In dieser Unterrichtseinheit soll eine Positionierung der Lernenden in der Debatte ermöglicht werden, indem sie "verfachlicht" und damit fundiert wird. Ausgegangen wird dabei von der notwendigen Information über die Debatte, über ihre Streitpunkte, ihre Kontroversität, die bei den Schülerinnen und Schülern (Vor-)Urteile entstehen lassen wird. Aus diesen (Vor-)Urteilen sollen Fragen entstehen – an den Text, an den Kontext, an fremde Positionen, die die Schülerinnen und Schüler ins Nachforschen und -denken und letztlich zu einem Befragen ihres (Vor-)Urteils bewegen sollen. Dazu muss – das ist Kern der Überlegungen – auch der Text zu Wort kommen und mithilfe fachlichen Instrumentariums befragt werden. Die Materialien zeigen ausgehend von der aktuellen Debatte um Köppens Roman "Tauben im Gras", dass Literatur aus guten Gründen als Zumutung empfunden werden kann. Sie sollen am Beispiel dieses Romans die Auseinandersetzung mit der Frage anregen, ob aus solchen Zumutungen nicht Erkenntnisse zu gewinnen sind, deren Voraussetzung geradezu die Zumutung ist. Dazu nehmen die Schülerinnen und Schüler zunächst die von einer Lehrerin und großen Teilen der Öffentlichkeit empfundene Zumutung des Romans zur Kenntnis (M1), lernen in Grundzügen den Kontext, in dem sie stattfindet, kennen (M2), bevor sie dann – für die Problematik sensibilisiert – Kontakt mit dem Text, der zur Debatte steht, machen (M3). Dieser Kontakt soll zugleich sensibilisiert und dennoch (im besten Sinne) unbedarft vonstatten gehen, was ein gewisser Widerspruch ist, der unter der gegebenen übergeordneten thematischen Fragestellung zwar nicht aufzulösen ist, aber durch das von den Autorinnen vorgeschlagene literarische Gespräch ein der Sache und Frage angemessenes Ventil finden will. So sollen die Schülerinnen und Schüler zu einer ersten vorläufigen Positionierung in der Angelegenheit kommen, die inhaltlich schwer vorauszusehen ist (vergleiche didaktisch-methodischer Kommentar). Anschließend lernen die Schülerinnen und Schüler kontroverse Reaktionen (M4) auf die Forderung der Lehrerin (M1), den Roman Schülerinnen und Schülern nicht zuzumuten, kennen, die sie veranlassen sollen, ihre Positionierung zu überdenken. Auch hier ist schwer voraussehbar, in welche Richtung sich Positionen festigen oder verschieben. Entscheidend scheint, dass sich der Horizont der Lernenden durch die didaktische Steuerung in der Frage kontinuierlich erweitert. Es handelt sich bei M4 um Kommentare von Autorinnen und Autoren der FAZ, TAZ und der SÜDDEUTSCHEN; ihre Erschließung wird durch entsprechende Aufgaben gesteuert (M4), durch ihre Diskussion werden die Kommentare gesichert, reflektiert und eingeordnet/eingeschätzt. M5 schließlich führt die Schülerinnen und Schüler zurück in den Text: Textanalytisch sollen die Schülerinnen und Schüler nun zu belegen versuchen, dass sie in ihrem ersten Eindruck (M3) richtig liegen – oder aber auch falsch (vergleiche auch didaktisch-methodischer Kommentar); die Schlüssigkeit der (neu?) gewonnenen Positionen wird in M6 und M7 (optional) erneut einer möglichen kontroversen Debatte unterzogen, bevor sie schließlich in M8 im Format des materialgestützten Schreibens ihre Position als Debattenbeitrag formulieren sollen. Die Relevanz des Themas wird im Fachartikel dieser Veröffentlichung ausführlich dargestellt. Die Schülerinnen und Schüler müssen den Roman Köppens nicht vollständig gelesen haben, allerdings über seinen Inhalt informiert sein (siehe M2). Die Schülerinnen und Schüler sind in recht hohem Maß der Kontroversität des Diskurses ausgesetzt, er ist Thema der vorliegenden Sequenz. Das hat methodische Konsequenzen, denn die Kontroversität des Diskurses, wie er sich als Reaktion auf die Entscheidung der Lehrerin (M1 und M4) entfaltet, muss sich auch im Unterricht entfalten, indem sie erstens nachvollzogen wird und zweitens fortgesetzt wird. Das führt zu einer gewissen analytischen und kommunikativen Schwerpunktsetzung (M3, M4, M5, M7) der vorliegenden Sequenz, das dazu notwendige Unterrichtsgespräch wird jedoch durch methodische Settings wie dem des literarischen Gesprächs oder der Podiumsdiskussion methodisch so variiert, dass die Schülerinnen und Schüler möglichst stark involviert sind und die Lehrkraft nicht notwendigerweise dominant leitet. Wo es sich im Zusammenhang mit dem Primärtext anbietet, wurde ein handlungsorientierter Zugang gewählt, der das Potential hat, dem Gelesenen Ausdruck zu geben und zugleich interpretierend ausgewertet zu werden. Die hohen kommunikativen und diskursiven Anteile haben zugleich (binnen) differenzierenden Charakter, denn sie sind auf Gesprächsanteile der unterschiedlichsten Art förmlich angewiesen, wenn sie sich denn konstruktiv weiterentwickeln wollen. Die Lehrkraft muss das möglichst vermitteln, sollte sich ein Gespräch unter einigen wenigen Schülerinnen und Schülern nur abzeichnen; andere methodische Entscheidungen erlauben es der Lehrkraft aufgrund der intensiven "stillen" Vorarbeit und der kooperativen Arbeitsformen , die Beteiligung auch zurückhaltender Schülerinnen und Schüler einzufordern, andere wiederum, wie zum Beispiel das literarische Gespräch, erfordern mindestens in der 1. Runde ohnehin die Beteiligung aller Schülerinnen und Schüler. Die häufig ermöglichte bilanzierende und/oder positionierende Verschriftlichung der gewonnen Erkenntnisse soll darüber hinaus dem Kompetenzbereich Schreiben Rechnung tragen und hat so auch das Potential des kompetenzorientierten Vorbereitens auf Prüfungsformate insbesondere der Sek II (materialgestütztes Argumentieren, Stellung nehmen…). Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können eigenständig ein Textverständnis formulieren, in das sie persönliche Leseerfahrungen und alternative Lesarten des Textes einbeziehen, und auf der Basis eigener Analyseergebnisse begründen. (TM2) die in literarischen Werken enthaltenen Herausforderungen und Fremdheitserfahrungen kritisch zu eigenen Wertvorstellungen, Welt- und Selbstkonzeption in Beziehung setzen. (TM9) anspruchsvolle Aufgabenstellungen in konkrete Schreibziele und Schreibpläne überführen und komplexe Texte unter Beachtung von Textkonvention eigenständig oder kooperativ strukturieren. (SCH2) Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verständigen sich, diskutieren und kooperieren rücksichtsvoll und im Team und tragen Konflikte aus. sind bereit andere Perspektiven einzunehmen und zu akzeptieren. sind bereit, Irritationen und Dissonanzen auszuhalten und sachorientiert zu verhandeln.

In dieser rassismuskritischen Unterrichtseinheit (Abiturthema: Postcolonialism and migration) lernen die Schülerinnen und Schüler über das Leseverstehen und Hörverstehen (Songtextanalyse) mehr über die Entstehung, den Status und die Anwendung von Jamaikanischem Kreolisch. Die Materialien lassen sich sowohl für den Grundkurs als auch Leistungskurs (gegebenenfalls ohne die Differenzierungsaufgaben) einsetzen.In dieser Unterrichtseinheit erlernen die Schülerinnen und Schüler Informationen zur Entstehung, Geschichte und heutigen Situation des Jamaikanischen Kreolischs zunächst über ein Leseverstehen. Drei binnendifferenzierte Aufgaben stehen zur Auswahl bereit. In der zweiten Stunde lernen sie die Sprache näher kennen, indem sie den Songtext "Ain't no giving in" des Künstlers Chronixx analysieren. Der Song stammt aus der Stilrichtung Conscious Reggae , die vor allem soziale, religiöse und politische Themen in den Vordergrund stellt. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen das Lied nicht nur in Bezug auf Unterschiede zum Standard-Englisch, sondern analysieren darüber hinaus die stilistischen Mittel/die Sprache des Songs. Sowohl beim Lese- als auch Hörverstehen wird auf eine ausführliche Binnendifferenzierung geachtet, indem es für die größeren Aufgaben drei verschiedene Schwierigkeitsgrade gibt. Diese Unterrichtseinheit eignet sich hervorragend für das Abiturthema Postcolonialism and migration . Außerdem ist die Unterrichtseinheit so konzipiert, dass sie sowohl im Präsenzunterricht (Arbeitsblätter + PowerPoint Präsentation für die Lehrkraft) als auch im Distanzunterricht (Arbeitsblätter + PowerPoint Präsentation + Videos, die die Lernenden durch die Stunde leitet) durchgeführt werden kann. Postcolonialism and migration – Jamaican Creole Der Einsatz der Einheit eignet sich im Anschluss an die Besprechung des British Empire für das Thema Postcolonialism and migration , damit die Schülerinnen und Schüler bereits historisches Hintergrundwissen zur Erstehung der Sprache sowie zum Thema "Unterdrückung und Widerstand" während der Kolonialzeit haben. Die Lernenden sollen im Rahmen dieser Einheit erfahren, dass Jamaican Creole (oder auch Jamaican Patwa ) von etwa 2,7 Millionen Jamaikanerinnen und Jamaikanern als Muttersprache gesprochen wird und Ausdruck ihrer kulturellen Identität ist. Jamaican Creole ist nur eine von über 70 Pidgin und Kreolsprachen weltweit. Die Lehrkräfte müssen kein spezielles Vorwissen mitbringen, sollten sich allerdings das Unterrichtsmaterial sowie die weiterführenden Links zu den Kreolsprachen gut anschauen. Wichtig zu wissen ist auch, dass manche Lieder aus dem Musikgenre Dancehall aus Jamaika (insbesondere in der Vergangenheit, in den letzten Jahren hat dies stark nachgelassen) sexistische und homophobe Passagen enthalten. Deshalb steht Musik aus Jamaika immer wieder in der Kritik. Der hier behandelte Song (und auch der Künstler selbst) gehören aber zur Stilrichtung Conscious Reggae , die durch Bob Marley weltweit bekannt geworden ist und insbesondere politische, religiöse und soziale Themen behandelt und zum friedlichen Miteinander aufruft. Deshalb gilt diese Kritik nicht für dieses Genre und der Song kann ohne Bedenken im Unterricht eingesetzt werden. Rassismuskritischer Englisch-Unterricht Der Leitfaden des Autor*innenKollektiv Rassismuskritischer Leitfaden empfiehlt, dass sich für einen rassismuskritischen Fremdsprachenunterricht die Auseinandersetzung mit Kreolsprachen, insbesondere über Songs, gut eignet. Diese Auseinandersetzung zeigt nämlich, dass Kreolsprachen keineswegs "gebrochene beziehungsweise falsche" Versionen europäischer Sprachen, wie zum Beispiel Englisch oder Französisch, darstellen, sondern die Sprachwissenschaft bewiesen hat, dass diese Sprachen eigenständige Sprachen sind, die deshalb auch den Status dieser verdient haben. Darüber hinaus haben sie eine wichtige Verbindung zur Identität der Sprechenden, da sie sich von der Sprache der ehemaligen Kolonialherren abgrenzen. Diese Einheit möchte dazu beitragen, Sprachhegemonien aufzubrechen und die Sprachvielfalt und Mehrsprachigkeit im Fremdsprachenunterricht wertschätzen. Didaktische Analyse Mit diesem Material soll erkannt werden, dass nicht nur die in den Schulbüchern dominanten Varianten wie Canadian, British, Australian oder American English existieren, sondern es zahlreiche weitere in englischsprachigen Ländern gibt, die auch aus sprachwissenschaftlicher Sicht den gleichen Status verdient haben, meist aber nicht als gleichwertig betrachtet werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihr soziokulturelles Orientierungswissen über Kreolsprachen, insbesondere in einem weiteren anglophonen Kulturraum (Jamaika). erweitern ihr Bewusstsein bezüglich der Vielfalt der englischen Sprache. reflektieren dieses erweiterte Orientierungswissen kritisch und berücksichtigen dabei die kulturelle, weltanschauliche und historische Perspektive. versetzen sich aktiv und reflektiert in Denk- und Verhaltensweisen von Menschen anderer Kulturen (Perspektivwechsel) und entwickeln aus der spezifischen Differenzerfahrung Verständnis und Empathie für den anderen sowie kritische Distanz zur eigenen Kultur. Fachbezogene Teilkompetenzen, bezogen auf die Kernkompetenzen des Lernbereichs Globale Entwicklung Die Schülerinnen und Schüler erkennen Unterschiede und Ähnlichkeiten in den Lebensverhältnissen eigener und nicht vertrauter Kulturen und Länder durch Beschäftigung mit fremdsprachlichen Texten. beobachten die Entwicklung und Verbreitung von Sprachen im Globalisierungsprozess und erkennen Veränderungen. machen sich den Erwerb anderer Sprachen als Bereicherung in Bezug auf interkulturelles Verstehen und transkulturelle Verständigung bewusst. reflektieren ein eurozentristisches Weltverständnis. Text- und Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verstehen den Songtext von Chronixx vor dem Hintergrund seines spezifischen kommunikativen und kulturellen Kontextes – vor allem den Künstler, Adressatin oder Adressat, Ort, Zeit, Anlass und Textsorte – und können die Gesamtaussage benennen sowie wichtige Details zusammenfassend wiedergeben. deuten den Song in Bezug auf Aussageabsicht, Darstellungsform und Wirkung. Dazu berücksichtigen sie die Textsortenmerkmale sowie Wechselbeziehungen von Inhalt und strukturellen, sprachlichen und akustischen Mitteln. entwickeln unter Verwendung von Belegen eine Textdeutung und beziehen unter Bezugnahme auf ihr Welt- und soziokulturelles Orientierungswissen begründet Stellung. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre Teamfähigkeit, indem sie sich regelmäßig über ihre Arbeitsergebnisse austauschen.

