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Die Schülerinnen und Schüler erlernen wesentliche Punkte zur Beschreibung von Elektronenkonfigurationen von Atomen mittels des Orbitalmodells. Zusätzlich können sie den Begriff Orbital anhand der Quantenzahlen definieren, Elektronenkonfigurationen von Atomen und Ionen darstellen und den Begriff der Hybridisierung mittels der Orbitaltheorie an Beispielen erklären. Der Fokus der Einheit liegt auf der Orbitaltheorie. Diese soll eingeführt und behandelt werden als eine Erweiterung des Bohrschen Atommodells zur Darstellung von Elektronenkonfigurationen und atomaren Zusammenhängen. Die Lernenden sollen hierbei das bekannte Modell von Bohr transformieren und um die Darstellung von Orbitalen erweitern. Hierbei liegt ein weiterer Schwerpunkt der Einheit darauf, dass die Lernenden ein Verständnis für Orbitale entwickeln und deren Elektronenbesetzung für konkrete Atome/Ionen darstellen können. Das Thema ist hierbei stark theorieorientiert, wobei der Fokus der Einheit darauf liegen soll, dass die Lernenden Orbitale und Elektronenkonfiguration handlungsorientiert erleben sollen, um ein konkreteres Verständnis zu entwickeln. Dementsprechend ist diese Einheit mit keinen Experimenten verbunden. Die Unterrichtseinheit ist so angelegt, dass die Schülerinnen und Schüler oft im sozialen Austausch sind und sich Erkenntnis selbst oder gemeinsam mit anderen Lernenden aneignen. Beispielsweise recherchieren Lernende zu chemischen Sachverhalten analog und digital, strukturieren und interpretieren ausgewählte Informationen, verwenden Fachbegriffe korrekt, erklären chemische Sachverhalte und argumentieren fachlich schlüssig, präsentieren Arbeitsergebnisse und tauschen sich mit den Lernenden aus, beschreiben chemische Zusammenhänge qualitativ und modellhaft und diskutieren Grenzen und Möglichkeiten von Modellen. Die Lehrkraft übernimmt eine kontrollierende und moderierende Rolle. Relevanz des Themas Das Orbitalmodell ist die Grundlage, um verschiedene chemische Zusammenhänge zu beschreiben. Beispielsweise die Hybridisierung, quantenmechanische Grundlagen (Unschärferelation, diskrete Energieniveaus von Schwingungszuständen…). Zusätzlich ist es ein erster Einblick in quantenmechanische Betrachtungen von Elementen und deren Zusammenhänge und zeigt, dass es oftmals in der Chemie der Fall ist, dass Modelle aufgestellt werden, um Zusammenhänge zu erklären. Es zeigt dementsprechend auch, dass Modelle fehlerbehaftet sein können oder obsolet werden, da empirische (oder theoretische) Untersuchungen zu gegenteiligen Erkenntnissen geführt haben. Dadurch lernen die Lernenden einmal die Relevanz von Modellen, aber auch die Kritik und die Notwendigkeit der Wandelbarkeit dieser Modelle. Leider ist die Einheit ansonsten sehr theorielastig und besitzt neben dem Aspekt der Modellkritik keine größere Relevanz für den Alltag. Vorkenntnisse Die Lernenden müssen das Bohrsche Atommodell kennen und auf Beispiele anwenden können. Zusätzlich sollte ein chemisches Verständnis für den Umgang mit dem Periodensystem vorhanden sein. So beispielsweise, welche Informationen das Periodensystem zu den einzelnen Elementen enthält, wie man es liest sowie dessen grundlegenden Aufbau. Des Weiteren soll den Schülerinnen und Schülern bekannt sein, wie chemische Bindungen, hier vor allem die kovalente Bindung, konstituiert sind sowie die Darstellung von Molekülen in der Lewis-Schreibweise. Didaktisch-methodische Analyse Die Schülerinnen und Schüler werden am Anfang der Einheit aktiviert, indem sie das bekannte Atommodell von Bohr wiederholen und ihnen direkt eine Erweiterung offenbart wird. Ziel ist, sich die neuen Zusammenhänge möglichst selbstständig oder im Team zu erarbeiten, unter der Kontrolle der Lehrkraft. Dabei wird Methodenvielfalt dadurch erzielt, dass sich die Schülerinnen und Schüler mittels verschiedener Sozialformen und Herangehensweisen die Informationen erarbeiten und anwenden. Hierbei wird viel Wert darauf gelegt, dass trotz starker Theorieauslastung die Schülerinnen und Schüler sich das Modell der Orbitale bildlich vorstellen können. Im