novel?). In Form einer Tafelanschrift können die wichtigsten Eckpunkte festgehalten werden. Die nächste Aufgabe lösen die Schülerinnen und Schüler in Form eines Think/Pair/Share (work on your own (2 Min), discuss your results with your partner (1 Min)): "Think about how a first-person narrator is limited and the effects that has on the narratee. Take notes!" Die Ergebnisse werden im Plenum besprochen und schließlich als Tafelanschrieb gesichert (Arbeitsblatt 8). Narrative Techniques Im nächsten Schritt werden die erzählerischen Mittel des narrators behandelt. Dies kann als Lehrervortrag oder im Unterrichtsgespräch unter Verwendung von Arbeitsblatt 5 als Folie erfolgen (How can we know what Laura thinks?, How do characters in the story communicate?). Nun bearbeiten die Schülerinnen und Schüler in Partnerarbeit anhand des jetzt auszuteilenden Arbeitsblatts (5) die unterschiedlichen Kommunikationsebenen im Text. Dabei verwenden sie unterschiedliche Farben. Eine Musterlösung steht Lehrkräften in Arbeitsblatt 6 zur Verfügung. Communication Levels Zu den verschiedenen communication levels wird Folie 7 aufgelegt (Arbeitsblatt 7). Die Sicherung der Beispiele, die im Unterrichtsgespräch zu den Kommunikationsebenen gesammelt werden, erfolgt direkt auf der Folie. Im Anschluss stellen die Schülerinnen und Schüler die Textstelle szenisch dar. Dabei werden mehrere Namensschilder benötigt, die die Lernenden umhängen können und die von allen lesbar sind (zum Beispiel Din A4-Blätter mit Schnur, Beschriftung "Laura (narrator)", "Laura (inner voice)", et cetera). Sind die Rollen verteilt, liest jede Darstellerin und jeder Darsteller seinen entsprechenden Teil vor. Folgende Rollen sind in dem Textausschnitt vorhanden: Laura (narrator): richtet sich an die Klasse Laura (character, inner voice): steht hinter Laura (character) und spricht als innere Stimme zu ihr Laura (character), Mum (character), man on TV (character): sprechen jeweils zueinander Hausaufgabe Entweder die Schülerinnen und Schüler suchen anhand einer weiteren Textstelle die drei Kommunikationsebenen heraus oder sie schreiben die behandelte Textstelle als third-person-narrator um. Read August and September! Characteristics of a Diary In der vierten Stunde steht die Untersuchung von Slang und Stilmitteln, auch mithilfe des Audiobooks, im Fokus. Grundlage der Arbeit sind November 5th und November 6th, die bis zu diesem Zeitpunkt noch nicht gelesen wurden. Die beiden Textausschnitte stehen in Arbeitsblatt 9 nochmals zum Ausdrucken zur Verfügung. Die zentrale Fragestellung lautet: "What are the typical characteristics of a diary?" (zum Beispiel: talking to oneself, short sentences, slang, colloquialisms, wrong grammar/language mistakes/incomplete sentences, content not always coherent/cohesive, subjective view) Listening Comprehension Es folgt eine Hörverstehensübung mithilfe des Audiobooks mit einem sich anschließenden cloze test (Lückentext), den Sie in Arbeitsblatt 10 finden. Stylistic Devices Für eine Phase der Stillarbeit erhalten die Schülerinnen und Schüler anschließend folgende Aufgabe: "Find examples of the typical characteristics and find some stylistic devices (imagery)!" Beispiele für Slang: thruh; Like that is going to …; damndest; cos; D'you; Nah; dunno; gonna. Beispiele für unvollständige Sätze und Wörter: Can't; At a very delicate … Außerdem können Metaphern, Vergleiche, Sarkasmus, Personifikationen und weitere Stilmittel im Text identifiziert werden (Time flies, Like a mad scientist, like a dead Body et cetera). Zu Hause sollen die Schülerinnen und Schüler das Buch zu Ende lesen. Gruppenarbeit zu Maßnahmen der Regierung Die Schülerinnen und Schüler erhalten eine leere Tabelle (zu entnehmen aus Arbeitsblatt 11), in die sie Maßnahmen der Regierung eintragen. Um diese zu erarbeiten, wird die Klasse in zwei Gruppen aufgeteilt. Gruppe A erarbeitet January bis May, Gruppe B June bis December. Die Sicherung erfolgt auf einem Arbeitsblatt oder auf Folie (eine Musterlösung steht Lehrkräften ebenfalls in Arbeitsblatt 11 zur Verfügung). Hausaufgabe Die Aufgabenstellung für zu Hause lautet: "Search the internet, find a recent article about saving energy!". Die Ergebnisse dieser Internetrecherche dienen dem Aufbau von Hintergrundwissen, das die Lernenden in den nächsten Stunden zur Lektüre nutzen können. In Stunde 6 bereiten die Schülerinnen und Schüler eine Debatte vor. Dazu wird die Klasse nach Möglichkeit in sechs Gruppen aufgeteilt, je drei mal Repräsentanten der Bevölkerung und drei mal Vertreter der Regierung. Die Gruppen sollten möglichst nach der Think-Pair-Share Methode arbeiten zu folgenden Überthemen: The Carbon Rationing Act, Water Regulations, The Complete Ban on Civilian Movement (see Dec 5th). Jeder Gruppe stehen zehn bis 15 Minuten Vorbereitungszeit zur Verfügung, danach folgt die Debatte. Allgemeine Situation in Großbritannien Der Einstieg in diese Stunde erfolgt mit der Besprechung der allgemeinen Klimabedingungen, die im Buch geschildert werden und der Situation in Großbritannien am Anfang des Buches. Außerdem wird den Lernenden die Frage gestellt, was im Jahr 2014 im Buch passiert ist. Ein Sicherung erfolgt in Form einer Tafelanschrift. Chain of Events Im Anschluss werden die Ereignisse und Naturkatastrophen (chain of events) in Partnerarbeit aufgelistet und die Ergebnisse auf Folie gesichert. Drei Abschnitte können auf die Paare verteilt werden: January - April, May - August, September - December. Der Vortrag ausgewählter Teams mithilfe der Folie schließt die Aufgabe ab. Einen Erwartungshorizont finden Lehrkräfte in Arbeitsblatt 12. Hausaufgabe Als Hausaufgabe sollen die Schülerinnen und Schüler selbst einen Tagebucheintrag schreiben, in dem sie sich vorstellen, in dem im Buch beschriebenen London zu leben: "Imagine you're living in the London described in the book! Write a diary entry for November 2nd 2015." WebQuest in Partnerarbeit Bezugnehmend zur letzten Stunde machen die Schülerinnen und Schüler nun eine Webrecherche zur Umweltsituation und vergleichen ihre Ergebnisse mit der im Buch dargestellten Situation. Es folgt eine Partnerarbeit zu drei verschiedenen Bereichen zum Thema "Changes in nature/Environment": A - the past 30 years in Britain, B - the situation today, C - future prospects. Für ihre Recherche haben die Lernenden eine Stunde Zeit. Die Ergebnisse werden notiert und für einen Vortrag auf Folie kopiert oder als PowerPoint-Präsentation vorbereitet. Presentation Im zweiten Teil der Doppelstunde folgt der Vortag der Ergebnisse durch die Schülerinnen und Schüler. Dabei liegt der Fokus auf dem Vergleich mit der Situation im Buch und der Frage, wie realistisch das im Buch beschriebene Szenario tatsächlich ist. Arbeit in Gruppen Um die Szenen des Romans tiefer durchdringen zu können, sollen die Schülerinnen und Schüler einige Szenen umschreiben und szenisch darstellen. Es ist wichtig, den Lernenden klar zu machen, dass es im Theater keinen Erzähler gibt, sondern dass Vorkommnisse in Dialoge umgeschrieben und ergänzt werden müssen. Ebenso sollten die