Dieser Unterrichtsentwurf gibt Impulse, wie Lehrkräfte das Thema "Kinderarbeit im 19. Jahrhundert" im Geschichtsunterricht behandeln können.Diese Unterrichtsanregung verfolgt das Ziel, Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I für den nicht einfachen Sachverhalt der Kinderarbeit historisch zu sensibilisieren. Die deutsche Sozialstaatlichkeit Am Thema der Kinderarbeit lassen sich die positiven Errungenschaften deutscher Sozialstaatlichkeit gut demonstrieren: Durch eine Reihe von Gesetzen und Verboten trug der Sozialstaat im Verlauf des 20. Jahrhunderts dafür Sorge, Kinder und Jugendliche vor Arbeits- und Beschäftigungsverhältnissen zu schützen. Davon konnte im Zentraleuropa des 18. und 19. Jahrhunderts - und kann in zahlreichen Ländern der Dritten Welt bis zum heutigen Tag - nicht die Rede sein. Die Ausbeutung von Minderjährigen als Arbeitskräfte hat an ihrer tagespolitischen Aktualität nichts verloren. "Doppelcharakter" der Kinderarbeit Aus historischer Perspektive gilt es, Schülerinnen und Schülern jedoch auch zu vermitteln, Kinderarbeit - speziell vor der einsetzenden Industrialisierung - nicht per se als etwas Schlechtes zu betrachten. Dass Kinder in die Lebens- und Arbeitswelt der Erwachsenen fest eingebunden waren, galt vor allem in agrarisch geprägten Gesellschaften bis weit in das 20. Jahrhundert als gelebte Normalität. Dieser "Doppelcharakter", dem auch das Thema der Kinderarbeit innewohnt, sollte im problemorientierten Geschichtsunterricht dem Klassenverband - schon in der Sekundarstufe I - aufgezeigt werden.Die Schülerinnen und Schüler sollen Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen dem Kindheitsalltag im 19. Jahrhundert und ihrem eigenen erkennen und reflektieren. Hierzu kann der folgende detaillierte - und didaktisch-methodisch kommentierte - Unterrichtsverlauf dienen. Einstieg Die Hinführung zum Unterrichtsthema "Kinderarbeit im 19. Jahrhundert" kann durch einen "stummen Impuls" erfolgen. Mithilfe eines Computers und eines Beamers werden vier, maximal fünf Bilddokumente, die allesamt unterschiedliche Formen und Wahrnehmungen von Kinderarbeit aus dem 19. Jahrhundert abbilden, an die Wand projiziert. Die oftmals dominante Präsenz der Lehrkraft soll durch diesen Unterrichtseinstieg in den Hintergrund treten. Durch die Beschreibungen der bildlichen Darstellungen rücken die Schülerinnen und Schüler stärker in den Mittelpunkt des Unterrichtsgeschehens. Die Lehrkraft nimmt dabei eher die Rolle eines Moderators beziehungsweise einer Moderatorin ein, der / die durch wenige, doch gezielte Fragestellungen die Beschreibungs- und Analysefähigkeiten des Klassenverbandes schulen soll. Historisches Bewusstsein für die Thematik der Kinderarbeit soll bei den Schülerinnen und Schülern gefördert werden, indem die Lehrkraft nach der Beschreibung der Bilder auf die gegenwärtige Situation einiger Kinder in der Klasse eingeht. Erarbeitung Schon im Geschichtsunterricht der Sekundarstufe I sollte die Arbeit mit methodisch aufbereitetem und möglichst authentischem Quellenmaterial einen zentralen Platz in der Schulstunde einnehmen. Bei der Auswahl der Quellentexte, die sich um den Gegenstand der Kinderarbeit im 19. Jahrhundert drehen, sollte ein Aspekt unbedingt beachtet werden: Die Texte sollten von der Lehrkraft kontrastiv ausgewählt werden. Als mögliche Inhalte bieten sich Kindheitserinnerungen sowie Darstellungen über das Leben und Arbeiten von Kindern auf dem Land, in Manufakturen oder in Fabriken an. Dadurch wird der Lerngruppe schon in den ersten Jahren des Geschichtsunterrichts multiperspektivisches Denken angeeignet. Somit werden den Schülerinnen und Schülern historische Sachverhalte der Kinderarbeit aus unterschiedlichen Perspektiven und Positionen vor Augen geführt. In den Klassen 7 und 8 empfiehlt es sich, die Arbeitsaufträge bei der Quellenauswertung recht kurz und präzise zu gestalten. Eine Möglichkeit wäre - wie im tabellarischen Verlaufsplan angegeben - die Schülerinnen und Schüler Steckbriefe erstellen zu lassen, um die wesentlichen Informationen über die in den Schriftquellen dargestellte Arbeit von Kindern gebündelt zu erhalten. Den Steckbrief könnte man nach folgenden Stichpunkten gliedern: Alter - Geschlecht - Beziehung zur Familie/Familienmitgliedern - Arbeitstätigkeiten. Auswertung und Diskussion In der Auswertungs- und Diskussionsphase, in der die Schülerinnen und Schüler den Inhalt der einzelnen Quellen mündlich wiedergeben, sollte der Fokus verstärkt auf die Gegenwart und das Alltagsleben der Schulkinder gerichtet werden. Wenn es dem Klassenverband gelingt, Unterschiede (oder gar Gemeinsamkeiten) zwischen dem Kindheitsalltag im 19. Jahrhundert und dem eigenen zu erkennen und zu reflektieren, wird historisches Denken angeeignet und historisches Bewusstsein konstruiert. Ergebnissicherung Durch einen Tafelanschrieb über die verschiedenen Arbeitsbedingungen von Kindern im 19. Jahrhundert (in tabellarischer Form oder in Stichpunkten) werden die Arbeitsergebnisse der Quellenarbeit abgesichert. Hausaufgabe Nachdem die Schülerinnen und Schüler erkannt haben, dass es im langen 19. Jahrhundert unterschiedliche Formen der Kinderarbeit gab - und diese in der Gegenwart in vielen Teilen der Welt in den unterschiedlichsten Formen noch immer präsent sind, empfiehlt es sich, für das Thema "Kinderarbeit" das gleichnamige Kapitel XIII. aus dem Schülerheft "Sozialgeschichte Band I" (Seiten 34 bis 37) durchzuarbeiten. Auf den letzten Seiten des Heftes sind separate Arbeitsblätter zu den einzelnen Kapiteln entworfen worden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen, dass es unterschiedliche Formen der Kinderarbeit gab - und noch immer gibt. erfahren, dass Kinder im 19. Jahrhundert durch die Industrialisierung als Arbeitskräfte in Fabriken ausgebeutet wurden und schutzbedürftig waren. wissen, dass Kinder in die Lebens- und Arbeitswelt der Erwachsenen fest eingebunden waren: Sie hatten im Haushalt oder beim Kochen zu helfen, mussten Tiere hüten und sie hatten Garten- und Feldarbeiten zu erledigen. wissen, dass Arbeit und Fleiß als wichtige Tugenden, Faulheit und Untätigkeit hingegen als "Schande" betrachtet wurden. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und bewerten eigenständig Bilddokumente aus dem Internet. bearbeiten in der Gruppe Texte und schulen dadurch ihre Auffassungsgabe und ihr Textverständnis. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beantworten in Gruppenarbeit Fragen zu einer Geschichtsquelle. sprechen frei vor der Klasse.

In dieser handlungsorientierten Unterrichtseinheit für den Kunst-Unterricht wird die Nutzung digitaler Medien zur Bildbetrachtung am Beispiel PowerPoint vorgestellt. Die Auseinandersetzung mit Bildern kann durch Medienarbeit unterstützt werden. In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler Möglichkeiten der Bildanalyse mittels PowerPoint kennen. Ziel ist es, selbstständig Bildanalysen durchführen zu können. Der handlungsorientierte Unterricht soll sowohl Erkenntnisse zutage bringen als auch die Kommunikation über Kunst fördern. Die Analysen werden von den Schülerinnen und Schülern in PowerPoint grafisch gestützt erstellt und zu Präsentationen aufbereitet, welche zum Abschluss im Plenum vorgestellt werden. Digitale Bilder Da viele Bilder in digitalen Bildarchiven vorliegen, lernen die Schülerinnen und Schüler Kunstwerke innerhalb des Unterrichts oftmals in digitaler Form kennen. So liegt es nahe, auch die Beschäftigung mit diesen Bildern in Form einer Bildanalyse mit digitalen Medien vorzunehmen. PowerPoint hilft bei der Bildanalyse In dieser Unterrichtseinheit werden einige Ideen vorgestellt, wie die digitalen Medien bei der Analyse eingesetzt werden können. Das Programm PowerPoint bietet dabei die Möglichkeit, sich mit technisch einfachen und auf nahezu jedem PC vorhandenen Mitteln mit Bildern auseinander zu setzen. Didaktisch-methodische Vorbemerkungen Detaillierte Informationen zu den Unterrichtsinhalten finden Sie auf dieser Unterseite. Ablauf der Unterrichtseinheit Über die Arbeitsphasen der Sequenz und die verwendeten Materialien informiert diese Seite. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler vertiefen ihre Kenntnisse über die verschiedenen Bereiche einer Bildanalyse. üben, Bilder eigenständig zu analysieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sammeln Erfahrungen mit PowerPoint bei einer Bildanalyse. trainieren die Erstellung einer eigenen Präsentation und das freie Sprechen bei deren Vorstellung. lernen Möglichkeiten kennen, wie man mithilfe digitaler Medien Erkenntnisse über Bilder gewinnen kann. Nachvollziehen einer Bildanalyse Nach der gemeinsamen Erarbeitung und dem Nachvollziehen der Analyse eines Beispielbildes nehmen die Schülerinnen und Schüler mit den kennen gelernten Mitteln selbstständig die Analyse an einem weiteren Bild vor. Dieses kann dabei selbst gewählt oder von der Lehrkraft zur Verfügung gestellt werden. Die Ergebnisse der Analysen werden in PowerPoint präsentiert. Eine eigene Analyse durchführen Schrittweise wird in der Unterrichtseinheit auf die einzelnen Bereiche der Bildanalyse eingegangen, wie Bildbeschreibung, Entstehungszusammenhang des Bildes oder Motivgeschichtliches. Ebenso werden Kompositions- und Farbanalyse mit PowerPoint vorgenommen. Einbindung der Software PowerPoint Die Darstellung der eigenen Arbeit in Form einer Präsentation drängt sich bei PowerPoint geradezu auf. Jedoch werden auch die Möglichkeiten der Bildbearbeitung des Programms ausgeschöpft. Je nach Aspekt der Bildanalyse wird das Bild bearbeitet, es wird zum Beispiel mit Elementen versehen, oder es werden Partien ausgeschnitten. So wird das Bild mit Elementen oder zusätzlichen Informationen, die man durch eine Internetrecherche gewonnen hat, ergänzt. Medien als hilfreiche Werkzeuge Bei jedem Aspekt wird versucht, die medienimmanenten Eigenschaften auszunutzen, und dabei doch hinsichtlich der Arbeitsabläufe möglichst einfach zu bleiben um die Konzentration der Schülerinnen und Schüler bei der Bildanalyse zu belassen. Exemplarische Bildanalyse im Plenum Die Schülerinnen und Schüler erhalten auf Basis einer PowerPoint-Präsentation im Unterrichtsgespräch Zugang zu einer exemplarischen Bildanalyse. Assoziationen zu einem Ausschnitt des Beispielbildes wecken das Interesse. Von diesen Assoziationen ausgehend wird die Aufmerksamkeit über Fragen gelenkt, eine eigene Bildbeschreibung vorgenommen. Das Lehrer-Schüler-Gespräch basiert auf der Beamer-Projektion der PowerPoint-Präsentation "Bildbeschreibung". Unterrichtsorganisation transparent machen Technische und organisatorische Fragestellungen können an dieser Stelle im Plenum geklärt werden. Ebenso sollte das Ziel der Unterrichtseinheit, die Präsentation der von den Schülerinnen und Schülern selbst erarbeiteten Bildanalysen im Klassenverband, dargelegt werden. Partnerarbeit am Rechner Die Lernenden sollen im Folgenden zum einen die vorgestellte Bildanalyse nachvollziehen, zum anderen eine eigene erstellen. Nachdem die Arbeitsschritte erläutert und verdeutlicht wurden, wird nun die Sozialform gewechselt. Die Teams erhalten jetzt die bereits im Einstieg genutzte PowerPoint-Datei. In Partnerarbeit informieren sich die Schülerinnen und Schüler zunächst auf vorgegebenen Internetseiten über den Begriff und Beispiele für Stillleben. Start der eignen Arbeit an einem anderen Bild Im Anschluss der Recherche wählen die Schülerinnen und Schüler ein Bild (aus einer vorgegebenen Gruppe von Bildern oder frei), mit dem sie im Anschluss arbeiten möchten. Nun beginnen die Lernenden (allein oder in Zweierteams), eine eigene Präsentation parallel zu der ihnen inzwischen bekannten mit dem selbst gewählten Bild zu erstellen. Als Hilfe steht ihnen dabei der Handzettel mit den Anmerkungen zur Handhabung des Programms zur Verfügung. Bildbeschreibung Zunächst nehmen die Schülerinnen und Schüler eine Bildbeschreibung vor. Dies geschieht in Anlehnung an die gemeinsam am Beispielbild erarbeitete Beschreibung und auf Basis der PowerPoint-Datei. Bei der eigenen Präsentation sollten die Schülerinnen und Schüler darauf achten, dass die mündliche Darstellung auch ein wichtiger Bereich der - die Unterrichtseinheit beschließenden - Vorstellung der Arbeitsergebnisse ist. Kompositionsanalyse Im Folgenden wird eine Kompositionsanalyse erarbeitet. Möglichkeiten, diese mit PowerPoint vorzunehmen, lernen die Schülerinnen und Schüler wiederum anhand des Beispielbildes kennen. Sie arbeiten dann jedoch eigenständig mit der PowerPoint-Präsentation "Kompositionsanalyse" und erstellen im Anschluss eine Kompositionsanalyse ihres gewählten Bildes. In PowerPoint werden wichtige Bereiche des Bildes, Linien und andere Kompositionselemente visualisiert. Farbanalyse Danach wird mithilfe der PowerPoint-Präsentation "Farbanalyse" die Farbe des Bildes analysiert. Hierbei identifizieren die Lernenden in Partnerarbeit die dominantesten Farben des Bildes, indem sie kleine Farbfelder isolieren. Danach versuchen sie aus der Computerfarbpalette eine Entsprechung für die Farbe des Bildes zu finden. Haben sie sich diese Farbpalette des Bildes zusammengestellt, werden die Farben analysiert und auf ihre Wirkung überprüft. Auch für diese Arbeit liegt eine nachzubildende PowerPoint-Datei vor. Zusammenfassung Nachdem diese Analysen erstellt wurden, werden die Zusammenfassung der einzelnen Aspekte und die persönliche Bewertung anhand des Beispielbildes wieder im Lehrer-Schüler-Gespräch vorgenommen. Plenumsgespräch Die einzelnen Bereiche der Bildanalyse werden zusammengetragen, bewertet und miteinander verknüpft. Diese Phase der Analyse, die mit viel Gespräch verbunden ist, sollte nicht ausführlich in PowerPoint dargestellt werden. Die Ergebnisse sollten vielmehr in Schlagworten, durch Fragen oder Symbole in der bestehenden Präsentation fixiert werden. Überarbeitung und Präsentation Im Anschluss erhalten die Schülerinnen und Schüler Zeit, ihre Zusammenfassung zu formulieren und ihre Präsentationen zu überarbeiten. Schließlich soll jede Gruppe ihre Bildanalyse und die entsprechende Präsentation kurz im Plenum vorstellen. Evaluation Ein Feedback zur analytischen Arbeit, zur Gestaltung der Präsentation und zum Vortrag sollte erfolgen. Die Ergebnisse können in die weitere Arbeit einfließen.

