Tipp der Redaktion

Mechanik: Geradlinige Bewegungen

Fahrradspur mit Schatten eines Fahrrads
Tipp der Redaktion

Mechanik: Geradlinige Bewegungen

In dieser Einheit lernen die Schülerinnen und Schüler Bewegungsabläufe kennen, die ihnen vom Auto- oder Radfahren her bekannt sein sollten.

Tipp der Redaktion

Westafrika - über die größte Wüste der Welt

Sahara Wüste
Tipp der Redaktion

Westafrika - über die größte Wüste der Welt

Die Lernenden leiten aus einem Bild der Erdoberfläche eine thematische Karte Westafrikas ab und formulieren Aussagen zur Landschaftszusammensetzung.

Tipp der Redaktion

Der Wahrscheinlichkeitsbegriff am Beispiel Fußball

Fußball Ergebnisse
Tipp der Redaktion

Der Wahrscheinlichkeitsbegriff am Beispiel Fußball

Am Beispiel der Fußball Europameisterschaft werden in dieser Unterrichtseinheit die Wahrscheinlichkeiten zusammengesetzter Ergebnisse und Ereignisse bestimmt.

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MINT-Offensive bei Conrad

Fachartikel

Impulse für den Unterricht von morgen: Tools, Equipment und Know-how auf der Conrad Sourcing Plattform

  • Mathematik / Rechnen & Logik / Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co. / Physik / Astronomie / Technik / Sache & Technik / Chemie / Natur & Umwelt

Modellversuch zur nachhaltigen Förderung von rechenschwachen Schülerinnen und Schülern in der…

