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

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler anhand von abwechslungsreichen und interaktiven Aufgaben, wie die Luft zusammengesetzt ist. Mithilfe eines interaktiven Versuchsvideos des Kolbenproberversuchs zur Bestimmung des Sauerstoffanteils der Luft können die Schülerinnen und Schüler selbstständig den Versuch durchlaufen. Sie erkennen, dass Sauerstoff durch die Verbrennung mit Eisen reagiert und dadurch in der Luft nicht mehr vorhanden ist. Die Schülerinnen und Schüler fixieren ihre Beobachtungen und Ergebnisse auf einem Arbeitsblatt. Anschließend wird durch ein digitales "Drag the words"-Quiz die Zusammensetzung der Luft erarbeitet. Es folgt eine Gruppenarbeit mit vorgefertigten Informationstexten über die Stoffe, die in der Luft enthalten sind. Jede Gruppe bearbeitet einen Steckbrief per Arbeitsblatt über den zugewiesenen Stoff und stellt diesen im Anschluss der Klasse vor. Die Mitschülerinnen und Mitschüler fixieren die Stoffe auf dem Arbeitsblatt. Als Transfer beziehungsweise Vertiefung kann das Video des Schwimmkerzenversuchs gezeigt werden. Hier vermutet man das gleiche Prinzip, warum die Kerze mit dem Wasser nach oben steigt. Tatsächlich ist es jedoch vor allem die Abkühlung der Luft und der damit entstehende Unterdruck, der die Wassersäule im Glas ansteigen lässt. Die Schülerinnen und Schüler sehen, dass ähnliche Phänomene unterschiedliche Erklärungen haben können. Zur Gesamtzusammenfassung lösen die Schülerinnen und Schüler selbstständig ein Quiz . Nach dem Bearbeiten des interaktiven Videos kann die Lehrkraft die Schülerinnen und Schüler dazu auffordern, den Versuch in eigenen Worten wiederzugeben. Dadurch werden die Fachsprache und das freie Formulieren geübt. Im Kreisdiagramm auf dem Arbeitsblatt sind die Spurenstoffe in der Luft nicht dargestellt. Diese sind auf dem Arbeitsblatt unter dem Diagramm zu notieren. Je nach Gruppenarbeitserfahrung der Klasse sollte hier mehr oder weniger Zeit eingeplant werden. Die Gruppen erhalten durch das Ausfüllen des Steckbriefes einen konkreten Auftrag und sollten dadurch relativ zügig sein. Am einfachsten stellt die Lehrkraft den Gruppen jeweils den zugeteilten Text zur Verfügung. Falls möglich, können die Gruppen den ausgefüllten Steckbrief während der eigenen Präsentation zeigen, z. B. per Dokucam. Die Notizen durch die Klasse können bereits während oder nach dem Präsentieren angefertigt werden. Als Transfer/Vertiefung kann der Schwimmkerzenversuch als Video gezeigt werden. Die Schülerinnen und Schüler könnten diesen auch selbst ansehen. Hier könnte man vermuten, ähnlich wie beim Kolbenproberversuch, dass allein der Verbrauch des Sauerstoffs durch die Verbrennung für das Ansteigen des Wassers im Glas verantwortlich ist. Da aber ebenfalls Kohlenstoffdioxid bei der Verbrennung entsteht, ist dieser Effekt kaum wahrnehmbar. Der Hauptgrund für das Ansteigen des Wassers ist die Abkühlung der Luft und der dadurch entstehende Platz, da sich warme Luft ausdehnt. Der Unterdruck lässt das Wasser im Glas steigen. Die Einheit ist so gestaltet, dass die Schülerinnen und Schüler möglichst viel selbstständig und eigenverantwortlich erarbeiten. Die Einheit könnte mit einigen Hinweisen auch als Arbeitsauftrag für eine Lerngruppe durchgeführt werden. Sollte die Lerngruppe noch nicht in Berührung mit H5P-Formaten gekommen sein, so müsste die Lehrkraft hier eventuell unterstützen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und erklären den Kolbenproberversuch. beschreiben die Zusammensetzung der Luft. zählen die Eigenschaften der Stoffe, die in der Luft enthalten sind auf. erklären den Schwimmkerzenversuch. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verarbeiten Informationen. bearbeiten ein digitales Quiz. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler vergleichen eigene Informationen mit Informationen von Mitlernenden. sammeln und verarbeiten in einer Gruppe Informationen. präsentieren Informationen vor der Klasse.

