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Materialsammlung Geometrie

Unterrichtseinheit

Hier finden Sie Unterrichtseinheiten und Anregungen zum Unterricht mit digitalen Medien im Fach Mathematik zum Thema Geometrie. Die hier vorgestellte Lernumgebung bietet die Grundlage für eine Unterrichtssequenz, in der die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung der Parameter in der allgemeinen Sinusfunktion f(x) = a sin(b(x+c)) + d experimentell entdecken können. Insbesondere wird die Beziehung zwischen den Parameterwerten im Funktionsterm und dem Verlauf des zugehörigen Graphen sichtbar und damit erschließbar. Die Schülerinnen und Schüler können dabei weitgehend eigenverantwortlich, selbstständig und kooperativ arbeiten. Die dynamischen Arbeitsblätter und ihre Einsatzmöglichkeiten im Unterricht zeigen somit auf, wie Ziele von SINUS-Transfer mithilfe neuer Medien verfolgt und umgesetzt werden können (Modul 1: Weiterentwicklung der Aufgabenkultur; Modul 8: Aufgaben für kooperatives Arbeiten; Modul 9: Verantwortung für das eigene Lernen stärken). Die Grundlage dafür bildet das kostenlose Programm GEONExT. Es kann von der Grundschule bis zur Analysis der gymnasialen Oberstufe vielfältig und flexibel genutzt werden, als eigenständige Anwendung oder im Rahmen dynamischer Arbeitsblätter auf HTML-Basis. GEONExT wurde und wird an der Universität Bayreuth entwickelt. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Bedeutung von Parametern in der Sinusfunktion experimentell entdecken. Beziehungen zwischen Funktionstermen und Funktionsgraphen erschließen. weitgehend eigenverantwortlich und kooperativ arbeiten. Thema Parameter in der Sinusfunktion Autor Dr. Volker Ulm Fach Mathematik Zielgruppe 10. bis 11. Jahrgangsstufe Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Browser mit Java-Unterstützung, Java Runtime Environment (kostenloser Download) Software GEONExT (kostenloser Download) Die Entwicklung allgemeiner Einsichten Welche Bedeutung haben die Parameter in der allgemeinen Sinusfunktion f(x) = a sin(b(x+c)) + d ? Wie wirken sich Veränderungen der Parameterwerte auf den Verlauf des Funktionsgraphen aus? In der Regel verläuft die Untersuchung derartiger Fragen so, dass die Schülerinnen und Schüler zunächst für einige Parameterwerte Funktionsgraphen zeichnen. Derartige Bilder finden sich in allen gängigen Schulbüchern im entsprechenden Kapitel. In einem entscheidenden nachfolgenden Schritt kommt es allerdings darauf an, dass sich die Schülerinnen und Schüler allmählich von den konkreten Parameterwerten und konkreten Funktionsgraphen lösen und allgemeine Einsichten entwickeln wie etwa: " Wird im Funktionsterm f(x) = sin(bx) der Betrag von b größer, so wird die Sinuskurve in x-Richtung gestaucht. Wird der Betrag von b kleiner, wird die Sinuskurve in x-Richtung auseinander gezogen." Dieser gedankliche Abstraktionsschritt von konkreten Zahlenwerten hin zu allgemeinen Parametern ist nicht zu unterschätzen. Dynamische Mathematiksoftware macht Prozesse sichtbar Die Schülerinnen und Schüler müssen anhand von Erfahrungen an einzelnen Graphen Vorstellungen über Veränderungsprozesse entwickeln, nämlich: Wie verändert sich der Funktionsgraph, wenn man den im Funktionsterm enthaltenen Parameter kontinuierlich variiert? An der Tafel oder auf Papier können bei der Beschäftigung mit derartigen Fragen immer nur einige wenige Graphen gezeichnet werden. Eine kontinuierliche Deformation und Verschiebung der Graphen bei Parametervariation ist mit