Fachartikel
5,99 €

Etwa Prozent der Schülerinnen und Schüler haben besondere Schwierigkeiten beim Mathematiklernen, die als Rechenschwäche (Dyskalkulie) bezeichnet werden. In Bayern wurde zum Schuljahr 2021/2022 ein Modellversuch gestartet, der betroffenen Kindern und Jugendlichen in der Sekundarstufe gezielte Unterstützung bietet. Rechenschwäche – Was ist das? Die Bildungsstandards und Lehrpläne unseres Schulsystems sehen vor, dass die Schülerinnen und Schüler in der Grundschule tragfähige Vorstellungen zu den natürlichen Zahlen und den vier Grundrechenarten entwickeln. Dies gelingt jedoch nicht immer in hinreichendem Maße. Ein nennenswerter Anteil an Schülerinnen und Schülern verlässt die Grundschule, ohne ein tragfähiges Verständnis für natürliche Zahlen, für das dezimale Stellenwertsystem, für Rechenoperationen und Rechenstrategien aufgebaut zu haben. Derartige Verständnisdefizite werden unter dem Begriff Rechenschwäche zusammengefasst (siehe Gaidoschick et al. 2021: 5; Ulm 2020: 11). Nach dem Übertritt in die weiterführende Schule sind rechenschwache Schülerinnen und Schüler erheblich daran gehindert, die vielfältigen Lernziele des Mathematikunterrichts zu erreichen – denn wie sollen sie beispielsweise mit Brüchen, Variablen oder Termen rechnen, wenn ihnen bereits die dafür notwendigen Grundlagen im Bereich der natürlichen Zahlen fehlen? Durch bloßes Üben des aktuellen Lernstoffs können die Defizite nicht ausgeglichen werden. Die gute Nachricht lautet: Rechenschwäche ist keine unheilbare Krankheit. Durch eine spezifische Förderung zum Umgang mit natürlichen Zahlen kann betroffenen Schülerinnen und Schülern substanziell geholfen werden, die Rechenschwäche zu überwinden. In Bayern wurde dafür ein Modellversuch gestartet, der sich erstmals an die Sekundarstufe wendet. Bayerischer Modellversuch in der Sekundarstufe Im Bereich der Grundschulen wurden durch das Bayerische Staatsministerium für Unterricht und Kultus seit 2017 bereits rund 100 sogenannte "Förder- und Beratungsstellen für Kinder mit besonderen Schwierigkeiten im Lernen von Mathematik" eingerichtet. Im Schuljahr 2021/2022 wurden die spezifischen Fördermaßnahmen erstmalig auf weiterführende Schulen ausgeweitet. Im Zuge eines Modellprojekts wurden dazu an 20 Bayerischen Schulen Förderangebote zur Überwindung der Rechenschwäche etabliert. Das Schulnetzwerk des Modellversuchs umfasst zehn Mittelschulen sowie jeweils fünf Realschulen und Gymnasien in Franken. Aus jeder Schule nehmen mindestens zwei Lehrkräfte des Faches Mathematik teil; auf diese Weise wird die kollegiale Zusammenarbeit an der jeweiligen Schule intensiviert und die aufgebaute Expertise nachhaltig gesichert. Der Modellversuch ist auf vorerst drei Jahre angelegt. Für den Förderunterricht wurde jeder Schule vom Staatsministerium ein Budgetzuschlag in Höhe von zwei Wochenstunden zur Verfügung gestellt. Für die schulübergreifende Leitung und Koordination des Projekts ist die Autorin des vorliegenden Artikels verantwortlich. Fortbildung der beteiligten Lehrkräfte Zur Überwindung von Rechenschwäche muss mit den Schülerinnen und Schülern auch in der Sekundarstufe an den grundlegenden Inhalten der Arithmetik – also an Inhalten der Grundschul-Mathematik – gearbeitet werden. Die hierfür notwendige Expertise im Bereich der Diagnostik und Förderung bei Rechenschwäche haben die teilnehmenden Lehrkräfte anhand von Fortbildungsveranstaltungen erworben, die von der Universität Bayreuth angeboten wurden. Darüber hinaus entwickeln die Lehrkräfte durch die Lektüre von Fachliteratur und den kontinuierlichen gemeinsamen Austausch Kompetenz im Umgang mit Rechenschwäche. Diagnostik von Rechenschwäche Um rechenschwache Schülerinnen und Schülern im Mathematikunterricht identifizieren zu können, sind diagnostische Verfahren notwendig, die von Lehrkräften im regulären Unterrichtsalltag durchgeführt werden können. Zu diesem Zweck wurde an der Universität Bayreuth das sogenannte "Bayreuther Testpaket zur Erfassung von Rechenschwäche im Mathematikunterricht" (Steinecke & Martin 2022) entwickelt. Es umfasst zwei diagnostische Verfahren, die in aufeinander folgenden Schritten durchgeführt werden: 1. Schritt: Bayreuther Rechentest (BRT) Mithilfe des Bayreuther Rechentests, der im Rahmen einer Unterrichtsstunde mit der ganzen Klasse geschrieben wird, werden diejenigen Schülerinnen und Schüler identifiziert, die Lernrückstände im Bereich des arithmetischen Basisstoffs aufweisen und für die Fördermaßnahme somit grundsätzlich infrage kommen. 2. Schritt: Bayreuther Förderdiagnostik (BFD) Um darüber hinaus den individuellen Förderbedarf der potenziell rechenschwachen Kinder zu ermitteln, wird in einem zweiten Schritt die Bayreuther Förderdiagnostik durchgeführt. Es handelt sich dabei um ein informelles Leitfaden-Interview, das mit den ausgewählten Kindern in Form eines materialgestützten Einzelgesprächs durchgeführt und qualitativ ausgewertet wird. Die beiden diagnostischen Verfahren des Bayreuther Testpakets wurden im Rahmen des Modellversuchs empirisch erprobt und werden auch künftig an den teilnehmenden Schulen eingesetzt. Förderangebote an den Modellversuchsschulen Auf der Grundlage der durchgeführten Diagnostik wird an den beteiligten Schulen Förderunterricht für rechenschwache Schülerinnen und Schüler in Jahrgangsstufe 5 sowie anschließend im ersten Halbjahr von Jahrgangsstufe 6 angeboten. An jeder am Modellversuch teilnehmenden Schule ist somit durchgängig eine Fördergruppe eingerichtet. Um einerseits möglichst viele rechenschwache Kinder unterstützen und andererseits individualisierte Fördereinheiten realisieren zu können, erfolgt die Förderung in der Regel in Kleingruppen zu je drei Kindern. Pro Schule werden also mindestens sechs Kinder gefördert. Die Organisation des Förderunterrichts obliegt dabei den beteiligten Schulen: Während einige Schulen zusätzliche Unterrichtseinheiten am Nachmittag anbieten ("Rechen-AG"), realisieren andere Schulen Förderstunden am Vormittag, für die die Kinder den regulären Unterricht in anderen Fächern verlassen dürfen. Den Schulen wurde des Weiteren empfohlen, die Förderstunden der beiden Lehrkräfte zeitgleich durchzuführen. Auf diese Weise können die Lehrkräfte je nach Bedarf beispielsweise zwischen den folgenden Phasen wechseln: Beide Lehrkräfte unterrichten alle sechs Kinder im Team-Teaching. Jede Lehrkraft unterrichtet jeweils drei Kinder. Eine Lehrkraft unterrichtet vier Kinder, die andere Lehrkraft arbeitet mit zweien. Eine Lehrkraft unterrichtet fünf Kinder, die andere Lehrkraft arbeitet nur mit einem. Die Fördergruppen können auf diese Weise von Termin zu Termin unterschiedlich zusammengestellt werden. Insbesondere intensiviert das vorgeschlagene Modell die Zusammenarbeit der beiden Lehrkräfte und schafft Flexibilität beim Fördern. Zusammenfassung und Ausblick Im Rahmen eines bayerischen Modellprojekts werden seit dem Schuljahr 2021/2022 Förderangebote zur Überwindung von Rechenschwäche in der Sekundarstufe etabliert. Das Projekt könnte anschließend auf weitere Schulen und Regionen beziehungsweise Länder ausgeweitet werden. Literaturverzeichnis Gaidoschick, Michael, Moser Opitz, Elisabeth, Nührenbörger, Marcus und Rathgeb-Schnierer, Elisabeth (2021). Besondere Schwierigkeiten beim Mathematiklernen. Special Issue der Mitteilungen der Gesellschaft für Didaktik der Mathematik, 47. Steinecke, Annalisa & Martin, Maximilian (2022). Bayreuther Testpaket zur Erfassung von Rechenschwäche im Mathematikunterricht. Mathematikdidaktik im Kontext, Heft 8. Online: https://epub.uni-bayreuth.de/view/series/Mathematikdidaktik_im_Kontext.html . Ulm, Volker (2020). Rechenschwäche in der Sekundarstufe. Diagnostik und Förderung von Schülerinnen und Schülern. Mathematikdidaktik im Kontext, Heft 5. Bayreuth. Online: https://epub.uni-bayreuth.de/view/series/Mathematikdidaktik_im_Kontext.html . Weiterführende Literatur Ulm, Volker (2018). 20 Fragen und Antworten bei Rechenschwäche. Mathematikdidaktik im Kontext, Heft 1. Online: https://epub.uni-bayreuth.de/view/series/Mathematikdidaktik_im_Kontext.html .

