MINT: Willkommen im Fachbereich

In dieser Unterrichtseinheit werden den Lernenden zuerst die verschiedenen Arten von Brüchen vorgestellt. Ausgehend davon wird das Addieren und Subtrahieren von Brüchen erarbeitet. Auf dieser Basis wird an interaktiven Übungen gearbeitet und das Wissen gefestigt. In dieser Einheit wird die Idee des Addierens und Subtrahierens von Brüchen erarbeitet. Dazu werden zuerst die verschiedenen Arten von Brüchen vorgestellt. Bildlich wird die Bedeutung dieser beiden Rechenoperationen eingeführt, sodass ein sauberes Verständnis aufgebaut wird, warum bestimmte Schritte zum Bearbeiten verwendet werden können. Das Material kann zur Einführung in die Thematik "Addition und Subtraktion von Brüchen" verwendet werden, aber auch zur Wiederholung und Vertiefung der Bruchrechnung . Zu Beginn wird das Verständnis der Lernenden für Bruchzahlen vertieft. Sie erhalten dazu ein Arbeitsblatt, welches echte, unechte Brüche und gemischte Zahlen vorstellt. Darauf aufbauend gibt es verschiedene interaktive Übungen, die von den Lernenden zum Thema bearbeitet werden können. Außerdem sind Übungsaufgaben in einem Excel-Sheet zusammengestellt, dessen Schwierigkeitsgrad angepasst werden kann. Anschließend wird die Addition und Subtraktion von Brüchen eingeführt. Zunächst wird den Lernenden bildlich vorgestellt, wann Brüche einfach addiert oder subtrahiert werden können. Auf dem zweiten Arbeitsblatt werden Ideen zur Addition und Subtraktion vorgestellt und erarbeitet. Auch daran schließen sich verschiedene interaktive Übungen an. In einem weiteren Excel-Sheet mit individuell einstellbarem Schwierigkeitsgrad können die Schülerinnen und Schüler sich in der Addition und Subtraktion von Brüchen üben. Die interaktiven Übungen "Bruchzahlen verstehen" liegen jeweils in drei Schwierigkeitsstufen vor. Das Thema "Bruchzahlen" im Mathematik-Unterricht Lernen die Schülerinnen und Schüler im Unterricht erstmals Bruchzahlen kennen, ist es nicht nur wichtig, dass sie mit diesen rechnen können. Auch zu verstehen, wofür die Bruchzahlen im Alltag stehen können und wie sie sinnvoll eingesetzt werden können, ist unabdingbar. In dieser Unterrichtseinheit wird daher auf dem lebensweltlichen Kontext gesetzt: Anhand der Feier des mathematik-interessierten Jungens Karl wird das Verständnis für unterschiedliche Arten von Bruchzahlen und das Rechnen mit Bruchzahlen geschult. Vorkenntnisse Voraussetzung für diese Unterrichtseinheit ist ein sicherer Umgang mit dem Erweitern und Kürzen von Brüchen sowie die Kenntnis von Grundlagen zum Bruchbegriff . Didaktische Analyse Eine Sicherheit bei der Addition und Subtraktion von Brüchen ist enorm wichtig. Die Art der interaktiven Übungen zu den Materialien soll es den Lernenden ermöglichen, vielfältig, differenziert und umfangreich zu üben. So kann eine Sicherheit durch die unterschiedlichen Aufgabentypen erarbeitet werden. Methodische Analyse Die Übungen am PC sind vielfältig, sodass die Schülerinnen und Schüler beim Arbeiten immer neue Probleme bewältigen können. Vor allem in den aktiven Excel-Sheets erhalten die Lernenden immer neue Aufgaben und durch die Möglichkeit, einen individuellen Schwierigkeitsgrad zu wählen, können sie sich ständig neu fordern. So erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler mit wechselnden Aufgaben und Schwierigkeitsgraden selbst Fortschritte und Sicherheit – verstärkt wird diese Möglichkeit durch individuelle Rückmeldungen, wie gut die einzelnen Aufgaben gelöst wurden. Eine besonders anspruchsvolle interaktive Übung rundet den Aufgabenkomplex ab. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen echte Brüche, unechte Brüche und Scheinbrüche kennen. erarbeiten sich die Idee des Umrechnens von Bruchdarstellungen. erarbeiten sich die Idee, wie man Brüche addiert und subtrahiert. üben selbständig das erarbeitete Wissen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler üben den Umgang mit einer Tabellenkalkulation und erarbeiten sich Sicherheit. erweitern ihre Kenntnisse im Bezug auf Tabellenkalkulationen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler schätzen sich immer wieder selbst ein. arbeiten anhand von individuellen Rückmeldungen an Verbesserungen. geben Hilfeleistungen und fragen nach individuellen Hilfen von anderen.