traditionellen Unterrichtsmitteln allenfalls in der Vorstellung realisierbar. Die statischen Bilder an der Tafel und im Schülerheft gleichen dabei Momentaufnahmen eines dynamischen Prozesses. Dynamische Mathematiksoftware macht diese Prozesse sichtbar: Die kontinuierliche Variation der Parameter bewirkt kontinuierliche Streckungen und Verschiebungen der Graphen. Auf diese Weise treten die zu Grunde liegenden stetigen funktionalen Abhängigkeiten ausgesprochen deutlich hervor. Unterrichtsverlauf und technische Hinweise Die Schülerinnen und Schüler entdecken Zusammenhänge experimentell und fixieren ihre Ergebnisse. Diese werden dann im Plenum präsentiert. Bezug der Unterrichtseinheit zu SINUS-Transfer Weiterentwicklung der Aufgabenkultur, Aufgaben für kooperatives Arbeiten, Verantwortung für das eigene Lernen stärken Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten den Einstieg in die Sinusfunktion weitgehend eigenständig und kooperativ. Dynamische Arbeitsblätter helfen dabei, die jeweilige Problem- oder Aufgabenstellung zu veranschaulichen. Ein virtuelles Experiment zur Pendelbewegung stellt den Anwendungsbezug her. Wenn die Sinusfunktion im Unterricht eingeführt wird, geschieht dies meist durch Angabe des Funktionsterms, Erstellen einer Wertetabelle und die anschließende Zeichnung des Funktionsgraphen. Demgegenüber ist der Zugang durch dynamische Arbeitsblätter intuitiver und experimenteller. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Darstellung von Sinus, Cosinus und Tangens am Einheitskreis wiederholen. die Darstellung des Bogenmaßes am Einheitskreis wiederholen. eine Einführung und Definition der Sinusfunktion erarbeiten. die Bedeutung der Sinusfunktion für die Beschreibung von Schwingungsvorgängen erkennen. eigenständig und kooperativ mathematische Zusammenhänge erarbeiten und dokumentieren. Thema Einführung der Sinusfunktion Autor Dr. Markus Frischholz Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 9 bis 10 Zeitraum 1 Stunde Technische Voraussetzungen idealerweise ein Rechner pro Person, Browser mit Java-Unterstützung, Java Runtime Environment (kostenloser Download) Software Mit GEONExT (kostenloser Download) können Sie eigene dynamische Materialien erstellen. Zur Nutzung der hier angebotenen Arbeitsblätter ist die Software jedoch nicht erforderlich. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Zusammenhang zwischen der Darstellung des Sinus, Kosinus und Tangens am Einheitskreis und der dazugehörigem Graphen erkennen. besondere Eigenschaften der Sinus-, Kosinus- und Tangensfunktion benennen. Thema Einführung der Sinus-, Kosinus- und Tangensfunktion Autorin Sandra Schmidtpott Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 9 und 10 Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Browser mit Java-Unterstützung, idealerweise Beamer Bei der Einführung der Sinus- und der Kosinusfunktion sowie der Tangensfunktion stehen zu Beginn die Seitenverhältnisse im rechtwinkligen Dreieck im Mittelpunkt. Die Schülerinnen und Schüler lernen Berechnungen mithilfe von Sinus, Kosinus und Tangens am rechtwinkligen Dreieck durchzuführen und entdecken hierbei die Zusammenhänge zwischen den Funktionen. Mehrwert des Applets und Unterrichtsverlauf Warum Sie auf das Applet nicht verzichten sollten und wie Sie es im Zusammenhang mit einem Arbeitsblatt einsetzen können. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Definition des Sinus, Cosinus und Tangens eines Winkels als Seitenverhältnis in einem rechtwinkligen Dreieck kennen und anwenden. die x- und y-Koordinate eines Punktes P auf dem Einheitskreis bestimmen können. begründen können, warum beim rechtwinkligen Dreieck im Einheitskreis die Katheten als Sinus (alpha) und Cosinus (alpha) bezeichnet werden. für die Winkel 0° < alpha < 90° die entsprechenden Seitenverhältnisse berechnen. besondere Seitenverhältnisse (alpha = 0°, alpha = 90°, ... ) und die Periodizität der Funktionsgrafen angeben können. Thema Vom Dreieck zur Funktion - Einführung der trigonometrischen Funktionen mit GeoGebra Autoren Sandra Schmidtpott, Markus Hohenwarter Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 9, zur Wiederholung auch Klasse 10 Zeitraum 2 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Rechner in ausreichender Zahl für die Partnerarbeit; die Nutzung der dynamischen GeoGebra-Arbeitsblätter erfordert Java (Version 1.4 oder höher, kostenfrei) Die Schülerinnen und Schüler mussten für den Einsatz der dynamischen Arbeitsblätter nicht extra im Umgang mit dem Programm GeoGebra geschult werden. Lehrerinnen und Lehrern, die sich noch nicht mit GeoGebra auskennen, sei jedoch empfohlen, sich mit den Arbeitsblätter vor deren Einsatz im Unterricht gründlich vertraut zu machen, da die Schülerinnen und Schüler doch immer mehr entdecken, als man erwartet und dann entsprechende Fragen stellen. Durch den Einsatz der GeoGebra-Arbeitsblätter konnte dynamisch erklärt und veranschaulicht werden, wie die Funktionen entstehen und welche Eigenschaften sie besitzen. Über die Verwendung in Klasse 9 hinaus lassen sich die Materialien in Klasse 10 zur Wiederholung einsetzen, wenn die Eigenschaften der trigonometrischen Funktionen noch einmal aufgegriffen werden. Unterrichtsverlauf Hinweise zum Einsatz der Arbeitsblätter Die dynamischen Arbeitsblätter der Unterrichtseinheit können Sie von der GeoGebra-Homepage als ZIP-Datei herunterladen. Markus Hohenwarter ist zurzeit Dissertant an der Abteilung für Didaktik der Mathematik , Universität Salzburg. Sein Dissertationsprojekt GeoGebra wird von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften gefördert. Er hat die dynamischen Arbeitsblätter zu dieser Unterrichtseinheit entwickelt. Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Kenntnisse zu den trigonometrischen Zusammenhängen im rechtwinkligen Dreieck selbstständig einschätzen lernen. erkannte Defizite im Bereich dieser Zusammenhänge selbstständig beheben. die trigonometrischen Zusammenhänge im rechtwinkligen Dreieck auf unterschiedliche Aufgabenstellungen anwenden können. Thema Trigonometrie mit GeoGebra - ein variables Übungskonzept Autor Andreas Meier Fach Mathematik Zielgruppe 9. und 10. Klasse Zeitraum 2-3 Stunden, je nach Unterrichtsintention Medien Internet Technische Voraussetzungen mindestens ein Computer mit Internetzugang für je zwei Personen, Java Runtime Environment (kostenloser Download), Browser mit aktiviertem Javascript Unterrichtsplanung Verlaufsplan: Trigonometrie mit Geogebra Alle dynamischen Darstellungen der HTML-Seiten wurden mit der kostenlosen Mathematiksoftware GeoGebra erstellt. Durch das Konzept, algebraische mit geometrischen Elementen zu verbinden, eignet sich dieses Programm sehr gut für die Erstellung interaktiver dynamischer Lernumgebungen. Für die reine Anwendung der hier vorgestellten Materialien ist die Software jedoch nicht nötig. Voraussetzungen, Einführung und Nutzung der Arbeitsblätter Auf die Warm-up-Phase mit Übungen zur Selbstkontrolle und Leistungsbestimmung erfolgt das eigenverantwortliche Aufarbeiten von Defiziten und die Festigung des Gelernten. Besonderheiten interaktiver Lernumgebungen Allgemeine Informationen zu den Vorteilen der Nutzung interaktiver Übungsumgebungen und ihrer Rolle als Elemente eines methodisch und medientechnisch abwechslungsreichen Mathematikunterrichts. Die Winkelfunktionen werden üblicherweise am Dreieck oder Einheitskreis definiert. Phänomenbetrachtungen oder Experimente sind die Ausnahme und tauchen, wenn überhaupt, erst als Anwendung auf. Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit wird die Sinusfunktion dagegen aus der Anwendung heraus als Schwingungsfunktion eingeführt. Die Trigonometrie erscheint als Nebenprodukt dieser Schwingungsfunktion. Dabei können Computeralgebrasysteme, einfache Funktionenplotter oder geeignete Java-Applets zur schnellen Überprüfung von Hypothesen eingesetzt werden. Die Schülerinnen und Schüler "spielen" dabei mit den Parametern Amplitude, Periodenlänge oder Frequenz, während die Folgen ihrer Experimente am Bildschirm dynamisch dargestellt und analysiert werden können. Mühsame und langwierige Zeichnungen bleiben ihnen erspart. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Bedeutung der Sinusfunktion zur Beschreibung von Schwingungen verschiedener Perioden und Amplituden verstehen. über das physikalische Phänomen Schwebung ein Additionstheorem erhören. Thema Die Sinusfunktion zur Beschreibung von Schwingungen und Schwebungen Autor Stefan Burzin Fächer Mathematik, Physik (fächerübergreifend) Zielgruppe Klasse 10 Zeitraum 8 Stunden (je nach Vertiefung) Technische Voraussetzungen CAS (zum Beispiel Derive oder Maple), Funktionenplotter oder geeignete Java-Applets (für die Applets benötigen Sie einen Browser mit Java-Unterstützung, Java Runtime Environment ); idealerweise Beamer Planung Sinusfunktion - Schwingungen und Schwebungen Im herkömmlichen Unterricht wird der Sinus über Streckenverhältnisse im Dreieck eingeführt. Die Sinusfunktion wird mehr oder weniger als Erweiterung der Definitionsmenge plausibel gemacht. Dabei hat die Funktion eine sehr wichtige und auch anschauliche Anwendung: Die Beschreibung periodischer Vorgänge. Die Addition zweier Schwingungen mit geringem Frequenzunterschied kann zunächst hörbar erfahren werden (zum Beispiel durch das Überblasen zweier ähnlich gefüllter Flaschen oder mithilfe der klassischen Stimmgabeln aus der Physik). Danach experimentieren die Schülerinnen und Schüler mit einem Funktionenplotter oder einem vergleichbaren digitalen Werkzeug. Unterrichtsverlauf "Sinusfunktion" Zunächst wird als periodischer Vorgang die Sonnenaufgangskurve untersucht. Rein harmonische Schwingungen werden dann mithilfe des Computers betrachtet. Arbeitsmaterialien Experimente und alle Arbeitsblätter zu den Themen Sonnenaufgangszeiten, Frequenzen, Schwebungen und Sinusfunktionen im Überblick Bezug der Unterrichtseinheit zu SINUS-Transfer Weiterentwicklung der Aufgabenkultur, Fächergrenzen erfahrbar machen - Fachübergreifendes und fächerverbindendes Arbeiten Die Schülerinnen und Schüler sollen den Umgang mit der Sinusfunktion, ihrer Gleichung und ihren Parametern festigen. mithilfe der Parameter Amplitude, Frequenz und Nullphasenwinkel eine Sinusfunktion gezielt beeinflussen. die Sinusschwingung als ein Bindeglied der Fächer Mathematik, Physik und Musik erkennen. durch die Hörbeispiele eine direkte Verbindung zwischen den Unterrichtsfächern Musikerziehung und Mathematik kennen lernen. die mathematischen Entsprechungen der Begriffe "Tonhöhe" und "Lautstärke" kennen. den