Diese Unterrichtseinheit zum Thema "Advent" stellt die Besonderheit der Vorbereitungszeit auf Weihnachten als Fest der Liebe heraus. Anhand des Gedichtes "Im Advent wird alles besser" lernen die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung adventlicher Symbole sowie traditionelle Rituale kennen, die auf das größte Fest der Christen einstimmen. Ein fächerübergreifender Einsatz im Religionsunterricht ist möglich.Gerade die Adventszeit gebietet, die Bedürfnisse unserer Mitmenschen aufmerksam wahrzunehmen und ihnen respektvoll und hilfreich zur Seite zu stehen. Dass dieses nicht immer leicht ist, bringt die Hauptfigur Benni in dem Gedicht "Im Advent wird alles besser" zum Ausdruck. Die Lehrkraft beginnt die Unterrichtseinheit mit dem einfachen Kindergedicht: "Advent, Advent, ein Lichtlein brennt…". Die Frage, warum gerade vier Kerzen brennen, steht im Raum und wird beantwortet mit dem Hinweis, dass im Mittelalter die Leute weder lesen noch schreiben konnten und auf die Ankündigung der Kirche angewiesen waren, das erste Licht anzuzünden. Dann wusste jeder, dass nach vier angezündeten Kerzen der letzte Adventssonntag vor dem Weihnachtsfest war. Auf einem ausgehängten Kalender können die Schülerinnen und Schüler dann herausfinden, an welchem Kalendertag der erste Adventssonntag gefeiert wird. Die Lehrkraft zeigt typischen Adventsschmuck und erarbeitet mit den Schülerinnen und Schülern deren symbolische Bedeutung. Die Schülerinnen und Schüler bringen ihr Vorwissen zum Thema ein und die Lehrkraft lenkt das Thema auf den Schwerpunkt "Fest der Liebe" und der implizit geforderten Nächstenliebe, die in einem freundlichen und hilfsbereiten Verhalten zum Ausdruck kommt. Die Unterrichtseinheit "Advent: Wird jetzt wirklich alles besser?" soll die Schülerinnen und Schüler auf die Rituale und den tieferen Sinn der auf Weihnachten vorbereitenden Adventszeit einstimmen. Sie sollen sich des Gebotes der Nächstenliebe besonders in dieser Zeit bewusst werden und dieses durch das eigene Verhalten umsetzen. Der Schwerpunkt sollte auf der initiierten Wahrnehmung von Freundlichkeit liegen und sprachlich zum Ausdruck bringen, dass Freundlichkeit und Hilfsbereitschaft "gute Gefühle" bei jedem auslösen: "…denn die Freude, die wir geben, kehrt in jedes Herz zurück" (Marie Calm). Die Adventszeit ist der thematische Anlass über Respekt, Freundlichkeit und Hilfsbereitschaft nachzudenken mit dem Ziel, diese Adventszeit auch über das Jahr zu verlängern. Vorkenntnisse Die unterrichtende Lehrkraft sollte Symbole und Gebräuche der Advents-und Weihnachtszeit deuten und interpretieren können. Didaktische Analyse Das Unterrichtsmaterial leitet zum stufenweisen Erkennen auf der kognitiven Ebene an, zur Wahrnehmung eigener Gefühle, die erwiesene Freundlichkeit und Hilfsbereitschaft auslösen und zur Bereitschaft, durch eigenes Verhalten diese Gefühle weiterzugeben und damit eine freundliche Atmosphäre in unterschiedlichen Beziehungskontexten auch selber herzustellen. Methodische Analyse Die Rezeption und Interpretation des Gedichtes "Im Advent wird alles besser" liefert alle Möglichkeiten, die intendierten Lernziele zu erarbeiten und umzusetzen. Konkrete Anschauungsmittel wie die des traditionellen Adventsschmuckes erleichtern den Transfer zu inhaltlichen Aussagen und den Bezug auf eigenes Verhalten. Das "Kerzenspiel" und das "Schreibtheater" regen die Auseinandersetzung mit eigenen Gedanken und eigenem Verhalten an. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler deuten Symbole und interpretieren ein Gedicht. beziehen Beschreibungen eines Protagonisten auf sich selbst und reflektieren diese kritisch. formulieren gute Vorsätze und geben Texte mit eigenen Worten wieder. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler setzen Arbeitsmaterial sinnvoll ein und bearbeiten dieses zielführend. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler benennen eigene Schwächen und reflektieren diese selbstkritisch. kommunizieren mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern und beziehen geäußerte Gedanken in die eigenen Überlegungen mit ein. erkennen die rückwirkende Funktion von Freundlichkeit und Hilfsbereitschaft und bemühen sich um angemessene Umsetzung.

In dieser Unterrichtssequenz zum Themenbereich Feuer und Verbrennung lernen die Schülerinnen und Schüler den Aufbau einer Flamme am Beispiel einer Kerzenflamme kennen. Sie erfahren, welche chemischen Reaktionen während der Verbrennung ablaufen. "Feuer und Verbrennung" ist eines der ersten Themen im Chemie-Unterricht, in dem es tatsächlich um chemische Reaktionen mit ihren Stoff- und Energieumsätzen geht. In diesem Kontext werden Grundlagen für das Verständnis von Oxidation, Reduktion und Atombau geschaffen. Damit die Lernenden die komplexen Abläufe verstehen können, müssen sie Schritt für Schritt erarbeitet werden. In dieser Unterrichtsstunde zur Frage "Was ist eine Flamme?" schauen sich die Schülerinnen und Schüler eine Flamme genau an, erkennen und zeichnen ihren Aufbau. Durch Informationen aus einem Text können sie den Aufbau der Flamme mit Fachwörtern beschriften und die ablaufenden chemischen Reaktionen benennen. Vorkenntnisse Die Lernenden kennen einfache Trennverfahren. Sie wissen, dass bei chemischen Reaktionen neue Stoffe entstehen, die nicht durch einfache Trennverfahren in die Ausgangsstoffe umgewandelt werden können. Die Lernenden kennen die Voraussetzungen für eine Verbrennung. Außerdem werden Kenntnisse der Sicherheitsregeln im Chemieraum vorausgesetzt. Didaktische Analyse Die Kerzenflamme ist allen Lernenden bekannt. In dieser Unterrichtseinheit wird sie genau unter die Lupe genommen und es werden entstehende Fragen geklärt. Dabei wird gleichzeitig das Wissen über chemische Reaktionen aufgefrischt und auf die Nutzung von Wortgleichungen hingearbeitet. Methodische Analyse Die Zeichnung der Flamme geschieht in der Stammgruppe, damit sich die Lernenden gegenseitig unterstützen können. Damit sich alle Lernenden in ihrem Tempo mit dem Inhalt beschäftigen können, wird der Info-Text über die Flamme von allen Schülerinnen und Schülern einzeln bearbeitet. Der Text liegt in differenzierter Form vor um allen Lernenden das notwendige Textverständnis zu ermöglichen. In der Partnerarbeit können die Lernenden ihr Textverständnis abgleichen und anschließend mit mehr Sicherheit bei der Besprechung im Plenum mitarbeiten. Umgang mit Fachwissen Die Schülerinnen und Schüler können Phänomene und Vorgänge mit einfachen chemischen Konzepten beschreiben und erläutern. Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler können Glut- oder Flammen-Erscheinungen nach vorgegebenen Kriterien beobachten und beschreiben. Kommunikation Die Schülerinnen und Schüler können altersgemäße Texte mit chemischen Inhalten sinnentnehmend lesen und sinnvoll zusammenfassen.