In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich Schülerinnen und Schüler, welche Gefahren beim Umgang mit elektrischem Strom bestehen. Während das Berühren der mit Gleichspannung betriebenen gängigen Akkus und Batterien weitestgehend ungefährlich ist, kann ein Kontakt mit dem Phasenleiter einer 230 V Wechselstromquelle im Haushalt unter bestimmten Bedingungen auch tödlich enden. Anhand bereits vorhandener Grundkenntnisse über Gleich- und Wechselspannung, Widerstände und Gesetzmäßigkeiten beim elektrischen Stromkreis werden die Lernenden mit den Gefahren, die von elektrischen Stromkreisen – vor allem aber mit Wechselstrom betriebenen Stromkreisen – ausgehen, bekannt gemacht. Dabei ist es besonders wichtig, die Bedeutung von Spannung und Stromstärke herauszuarbeiten, wobei die extreme und oft todbringende Gefahr von der Stromstärke hervorzuheben ist. Dies ist umso bedeutsamer, weil auch vermeintlich geringe Stromstärken ab etwa 30 mA bei entsprechend "langer" Einwirkungszeit von über 100 ms lebensgefährlich sein können. Die Lernenden erhalten dazu zunächst einen Informationstext. Anschließend bearbeiten sie ein Arbeitsblatt mit verschiedenen Übungsaufgaben zum Thema. Im Sinne des selbstgesteuerten Lernens können die Lernenden das Arbeitsblatt auch in Eigenearbeit bearbeiten und anschließend mit dem Lösungsblatt (inklusive Erklärungen) vergleichen. Schutzeinrichtungen bei Gefahren durch elektrischen Strom Die Gefahren, die von Hochspannungsleitungen, Trafos und der 15000 V Fahrleitung der Deutschen Bahn ausgehen, sind hinlänglich bekannt – und im Normalfall auch nicht zugänglich. Unterschätzt wird die häufig vom elektrischen Haushalt ausgehende Gefahr, wenn man eine neue Lampe anschließen will oder ein Elektrogerät reparieren möchte. Beides erfordert Fachwissen und sollte deshalb nicht von Laien durchgeführt werden. Für den Unterricht sollten sich Lehrkräfte ausreichend Zeit nehmen, um das nicht auf den ersten Blick erkennbare Gefahrenpotential der häuslichen Elektrizitätsversorgung zu verdeutlichen. Vorkenntnisse Grobe Vorkenntnisse von Lernenden können nur insofern vorausgesetzt werden, dass jede Schülerin und jeder Schüler beim Umgang mit elektrischen Geräten im Haushalt wissen sollte, dass es sich um Elektrogeräte handelt, die über die Steckdose betrieben werden –bereits im Kindesalter sollten sie auf die davon ausgehende Gefahr hingewiesen worden sein. Diese mit Wechselstrom betriebenen Geräte haben im Gegensatz zu mit Gleichstrom betriebenen kleinen Akkus oder Batterien ein erhebliches Gefahrenpotential. Didaktisch-methodische Analyse Bei aller Gefährlichkeit von großtechnisch erzeugtem Dreh- beziehungsweise Wechselstrom bei unsachgemäßer Handhabung ist dessen Bedeutung für unser tägliches Leben unbestritten, was man immer dann besonders spürt, wenn der Strom einmal etwas länger ausfällt. Insofern sollte die Gefahr zwar thematisiert, aber nicht überbewertet werden, weil die Gefahr bei sachgemäßer Handhabung dank der vorhandenen Sicherheitsvorkehrungen gegen Null geht. Die Lernenden sollten nach dieser Unterrichtseinheit in der Lage sein, die Gefahr von Strom aus der Steckdose richtig einzuschätzen. Gleichzeitig sollten sie Bescheid wissen über die im Haushalt vorhandenen Schutzmaßnahmen und deren Wirkweise. Die Lernenden lesen dazu zunächst einen Informationstext