Aufbau eines Tons durch Überlagerung seiner Partialtöne kennen. das Phänomen der Schwebung kennen lernen. mit dem Prinzip der Fourier-Analyse vertraut sein und Anwendungsgebiete kennen. Thema Schwingungen in Mathematik, Musik und Physik Autorin Judith Preiner Fächer Mathematik, fächerübergreifend auch Musik, Physik Zielgruppe Gymnasium, Klasse 10; als experimentelle Idee zu den Trigonometrischen Funktionen auch Jahrgangsstufe 11 Zeitraum 6 bis 8 Unterrichtsstunden für die Bearbeitung der Unterrichtsmaterialien; bei fächerübergreifendem Unterricht erweiterbar Technische Voraussetzungen Computer in ausreichender Anzahl mit Soundkarte und Software zum Abspielen von MP3-Dateien, Lautsprecher und Kopfhörer (für Einzel- oder Partnerarbeit), ein Computer mit Beamer (für Lehrerpräsentationen) Software Internet-Browser, Java (Version 1.4.2 oder höher) zur Bearbeitung der Applets Planung Verlaufsplan Schwingungen Sie können alle Arbeitsmaterialien (sieben dynamische Arbeitsblätter) und die umfangreiche Lehrerinformation ("Lexikon" zu den Fachbegriffen, Lösungen der Arbeitsaufträge und Unterrichtsanregungen) von der GeoGebra-Homepage als ZIP-Datei herunterladen. Die hier vorgestellte Lernumgebung bietet die Grundlage für eine Unterrichtssequenz, in der die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung der Parameter in der allgemeinen Sinusfunktion f(x) = a sin(b(x+c)) + d experimentell entdecken können. Insbesondere wird die Beziehung zwischen den Parameterwerten im Funktionsterm und dem Verlauf des zugehörigen Graphen sichtbar und damit erschließbar. Die Schülerinnen und Schüler können dabei weitgehend eigenverantwortlich, selbstständig und kooperativ arbeiten. Die dynamischen Arbeitsblätter und ihre Einsatzmöglichkeiten im Unterricht zeigen somit auf, wie Ziele von SINUS-Transfer mithilfe neuer Medien verfolgt und umgesetzt werden können (Modul 1: Weiterentwicklung der Aufgabenkultur; Modul 8: Aufgaben für kooperatives Arbeiten; Modul 9: Verantwortung für das eigene Lernen stärken). Die Grundlage dafür bildet das kostenlose Programm GEONExT. Es kann von der Grundschule bis zur Analysis der gymnasialen Oberstufe vielfältig und flexibel genutzt werden, als eigenständige Anwendung oder im Rahmen dynamischer Arbeitsblätter auf HTML-Basis. GEONExT wurde und wird an der Universität Bayreuth entwickelt. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Bedeutung von Parametern in der Sinusfunktion experimentell entdecken. Beziehungen zwischen Funktionstermen und Funktionsgraphen erschließen. weitgehend eigenverantwortlich und kooperativ arbeiten. Thema Parameter in der Sinusfunktion Autor Prof. Dr. Volker Ulm Fach Mathematik Zielgruppe 10. bis 11. Jahrgangsstufe Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Browser mit Java-Unterstützung, Java Runtime Environment (kostenloser Download) Software GEONExT (kostenloser Download) Die Entwicklung allgemeiner Einsichten Welche Bedeutung haben die Parameter in der allgemeinen Sinusfunktion f(x) = a sin(b(x+c)) + d ? Wie wirken sich Veränderungen der Parameterwerte auf den Verlauf des Funktionsgraphen aus? In der Regel verläuft die Untersuchung derartiger Fragen so, dass die Schülerinnen und Schüler zunächst für einige Parameterwerte Funktionsgraphen zeichnen. Derartige Bilder finden sich in allen gängigen Schulbüchern im entsprechenden Kapitel. In einem entscheidenden nachfolgenden Schritt kommt es allerdings darauf an, dass sich die Schülerinnen und Schüler allmählich von den konkreten Parameterwerten und