In dieser Unterrichtseinheit werden die Schülerinnen und Schüler zu "Winterforschern" und werden an das Durchführen von Versuchen herangeführt. Der Visualiser spielt dabei als Projektionsmedium eine zentrale Rolle.Der Visualiser vereinfacht das Präsentieren und bietet schon in den Eingangsklassen der Grundschule viele Möglichkeiten der unterstützenden Einbindung in den Unterricht. In dieser Unterrichtseinheit wird er zunächst für die Erstellung einer Mindmap genutzt, in der die Kinder vorhandenes Wissen dokumentieren und ergänzen. Das Projekt stellt zudem einen Einstieg in das Durchführen von Versuchen dar. Die Experimente werden von den Schülerinnen und Schülern weitgehend selbstständig in kleinen Gruppen durchgeführt. Um die Ergebnisse zu besprechen, zu vergleichen und auszuwerten, präsentiert jeweils eine Gruppe ihre Versuchsdokumentation mit dem Visualiser. Präsentieren und experimentieren Die neuen Richtlinien für Nordrhein-Westfalen fordern am Ende des 4. Schuljahres verschiedene Kompetenzen. Zu diesen Kompetenzen gehört das Präsentieren mit unterschiedlichen Medien. Ein weiterer Schwerpunkt der Richtlinien und Lehrpläne ist im individuellen und selbstständigen Lernen zu finden. Experimentieren und Präsentieren helfen, diese Kompetenzen schon im ersten und zweiten Schuljahr anzubahnen, insbesondere auch dadurch, dass dem Experimentieren und damit dem individuellen Lernen im Rahmen von Offenen Lernumgebungen entsprechende Freiräume eingeräumt werden. Forschen als Voraussetzung für Lernen Dies führt wiederum dazu, dass Schülerinnen und Schüler lernen, selbstständig Wissen zu erweitern und aufzubauen. Sie werden so zum Handeln ermutigt, Grundlage für lebenslanges und selbstständiges Lernen. Die folgende Unterrichtseinheit ist so gewählt, weil Experimentieren und Forschen eine grundsätzliche Voraussetzung für Lernen überhaupt ist, und Präsentieren am Schluss eines Experiments oder des Forschens steht. Ablauf des Unterrichts Die Kinder erstellen eine Mindmap rund um das Thema Winter. Anschließend führen sie Winter-Experimente durch und präsentieren ihre Ergebnisse mit dem Visualiser. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erreichen in den Fächern Sachunterricht, Deutsch und Kunst Fächerspezifische Kompetenzen . Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler zeigen mit dem Visualiser einen Versuchsaufbau und präsentieren einen Versuch. stellen mit dem Visualiser ihre Arbeits- und Versuchsergebnisse vor. sammeln Informationen mithilfe des Visualisers als Mindmap. sammeln und nutzen mitilfe von Material aus dem Internet Informationen. entnehmen Informationen aus Lexika und Büchern. entwickeln Fragestellungen zum Thema und erstellen eine Kartei. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler einigen sich auf Regeln für das Durchführen von Versuchen. strukturieren ihren Arbeitsprozess in einer Gruppe und einigen sich über die Aufgabenverteilung . diskutieren mit Partnern Versuchsergebnisse und werten sie aus. führen eine gemeinsame Präsentation ihrer Arbeitsergebnisse durch und einigen sich vorher über den Ablauf. helfen und unterstützensich gegenseitig. gehen auf den Bedarf und die Bedürfnisse von anderen Kinder ein. Die Schülerinnen und Schüler lernen Besonderheiten des Winters kennen. lernen die Bedeutung von Wasser und Wärme für Menschen, Tiere und Pflanzen kennen. setzen sich mit wintergerechter Kleidung auseinander. erarbeiten Vor- und Nachteile der Winterzeit. erkunden die Lebensbedingungen von Tieren im Winter. ordnen Bilder, Bezeichnungen und Beschreibungen von Tieren zu. lernen Unterschiede zwischen Winterschlaf, Winterruhe, Winterstarre und winteraktiven Tieren erarbeiten und entsprechende Tiere kennen. Die Schülerinnen und Schüler notieren Vorwissen in Form einer Mindmap. verschriftlichen Geschichten zum Thema Winter. lernen fachsprachliche Begriffe (anzünden, erlöschen, Sauerstoff, Volumen) nutzen. beobachten Vorgänge und erklären sie mit eigenen Worten. halten Beobachtungen und Erklärungen durch Zeichnungen und Texte fest. erstellen einfache Tabellen und vergleichen sie. legen Wörtersammlungen zum Thema an. lernen die fachsprachlichen Begriffe für die Aggregatzustände von Wasser nutzen. Die Schülerinnen und Schüler malen unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Jahreszeit ein passendes Bild. Experimente Experimente sind gekennzeichnet durch eine hinführende Fragestellung oder Vermutung der Kinder. Im weiteren Verlauf müssen sie versuchen, diese Fragestellung und deren Beantwortung oder die Vermutung durch selbstständiges Experimentieren oder Forschen zu beantworten und zu belegen. Um die aufgeworfene Frage beantworten zu können, muss zuerst von den Kindern entschieden werden, was sie tun müssen, um die Frage zu beantworten, die Vermutung zu überprüfen und was sie zur Beantwortung dieser Fragen benötigen und wie sie dabei vorgehen wollen. Im weiteren Verlauf des Experiments erfolgt eine Ausführung nach den vorher festgelegten Kriterien, die