Dateien im MP3-Format sind heutzutage sehr verbreitet. Dass hinter MP3 jede Menge interessante Mathematik steht, ist vielen nicht bewusst. Wer kennt nicht MP3-Dateien? Mit ihnen ist es möglich, große Mengen von Musik auf kleinstem Raum zu speichern und wieder abzuspielen: denn mit MP3 kann man den Speicherplatz, den man benötigt, um eine Audiodatei zu speichern, auf einen Bruchteil reduzieren. Auf modernen MP3-Playern von der Größe einer Streichholzschachtel ist es möglich, bis zu 200.000 Minuten Musik (das entspricht 130 Tagen) zu speichern. Diese Unterrichtseinheit soll einige der Prinzipien, auf denen MP3 basiert, näher beleuchten und allgemein verständlich darstellen. Dies umfasst biologische, physikalische und mathematische Aspekte. Ausgehend von verschiedenen Hörbeispielen zur Einführung werden die mathematischen Grundlagen betrachtet, die hinter der Zerlegung von Frequenzen liegen. Prinzip von MP3 und Grundlagen Wie lassen sich große Datenmengen von Video- und Audiodateien im MP3-Format platzsparend speichern? Was hört das menschliche Ohr - und was nicht? Die Grenzen des menschlichen Gehörs und welche Rolle dabei der verdeckende Schall und der verdeckte Schall spielen. Prinzip der Multiskalenanalyse Zerlegt man musikalische Töne in ihre Einzelfrequenzen, müssen ganz unterschiedliche Frequenz-Skalen betrachtet werden. Multiskalenanalyse mithilfe von Rechteckschwingungen Tonsignale lassen sich auch in Rechteckschwingungen zerlegen, deren Skala zunehmend gröber wird. Huffman-Codierung Um in MP3 die verbliebenen Informationen effizient abzuspeichern, nutzt man die Huffman-Codierung. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Prinzipien, auf denen MP3 basiert, kennen lernen. ein grundlegendes Verständnis für das Hören von Tönen und Klängen entwickeln. einige Grenzen des menschlichen Gehörs kennen lernen. das Prinzip der Zerlegung eines Klanges in Einzelfrequenzen am Beispiel einer Multiskalenanalyse nachvollziehen. Thema MP3 - ein Beispiel für angewandte Mathematik im Alltag Autoren Dr. Anton Schüller, Prof. Dr. Ulrich Trottenberg, Dr. Roman Wienands Fach Mathematik, Physik, Biologie oder Differenzierungsbereich Mathematik/Naturwissenschaft Zielgruppe ab Klasse 8 oder im Rahmen eines Projektkurses in der Oberstufe Zeitraum 3 bis 4 Stunden oder im Rahmen einer Projektwoche Technische Voraussetzungen Computer mit Soundkarte, Software zur Wiedergabe von Audio- und Videodateien im avi-Format, zum Beispiel Windows Media Player oder Real Player MP3 ist eine Abkürzung von MPEG Audio Layer 3, wobei MPEG für Moving Picture Experts Group steht, die 1988 gegründet wurde, um einen Standard für die effiziente Kodierungvon Videocodes zu entwickeln. MP3 basiert auf dem Prinzip, dass nur der Anteil von einem Musikstück gespeichert werden muss, den das menschliche Ohr auch hören kann. Dies mag auf den ersten Blick ein wenig überraschend klingen. Hören wir denn nicht alles, was in einem Musikstück enthalten ist? Tatsächlich ist das menschliche Ohr nicht in der Lage, alle Details, die in einem Musikstück enthalten sind, wahrzunehmen. Zur Einführung in das Thema eignet sich das Zeigen der Audio-Video-Datei audio_video_kompression.avi. Hier wird gleichzeitig an einem visuellen und auditiven Beispiel demonstriert, wie sich die Qualität von Bildern und Musik verändert, wenn man die zugehörigen Dateien immer weiter komprimiert. Bei der Datenkompression bleibt die Qualität für die menschliche Wahrnehmung zunächst erhalten und man spart große Mengen Speicherplatz. Irgendwann werden jedoch die Qualitätsverluste bemerkbar. Komprimiert man dann immer noch weiter, so verschlechtert sich die Qualität dramatisch. Wieso können wir überhaupt das hören, was jemand sagt, der einige Meter von uns entfernt ist? Der Grund hierfür ist das physikalische Phänomen des Schalls. Schall entsteht, weil die Moleküle eines Mediums (zum Beispiel Luft) zum Schwingen gebracht werden. Dadurch stoßen sie an benachbarte Moleküle, bringen auch diese ins Schwingen und so weiter. Abb. 1 (bitte anklicken) zeigt eine Animation der Molekülbewegungen. Solch eine (mechanische) Schwingung breitet sich in festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen wellenförmig aus. Schall breitet sich als sogenannte Longitudinalwellen aus, also immer parallel zur Ausbreitungsrichtung. Die Animation in Abb. 2 (bitte anklicken) verdeutlicht dies. Entsteht ein Ton dadurch, dass eine Gruppe von Molekülen ganz regelmäßig hin und her schwingt, beispielsweise 400 mal pro Sekunde, so sagen wir auch, der Ton hat eine Frequenz von 400 Hertz, das heisst die Schwingung erfolgt 400 mal pro Sekunde. Das menschliche Ohr kann nur Töne wahrnehmen, die zwischen etwa 16 und 20.000 Hertz liegen. Ist c die Schallgeschwindigkeit in einem Medium, f die Frequenz einer Schallwelle (das heißt einer sich wellenförmig ausbreitenden Schwingung) und λ (sprich lambda) die Wellenlänge, so gilt c = λ * f Sind zwei dieser drei Größen bekannt, so kann man die dritte hiermit berechnen. Je weiter die Moleküle in der Luft hin und her schwingen, desto lauter ist der Ton. Die Lautstärke beschreibt also den Unterschied zwischen Berg und Tal der Schwingung. Geräusche haben keine exakt bestimmbare Tonhöhe mehr. Sie sind nichtperiodische Schallereignisse, die durch Überlagerungen vieler Schwingungen unterschiedlicher Frequenz mit rasch wechselnder Amplitude entstehen. Mit anderen Worten: "Der Unterschied von Ton/Klang zu Geräusch ist in der Regelmäßigkeit der Schwingung zu finden. Bei einem Geräusch ist die Schwingbewegung der Luft sehr ungleichmäßig, bei Tönen dagegen handelt es sich um immer wiederkehrende gleichförmige Luftbewegungen". Alles, was wir hören, besteht aus Überlagerungen von Schwingungen, die sich in einem Medium wie der Luft wellenförmig ausbreiten. Diese wellenförmige Ausbreitung bedeutet physikalisch gesehen, dass das menschliche Ohr Druckschwankungen wahrnimmt, die aus einer Überlagerung von Schwingungen unterschiedlichster Frequenzen resultieren. Diese Druckschwankungen führen zu einem entsprechenden Schwingen des Trommelfells. Das menschliche Ohr ist wiederum imstande, dieses Schwingen des Trommelfells über Sinneshaare im Innenohr, die auf unterschiedliche Frequenzen spezialisiert sind, in einzelne Tonfrequenzen zu zerlegen und als Nervenreize an das Gehirn weiterzuleiten. Diese werden dann vom Gehirn als Töne, Klänge und Geräusche interpretiert. Grenzen des menschlichen Gehörs: Abb. 3 zeigt Hörschwelle, Schmerzgrenze, Musik- und Sprachwahrnehmbarkeit in Abhängigkeit von der Frequenz. Nach rechts ist die Frequenz und nach oben die Lautstärke (in der Maßeinheit "Dezibel") aufgetragen. Man beachte dabei, dass "Dezibel" eine logarithmische Maßeinheit ist. Wegen log 1 = 0 bedeutet 0 Dezibel gerade nicht, dass völlige Stille herrscht. In Abb. 4 werden die Grenzen des menschlichen Gehörs deutlich: Die Hörschwelle wird angehoben durch die Anwesenheit von Tönen mit einer Frequenz von 1 kHz und verschiedenen Lautstärken (in jeweils unterschiedlichen Farben dargestellt). mp3 macht sich zunutze, dass die akustischen Informationen, die das menschliche Ohr überhaupt nicht wahrnehmen kann, auch nicht abgespeichert werden müssen. Für MP3 müssen also die Tonsignale wieder in die einzelnen Frequenzen zerlegt werden, aus denen sie zusammengesetzt sind. Anschließend werden die Anteile, die für das menschliche Gehör ohnehin nicht wahrnehmbar sind, aus der Frequenzdarstellung entfernt, denn nur die hörbaren Anteile müssen überhaupt gespeichert werden. In den Videoclips wird demonstriert, wie MP3 funktioniert. An diesen Hörbeispielen wird deutlich, dass man im MP3-Format nur einen kleinen Teil der ursprünglichen Frequenzen zu speichern braucht. Den überwiegenden Rest der Informationen kann man weglassen, ohne dass das menschliche Ohr einen Unterschied zur Originalversion wahrnimmt. Die Töne im weißen Bereich des dritten Beispiels (musikbeispiel_orig_minus_mp3.avi) werden in der Originalversion durch andere dominantere Töne überdeckt und werden somit im Gesamtzusammenhang des Musikstücks nicht wahrgenommen. Erst wenn die dominanten Töne wegfallen, werden die restlichen Töne für das menschliche Ohr hörbar. Musikalische Töne bestehen aus einer Überlagerung einer Vielzahl von Schwingungen. Wie zuvor bereits erläutert, sind nur die Schwingungen mit Frequenzen zwischen etwa 20 und 20.000 Hertz für den Menschen hörbar. Der Faktor zwischen den niedrigsten und den höchsten hörbaren Frequenzen beträgt damit immerhin 1.000 = 10³, also 3 Zehnerpotenzen. Wenn wir also musikalische Töne wieder in die darin enthaltenen Einzelfrequenzen zerlegen wollen, müssen wir ganz unterschiedliche Frequenz-Skalen betrachten. Da die Frequenzen in einem bestimmten Medium wie der Luft in direktem Zusammenhang mit den zugehörigen Wellenlängen stehen (wie in der Gleichung zu Prinzip von MP3 und Grundlagen ), können wir ganz analog auch sagen, wir müssen ganz unterschiedliche Skalen von Wellenlängen betrachten. Eine derartige Multiskalenanalyse ist durchaus nicht ungewöhnlich, wenn man die Eigenschaften von Objekten beobachten oder analysieren will. Anhand von zwei Beispielen wird das Prinzip der Multiskalenanalyse verdeutlicht. Im ersten Beispiel wird eine Multiskalenanalyse durch fortgesetzte Mittelwertbildung für eine gegebene Zahlenfolge durchgeführt. Im zweiten Beispiel betrachten wir die Zerlegung eines Tonsignals in sogenannte Wavelets, was der Zerlegung in Rechteckschwingungen entspricht. Wir betrachten als Beispiel folgende Zahlenfolge von Quadratzahlen: 0 1 4 9 16 25 36 49. Fassen wir die Zahlen in Paare zusammen und bilden die Mittelwerte dieser Paare, so erhalten wir die Folge 0,5 6,5 20,5 42,5. Fassen wir diese Zahlen ebenfalls wieder zu Paaren zusammen und bilden die Mittelwerte der Paare, so erhalten wir die Folge 3,5 31,5. Für dieses Zahlenpaar haben wir den Mittelwert 17,5. Wir haben jetzt die ursprüngliche Zahlenfolge in mehrere Skalen von Mittelwerten überführt: Um von einer Mittelwertskala wieder zur vorhergehenden zu gelangen, benötigen wir die Abweichungen der Mittelwerte von den zugehörigen Werten auf der vorigen Skala: 17,5 - 14 = 3,5 beziehungsweise 17,5 + 14 = 31,5 Entsprechend auf der nächstgröberen Skala: 3,5 - 3 = 0,5 3,5 + 3 = 6,5 31,5 - 11 = 20,5 31,5 + 11 = 42,5 Ganz analog können wir auch von der feineren Skala von Mittelwerten zu unserer ursprünglichen Folge zurückkehren: Die gröbste Skala von Mittelwerten und diese Abweichungen können wir uns wie in folgendem Schema merken. Hier ist zusätzlich die ursprüngliche Zahlenfolge nochmals mit aufgeführt: Zu den ursprünglichen Zahlen zurück kommen wir jetzt, indem wir den Mittelwert auf der gröbsten Skala und die entsprechenden gespeicherten Abweichungen auf allen feineren Skalen einfach addieren. Ein Beispiel: Annäherung an die Funktion durch Balken Um Tonsignale in Rechteckschwingungen unterschiedlicher Frequenzen zu zerlegen, können wir ganz analog vorgehen. Abb. 9 zeigt links eine Funktion, die wir in Rechteckschwingungen zerlegen wollen. Da wir den Funktionsverlauf in der Praxis oft nicht genau kennen, sondern nur an bestimmten Werten messen, nähern wir die Funktion durch die einzelnen Messwerte an. Diese Messwerte werden durch die gefärbten Balken wiedergegeben. Multiskalenanalyse in beide Richtungen möglich Auf der rechten Seite der Abbildung 9 ist der umkreiste Ausschnitt der Funktion vergrößert dargestellt. Wir erläutern das Prinzip unserer Multiskalenanalyse im Folgenden anhand dieses Ausschnitts. Vergröberung der Skalen Die linke Skizze in Abb. 10 zeigt, dass wir wie im vorangegangenen Abschnitt bei der Prinzip der Multiskalenanalyse wieder Mittelwerte der gemessenen Funktionswerte bilden, um auf die nächstgröbere Skala zu kommen. Dieses Vorgehen können wir fortsetzen, um auf gröbere Skalen zu kommen. Die mittlere Grafik von Abb. 10 zeigt den Mittelwert auf der entsprechenden nächstgröberen Skala. Verfeinerung der Skalen Aber auch die andere Richtung ist denkbar: Zurück zur feinen Skala der Funktion können wir wieder kommen, indem wir wieder die Abweichungen zum Mittelwert hinzu addieren. So erhalten wir wieder die ursprünglichen Messwerte der Funktion zurück. Betrachten wir jetzt die rechte Seite in dieser Abbildung genauer, so stellen wir fest, dass wir tatsächlich unseren Funktionsausschnitt in eine Folge von Rechteckschwingungen zerlegt haben. Abweichungen entsprechen der Rechteckschwingung Dabei sind wir ganz genauso vorgegangen wie bei der Multiskalenanalyse unserer Zahlenfolge im vorangegangenen Abschnitt ( Prinzip der Multiskalenanalyse ). Die Zahlenfolge dort können wir auch auffassen als Messwerte für die Funktion f(x) = x 2 . Daher haben wir auch dort bereits eine Zerlegung dieser Funktion in Rechteckschwingungen durchgeführt. Dies wird deutlich, wenn wir die Abweichungen auf den einzelnen Skalen nochmals genauer betrachten. Wir stellen dabei fest, dass je zwei dieser Abweichungen den gleichen Betrag haben, sich aber im Vorzeichen unterscheiden; so können z.B. die Werte ?3 und +3 auf der zweitfeinsten Skala von Abweichungen als eine Rechteckschwingung (der Höhe 3) aufgefasst werden. Prinzip der Codierung Wie bereits zu Beginn dieser Unterrichtseinheit erwähnt wurde, kann das menschliche Ohr insbesondere in polyphoner Musik (wenn viele Töne gleichzeitig erklingen und sich überlagern) viele Informationen nicht wahrnehmen. Daher werden die unhörbaren Anteile in MP3 nur ungenau gespeichert. Zusätzlich wird eine weitere Reduktion des zu speichernden Datenvolumens dadurch erreicht, dass man eine sogenannte Huffman-Codierung verwendet. Die Idee der Huffman-Codierung lässt sich am Beispiel der Codierung eines Textes einfach beschreiben: In einem Text kommen Buchstaben unterschiedlich häufig vor, in der deutschen Sprache beispielsweise das "e" viel häufiger als das "y". Deshalb verwendet man einen sehr kurzen Code für häufig vorkommende Buchstaben, längeren Code hingegen für Buchstaben, die nur selten vorkommen. Gleichzeitig ist aus einer Huffman-Codierung die ursprüngliche Information schnell, eindeutig und exakt reproduzierbar. Beispiele für Codierungen Ein Beispiel für eine derartige Codierung ist das Morsealphabet. Ein negatives Beispiel ist hingegen das Tippen einer SMS. Hier muss für häufig verwendete Buchstaben wie zum Beispiel "e" oder "n" zweimal gedrückt werden. Übertragen auf die Musik bedeutet dies: Meist besteht das ungenau zu speichernde Frequenzspektrum aus wenigen großen und vielen (also häufiger vorkommenden) kleinen Werten (Quantisierungswerte). Die Huffman-Codierung sorgt dann dafür, dass die digitalisierte Darstellung dieses Tons nur sehr wenig Speicherplatz einnimmt. Im Zusammenhang mit mp3 reduziert die Huffman-Codierung den Speicherplatz spürbar. Helmut Neunzert Einführungsvortrag auf dem Kongress Mathematik in der Praxis, Berlin, März 2009.

