MINT: Willkommen im Fachbereich

Mit diesem Unterrichtsmaterial erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler rhetorische Strategien für Verkäuferinnen und Verkäufer in Kundengesprächen. Die praxisnahen Aufgaben für das Lernen an Stationen oder auch zu Hause beziehen sich auf typische Situationen im Berufsalltag von Auszubildenden im Einzelhandel und schulen die kommunikative Kompetenz. Die Unterrichtseinheit fördert anhand von praxisnahen, aktivierenden Materialien eine professionelle Kommunikation in der Rolle einer Verkäuferin beziehungsweise eines Verkäufers im Einzelhandel: Die Schülerinnen und Schüler reflektieren über Gesprächstechniken im Umgang mit Kundinnen und Kunden und erarbeiten die Kriterien sinnvoller rhetorischer Strategien in berufsbezogenen Fallbeispielen. Das Material zum Thema Rhetorik ergänzt die Einheiten zur Führung eines Verkaufsgesprächs " Verkaufsgespräche führen: Grundlagen der Kommunikation im Einzelhandel ", " Kommunikation mit verschiedenen Kundentypen " und " Phasen im Verkaufsgespräch: Gesprächseröffnung, Angebotsphase, Preisnennung und Kaufentscheidung ". Das Thema "Verkaufsrhetorik in Kundengesprächen" im Unterricht Im Rahmen ihres Berufsschulunterrichts setzen sich Auszubildende im Einzelhandel mit vielen verschiedenen Aspekten des Themas "Verkaufsgespräche kundenorientiert führen" auseinander. Dieses Ausbildungsmodul zielt auf die Entwicklung professioneller Kommunikationskompetenz ab und ist daher für die Berufspraxis von zentraler Bedeutung. Die vorliegende Unterrichtseinheit konfrontiert die Lernenden mit typischen Situationen in Verkaufsgesprächen, bei denen die Anwendung bestimmter rhetorischer Strategien sinnvoll ist. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler verfügen über grundlegende kommunikationstheoretische Kenntnisse. Beispielsweise sind ihnen die spezifischen Merkmale von verbaler, nonverbaler und paraverbaler Kommunikation bekannt. Im Idealfall können die Lernenden verschiedene Frageformen zur aktiven Gesprächsgestaltung anwenden und Kundentypen aufgrund ihres Kommunikationsverhaltens kategorisieren. Die genannten Aspekte werden in den Einheiten " Verkaufsgespräche führen: Grundlagen der Kommunikation im Einzelhandel " und " Kommunikation mit verschiedenen Kundentypen " thematisiert. Es empfiehlt sich, den Einstieg in das Lernfeld mit jenen Materialien zu gestalten und das Modul "Verkaufsrhetorik in Kundengesprächen" im weiteren Verlauf der Reihe einzuplanen. Didaktische Analyse Die Unterrichtseinheit basiert auf Fallbeispielen aus dem Berufsalltag im Einzelhandel, in denen die rhetorische Kompetenz der Verkäuferin beziehungsweise des Verkäufers gefragt ist. Die reflektierte Wahl sinnvoller rhetorischer Strategien bildet das zentrale Lernziel. Im Rahmen eines zweistündigen Stationenlernens erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anhand der fünf Materialien die Merkmale professioneller Gesprächstechniken für bestimmte Situationen im Umgang mit Kundinnen und Kunden. Dabei spielen der Wert eines Smalltalks als "Icebreaker" ebenso eine Rolle wie die Bedeutung einer sprachlichen Verbindung zwischen den Produktvorteilen und der Kundin beziehungsweise dem Kunden als Person. Die Lernenden erfahren, wie im Verkaufsgespräch der Kundennutzen betont werden kann, wie sie mit der "Ja-Allerdings-Methode" Kundinnen und Kunden höflich widersprechen können und lernen das Sandwich-Prinzip bei Auskünften über den Preis kennen. Methodische Analyse Für die Bearbeitung der Materialien gibt es keine zwingende Reihenfolge, daher eignen sie sich ideal für ein Stationenlernen, das zusammen mit Einstiegs- und Auswertungsphase zwei Schulstunden in Anspruch nimmt. Da die Materialien in puncto Umfang und Bearbeitungsaufwand ähnlich konzipiert sind, ist ein reibungsloser Ablauf ohne "Stau" an einzelnen Stationen gewährleistet. Statt Einzelarbeit sind an den fünf Lernstationen auch kooperative Arbeitsformen wie Partner- oder Kleingruppenarbeit denkbar; die Möglichkeit dazu sollte den Lernenden auf jeden Fall geboten werden. Für den Lernzuwachs ist die Plenumsphase am Ende von zentraler Bedeutung: In dieser findet die Auswertung der Arbeitsergebnisse mit der gesamten Lerngruppe statt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können folgende rhetorische Strategien in Kundengesprächen gezielt anzuwenden: Smalltalk als "Icebreaker", um ein Gespräch "aufzulockern". Herstellung einer "sprachlichen Verbindung" zwischen den Vorteilen eines Produkts und der Kundin beziehungsweise dem Kunden als Person. Verdeutlichung des "Kundennutzens". Formulierung eines höflichen Einwands gegen die Behauptung einer Kundin beziehungsweise eines Kunden durch die "Ja-Allerdings-Methode". Informationen über den Preis nach dem "Sandwich-Prinzip". Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übernehmen bei kooperativen Arbeitsformen Verantwortung für das Teamergebnis. präsentieren Arbeitsergebnisse im Plenum. vertreten sachlich begründete Standpunkte, hören anderen zu und diskutieren fair.