Fokus ist hierbei, dass das Bohrsche Modell nicht komplett abgelegt wird, sondern eher weiterentwickelt und erweitert wird. Der Begriff des Modells wird kritisiert und genügend erklärt, damit die Schülerinnen und Schüler den Sinn der Veränderung des Bohrschen Modells erkennen und diese nicht als rein theoretisch ansehen. Binnendifferenzierung wird bei leistungsstärkeren Schülerinnen und Schüler durch weitere Aufgaben und das optionale AB [5] vorangetrieben. Des Weiteren können stärkere Schülerinnen und Schüler in Gruppenarbeiten Rollen übernehmen, in denen sie den schwächeren Schülerinnen und Schüler Inhalte und Themen erklären und sie unterstützen. Zusätzlich besitzt die Lehrkraft einen moderierenden Teil und kann ggf. die schwächeren Schülerinnen und Schüler unterstützen und ihnen weiteres Material, Erklärungen (siehe Links) zuarbeiten. Vorbereitung Arbeitsblätter ausdrucken, Links für Modelle und Simulationen bereits öffnen (ggf. schon an die Tafel projizieren, damit diese immer sichtbar sind). Zusätzlich sollte die Lehrkraft Bastelmaterialien für die Darstellung von Orbitale (siehe Ablauf) bereit stellen können, sollte dieser Teil durchgeführt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben den Begriff Orbital mittels der Quantenzahlen und stellen die Elektronenkonfiguration für konkrete Atome/Ionen auf. wenden das Pauli-Prinzip und die Hundsche Regel. können chemische Zusammenhänge von Orbitalen, Elektronenkonfiguration und Hybridisierung qualitativ erklären. diskutieren Möglichkeiten und Grenzen von Modellen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler suchen und verarbeiten Informationen aus chemischen Sachtexten. transferieren Erkenntnisse aus digitalen Simulationen und können die Simulationen zu Darstellung chemischer Sachverhalte adäquat nutzen. recherchieren zu chemischen Sachverhalten und strukturieren diese. (erstellen Zusammenfassungen und Erklärungen von chemischen Themen im Format eines Kurzvideos/TikTok.) Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kommunizieren über chemische Sachverhalten und helfen sich gegenseitig die Aufgaben zu lösen arbeiten gemeinsam an Problemstellungen und kooperieren, um sich die Lösungen zu erarbeiten

Die Unterrichtseinheit richtet die Sicht auf das Zusammenspiel von Skelett, Muskeln und Sehnen, das Haltung und Bewegung erst möglich macht. Dem Skelett verdanken wir Menschen unseren aufrechten Gang und in Verbindung mit Muskeln und Sehnen die Möglichkeit uns zu bewegen. Außerdem bietet es wichtigen Organen wie Hirn, Herz und Lunge Schutz vor Verletzungen. Trotz dieser lebenswichtigen Funktionen bringen wir das Skelett meistens mit dem Tod in Verbindung. Es taucht in Horrorfilmen auf, klappert in jedem Gruselkabinett und dient als grausige Dekoration an Halloween. Unter diesem Aspekt ist es auch Kindern wohlbekannt. Diese Unterrichtseinheit möchte den Focus wieder auf die ursprüngliche Bedeutung des Skeletts richten. Die Schülerinnen und Schüler lernen die einzelnen Teile des Skeletts kennen. Dabei dient die interaktive Lernumgebung als Plattform für die Internetrecherche, von der aus gezielt kindgemäße Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge angeklickt werden können. Herkömmliche Arbeitsblätter runden die Unterrichtseinheit ab. Arbeitsblätter Arbeitsblatt 1: Die Kinder erfahren und testen, was sie alles an ihrem Körper bewegen können. Arbeitsblatt 2: Die einzelnen Teile des Skeletts werden bezeichnet. Arbeitsblatt 3: Aussagen über einzelne Skelettteile werden mit den entsprechenden Namen verbunden. Die Kontrolle erfolgt über ein Lösungswort. Arbeitsblatt 4: Hier können die Kinder überprüfen, was sie bisher über das Skelett wissen. Arbeitsblatt 5: Form und Aufgabe der Wirbelsäule und die Namen der einzelnen Abschnitte werden dargestellt. Arbeitsblatt 6: Richtiges Sitzen, aber auch richtiges Heben und Tragen schont die Wirbelsäule. Arbeitsblatt 7: Erforschung des Schädels, seiner Teile und ihrer Aufgaben. Arbeitsblatt 8: Die Gelenke als Garanten für unsere Beweglichkeit, verschiedene Gelenkarten. Arbeitsblatt 9: Über das Zusammenspiel von Muskeln und Sehnen, das