und bearbeiten anschließend ein Arbeitsblatt mit Übungsaufgaben. Die Lösungen können abschließend gemeinsam im Plenum besprochen werden oder die Schülerinnen und Schüler kontrollieren die Lösungen selbstständig mit dem Lösungsblatt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen um die gesundheitlichen Gefahren, die von der häuslichen Elektrizitätsversorgung bei unsachgemäßer Handhabung beziehungsweise laienhafter Reparatur ausgehen können. verstehen die Funktionsweise von entsprechenden Schutzmaßnahmen im Haushalt. können auch rechnerisch nachvollziehen, welche lebensgefährlichen kleinen und großen Stromstärken über den menschlichen Körper bei Kontakt mit dem Wechselstromnetz fließen können. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet. können die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin überprüfen und einordnen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Paar- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschüler auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern und Freunden wertfrei diskutieren zu können.

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler ein Messverfahren zur Bestimmung der \(CO_{2} \)-Konzentration im Klassenzimmer kennen, führen dies mithilfe der senseBox durch und leiten daraus geeignete Lüftungsstrategien ab.Das Lüften von Räumen hat im Zuge der Corona-Pandemie an Bedeutung gewonnen. Aber schon immer war eine gute Luftqualität von Relevanz, da mit einer steigenden \( CO_{2} \)-Konzentration im Raum auch die Wahrscheinlichkeit für eintretende Kopfschmerzen, Müdigkeit und Konzentrationsverlust steigt. Daher ist es wichtig, die Qualität der Luft im Klassenraum im Blick zu halten, beispielsweise mit einer \( CO_{2} \)-Ampel. In dieser Unterrichtseinheit wird die senseBox genutzt, um ein Messgerät zu bauen, mit dem die Temperatur und die \( CO_{2} \)-Konzentration im Raum gemessen werden kann. Bei der senseBox handelt es sich um einen Mikrocontroller, an dem unterschiedliche Sensoren mit einem einfachen Steckprinzip angeschlossen werden können. Zur individuellen Nutzung der senseBox muss das Messgerät programmiert werden. Dafür steht die graphische Programmieroberfläche "Blockly für senseBox" zur Verfügung. Wie der Name andeutet, können in dem webbasierten Tool unterschiedliche Blöcke per Drag-and-Drop zusammengefügt werden. Es sind folglich keine Vorkenntnisse im Bereich der Programmierung erforderlich. Um die Daten in Echtzeit verfolgen zu können, wird in dieser Unterrichtseinheit die App Phyphox als Unterstützung herangezogen. Die Lernenden können nach dem Bau und der Programmierung des Messgeräts die Datenerhebung zur \( CO_{2} \)-Konzentration im Klassenraum durchführen. Dabei erzeugen sie durch das Öffnen und Schließen der Fenster und Türen variable Bedingungen und können mithilfe der Visualisierung der Daten in der Phyphox-App Strategien zum Lüftungsverhalten ableiten.Die Schülerinnen und Schüler sitzen tagtäglich in Klassenräumen, weshalb es von großer Bedeutung ist, ihnen optimale Lernbedingungen zu schaffen. Dazu gehört unter anderem eine ausreichende Luftqualität, um Kopfschmerzen und Konzentrationsschwierigkeiten vorzubeugen. Es ist daher wichtig, die Lernenden für dieses alltägliche Thema zu sensibilisieren und ihnen Tipps mit auf dem Weg zu geben, wie sie die \( CO_{2} \)-Konzentration