im Anschluss an einen Versuch verändert werden können, sodass eine weitere Überprüfung stattfinden kann. Der Versuch wird beobachtet und dokumentiert, damit im Anschluss daran die gestellte Frage beantwortet werden kann. Versuche Im Gegensatz zu Experimenten sind Versuche eine Vorstufe zum Experimentieren, denn den Schülerinnen und Schülern werden die erforderlichen Schritte zum Durchführen des Versuchs noch vorgegeben. Zuerst liest das Kind, was es tun soll, um anschließend eine Vermutung dessen zu formulieren, was passiert. Im Anschluss wird der Versuch durchgeführt und auf die eigene Vermutung hin überprüft, um dann eine Erklärung zu formulieren. Hier fehlt das selbstständige Tun des Kindes, denn durch die vorgegebene Fragestellung ist keine eigenständige Problemlösung möglich. Besonders wichtig ist dieses Vorgehen allerdings, damit der Ablauf eines Versuchs eingeübt werden kann, was wiederum Grundlage für das Experimentieren ist. Je nach Vorwissen in der Klasse kann der Unterricht mit einer MindMap begonnen werden, in der vorhandenes Wissen dokumentiert und ergänzt wird. Bereits während des Erstellens der MindMap kann der Visualiser genutzt werden. Für Grundschulkinder ist es sicherlich einfacher, auf ein Blatt Papier zu schreiben, als an der Tafel einen Eintrag zu hinterlassen. Der Visualiser bietet zudem die Möglichkeit, eine MindMap auf Linienpapier anzufertigen, was für Grundschülerinnen und -schüler aufgrund dieser Hilfslinien eine Erleichterung und bei der Aufteilung des Blatts behilflich ist. wintergemäße Kleidung Verhalten von Tieren im Winter Reflektion eigener Einstellung zum Winter Winterwörter Wintergeschichten Wintersportarten MindMaps Jedes Kind fertigt eine MindMap zum Thema an und stellt seine Arbeit mittels des Visualisers vor. Im Anschluss an diese Präsentationen kann eine gemeinsame MindMap erstellt werden, die zur Grundlage der weiteren Arbeit wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass jedes Kind eine Frage aufschreibt, die Fragen gesammelt und anschließend in einer Kartei der Klasse wieder zur Verfügung gestellt werden. Arbeitsaufträge Die Aufträge (Arbeitsblatt 1), aus denen die Kinder später ihren Auftrag auswählen, werden auf (farbiges) Papier gedruckt, laminiert und für alle sichtbar in der Klasse aufgehängt. Schwierige Aufgaben können dann für alle Kinder besprochen werden. Hierzu bietet sich der Visualiser an, der, ähnlich einem Epidiaskop, die Fragekarte für alle an der Wand sichtbar macht. Themenmappe Alle durchgeführten Aufträge werden von den Kindern auf normales, liniertes Papier geschrieben (Vorteil: man benötigt keine Kopien) und bei der Präsentation mithilfe des Visualiser an die Wand projiziert. Die so entstandenen Blätter werden gesammelt und in einer Themenmappe zusammengefasst oder in einem Heft der Klasse wieder zur Verfügung gestellt. Grundsätzliche Regeln Zunächst werden grundsätzliche Regeln zum Experimentieren mit den Kindern gemeinsam erarbeitet. Die Notwendigkeit von "Vermutung", "Durchführung/Beobachtung" und "Erklärung" bei Versuchen sowie Dokumentationsmöglichkeiten werden besprochen. Die Versuche (Arbeitsblatt 2 und 3) werden von den Kindern weitgehend selbstständig in kleinen Gruppen von maximal vier Schülerinnen und Schülern durchgeführt. Eis-Versuche Parallel dazu betätigen sie sich als "Winter-Forscher" und werden an das Durchführen von Versuchen herangeführt. Als Einstiegsversuch beschäftigen sie sich mit dem Schmelzen und Verdunsten von Eis beziehungsweise Wasser. Der Versuch wird mithilfe des Visualisers gemeinsam durchgeführt. In diesem Zusammenhang werden die Fachbegriffe Gefrierpunkt, Siedepunkt und Wasserkreislauf behandelt. Bei den weiteren Eisversuchen steht im Vordergrund, dass die Kinder lernen, eine Versuchsanleitung zu befolgen. Sie sollen die Grundregeln des Experimentierens (vermuten, beobachten, erklären) beachten und üben. Feuer-Versuche Die Feuer-Versuche (Arbeitsblatt 4 und 5) beschäftigen sich mit einem anderen naturwissenschaftlichen Phänomen. Sie wurden in die Unterrichtseinheit aufgenommen, da in der Winter- und Weihnachtszeit häufig Kerzen benutzt werden und auch für den Einstiegsversuch Feuer benötigt wird. Durch die Versuche sollen die Kinder zum einen den fachgerechten Umgang mit Streichhölzern und Kerzen lernen. Zum anderen sollen sie durch die Versuche "Kerze" und "Zusatzversuch" Kerze die Notwendigkeit von Sauerstoff für den Brennvorgang von Kerzen erfahren. Insgesamt wurden einfache Versuche gewählt, um den Kindern erste Erfahrungen mit Versuchen zu ermöglichen, bei denen sie durch Beobachtung und Einbringen ihres Vorwissens zur richtigen Erklärung für das Beobachtete kommen können. Ergebnispräsentation Jeweils eine Gruppe präsentiert ihre Versuchsdokumentation am Visualiser. Die Erfahrungen und Ergebnisse - auch der anderen Kinder mit diesem Versuch - werden gemeinsam besprochen. Reflektiert wird auch, inwiefern die Regeln eingehalten wurden und wie die Arbeit in den Gruppen abgelaufen ist.