In dieser Unterrichtseinheit zu Bernhard Schlinks Roman "Der Vorleser" wird ein Fundus an vielfältigen Materialien im Internet vorgeschlagen. Die vorgestellten Überlegungen zur Behandlung von Bernhard Schlinks Roman "Der Vorleser" werden unter der Voraussetzung angestellt, dass es im Internet bereits etliche Übersichten über Inhalt und Aufbau des Romans gibt. Zudem sind Vorschläge zur Unterrichtsgestaltung zu finden. Darüber hinaus bietet Lehrer-Online eine Anleitung zur Literaturrecherche anhand dieses Romans. Diese Sammlung weist daher auf Themen hin, die die Behandlung des Romans unterstützen, und verlinkt zu passenden Texten und Projekten im Netz. Arbeitsteilung Wegen der Vielzahl der möglichen und wichtigen Fragen, die zum Roman "Der Vorleser" von Bernhard Schlink beantwortet werden können, werden die Schülerinnen und Schüler viele Aufgaben arbeitsteilig lösen. Dies kann in Referaten, sich austauschenden Kleingruppen oder in Tandem-Teams geschehen. Lernzielorientierung Die thematische Vorgehensweise orientiert sich an den oben aufgeführten vier Lernzielen. 1. Den Text genau wahrnehmen Mithilfe einer Lektüreliste lesen die Lernenden langsamer und bewusster. Ein kleiner Fragebogen fragt das inhaltliche Wissen ab. 2. Den Text verstehen Zum zweiten Ziel gelangen die Lernenden über verschiedene Einzelschritte, die hier vorgestellt werden. 3. Einordnung in literarische und politische Zusammenhänge Die literarischen Zusammenhänge sind als Erinnerungs- und Holocaustliteratur zu bezeichnen 4. Den Roman selbst beurteilen Um dieses Ziel zu erreichen, kann man sich mit der öffentlichen Rezeption des Romans befassen. Die Schülerinnen und Schüler nehmen den Text "Der Vorleser" genau wahr. verstehen den Text (nach Kriterien, die benannt werden können). können den Text in literarische und politische Zusammenhänge einordnen. beurteilen den Text selbst (wiederum nach Kriterien). Diese vier Hauptziele kann man im Prinzip nacheinander bearbeiten, wenn auch beim ersten und zweiten sowie beim dritten und vierten Ziel Überschneidungen nicht nur möglich, sondern auch sinnvoll sind. Lektüreliste Die Schülerinnen und Schüler sollten während des Lesens eine Lektüreliste führen. Darunter verstehe ich ein Blatt (DIN A4, in der Mitte längs gefaltet oder als Tabellendatei im Computer), auf dem man während des Lesens mit Stellenangabe notiert, was man liest. Ziel dieses Verfahrens ist es, die Lektüre zu verlangsamen, also bewusster zu lesen. In einer solchen Liste kann das erste Kapitel so aussehen: "Vorgeschichte: Gelbsucht, Erbrechen; 15 Jahre; Februar: in die Bahnhofstraße (S. 5-7)" Mit derartigen Notizen kann das Buch in drei Spalten DIN A4 erfasst werden. Bei der ersten Lektüre werden jedoch viele Feinheiten noch nicht wahrgenommen. Zwölf Fragen zum Inhalt Möglich ist auch, die Lektüre regelmäßig durch zwölf Fragen zum Inhalt zu überprüfen. Das bietet sich für die drei Teile des Romans an. Die Ergebnisse kann man - je nach Lerngruppe und weiteren Umständen - in Noten ausdrücken: Dabei sind 10,5 Punkte noch sehr gut, bis 9 Punkte eine 2-, 7,5 Punkte 3-, 6 Punkte 4- und 3 Punkte 5-. Die Lernenden sollen in diesem Unterrichtsschritt die folgenden Teilziele erreichen: die Erzählsituation verstehen Ein Ich-Erzähler blickt auf sein Leben zurück. Er berichtet von wichtigen Ereignissen und Phasen, die im Zusammenhang mit Hanna Schmitz stehen. Er berichtet auch von früheren Wertungen, wertet selbst und kommentiert auch. den Aufbau aus drei Teilen verstehen 1: das Liebesverhältnis mit Hanna 2: der Prozess gegen Hanna und andere Frauen wegen ihrer NS-Verbrechen 3: die Zeit danach die beiden Hauptthemen erkennen Die Liebe und das Verhältnis zu NS-Verbrechen werden der Lebensgeschichte des Michael Berg durch das Stichwort Verrat* und das Gefühl der *Schuld verbunden. Das Liebesverhältnis wird in das Jahr 1959, der Prozess auf 1966 datiert. die Erzählweise wahrnehmen Aus der Ich-Perspektive wird in einem Wechsel von summarischem Bericht und episodischem Erzählen die Geschichte entwickelt. Bericht und Bewertung aus früherer und heutiger Sicht wechseln sich ab. Viele offene Fragen und auch Widersprüche zeichnen sich ab. Am Ende erfolgt die abschließende Reflexion des eigenen Berichtens (III, 12). Trennung von Autor und Figur Um dem Text gerecht zu werden, muss man stets vor Auge haben, dass Michael Berg nicht der Autor Schlink ist, dass er auch von diesem nicht als Vorbild hingestellt wird und dass mit den Ansichten der Figur Michael von ihm nichts "behauptet" wird. Eigene Haltung gegenüber dem Protagonisten finden Gleichwohl sind mindestens zwei Lesarten möglich: Man kann dem Ich-Erzähler Michael teilnehmend folgen; man kann sich im Prozess des Verstehens aber auch von ihm distanzieren und sein Schuldgefühle als krankhaft einschätzen. Im Internet finden sich zu den hier vorgestellten Themenfeldern vielfältige Materialien. Diese können die Lernenden nutzen, um die jeweiligen Schwerpunkte zu bearbeiten. Begriff der Prägung Möglicherweise ist Michaels Liebe zu Hanna sogar mit dem Begriff der Prägung zu verstehen, wie er in der Verhaltensforschung gefasst wird (die "Graugans Martina"): Von den einzelnen Motiven oder Themen, die innerhalb des Romans von Bedeutung sind, sind die Motive zu unterscheiden, aus denen man das ganze Geschehen verstehen kann: Liebesverrat (und heimliche Liebe) und Odyssee. Print-Literatur Peter von Matt: Liebesverrat. 1989 (bei dtv 1991). Zitat aus Kapitel I: "Wer liebt, muss lügen! Der Liebesvertrag, ohne den es keinen Liebesverrat gibt (...), sucht sich rituell zu formulieren in etwas, das aus Gold ist." (S. 19) Zum Motiv der heimlichen Liebe (gleich "heimliche Liebesbeziehung") kann man auch den Artikel in Elisabeth Frenzels Buch "Motive der Weltliteratur" (5. Auflage 1999) heranziehen. Motiv der Odyssee Das Motiv der Odyssee gibt es auch in Filmen (siehe "Odyssee +Motiv" in einer Suchmaschine). Es ist bei Schlink überhaupt ein dominantes Motiv, wie man den Besprechungen des neuen Romans "Die Heimkehr" (2006) entnehmen kann. Print-Literatur Eric M. Moormann*/Wilfried *Uitterhoeve: Lexikon der antiken Gestalten. Mit ihrem Fortleben in Kunst, Dichtung und Musik. Stuttgart 1995, Artikel "Odysseus". Jeder dieser historisch-politischen Aspekte stellt ein weites Feld dar. Im Unterricht kann man vermutlich nur einen kurzen Blick auf diese Felder werfen. Materialhinweise sind auf der Startseite unter der Rubrik "Externe Links" zu finden. Im Netz Im Internet findet man mehr als genug Meinungen zum Roman, wenn man in der Suchmaschine eingibt: "Schlink: Der Vorleser" +(Rezension OR Besprechung) oder +Kritik. Bei Reclam Die Rezeption in dem Reclam-Bändchen von Manfred Heigenmoser dokumentiert sowohl die journalistische als auch die literaturwissenschaftliche Analyse: Erläuterungen und Dokumente: Bernhard Schlink: Der Vorleser (RUB 16050) Man kann sich selbst fragen, warum die Phantasie (S. 143), die Betäubung (S. 160) oder eine Version des Berichts (S. 206) so vorgestellt werden und warum die Personen so agieren. Michael von Liebeswahl (S. 162) und Liebesverrat (S. 72 ff.) spricht, obwohl niemals ein Liebesbund geschlossen wird, obwohl die Liebesbeziehung (1959!) heimlich bleiben muss, obwohl er bekennt, er wisse nichts über Hannas Liebe zu ihm (S. 67), und obwohl er erst 15 Jahre alt war, als er verführt wurde. Dazu: F. Nietzsche: Menschliches, Allzumenschliches. Bd. I, Nr. 629 und 630 ff. er plötzlich weiß, dass es ihm nicht um Gerechtigkeit ging, als er beim Richter intervenieren wollte, sondern dass er nur "an ihr rummachen" (S. 153) wollte, obwohl er vom Zuschauer zum Teilnehmer geworden war (S. 131). die Liebe merkwürdig abstrakt beschrieben wird ("Besitz ergreifen" und davon Abstand nehmen, S. 33 f. und S. 57). Figuren wie Gertrud so blass bleiben, dass man sie sich kaum vorstellen kann. die Jüdin zu einer Blitzanalyse von Michaels Leben imstande ist (S. 202) und Michael deren elementare Einsicht nicht kommentiert. Michael aus dem Heute erzählt, aber lange Zeit so tut, als wisse er nicht, dass Hanna Analphabetin ist ("Aber sie hatte nicht darauf geachtet.", S. 35). Sein damaliges Nichtwissen müsste er ausdrücklich als solches markieren, um es von seinem jetzigen Wissen abzuheben. Ambivalenzen der Figur Michael Wenn man sich intensiv mit dem Roman befasst, kann man weitere sachliche und literarische Ungereimtheiten finden. Letztlich stellt sich die Frage, ob Michael Berg eben so ist und so schreibt oder ob dem Autor Schlink handwerkliche und gedankliche Fehler unterlaufen sind. Könnte es sein, dass die Ambivalenzen der Figur Michael eine Bedingung für den großen Erfolgs dieses Romans sind? Schlink Hallo, Zum Vorleser habe ich auf meiner Linkseite ein paar Seiten vernetzt, die mir bei Ihnen fehlen - und die in der S II sehr gut zu gebrauchen sind, meine ich: Gesamtschule Eiserfeld: Bernhard Schlink, Der Vorleser Mit kollegialen Grüßen Friederika Meinhardt Schlink, Der Vorleser Ich meine, angesichts der ungeheuerlichen Verharmlosung der NS-Verbrechen, die Schlink hier vorlegt, verbietet sich eine (rein) werkimmanente Interpretation. Die Aufgabenstellung des Zentralabiturs NRW gibt mir da auch recht. Michael Kraus, 22.05.2007

"Musik von Rechts“ ist nach wie vor die Einstiegsdroge Nummer 1 in die rechte Gewaltszene. Der fachdidaktische Artikel liefert Hintergrundinformationen, denn Rechtsrock sollte im Musikunterricht durchaus ein Thema sein. Ende 2003 gab es in Deutschland nach Angaben des Verfassungsschutzes 169 rechtsextremistische Organisationen und Gruppen. Damit ging ihre Zahl im Vergleich zum Vorjahr um acht Prozent zurück. Dennoch sind rechtsextreme Bands und Organisationen weiter sehr aktiv - auch im Internet. Mit Hintergrundinformationen zur Szene, zur Bedeutung ihrer Musik und zu den Vertriebswegen will dieser Artikel Lehrerinnen und Lehrern die Behandlung des Themas im Unterricht erleichtern. Leichter Rückgang des Rechtsextremismus Rechtsrock ist schon mehrfach Gegenstand musikpädagogischer Beiträge und Diskussionen gewesen. Auch wenn der Verfassungsschutzbericht 2004 einen leichten Rückgang des rechtsextremistischen Personenpotenzials konstatiert, spielt die rechtsextremistische Skinhead-Musikszene nach wie vor eine bedeutende Rolle bei der Entstehung und Festigung von Gruppen rechtsextremistischer gewaltbereiter Jugendlicher. Rechtsrock ist nach wie vor die Einstiegsdroge Nummer 1 ins Milieu. Rechte Konzerte nehmen zu Rechtsrock-Bands sind keine Randerscheinung. Die Zahl der Konzerte ist seit Jahren erstmals wieder gestiegen, was sich durch einen vermehrten Rückzug der Szene in privat genutzte Räumlichkeiten erklärt. Nach Angaben der Verfassungsschützer existieren circa 90 Faschobands und 50 Labels in Deutschland. Der Versandhandel über das Internet und mehr als 30 Läden blüht, ebenso der Vertrieb von Fanzines. Rund 1.000 deutsche rechtsextremistische Homepages sind bekannt. Die Szene ist sehr aktiv und stets im Wandel begriffen. Die Rechtsrock-Szene Die Anhänger der rechten Szene werden immer jünger. Rechtsrock als Musikform Rechtsrock lässt sich nicht auf einen einzigen Musikstil beschränken. Textmerkmale des Rechtsrock Die Analyse im Unterricht zeigt, dass Rechtsrock-Texte keinesfalls harmlos