in ihrer Umgebung gering halten können. Methodisch wurde bei dieser Unterrichtseinheit durch den Einsatz der senseBox auf eine interdisziplinäre Herangehensweise gesetzt. Im Sinne der informatischen Grundbildung ist es von Vorteil, fächerübergreifend mit den digitalen Werkzeugen in Berührung zu kommen. Haben die Lernenden beispielsweise bereits in anderen MINT-Fächern mit einer blockbasierten Programmieroberfläche gearbeitet, vertiefen sie ihre Kenntnisse in dieser Unterrichtseinheit. Zudem steigert es die Motivation, wenn sie mit den eigenständig erhobenen Daten arbeiten, anstatt vorgefertigte Tabellen aus den Schulbüchern auszuwerten. Vorkenntnisse der Lernenden Für die beschriebene Umsetzung ist es notwendig, dass die Lernenden den Umgang mit einem Tablet und einem Laptop beherrschen. Allerdings kann diese Kompetenz ab der siebten Klasse vorausgesetzt werden. Durch die Arbeit in der Gruppe haben sie zudem die Möglichkeit, sich gegenseitig zu unterstützen und voneinander zu lernen. Differenzierungsmöglichkeiten Handelt es sich bei den Lernenden um eine besonders starke oder heterogene Gruppe, so können in dieser Unterrichtseinheit ohne viel Aufwand Differenzierungsmöglichkeiten angeboten werden. Zum einen können die Anleitungen unterschiedlich detailliert vorbereitet werden, sodass mehr oder weniger Eigenarbeit in der Gruppe notwendig ist. Zum anderen können die Kreativität und die Problemlösekompetenz gefördert werden, wenn die Lernenden ein höheres Maß an Freiheit bei der Versuchsdurchführung bekommen. Sie können dann beispielsweise ihren eigenen Versuchsaufbau konstruieren und sich variable Bedingungen beim Lüften selbstständig überlegen. Digitale Kompetenzen, die Lehrende zur Umsetzung der Unterrichtseinheit benötigen Zur Durchführung dieser Unterrichtseinheit sollte die Lehrkraft in der Bedienung eines Laptops/Computers geübt sein. Zudem sollte sie mit der senseBox vertraut sein, um den Lernenden Hilfestellungen anbieten zu können. Das dafür notwendige Wissen kann sich in kurzer Zeit mithilfe dieser Anleitung angeeignet werden. Es ist folglich nicht notwendig, umfassende Kenntnisse im Bereich der Informatik aufzuweisen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beurteilen verschiedene Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und zur sozialen Verantwortung. planen einfache Experimente, führen die Experimente durch und/oder werten sie aus. beschreiben und erklären Struktur und Funktion von Organen und Organsystemen, zum Beispiel bei der Stoff- und Energieumwandlung. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler identifizieren passende Werkzeuge zur Lösung. passen digitale Umgebungen und Werkzeuge zum persönlichen Gebrauch an. planen und verwenden eine strukturierte, algorithmische Sequenz zur Lösung eines Problems. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kommunizieren und argumentieren in verschiedenen Sozialformen. stellen Ergebnisse und Methoden biologischer Untersuchung dar und argumentieren damit. 21st Century Skills Die Schülerinnen und Schüler fördern ihr kritisches Denken, indem sie die Messmethode kritisch reflektieren und hinterfragen. stärken ihre Kreativität, indem sie ein eigenes Messgerät konfigurieren und mit den eigenständig erhobenen Daten arbeiten.

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.

