In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler alle Grundlagen zum Thema Stahl kennen, wobei der Weg vom Abbau des Metallerzes bis hin zum eigentlichen Werkstoff – zum Beispiel im Gerüst um die Ecke – begleitet wird. Außerdem werden die verschiedenen Prozesse während der Stahlproduktion in Hinblick auf die Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit untersucht. Diese Unterrichtseinheit kann in den Rahmenlehrplan der Sekundarstufe II eingeordnet werden. Thematisch orientiert sie sich dabei an einem Werkstoff, der nicht nur in der Industrie, sondern auch im Alltag eine ganz entscheidende Rolle spielt: Stahl. Er lässt sich in jeglichen Branchen wiederfinden und ist als Werkstoff nicht wegzudenken. Im Fokus dieser Unterrichtseinheit steht die Gewinnung von Eisen sowie die Weiterverarbeitung zu Stahl. Dabei wird zunächst der Abbau von Metalle rzen im Detail betrachtet. Besonderes Augenmerk wird dann auf den Hochofenprozess und die dabei ablaufenden chemischen Reaktionen gelegt, wodurch die Schülerinnen und Schüler das Thema der Redoxgleichungen wiederholen und lernen es anzuwenden. Neben der Herstellung von Eisen wird auch die Umwandlung von Roheisen zu Stahl näher betrachtet, wobei hier vor allem das Linz-Donawitz-Verfahren eine wichtige Rolle spielt. Außerdem kann in einer fächerübergreifenden Aufgabenstellung die Stahlherstellung in Bezug auf Ressourcenschonung und Umweltfreundlichkeit zunächst in Gruppen und dann innerhalb der Klasse diskutiert werden. Dabei werden das kritische Hinterfragen und das Zusammenarbeiten in einer Gruppe sowie die Verteilung der Aufgaben geübt. In einigen Aufgabenstellungen dieser Unterrichtseinheit wird die eigene Recherchefähigkeit entwickelt und geschult. Abschließend beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Thema Stahl als Werkstoff. Hierbei wird vor allem auf die enorme Vielfältigkeit an Anwendungsgebieten sowie verschiedenen Legierungsmöglichkeiten hingewiesen. Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen groben Überblick über die Einteilung der Stähle nach ihrer chemischen Zusammensetzung und erkennen Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften der Stahllegierungen und den zugesetzten Elementen. Stahl ist einer der am häufigsten verwendeten Werkstoffe der Welt . Er begegnet uns überall im Alltag, ob am Frühstückstisch, auf dem Weg zur Schule oder in der Freizeit am Computer. Doch nicht nur im Alltag besitzt er größte Relevanz, auch als Werkstoff für die Bauindustrie, in Werkzeugen oder Maschinen ist er nicht mehr wegzudenken. Daher ist diese Thematik von höchster Bedeutung für den schulischen Unterricht. Die Unterrichtseinheit ist ideal für den Chemie- und Geografieunterricht der Sekundarstufe II geeignet. Sie kann im Anschluss an das Themengebiet "Energie und chemische Reaktionen" als möglicher Kontext in Bezug auf die "Metallgewinnung" sowie einem "Nachhaltigen Umgang mit Stoffen und Energie" behandelt werden und bezieht sich dabei vor allem auf die Rahmenlehrpläne der Länder Berlin, Brandenburg und Nordrhein-Westfalen. Die Einheit bietet ebenso fächerübergreifende Aspekte und könnte teilweise als vertiefendes Modul im Fach Geografie für das Themengebiet "ökonomisch relevante Bodenschätze" beziehungsweise "Überblick über Arten und Verteilung von Bodenschätzen" eingesetzt werden. Außerdem kann diese Einheit in verringertem Umfang als ergänzendes und weiterführendes Material für die Sekundarstufe I während der Thematik "Metalle – Schätze der Erde" verwendet werden. Grundlegende chemische Kenntnisse werden für die Bearbeitung der Aufgaben vorausgesetzt. Die Aufstellung von Reaktionsgleichungen und insbesondere von Redoxgleichungen sollte zuvor mit den Schülerinnen und Schülern