Schülerinnen und Schüler werten mithilfe von Daten des Hubble-Weltraumteleskops die Perioden und scheinbaren Helligkeiten von Cepheiden-Veränderlichen in der Galaxie M100 aus und ermitteln so deren Entfernung. Die Helligkeit der Delta-Cephei-Sterne variiert periodisch. Eine bestimmte Periodenlänge entspricht dabei einer ganz bestimmten mittleren Strahlungsleistung. Diese wiederum ergibt zusammen mit der scheinbaren Helligkeit die Entfernung. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Entfernungsskala mithilfe von solchen Cepheiden geeicht wurde, deren Entfernung auf ganz unabhängige Weise ermittelt werden kann. In diesem Zusammenhang spielt die in der Unterrichtseinheit Die Entfernung der Supernova SN 1987A bestimmte Entfernung zur Supernova in der Großen Magellanschen Wolke eine Schlüsselrolle: In dieser findet man nämlich sehr viele veränderliche Sterne vom Typ Delta Cephei, deren Entfernungsskala mithilfe der Supernova mit bisher nicht gekannter Präzision geeicht werden kann. Neben den Arbeitsmaterialien und Aufgabenstellungen für die Schülerinnen und Schüler steht im Downloadbereich auch eine Handreichung für Lehrkräfte mit weiteren ausführlichen Informationen zur Verfügung. Obwohl in den Details durchaus kompliziert, sind die Prinzipien der Entfernungsbestimmungen einfach genug, um von Schülerinnen und Schülern der Oberstufe verstanden und angewandt werden zu können. Aus der Mathematik werden in dieser Unterrichtseinheit lediglich Kenntnisse über den dekadischen Logarithmus vorausgesetzt. Die kosmische Entfernungsskala Methoden der Entfernungsbestimmung: Schülerinnen und Schüler erklimmen zwei Stufen der kosmischen Entfernungsleiter. Informationen und Materialien zur Entfernungsberechnung von M100 Wie entsteht der Lichtwechsel der Cepheiden-Veränderlichen? Welche Eigenschaften machen sie zu Entfernungsindikatoren? Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Ursachen des Lichtwechsels von Delta-Cephei-Sternen. werten Lichtkurven von Cepheiden aus und bestimmen mithilfe dieser "Standard-Kerzen" die Entfernung von M100. werden dazu angeregt, den Namensgeber der Cepheiden im Sternbild Kepheus oder andere Cepheiden selbst zu beobachten. Freedman, W.L., Madore, B.F., Mould, J.R. und andere (1994): Distance to the Virgo cluster galaxy M100 from Hubble Space Telescope observations of Cepheids, Nature 371 (1994), Seite 757-762. Gaposhkin, S. I. (1970): The Large Magellanic Cloud: Its Topography of 1830 Variable Stars, Smithsonian Institution Astrophysical Observatory Special Report Nr. 310, Cambridge (MA) 1970. Für die nähere Umgebung: Radarechos und trigonometrische Parallaxe Vergleichsweise kleine Entfernungen, wie die innerhalb unseres Sonnensystems, lassen sich aus der Laufzeit von Radarechos ermitteln. Für die Sterne der näheren Sonnenumgebung ist die Methode der trigonometrischen Parallaxe anwendbar. Sie beruht auf der Messung der Verschiebung dieser Sterne gegenüber sehr viel weiter entfernten Sternen, wenn man sie von verschiedenen Positionen der Erdbahn aus beobachtet. Dieser Effekt ist vergleichbar mit der Erfahrung, dass man ein und dasselbe Objekt einer Landschaft aus einem fahrenden Zug heraus auf dauernd wechselnde Punkte am Horizont projiziert. Erscheint, von einem Stern aus gesehen, die große Halbachse der Erdbahn unter einem Winkel von einer Bogensekunde, so hat er eine Entfernung von einem Parsec (1 Parsec = 3,26 Lichtjahre). Bei viel weiter entfernten Objekten kommen andere Methoden zur Entfernungsbestimmung in Betracht: Vergleich der wahren (etwa in Parsec gemessenen) Größe der Objekte mit dem Winkeldurchmesser, unter dem sie dem Betrachter erscheinen. Vergleich der absoluten Helligkeit (oder Leuchtkraft) der Objekte mit der scheinbaren Helligkeit, die sie für den Beobachter haben. Beide Methoden sind dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer relativ leicht zu bewältigenden und einer schwierigen Aufgabenstellung bestehen. Scheinbare Helligkeiten und Winkeldurchmesser sind der Messung direkt zugänglich. Aussagen über die Leuchtkraft oder die wahre Größe von Himmelsobjekten sind viel schwieriger zu treffen und erfordern in der Regel ein tiefes Verständnis der physikalischen Natur dieser Objekte. In zwei Projekten lernen die Schülerinnen und Schüler ein Beispiel für je eine der Methoden zur Bestimmung großer Entfernungen kennen. Nachdem zuvor in der Unterrichtseinheit Die Entfernung der Supernova SN 1987A (siehe auch Fosbury, 1994) das erste Verfahren praktiziert wurde, kommt in dem hier vorgestellten Projekt die zweite Methode zum Einsatz: der Vergleich von scheinbarer und absoluter Helligkeit bei Delta-Cephei-Sternen zur Entfernungsbestimmung der Spiralgalaxie M100 im Virgo-Galaxienhaufen. Dabei hat die Durchsichtigkeit des Messprinzips gegenüber der erreichten Genauigkeit aus didaktischen Gründen den Vorrang. "Standard-Kerzen" im All Veränderliche Sterne vom Typ Delta Cephei sind sehr zuverlässige Entfernungsindikatoren, da man durch die Beobachtung ihres regelmäßigen Lichtwechsels zuerst auf ihre Leuchtkraft und dann aus dieser