In dieser Unterrichtseinheit wird den Lernenden das Kürzen und Erweitern von Brüchen vorgestellt. Darauf aufbauend wird an interaktiven Übungen gearbeitet, um das neu erlernte Wissen zu festigen. In dieser Einheit wird die Idee des Erweiterns und Kürzens von Brüchen erarbeitet. Bildlich wird die Bedeutung dieser beiden Verfahren eingeführt, sodass ein sauberes Verständnis aufgebaut werden kann, warum Erweitern und Kürzen zu wertgleichen Bruchdarstellungen führt. Die Bedeutung der beiden Verfahren wird am Vergleich von Brüchen vorgestellt. Das Material kann zur Einführung in die Thematik "Erweitern und Kürzen" verwendet werden, aber auch zur Wiederholung und Vertiefung. Zuerst wird den Lernenden bildlich vorgestellt, wie wertgleiche Bruchdarstellungen entstehen können. Daraus wird das rein mathematische Erweitern und Kürzen herausgearbeitet. Zuerst erhalten die Lernenden dazu ein Arbeitsblatt, welches das Kürzen und Erweitern vorstellt. Darauf aufbauend bearbeiten die Lernenden verschiedene interaktive Übungen. In einem weiteren Arbeitsblatt werden Ideen zum Vergleich von Brüchen vorgestellt und erarbeitet. Auch daran schließen sich verschiedene interaktive Übungen an. Die interaktiven Übungen unterteilen sich jeweils in zwei Kategorien: Zu jedem Blatt gibt es je ein interaktives Excel-Sheet. Den Schwierigkeitsgrad der Aufgaben können die Lernenden selbst auswählen. Außerdem gibt es je zwei interaktive Übungen mit jeweils drei unterschiedlichen Versionen – eine leichtere Version und zwei mit steigendem Schwierigkeitsgrad. Vorkenntnisse Voraussetzung ist ein sicherer Umgang mit ganzen Zahlen und die Kenntnis des Bruchbegriffes und des Bruches . Didaktische Analyse Eine Sicherheit im Erweitern und Kürzen von Brüchen ist enorm wichtig. Die Bruchrechnung nimmt nämlich eine Schlüsselrolle in der (Schul-)Mathematik ein, da sie Grundvoraussetzung für nahe alle weiteren Bereich der Mathematik ist. In der Algebra , Arithmetik und auch der Geometrie ist die Fähigkeit zum Kürzen und Erweitern von Brüchen notwendig und beispielsweise Wertgleichheiten feststellen zu können. Die Art der interaktiven Übungen zu den Materialien ermöglicht es den Lernenden, vielfältig, differenziert und umfangreich zu üben. So kann eine Sicherheit erarbeitet werden. Methodische Analyse Die Übungen am PC sind vielfältig, sodass die Lernenden beim Arbeiten im Sinne der Problemlösekompetenz (K2) immer wieder vor neue Herausforderungen gestellt werden. Vor allem in den aktiven "Excel-Sheets" erhalten die Lernenden stetig neue Aufgaben. Durch die Möglichkeit, einen individuellen Schwierigkeitsgrad zu wählen, können sich die Schülerinnen und Schüler ständig neu fordern. So können sich die Lernenden mit wechselnden Aufgaben und Schwierigkeitsgraden selbst Fortschritte und Sicherheit erarbeiten – verstärkt wird diese Möglichkeit durch individuelle Rückmeldungen, wie gut die einzelnen Aufgaben gelöst wurden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die Idee des Erweiterns. wenden das Erweitern beim Größenvergleich an. üben selbständig das vermittelte Wissen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler üben den Umgang mit einer Tabellenkalkulation und erarbeiten sich Sicherheit. erweitern ihre Kenntnisse im Bezug auf Tabellenkalkulationen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler schätzen sich immer wieder selbst ein. arbeiten anhand von individuellen Rückmeldungen an Verbesserungen. geben Hilfeleistungen und fragen nach individuellen Hilfen von anderen.