besprochen worden sein. Außerdem sollte die grundlegende Fähigkeit vorliegen, themenbezogen in verschiedenen Quellen zu recherchieren. Weiterhin sind keine Vorkenntnisse notwendig. In der ersten Doppelstunde wird zunächst über das Thema der Metalle rze gesprochen. Als zentraler Punkt bei der Stahlherstellung wird auch hier besonderes Augenmerk auf den Hochofenprozess gelegt. Wahlweise kann hier eine klimafreundlichere Alternative zum Hochofenprozess – die wasserstoffbasierte Stahlerzeugung – thematisiert und so auf die Wichtigkeit einer nachhaltigen Großindustrie eingegangen werden. Im Anschluss werden der Werkstoff Stahl und seine Eigenschaften näher betrachtet. Im Verlauf der Unterrichtseinheit kann zwischen darbietendem Unterricht und der aktiven Mitgestaltung durch Schülerinnen und Schüler immer wieder variiert werden, was eine abwechslungsreiche Unterrichtsgestaltung erlaubt. Die Einheit bietet vertiefendes chemisches Wissen in Anlehnung an den Alltag mit breit gefächerten, binnendifferenzierbaren Aufgabenstellungen in verschiedenen Schwierigkeitsstufen. Diese können je nach Wissensstand, Grund- oder Leistungskurs flexibel ausgetauscht oder ergänzt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich detailliiertes Wissen über Metallerze und deren Abbau. erläutern die chemischen Vorgänge im Hochofen. kennen das Linz-Donawitz-Verfahren. können verschiedene Stähle grob einteilen und sie an Gerüsten in ihrer Umgebung kennenlernen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Informationen aus einem Text entnehmen und wiedergeben. können in verschiedenen Quellen zu einem naturwissenschaftlichen Sachverhalt recherchieren und verbessern dabei auch die Fähigkeit zur reflektierten Recherche im Internet. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen kritisch zu hinterfragen. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden. bewerten und diskutieren in einer Gruppe. Verwendete Literatur H.-D. Dobler, W. Doll, U. Fischer, W. Günter, M. Heinzler, E. Ignatowitz, R. Vetter (2003). Fachkunde Metall Haan-Gruiten: Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmey GmbH & Co. KG, S. 241 ff. D. Falk, P. Krause, G. Tiedt (2005). Tabellenbuch Metall , Westermann-Verlag.

Diese Unterrichtseinheit für den Biologieunterricht der Klassen 11 und 12 der Sekundarstufe II vermittelt fundiertes Wissen über den Rohstoff Holz – von seiner Herkunft im Ökosystem Wald über die Verarbeitung bis hin zur nachhaltigen Nutzung – zum Beispiel als zertifizierter Baustoff in Dachkonstruktionen. Die Schülerinnen und Schüler lernen, warum Holz mehr ist als nur ein Baustoff – nämlich eine Ressource, deren bewusster Einsatz Klimaschutz, Biodiversität und Zukunftssicherung miteinander verbindet. Holz als Rohstoff zählt zu den ältesten Bau- und Werkstoffen der Menschheitsgeschichte. Er begegnet uns überall in unserem Alltag, sei es in Möbeln, in Form von Papier und Verpackung oder in der Dachkonstruktion des eigenen Hauses. Um Holz als Rohstoff und Ressource langfristig nutzen zu können, ist ein nachhaltiger Umgang wie beispielsweise durch eine nachhaltige Waldwirtschaft essenziell. Insbesondere auch in Hinblick auf den Umweltschutz ist ein Gleichgewicht zwischen der ökonomischen Bedeutung des Waldes und der ökologischen Waldbewirtschaftung wichtig. In der Unterrichtseinheit verfolgen die Schülerinnen und Schüler den Weg des Holzes von der Ressource Wald bis zur Verwendung als Werkstoff und erhalten dabei grundlegendes Wissen über das Ökosystem Wald und die Bedeutung von Holz als nachwachsender Rohstoff. Dabei werden der Aufbau und das Wachstum des Waldes berücksichtigt sowie ein Vergleich zwischen Naturwald und Kulturwald gezogen. Des Weiteren werden die Erschließung und der Abbau von Holz behandelt, wobei Begriffe wie Rohstoff und Ressource definiert werden. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit den verschiedenen Einflüssen auseinander, die sich auf die Langlebigkeit von Holz auswirken. Außerdem betrachten sie verschiedene Methoden, um Holz langlebiger zu machen. Ergänzend dazu wird die Bedeutung eines nachhaltigen Umgangs mit Holzprodukten angesprochen. Daraufhin erhalten die Schülerinnen und Schüler Kenntnisse über verschiedene Gütesiegel und Normen der Holzproduktion, die zum Klimaschutz beitragen. Das vorliegende Unterrichtsmaterial eignet sich für den Unterricht in der gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie sowie Erdkunde und kann als Material für die Themen Ökologie beziehungsweise Nutzung von Rohstoffen herangezogen werden. Es orientiert sich dabei vor allem an dem Kerncurriculum des Hessischen Kultusministeriums, kann aber auch in allen anderen Bundesländern als ergänzendes Material genutzt werden. Die Einheit bietet einen umfassenden Überblick über den Rohstoff Holz und thematisiert die Funktion und Bedeutung des Waldes sowohl aus ökologischer als auch aus gesellschaftlicher Perspektive. Der starke Lebensweltbezug zeigt sich in alltagsnahen Beispielen, praxisorientierten Aufgabenstellungen und aktuellen Problemfragen zur nachhaltigen Ressourcennutzung, insbesondere im Zusammenhang mit dem Dachdeckerhandwerk. Der verantwortungsvolle und umweltschonende Umgang mit Holz wird dabei im Kontext des Klimaschutzes und der globalen Nachhaltigkeitsziele (SDGs) betrachtet. Die Unterrichtseinheit ist binnendifferenziert aufgebaut, sodass sie sowohl in Grund- als auch in Leistungskursen sowie in heterogenen Lerngruppen flexibel eingesetzt werden kann. Sie bietet eine Vielzahl an methodischen Zugängen (z. B. Think–Pair–Share, Exkursion, Quellenarbeit, Gruppenpräsentationen) und setzt auf unterschiedliche Sozialformen, um eigenständiges und kooperatives Lernen zu fördern. Zusatzaufgaben ermöglichen eine inhaltliche Vertiefung je nach Lerngruppe oder Zeitrahmen. Die begleitenden Infotexte sind so konzipiert, dass sie eine selbstständige Erarbeitung der Aufgaben ermöglichen und zugleich die Recherche- und Urteilskompetenz der Lernenden schulen. Die Unterrichtseinheit gliedert sich in drei aufeinander aufbauende Abschnitte, die jeweils durch ein Arbeitsblatt strukturiert sind. Das erste Arbeitsblatt führt in das Ökosystem Wald ein und legt den Fokus auf die Funktionen, Strukturen und die biologische Vielfalt dieses Lebensraums. Die Schülerinnen und Schüler lernen, Natur- und Kulturwälder zu unterscheiden, und setzen sich mit der Rolle des Waldes als Speicher, Lebensraum und Holzlieferant auseinander. Diese Einführung fördert nicht nur das ökologische Verständnis, sondern schärft auch das Bewusstsein für den nachhaltigen Umgang mit natürlichen Ressourcen. Im zweiten Abschnitt wird der Rohstoff Holz selbst in den Mittelpunkt gestellt. Die Lernenden beschäftigen sich mit der Erschließung, Nutzung und Weiterverarbeitung von Holz, mit Einflussfaktoren auf seine Langlebigkeit sowie mit den ökologischen Auswirkungen einer nicht nachhaltigen Holznutzung. Sie lernen zentrale Fachbegriffe wie "Ressource", "Lagerstätte" oder "Reserve" kennen und übertragen diese auf den Kontext der Forstwirtschaft. Die Verbindung zu realen Materialien, wie Holzobjekten im Schulumfeld, sorgt dabei für einen direkten Lebensweltbezug. Zugleich wird der Blick auf globale Herausforderungen gelenkt – etwa durch die kritische Auseinandersetzung mit der Nutzung von Tropenholz – und erste Bezüge zu den Zielen für nachhaltige Entwicklung (SDGs) hergestellt. Das dritte Arbeitsblatt fokussiert auf Qualitätsstandards und Zertifizierungssysteme wie FSC, PEFC und "Zert Green Building". Diese werden im Hinblick auf ihre ökologische, ökonomische und soziale Bedeutung untersucht. Dabei wird auch der Praxisbezug konkret: Am Beispiel des Dachdeckerhandwerks wird deutlich, wie sich nachhaltige Materialwahl auf betriebliche Entscheidungen und Umweltwirkungen auswirkt. Die Schülerinnen und Schüler lernen, solche Standards kritisch zu bewerten und entwickeln auf dieser Basis fundierte Handlungsempfehlungen. Besonders in dieser Phase werden Argumentationsfähigkeit, Urteilskompetenz und Problemlösefähigkeiten gefördert. Grundlegende Kenntnisse aus der Sekundarstufe I – insbesondere zu ökologischen Zusammenhängen und zum Themenfeld Nachhaltigkeit – werden vorausgesetzt. Darüber hinaus ist kein spezifisches Vorwissen erforderlich. Die Einheit eignet sich daher gleichermaßen als Einstieg in die Thematik wie zur Vertiefung und Anwendung bereits erworbener Kompetenzen. Sie schafft eine gelungene Verbindung zwischen fachlichem Lernen, Alltagsorientierung und dem Bewusstsein für globale Verantwortung. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erlangen detailliertes Wissen über das Ökosystem Wald. definieren verschiedene Begriffe wie Rohstoffe, Ressourcen und Reserven. befassen sich mit dem Rohstoff Holz sowie dem nachhaltigen Umgang. erkennen den Zusammenhang zwischen globalen Nachhaltigkeitszielen (SDGs) und regionaler Ressourcennutzung. analysieren Nutzungskonflikte rund um den Rohstoff Holz und reflektieren ökologische Zusammenhänge. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wählen digitale Inhalte und Informationen selbständig aus. nutzen verschiedene Medienangebote für ihre Recherche. unterscheiden verschiedene Medien souverän und hinterfragen diese kritisch-reflektiert. dokumentieren und präsentieren Arbeitsergebnisse mithilfe digitaler Werkzeuge (z.B. Mindmaps, Präsentationen). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können sachlich kommunizieren und Aufgaben in Kooperation mit anderen Schülerinnen und Schülern bearbeiten und ausführen. übertragen fachliche Inhalte auf gesellschaftliche, wirtschaftliche und ökologische Fragestellungen. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden. beurteilen die Bedeutung einer nachhaltigen Nutzung des Rohstoffs unter ökonomischen und ökologischen Aspekten. bewerten die Folgen des menschlichen Eingreifens in das Ökosystem Wald. entwickeln eigene Standpunkte zum Umgang mit Ressourcen und begründen diese argumentativ.

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

In der Unterrichtseinheit "Einen eigenen Handtuchhalter bauen" möchte die Hauptfigur Ayla aus einer nicht mehr benötigten Duschvorhangstange einen eigenen Handtuchhalter für das heimische Badezimmer bauen. Eine SHK-Anlagenmechanikerin hilft ihr dabei. Für die passende Materialauswahl erkunden die Schülerinnen und Schüler die verschiedenen Eigenschaften von Edelstahl, Aluminium, Kunststoff und verchromtem Normalstahl. Sie berechnen die passende Rohrlänge, lernen die Montage-Schritte mit Fachvokabular kennen, wählen Bauteile mittels technischer Zeichnungen aus und wenden das Gelernte schließlich praktisch an. Die Einheit bietet sich aufgrund ihrer mathematischen, physikalischen und werktechnischen Eigenschaften für den fächerübergreifenden Werk-Unterricht und für Projektwochen an. Die Unterrichtseinheit schlägt den Bogen von der Theorie hin zur praktischen Arbeit im Unterricht. Sie startet mit einer Lebenssituation der Identifikationsfigur Ayla, die mit ihren Eltern und Geschwistern in einer Wohnung lebt. Da das Bad sehr alt ist, wird es von einer SHK-Fachfirma saniert. Eine alte Duschstange soll dabei entsorgt werden, doch Ayla hat eine bessere, kreative Idee: Sie möchte daraus einen Handtuchhalter