und der scheinbaren Helligkeit auf ihre Entfernung schließen kann. Zu jeder Lichtwechselperiode gehört nämlich eine ganz bestimmte mittlere Leuchtkraft, denn je größer ein Stern ist (je mehr Masse er hat), desto leuchtkräftiger ist er und desto länger braucht er für eine Pulsation. Der Lichtwechsel der Cepheiden mit Perioden bis zu einhundert Tagen ist durch einen raschen Anstieg zum Helligkeitsmaximum und einen vergleichsweise langsamen Abfall zum Minimum gekennzeichnet (Abb. 1). Freie Elektronen verursachen einen Strahlungsstau Cepheiden sind massereiche und leuchtekräftige Sterne, die bereits ein fortgeschrittenes Stadium ihrer Entwicklung erreicht haben, obwohl sie - absolut gesehen - noch jung sind. Ihre Atmosphären, in denen Helium ein wesentlicher Bestandteil ist, befinden sich nicht im hydrostatischen Gleichgewicht. Infolge hoher Temperaturen liegt das Helium normalerweise bereits in einfach ionisierter Form vor. Wenn die Strahlung aus dem Sterninnern den Heliumatomen auch ihr zweites Elektron entreißt, sind viele freie Elektronen vorhanden, die sich mit ihrer großen Beweglichkeit der Strahlung in den Weg stellen und einen Strahlungsstau verursachen. Expansion verschafft Abkühlung Der Strahlungsstau kann sich entladen, indem der Stern expandiert und dabei abkühlt. Bei der Abkühlung können die Heliumkerne viele Elektronen wieder einfangen, so dass die Strahlung wieder besser entweichen kann. Die Gravitation beginnt zu dominieren und veranlasst den Stern zu schrumpfen. Dann beginnt der Zyklus von neuem. Die Unterrichtseinheit basiert auf Daten des Hubble-Weltraumteleskops, das Cepheiden-Veränderliche im Sternenmeer von M100 aufstöberte und deren Zyklen dokumentierte. Abb. 2 zeigt drei zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommene Bilder eines Cepheiden, dessen Daten in dieser Übung verwendet werden. Der Stern befindet sich in einem Sternentstehungsgebiet in einem der Spiralarme der Galaxie im Zentrum der - auf dem großen Bild nur scheinbar leeren - Region des kleinen Kastens. Während des Projektes zur Entfernungsbestimmung bietet es sich an - soweit dies der Stand des Sternbildes Kepheus ermöglicht - den Namenspatron der Cepheiden-Veränderlichen, Delta Cephei, selbst ins Visier zu nehmen. Der 892 Lichtjahre entfernte Stern ist ein gelber Überriese und schwankt mit einer Periode von etwa 5,4 Tagen in seiner scheinbaren Helligkeit zwischen den Größenklassen +3,6 und +4,6. Schülerinnen und Schüler können mit der Argelander-Stufenschätzmethode selbst eine Lichtkurve des Sterns erstellen. Die Methode wird in der folgenden Unterrichtseinheit von Dr. Olaf Fischer aus Freiburg ausführlich vorgestellt:

Diese Unterrichtseinheit vermittelt, was der Name Advent bedeutet und welche verschiedenen Bräuche es in der Adventszeit gibt. Die Zeit vor Weihnachten ist für Kinder besonders wichtig und schön, weil durch Lichterglanz, gemeinsames Musizieren, Basteln oder Plätzchen Backen eine angenehme Atmosphäre geschaffen wird. Der Advent ist wohl die bei Kindern beliebteste Zeit des Jahres, denn mit Spannung öffnen sie am Adventskalender jeden Tag ein neues Türchen, das sie näher an das ersehnte Weihnachtsfest bringt. Zudem genießen sie die behagliche Atmosphäre, die man ihnen mit Feiern, Liedern, Kerzenlicht und anderen Adventstraditionen in vielen Familien bereitet. Die Unterrichtseinheit vermittelt, was der Name Advent bedeutet und welche verschiedenen Bräuche es im Advent gibt. Dazu erhalten die Lernenden verschiedene Arbeitsblätter zum Thema, die sie in beliebiger Reihenfolge bearbeiten können. Dabei werden sie regelmäßig zur selbstständigen Recherche aufgefordert. Eine Möglichkeit der Durchführung ist die "Lerntheke". Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgemäßer Seiten, die den Kindern Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Insofern ist es der Lehrkraft freigestellt, ob sie den Lernenden Seiten zur Recherche vorgibt oder ob die Kinder frei im Internet recherchieren können. Einige Themen können bereits im Vorfeld des Projekts besprochen werden, sodass die Lernenden mit Informationen aus dem Sachunterricht-Hefter oder mit eigenen Notizen arbeiten. Die Arbeitsblätter können in einer beliebigen Reihenfolge bearbeitet werden. Die Unterrichtseinheit ist fächerübergreifend angelegt. Sie beinhaltet vor allem Elemente aus dem Geschichts- und Deutsch-Unterricht. Außerdem werden Themen aus dem Religion- und Ethik-Unterricht thematisiert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen verschiedene Begriffe rund um das Thema "Advent" kennen. erarbeiten sich den geschichtlichen Hintergrund des Advents und des Nikolaus-Festes. ergänzen Lückentexte und bilden zusammengesetzte Nomen. unterscheiden zwischen Nomen, Adjektiven und Verben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen gezielte Recherchen im Internet durch und nutzen es als Informationsquelle. nutzen den Computer oder das Smartphone zu Arbeit. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich als Partnerinnen und Partner über die Reihenfolge der Aufgaben. helfen sich gegenseitig.