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler Bewegungsabläufe kennen, die ihnen vom Autofahren oder Radfahren her bekannt sein sollten. Dabei werden zunächst nur geradlinige Bewegungen mit gleichbleibender Richtung besprochen, bei denen der Betrag der Geschwindigkeit konstant bleiben (geradlinig gleichförmige Bewegungen) oder aufgrund von Beschleunigungen oder Abbremsungen variieren kann (geradlinig ungleichförmige Bewegung).Ausgehend von Alltagserfahrungen werden die Lernenden mit einfachen Beispielen an die Bewegungsmöglichkeiten herangeführt, die immer die gleiche Bewegungsrichtung haben – im Gegensatz zu Kurven- oder Kreisbewegungen. Bewegungsabläufe werden dabei sowohl anhand von Schaubildern und Diagrammen dargestellt als auch mit den klassischen Formeln der Newtonschen Mechanik berechnet. Geradlinige Bewegungen als Unterrichtsthema Geradlinige Bewegungen kommen im Alltagsleben ständig vor und sind von den Lernenden aus eigenen Erfahrungen leicht nachvollziehbar. Die Darstellung anhand von Schaubildern und Diagrammen erleichtert das Verstehen der zugehörigen Bewegungsgleichungen – besonders wichtig bei Bewegungen mit einer Anfangsgeschwindigkeit v 0 ≠ 0. Vorkenntnisse Grobe Vorkenntnisse von Lernenden können dahingehend vorausgesetzt werden, da jede Schülerin und jeder Schüler Erfahrungen in Form von Radfahren, Mitfahren im Auto oder Karussellfahren hat. Bei der Erarbeitung beziehungsweise Benutzung der Bewegungsgleichungen muss großer Wert darauf gelegt werden, welche Unterschiede sich ergeben, wenn ein Fahrzeug aus dem Zustand der Ruhe (v 0 = 0) im Vergleich zu einem Zustand mit Anfangsgeschwindigkeit (v 0 ≠ 0) beschleunigt wird. Didaktisch-methodische Analyse Bei der Behandlung des Themas kann man sehr gut auf die Gefahren von zu hohen Geschwindigkeiten hinweisen, sowohl beim Radfahren als auch vor allem beim Autofahren. Anhand von einfachen Berechnungen kann man leicht zeigen, was beispielsweise beim gefürchteten Sekundenschlaf von Autofahrenden passieren kann. Die unterschiedlichen Darstellungen in Form von Diagrammen und Schaubildern ermöglichen es in vielen Fällen, Berechnungen mit Bewegungsgleichungen auch als Flächenberechnung darzustellen und damit die Anwendung von Formeln zumindest teilweise verständlichen zu machen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen, was man unter geradlinigen Bewegungen versteht. beschreiben und berechnen Bewegungsabläufe anhand von Schaubildern, Diagrammen und Bewegungsgleichungen. wissen um die Gefährlichkeit von hohen Geschwindigkeiten im Straßenverkehr. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschüler auseinandersetzen und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen.