  • Mathematik / Rechnen & Logik

Das Bayreuther Testpaket zur Erfassung von Rechenschwäche im Mathematikunterricht

Fachartikel
5,99 €

Im vorliegenden Fachartikel wird das Bayreuther Testpaket zur Erfassung von Rechenschwäche im Mathematikunterricht vorgestellt. Es beinhaltet zwei diagnostische Verfahren zur Ermittlung des individuellen Förderbedarfs bei Rechenschwierigkeiten, die von Lehrkräften kostenfrei verwendet werden dürfen. Rechenschwäche – Was ist das? Etwa 5 Prozent der Schülerinnen und Schüler haben besondere Schwierigkeiten beim Mathematiklernen, die als Rechenschwäche bezeichnet werden. Der Begriff Rechenschwäche bezeichnet gravierende und langanhaltende Defizite im Verständnis für natürliche Zahlen, für das dezimale Stellenwertsystem und für die Rechenoperationen, die durch bloßes Üben und undifferenziertes Weiterlernen im regulären Unterricht nicht überwunden werden können. Rechenschwäche bezieht sich somit auf die arithmetischen Lerninhalte der ersten vier Schuljahre, die von den Schülerinnen und Schülern als Voraussetzung für den weiteren Lernprozess grundlegend erfasst werden müssen. Fehlen diese, so kann der aufbauend hinzukommende Stoff allenfalls als unverstandenes Regelwerk gelernt werden (siehe Gaidoschik et al. 2021). Ohne spezifische Förderung sind rechenschwache Schülerinnen und Schüler in der Sekundarstufe also substanziell daran gehindert, die vielfältigen Lernziele des Mathematikunterrichts zu erreichen (siehe Ulm 2020). Diagnostik von Rechenschwäche Eine wirksame Förderung zur Überwindung einer Rechenschwäche setzt zunächst eine fundierte und umfassende Diagnostik voraus, die den individuellen Förderbedarf des einzelnen Kindes aufzeigt und dabei hilft, das pädagogisch-didaktische Handeln zu fokussieren und zu strukturieren. Bei der Diagnostik von Rechenschwäche unterscheidet man unter anderem die folgenden beiden Zugänge: Produktorientierte Diagnostik Bei einer produktorientierten Diagnostik werden schematisierte Rechentests eingesetzt, die schriftlich auf Papier oder an einem Computer bearbeitet werden. Diese Rechentests enthalten kurze mathematische Aufgaben, die jeweils spezifische arithmetische Fähigkeiten erfordern (zum Beispiel Erfassung von Anzahlen, Größenvergleich, Addition). Bei der Auswertung wird lediglich überprüft, ob das Endergebnis korrekt ist; Rechenwege oder Teilschritte der Lösungsfindung werden nicht berücksichtigt. Aus der Anzahl der richtigen beziehungsweise falschen Endergebnisse wird schließlich eine Aussage über die Rechenfähigkeiten getroffen. Prozessorientierte Diagnostik Bei einer prozessorientierten Diagnostik wird eine mathematikdidaktische Analyse der individuellen Gedankengänge des Kindes durchgeführt, meist in Form eines leitfadengestützten Einzelgesprächs. Die diagnostizierende Person stellt dazu kurze mathematische Aufgaben, die – wie auch im Fall der produktorientierten Rechentests – jeweils spezifische arithmetische Fähigkeiten erfordern. Das Kind soll seine Lösungswege dabei verbalisieren und wird durch gezielte Nachfragen immer wieder zum "Lauten Denken" angeregt. Die Bearbeitungsprozesse werden unter fachdidaktischen Gesichtspunkten beobachtet, im Interviewprotokoll notiert und bei der qualitativen Auswertung interpretiert und zusammengefasst. Mit derartigen Verfahren werden die Denkwege der Kinder also differenziert ergründet. Ausgehend von diesen Ergebnissen lassen sich inhaltlich passgenaue Förderansätze ableiten. Bayreuther Testpaket zur Erfassung von Rechenschwäche im Mathematikunterricht Für die Diagnostik im schulischen Kontext sind diagnostische Instrumente notwendig, die im Rahmen des regulären Schulalltags eingesetzt werden können und möglichst kostenfrei zur Verfügung stehen. Genau zu diesem Zweck wurde das Bayreuther Testpaket zur Erfassung von Rechenschwäche im Mathematikunterricht (Steinecke & Martin 2022) entwickelt. Einsatzbereich Mit dem Bayreuther Testpaket können Mathematik-Lehrkräfte die vorhandenen beziehungsweise fehlenden arithmetischen Basiskompetenzen der Schülerinnen und Schüler ermitteln. Die Durchführung der diagnostischen Verfahren ist in der Sekundarstufe sowie bereits beim Übergang in die Sekundarstufe vorgesehen. Testinventar Das Bayreuther Testpaket umfasst zwei aufeinander abgestimmte diagnostische Verfahren, die in zwei aufeinander folgenden Schritten durchgeführt werden: Bayreuther Testpaket zur Erfassung von Rechenschwäche im Mathematikunterricht Bayreuther Rechentest (BRT) Produktorientierte Diagnostik Schriftlicher Paper-Pencil-Test Quantitative Auswertung Dauer: circa 40 Minuten Bayreuther Förderdiagnostik (BFD) Prozessorientierte Diagnostik Mündliches Leitfaden-Interview Qualitative Auswertung Dauer: circa 40 bis 50 Minuten Teststruktur Die Testaufgaben des Bayreuther Rechentests und der Bayreuther Förderdiagnostik beziehen sich gemäß dem Begriffsverständnis von Rechenschwäche auf den arithmetischen Basisstoff, also auf die Lehrplaninhalte der Jahrgangsstufen 1 bis 4. Die beiden Verfahren umfassen jeweils 24 eng aufeinander abgestimmte Aufgaben, die das Verständnis der natürlichen Zahlen, des Stellenwertsystems und der Rechenoperationen überprüfen. Durchführung der Bayreuther Testverfahren Die beiden diagnostischen Verfahren des Bayreuther Testpakets werden in zwei aufeinanderfolgenden Schritten durchgeführt:

  • Mathematik / Rechnen & Logik

Videoproduktion – House of Smart Living

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Technik der Klassen 9–10 führt die Schülerinnen und Schüler in die Welt des vernetzten Wohnens ein. Sie analysieren die Funktionen und Merkmale eines Smart Homes und setzen eigene Ideen kreativ in einem kurzen Videoclip um. Dabei kombinieren sie technisches Verständnis mit Mediengestaltung und reflektieren, wie digitale Systeme das Wohnen und Arbeiten beeinflussen. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich in dieser Unterrichtseinheit mit der Frage auseinander, wie sie sich ein Smart Home vorstellen, in welchem sie leben und arbeiten. Dafür erstellen sie ein eigenes Video. Diese Einheit baut auf den Ergebnissen aus dem 2018 gemeinsam mit der Wirtschaftsinitiative Smart Living durchgeführten Videowettbewerb "House of Smart Living" auf. Zunächst erarbeiten die Schülerinnen und Schüler die Funktionen und Merkmale eines Smart Homes. Als Anregung schauen sie sich die drei Sieger-Beiträge des Videowettbewerbs "House of Smart Living" unter inhaltlichen Gesichtspunkten an. Im Anschluss erstellen sie einen eigenen Videoclip von maximal drei Minuten. Diesen präsentieren sie in der Klasse oder aber im Rahmen eines eigenen Filmfestivals in der Schule. Die Unterrichtseinheit "Videoproduktion 'House of Smart Living'" ist Teil des Dossiers "An den Schaltstellen der Zukunft". Sie bietet neben dem detaillierten Unterrichtsablauf und dem methodisch-didaktischen Kommentar auch die Unterrichtsmaterialien zum Download. Diese bestehen aus drei Informations- und Arbeitsblättern. Sie können direkt in der Unterrichtseinheit "Videoproduktion "House of Smart Living" heruntergeladen werden.

  • Informatik / Technik
  • Sekundarstufe I

Mit der Schulklasse die Welt des Wassers erkunden

Fachartikel / Video-Tutorial

Das Bildungsprogramm "Blaues Klassenzimmer" bietet Lehrenden der Primar- und Sekundarstufe I methodisch-didaktische Unterrichtsmaterialien für die Schule oder das schulisch angeleitete Lernen zu Hause (saLzH), um Kinder für einen nachhaltigen Umgang mit der Ressource Wasser zu sensibilisieren.