Diese Unterrichtseinheit zur Wiedervereinigung Deutschlands vermittelt Basis-Informationen über die deutsch-deutsche Geschichte nach dem zweiten Weltkrieg.Ein Einstieg in die Unterrichtseinheit kann über einen Bezug zum Tag der deutschen Einheit erfolgen. Den Schülerinnen und Schülern wird bewusst, dass an Feiertagen besondere Ereignisse gewürdigt werden, die es wert sind, dass man sich ihrer erinnert, und erfahren, was und warum am 3. Oktober gefeiert wird. Dies bereitet ein politisches Verständnis vor, das politische Einstellungen, wie hier das Grundverständnis von Demokratie und Menschenwürde, festigen soll. Ein politisches Thema, das an sich weit entfernt ist von der Lebenswelt und eigenen Erfahrungen der Lernenden, muss kindgerecht und anschaulich aufbereitet werden. Der Schwerpunkt dieser Unterrichtseinheit zur Teilung und Wiedervereinigung Deutschlands liegt daher neben der kognitiven Verarbeitung von Informationen auch auf dem emotionalen Nachvollzug. Das Thema "Teilung und Wiedervereinigung Deutschlands" im Unterricht Das Thema der Unterrichtseinheit gewinnt an Relevanz und Eindrücklichkeit, wenn persönliche Erfahrungen und Erlebnisse der Lehrkraft in den Unterricht eingebracht werden können. So können die Erfahrungen der Lehrkraft mit dem Leben in einem geteilten Deutschland, aber auch mit dem persönlichen Erleben des Mauerfalls und der Wiedervereinigung, sehr lebendig, authentisch und alltagsnah vermittelt werden: Als die Teilung Berlins zur politischen Tatsache wurde, wurden die Bürger Westdeutschlands aufgefordert, zum Gedenken an die Bürger in der "Ost-Zone" Kerzen in die Fenster zu stellen. Die aufgestellten Kerzen und die auf diese Weise erleuchteten Fenster haben uns Ältere als Kinder auf unserem Weihnachtsspaziergang durch unseren dunklen Stadtteil nachhaltig beeindruckt – mehr, als dies die Nachrichten in den Zeitungen getan haben. Ebenso wie die Erinnerung daran, dass wir als Grundschüler zu Weihnachten Päckchen für die "Zone" packen mussten; auch Kohlen und Briketts wurden in einer in der Pausenhalle aufgestellten großen Kiste gesammelt. Es kann natürlich nicht vorausgesetzt werden, dass dieses Erfahrungswissen jeder Lehrkraft zur Verfügung steht. Die Lehrkraft kann die Lernenden aber dazu anregen, Familienangehörige zu befragen oder ältere Menschen, die über eben diese Erfahrungen mit der Teilung und Wiedervereinigung Deutschlands verfügen. Diese emotionale "Rahmung" ist unerlässlich für das universale Verständnis von Menschenrechten, die in dieser Unterrichtseinheit - über die Informationen zu politischen und historischen Ereignisse hinaus - den Lernenden eine demokratische Grundhaltung vermitteln soll. Didaktische Analyse Zum Einstieg in die Unterrichtseinheit zur Teilung und Wiedervereinigung Deutschlands liegt der Fokus auf Feier- und Festtagen. Dabei soll den Schülerinnen und Schülern die Bedeutung von Feier- und Festtagen als eine besondere Form der Erinnerungskultur bewusst werden. Die Orientierung an dem, was gewürdigt werden soll, bereitet ein politisches Verständnis vor, das politische Einstellungen, wie hier das demokratische Grundverständnis von Demokratie und Menschenwürde, festigen soll. Ein politisches Thema, das auch noch historisch weit entfernt ist von der Lebenswelt und den eigenen Erfahrungen der Lernenden, muss kindgerecht und anschaulich aufbereitet werden. Der Schwerpunkt dieser Unterrichtseinheit liegt daher neben der kognitiven Verarbeitung von Basis-Informationen zur deutschen Teilung und Wiedervereinigung auch auf dem emotionalen Nachvollzug der Ereignisse und Lebensumstände, um den Lernenden die Ungerechtigkeiten, Unterdrückung und Unfreiheit begreifbar zu machen. Methodische Analyse Bildmaterial ermöglicht den Schülerinnen und Schülern das "sich Hineindenken" in eine ihnen grundsätzlich fremde Situation. Die Arbeitsblätter der Unterrichtseinheit "Deutschland: geteilt und wiedervereint" sind so angelegt, dass sie von den Lernenden entsprechend ihres individuellen Lerntempos selbstständig zu bearbeiten sind. Ergänzende Beiträge und Denkanstöße durch die Lehrkraft sind hilfreich und erweitern den Wissensstand, sind aber zur kognitiven Erarbeitung des grundsätzlichen Lernzieles nicht unbedingt erforderlich. Kurze Informationstexte beschreiben die Teilung und Wiedervereinigung Deutschlands ohne sich in weitläufigen historischen Details zu verlieren, die in ihrer Komplexität für Schülerinnen und Schüler am Ende der Grundschule beziehungsweise zu Beginn der weiterführenden Schule nicht greifbar sind. Die Methode der "Sprechmühle" Gruppeneinteilung Die Schülerinnen und Schüler werden in zwei Gruppen eingeteilt. Eine Gruppe übernimmt die Wiedergabe des Inhalts von Arbeitsblatt 1, die zweite Gruppe wird von den "Zuhörern" gebildet. Die Zugehörigkeit zu einer Gruppe wird durch einfache Symbole kenntlich gemacht: Die berichtende Gruppe klebt sich ein Post-it mit der Darstellung eines