sind. Hohe Fluktuation bei Anhängern Das rechte Milieu zeichnet sich durch eine gewisse Offenheit und Durchlässigkeit aus. Zum einen gelangen Jugendliche leicht in das rechte Milieu, verlassen es aber ebenso schnell wieder. Wer jedoch schon teilweise durch die rechte Gewalt-Szene sozialisiert wurde, kommt schwerer wieder heraus. Anhänger kommen aus der Action-Szene, aber auch von den Manieristen (Angestellten-Milieu, Erlebnisgesellschaft). Arbeitslosigkeit, Konflikte mit Institutionen, niedrige Bildung können eine rechtsradikale Orientierung verstärken, doch der Anschluss an Jugendgruppen erfolgt oft situativ, weil sich beispielsweise die Freunde angeschlossen haben. Teilweise besteht hinsichtlich der völkischen Orientierung auch eine Übereinstimmung zwischen den Jugendlichen und ihren Eltern. (Baacke 2000, S. 84-105) Geringe Schulbildung, größere Anfälligkeit Eine neue Studie, bei der über 5.000 bayerische Schülerinnen und Schüler verschiedener Schulformen befragt wurden, zeigt, dass mit der Schulbildung die Gewaltakzeptanz und die rechtsextremistische Orientierung abnehmen. Eine besonders starke Affinität zu rechtsextremen Positionen und zugleich zur Gewalt gibt es bei Haupt-, Berufs- und Realschülern, wobei es sich um ein dominant männliches Phänomen handelt. Eine besondere Rolle spielen die Cliquenzugehörigkeit und die Orientierung an bestimmten Jugendkulturen. Weitere Untersuchungen belegen, dass in diesen Gruppen Fremdenfeindlichkeit, Sexismus, Ethnozentrismus, eine positive Haltung zum Nationalsozialismus, Antisemitismus und eine Ideologie der Ungleichheit vorherrschen. Zwar sind die ermittelten Werte insgesamt relativ gering, doch durchaus signifikant und deshalb auch beachtenswert. (Fuchs u.a. 2002) Vielschichtige Motive Die Gründe für den Einstieg in die rechte Szene sind vielschichtig. Im Osten zählen dazu etwa die Schließung von Freizeittreffs. Die sozialen Lebensräume, die Arbeitslosigkeit oder der Alltag in der Schule werden als sinnlos empfunden. Bei Ungerechtigkeit (Ausländer und Fremde werden vermeintlich vom Staat bevorzugt), Ausgrenzung und Benachteiligung oder immer dann, wenn akzeptierte Werte wie Erfolg, Lebensfreude oder Selbstverwirklichung nicht erreichbar scheinen, wird der Rechtsextremismus als neuer Weg und neue Symbolwelt angesehen. (Baacke 2000, S. 97f) Musik als Mittel der Abgrenzung Begünstigt wird diese Entwicklung durch die veränderte Musikszene und die Einstellung zur Musik von Jugendlichen und Erwachsenen seit den 90er Jahren. Die Rock-/Popmusik in Deutschland ist in die gesellschaftliche Mitte gerückt. War diese Musik früher ein Mittel der Abgrenzung der Jugendlichen von den Erwachsenen, ist sie heute auch immer mehr die Musik der Erwachsenen und des etablierten Kulturbetriebes. Sogar Politiker nutzen Popmusik zum Aufpolieren ihres Images, wenn beispielsweise auf der Expo 2000 der deutsche Bundeskanzler zusammen mit den Scorpions auftritt. Extreme Pessimisten vertreten die Auffassung, dass ein Protest der Jugend gegen die Eltern über die "normale" Pop-/Rockmusik nicht mehr möglich sei, da die Eltern ja bereits mit dieser Musik - wenngleich auch mit anderen Gruppen - aufgewachsen sind. Als Ausweg bliebe nur noch der Rechtsrock, da dieser allgemein ein Negativimage hat. Motivation für die Musik Die Fans der Musik bilden sich nach Klaus Farin (Archiv der Jugendkulturen, S. 96f.) aus drei verschiedenen Motivationssträngen heraus: Ein Teil der Fans hört diese Musik aus ideologischer Übereinstimmung. Rechtsextreme und junge Rassisten lassen sich durch nazistische und rassistische Musik emotional wie ideologisch aufrüsten und in ihrer politischen Identität bestätigen. Für sie ist Rechtsrock der Sound zum Rassenkrieg. Ein kleiner Teil ist vorwiegend oder sogar ausschließlich an der Musik interessiert, nicht an den Inhalten. Ein weiterer Teil der Fans interessiert sich zwar für die Texte, ist aber selbst nicht unbedingt klar rechtsextrem orientiert. Wie stellt sich die Musik des Rechtsrocks heute dar? Über lange Zeit war Rechtsrock auf die Skinhead-Szene beschränkt - wenngleich nur ein Teil der Skinheads rechtsradikal ist - und Oi-Musik der Inbegriff der Szenemusik. Heute zeichnet sich ein wesentlich vielschichtigeres Bild ab. Die rechtsextremen Organisationen versuchen immer mehr, die musikalischen Abgrenzungen aufzuheben und infiltrieren möglichst viele Arten von Musik und Jugendkulturen. Das Spektrum reicht von Skinhead-Bands (Kraftschlag, Noie Werte), NS-Black-Metal (Burzum, Möbus von Absurd), Techno-Musik (etwa in Gabba), HipHop (MC Danana, Ronald Mac Donald), Hatecore als rechter Ableger von Hardcore (Wandteufel), volkstümlicher Musik (Zillertaler Türkenjäger), bis zu klassischer Bardenmusik (Annette, Rennicke), die gleichsam aus der Mitte der Gesellschaft kommt, oder der Gothic-Szene, die sich so sehr auf ihre Romantik in Schwarz beruft, und im Neofolk (Death in June) eine rechte Ausprägung erfahren hat. (Funk-Hennigs 1994; Baacke 2000; Archiv der Jugendkulturen 2001; Dornbusch 2002; im Internet: Informations- und Dokumentationszentrum für Antirassismusarbeit in NRW ) Eminem oder Rammstein: rechts ist schick Auch der Mainstream bleibt von rechten Einflüssen nicht verschont. Die Böhsen Onkelz haben sich offiziell von ihrer rechten Vergangenheit distanziert und konnten inzwischen im Mainstream Fuß fassen. Der amerikanische Rapper Eminem macht sich auf einer rein rhetorischen Ebene über Minderheiten wie Schwule lustig. Wo die Popmusik früher gerade die Rechte von Minderheiten eingeklagt hat, ist es heute eher schick geworden, den Erfolg auf Kosten von Minderheiten aufzubauen. Ein drittes Beispiel: Die Gruppe Rammstein, die zur "neuen deutschen Härte" zu rechnen ist, zitiert in ihrem Videoclip "Stripped" rechten Bildervorrat als bloße Ästhetik. Es handelt sich um eine Montage aus Aufnahmen von Leni Riefenstahls "Olympiade"-Film. (Büsser 2003, S. 41) Musik wird politisch instrumentalisiert Es wäre allerdings voreilig, jede der oben genannten Musikrichtungen als rechtsradikal einzustufen. Vielmehr muss man davon ausgehen, dass Musik grundsätzlich unpolitisch ist. Dadurch wird sie aber anfällig für politische Vereinnahmungen. Erst der (Kon)Text macht die Musik politisch. Dadurch ist keine Musikrichtung vor dem Angriff der rechtsextremen Szene gefeit. Handel, Internet und Konzerte Der Vertrieb erfolgt über Läden (circa 30), Labels (circa 50), den Handverkauf bei Konzerten oder anderen Szeneveranstaltungen (besonders in Tschechien und Polen), den legalen Versandhandel (zum Beispiel Deutsche Stimme-Verlag, Schwarze Fahne, Neue Doitsche Welle, Signal-Verlag, Thule Multimedia-Verlag, Wikingerversand, Nordversand) über das Internet (Mp3, Shopping, Radiosendungen) und natürlich den illegalen Markt. Adressen finden sich in einschlägigen Fanzines (zum Beispiel Blood & Honour-Magazin, Landser, Foier Frei!, Hamburger Sturm, White Supremacy, Signal, RockNORD). Vertrieb über das Ausland Restriktive staatliche Maßnahmen haben dazu geführt, dass viele Bands den Weg in den Untergrund angetreten haben. Die Produktion von CDs und anderen Fanartikeln wurde ins Ausland verlagert, oftmals auf verschiedene Firmen verteilt, so dass sich diese im Einzelnen oft gar nicht bewusst sind, was sie vertreiben. Besonders die nordischen und östlichen Länder werden hierbei bevorzugt. (Baacke 2000, S. 160-172) Die Texte des Rechtsrock sind geprägt durch ein Weltbild, in dem die Gewalt als konstitutives Spaß- und Erlebnismoment beschrieben wird. Deutschland wird ebenso wie die weiße Rasse verherrlicht ("White-Power"-Ideologie) und soll gegen verschiedene Feindbilder verteidigt werden. Neben einem archaischen Germanenkult zeigen viele Texte einen deutlichen Antisemitismus. Bei einer eingehenden, vergleichenden Analyse lassen sich allgemeine Merkmale herausarbeiten (Textauszüge gibt es beispielsweise in den Publikationen des Verfassungsschutzes oder anderer offizieller Stellen). National(sozialistisch)e Sturmtruppen fungieren als eine Art SA der Neuzeit. "Treue" und "Ehre" gelten als oberste Tugenden. Die deutsche Wehrmacht wird verherrlicht und beschönigt. Zur Rechtfertigung der eigenen Gewalttaten werden die Opfer angeführt, Verursacher sind nicht etwa die Täter. Der Tod wird mit apodiktischen Wendungen und Zeitadverbien beschrieben ("bis zum Schluss", "niemals", "ewig" …). Wegen härterer Repressionen greifen die Texte auf ältere Helden aus dem Kelten- und Germanenkult zurück ("Odins Krieger"). Frauen gibt es nur als Beiwerk oder Objekt unter der Parole "Ausländer nehmen uns unsere deutschen Frauen weg". "Emanzen" sind Feindbilder. Weibliche Skinheads werden in der Szene "Renees" genannt. Bier und Alkohol werden in der Szene kultisch gefeiert. Gegenüber anderen Drogen nimmt die rechte Szene jedoch eine ablehnende, fundamentalistische Haltung ein. Oberstes Feindbild sind Ausländer. Neben Asylanten und Schwarzen werden auch Einwanderer oder Juden zu ihnen gezählt. Rassistische Überfremdungsfantasien, Ängste und Neidgefühle sind Ursprung dieser Haltung. Die Texte verbreiten Thesen wie "Ausländer sind kriminell, bedrohen unsere Frauen, leben vom Staat auf unsere Kosten, nehmen uns Arbeitsplätze weg." Linke werden mit negativen Naturmetaphern (Affe, Gorilla, "Kommischweine" und so weiter) beschrieben. Zum feindlichen linken Spektrum zählen Antifas, Autonome, Punks und Hippies. Rechtsextremisten sind zwar für einen starken Staat, aber gegen eine Zensur und die vermeintliche Ungleichbehandlung zwischen linker und rechter Szene. Auch engagierte Christen zählen zu den Feindbildern. (Vergleiche Archiv der Jugendkulturen 2001, S. 36ff.) Verbote werden geschickt umgangen Um den staatlichen Verboten zu entgehen, werden Juristen angeheuert, die die Texte überprüfen und an die Grenzen der Legitimität führen. Barden wie etwa Frank Rennicke müssen die politischen Botschaften oftmals gar nicht aussprechen, denn zum einen singt das Publikum die Texte - damit ist die Band für die Polizei nicht greifbar - zum anderen genügen Anspielungen wie etwa "Rasse ist klasse", wobei als Pointe am Schluss des Songs der deutsche Schäferhund genannt wird. Jedem ist aber die eindeutige rechtsextreme Aussage klar. Archiv der Jugendkulturen (Hg.): Reaktionäre Rebellen. Rechtsextreme Musik in Deutschland, Berlin 2001. Baacke, Dieter / Farin, Klaus / Lauffer, Jürgen (Hg.): Rock von Rechts II. Milieus, Hintergründe und Materialien, Berlin 2000. Büsser, Martin: Vom Protestsong zum Rechtsrock. Der politische Bedeutungswandel in der Popkultur; in: nmz 3/2003. Dornbusch, Christian/Raabe, Jan (Hg.): RechtsRock. Bestandsaufnahme und Gegenstrategien, Münster 2002. Fuchs, Marek / Lamnek, Siegfried / Wiederer, Ralf: Querschläger. Jugendliche zwischen rechter Ideologie und Gewalt, Opladen 2003. (Bei dieser aktuellen Untersuchung wurden über 5.000 bayerische Schülerinnen und Schüler verschiedener Schularten aus den Jahrgangsstufen 8 bis 13 befragt.) Funk-Hennigs, Erika: Über die Rolle der Musik in der Alltagskultur der Skinheads; in: Beiträge zur Popularmusikforschung 13 (Hg. Helmut Rösing), Karben 1994, S. 46-78. Terhag, Jürgen: Rechtsradikale Jugendkulturen - Ein heikles Thema für den Musikunterricht; in: Musik in der Schule 2/2001, S. 4-9.