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt

Moderne Arbeitswelt

Interaktives

Diese interaktiven H5P-Übungen können per Computer, Tablet oder Smartphone bearbeitet werden und behandeln das Thema "Moderne Arbeitswelt". Die Schülerinnen und Schüler lesen Texte zu den neuesten Trends am Arbeitsplatz und gehen dabei auf relevante themenbezogene Vokabeln ein. Ein interaktives Übungspaket, bestehend aus drei interaktiven Übungen, steht ergänzend bereit. Unsere heutige Arbeitswelt ist einem rasanten Wandel unterlegen. Globalisierung, digitale Revolution und Flexibilität sind dabei die zentralen Schlagwörter. Die Corona-Pandemie hat in großem Maße zur Digitalisierung beigetragen und es wird deutlich, dass die Entstehung neuer Arbeitsformen unausweichlich ist. Die nachstehenden Übungen setzen sich zum Ziel, die aktuellen Trends zu erläutern, die die heutige sowie die zukünftige Arbeitswelt prägen. Ohne diese neuen Arbeitsmodelle zu erkennen und die dahintersteckenden Gründe zu verstehen, wäre es unmöglich, die damit verbundenen Herausforderungen zu meistern. Zum Stichwort "Trend" bietet Duden-Online die folgende Bedeutungserläuterung an: über einen gewissen Zeitraum bereits zu beobachtende, statistisch erfassbare Entwicklung(-stendenz). Dies macht begreiflich, warum es nötig ist, Trends zu identifizieren und zu analysieren. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler befassen sich mit spezifischem Vokabular zum Thema "Arbeit". können die neue gelernten Vokabeln im Alltag verwenden. können wichtige Auskünfte über neueste Trends in der heutigen Arbeitswelt verstehen und weiterleiten sowie dazu ihre eigene Meinung äußern. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten die interaktiven Übungen und erlangen Sicherheit bei dem Umgang mit dem Computer/Tablet/Smartphone. korrigieren ihre Antworten sofort und lesen die Bewertung ihrer Leistung. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten selbstständig. tauschen Ideen, Wissen und Meinungen zur modernen Arbeitswelt aus. besprechen die wichtigsten Inhalte der Texte miteinander und helfen sich gegenseitig beim Textverständnis, wenn nötig.

  • Berufsvorbereitung /Berufsalltag / Arbeitsrecht
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

"Energie macht Schule": Energiewissen gebündelt

Fachartikel / Video-Tutorial

Was versteht man unter Sektorkopplung? Wie funktioniert eine Solarzelle oder ein Elektroauto? Wie nachhaltig ist ein Pumpspeicherkraftwerk? Welche Potenziale bietet Wasserstoff als Energielieferant? Antworten auf diese und weitere Fragen liefert seit 2013 "Energie macht Schule". Dafür stellt es über 600 Informations- und Unterrichtsmaterialien zur Verfügung. Mit seiner Überarbeitung im Frühjahr 2022 stehen stärker aktuelle Energiethemen wie Nachhaltigkeit, Energiewende oder Versorgungssicherheit im Mittelpunkt.

  • Physik / Astronomie / Technik / Sache & Technik

Werkstoffe in Fahrzeugen und Recyclingprozesse

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 8 nutzt den Aufbau eines Fahrzeugs als Lernanlass für zentrale chemische und ökologische Inhalte: Werkstoffwahl, Zukunftstechnologien und Recycling. Die Schülerinnen und Schüler erfassen darüber naturwissenschaftliche Zusammenhänge, analysieren technische Systeme und reflektieren die Materialauswahl mit Blick auf die Mobilität der Zukunft und wirtschaftliche Verantwortung. Die Unterrichtseinheit lehnt sich an die Vorgaben des Lehrplans für die Sekundarstufe I für die Fächer Physik und Chemie an. Sie hat (lehrplangemäß) eine naturwissenschaftliche Grundbildung zum Ziel, die darin schult, naturwissenschaftliche Beobachtungen auf verschiedene Fächer und Sachbereiche zu übertragen und Zusammenhänge herzustellen. Zudem trägt sie einen Teil dazu bei, die Schülerinnen und Schüler für Herausforderungen und Chancen einer sich stetig verändernden Welt vorzubereiten. Thematischer Anker der Unterrichtseinheit ist der Autobau als einem der wichtigsten Wirtschaftszweige unseres Landes. Die Unterrichtseinheit verdeutlicht, dass die Branche großen Veränderungen unterliegt. Es gilt, Nachhaltigkeit , Wirtschaftlichkeit, bewussten Umgang mit Ressourcen und technische Anforderungen unter einen Hut zu bringen, bei gleichzeitiger Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit der Branche. Die Unterrichtseinheit greift diese komplexen Zusammenhänge auf, indem einzelne Aufgaben auch die Aspekte Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit, Ökologie und Forschung thematisieren. Die Unterrichtseinheit ist konzipiert nach dem Prinzip des handlungsorientierten Lernens. Sie verknüpft Alltagswissen mit Beobachtungen sowie aus Sachtexten gewonnenen Informationen. Auch dem Experimentieren räumt sie Raum ein. Sie entspricht so den im Lehrplan festgeschriebenen prozessbezogenen Kompetenzbereichen der Erkenntnisgewinnung, Bewertung und Kommunikation. Ein Schwerpunkt der Unterrichtseinheit liegt auf dem Erarbeiten der im Auto verbauten Roh- und Werkstoffe. Die neuesten Entwicklungen in der Materialforschung sowie in der Automobiltechnik können die Schülerinnen und Schüler sowohl durch eigene Recherche als auch durch die Auswertung vorgegebener Sachtexte herausarbeiten. Das Thema Autobau und die Bedeutung des Autos in einer sich verändernden Welt liefert eine gute Basis für die Behandlung sowohl in den Naturwissenschaften als auch in den Fächern Sozialkunde, Geografie, Wirtschaft und/oder Ethik. Die Unterrichtseinheit geht damit auch auf die im Lehrplan geforderte naturwissenschaftliche Grundbildung ein, nach der Erkenntnisse im Wechselspiel der Fächer Chemie und Physik/Technik (ferner: Biologie) betrachtet werden sollen. Gleichzeitig regt die Unterrichtseinheit die Schülerinnen und Schüler zur Verknüpfung mit Alltagsbeobachtungen und Phänomenen aus der eigenen Lebenswelt an. In den Fächern Sozialkunde, Wirtschaft und/oder Ethik kann sich die Unterrichtsgestaltung um die Themen Nachhaltigkeit, Recycling, Ressourcenschonung und Ökologie drehen. Durch entsprechende Gewichtung der Aufgaben können hier im Unterrichtsverlauf nochmals eigene Schwerpunkte gesetzt werden. Die Differenzierung der Fragen in den Arbeitsblättern ermöglicht das Arbeiten sowohl mit Schülerinnen und Schülern ohne Vorkenntnisse als auch mit jenen, die schon auf einschlägige Vorkenntnisse zurückgreifen können. Didaktisch-methodisch wird ein Wechsel aus Lehrenden-zentriertem Unterricht und Paar- beziehungsweise Gruppenarbeit angestrebt. Zu betonen sei jedoch, dass auch die Lehrenden-zentrierten Phasen eine Aktivierung der Schülerinnen und Schüler beinhalten, beispielsweise durch die Methoden Brainstorming oder Assoziieren. Ein Fokus liegt überdies bei der Medienrecherche (online) sowie beim Herausfiltern von Informationen aus vorgegebenen Texten und der Wiedergabe herausgefilterter Erkenntnisse mit eigenen Worten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen grundlegende chemische, physikalische Zusammenhänge kennen. verknüpfen Unterrichtsinhalte mit Alltagsbeobachtungen. stellen eine Verbindung zu den Fächern Wirtschaft, Sozialkunde, Ethik her. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erlangen Geläufigkeit beim Ausformulieren und Präsentieren von Informationen. trainieren das Herausfiltern von relevanten Informationen aus Sachtexten. stärken ihre Fähigkeit, den Computer für die Recherche zu nutzen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erlangen Routine in Paar- und Gruppenarbeit. entwickeln ihre Fähigkeit, Arbeitsergebnisse zu präsentieren und zu kommunizieren.