bauen. Zusammen mit der SHK-Anlagenmechanikerin begibt sie sich an die Arbeit. Die Schülerinnen und Schüler stellen dabei zunächst eigene Überlegungen zu den Materialanforderungen für den Handtuchhalter in einem Feuchtraum an. Es folgt eine Recherche möglicher geeigneter Werkstoffe und deren Eigenschaften. Hierbei geht es unter anderem um Kriterien wie Aufbau der Metalle, Legierungen, Verformbarkeit, Zerspanbarkeit, Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit usw. Im zweiten Schritt geht die Unterrichtseinheit auf die für das konkrete Beispiel notwendige Planungs- und Berechnungsarbeit ein. Hierbei werden auch die Montagetechnik sowie das Befestigungsmaterial und die Werkezuge thematisiert und die Arbeitsschritte aufgezeigt. Dazu gehören unter anderem Trennen (Sägen, Bohren) und Fügen (Schrauben). Die Schülerinnen und Schüler haben anschließend die Möglichkeit, die Arbeit praktisch auszuführen und einen eigenen Handtuchhalter zu bauen. Im letzten Schritt setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit einer technischen Zeichnung auseinander, die bei der richtigen Bauteilbeschaffung von Flanschen unterstützt. Erarbeitet werden die in technischen Zeichnungen üblicherweise verwendeten Elemente sowie deren Fachbezeichnungen. Zudem vervollständigen die Schülerinnen und Schüler die Zeichnung durch Einsetzen selbst ermittelter Maßangaben. Die Unterrichtseinheit ermöglicht den Schülerinnen und Schülern einen indirekten Einblick in die vielfältigen Aufgaben des SHK-Handwerks, indem sie selbst einen eigenen Handtuchhalter für das heimische Badezimmer bauen. Sie zeigt, dass handwerkliches Können und Fachwissen dazu befähigen, auch aus alten Materialien kreativ etwas Neues zu erschaffen. Ein hohes Maß an Paar- beziehungsweise Kleingruppenarbeit ermöglicht selbstständiges Recherchieren, das immer wieder durch Präsentationen und/oder Hinleitungen eingefasst wird. Bei maximal möglicher Selbstständigkeit der Schülerinnen und Schüler hat die Lehrkraft somit immer die Möglichkeit, nachzusteuern. Darüber hinaus trägt die Unterrichtseinheit auch praktische Fertigkeiten aus dem handwerklichen Alltag in den Unterricht. Eine Zuordnungsaufgabe klärt vorab die Reihenfolge der anstehenden Schritte zur Montage eines Handtuchhalters. Schülerinnen und Schüler dürfen dann selbst praktisch tätig werden. Dies gibt eher praktisch veranlagten Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, ihre Fähigkeiten zu zeigen. Für die praktische Umsetzungsphase benötigen die Schülerinnen und Schüler mehrere Unterrichtsstunden, sodass sich dieses Unterrichtsmaterial hervorragend für eine Projektarbeit oder -woche anbietet. Vorkenntnisse zu technischen Zeichnungen sind dabei vorteilhaft, aber nicht zwingend notwendig. Je nach Vorwissen brauchen die Lerngruppen für diese Unterrichtseinheit mindestens sieben Unterrichtsstunden oder entsprechend mehr. Die Lehrkraft ist dafür verantwortlich, die Herstellung eines eigenen Handtuchhalters für zuhause, die Schule oder einen anderen Ort entsprechend zu organisieren. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen unterschiedliche Metalle und ihre Eigenschaften kennen. erfahren Details zur Montage von Metallrohren. üben das Bearbeiten (= Trennen) von Metall sowie die zugehörigen Arbeitsschritte. arbeiten mit technischen Zeichnungen und erlernen deren Grundaufbau und -Systematik. Berechnen die passende Rohrlänge. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren Sachinformationen im Netz. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler üben das Arbeiten in Zweierteams und Kleingruppen. behalten bei praktischen Arbeiten die eigene Sicherheit und die der Mitschülerinnen und Mitschüler im Auge. wertschätzen die handwerkliche Arbeit.