Schülerinnen und Schüler lernen in dieser Unterrichtseinheit nicht nur den Lebenszyklus des Humanen Immundefizienz-Virus (HIV) kennen. Sie erfahren, wie die molekularbiologische Grundlagenforschung der strategischen Entwicklung neuer Wirkstoffe im Kampf gegen AIDS den Weg bahnt.Seit der Entdeckung des AIDS-Virus HIV im Jahre 1983 forschen Wissenschaftler auf der ganzen Welt an der Entwicklung von Medikamenten, die die Ausbreitung der AIDS-Pandemie verlangsamen. Im Wissen darum, dass das Virus sich schneller verändert als Medikamente oder Impfstoffe entwickelt werden können, liegt ein Schwerpunkt der bisherigen Erfolge darin, die Ausbreitung des Virus innerhalb eines infizierten Körpers zumindest zu verlangsamen. Retroviren wie das HI-Virus haben im Vergleich zu anderen Viren eine besondere Strategie, wenn es darum geht, ihre Erbinformation in das Genom der Wirtszelle zu integrieren und es dort vermehren zu lassen. Das Enzym Reverse Transkriptase spielt dabei eine zentrale Rolle und bietet somit einen wichtigen Ansatzpunkt für die Bekämpfung der Krankheit AIDS. Neue Hoffnungen der Wissenschaftler ruhen auf sogenannten Entry-Hemmern. Diese bekämpfen nicht mehr die Vermehrung der Viren in den befallenen Zellen, sondern sollen die Infektion neuer Wirtszellen im Körper verhindern. Die Bedrohung ist nicht gebannt! Der wissenschaftlich-medizinische Fortschritt hat eine Reihe antiviraler Präparate hervorgebracht, die HIV-Infizierten - wenn sie die Therapievorschriften sehr gewissenhaft beachten - bei passabler Lebensqualität eine recht hohe Lebenserwartung ermöglichen. Dies führt in der Gesellschaft jedoch dazu, dass AIDS, gerade auch bei Schülerinnen und Schülern, seinen Schrecken verloren zu haben scheint. Dennoch: Letztendlich ist AIDS nach wie vor eine Infektion mit tödlichem Ausgang. Reverse-Transkriptase-Hemmer und Entry-Inhibitoren Durch die Auseinandersetzung mit dem Infektions- und Vermehrungszyklus des HI-Virus kann das Problembewusstsein bei den Jungen und Mädchen geschärft werden. Durch eine intensive Beschäftigung mit dem Enzym Reverse Transkriptase erkennen sie nicht nur die Bedrohung, sondern bekommen auch einen Eindruck von der Vielfältigkeit der Spezialisierung in der Natur. Die Untersuchung der Wirkweise unterschiedlicher Reverse-Transkriptase-Hemmer führt die Lernenden an die aktuelle Arbeit der Forscherinnen und Forscher heran. Ein Bericht über einen neu gefundenen Entry-Inhibitor zeigt den Weg in die Zukunft der AIDS-Forschung auf und regt an, die Chancen des neuen Präparates beim Kampf gegen AIDS zu diskutieren. Struktur der Unterrichtseinheit Das vorliegende Arbeitsmaterial verteilt sich auf drei Module. Diese bauen inhaltlich aufeinander auf und können hintereinander abgearbeitet werden. Es ist aber auch möglich, alle Module einzeln und voneinander unabhängig im Unterricht einzusetzen. Modul 1: Vermehrungszyklus des HI-Virus Schülerinnen und Schüler gewinnen einen Einblick in den Vermehrungszyklus des HI-Virus. Durch die Erstellung eines Storyboards und die mögliche anschließende Verfilmung werden die gebotenen Informationen nicht nur passiv rezipiert, sondern aktiv aufgenommen und umgearbeitet. Durch die Kreativarbeit der Lernenden werden unterschiedliche Zugangskanäle angesprochen und aktiviert. Modul 2: Die Reverse Transkriptase und ihre Hemmung Hier begeben sich die Schülerinnen und Schüler auf die molekulare Ebene. Dynamische Folien mit integrierten Java-Applets geben ihnen die Möglichkeit, Struktur und Funktionen der Reversen Transkriptase zu erforschen und anschließend die Wirkung eines kompetitiven und eines nicht kompetitiven Hemmstoffes auf das Enzym zu untersuchen. Interaktive Molekülmodelle können dabei am Bildschirm gedreht und gewendet werden. Modul 3: AIDS-Virus mit stumpfem Stachel Das abschließende dritte Modul gibt anhand eines Radiobeitrags (Deutschlandradio, Dezember 2010) einen Ausblick auf die möglichen Entwicklungen in der AIDS-Therapie der kommenden Jahre. Der Beitrag regt als Audio- oder Textdatei zu einer abschließenden Diskussion über die Chancen aktueller und zukünftiger AIDS-Medikamente an. Wird AIDS schon bald "heilbar" sein? Direkt zu den Modulen Modul 1: Vermehrungszyklus des HI-Virus, Texterschließung Schülerinnen und Schüler erschließen den HIV-Vermehrungszyklus aus einem Text. Sie entwickeln Überschriften und fassen wichtige Passagen mit eigenen Worten zusammen. Modul 1: Storyboard und Animation Aufbauend auf die Textarbeit werden mit der Kreativtechnik "Storyboard" fachliche Inhalte intensiv reflektiert. Optional wird daraus eine kleine Animation realisiert. Modul 2: Die Reverse Transkriptase und ihre Hemmung Ausgehend von den molekularen Grundlagen werden Angriffsflächen der Viren identifiziert. So gerät die Reverse Transkriptase ins Visier der Lernenden. Modul 2: Lernumgebung "Reverse Transkriptase" Die Lernumgebung ermöglicht die Untersuchung von Struktur und Funktion sowie der Wechselwirkung des Enzyms mit einem kompetitiven und einem allosterischen Hemmstoff. Modul 3: AIDS-Virus mit stumpfem Stachel Aktuelle Zahlen belegen, dass AIDS längst nicht besiegt ist. Warum ist der Kampf gegen HIV so schwierig? Und wie können neuartige Medikamente wirken? Die Schülerinnen und Schüler sollen den Infektionsweg und den Vermehrungszyklus des HI-Virus kennenlernen. Möglichkeiten der Hemmung der HIV-Vermehrung erkennen und benennen können. die Reverse Transkriptase strukturell und funktional untersuchen. verschiedene Wege der Hemmung der Reversen Transkriptase verstehen. in der Diskussion über AIDS-Therapien einen eigenen Standpunkt entwickeln und begründet vertreten. Andocken und Eindringen in die Wirtszelle Der Vermehrungszyklus von Viren ist vielen Schülerinnen und Schülern schon am Ende der Sekundarstufe I bekannt. Sie wissen, dass Viren den Biosyntheseapparat ihrer Wirtszellen für die Vermehrung ihres Erbguts und zur Bildung viraler Proteine einspannen. Der Vermehrungszyklus des HI-Virus entspricht diesem Muster in großen Teilen. Das Virus dockt durch spezifische Interaktionen viraler Oberflächenproteine mit den Proteinen auf der Zellmembran an die Wirtszelle an. Daraufhin verschmilzt die Virusmembran mit der Zellmembran und das Capsid gelangt in das Zytoplasma. Die Visitenkarte der Retroviren: Reverse Transkription Innerhalb der Wirtszelle setzt das Capsid das virale Erbgut und eine Reihe viraler Proteine frei. Und hier beginnt die Besonderheit des HI-Virus und aller Retroviren. Das virale Protein Reverse Transkriptase erstellt aus dem Einzelstrang-RNA-Genom des Virus eine cDNA. (Eine "complementary DNA" ist eine DNA, die von der Reversen Transkriptase aus RNA gebildet wird.) Durch virale Integrasen wird das virale Genom in Form einer Doppelstrang-DNA in den Zellkern geschleust und in das Genom der Wirtszelle integriert. Vermehrung und Freisetzung Die weiteren Abläufe entsprechen dem üblichen viralen Schema: Die bei der Transkription im Zellkern gebildete virale Boten-RNA wird bei der Proteinbiosynthese translatiert. Die gebildeten viralen Proteine werden zusammen mit der RNA zu neuen Virus-Capsiden zusammengebaut und verlassen die Wirtszellen über Exocytose. Dabei nehmen sie einen Teil der mit viralen Proteinen bestückten Zellmembran als "Envelope" mit. Den gegenüber von DNA-Viren abgewandelten Vermehrungszyklus der Retroviren sollen sich die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines Textes (hiv_vermehrunsgzyklus_schuelertext.pdf/rtf) erarbeiten. Folgende Punkte sollten vorab im Unterricht behandelt worden sein: Aufbau von Biomembranen: Lipiddoppelschichten mit Membranproteinen Aufbau des Immunsystems, zelluläre und humorale Abwehr Enzyme (Polymerasen, Proteasen) Nukleinsäuren, Proteinbiosynthese bei Eukaryoten Eigenschaften, Aufbau und Vermehrungszyklus von DNA-Viren; es ist zu empfehlen, zunächst den Vermehrungszyklus eines DNA-Virus zu behandeln, bevor Retroviren thematisiert werden. Der Arbeitsauftrag verlangt von den Lernenden eine Strukturierung des Textes, die Vergabe von Überschriften und eine kurze inhaltliche Zusammenfassung der Passagen. Die Ergebnisse werden vorgestellt und im Plenum diskutiert. Als Resultat sollte eine gemeinsame Beschreibung abgestimmt werden. In Modul 2 der Unterrichtseinheit soll der Text als Grundlage der Storyboard-Entwicklung zum Einsatz kommen. 1. Andocken an die Zielzelle Proteine in der Virushülle erkennen Andockstellen auf der Zelloberfläche. 2. Fusion der Membranen Wechselwirkungen zwischen den Membranproteinen bewirken die Fusion von der Virushülle mit der Zellmembran. 3. Entpacken der "Fracht" Die Proteinhülle des Viruspartikels wird im Zytoplasma der Zelle abgebaut. 4. Reverse Transkription Die in Form von Einzelstrang-RNA vorliegende virale Erbinformation wird im Zytoplasma mithilfe der Reversen Transkriptase in Doppelstrang-DNA umgeschrieben. 5. Integration Das Doppelstrang-DNA-Genom des HI-Virus wird in den Zellkern transportiert und mithilfe der Integrase in die zelluläre DNA eingebaut. 6. Transkription/Replikation Die zelluläre RNA-Polymerase stellt Kopien des viralen Genoms her. 7. Translation viraler Proteine Der zelluläre Transkriptionsapparat erzeugt die viralen Proteine. 8. Bearbeitung ("Prozessierung") der Proteine Die virale Protease zerlegt die primären Translationsprodukte in funktionsfähige Proteine. 9. Zusammenbau und Freisetzung Viruspartikel bauen sich "von selbst" zusammen und schnüren sich an der Plasmamembran, die virale Membranproteine enthält, nach außen ab. Ausgestattet mit dieser Hülle können sie mit der Membran weitere Wirtszellen verschmelzen und einen neuen Vermehrungszyklus einleiten. Planungshilfe aus den Disney-Studios Storyboards sind eine Erfindung der Disney-Studios und werden gerne in der Filmproduktion eingesetzt. Es handelt sich dabei um Visualisierungen von Drehbüchern. Handlungsverläufe einzelner Filmszenen werden skizzenhaft dargestellt. Storyboards sind stark ablauforientiert und vermitteln so einen ersten Eindruck für die spätere Umsetzung. Kommunikationsmittel und Kreativitätstechnik Storyboards sind in der Regel eine erste visuelle Umsetzung der narrativen Ideen aus einem Drehbuch, angereichert mit Gestaltungsideen (zum Beispiel Einstellungsgrößen, Blickwinkel und Perspektiven) für die bevorstehende Produktion. Es entstehen sequenzielle Bildfolgen, die als Grundlage für die Einstellungen während der eigentlichen Filmproduktion genutzt werden. Das Storyboard wird somit zur Denk- und Planungshilfe, die wie ein roter Faden durch die Handlung führt und alle Gestaltungselemente in sich aufnimmt. Es dient weiterhin als Kommunikationsmittel, mit dem Gedanken visuell mitgeteilt und ein Projektvorhaben konkretisiert werden kann. Storyboards können Lernprozesse strukturieren Ähnlich wie die Konzeptphase für einen neuen Film bedarf auch das schulische Lernen der Strukturierung. So bietet sich zum Beispiel die Storyboard-Technik als Ordnungsmittel an, um die Inhalte eines komplexen biologischen Prozesses wie dem HIV-Vermehrungszyklus zu sortieren. Neben der reinen Ordnung birgt die grafische Darstellung weitere Möglichkeiten, zum Beispiel das multisensorische Lernen. Freie Software zur Erstellung von Storyboards Es gibt eine Vielzahl kostenpflichtiger Programme, mit deren Hilfe Storyboards erstellt werden können. Zumeist handelt es sich um umfangreiche Software für Filmschaffende, die eine Storyboard-Funktion hat. Die folgenden Programme sind Freeware, können also kostenlos ausprobiert und im Unterricht eingesetzt werden. StoryBoard Pro Software Die Software von "Atomic Learning" wurde für Schülerinnen und Schüler, Studenten und "home movie maker" entwickelt. Directors Boards 2.0a Diese Software basiert auf dem professionellen Werkzeug “Notebook”. Sie ermöglicht die Erzeugung von AV-Formaten aus digitalen Scans, Illustrationen oder auch Fotos. Celtx - filmpädagogische Arbeit im Unterricht Lehrerinnen und Lehrer aus Nordrhein-Westfalen, die einen EDMOND-Zugang über ihr kommunales Medienzentrum haben, können sich die Inhalte des gesamten Sticks "Film und Schule NRW" als ZIP-Datei kostenlos über EDMOND auf einen Stick oder auf die Festplatte herunterladen. In dem Online-Medienkatalog Ihres Medienzentrums finden Sie diese Datei unter der Signatur 5553697 oder zum Beispiel unter dem Schlagwort "Filmanalyse". Die empfohlene Stickgröße beträgt vier Gigabyte. Film und Schule NRW Ein Programm zum Drehbuchschreiben, Erstellen von Storyboards und zur Strukturierung der Vorproduktion Texterschließungskompetenz und Kreativität