  • Chemie
  • Sekundarstufe I

Allgemeine Funktionsgleichung der Parabel

Kopiervorlage / Interaktives

Dieses Arbeitsmaterial eignet sich, um die allgemeine Funktionsgleichung y = ax² + c der Parabel binnendifferenziert herzuleiten. Es dient als Einstieg in das Thema mit daran anschließenden Übungsaufgaben zur Festigung.Mithilfe dieses Arbeitsmaterials wird das Wissen der Schülerinnen und Schüler über die (verschobene) Normalparabel: y=x² + c um den Streckungsfaktor a erweitert. Zu Beginn des ersten Arbeitsblatts finden die Schülerinnen und Schüler die Unterschiede einer Normalparabel und einer gestreckten/gestauchten Parabel anhand einer Wertetabelle heraus. Durch das vorherige Einzeichnen der Punkte können sie somit den Zusammenhang der Wertetabelle und des Schaubilds herstellen. Daraufhin wird die allgemeine Funktionsgleichung einer gestreckten/gestauchten Parabel eingeführt, wenn diese nicht bereits von den Lernenden entdeckt wurde. Im Anschluss wird das bereits erarbeitete Wissen gesichert, indem die Schülerinnen und Schüler Funktionsgleichungen Schaubildern zuordnen. Mit der herunterladbaren GeoGebra-Datei (alle Lernenden öffnen die Datei auf einem Endgerät) können die Schülerinnen und Schüler durch spielerisches Ausprobieren die Auswirkungen eines sich ändernden Streckungsfaktor a entdecken und die Satzanfänge des Arbeitsblatts vervollständigen. Leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler können die Datei "allgemeine-funktionsgleichung-parameter-a-parabel-einfach" verwenden. In dieser ist ein Schieberegler für a = [-5; 5] angelegt. Leistungsstärkere Schülerinnen und Schüler nutzen die Datei "parameter-a-allgemeine-funktionsgleichung-parabel-fortgeschritten", in der sie die Werte für a selbst ändern. Das zweite Arbeitsblatt eignet sich besonders gut zur Übung und Festigung. Hier wird das Wissen aus Arbeitsblatt eins von der allgemeinen Funktionsgleichung der Parabel zum Beispiel mithilfe eines Lückentextes abgefragt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden gestreckte und gestauchte Parabeln von einer Normalparabel. erklären die Auswirkungen des Parameters a auf die Funktionsgleichung y=ax² + c. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beantworten mithilfe dynamischer Geometriesoftware Fragen zur allgemeinen Funktionsgleichung der Parabel.