In dieser handlungsorientierten Unterrichtseinheit zum Thema "Periodensystem der Elemente" ordnen die Schülerinnen und Schüler – basierend auf der Kenntnis erster Elementfamilien – weitere Elemente verschiedenen Familien zu und "puzzeln" so einen Teil des Periodensystems der Elemente (PSE) selbstständig zusammen.In dieser Unterrichtseinheit wird zur Vereinfachung bei dem selbst zu erstellenden Periodensystem der Elemente (PSE) die Zahl der Elemente reduziert. Die Vorenthaltung von mindestens einem Element erzeugt dabei eine Lücke. Diese fungiert als Pendant der Elemente, die zu Mendelejews Zeiten noch nicht bekannt waren. Der Effekt dient zum einen der Anknüpfung an die Wissenschaftsgeschichte, zum anderen demonstriert die Lücke durch die Vorhersagbarkeit eines unentdeckten Elementes (und seiner Eigenschaften) die Schlüssigkeit des Systems auf eindrucksvolle Weise! Schließlich ordnen die Schülerinnen und Schüler auch noch die Edelgase in den PSE-Entwurf ein. Darauf aufbauend ergibt sich zwangsläufig die Frage nach dem Atombau. Abschließend werden die Erkenntnisse mithilfe eines interaktiven Periodensystems gefestigt. Den Schülerinnen und Schülern wird in dieser Unterrichtseinheit klar, was hinter der PSE-Systematik steckt. Sie lernen, mit diesem elementaren Werkzeug der Chemie sicher umzugehen.Die Unterrichtseinheit zum Periodensystem zeigt, wie man historische Wege der Erkenntnis nutzen kann, um die Schülerinnen und Schüler Sachverhalte eigenständig entdecken zu lassen. Unterrichtsmethodisch wird der frontale Lehrgang mit stark offenen Unterrichtsformen verschränkt. Voraussetzungen und Einstieg in die Thematik Die Schülerinnen und Schüler werden mit der "historischen" Aufgabe konfrontiert, in ein Element-Sammelsurium Ordnung zu bringen. Per Elemente-Puzzle zum PSE In Paarabeit experimentieren die Schülerinnen und Schüler mit einem Kartensatz ausgewählter Elemente und testen verschiedene Ordnungsstrategien. Präsentation und Ergebnissicherung Eine Gruppe ordnet das PSE-Puzzle an der Tafel. Die Edelgase werden ergänzt und die dem PSE zugrunde liegenden Ordnungskriterien gesichert. Übergang zum Atommodell Die Schülerinnen und Schüler lernen die historische Entwicklung des Atommodells kennen und festigen die Erkenntnisse mithilfe eines interaktiven Periodensystems. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler ordnen auf Basis ihres Vorwissens Elemente eigenständig Elementfamilien zu. beschreiten historische Wege der Erkenntnis selbst. erweitern und vernetzen vorhandenes Wissen zu den Elementen und ihren Eigenschaften vertikal und horizontal. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stellen ihre Ergebnisse auf geeignete Weise dar und teilen sie mit. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten selbstständig. arbeiten kooperativ.

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler das Grundprinzip und die Einsatzmöglichkeiten der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und der Antigen-Schnelltests kennen. Die Schülerinnen und Schüler lernen in dieser Unterrichtseinheit beide Verfahren (PCR und Antigen-Schnelltests) sowie Vor- und Nachteile der Methoden kennen und erfahren, in welchem Zusammenhang diese eingesetzt werden. Außerdem erarbeiten sie sich, wie präzise die Methoden eine Infektionskrankheit (zum Beispiel COVID-19) nachweisen können. Die Unterrichtseinheit ist Teil des Materialpakets " Impfungen: kleiner Piks – große Wirkung ", das in Zusammenarbeit mit dem Fonds der Chemischen Industrie (dem Förderwerk des Verbandes der Chemischen Industrie e. V.) entstanden ist. Das Materialpaket beinhaltet vier weitere Unterrichtseinheiten zu den Themen " Funktionsweise des Immunsystems ", " Schutz- und Heilimpfungen ", " Impfstofftypen " und " Globalisierung als Treiber von Pandemien? " sowie einen einführenden Leitartikel . Relevanz des Themas Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine Methode/ein Verfahren zur Vervielfältigung von Erbsubstanz. Während