Protagonisten über eventuelle Requisiten und Bühnenanweisungen nachdenken. Die Lehrkraft teilt die Klasse in drei größere oder sechs kleinere Gruppen auf und verteilt jedes Thema doppelt. Arbeitsanweisung und Themen In groups, turn the text into a scene from a play, including stage directions and equipment. Include monologues if necessary! It has to be real theatre, so there is no narrator! Beforehand, write a short summary of the plot to tell the audience what happened before your scene! Drei Tage aus dem Buch werden den Gruppen zugeteilt: Fri, March 6th/Wed, May 6th/Wed, Sep 2nd. Da das Vorspielen erfahrungsgemäß relativ schnell geht, kann ein Großteil der Stunde für die Erarbeitung aufgewendet werden. Entwicklung der Charaktere Zum Abschluss der Einheit greifen die Lernenden noch mal auf das character sheet aus der zweiten Stunde zurück (AB 3 eventuell noch mal leer austeilen). In Partnerarbeit werden folgenden Fragen bearbeitet: Inwiefern haben sich Beziehungen und Personen verändert? Sind neue wesentliche Personen dazugekommen? Die Sicherung erfolgt auf einer Folie. Eine Musterlösung für das Beziehungsgeflecht "After" finden Sie in Arbeitsblatt 13. Abschluss Schließlich stellt die Lehrkraft die Frage, ob den Schülerinnen und Schülern das Buch gefallen hat. In Stillarbeit notieren die Lernenden, was ihnen gefallen hat und was sie weniger mochten. Es folgt eine Diskussion dazu im Plenum, auch hinsichtlich der Frage, ob ein solches Szenario realistisch ist. Als Hausaufgabe sollen die Schülerinnen und Schüler eine Rezension zum Buch auf Amazon.de verfassen. Auf diese Weise findet die Einheit einen Abschluss und die Ergebnisse der letzten Reflexion werden verfestigt.

Hier finden Sie Unterrichtseinheiten und Anregungen zum Unterricht mit digitalen Medien im Fach Mathematik zum Thema Algebra: Rechnen in Zahlenbereichen, Zuordnungen, Gleichungen und Ungleichungen, lineare Funktionen, quadratische Funktionen, Potenzfunktionen, ganzrationale Funktionen, Exponentialfunktionen und Begabtenförderung. Das Wilhlem-Ostwald-Gymnasium nutzt ab der 8. Klasse Note- und Netbooks im Unterricht. So können die Kosten für teure CAS-Systeme gespart werden, die nur für den Mathematik-Unterricht genutzt werden könnten. Mit freier Software können die Schülerinnen und Schüler alle im Lehrplan geforderten Themen im Mathematikunterricht bearbeiten. Die Geräte können darüber hinaus aber auch in anderen Fächern eingesetzt werden. In diesem Webtalk stellt Henrik Lohmann eine Unterrichtsreihe vor, die exemplarisch zeigt, wie mobile Geräte und digitale Arbeitsmaterialien genutzt werden. Die Materialien zum Thema "Quadratische Gleichungen und Funktionen" stehen unten zum Download bereit. Thema Stationenlernen mit Netbooks: "Quadratische Gleichungen und Funktionen" Autor Henrik Lohmann Anbieter Universität Duisburg Essen - learning lab, MINTec Fächer Informatik, Mathematik Zielgruppe Sekundarstufe I und II, Material erprobt in Jahrgangsstufe 9 Technische Voraussetzungen Computer mit Geogebra und Maxima, Internetzugang mit Schulplattform Materialien zur Informationstechnischen Grundbildung Beiträge und Resultate aus den vielfältigen Aktivitäten des nationalen Excellence-Schulnetzwerks MINT-EC und seiner Netzwerkschulen werden in der Schriftenreihe "Materialien zur Informationstechnischen Grundbildung" zusammengeführt und veröffentlicht. In verschiedenen Themenclustern erarbeiten MINT-EC-Lehrkräfte und Schulleitungen Schul- und Unterrichtskonzepte, entwickeln diese weiter und nehmen dabei neue Impulse aus Wissenschaft und Forschung und aus aktuellen Herausforderungen der schulischen Praxis auf. Das learning lab der Universität Duisburg Essen befasst sich seit Jahren mit der Konzeption und Entwicklung innovativer Lösungen für das Lernen insbesondere mit digitalen Medien. Im IT-Cluster des MINT-EC arbeitet eine Gruppe von Schulleitung und Medienbeauftragten aus dem Netzwerk von über 180 Gymnasien bundesweit zusammen, um die Potentiale digitaler Medien für den Unterricht systematisch nutzbar zu machen. Die Kopiervorlagen lassen sich einfach und schnell individualisieren und an die jeweiligen schulischen Erfordernisse anpassen - und Sie gehen als Lehrkraft stets bestens gerüstet in Ihren Unterricht. Der Mathelehrer Algebra unterstützt Sie mit allem, was Sie zur Unterrichtsvorbereitung brauchen. Hier wird das gesamte Algebra-Wissen der Unter- und Mittelstufe vermittelt - und zwar vollständig vertont. 80 spannende Themenaufgaben helfen den Schülerinnen und Schülern, den Unterrichtsstoff zu begreifen. Druckbare Darstellungen und viele Beispiele machen den trockenen Algebra-Stoff zum leicht verständlichen Lernerlebnis. Die vielen Beispielaufgaben mit Lösungen schaffen abwechslungsreiche Übungsmöglichkeiten. Auch Eltern profitieren von der Lernsoftware - als Nachschlagewerk, Übungsquelle und Unterstützung beim gemeinsamen Lernen mit den Schülerinnen und Schülern. Empfehlen Sie als Mathelehrkraft den Eltern Ihrer Schülerinnen und Schüler diese Software, damit diese auch in ihren Familien die optimale Lernunterstützung erhalten. Die Mappe im praktischen DIN-A4-Format enthält: Lernsoftware für das Fach Algebra 133 Kopiervorlagen mit allen lehrplanrelevanten Themen Alle Kopiervorlagen zum Drucken und Editieren in elektronischer Form Auszeichnung: CLEVER 2009 für Mathelehrer Algebra! CLEVER ist das Prüfsiegel für empfehlenswerte Software, das die ZUM (Zentrale für Unterrichtsmedien) und die Redaktionsagentur S@M Multimedia Services gemeinsam herausgeben. Die hier vorgestellte dynamische Veranschaulichung wurde mit der kostenlosen Mathematiksoftware GeoGebra erstellt und in eine interaktive Webseite eingebunden. Dies ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern zu probieren, zu beobachten und ihre Vermutungen einer Prüfung zu unterziehen. Direkte Rückmeldungen unterstützen die Lernenden auf dem Weg, die Rechenregeln für die Addition ganzer Zahlen zu finden, sowie bei der Anwendung und Festigung der erworbenen Kenntnisse. Durch den Einsatz interaktiver dynamischer Arbeitsblätter erfährt das selbstverantwortete Lernen eine methodische Bereicherung. Die Schülerinnen und Schüler sollen durch Experimentieren die unterschiedlichen Regeln für die Addition ganzer Zahlen selbstständig finden. die Regeln für die Addition ganzer Zahlen verbal beschreiben und die erworbenen Kenntnisse auf unterschiedliche Beispiele anwenden können. Thema Addition ganzer Zahlen Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 5-6 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen mindestens ein Computer mit Internetzugang für je zwei Lernende, Java Runtime Environment ( kostenloser Download ) Planung Addition ganzer Zahlen Die mit der kostenlosen Mathematiksoftware GeoGebra erstellte dynamische Veranschaulichung ermöglicht es Schülerinnen und Schülern, den Zusammenhang zwischen der Addition und der Subtraktion ganzer Zahlen und somit die Regel für die Subtraktion ganzer Zahlen durch angeleitetes, systematisches Probieren selbstständig zu finden. Die direkten Rückmeldungen des