Mit diesem Arbeitsmaterial werden die Grundlagen zur exponentiellen Ausbreitung von Krankheiten erarbeitet. Basis dafür ist die Durchführung eines Modellversuchs.In dieser Unterrichtsstunde geht es darum, wie schnell sich Infektionskrankheiten verbreiten können. Die Grundlage für diese Stunde ist das Wissen über die Verbreitungswege von Infektionskrankheiten und wie sich eine Infektion vermeiden lässt. Ausgehend von diesem Wissen wird ein Experiment durchgeführt, das den Lernenden modellhaft die exponentielle Ausbreitung von Krankheiten verdeutlicht. Dabei besitzen die Lernenden jeweils einen Becher mit destilliertem Wasser, wobei sich bei zwei Personen eine zehnprozentige Natriumcarbonat-Lösung im Becher befindet. Gegenseitig pipettieren sich die Lernenden Flüssigkeit in die Becher. Abschließend wird ein Indikator in alle Becher gegeben. Schon bei einer geringen Menge an Natriumcarbonat verfärbt sich die Flüssigkeit. Dieses Experiment wird im Anschluss auf seine Aussagekraft hin untersucht und beurteilt. Das Thema Ausbreitung von Krankheiten im Unterricht In jedem Jahr gibt es eine Grippe-Welle. Das Thema Infektionskrankheiten bietet also einen hohen Lebensweltbezug der Lernenden. Ausgehend vom Wissen über die Verbreitungswege von Infektionskrankheiten kann mit einem Modellversuch beispielhaft die Geschwindigkeit der Ausbreitung von Krankheiten und Infektionen verdeutlicht werden. Vorkenntnisse Die Lernenden kennen bereits die Verbreitungswege von Infektionskrankheiten und wie sie sich davor schützen können (zum Beispiel durch Impfung). Didaktische Analyse Das Thema Gesundheit und damit verbunden auch die Immunbiologie ist nicht zuletzt durch die Jakarta Erklärung zur Gesundheitsförderung für das 21. Jahrhundert ein wesentlicher Bestandteil des Biologieunterrichts. Ein Verständnis für und das Verantwortungsbewusstsein gegenüber den Mitmenschen sollen gestärkt werden. Das schließt das Wissen über die Ausbreitung von Infektionskrankheiten sowie vorbeugende Maßnahmen zur Verhinderung der Ausbreitung mit ein. Methodische Analyse Durch einen stillen Bildimpuls werden die Lernenden angeregt, sich mit dem Schutz vor und der Ausbreitung von Infektionskrankheiten auseinanderzusetzen. Anhand des Simulationsexperiments erkennen die Lernenden, wie schnell sich Infektionskrankheiten ausbreiten können. Zusätzlich verstehen die Lernenden das Experiment als Modell und begreifen Modelle als Abbild der Realität. Dabei ist stets auf die Modellkritik zu achten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler fördern durch das Arbeiten mit Modellen die fachliche Kompetenz Erkenntnisgewinnung . erkennen anhand des Simulationsexperiments, wie schnell sich Krankheiten verbreiten können. erkennen Modelle als Abbild der Realität. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sind sich ihrer sozialen und gesellschaftlichen Verantwortung bei der Ausbreitung von Krankheiten bewusst. fördern durch die Auseinandersetzung mit dem Modell ihre Selbstwahrnehmung und soziale Wahrnehmungsfähigkeit als Teilkompetenzen der Personalen Kompetenz .