Gerne werden zum besseren Verständnis im Unterricht Videosequenzen über das Eindringen des HI-Virus in die Wirtszelle und seine Vermehrung innerhalb der Zelle gezeigt. Die Erarbeitung des Vermehrungszyklus aus einem Text heraus ist eher unbeliebt, besonders dann, wenn dieser Text nicht illustriert ist. Eine Möglichkeit, die gleichzeitig die Texterschließungskompetenz der Schülerinnen und Schüler fördert, ihre Kreativität nutzt und eine gedankliche Eingruppierung der neu erlernten Inhalte in bekannte Wissensstrukturen unterstützt, ist die Anfertigung eines Storyboards. Die Aufgabe Nachdem die Lernenden den Text zur HIV-Vermehrung (hiv_vermehrunsgzyklus_schuelertext.pdf/rtf) gelesen und bearbeitet haben, erhalten sie die Aufgabe, die Abläufe an und in der Wirtszelle in Form eines Storyboards aufzubereiten (Partner- oder Gruppenarbeit). Hierzu erhalten sie eine Storyboard-Vorlage (vorlage_storyboard.pdf). Alternativ können sie auch mit einem geeigneten Programm (siehe oben) am Computer arbeiten. Aus den mit Buntstiften oder am Rechner skizzierten Szenen soll sich eine Bildfolge ergeben, die sich anschließend - theoretisch - auch verfilmen lassen könnte. Wichtige Details sind in den Skizzen heraus zu stellen. Fokussierungen sind als Regieanweisungen rechts in die Textzeilen zu schreiben. Gleiches gilt für Sprechertexte, die nicht einfach aus dem Text übernommen, sondern selbstständig formuliert werden sollen. Unabhängig von einer möglichen Umsetzung ist die Erstellung des Storyboards eine anspruchsvolle Aufgabe, die die Lernenden zur intensiven Reflexion über den darzustellenden Inhalt "zwingt" und ihre Kreativität herausfordert. Ein intensiver Verständnisprozess ist die Grundlage Ob das Storyboard anschließend verfilmt wird, liegt im Ermessen der Lehrperson. Ein solches Projekt würde die Textarbeit mit den Vorzügen eines Films verknüpfen. Da die Schülerinnen und Schüler den Film selbst erstellen, durchlaufen sie vorab einen intensiven Verständnisprozess. Die Durchführung ist natürlich abhängig vom Interesse der Schülerinnen und Schüler, der zur Verfügung stehenden Zeit und der technischen Ausstattung. Möglichkeiten der Umsetzung Es ist vorstellbar, dass ein Trickfilm mit Knete oder anderen Materialien erstellt wird. Die einzelnen Szenen können dann mit einer Digitalkamera oder einem Handy abgefilmt werden. Eine andere Möglichkeit wäre die Erstellung einer Trickfilm-Animation, zum Beispiel mit einem Präsentationsprogramm. Auch die Erstellung eines Activemovies mit der Software Active inspire für Activeboards ist denkbar. Hinweise zur Umsetzung naturwissenschaftlicher Modellvorstellungen in kleinen Animationen finden Sie in den folgenden Beiträgen: Animation chemischer Vorgänge - die Ionenbindung Schülerinnen und Schüler erstellen zur Festigung und Anwendung der im Unterricht erworbenen Kenntnisse eine kleine Animation. Podcasts im naturwissenschaftlichen Unterricht Hinweise und Tipps zum Einsatz und zur Produktion von Podcasts für den naturwissenschaftlichen Unterricht mit Beispielen. Arbeitsteilige Gruppenarbeit Je nach Größe der Lerngruppe bietet sich die arbeitsteilige Erstellung eines gemeinsamen Videos an. Dazu entwickeln Kleingruppen zu verschiedenen Passagen des Vermehrungszyklus Storyboards. Die arbeitsteilige Vorbereitung der Episoden bedarf einer sehr guten Zusammenarbeit der Gruppen während der Konzeption. Gruppenübergreifende Aspekte müssen abgestimmt und an den "Schnittstellen" saubere Übergänge gewährleistet sein. Logische oder stilistische Brüche müssen ausgeschlossen werden. Folgende Aufteilung der Arbeitsgruppen bietet sich an: Schritt 1-2 Andocken, Membranfusion Schritt 3-4 "Uncoating", Reverse Transkription Schritt 5-6 Integration, Transkription/Replikation Schritt 7-9 Translation, Prozessierung, Zusammenbau und Freisetzung der Viren Animationen im Netz Fertige und zum Teil professionelle Animationen aus dem Internet sollten kein Maßstab für die Entwicklung einer eigenen Animation sein. Nach der intensiven Beschäftigung mit dem Thema bei der Erstellung des Storyboards ist die Betrachtung anderer Umsetzungen jedoch in jedem Fall aufschlussreich. Die Schülerinnen und Schüler können zum Beispiel Schwächen des eigenen Konzepts erkennen, aber auch Unstimmigkeiten in anderen Animationen aufspüren. Von den zahlreichen Animationen zum Thema HIV lohnt die Vorführung eines Videos zum Abschluss des Themas in jedem Fall: YouTube: HIV Replikation Der Trickfilm des Pharma-Konzerns Boerhringer Ingelheim zeigt den Lebenszyklus des HI-Virus. Schülerinnen und Schüler entwickeln antivirale Strategien Nachdem die Abläufe einer HIV-Infektion und die Vermehrung der HI-Viren bekannt sind, stellt sich die Frage wie man die Infektion oder die Ausbreitung der HI-Viren im Körper verhindern oder zumindest verlangsamen kann. Lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler einmal überlegen, wo sich auf der Basis molekularer Grundlagen Ansatzstellen für eine AIDS Therapie ergeben könnten. Sicherlich werden folgende Ziele genannt, an denen antivirale Hemmstoffe wirken können: Entry-Inhibitoren Sie verhindern, dass der HI-Virus mit der Zellmembran fusioniert, also dass er überhaupt in die Zelle eindringen kann. Reverse Transkriptase-Inhibitoren Sie verhindern die reverse Transkription der viralen RNA in eine DNA und so den Einbau des Virus-Genoms in die DNA der Wirtszelle. Integrase-Inhibitoren Sie verhindern den Einbau des Provirus in die Wirts-DNA. Protease-Inhibitoren Sie verhindern die Prozessierung der viralen Proteine und somit den Zusammenbau neuer Capside. Das Virus kann die Wirtszelle nicht mehr verlassen. Reverse Transkriptase im Unterrichtsfokus Aus den möglichen Angriffszielen antiviraler Wirkstoffe wird zunächst die Reverse Transkriptase für eine nähere Betrachtung herangezogen. In den zurzeit angewendeten Standard-Therapien kommen verschiedene Hemmstoffe dieses Enzyms zeitgleich zum Einsatz, um der Entwicklung von Resistenzen so weit wie möglich vorzubeugen. Die Reverse Transkriptase ist den Schülerinnen und Schülern inzwischen als besonderes virales Enzym bekannt, das virale Einzelstrang-RNA in eine Doppelstrang-DNA umschreibt. Aber wie funktioniert das? Wie ist die Reverse Transkriptase aufgebaut und wie ermöglicht sie die reverse Transkription? Zur Beantwortung dieser Fragen wurden für diese Unterrichtseinheit dynamische Folien mit 3D-Molekülen entwickelt. Sie erlauben den Lernenden, durch Drehen und Wenden dreidimensional modellierter Moleküle die Struktur des Enzyms im wörtlichen Sinn zu "begreifen". Die insgesamt sieben dynamischen HTML-Seiten zur Reversen Transkriptase ermöglichen die Untersuchung diverser Aspekte des Enzyms: Struktur und Funktion Bindung von zwei verschiedenen Hemmstoffen, die in der AIDS-Therapie eingesetzt werden Forschend-entdeckend lernen - per Beamer oder vor dem Computer Die sieben HTML-Seiten der Lernumgebung bauen inhaltlich aufeinander auf. Auf Aufgabenstellungen, wie sie in verwandten Lernumgebungen verwendet wurden ( Die Struktur der DNA - virtuelle Moleküle in 3D , ATP-Synthase ? Synthese von Energieäquivalenten , ?Quo vadis, Alken?? - die Markownikow-Regel ), wurde hier bewusst verzichtet. Dies erweitert das Spektrum der Einsatzmöglichkeiten und verschafft der Lehrperson Freiraum bei der Entscheidung für die Tiefe der Behandlung des Themas. Die dynamischen Folien können per Beamerpräsentation zur visuellen Unterstützung des Unterrichtsgesprächs genutzt werden. Hier kann - ohne die die Aufmerksamkeit leitenden Fragestellungen - der Fokus ganz individuell gesetzt werden. Alternativ können die Schülerinnen und Schüler am Computer und Einzel- oder Gruppenarbeit die Seiten unter einer von der Lehrperson vorgegebenen Fragestellung untersuchen. Sparsame Texte Um die selbstständige Arbeit mit den Materialien am Rechner zu unterstützen, wurden Textinformationen auf das Wesentliche beschränkt (Abb. 1). Weitere Informationen zum Einsatz der dynamischen Materialien finden Sie in dem folgenden Beitrag: Die dynamischen Folien sind in einer didaktischen Reihenfolge angeordnet. Nach dem Aufbau der Reversen Transkriptase aus zwei Untereinheiten werden die verschiedenen enzymatischen Funktionen dargestellt: Bindung des RNA-Einzelstrangs Ergänzung zum RNA-DNA-Hybridmolekül (Polymerase-Funktion) Abbau des RNA-Strangs (Nuklease-Funktion) Ergänzung des DNA-Einzelstrangs zum DNA-Doppelstrang (Polymerase-Funktion) Hemmstoffe Die weiteren Folien zeigen die Bindung von zwei verschiedenen Anti-AIDS-Wirkstoffen an das Enzym - einem kompetitiven und einem allosterischen Hemmstoff. Die Folien folgen in ihrer Reihung somit dem forschend-entwickelnden Gedankengang. Die Inhalte der Lernumgebung werden nachfolgend im Detail kommentiert. Auf der Startseite der Lernumgebung (Abb. 2, Platzhalter bitte anklicken) finden Sie eine Übersicht der Folien oder Seiten. Von hier aus kann jede Seite gezielt angesteuert werden. Über Navigationspfeile auf den Seiten (oben und unten rechts) kann auf die jeweils vorherige oder nachfolgende Folie gewechselt werden. Über das "Blatt"-Icon (oben rechts) gelangt man von jeder Folie zurück auf die Startseite (siehe Abb. 1 ). Das Enzym Reverse Transkriptase besteht aus zwei Untereinheiten (gelb und orange, Abb. 3 oben). Das funktionsfähige Protein liegt also in einer Quartärstruktur vor. Per Klick auf den Button "Sekundärstruktur" wechselt die Darstellung. Nun wird die Verteilung von ß-Faltblättern (gelb) und ?-Helices (magenta) im Enzym sichtbar (Abb. 3 unten). Das Molekül kann bei gedrückter linker Maustaste mit dem Mauszeiger "angefasst" und gedreht werden. Mit dem Scrollrad der Maus kann in die Struktur hinein- und herausgezoomt werden. Eine automatisierte Drehung des Moleküls erfolgt nach Anklicken des Buttons "Rotation". Polymerase und Nuklease Über das Steuerungsmenü von Folie 2 lassen sich die virale RNA und ein DNA Einzelstrang im Enzym anzeigen (Abb. 4) und ausblenden. (Natürlich ist in der Darstellung nur ein Bruchteil des viralen Genoms sichtbar.) Diese Funktionen können am Beamer dazu genutzt werden, während des Unterrichtsgesprächs die Bindung des RNA-Einzelstrangs (grün), die Bildung des DNA/RNA-Hybrids (Polymerase-Funktion) und den Abbau des RNA-Strangs (Nuklease-Funktion) zu simulieren. Aktive Zentren Ein Pop-up-Fenster (Abb. 5), das über einen Link in dem Textblock über dem Molekülmodell von Folie 2 geöffnet werden kann, zeigt die Lokalisation der Polymerase- und der Nuclease-Funktion in dem viralen Protein. Die beiden aktiven Zentren befinden sich an den gegenüberliegenden Enden der Bindungsfurche an der Proteinoberfläche. Doppelstrang-DNA Die Neusynthese eines zum DNA-Einzelstrang komplementären zweiten DNA-Strangs (beide blau) kann auf Folie 3 nachvollzogen werden. Die Starteinstellung des Applets zeigt einen DNA-Einzelstrang in der Bindungstasche des Enzyms. Per Klick auf "DNA-Doppelstrang" kann der zweite Polymeraseschritt des Enzyms simuliert werden. Auch auf den Folien 2 und 3 können Schülerinnen und Schüler zwischen der Darstellung im Kalottenmodell und der Sekundärstruktur wählen. Je nach Darstellungsart lassen sich so unterschiedliche strukturelle Zusammenhänge besser erkennen. In der Sekundärstruktur ist zum Beispiel sehr schön zu erkennen, wie das Enzym den DNA-Doppelstrang "im Griff" hat (Abb. 6). Es verdeutlicht den Lernenden, dass Enzyme keine plumpen Bauklötze sind, sondern ausgeklügelte Hochleistungs-Nanomaschinen. Das Nucleotid-Analoglon Tenofovir Die Bedeutung des Begriffs "Nucleotid-Analogon" wird den Schülerinnen und Schülern auf Folie 4 deutlich (Abb. 7). Hier stehen Tenofovir und Adenosinmonophosphat (AMP) nebeneinander. Ihr ähnlicher Aufbau lässt bereits vermuten, dass die Hemmung kompetitiv, also im Wettbewerb um den Bindungsplatz im aktiven Zentrum des Enzyms, stattfindet. Tenofovir wird nach der Aufnahme in die Zelle phosphoryliert und konkurriert mit den natürlichen Substraten um die Nukleotidbindungsstelle der Reversen Transkriptase. Eine genauere Betrachtung der Strukturformeln unterhalb der Applets führt auf die Spur des Wirkungsmechanismus: Die Verlängerung der Nukleotidketten erfolgt über die 3'-OH-Gruppe am Fünferring des Ribose-Bausteins. Tenofovir fehlt eine solche Gruppe. Daher verursacht es den Abbruch der Synthesereaktion. Bindung an das Enzym Folie 5 zeigt, wie tief Tenofovir in die Bindungstasche eindringt. In der transparenten Sekundärstrukturdarstellung (Abb. 8, oben) des Enzyms (gelb/orange) und der Draht-Darstellung der Nukleinsäure (blau) ist Tenofovir