interaktiven Arbeitsblattes begleiten die Lernenden auf ihrem individuellen Lernweg, auf dem sie das Lerntempo und den Grad der Veranschaulichung selbst bestimmen. Sie gelangen so durch Veranschaulichung zu der Einsicht, dass man die Subtraktion ganzer Zahlen auf die Addition der Gegenzahl zurückführen kann. Die Schülerinnen und Schüler sollen erkennen, dass zwischen der Addition und Subtraktion ganzer Zahlen ein Zusammenhang besteht. erkennen, dass man die Subtraktion ganzer Zahlen durch die Addition der Gegenzahl ersetzen kann. die gewonnenen Erkenntnisse auf unterschiedliche Aufgabenstellungen anwenden können. Thema Subtraktion ganzer Zahlen mit GeoGebra Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 5-6 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen mindestens ein Computer mit Internetzugang für je zwei Lernende, Java Runtime Environment ( kostenloser Download ) Planung Verlaufsplan: Subtraktion ganzer Zahlen Die Schülerinnen und Schüler sollen im Lernbereich "Natürliche Zahlen" die Begriffe Teilbarkeit, Vielfache und Teiler sowie Mengen kennen (Klasse 5). im Wahlpflichtbereich "Wie die Menschen Zählen und Rechnen lernten" Einblick gewinnen in das Zählen und in die Schreibweisen von Zahlen in einem anderen Kulturkreis (Klasse 5). sich im Rahmen der Prüfungsvorbereitung mit den Begriffen Teiler- und Vielfachmengen sowie mit Stellenwertsystemen auseinandersetzen (Klasse 10). Thema Zahlen und Kalender der Maya Autor Jens Tiburski Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 5 (natürliche Zahlen, Schreibweisen von Zahlen) Klasse 10 (Prüfungsvorbereitung) Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen Computerarbeitsplätze in ausreichender Zahl (Einzel- oder Partnerarbeit) Einführung der Lernumgebung per Beamer Schülerinnen und Schüler der Klasse 5 sind den Einsatz interaktiver Arbeitsblätter oft noch nicht gewohnt. Daher sollte der Umgang damit zunächst von der Lehrperson per Beamer gezeigt werden. Auch die Steuerung einer VRML-Animation sollte demonstriert werden. Die 3D-Animationen der Lernumgebung zum Maya-Kalender sorgen für Anschaulichkeit und vereinfachen die Visualisierung von Aufgabenstellungen und Zusammenhängen. Alle animierten GIFs und Videos der Lernumgebung wurden vom Autor mithilfe des 3D-CAD-Programmes FluxStudio 2.0 erzeugt. Hinweise zum Einsatz der Übungen Ein Hinweis auf die Notwendigkeit einer korrekten Zahleneingabe bei den Übungen führt zu erhöhter Konzentration und damit zu weniger Frusterlebnissen. Diese entstehen, wenn Fragen inhaltlich richtig, aber formal fehlerhaft (zum Beispiel durch Leerstellen) in die Arbeitsblätter eingegeben werden. Die Angaben werden dann als falsch bewertet. Auch Partnerarbeiten zwischen Schülerinnen und Schülern mit guten Deutschkenntnissen und Lernenden, denen die deutsche Sprache schwer fällt (Integrationskinder), kann zur Vermeidung von Frusterlebnissen beitragen. Inhalte der Lernumgebung Schülerinnen und Schüler lernen die Maya-Ziffern kennen. Zahnrad-Modelle veranschaulichen die Kalenderzyklen bis hin zum "Long Count", der 2012 enden wird. Die Schülerinnen und Schüler sollen eigene Vorstellungen zu den verschiedenen Grundvorstellungen der Bruchzahlen entwickeln. ihre eigenen Vorstellungen von Bruchzahlen verbalisieren können. Bruchzahlen als wichtige Bestandteile in ihrer Umwelt identifizieren und Verständnis für Sinn und Bedeutung der einzelnen Aufgaben entwickeln. an die Bedeutung von Bruchzahlen intuitiv herangehen und ein eigenes Verständnis für diese entwickeln, ohne die Begriffe Zähler und Nenner zu benutzen. die Aufgaben nach Abschluss des jeweiligen Entdeckerarbeitsblattes selbst erarbeiten können. Thema Schulung der Grundvorstellung von Bruchzahlen Autor Katrin Hausmann unter Mithilfe von Thomas Borys Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 5 oder 6 Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Computerraum, Software: Excel Innerhalb der gesamten Anwendung wurde das Konzept verfolgt, zu den Grundvorstellungen spezielle Übungsaufgaben (im Hauptmenü grün gefärbt) und eine zugrunde liegende Erklärung - oder Entdeckungsseite (gelb gefärbt) - anzubieten. Die Entdeckungsseiten sollen für unerfahrene Schülerinnen und Schüler einen ersten Zugang liefern. Sie verfügen über ein Textfeld, in das die Lernenden ihre Beobachtungen und ersten Versuche zur Beschreibung der verschiedenen Grundvorstellungen der Bruchzahlen schreiben können. Die Texte können nach Ende der Bearbeitung von der Lehrkraft in dem Tabellenblatt "Beobachtungen" eingesehen werden. Damit die Excel-Arbeitsblätter richtig funktionieren, müssen Makros aktiviert sein und die Sicherheitsstufe auf "mittel" eingestellt werden. Hinweise zur Durchführung im Unterricht Die interaktive Excel-Lernumgebung ermöglicht den Schülerinnen und Schülern ein selbstständiges Entdecken der Lerninhalte. Thomas Borys ist Gymnasiallehrer für Mathematik und Physik. Er arbeitet als Studienrat im Hochschuldienst an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe am Institut für Mathematik und Informatik. Die Subtraktion gemischter Zahlen ist einer der Bereiche der Bruchrechnung, der sich durch eine hohe Fehlerquote bei Schülerinnen und Schülern auszeichnet. Grund dafür ist nicht selten die Tatsache, dass die Lernenden über unzureichende Grundvorstellungen verfügen. So ist es oftmals im Unterricht verwunderlich, dass Aufgaben wie zum Beispiel "1 minus 3/5", die allein auf der anschaulichen Ebene ohne jedes formale Rechenkalkül zu lösen wären, zu Fehlern führen. Die hier vorgestellte Lernumgebung möchte Wege aufzeigen, wie Schritt für Schritt Grundvorstellungen aufgebaut werden können, um Aufgaben des Typs "3 2/7 minus 1 4/7" auf der anschaulichen und bildlichen Ebene zu lösen. So erzeugte Grundvorstellungen können ein nachhaltiges Lernen fördern. Die Verwendung von interaktiven dynamischen Arbeitsblättern unterstützt die Lernenden und ermöglicht ihnen einen individuellen und eigenständigen Zugang zu Grundvorstellungen. Alle dynamischen Darstellungen wurden mit der kostenlosen Mathematiksoftware GeoGebra erstellt. Durch ihr Konzept, algebraische mit geometrischen Elementen zu verbinden, eignet sich diese Software in besonderer Weise, um algebraische Zusammenhänge dynamisch zu veranschaulichen. Die Schülerinnen und Schüler sollen natürliche Zahlen als Scheinbrüche in die Bruchzahlen einordnen können. Brüche von natürlichen Zahlen und gemischten Zahlen anschaulich und symbolisch subtrahieren können. die Subtraktion einer gemischter Zahl als Subtraktion einer natürlichen Zahl und eines Bruchs verstehen lernen. die Subtraktion gemischter Zahlen symbolisch ausführen können. Thema Gemischte Zahlen anschaulich subtrahieren Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 6 Zeitraum 2-3 Stunden Technische Voraussetzungen Mindestens ein Computer mit Internetzugang für je zwei Schülerinnen oder Schüler; für die Nutzung der dynamischen Materialien benötigen Sie das kostenlose Plugin Java Runtime Environment (Version 1.4 oder höher), Javascript muss aktiviert sein. Planung Gemischte