Mit der Unterrichtseinheit zur quantenmechanischen Beschreibung des Wasserstoffatoms findet der Zyklus zur modellhaften Erklärung der Vorgänge in einem Atom seinen Abschluss. Ausgehend vom Bohrschen Atommodell mit den ersten quantenmechanischen Ansätzen zu Beginn des 20. Jahrhunderts wird das Potentialtopfmodell zum Wegbereiter für ein Wellenmodell mit stationären stehenden Wahrscheinlichkeitswellen, mit dem die Abläufe im einfachsten Atom – dem Wasserstoffatom – näherungsweise und halbwegs anschaulich beschrieben und berechnet werden können. Es wird benötigt für Schülerinnen und Schüler, die Physik als Leistungsfach und gegebenenfalls als Abiturfach gewählt haben. Alle weiteren Atome mit mehr als einem Elektron sind mit den Mitteln der Schulphysik nicht zu beschreiben. Anhand der beim Potentialtopfmodell gewonnenen Erkenntnisse wird den Schülerinnen und Schüler gezeigt, dass man das in einem Potentialtopf eingesperrte Elektron gut auf die Gegebenheiten im Wasserstoffatom übertragen kann. Hinzu kommen jetzt aber die Einflüsse des positiv geladenen Protons, das sich im Kern befindet und auf das Elektron eine anziehende Kraft (Coulombkraft) ausübt. Die nun folgende Herleitung zur Bestimmung der Größe des Kernradius für das Wasserstoffatom im Grundzustand setzt gute mathematische Kenntnisse voraus und kann somit nur im Rahmen eines Leistungskurses oder dergleichen angeboten werden. Erläuternde Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen ergänzen diese Unterrichtseinheit. Eine quantenmechanische Beschreibung des Wasserstoffatoms Mithilfe von Wahrscheinlichkeitsberechnungen sowie unter Einbeziehung des Coulombpotentials des im Kern befindlichen Protons können die möglichen Aufenthaltsorte von Elektronen für das einfachste Atom – das Wasserstoffatom – ebenso ermittelt werden wie die zugehörigen Energien. Vorkenntnisse Die aus der Erarbeitung von Potentialtopf und Wahrscheinlichkeit erworbenen Erkenntnisse finden nun ihre spezifische Anwendung für die Beschreibung des Wasserstoffatoms. Didaktische Analyse Für die Lernenden ist erneut ein hohes Maß an Abstraktionsvermögen nötig. Deshalb müssen Lehrkräfte sehr darauf achten, durch Abbildungen und Animationen den Sachverhalt anschaulich zu gestalten. Zudem muss der anspruchsvolle Stoff den Schülerinnen und Schüler vorbehalten bleiben, die Physik als Leistungsfach beziehungsweise Abiturfach gewählt haben. Methodische Analyse Schritt für Schritt werden die Gleichungen zur quantenmechanischen Beschreibung des Wasserstoffatoms hergeleitet. Mit begleitenden Übungsaufgaben einschließlich sehr ausführlicher Lösungen werden die Lernenden mit den notwendigen Berechnungen vertraut gemacht. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen um die komplexen Vorgänge in einem realen H-Atom. können Begriffe wie Wahrscheinlichkeitsdichte und Wellenfunktion beschreiben. lernen die auf das Elektron wirkende Gesamtenergie herzuleiten und daraus die Energieniveaus des H-Atoms zu berechnen. 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 Partner- 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 zum Thema "Aufenthaltswahrscheinlichkeiten beim linearen Potentialtopf" werden die Schülerinnen und Schüler mithilfe des Potentialtopfmodelles an die tatsächlichen Vorgänge in einem Atom herangeführt. Dabei werden die Lernenden mit quantenmechanischen Beschreibungen konfrontiert, die ein nicht unerhebliches Abstraktionsvermögen verlangen. Allerdings können die notwendigen Gleichungen in Analogie zu bereits bekannten Herleitungen aus der Mechanik beziehungsweise Elektrodynamik abgeleitet werden. Es wird für Schülerinnen und Schüler benötigt, die Physik als Leistungsfach und gegebenenfalls als Abiturfach gewählt haben. In Anlehnung an die mechanische Wellenfunktion zur Beschreibung von Seilschwingungen oder Wasserwellen werden die Schülerinnen und Schüler zur Beschreibung der quantenmechanischen Wellenfunktion mit Begriffen wie Wahrscheinlichkeitsamplitude und Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte vertraut gemacht. Den Lernenden wird an konkreten Beispielen erläutert, dass man solche als Wahrscheinlichkeitswellen bezeichnete Funktionen nicht wie Wasserwellen beobachten kann, sondern nur zur mathematischen Beschreibung eines quantenmechanischen Zustandes benutzen kann. Anhand konkreter Beispiele können dann entsprechende Wahrscheinlichkeiten berechnet werden, ein in einem Potentialtopf befindliches Elektron an einer bestimmten Stelle zu finden. Aufenthaltswahrscheinlichkeit beim linearen Potentialtopf Zum Verständnis der noch folgenden Unterrichtseinheit zur quantenmechanischen Beschreibung des Wasserstoffatoms sind Kenntnisse über