die Beweglichkeit steuert. Arbeitsblatt 10: Diktattext lesen und Lernwörter üben. Arbeitsblatt 11: Vorgegebene Fremdwörter mit der Endung -ett und ihre Bedeutung werden geübt. Der Wortschatz wird durch weitere Fremdwörter erweitert. Arbeitsblatt 12: An Aussagen über die gelernten Körperteile werden Sätze mit den Konjunktionen weil und denn geübt. Arbeitsblatt 13: Verwandte zu den Wörtern Haltung und Bewegung werden richtig eingeordnet, weitere verwandte Wörter gesucht. Arbeitsblatt 14: Die Kinder entnehmen einem Sachtext Informationen, mit denen sie Fragen zum Text gezielt beantworten können. Eigene Vorstellungen werden grafisch dargestellt. Arbeitsblatt 15: Wörter zu verschiedenen Bewegungen in englischer Sprache lernen und üben. Die Gesundheit der Schülerinnen und Schüler ist abhängig von ihrem Wissen über den Zusammenhang von Haltung und Bewegung und ihrem Skelett mit den dazugehörenden Muskeln und Sehnen. Nur wer weiß, wie die einzelnen Körperteile zusammenspielen, kann sich entsprechend richtig verhalten und Langzeitschäden vermeiden. Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgemäßer Seiten, die den Schülerinnen und Schülern Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Vorkenntnisse: Die Kinder kennen Skelette als gruseliges Detail aus Horrorfilmen oder als Halloween-Verkleidung. Das Thema ist negativ besetzt, weil es mit dem Tod in Verbindung gebracht wird: Sichtbar wird ein Skelett erst nach dem Ableben und der Verwesung eines Lebewesens. Didaktisch-methodische Analyse: Vor Beginn des Projekts ist festzulegen, ob die Arbeit als Paar- oder Gruppenarbeit erfolgen soll und es muss eine entsprechende Einteilung vorgenommen werden (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder von der Lehrkraft bestimmt). Sinnvoll hat sich bei der Arbeit mit der interaktiven Lerneinheit Paararbeit erwiesen, da sich zum einen so die Zahl, der möglicherweise auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und zum anderen die Partnerinnen und Partner sich gegenseitig unterstützen können. Als zusätzliches Angebot können im Bedarfsfall weitere Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen: zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen, weitere Fremdwörter im Wörterbuch suchen, weitere Sätze mit "weil" oder "denn" bilden, weitere Wörter zu den beiden Wortfamilien suchen, den Übungstext als Lauf- oder Dosendiktat schreiben. Es hat sich zudem bewährt, "PC-Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium als erste Ansprechpartner fungieren sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständig arbeiten. Vorbereitung: Die interaktive Lerneinheit kann über den Link oder über die Datei "index", die im Ordner "interaktive-lernumgebung-haltung-und-bewegung" zu finden ist, gestartet werden. Erfolgt der zweite Weg, ist es wichtig, dass alle Dateien inklusive der "index" Datei im Ordner "interaktive-lernumgebung-haltung-und-bewegung" bleiben und der gesamte Ordner heruntergeladen wird. Die Datei "index" kann in einem Internetbrowser geöffnet werden. Es empfiehlt sich, vor Beginn der Projektarbeit in der interaktiven Lerneinheit die Abrufbarkeit der einzelnen Links zu überprüfen. Es kann vorkommen, dass Seiten umziehen oder ganz aus dem Netz genommen werden und deshalb nicht mehr erreichbar sind, was für Irritationen während des Unterrichts sorgen kann. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen Teile und Aufgaben des Skeletts im Zusammenspiel mit den Muskeln und Sehnen wissen um gesunde Haltung und rückenschonendes Tragen kennen Teile und Aufgaben des Schädels Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können gezielte Recherchen im Internet durchführen und als Informationsquelle nutzen können eine interaktive Lerneinheit am Computer bearbeiten können interaktive Übungen (HotPotatoes-Zuordnung, Kreuzworträtsel) durchführen und kennen das Drag & Drop-Prinzip. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich als Partnerinnen und Partner über die Reihenfolge der Aufgaben. helfen sich gegenseitig für die fächerübergreifenden Unterrichtsabschnitte Deutsch, Englisch und Kunst.