In dieser Unterrichtseinheit für den Chemieunterricht der Sekundarstufe II erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler grundlegende Kenntnisse über die chemischen Vorgänge während der Korrosion. Sie erfahren, welche Faktoren die Korrosion begünstigt, und lernen die Unterschiede gängiger Arten des Korrosionsschutzes kennen. Die chemischen Vorgänge während der Korrosion sind schon lange bekannt, vollständig verhindert werden können sie jedoch nicht. Das Thema Korrosion ist allgegenwärtig und die Wechselwirkungen zwischen Metallen und ihrer Umgebung ziehen jährlich hohe Kosten nach sich. Aber nicht nur hinsichtlich wirtschaftlicher Aspekte, auch angesichts des nachhaltigen Handelns sind Korrosionsschutzmaßnahmen relevant und aktuell. Nachhaltige Lösungen werden immer wichtiger, da sie die Lebensdauer von Werkstoffen und Bauwerken verlängern und durch Ressourcenschonung auch die Umwelt schonen. Diese Unterrichtseinheit kann dem Rahmenlehrplan der Sekundarstufe II zugeordnet werden. Sie orientiert sich an einem Thema, das jedem Menschen in verschiedenen Situationen im Alltag begegnet. In den Rahmenlehrplänen ist die Thematik bundesweit verankert und erfährt insbesondere mit Blick auf Nachhaltigkeit erneute Aufmerksamkeit. Schwerpunkt dieser Unterrichtseinheit ist unter anderem die Vermittlung der chemischen Prozesse, die während der Korrosion ablaufen. Im späteren Verlauf der Einheit wird dann auf verschiedene Faktoren eingegangen, die die Korrosion von Metallen fördern. In diesem Zusammenhang entwickeln die Schülerinnen und Schüler mit dem bisher erlangten Wissen ein Experiment, das die Vorgänge während der Korrosion von Metallen nochmals verdeutlicht. Abschließend wird der Fokus auf die verschiedenen Verfahren des Korrosionsschutzes gelegt. An dieser Stelle kann ergänzend das Thema Korrosionsschutz in Bezug auf Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit in einer fächerübergreifenden Aufgabenstellung betrachtet werden. Dabei kann die Diskussionsrunde entweder in Gruppen- oder Klassengröße erfolgen. Das Thema Korrosion eignet sich gut, um das Interesse der Schülerinnen und Schüler an der Chemie zu wecken, da es sichtbare Berührungspunkte mit im Alltag beobachtbaren Phänomenen bietet. Darüber hinaus bietet es eine gute Grundlage, um die Themen Nachhaltigkeit, Wirtschaft und Innovation am Beispiel und Lernfeld des Gerüstbauhandwerks zu behandeln. Die Unterrichtseinheit eignet sich für den Chemieunterricht der Sekundarstufe II und orientiert sich an den Themenfeldern "Redoxgleichgewichte", "Elektrochemie" beziehungsweise "Elektronenübertragungsreaktionen". Grundlegende chemische Kenntnisse in Bezug auf Redoxreaktionen werden für die Bearbeitung der Aufgaben vorausgesetzt und sollten gegebenenfalls vor der Unterrichtseinheit mit den Schülerinnen und Schülern wiederholt werden. Außerdem sollte die Medienkompetenz vorliegen, themenbezogen und kritisch in verschiedenen Quellen zu recherchieren. Darüber hinaus sind keine weiteren Kenntnisse notwendig. Die Einheit eignet sich als Einstieg in das Thema und bietet ein breites Spektrum an Lernmethoden und Sozialformen, sodass der Unterricht interessant und abwechslungsreich gestaltet werden kann. Für die Erarbeitung der verschiedenen Aufgabenstellungen stehen Arbeitsblätter mit Info-Texten zur Verfügung. Zusätzlich wird in einigen Aufgabenstellungen die eigene Recherchefähigkeit geschult und verbessert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erklären Phänomene der Stoffumwandlung bei chemischen Reaktionen. entwickeln Reaktionsgleichungen anhand ausgewählter Beispiele. erläutern die Bildung eines Lokalelements bei Korrosionsvorgängen. erlangen detailliertes Wissen über verschiedene Korrosionsschutzmaßnahmen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen verschiedene Medienangebote für ihre Recherche. unterscheiden verschiedene Medien und hinterfragen diese kritisch-reflektiert. wählen digitale Inhalte und Informationen selbstständig aus. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können sachlich kommunizieren und Aufgaben in Zusammenarbeit mit anderen Schülern bearbeiten und ausführen. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden. beurteilen die Folgen von Korrosion und Korrosionsschutzmaßnahmen unter ökonomischen und ökologischen Aspekten. Verwendete Literatur Kirsch, W., Schlachter, B. & Mangold, M. (2012a). Fit fürs Abi. Chemie Oberstufenwissen . Schroedel. Pistohl, B. (2015). Abitur-Training: Chemie 2 . Stark Verlag. Stranghöner, N., Baddoo, N. & Stehr, S. (2018). Nichtrostender Stahl im Bauwesen – Bemessung von Stahltragwerken aus nichtrostendem Stahl nach DIN EN 1993-1-4. Stahlbau , 87 (3), 279–283. https://doi.org/10.1002/stab.201820584 .