  • Mathematik / Rechnen & Logik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Zweitafelbilder: Anschaulichkeit durch Parallelprojektion

Unterrichtseinheit
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit für den Mathematikunterricht erhalten die Schülerinnen und Schüler Einblicke in die Entstehung von Zweitafelbildern durch die senkrechte Parallelprojektion auf zwei Projektionsebenen mithilfe von dynamischer Geometriesoftware. Mit dynamischer Geometriesoftware lassen sich Zweitafelprojektionen gut veranschaulichen. Klapptafeln verschwinden dadurch immer mehr aus dem Schulalltag, weil die eigentliche Projektion mit diesen didaktischen Hilfsmitteln nur ansatzweise darzustellen ist. Viele Aspekte, wie zum Beispiel die Projektionsstrahlen, können die Schülerinnen und Schüler deutlich besser durch Softwareunterstützung erarbeiten. An dieser Stelle setzt die hier vorgestellte Unterrichtseinheit an: Mithilfe eines interaktiven Arbeitsblatts , GeoGebra-Dateien und einem Video werden die Lernenden durch das Thema geführt. Dabei werden die Projektionen in Form von dreidimensionalen Animationen zur Erhöhung der Anschaulichkeit dargestellt und können aus beliebiger Perspektive betrachtet werden. Die im Material integrierten GeoGebra-Dateien stehen für Sie als Lehrkraft zusätzlich als Download zur Verfügung. So können die Dateien auch über die interaktiven Arbeitsblätter hinaus verwendet werden. Die interaktiven Materialien der Unterrichtseinheit erläutern zunächst die Begriffe "Zweitafelbild" und "senkrechte Parallelprojektion". Danach veranschaulichen sie die Entstehung von Zweitafelbildern und den Ablauf ihrer Konstruktion. In den Lehrplänen der Klasse 7 kommen nicht alle der in dieser Unterrichtseinheit behandelten Körper vor. Insbesondere der Pyramidenstumpf ist viel später vorgesehen. Dennoch kann die Präsentation gerade dieses Körpers den eigentlichen Projektionsvorgang sehr gut darstellen. Unterschiedlich gefärbte Flächen veranschaulichen dabei den Sachverhalt, der so auch von jüngeren Schülerinnen und Schülern gut nachvollzogen werden kann. Bei den folgenden interaktiven Übungen kann die Lehrperson eine Auswahl treffen, die der jeweiligen Klassenstufe angemessen ist. Weitere Aufgaben können zur Differenzierung eingesetzt werden. Vorwissen und technische Voraussetzungen Bei der Einführung der interaktiven Arbeitsblätter sollte der Umgang mit GeoGebra erläutert werden, falls die Software den Lernenden nicht bekannt ist. Diese kann zum Beispiel mithilfe eines Beamers durchgeführt werden. Für die Nutzung der Übungen zum Zweitafelbild bedarf es Tablets oder Computer mit einer Internetverbindung, da die Informationstexte, Grafiken, Videos, Applets und 3D-Animationen in einer HTML-Seite eingebunden sind. Des Weiteren wird die dynamische Geometriesoftware GeoGebra verwendet. Alle 3D-Konstruktionen (die mit dem 3D Rechner erstellt worden sind) können mit der GeoGebra-App auch in Augmented Reality betrachtet werden. So kann man diese Konstruktionen direkt in den Klassenraum holen. Fachbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler lernen im Lernbereich "Körperdarstellung und Körperberechnung" Darstellungen im senkrechten Zweitafelbild kennen. festigen und erweitern ihre Vorstellungen über geometrische Objekte. schließen aus dem Schrägbild sowie dem senkrechten Zweitafelbild auf den Körper und seine verschiedenen Seitenansichten und umgekehrt. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler untersuchen Körperdarstellungen mithilfe des Computers oder Tablets (Schrägbild, vorrangiges Verwenden der Kavalierperspektive, Zweitafelbild, Vor- und Nachteile verschiedener Darstellungsarten). lernen Darstellungen bei Bauzeichnungen kennen (senkrechte Parallelprojektionen). verwenden computergestützte Software zum Konstruieren Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler üben Teamfähigkeit und unterstützen sich gegenseitig. erfahren Selbstwertgefühl und Eigenverantwortung (Rückmeldungen zu Lösungsstrategien).

  • Mathematik / Rechnen & Logik
  • Sekundarstufe I

Arbeitsblatt: Wie nachhaltig ist die Digitalisierung?