In dieser Unterrichtseinheit wird das Kernthema Mobbing behandelt. Der Themenbereich ist aus verschiedenen Gründen für das Fach Ethik/Werte und Normen relevant. Nicht nur in der Sekundarstufe I werden die Schülerinnen und Schüler täglich durch Posts in sozialen Netzwerken oder von anderen Mitgliedern aus der Klasse oder dem Jahrgang beeinflusst. Das Ausmaß des Einflusses hängt vom Individuum ab. Es ist aber nicht zu bestreiten, dass sich viele Schulpflichtige in dieser Altersklasse der Meinung der Masse anpassen, um nicht negativ aufzufallen. Häufig geht dieser Zwang durch die Gruppe mit Mobbing gegen vermeintlich Schwächere einher. Im Gegensatz dazu fühlen sich die passiv Betroffenen hilflos, da sie aus eigener Kraft keinen Ausweg aus ihrer Situation finden. Die Zielsetzung der Unterrichtseinheit besteht in der Sensibilisierung für Mobbinghandlungen. Die Schülerinnen und Schüler sollen dazu befähigt werden, subtile Handlungsweisen als Mobbing zu erkennen und richtig einzuordnen. Darüber hinaus stehen die kritische Reflexion des eigenen Verhaltens sowie die Motivation zum aktiven Eingreifen für ein verbessertes Schul- und Klassenklima im Vordergrund. Das Ziel besteht darin, den Einfluss von Mobbing, aber auch von einem sozial verträglichen Miteinander auf das Wohl der (Schul-)Gemeinschaft zu erkennen. Die Einstiegsfrage in Verbindung mit der Aufgabenstellung auf dem Arbeitsblatt 1 aktiviert die Schülerschaft zu einer spontanen Auseinandersetzung mit dem Thema. Im Anschluss findet die Gruppenarbeitsphase als Vertiefung statt. Die dritte und vierte Unterrichtsstunde dienen sowohl der Rekapitulation als auch der Konsolidierung von bereits erworbenen Fachkompetenzen. Im Rahmen der Vorbereitung werden die Arbeitsblätter ausgedruckt, Gegenstände für die Einstiegsphase und die Aufgaben auf dem ersten Arbeitsblatt beschafft und technische Geräte (z. B. Whiteboard) auf ihre einwandfreie Funktionsfähigkeit überprüft. Beide Tätigkeiten fallen in den Zuständigkeitsbereich der Fachlehrkraft. Mobbing ist als Thema in vielfacher Hinsicht von Bedeutung. In dem Unterrichtsfach steht unter anderem die Vermittlung von Soft Skills, also sozialen Kompetenzen, im Mittelpunkt. In der Sekundarstufe I sind die Schülerinnen und Schüler im Schnitt 12 bis 15 Jahre alt. In dieser Altersgruppe sind aktiv und passiv erlebtes Mobbing keine Ausnahme. Diese persönlichen Erfahrungen versetzen sie in die Lage, einen leichteren Einstieg in die Thematik zu finden. Vorkenntnisse in Bezug auf das Vokabular sind ebenfalls nötig. Der Begriff "Mobbing" ist den meisten Schülerinnen und Schülern bekannt. Somit ist eine Begriffsdefinition überflüssig. Es steht der Lehrkraft jedoch frei, Synonyme wie "Ärgern" zu verwenden. Dabei sollte eine klare Trennung zwischen Konflikten unter gleich starken Parteien und manifesten Mobbinghandlungen vorgenommen werden. Zudem ist eine Abgrenzung von Mobbing und dem sprichwörtlichen Ärgern erforderlich, damit das Wesentliche beider Begriffe von der Klasse richtig verstanden wird. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen den Unterschied zwischen Spaß und Ernst kennen. Erkennten, dass Mobbing entgegen der weit verbreiteten Meinung kein Spaß ist. entwickeln sie Handlungsvorschläge und Methoden zur gewaltfreien Kommunikation. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen Präsentationstechniken wie Beamer oder Whiteboard, um ihre Arbeitsergebnisse darzustellen. lernen die fachgerechte Verwendung technischer Hilfsmittel kennen. vertiefen ihre Medienkompetenzen durch den praktischen Einsatz digitaler Werkzeuge. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten selbstständig und eigenverantwortlich in Stillarbeit. entwickeln Teamfähigkeit durch die Zusammenarbeit in Kleingruppen. üben sachliche und konstruktive Kritik im Austausch in der Klassengemeinschaft. präsentieren ihre Arbeitsergebnisse vor der gesamten Klasse.

Nicht nur Menschen, auch Maschinen müssen Lernen, dabei gibt es viele Gemeinsamkeiten und einige Unterschiede. In dieser Unterrichtseinheit werden Grundlagen menschlicher und künstlicher Intelligenz und Lernstrategien behandelt. In dieser Einheit wird ausgehend vom Aufbau des menschlichen Gehirns über neuronale Netzwerke (die hier nur oberflächlich behandelt werden) zu grundlegenden Lernstrategien ein Bogen gespannt. Alle Bereiche sind so angelegt, dass sie auch ohne Vorwissen allgemein verständlich sind. Es wurde dafür bewusst auf vertiefende Einblicke verzichtet. Diese können aber von der Lehrkraft an jeder Stelle selbst eingebaut werden, ohne den Bogen selbst zu verlassen. Abgerundet wird die Einheit durch einen kurzen Ausblick zu Superintelligenz und einer sehr spielerischen Aufgabe zum verstärkenden Lernen. Das Thema Künstliche Intelligenz (KI) besitzt eine hohe Relevanz für Schülerinnen und Schüler, nicht zuletzt aufgrund ihrer eigenen schulischen Erfahrungswelt, in der sowohl menschliches als auch maschinelles Lernen eine zentrale Rolle spielen. Diese Alltagsnähe trägt wesentlich zur Motivation bei, sich mit der Thematik auseinanderzusetzen. Für die Bearbeitung des Arbeitsblattes sind grundsätzlich keine speziellen Vorkenntnisse erforderlich. Kenntnisse über den Aufbau des menschlichen Gehirns sowie über neuronale Netzwerke können jedoch förderlich sein und bei entsprechender Verknüpfung das Verständnis vertiefen. Das Arbeitsblatt bietet eine gute Gelegenheit, an eventuelles Vorwissen aus dem Biologieunterricht anzuknüpfen und so einen motivierenden Einstieg zu gestalten. Die erste Aufgabe ist spielerisch angelegt und ermöglicht so einen niedrigschwelligen Zugang zum Thema, während die zweite Aufgabe stärker Schülerinnen und Schüler mit mathematisch-physikalischem Interesse anspricht. Für die Bearbeitung der Labyrinth-Aufgabe empfiehlt es sich, die zugehörige Abbildung im Anhang in Originalgröße auszudrucken und jedem Schülerteam (bestehend aus zwei Personen) zur Verfügung zu stellen, um eine effektive und anschauliche Bearbeitung zu ermöglichen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verstehen den Zusammenhang zwischen dem Aufbau des Gehirns und dem Lernen. erfassen, dass KI und das menschliche Gehirn viele Gemeinsamkeiten haben. lernen spielerisch eine Lernstrategie kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen weiterführende Internetquellen. interpretieren Graphiken. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten spielerisch an der Lösung einer Aufgabe in Paararbeit.