diese Methode unter anderem zu den Standardmethoden in der medizinischen Diagnostik zur Vervielfältigung von Virus-Erbgutgehört, war das Verfahren vor dem Beginn der COVID-19-Pandemie nur wenigen Menschen ein Begriff. Da die PCR jedoch zu Beginn der Pandemie die einzige zuverlässige Methode zum Nachweis einer Infektion war, wurde der Begriff schnell auch derbreiten Bevölkerung bekannt. Dabei wird die PCR nicht nur zur Diagnose von Krankheiten verwendet: Sie wird beispielsweise auch zur Analyse von Verwandtschaftsverhältnissen und in der Kriminalistik verwendet, um DNA-Spuren zu analysieren und mögliche Täterinnen und Täter zu finden. Im Verlauf der Pandemie wurden auch sogenannte Schnelltests zum Nachweis einer Infektion mit SARS-CoV-2 entwickelt und zugelassen. Mittlerweile sind sie ein häufig benutztes Verfahren, um Infektionen auszuschließen. Der entscheidende Vorteil gegenüber der PCR-Methode ist, dass ein Testergebnis bereits nach rund 15 Minuten vorliegt. Im Gegenzug sind Schnelltest weniger genau, weshalb nach einem positiven Schnelltest immer auch ein PCR-Test erfolgen muss, um eine Infektion zweifelsfrei belegen zu können. Das Grundprinzip des Schnelltests wird allerdings nicht nur beim Nachweis von Infektionskrankheiten verwendet. Beispielsweise basieren auch Schwangerschaftstests auf demselben Prinzip. Didaktisch-methodische Analyse In der Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Lernenden einen Großteil durch eigenständige Recherche selbst. Dabei werden sie durch kurze Informationstexte zu Beginn jeder Aufgabe unterstützt. Dennoch sind sie angehalten, unklare Begrifflichkeiten und essenzielle Informationen zum Bearbeiten der Aufgaben selbstständig zu recherchieren, zu strukturieren und zu bewerten. Im Sinne der Differenzierung können alle möglichen Begriffe der Abbildung auf Arbeitsblatt 2 bereits vor dem Bearbeiten der Aufgabe genannt werden, sodass die Lernenden bei der Begriffswahl eingeschränkter sind. Dies bietet sich vor allem für leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler an. Fächerverbindend zum Mathematikunterricht berechnen die Lernenden außerdem Prozentwerte zum Abschluss des Arbeitsblatts. Dabei erkennen sie, dass Schnelltests zwar ein schnelles Ergebnis liefern, es aber durchaus vorkommen kann, dass Personen zu Unrecht positiv oder negativ getestet werden, und dass dies vor allem bei großen Testgruppen ein entscheidender Faktor sein kann. Der Lehrkraft ist es freigestellt, ob sie die Lösungen mit der gesamten Lerngruppe bespricht. Alternativ kann sie auch die richtigen Lösungen zum eigenständigen Kontrollieren auslegen. Vorkenntnisse Die Lernenden sollten Vorkenntnisse im Bereich der Genetik und speziell im Aufbau und in der Vervielfältigung von DNA besitzen. Um zu verstehen, welche "Materialien" für eine PCR verwendet werden und wie diese abläuft, sollten die Lernenden die wesentlichen Bestandteile der DNA sowie notwendige Enzyme und biochemische Abläufe bei der Vervielfältigung der Erbsubstanz kennen. Für die Berechnung der falsch-negativen und falsch-positiven Schnelltest sind die Grundlagen der Prozentrechnung ausreichend und lassen sich auch mittels Dreisatzes einfach darstellen. Das Material eignet sich zum Einsatz im naturwissenschaftlichen Unterricht in den Jahrgangsstufen 11 bis 13. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Grundprinzipien biologischer Arbeitstechniken und biotechnologischer Verfahren (PCR und Antigen-Schnelltests) zum Nachweis von Krankheiten und weiterer Einsatzmöglichkeiten. erläutern den Ablauf der Polymerase-Kettenreaktion und von Antigen-Schnelltests. analysieren mögliche Fehler bei der Durchführung von Schnelltests und bewerten die Zuverlässigkeit. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen das Smartphone oder den PC zur Recherche. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler helfen sich gegenseitig bei Fragen und Problemen. bereiten ihre Ergebnisse adressatengerecht auf.