als Kalottenmodell im Standard-Farbschema der Elemente vollständig zu erkennen (Sauerstoff rot, Phosphor orange). Bei der Darstellung des Proteins als Kalottenmodell wird deutlich, wie tief der Hemmstoff in die Bindungstasche vordringt (Abb. 8, unten). Efavirenz Das HIV-Medikament Efavirenz wirkt nicht kompetitiv als Hemmstoff auf die Reverse Transkriptase. Ein Pop-up-Fenster (Abb. 9) von Folie 6 zeigt, dass der Hemmstoff keine strukturelle Ähnlichkeit mit den natürlichen Substraten der Reversen Transkriptase hat. Hemmung durch Strukturänderung Efavirenz bindet an einer Stelle außerhalb der aktiven Zentren des Enzyms. Seine Bindung verursacht eine Konformationsänderung der Reversen Transkriptase. Diese Strukturverschiebung sorgt dafür, dass der Zugang der Substrate zum aktiven Zentrum behindert und somit die Polymerase-Aktivität des Enzyms gehemmt ist. Dieser Effekt ist auf Folie 6 dargestellt (Abb. 10). Der Hemmstoff ist magentafarbig dargestellt. Übereinandergelegte Proteinketten Eine hilfreiche Methode der "Computerbiologie" ist das sogenannte Alignement dreidimensionaler Strukturen. Konformationsänderungen, die durch die Bindung eines Linganden - Substrat oder Hemmstoff - verursacht werden, treten dabei besonders deutlich hervor. Diese Möglichkeit wird auf Folie 7 genutzt (Abb. 11). Die rote Kette zeigt das Rückgrat der Reversen Transkriptase ohne Hemmstoff, die blaue Kette nach der Bindung des Hemmstoffs. Über die Buttons können beide Darstellungen einzeln aufgerufen oder weggeklickt werden. Kompetitive und nicht kompetitive Hemmung des gleichen Enzyms Die dynamischen Folien zur Reversen Transkriptase und ihren Hemmstoffen lassen sich nicht nur im Rahmen des Unterrichts zum Thema HIV einsetzen. Die Unterseiten zu Efavirenz und Tenofovir können schon früher im Bereich der Stoffwechselphysiologie eingesetzt werden. Es handelt sich um eindrucksvolle und gut erkennbare Beispiele für Enzymhemmungen. Kompetitive (Tenofovir) und nicht kompetitive (Efavirenz) Enzymhemmung können sehr gut gegenüber gestellt und voneinander abgegrenzt werden. Neben der guten Sichtbarkeit der Wirkprinzipien bieten diese Beispiele einen weiteren Vorteil: Sie sind für Schülerinnen und Schüler sicher interessanter als die häufig in Schulbüchern verwendeten Beispiele. Mit einer kleinen Hintergrundinformation, welche Bedeutung die Reverse Transkriptase für die Bekämpfung von AIDS hat, erscheinen die betrachteten Hemmstoffe gleich viel interessanter als eine gehemmte Succinatdehydrogenase. Hinzu kommt noch, dass beide Hemmungstypen am gleichen Enzym gezeigt werden können. Strukturebenen im Proteinaufbau Die erste Folie der Lernumgebung ( Abb. 3 ) bietet Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ß-Faltblätter und ?-Helices dreidimensional erfahren zu können. Zwar werden die Sekundärstrukturelemente eines Proteins in ihrem Aufbau intensiv besprochen und gerne abgefragt. Häufig fällt es den Lernenden jedoch schwer, sich diese Strukturen vorzustellen. Durch das Drehen des interaktiven Makromoleküls am Monitor wird die Sekundärstruktur viel besser begreifbar. Gleiches gilt auch für die Quartärstruktur. Am Beispiel der Reversen Transkriptase sehen die Schülerinnen und Schüler direkt, was es bedeutet, wenn ein Enzym aus verschiedenen Untereinheiten aufgebaut ist. 3.000 Neuinfektionen pro Jahr in Deutschland Weltweit sind etwa 33 Millionen Menschen mit HIV-infiziert. Jedes Jahr sterben mehr als zwei Millionen an der Immunschwäche. In Deutschland begann sich HIV vermutlich Ende der 1970er Jahre auszubreiten. In Gruppen mit einem hohen Infektionsrisiko (homosexuelle Männer, Heroinabhängige) stieg die Zahl der Infizierten zunächst sehr schnell an. In der zweiten Hälfte der 1980er Jahre wurde dank verschiedener Maßnahmen in Hochrisikogruppen ein Rückgang der Neuinfektionen beobachtet. In den 1990er Jahren schwankte die Zahl der Neuinfektionen in Deutschland um etwa 2.000 pro Jahr. Zu Beginn des neuen Jahrtausends stieg sie wieder an und hat sich seit 2007 bei zurzeit etwa 3.000 Neudiagnosen pro Jahr stabilisiert (Epidemiologisches Bulletin des Robert Koch-Instituts zum Welt-AIDS-Tag 2009). 20 Prozent der Neuinfektionen durch heterosexuelle Kontakte Nach den aktuellen Schätzungen leben zurzeit in Deutschland etwa 70.000 HIV-Infizierte. Die Zahl der HIV-Neudiagnosen stieg sowohl bei homosexuellen Männern als auch bei Heterosexuellen im Jahr 2009 gegenüber dem Vorjahr um etwas mehr als drei Prozent (Epidemiologisches Bulletin des Robert Koch-Instituts vom 7. Juni 2010). Etwa 20 Prozent der HIV-Übertragungen erfolgen bei heterosexuellen Kontakten. Im Jahr 2010 starben in Deutschland etwa 550 Menschen an AIDS (Epidemiologisches Bulletin Robert Koch-Instituts vom 22. November 2010). Eigentlich ein Beispiel an Zuverlässigkeit: DNA-Polymerasen DNA-Polymerasen genießen zu Recht den Ruf als sehr verlässliche Enzyme. Sie arbeiten in einem hochsensiblen Bereich des Lebens: Fehler, die sie machen, können sich negativ auf unsere Nachfahren auswirken. Die bakterielle DNA-Polymerase hat zum Beispiel eine Fehlerquote von 10 -10 . Sie baut also nur eins von zehn Milliarden Nukleotiden falsch ein. Korrektursysteme senken diese Quote nochmals um den Faktor 10 3 . Ähnlich präzise gehen auch unsere eigene DNA-Polymerase und deren Korrekturlese-Assistenten zu Werke. Ihre Fehlerquoten liegen zwischen 10 -9 und 10 -10 . Pro Verdoppelung unseres Genoms (etwa 3.200 Millionen Basenpaare) kommt es also zu nur einer einzigen falschen Basenpaarung. Evolutionsmotor Reverse Transkriptase Die Reverse Transkriptase der HI-Viren arbeitet in einer völlig anderen Fehlerdimension: Etwa alle 2.000 Basenpaare baut sie ein falsches Nukleotid ein. Für uns wäre eine solche Quote fatal - für die HI-Viren ist sie die "Lebensversicherung" im Kampf gegen unser Immunsystem und der Motor für die Entwicklung von Resistenzen gegen Medikamente. HIV-Infizierte können bis zu zehn Millionen Viren am Tag produzieren. Zusammen mit dieser enormen Produktionsrate beschleunigt die Schludrigkeit der Reversen Transkriptase die Evolution der Viren. Sie verändern sich mit atemberaubender Geschwindigkeit. Nur eine Woche nach der Behandlung eines HIV-Infizierten mit einem bestimmten Wirkstoff bilden sich bereits Resistenzen aus. Wanted: Neuartige Wirkstoffe! Der schnellen Evolution der HI-Viren setzt die Medizin heute die "Hochaktive antiretrovirale Therapie", abgekürzt HAART, entgegen. Die Patienten erhalten dabei eine Kombination aus drei oder vier antiviralen Wirkstoffen. Die Therapie reduziert die Viruslast der Patienten erheblich und hält den Fortschritt der Symptomatik auf. Trotz dieser Erfolge ist die Entstehung resistenter Viren bei der Langzeittherapie ein großes Problem. Insbesondere Patienten, die sich nicht konsequent an die Einnahme der Medikamente halten, beschwören die Entstehung resistenter Viren herauf. Diese werden unter dem Selektionsdruck der Therapie zur dominanten Form und können übertragen werden. Bei jedem achten Patienten, der sich in Deutschland frisch mit HIV infiziert, ist heute die Wirksamkeit von mindestens einem HIV-Medikament eingeschränkt (HIV-Serokonverterstudie am Robert Koch-Institut, 2010). HAART verlängert zwar das Leben HIV-Infizierter. AIDS ist jedoch nach wie vor eine unheilbare und tödliche Infektion. Trotz aller Fortschritte besteht also weiterhin Bedarf an neuen und neuartigen Wirkstoffen. Bisherige AIDS-Medikamente greifen das Virus innerhalb der Wirtszelle an. Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover und der Universität Ulm beschreiten nun einen neuen Weg. Sie wollen das Virus am Eindringen in die Immunzellen des Menschen hindern - sozusagen seinen "Stachel" unbrauchbar machen. Ihr Wirkstoff blockiert ein Protein der Virushülle, das bei der Fusion der viralen Membran mit der Wirtszellmembran eine entscheidende Rolle spielt. In einer Reportage berichtete das Deutschlandradio im Dezember 2010 über den möglichen neuen Wirkstoff und die Vorgehensweise der Forscherinnen und Forscher. Den Text stellen wir mit freundlicher Genehmigung des Deutschlandradios, des Journalisten Michael Engel und der beteiligten Wissenschaftler, Professor Reinhold Schmidt und Professor Wolf-Georg Forssmann, als Informationsblatt für die Schülerinnen und Schüler zur Verfügung (deutschlandradio_aids_mit_stumpfem_stachel.pdf/rtf). Streicht man den letzten Abschnitt des Nachrichtentextes, bietet der Artikel eine gute Möglichkeit darüber zu diskutieren, ob der Wirkstoff nach seiner Zulassung HIV "besiegen" kann. Wie wirkt VIR-576? Eine Entdeckung deutscher Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover und der Universität Ulm - hat Ende 2010 für Furore gesorgt. Die Substanz VIR-576 blockiert das Fusionsprotein (gp41) in der Hülle des HI-Virus, das beim Angriff auf eine Zelle wie ein Enterhaken funktioniert. Dieser Enterhaken tritt in Aktion, nachdem ein Protein der Virushülle (gp120) an einen Rezeptor auf der Zelloberfläche (CD4) und dieser an einen Corezeptor (CCR5/CXCR4) der Zelle angedockt hat. Dieses Manöver kann man mit dem Andocken eines Shuttles an die Internationale Raumstation vergleichen: Beide Objekte sind schon einmal miteinander verbunden - aber die Schleuse ist noch nicht geöffnet. Das Virus schleust seine Fracht jedoch nicht durch ein Schott in die Zelle, sondern durch eine Verschmelzung der Virusmembran mit der Zellmembran. Genau diesen Schritt blockiert VIR-576 durch die Bindung an das virale das Fusionsprotein. Wie wurde die vielversprechende Substanz entdeckt? Die Geschichte von VIR-576 begann bereits in den 1990er Jahren. Blutfiltrat, das bei der Dialyse von Patienten mit Nierenversagen anfällt, enthält zahlreiche körpereigene Peptide. So wie der tropische Regenwald ein Schatz der Artenvielfalt ist, so ist das Blutfiltrat ein Reservoir für Millionen von Peptiden mit unbekannten bioaktiven Eigenschaften. Professor Wolf-Georg Forssmann und Professor Frank Kirchhoff hatten die Idee, in diesem körpereigenen Peptidpool nach HIV-Hemmstoffen zu fahnden. Und sie wurden fündig: Ein natürlich vorkommendes Peptid aus 20 Aminosäuren - das Fragment eines im Blut zirkulierenden Eiweißes - blockierte im Reagenzglas den Eintritt von HIV in die Wirtszellen. (Bei dem Eiweiß handelt es sich um ?-1-Antitrypsin. Es schützt Körpergewebe vor Enzymen, die an Entzündungen beteiligt sind. ?-1-Antitrypsin ist ein Protease-Hemmer.) Verbesserung der Wirksamkeit Von dem kostbaren Fundstück stellten die Wissenschaftler im Labor mehr als 600 Varianten her. Unter diesen fanden sie ein Peptid, das die antivirale Wirkung des Originals noch um das Hundertfache übertraf - VIR-576. Die Substanz wirkt nicht nur im Reagenzglas. Ende 2010 veröffentlichten Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover und der Universität Ulm die Ergebnisse einer ersten klinischen Studie (18 Teilnehmer). VIR-576 konnte die Viruslast HIV-Infizierter in weniger als einer Woche um mehr als 90 Prozent (1,2 Logarithmusstufen) senken - das Virus hatte sich also kaum noch vermehren können. Allerdings: VIR-576 wird im Blut sehr schnell abgebaut. Deshalb musste es den Patienten per Dauerinfusion intravenös verbreicht werden. Der Weg zum einsatzfähigen Medikament ist also noch weit und wird einige Jahre in Anspruch nehmen. Doch schon heute weckt der neuartige Wirkstoff hohe Erwartungen und große Hoffnungen: VIR-576 bekämpft nicht - wie die meisten AIDS-Medikamente - die Vermehrungsschritte der HI-Viren in den Zellen, sondern greift die Viren außerhalb der Zellen an. Zudem ist der Wirkstoff der Abkömmling eines körpereigenen Blutproteins. Auf diese Eigenschaften führen Wissenschaftler die - im Vergleich zu herkömmlichen Wirkstoffen - sehr gute Verträglichkeit von VIR-576 zurück. Das HI-Virus entzieht sich durch seine atemberaubende Mutationsrate immer wieder der Wirkung von Medikamenten, indem es deren Angriffsziele - zum Beispiel die Protease oder die Reverse Transkriptase - verändert. Das Angriffsziel von VIR-576, der virale Enterhaken, verändert sich jedoch kaum. Vermutlich führen Mutationen hier sehr schnell zum Funktionsverlust. Somit wird es dem Virus hoffentlich schwer fallen, Resistenzen gegen VIR-576 zu entwickeln. Sieg über AIDS in Sicht? Sollte die Entwicklung von VIR-576 zum marktreifen Medikament von Erfolg gekrönt sein, ist AIDS aber keineswegs besiegt. Denn eine Heilung im eigentlichen Sinne wird auch mit dem neuen Wirkstoff nicht möglich sein. Nach einer Infektion kann das Virus nicht vernichtet, sondern nur in Schach gehalten werden.