Zahlen anschaulich subtrahieren Die geometrische Veranschaulichung des Erweiterns anhand der Verfeinerung der Unterteilung eines gegebenen Rechtecks wird mithilfe von GeoGebra realisiert. Neben der dynamischen Veranschaulichungs- und Experimentierumgebung bietet die Unterrichtseinheit eine javascript-basierte algebraische Übungsmöglichkeit zur Individualisierung und Differenzierung des Unterrichts. Eine zusätzliche, nicht zu unterschätzende, Motivation während dieser Übungs- und Vertiefungsphase bietet ein Wettbewerb, bei dem die Schülerinnen und Schüler die von Ihnen erreichte Punktzahl in eine Bestenliste eintragen können. Die Schülerinnen und Schüler sollen erkennen, dass für eine Bruchzahl unterschiedliche Darstellungen möglich sind. durch Experimentieren das Erweitern eines Bruchs visuell erfahren. das Erweitern eines Bruchs durch das Multiplizieren von Zähler und Nenner mit der gleichen Zahl selbstständig entdecken. die erworbenen Kenntnisse über das Erweitern von Brüchen auf unterschiedliche Beispiele anwenden. Thema Erweitern von Brüchen - eine interaktive Einführung Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 6 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen mindestens ein Computer mit Internetzugang für je zwei Lernende, Browser mit aktiviertem Javascript; Java Runtime Environment (kostenloser Download) Unterrichtsplanung Erweitern von Brüchen - eine interaktive Einführung In dieser Unterrichtseinheit werden drei unterschiedliche Übungsmöglichkeiten vorgestellt, mithilfe derer das Rechnen mit ganzen Zahlen vertieft werden kann. Anhand von zwei Übungen soll dabei zuerst das Ausgangsniveau gesichert werden. Darin werden noch einmal die Kenntnisse zur Addition und Multiplikation von ganzen Zahlen auf einen aktuellen Stand gebracht. Durch die Verwendung von variablen Rechenbäumen werden in einem zweiten Schritt die Rechenarten miteinander verbunden. Abschließend wird das bereits im Bereich der Dezimalzahlen behandelte arithmetische Mittel in Verbindung mit dem Rechnen mit ganzen Zahlen aufgefrischt und in einen Anwendungskontext, der Ermittlung von Durchschnittstemperaturen, gestellt. Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Kenntnisse im Bereich der Addition und Multiplikation ganzer Zahlen vertiefen. durch die Kombination von Grundrechenarten im Bereich der ganzen Zahlen Sicherheit im Rechnen erlangen. das arithmetische Mittel auf ganze Zahlen anwenden können. mithilfe des arithmetischen Mittels auf Ausgangswerte schließen können. Thema Ganze Zahlen - Grundrechenarten verbinden und anwenden Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 6-7 Zeitraum circa 2-3 Stunden Medien Internet Technische Voraussetzungen mindestens ein Computer mit Internetzugang für je zwei Schüler oder Schülerinnen; Software: Java , Version 1.4 oder höher, kostenfreier Download Interaktive dynamische Arbeitsblätter können durch die automatische Kontrolle der Ergebnisse und Rückmeldungen, die den Schülerinnen und Schülern eine eigenständige Fehleranalyse ermöglichen, einen wertvollen Beitrag zur Vertiefung der erworbenen Kenntnisse leisten. Hinweise zum Einsatz im Unterricht Aufbau und Funktionsweise der interaktiven Arbeitsblätter werden erläutert. Die Lernenden können eigenständig mit ihnen arbeiten. Erste Unterrichtsstunde In der einführenden Stunde lösen die Lernenden Aufgaben zur Multiplikation und Addition positiver und negativer ganzer Zahlen. Zweite Unterrichtsstunde Anhand von variablen Rechenbäumen sollen die Schülerinnen und Schüler drei fehlende ganze Zahlen ermitteln. Dritte Unterrichtsstunde Das Rechnen mit positiven und negativen ganzen Zahlen wird in einen Anwendungskontext zur Ermittlung von Durchschnittstemperaturen gestellt. Bei der Einführung des Termbegriffs gilt es, Kontexte zu finden, die es den Schülerinnen und Schülern ermöglichen, Grundvorstellungen auszubilden. Die Länge eines Zugs ist abhängig von der Länge der Lokomotive und der Länge sowie der Anzahl der Waggons. Anhand dieses konkreten Kontexts werden in dieser Unterrichtseinheit die Begriffe Term und Termwert anschaulich eingeführt. Ein wesentliches Element dieser kontextorientierten Einführung ist die enge Verknüpfung von bildlicher, symbolischer und nummerischer Darstellung, die durch die Verwendung der dynamischen Mathematiksoftware GeoGebra möglich wird. Für die sich anschließende Übungsphase werden Aufgaben bereitgestellt, die ein individualisiertes und differenziertes Lernen ermöglichen. Die Schülerinnen und Schüler sollen erkennen, dass die Länge eines Zugs von der Länge der Lokomotive, der Länge und der Anzahl der Waggons abhängt. erkennen, dass die Zuglänge, abhängig von der Anzahl der Waggons, mithilfe von Tabellen dargestellt werden kann. Einsicht gewinnen, dass Zuglängen mit Termen beschrieben werden können. Tabellen analysieren und fehlende Termwerte ergänzen können. ausgehend von tabellarischen Darstellungen Terme selbstständig entwickeln können. Thema Terme - eine kontextorientierte Einführung mit GeoGebra Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 6-7 Zeitraum circa 2-3 Stunden Medien Internet Technische Voraussetzungen mindestens ein Computer mit Internetzugang für je zwei Schülerinnen oder Schüler; Software: Java , Version 1.4 oder höher, kostenfreier Download Planung Terme - eine kontextorientierte Einführung mit GeoGebra Die Schülerinnen und Schüler sollen den Dreisatz für die direkte Proportionalität richtig anwenden. Wertetabellen richtig ausfüllen. Zuordnungsvorschriften der Form y=mx formulieren. das Eintragen von Wertepaaren in ein Koordinatensystem beherrschen. erkennen, dass die Graphen direkt proportionaler Zuordnungen ansteigende Geraden ergeben, die durch den Koordinatenursprung verlaufen. Thema Proportionalität Autor Jens Tiburski Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 6 Zeitraum 1-3 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Computerarbeitsplatz (am Besten ein Computer pro Kind), Browser mit aktiviertem Javascript Einsatzmöglichkeiten Die Unterrichtseinheit zielt in erster Linie auf das Übertragen von Werten aus einer Wertetabelle in ein Koordinatensystem. Dazu können die interaktiven Übungen der Arbeitsblätter entweder nach der Behandlung des Themas im Unterricht zur selbstständigen Schülertätigkeit angeboten werden (eine Unterrichtsstunde), oder bereits für die Erarbeitung des Themas "Darstellung der direkten Proportionalität im Koordinatensystem" verwendet werden (drei Unterrichtsstunden). In Klasse 6 empfiehlt sich der Einsatz eines Beamers, wenn die Kinder die Arbeit mit interaktiven Arbeitsblättern noch nicht gewohnt sind. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Dreisatzes für die indirekte Proportionalität richtig anwenden. Wertetabellen richtig ausfüllen können. Zuordnungsvorschriften der Form y=m/x formulieren können. das Eintragen von Wertepaaren in ein Koordinatensystem beherrschen. erkennen, dass die Graphen indirekt proportionaler Zuordnungen keine ansteigende Geraden mehr ergeben, sondern bestimmte Arten von Kurven: Hyperbeläste (ohne den Begriff zu kennen). Thema Indirekte Proportionalität Autor Jens Tiburski Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 6 Technische Voraussetzungen Computerarbeitsplatz (im Idealfall ein Computer pro Kind), Browser mit aktiviertem Javascript Einsatzmöglichkeiten und Voraussetzungen Die Unterrichtseinheit zielt in erster Linie auf das Üben des Übertragens von Werten aus einer Wertetabelle in ein Koordinatensystem. Dazu können diese interaktiven Übungen bereits bei der Behandlung dieses Themas im Unterricht als selbstständige Schülertätigkeit angeboten werden. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die direkte Proportionalität bereits auf diese Weise bearbeitet wurde (siehe Unterrichtseinheit Direkte Proportionalität ). In Klasse 6 empfiehlt sich der Einsatz eines Beamers, wenn die Kinder die Arbeit mit interaktiven Arbeitsblättern noch nicht gewohnt sind. Die Verwendung webbasierter interaktiver Arbeitsblätter zum Thema Gleichungen und Ungleichungen ermöglicht Schülerinnen und Schülern in dieser Unterrichtseinheit einen neuen Umgang mit Fehlern. Die eingesetzten Online-Arbeitsblätter sind Bestandteil der umfangreichen Unterrichtsmaterialien von realmath.de . Bei der Bearbeitung des ersten Arbeitsblattes analysieren die Schülerinnen und Schüler die Hausaufgaben des fiktiven Geschwisterpaares Paul und Paula, suchen Fehler und beschreiben deren Ursachen. Anschließend begegnen sie in einem zweiten Online-Arbeitsblatt Aufgabenstellungen, bei denen sie ihre Fehleranalyse produktiv umsetzen können: Sie bauen ganz bewusst Fehler in Gleichungen ein, die ihre Partnerin oder ihr Partner dann korrigieren soll. Die hier vorgestellte Unterrichtseinheit entstand im Rahmen der Mitarbeit am SINUS-Transfer -Projekt. Sie soll insbesondere aufzeigen, wie Zielsetzungen von SINUS-Transfer durch die Unterstützung webbasierter Arbeitsblätter umgesetzt werden können (Modul 3: Aus Fehlern lernen). Die Schülerinnen und Schüler sollen Fehler in bearbeiteten Gleichungen und Ungleichungen finden. Fehler und deren Ursachen beschreiben. das Wissen über Fehler kreativ und produktiv umsetzen. Thema Gleichungen und Ungleichungen - Fehler produktiv nutzen Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 7-8 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen Ein Computer mit Internetzugang für je zwei Schülerinnen oder Schüler; Browser mit aktiviertem Javascript; Beamer Unterrichtsplanung Verlaufsplan Gleichungen und Ungleichungen der Unterrichtseinheit Das Lösen von Gleichungen und Ungleichungen durch Äquivalenzumformungen sowie das Inversions- und Distributivgesetz müssen bereits besprochen und an Beispielen behandelt worden sein. Die Unterrichtseinheit selbst basiert auf zwei HTML-Seiten, die mit jedem Internet-Browser (zum Beispiel Internet Explorer oder Mozilla) dargestellt werden können. Methodische Vorgehensweise Wie können die negativen Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler mit dem Begriff ?Fehler? ins Positive gewendet werden? Unterrichtsverlauf "Gleichungen und Ungleichungen" Beschreibung der Unterrichtsphasen, Hinweise zum Einsatz der Arbeitsmaterialien und Screenshots der Online-Arbeitsblätter Bezug der Unterrichtseinheit zu SINUS-Transfer Aus Fehlern lernen - Schwerpunkt von SINUS-Modul 3 ist die Rehabilitierung des Fehlers als Lerngelegenheit. Zentrales Element dieser Lerneinheit ist das Beispiel eines Flugzeugs, das für Scanneraufnahmen über eine Landschaft fliegt und durch eine Windböe vom geraden Kurs abkommt. Die dadurch auf dem Scannerbild entstandene Verzerrung können die Schülerinnen und Schüler durch eine Funktion korrigieren. Zusätzlich zum Verständnis der mathematischen Inhalte lernen die Schülerinnen und Schüler auch Aspekte der Fernerkundung kennen. Das Projekt FIS des Geographischen Institutes der Universität Bonn beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Dabei entstehen neben klassischen Materialien auch Anwendungen für den computergestützten Unterricht. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Entstehung von Scannerbildern nachvollziehen können. einen klaren Bezug zwischen den mathematischen Inhalten und der realen Situation herstellen können. die Struktur eines digitalen Bildes kennen und auf die Problemstellung übertragen können. die Anforderung an eine Funktion formulieren, welche für die Lösung der Problemstellung notwendig ist. denn Sinn und die Arbeitsweise von Funktionen anhand des zu entzerrenden Bildes verstehen. Thema Pixel auf Abwegen Autoren Dr. Kerstin Voß, Henryk Hodam Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 8 Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Adobe Flash-Player (kostenloser Download) Planung Pixel auf Abwegen Ziel der Unterrichtseinheit ist es, Aufgaben und die Mechanismen einfacher linearer Funktionen zu verstehen. Durch die praktische Anwendung sollen mögliche Verständnisbarrieren frühzeitig überwunden werden und den Lernenden ein klarer Bezug der mathematischen Inhalte zu realen Situationen aufgezeigt werden, in diesem Fall zur rechnerischen Entzerrung von Scannerbildern. Schülerinnen und Schüler sollen mithilfe des Moduls vielmehr das Verständnis für den Sinn und die Charakteristik von einfachen Funktionen festigen, bevor es lehrplangemäß zur Vertiefung dieser Thematik kommt. Es ist jedoch denkbar, Themen wie den Aufbau einer Funktionsgleichung oder die Herleitung einer Funktionsgleichung aus zwei Punkten eines Graphen an das Modul anzulehnen und sich im regulären Unterricht sukzessive die Werkzeuge zur Lösung des Moduls zu erarbeiten. Die mathematische Auseinandersetzung mit dem Funktionsbegriff ist zentrale Aufgabe des Moduls. Zusätzlich lernen die Schülerinnen und Schüler Aspekte der Fernerkundung kennen. Einführung in die Thematik Das interaktive Modul gliedert sich in ein Startmenü, eine Einleitung und den in drei Bereiche unterteilten Aufgabenteil. Aufgabenteil im Computermodul Hier wird der Aufgabenteil mit den drei Bereichen Analyse, Funktion und Entzerrung genauer beschrieben. Henryk Hodam studierte Geographie an der Universität Göttingen. In seiner Diplomarbeit setzte er sich bereits mit der multimedialen Vermittlung räumlicher Prozesse auseinander. Zurzeit arbeitet Herr Hodam als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt "Fernerkundung in Schulen". Um den Kern der Problematik im Modul erfassen zu können, ist eine kurze Erklärung notwendig, denn die hier behandelte Verzerrung ist nur charakteristisch für Scannerbilder. Die Beispiele aus den Hintergrundinformationen und vor allem die interaktive Animation am Anfang des Moduls sollen hier behilflich sein. Folie 1 zeigt klar den Unterschied zwischen einem normalen Luftbild und einem Scannerbild auf. Um zu verdeutlichen, wo die Vorteile eines Scannerbildes liegen, kann Folie 2 gezeigt werden. Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Darüber hinaus ist die durchgeführte Bildkorrektur nur mithilfe eines Rechners durchführbar. Ein Umstand, der den Schülerinnen und Schülern das Medium Computer nicht als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern auch als Werkzeug näher bringt. Das Modul ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Es wird durch Ausführen der Datei "FIS_Pixel auf Abwegen.exe" gestartet. Dazu ist ein Adobe Flash Player notwendig. Der erste Bereich des Moduls wird nach dem Start automatisch geladen. Die Animation verdeutlicht die Arbeitsweise eines flugzeuggestützten Scanners. Das Flugzeug scannt dabei eine Landoberfläche ab, gleichzeitig wird auf der rechten Seite der gescannte Bildbereich Reihe für Reihe, der aktuellen Flugzeugposition entsprechend, aufgebaut. Abb. 1 verdeutlicht dies (Platzhalter bitte anklicken). Die mittig angeordneten Pfeile dienen der Beeinflussung des Flugverhaltens. Das gescannte Bild reagiert dabei auf die ausgelösten Manöver und die entstandene Verzerrung wird angezeigt. Wird eine Seitwärtsbewegung ausgelöst, erscheint ein Button. Ein Klick auf den Button "Driftverzerrung bearbeiten" leitet über zum nächsten Menüpunkt. Zur Anpassung der Animation an geringere Rechnerleistung kann die Qualität mithilfe des Buttons im oberen linken Fensterbereich angepasst werden. Der zweite Bereich bietet eine animierte Einführung, in der ein Flugzeug über eine Landschaft fliegt. Abb. 2 gibt einen Eindruck dieser Animation (bitte auf den Platzhalter klicken). Eine semi-fiktionale Geschichte erzählt kurz, wie es zur Situation der Driftverzerrung gekommen ist, die es auf mathematischem Weg zu lösen gilt. Die "Weiter"-und "Zurück"-Buttons navigieren durch die beiden Abschnitte dieses Bereichs und leiten zum dritten Bereich, dem Aufgabenteil, weiter. Die Besonderheit der Übungen mit interaktiven dynamischen Arbeitsblättern ist darin zu sehen, dass von Schülerinnen und Schülern erstellte Zeichnungen per Computer analysiert und bewertet werden. Somit muss sich die Lehrkraft nicht mehr mit der unmittelbaren Korrektur der Schülerarbeiten befassen, sondern kann sich in einer differenzierten Unterrichtssituation leistungsschwächeren Schülerinnen und Schülern zuwenden und diesen bei auftretenden Schwierigkeiten helfend und erklärend zur Seite stehen. Alle dynamischen Zeichnungen innerhalb der HTML-Seiten wurden mit der kostenlosen Mathematiksoftware GeoGebra erstellt. Durch ihr Konzept, algebraische mit geometrischen Elementen zu verbinden, eignet sich diese Software in besonderer Weise, um interaktive dynamische Lernumgebungen zu erstellen. Die Schülerinnen und Schüler sollen erkennen, dass die Steigung einer Geraden durch das Steigungsdreieck eindeutig festgelegt ist. die Gleichung von Ursprungsgeraden anhand der Steigung bestimmen können. Ursprungsgeraden nach einer gegebenen Gleichung zeichnen können. die Gleichung von Ursprungsgeraden aus den Koordinaten eines Punktes bestimmen können. Thema Steigung einer Geraden - mit GeoGebra entwickeln Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe 8. und 9. Klasse Zeitraum 2-3 Stunden Technische Voraussetzungen mindestens ein Computer mit Internetzugang für je zwei Lernende, Browser mit aktiviertem Javascript, Java Runtime Environment (kostenloser Download) Planung Steigung einer Geraden - mit GeoGebra entwickeln In der Verbindung von Alltagssituationen mit dem Thema Lineare Funktionen soll den Schülerinnen und Schülern in dieser Unterrichtseinheit durch den Einsatz von interaktiven Webseiten ein eigenständiger Wissenserwerb ermöglicht werden. Die grafische Darstellung der bei Regen steigenden Wasserhöhe in einer Regentonne in Abhängigkeit von der Zeit ist das Thema des ersten interaktiven Arbeitsblattes (von der Website realmath.de ), das in dieser Unterrichtseinheit zum Einsatz kommt. Wird das Arbeitsblatt für den Einstieg in das Themengebiet "Lineare Funktionen" verwendet, kann hier propädeutisch der Begriff der Steigung erarbeitet werden. Kommt das Online-Arbeitsblatt erst im Verlauf des Themas zum Einsatz, so kann der mathematisch erarbeitete Begriff der Steigung mit neuer anschaulicher Bedeutung gefüllt werden. In dem darauf folgenden zweiten interaktiven Arbeitsblatt sind unterschiedliche Preisangebote eines Kartbahnbetreibers grafisch dargestellt. Es ermöglicht den Schülerinnen und Schülern, die eben erworbenen Kenntnisse in einem neuen Aufgabenumfeld anzuwenden und sich in einem Wettbewerb mit den Mitschülern zu messen. Die Unterrichtseinheit entstand im Rahmen der Mitarbeit des Autors am SINUS-Transfer -Projekt. Sie soll insbesondere aufzeigen, wie Zielsetzungen von SINUS-Transfer durch die Unterstützung von webbasierten Arbeitsblättern umgesetzt werden können (Modul 1: Weiterentwicklung der Aufgabenkultur; Modul 8: Aufgaben für kooperatives Arbeiten; Modul 9: Verantwortung für das eigene Lernen stärken). Die Schülerinnen und Schüler sollen Texte grafischen Darstellungen zuordnen. Informationen aus grafischen Darstellungen entnehmen und interpretieren. selbstständig Texte zu grafischen Darstellungen erstellen. eigene grafische Darstellungen zu Sachverhalten entwerfen. Thema Lineare Funktionen - grafische Darstellungen interaktiv erkunden Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 8-9 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen Ein Computer mit Internetzugang für je zwei Schülerinnen oder Schüler, Browser mit aktiviertem Javascript, Beamer, OHP Unterrichtsplanung Lineare Funktionen der Unterrichtseinheit Die Unterrichtseinheit basiert auf zwei HTML-Seiten, die mit jedem Internet-Browser (zum Beispiel Internet Explorer oder Mozilla) dargestellt werden können. Damit die Interaktivität möglich wird, muss jedoch Javascript im Browser aktiviert sein. Die Inhalte der Webseiten sind so konzipiert, dass eine Behandlung der Linearen Funktionen als Voraussetzung zur Bearbeitung der Aufgaben nicht zwingend notwendig ist. Die Aufgaben können sogar als Baustein für den Einstieg in die Thematik Lineare Funktion verwendet werden. Das ?ICH-DU-WIR?-Prinzip Das methodische Konzept der Schweizer Didaktiker Peter Gallin und Urs Ruf zeigt einen Weg zur nachhaltigen Anregung individueller Lernprozesse auf. Unterrichtsverlauf "Lineare Funktionen" Hinweise zum Verlauf des Unterrichts und zum Einsatz der Arbeitsmaterialien (Arbeits- und Hausaufgabenblatt, Online-Arbeitsblätter) Bezug der Unterrichtseinheit zu SINUS-Transfer Weiterentwicklung der Aufgabenkultur, Aufgaben für kooperatives Arbeiten, Verantwortung für das eigene Lernen stärken Die Schülerinnen und Schüler sollen anhand der Funktionsmaschine den Funktionsbegriff verinnerlichen. Zuordnungsvorschriften linearer Funktionen kennen und anwenden können. Zuordnungsvorschriften der Form y=mx+n formulieren können. das Ablesen von linearen Funktionen aus dem Koordinatensystem beherrschen. das Eintragen von linearen Funktionen in ein Koordinatensystem beherrschen. Achsenabschnitte als Hilfsmittel zur Darstellung linearer Funktionen erkennen. das grafische Lösen linearer Gleichungssysteme kennen lernen. Thema Lineare Funktionen - die Funktionsmaschine Autor Jens Tiburski Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 7 oder 10 Zeitraum etwa 4 Stunden bei der Erarbeitung in Klasse 7; etwa 2 Stunden beim Einsatz als Prüfungskomplex in Klasse 10 Technische Voraussetzungen Computerarbeitsplatz (im Idealfall ein Computer pro Schülerin/Schüler), Flash-Player (kostenloser Download aus dem Internet), Browser mit aktiviertem Javascript Die Unterrichtseinheit dient der Erarbeitung des Funktionsbegriffs. Da sehr viele Schülerinnen und Schüler Schwierigkeiten haben, den Funktionsbegriff zu verinnerlichen, wird gerade auf die anschauliche Darstellung der Funktion als Maschine, die Zahlen verändert, Wert gelegt. Das Modell der Funktionsmaschine hat sich in der Mathematik-Didaktik als sehr anschaulich und einprägsam für die Lernenden erwiesen. Die auf dem ersten Arbeitsblatt verwendete Animation soll einen Beitrag zur weiteren Erhöhung dieser Anschaulichkeit leisten! Damit die Animation richtig angezeigt wird, muss ein Flash-Player für den Browser installiert sein und interaktive Webinhalte müssen zugelassen werden. Einsatz der Materialien Hinweise zum Einsatz der Arbeitsblätter, Links zu den Onlinematerialien und Screenshots. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Bedeutung des Vorfaktors a in der Funktionsvorschrift f(x) = ax 2 + bx + c erkennen und benennen können. erkennen, dass ein negatives (positives) Vorzeichen des Vorfaktors b eine Verschiebung der Parabel nach rechts (links) bewirkt, vorausgesetzt der Vorfaktor a ist positiv (negativ). den Einfluss des Vorfaktors c auf die Lage der Parabel angeben können. anhand vorgegebener Funktionsvorschriften angeben können, wie die Parabel geöffnet und verschoben ist. Thema Untersuchung von Parabeln mit Excel Autorin Sandra Schmidtpott Fach Mathematik Zeitraum 1-2 Unterrichtsstunden (je nach Excel-Vorkenntnissen) Zielgruppe Klasse 9 technische Voraussetzungen Rechner in ausreichender Menge für Partnerarbeit, Beamer Software Excel Die Schülerinnen und Schüler sollen Quadratische Funktionen in der Normalform erkennen und zeichnen können. Quadratische Funktionen in der Scheitelpunktform erkennen und zeichnen können. Quadratische Funktionen von der Scheitelpunktform in die Normalform überführen können und umgekehrt. das Lösen Quadratischer Gleichungen beherrschen. das Lösen von Sachaufgaben mittels Quadratischer Gleichungen beherrschen. Thema Quadratische Funktionen und Gleichungen Autor Jens Tiburski Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 9 oder 10 Zeitraum 7 Stunden Technische Voraussetzungen Computerarbeitsplätze, im Idealfall ein Rechner pro Person; Flash-Player , Java Runtime Environment , Browser mit aktiviertem Javascript, Excel (für die Nutzung einer Hilfedatei zur Lösung Quadratischer Gleichungen); im Idealfall Beamer Die Schülerinnen und Schüler sollen die Problematik der Konstruktionen mit Zirkel und Lineal bewältigen. das Rechnen mit komplexen Zahlen üben. Funktionen mit zwei Variablen und deren Darstellung als Flächen im Raum kennen lernen. den Einsatz von Funktionen und Ortslinien in GeoGebra trainieren. Die Schülerinnen und Schüler sollen im Umgang mit verschiedenen Software-Programmen vertraut werden. die Mathematiksoftware wxMaxima anwenden. die Mathematiksoftware GeoGebra anwenden. Thema Quadratische Gleichung Autor Georg Wengler Fach Mathematik Zielgruppe Jahrgangsstufe 11 Zeitraum 3 Stunden Technische Voraussetzungen ein Rechner pro Schülerin und Schüler, die (kostenfreie) Software GeoGebra und wxMaxima sollte installiert sein. Auf zwei verschiedene Arten sollen diese komplexen Lösungen sichtbar gemacht werden. Zum Einsatz kommen dabei die frei zugänglichen Mathematik-Programme GeoGebra und wxMaxima. Unterrichtsverlauf "Nullstellen" Hier sind die Voraussetzungen und die verwendeten Materialien für diese Unterrichtseinheit genauer beschrieben. Anregungen und Erweiterungen Weitere Vorschläge zu Anwendungen mit höhergradigen Polynomen sind hier aufgeführt. Literatur Richard Courant, Herbert Robbins Was ist Mathematik?, 5. Auflage Springer 2000, ISBN 3-540-63777-X, Seite 204 Am Beispiel der Einführung in die Potenzfunktion mit ganzzahligem Exponent soll aufgezeigt werden, wie Schülerinnen und Schüler sich die Eigenschaften dieser Funktionen durch Experimentieren und Beobachten erarbeiten können. Durch die mit GeoGebra erzeugten dynamischen Veranschaulichungen werden sie in die Lage versetzt, sich ihrem eigenen Lerntempo entsprechend mit den Eigenschaften von Potenzfunktionen aktiv auseinander zu setzen. Die inhaltliche Aufbereitung der einzelnen interaktiven dynamischen Arbeitsblätter bietet eine Vorstrukturierung der zu erarbeitenden Unterrichtsinhalte. So leitet die Unterteilung in geradzahlige und ungeradzahlige Exponenten sowie die Vorgabe von jeweils neun zu prüfenden Aussagen zu zielgerichtetem Experimentieren an und unterstützt den individuellen Lernprozess. Die Zahl n als Exponent steht im Folgenden in allen Funktionsgleichungen stets für eine natürliche Zahl. Die Schüler und Schülerinnen sollen erkennen, dass die Eigenschaften von Potenzfunktionen mit der Gleichung y = x n für gerade und ungerade Exponenten unterschiedlich sind und diese benennen können. den Einfluss des Parameters a in der Funktionsgleichung y = ax n auf den Verlauf des Graphen beschreiben können. erkennen, dass die Eigenschaften von Potenzfunktionen mit der Gleichung y = x -n für gerade und ungerade Exponenten unterschiedlich sind und diese benennen können. den Einfluss des Parameters a in der Funktionsgleichung y = ax -n auf den Verlauf des Graphen beschreiben können. anhand vorgegebener Graphen deren Gleichung ermitteln können. Thema Potenzfunktion - Graphen analysieren, Eigenschaften entdecken Autor Dr. Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 10 Zeitraum etwa 3 Stunden Technische Voraussetzungen mindestens ein Computer mit Internetzugang und aktiviertem Javascript für je zwei Lernende, Java Plugin (1.4.2 oder höher, kostenloser Download) Planung Potenzfunktion - Graphen analysieren Die Schülerinnen und Schüler sollen Potenzfunktionen erkennen und in ein Koordinatensystem einzeichnen können. Potenzfunktionen mithilfe von Funktionsplottern darstellen können. das Berechnen von Wertetabellen für Potenzfunktionen beherrschen. den Einfluss des Koeffizienten a auf den Verlauf der Potenzfunktionen y = f(x) = ax n erarbeiten. Wurzelfunktionsgraphen erkennen und beschreiben können. Thema Potenzfunktionen Autor Jens Tiburski Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 10 Zeitraum 2 Stunden technische Voraussetzungen Computerarbeitsplätze, im Idealfall ein Rechner pro Person; Java Runtime Environment (kostenloser Download), Browser mit aktiviertem Javascript; eventuell Beamer Die Vorteile von Netbooks für den schulischen Einsatz liegen auf der Hand: Sie sind klein, leicht und deutlich preiswerter als herkömmliche Laptops. Die vorliegende Unterrichtseinheit zeigt Einsatzmöglichkeiten digitaler Medien für den Mathematikunterricht, ohne dass dafür der Computerraum aufgesucht werden muss. Vielmehr dienen die Netbooks dazu, im eigenen Klassenraum die fachlichen Inhalte mithilfe digitaler Medien noch anschaulicher zu vermitteln. Die Schülerinnen und Schüler sollen die