Mundes auf die Stirn, die andere Gruppe die Darstellung eines Ohres. Erste Runde Zu leiser Musik gehen die Schülerinnen und Schüler nun wortlos durch den Raum. Wenn die Musik abrupt endet, bleiben sie auf dem Platz stehen, ohne ihre Position noch einmal zu verändern. Eine Schülerin beziehungsweise ein Schüler aus der Gruppe der "Berichter" wendet sich dem oder der am nächsten stehenden Lernenden der Gruppe der "Zuhörer" zu und berichtet darüber, was auf Arbeitsblatt 1 steht. Es dürfen keine weiteren Nach- oder Verständnisfragen gestellt werden. Zweite Runde Die Musik setzt wieder ein und die Schülerinnen und Schüler wandern wieder leise durch den Raum. Die Musik endet und dieses Mal berichten die Mitglieder der Gruppe "Zuhörer" nahe stehenden Lernenden der Gruppe "Berichter" zu, um ihnen zu berichten, was sie in der ersten Runde gelernt haben. In diesem zweiten Durchgang dürfen die nun Zuhörenden den Bericht ergänzen oder korrigieren. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erwerben Wissen zum Tag der Deutschen Einheit. können die politischen Vorgänge zum Thema "deutsche Teilung und Wiedervereinigung" chronologisch und sachlogisch ordnen. lernen die Teilung Deutschlands und Berlins als Konsequenz des verlorenen 2. Weltkriegs kennen. lernen die Bedeutung von Demokratie und der Achtung der Menschenrechte kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Arbeitsanweisungen selbstständig umsetzen und zu richtigen Ergebnissen kommen. können Zitate und Verlautbarungen sachlich richtig interpretieren. können die Bedeutung des Begriffs "Menschenwürde" im Internet recherchieren und vortragen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können ihre Ergebnisse selbstständig korrigieren. können durch Kooperation und Kommunikation mit ihren Mitschülerinnen und Mitschüler ihr Wissen erweitern und ergänzen. würdigen und respektieren die Beiträge ihrer Mitschülerinnen und Mitschüler.

In dieser Unterrichtseinheit aus der Reihe "Feuer und Verbrennung" erfahren die Schülerinnen und Schüler, wie ein Feuer gelöscht werden kann und was dabei beachtet werden muss. Anschließend bauen sie selbst einen Schaumlöscher. In dieser Doppelstunde zum Thema "Feuer löschen" knüpfen die Lernenden an ihr Wissen über die Voraussetzungen eines Feuers an und leiten verschiedene Löschwege daraus ab. Anschließend "bauen" sie mit vorgegebenem Material einen Schaumlöscher und erfahren mehr über die Funktionsweise von üblichen Schaumlöschern. In der folgenden Stunde wird erarbeitet, was beim Löschen verschiedener brennbarer Stoffe beachtet werden muss und wie sich die Lernenden selber im Falle eines Brandes verhalten sollten. Weitere Stundenplanungen und Arbeitsmaterialien für die Unterrichtsreihe "Feuer und Verbrennung" haben wir im Abschnitt "Ergänzende Materialien" für Sie verlinkt. Das Thema "Feuer löschen" im Unterricht Brände sind eine reale Gefahr für die Lernenden, die nicht unterschätzt werden sollte. Im Chemie-Unterricht ist das Thema durch die Sicherheitsunterweisungen und Versuche mit Gasbrennern und Kerzen von Anfang an gegenwärtig. Feuervermeidung und Feuerlöschen wurden auch schon vor der entsprechenden Unterrichtseinheit thematisiert. Jetzt können die Lernenden ihre Alltagserfahrungen, Warnungen der Lehrkräfte und die neu gewonnenen Kenntnisse über chemische Vorgänge bei der Verbrennung verknüpfen. Vorkenntnisse Die Lernenden kennen die Voraussetzungen für eine Verbrennung . Sie wissen, dass Verbrennungen chemische Reaktionen sind, bei denen Sauerstoff aufgenommen wird. Didaktische Analyse Feuer ist allen Lernenden bekannt und für sie auch interessant. Mit dem Löschen von Feuer haben alle bereits Erfahrungen unterschiedlichster Art gemacht, zum Beispiel beim Schauen von Serien im Fernsehen, bei der Jugendfeuerwehr oder bei eigenen Löschversuchen zuhause. In dieser Unterrichtseinheit werden ihre Kenntnisse und Vorerfahrungen aufgegriffen und genauer erklärt, was beim Löschen eines Feuers passiert. Methodische Analyse Anhand des selbst hergestellten Feuerlöschers verfolgen die Lernenden den Löschvorgang und finden heraus, was das Feuer eigentlich gelöscht hat. Durch die Filmsequenz wird das Interesse für die unterschiedlichen Löscharten bei unterschiedlichen Brennstoffen geweckt. Die Besprechung in Partnerarbeit gibt den Lernenden Sicherheit, damit sie sich bei der Besprechung im Plenum selbstbewusst beteiligen können. Umgang mit Fachwissen Die Schülerinnen und Schüler können die Bedingungen für einen Verbrennungsvorgang beschreiben. können auf dieser Basis Brandschutzmaßnahmen erläutern. Kommunikation Die Schülerinnen und Schüler können Verfahren des Feuerlöschens mit Modellversuchen demonstrieren. können Texte mit chemierelevanten Inhalten sinnentnehmend lesen. Bewertung Die Schülerinnen und Schüler können die Brennbarkeit von Stoffen bewerten. können Sicherheitsregeln im Umgang mit brennbaren Stoffen und offenem Feuer begründen.