Kopiervorlage / Interaktives

Wie viel Strom verbraucht eine einzige Suchmaschinen-Anfrage? Wie nachhaltig sind Streaming- oder Clouddienste? Deutschland befindet sich in einer Energiekrise. Die Preise für Benzin, Gas und Strom schnellen nach oben. Das Arbeitsblatt sensibilisiert die Schülerinnen und Schüler für ihren digitalen Energieverbrauch und stellt die Frage, wie digitale Prozesse im Privatleben, aber auch im Berufsleben nachhaltiger gestaltet werden können. Wieviel Strom verbraucht eigentlich eine Suchmaschinen-Anfrage, und wie nachhaltig sind Streaming- oder Clouddienste? Mithilfe digitaler Geräte und Dienste können zwar auf der einen Seite Ressourcen eingespart werden, auf der anderen Seite verschlingt die Digitalisierung jedoch auch viel Energie. Und Deutschland befindet sich in einer Energiekrise. Die Preise für Benzin, Gas und Strom schnellen nach oben. Deshalb stellt sich die Frage, wie wir sowohl privat als auch im Berufsleben digitale (Arbeits-)Prozesse nachhaltig gestalten und Strom sparen können und ob eine nachhaltige Digitalisierung überhaupt möglich ist. Zum Einstieg in das Thema nehmen die Schülerinnen und Schüler zunächst eine Einschätzung vor, wie intensiv sie selbst digitale Geräte im Alltag nutzen. Anschließend beobachten sie ihre Mediennutzung über einen bestimmten Zeitraum, gleichen ihre Einschätzung und ihre Beobachtung miteinander ab und analysieren die Gründe für mögliche Abweichungen zwischen vorheriger Einschätzung und tatsächlichem Ergebnis. Mithilfe einer Tabelle eignen sich die Schülerinnen und Schüler Grundwissen über den Energieverbrauch von unterschiedlichen digitalen Diensten und setzen ihn in Relation zum Energieverbrauch in anderen Sparten. Sie diskutieren die Möglichkeit einer nachhaltigen Digitalisierung und sammeln Tipps für die energiesparende Nutzung digitaler Geräte und Dienste. Vertiefend stellen sie die Frage nach den Möglichkeiten der Digitalisierung in der Berufswelt, hier beispielhaft in Bezug auf das Berufsfeld Steuerberatung . Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beobachten ihr Nutzungsverhalten von digitalen Geräten. werden für den Stromverbrauch von digitalen Diensten sensibilisiert. erhalten einen Einblick in die Möglichkeiten der Digitalisierung in der Berufswelt und insbesondere im Berufsfeld Steuerberatung. analysieren die Vor- und Nachteile der Digitalisierung in Bezug auf den Energieverbrauch. lernen die Bedeutung von nachhaltiger Digitalisierung kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren gezielt nach Informationen anhand von vorgegebenen möglichen Internetquellen. arbeiten in Zitaten die Argumentation von Fachexpertinnen und -experten zur Frage der nachhaltigen Digitalisierung heraus. fassen ihre Arbeitsergebnisse strukturiert in einem handlungsorientierten Handout mit Stromspartipps zusammen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler organisieren sich in Lerngruppen, um komplexe Sachverhalte zu bearbeiten. trainieren im Rahmen einer Diskussion aktives Zuhören und bringen eigene Argumente strukturiert und überzeugend ein. präsentieren ihre Arbeitsergebnisse strukturiert und verständlich dem Plenum.

  • Fächerübergreifend / Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co. / Technik / Sache & Technik / Informationstechnik / Politik / WiSo / SoWi / Berufsvorbereitung /Berufsalltag / Arbeitsrecht / Orga / Bürowirtschaft / Wirtschaft
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Smart Cities – vernetzt, digital, nachhaltig

Unterrichtseinheit

In der Unterrichtseinheit für das Fach Geographie der Klassen 11–12 untersuchen die Schülerinnen und Schüler, wie Digitalisierung und Nachhaltigkeit das Leben in Städten verändern. Die Unterrichtseinheit führt in das Konzept der Smart City ein und zeigt, wie Energieeffizienz, Klimaschutz und gesellschaftliche Teilhabe zusammenwirken. Anhand interaktiver Materialien analysieren die Lernenden Beispiele vernetzter Städte und entwickeln eigene Ideen für eine nachhaltige, lebenswerte Stadt der Zukunft. In dieser Unterrichtseinheit setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Thema Smart City auseinander. Was sich hinter der Bezeichnung verbirgt, welche Merkmale digitalisierte, vernetzte Städte aufweisen und welche Städte in Deutschland und der Welt sich schon auf dem Weg zur Smart City befinden, erfahren die Schülerinnen und Schüler mittels dieses Materials. Vor dem Hintergrund aktueller gesamtgesellschaftlicher Veränderungen geht es auch um die Aspekte Energieeffizienz, Nachhaltigkeit, Klimaschutz und Sicherheit. Dabei betrachten die Lernenden sowohl Chancen als auch den Risiken von smarten Städten. Die Unterrichtseinheit "Smart Cities" ist Teil des Dossiers "An den Schaltstellen der Zukunft". Sie bietet neben dem detaillierten Unterrichtsablauf und dem methodisch-didaktischen Kommentar auch die Unterrichtsmaterialien zum Download. Diese bestehen aus Informations- und Arbeitsblättern, einem smarten Wortwürfel , einem Clever-und-smart-Quiz sowie aus Link- und Literaturempfehlungen . Sie können direkt in der Unterrichtseinheit "Smart Cities" heruntergeladen werden.

  • Geographie
  • Sekundarstufe II

Unterrichtsmaterial und News für den Fachbereich MINT: Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik

In diesem Fachbereich finden Lehrkräfte der Sekundarstufen I und II kostenlose und kostenpflichtige Arbeitsblätter, Unterrichtsmaterialien und interaktive Übungen mit Lösungsvorschlägen zum Download und für den direkten Einsatz im MINT-Unterricht oder in Vertretungsstunden. Ob für das Fach Chemie, Physik, Mathematik, Informatik, Astronomie, Biologie, Technik oder Geographie: Dieser Fachbereich bietet Lehrerinnen und Lehrern jede Menge Unterrichtsideen, Bildungsnachrichten sowie Tipps zu Apps und Tools für ihren Fach-Unterricht. 

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