quantenmechanische Grundprinzipien wie Welle-Teilchen-Dualismus und Wahrscheinlichkeitsberechnungen zu Aufenthaltsorten von Elektronen notwendig. Dies kann mithilfe des linearen und dreidimensionalen Potentialtopfes den Schülerinnen und Schülern sehr gut nahegebracht werden. Vorkenntnisse Vorkenntnisse von Lernenden können kaum vorausgesetzt werden. Allerdings helfen die aus der Mechanik und Elektrodynamik bekannten Beschreibungen von mechanischen und elektromagnetischen Wellen sehr bei der Einführung der abstrakten Wahrscheinlichkeitswellen. Didaktische Analyse Bei der für die Lernenden nicht ganz einfachen Herleitung von Wahrscheinlichkeitswellen ist Abstraktionsvermögen gefragt. Deshalb müssen Lehrkräfte sehr darauf achten, durch Abbildungen und Animationen den Sachverhalt möglichst anschaulich zu gestalten. Im Übrigen sollte der anspruchsvolle Stoff den Schülerinnen und Schülern vorbehalten bleiben, die Physik als Leistungsfach beziehungsweise Abiturfach gewählt haben. Methodische Analyse In einer schrittweisen Hinführung werden die Lernenden in die Berechnungen von Aufenthaltswahrscheinlichkeiten eingeführt. Ergänzende Übungsaufgaben erläutern und verfestigen das Gelernte mit dem Ziel, damit auch die realen Vorgänge in einem Wasserstoffatom verstehen zu können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass die quantenmechanischen Vorgänge im atomaren Bereich mit den Methoden der klassischen Physik nicht beschrieben werden können. können Begriffe wie Wahrscheinlichkeitswelle und Aufenthaltswahrscheinlichkeit beschreiben. wissen, wie man Wahrscheinlichkeiten in der Quantenphysik herleitet und berechnet. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler überprüfen selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet. lernen die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin zu überprüfen und einzuordnen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- 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.

Bei dieser Aufgabensammlung erkunden die Schülerinnen und Schüler die Auswirkungen der Erderwärmung und der Eisschmelze auf die Erde. Sie lernen den Unterschied zwischen Land- und Meereis kennen und untersuchen die jeweiligen Effekte bei deren Schmelze. Im Rahmen der Unterrichtseinheit mit der Forscherfrage "Wie lassen sich die Auswirkungen schmelzenden Eises untersuchen?" werden die Kenntnisse von Schülerinnen und Schüler zum Thema Erderwärmung gefördert. Die Lernenden konzentrieren sich dabei auf die direkten Auswirkungen und Folgen der Erderwärmung und der Eisschmelze. Die Einheit beginnt mit einer Diskussion, welche Arten von Eis es gibt und wie diese sich voneinander unterscheiden. Daran schließt ein praktischer Versuch an, um zu untersuchen, wie schmelzendes Eis die Temperatur der Atmosphäre verändert. Zuletzt analysieren die Lernenden die Satellitenbilder eines Gletschers in den vergangenen 30 Jahren und errechnen, wieviel davon in einem bestimmten Zeitraum geschmolzen ist. Die Unterrichtseinheit wurde im Rahmen der Projekte ESERO Germany und "Columbus Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht" an der Ruhr-Universität Bochum entwickelt. Aktuell sind etwa 10 Prozent der Erdoberfläche mit Eis bedeckt, aber das war nicht immer so. Während der Erdgeschichte gab es mehrere Eiszeitalter, die eintraten, wenn die Temperatur der Erde fiel und das Eis sehr viel mehr ihrer Oberfläche bedeckte. Die Temperatur der Erde ändert sich natürlich im Laufe der Zeit. Derzeit steigt sie, doch diesmal ist die Veränderung nicht ganz natürlich, sondern ist durch menschliche Aktivität verursacht. Ziel der Unterrichtseinheit ist es, den Schülerinnen und Schülern den Unterschied zwischen Land- und Meereis zu erklären und Verständnis dafür zu entwickeln, dass die Eiskappen schmelzen. Sie sollen anhand von Experimenten erforschen und anschließend beschreiben, weshalb schmelzendes Landeis zu einem ansteigenden Meeresspiegel beiträgt, während sich schmelzendes Meereis nicht auf den Meeresspiegel auswirkt. Altersgruppe: 8 bis 12 Jahre Schwierigkeitsgrad: leicht Zeitbedarf: 60 bis 90 Minuten Kosten für Versuche: 10 bis 15 Euro Die Schülerinnen und Schüler erfahren, wo auf der Erde Eis zu finden ist und dass die Eismenge auf der Erde abnimmt. verstehen den Unterschied zwischen Land- und Meereis. lernen, dass schmelzendes Meereis den Meeresspiegel nicht beeinflusst, das schmelzende Landeis jedoch schon. beschreiben anhand von Satellitenbildern den Rückgang des Columbia-Gletschers in den letzten 30 Jahren. verbessern ihre experimentellen Fähigkeiten. beschreiben und erläutern beobachtete physikalische Auswirkungen während und nach ihrem eigens geplanten Versuch.