mathematischen Inhalte der Kurvendiskussion erfassen und anwenden können. die mathematische Software (GeoGebra, wxMaxima) bedienen können. die verschiedene Software entsprechend ihrer Vorteile unterscheiden und zielgerichtet einsetzen können. Thema Nullstellen ganzrationaler Funktionen in Netbook-Klassen Autor Dr. Karl Sarnow Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 10 im G8 Zeitraum 7 Stunden Technische Voraussetzungen Netbooks, Mathematiksoftware GeoGebra und wxMaxima (beides kostenfrei erhältlich) Hintergrund Einordnung der Unterrichtseinheit in den schulischen Kontext mit einer Verkürzung der Gymnasialzeit auf acht Jahre Unterrichtsverlauf 1. bis 3. Stunde Die ersten Stunden dienen dazu, dass sich die Lernenden beim ersten Einsatz von Netbooks mit den Geräten vertraut machen können. Unterrichtsverlauf 4. bis 6. Stunde Die Nullstellen einer Gleichung 3. Grades werden mit wxMaxima untersucht und anschließend mit dem konventionellen Ansatz begründet. Unterrichtsverlauf 7. Stunde Thema der letzten Stunde ist die Untersuchung der Nullstellen ganzrationaler Funktionen mit wxMaxima. Das Ergebnis wird im Nullstellensatz zusammengefasst. Die Schülerinnen und Schüler sollen im Lernbereich "Funktionale Zusammenhänge" Potenzfunktionen mit der Gleichung y = a* x n kennen lernen. Exponentialfunktionen mit der Gleichung y = c* a x kennen lernen. die Nutzung von Funktionsplottern üben. Die Schülerinnen und Schüler sollen im Lernbereich "Wachstumsvorgänge und periodische Vorgänge" Einblick in verschiedene Wachstums- und Zerfallsprozesse gewinnen. die Begriffe unbeschränktes Wachstum (zum Beispiel linear und exponentiell) und beschränktes Wachstum (zum Beispiel logistisch) verstehen. ihre Kenntnisse auf Exponentialfunktionen und auf Wachstumsvorgänge übertragen. die exponentielle Regression unter Verwendung von Hilfsmitteln nutzen. im Lernbereich "Funktionale Zusammenhänge" Potenzfunktionen mit der Gleichung y = a * x n und Exponentialfunktionen mit der Gleichung y = c* a x kennen lernen. Thema Die Exponentialfunktion und die "Unendlichkeitsmaschine" Autor Jens Tiburski Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 10 Zeitraum 1-2 Stunden Technische Voraussetzungen Computerarbeitsplätze in ausreichender Zahl (Einzel- oder Partnerarbeit), VRML-Plugin (blaxxun Contact, Cortona3D Viewer) In der Unterrichtseinheit kommt eine interaktive Lernumgebung zum Einsatz. Wenn die Schülerinnen und Schüler die Arbeit mit dynamischen Arbeitsblättern nicht gewohnt sind, hat sich eine Einführung der Materialien per Beamer bewährt. Auch der Umgang mit einem VRML-Plugin sollte über den Beamer demonstriert werden. Hinweise zur Technik und zum Unterrichtsverlauf Das 3D-Modell der Unendlichkeitsmaschine soll die Motivation der Lernenden steigern, sich mit der Exponentialfunktion auseinanderzusetzen. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Unterschied zwischen Linearen Funktionen und Exponentialfunktionen kennen. die Begriffe Wachstumsrate und Wachstumsfaktor kennen und anwenden können. den Unterschied zwischen Linearem Wachstum und Exponentiellem Wachstum (Zerfall) kennen und aus Anwendungsbezügen das entsprechende Wachstumsmodell bestimmen können. die Begriffe Anfangswert und Wachstums-(Zerfalls-)faktor kennen und anwenden können. den Einfluss des Wachstumsfaktors a beziehungsweise des Zerfallsfaktors 1/a auf den Graphen der Exponentialfunktion kennen. die Eigenschaften der Exponentialfunktionen kennen. verschiedene Wachstums-(Zerfalls-)faktoren bestimmen und Funktionsvorschriften angeben können. Thema Einführung der Exponentialfunktionen mit GeoGebra Autoren Sandra Schmidtpott, Markus Hohenwarter Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 10 Zeitraum 6-8 Unterrichtsstunden Technische Vorraussetzungen Computer in ausreichender Anzahl (Partner- oder Kleingruppenarbeit), Beamer, GeoGebra, Java-Plugin Von der GeoGebra-Homepage können Sie die dynamischen Arbeitsblätter der Unterrichtseinheit in zwei Paketen (ZIP-Archive) herunterladen: Das Bevölkerungsmodell von Malthus sowie die Materialien zur Verzinsung und Exponentialfunktion . Markus Hohenwarter ist zurzeit Dissertant an der Abteilung für Didaktik der Mathematik , Universität Salzburg. Sein Dissertationsprojekt GeoGebra wird von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften gefördert. Die Schülerinnen und Schüler sollen magische Quadrate als solche erkennen können. magische "4 x 4"-Quadrate auf weitere Eigenschaften hin untersuchen können. aus bereits bekannten magischen Quadraten neue erstellen können. ein magisches Geburtstagsquadrat erstellen können. Hypothesen aufstellen und überprüfen. weitgehend eigenverantwortlich und kooperativ arbeiten. magische Quadrate mit den Zahlen 1 bis 16 erzeugen können (eine nicht ganz einfache Krönung der Arbeit). Thema Magische Quadrate Autorin Dr. Renate Motzer Fach Mathematik Zielgruppe begabte Schülerinnen und Schüler ab Klasse 5 Zeitraum 2-10 Stunden, je nachdem wie viele Fragestellungen bearbeitet werden Technische Voraussetzungen Computer mit Tabellenkalkulationssoftware (hier Microsoft Excel) Die vorliegende Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit magischen "4 mal 4"-Quadraten, wie sie von der Grundschule bis zur gymnasialen Oberstufe untersucht werden können. Schülerinnen und Schüler können sich oder Freunden ein magisches Geburtstagsquadrat errechnen, sobald ihnen negative Zahlen vertraut sind. Es sind auch schon gute Erfahrungen mit Lernenden in der Primarstufe gesammelt worden, die sich, so weit es bei ihren Daten nötig war, auch an negative Zahlen herangewagt haben. Für Schülerinnen und Schüler höherer Jahrgangsstufen gibt es weiterführende Aufgabenstellungen, die zum einen mit dem Lösen von Gleichungssystemen, zum anderen mit Matrizenaddition und skalarer Multiplikation zu tun haben. Oberstufenschülerinnen und -schüler können mit den Eigenschaften von Vektorräumen arbeiten. Auch in niedrigeren Jahrgangsstufen kann man sich mit manchen Vektorraumeigenschaften - ohne die zugehörigen Begrifflichkeiten - auseinandersetzen. Unterrichtsverlauf und Materialien Neben der Addition der Linearkombinationen von Grundquadraten können magische Quadrate auch auf anderen Wegen gefunden werden. Die Schülerinnen und Schüler sollen sich magischen Quadraten auf spielerische Weise nähern. die grundsätzlichen Eigenschaften magischer Quadrate kennen lernen. Thema Magisches Quadrat digital Autoren Elfi Petterich Fach Mathematik, auch für Vertretungsstunden geeignet Zielgruppe ab Klasse 5 (für alle Klassenstufen als spielerische Ergänzung zu magischen Quadraten) Zeitraum weniger als 1 Stunde Technik Computerarbeitsplätze zur Nutzung des Computermoduls, Lautsprecher müssen aktiviert sein. Das Programm ist im Grunde altersstufenunabhängig. Es ist ab der Klasse 5 einsetzbar, kann aber ebensogut auch bei älteren Schülerinnen und Schülen genutzt werden. Nutzung und Anpassung des magischen Quadrates Hier finden Sie Erläuterungen zur Funktionsweise des Programms sowie zur Möglichkeit der Darstellung eigener magischer Quadrate.