Die Unterrichtseinheit mit dem Thema "Der Potentialtopf als vereinfachtes Atommodell" macht die Schülerinnen und Schüler mit den tatsächlichen Abläufen in einem Atom bekannt. Dabei dient dieses Atom-Modell als ein Übergangsmodell – weg vom Bohrschen Bahnbegriff und hin zu einem Wellenmodell, das auf stationären stehenden Wellen beruht. Allerdings wird auch bei diesem Modell zum einfacheren Verständnis noch auf die anziehende Wirkung des Atomkernes und damit auf den Potentialbegriff verzichtet. Es wird für Schülerinnen und Schüler benötigt, die Physik als Leistungsfach und gegebenenfalls als Abiturfach gewählt haben.Mit dem Potentialtopf-Modell werden die Lernenden auf die quantenphysikalischen Gegebenheiten in einem Atom vorbereitet. Dabei müssen sich die Schülerinnen und Schüler gedanklich von den aus der klassischen Physik bekannten Abläufen verabschieden und sich mit abstrakten und nicht mehr direkt zugänglichen Vorgängen vertraut machen. Zunächst wird dabei der lineare Potentialtopf benützt, mit dem man in einer Dimension das in einem "Topf" eingesperrte Elektron beschreibt. Daran anschließend können die Erkenntnisse und sich ergebenden Gleichungen auf den dreidimensionalen Potentialtopf übertragen werden, der sich den in einer späteren Unterrichtseinheit folgenden realen Verhältnissen in einem Wasserstoff-Atom grob annähert. Der Potentialtopf als vereinfachtes Atommodell Dieses bewährte Modell bildet eine gute Möglichkeit, die Schülerinnen und Schüler auf ein quantenmechanisches Atommodell des Wasserstoffatoms vorzubereiten. Dabei wird es für die Lehrenden sehr wichtig werden, auf möglichst anschauliches und nachvollziehbares Unterrichtsmaterial zurückgreifen zu können. Vorkenntnisse Grobe Vorkenntnisse von Lernenden können in der Weise vorausgesetzt werden, dass Schülerinnen und Schüler sowohl in der Mechanik als auch in der Elektrodynamik den Wellenbegriff bereits kennengelernt haben. Somit kann auf die entsprechenden Gleichungen – zumindest bis zu einem bestimmten Grad – zurückgegriffen werden. Didaktische Analyse Bei der Behandlung dieses Themas läuft man leicht Gefahr, die Lernenden gedanklich und mathematisch zu überfordern. Insbesondere dann, wenn man auch die schwer zu verstehenden Gleichungen herleiten will. Dies sollte man gegebenenfalls nur den sehr interessierten und mathematisch fortgeschrittenen Lernenden zumuten. Die Beschreibung der Vorgänge im Atom ist extrem komplex und schwierig. Selbst das einfachste Atom – das Wasserstoffatom – kann nur eingeschränkt beschrieben werden und erfordert gute bis sehr gute mathematische Kenntnisse. Mit dem Potentialtopf-Modell können aber die wesentlichen Grundlagen vermittelt werden, so dass dann in einer späteren Unterrichtseinheit auch das Wasserstoffatom ausreichend gut beschrieben werden kann. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen um die Komplexität der Beschreibung der Vorgänge im Atom. wissen, dass die Vorgänge im Atom einer direkten Beobachtung nicht zugänglich sind. können die modellartige Funktion des linearen und dreidimensionalen Potentialtopfs beschreiben und einordnen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet. überprüfen die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- 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, Freunden wertfrei diskutieren zu können.