konkreten Funktionsgraphen lösen und allgemeine Einsichten entwickeln wie etwa: " Wird im Funktionsterm f(x) = sin(bx) der Betrag von b größer, so wird die Sinuskurve in x-Richtung gestaucht. Wird der Betrag von b kleiner, wird die Sinuskurve in x-Richtung auseinander gezogen." Dieser gedankliche Abstraktionsschritt von konkreten Zahlenwerten hin zu allgemeinen Parametern ist nicht zu unterschätzen. Dynamische Mathematiksoftware macht Prozesse sichtbar Die Schülerinnen und Schüler müssen anhand von Erfahrungen an einzelnen Graphen Vorstellungen über Veränderungsprozesse entwickeln, nämlich: Wie verändert sich der Funktionsgraph, wenn man den im Funktionsterm enthaltenen Parameter kontinuierlich variiert? An der Tafel oder auf Papier können bei der Beschäftigung mit derartigen Fragen immer nur einige wenige Graphen gezeichnet werden. Eine kontinuierliche Deformation und Verschiebung der Graphen bei Parametervariation ist mit traditionellen Unterrichtsmitteln allenfalls in der Vorstellung realisierbar. Die statischen Bilder an der Tafel und im Schülerheft gleichen dabei Momentaufnahmen eines dynamischen Prozesses. Dynamische Mathematiksoftware macht diese Prozesse sichtbar: Die kontinuierliche Variation der Parameter bewirkt kontinuierliche Streckungen und Verschiebungen der Graphen. Auf diese Weise treten die zu Grunde liegenden stetigen funktionalen Abhängigkeiten ausgesprochen deutlich hervor. Unterrichtsverlauf und technische Hinweise Die Schülerinnen und Schüler entdecken Zusammenhänge experimentell und fixieren ihre Ergebnisse. Diese werden dann im Plenum präsentiert. Bezug der Unterrichtseinheit zu SINUS-Transfer Weiterentwicklung der Aufgabenkultur, Aufgaben für kooperatives Arbeiten, Verantwortung für das eigene Lernen stärken

  • Mathematik / Rechnen & Logik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Quantenphysik multimedial: Drehoperator

Video

Zustände und Operatoren sind das entscheidende Konzept für den Weg in die Quantendimension. Zum Verständnis einer wichtigen Klasse von Operatoren, den Drehoperatoren, werden in dem Lehrvideo Alltagsgegenstände zur Demonstration verwendet. Mit einfachen Drehoperationen gelingt es, alle möglichen Schwingungsmoden auf der zweidimensionalen Kugeloberfläche zu erzeugen, indem man die Gesamtzahl l von azimutalen Knotenlinien durch geeignete Drehoperationen in m rechts- beziehungsweise linksdrehende Knotenlinien umwandelt. Bei genauerem Blick auf die Drehoperatoren fällt auf, dass ein Operator Eigenschaften eines Zustands manipuliert. Ein Zustand ist allgemein ein komplexer Gegenstand mit vielen verschiedenen Eigenschaften. Dabei könnte es sich auch um einen alltäglichen Gegenstand wie eine Banane handeln. Der Zustand "Banane" hat viele verschiedene Eigenschaften, wie zum Beispiel Form, Farbe, Geschmack und natürlich kann man die Banane auch drehen. In drei Dimensionen gibt es drei verschiedene Drehachsen: Die x- y- oder z-Achse. Der Drehoperator D manipuliert ausschließlich die Dreheigenschaft der Banane. Die Durchführung mehrerer Drehungen nacheinander (erst eine 90° Drehung um die z-Achse und dann eine 90° Drehung um die y-Achse) zeigt, dass die Banane nicht mehr steht, sie liegt auf dem Rücken. Bei den Drehoperationen gibt es eine Besonderheit, denn führt man dieselben Drehoperationen in umgekehrter Reihenfolge durch, also erst eine Drehung um die y-Achse und dann um die z-Achse, ergibt sich bei identischem Ausgangszustand ein anderer Endzustand der Banane. Die Banane liegt nicht mehr auf dem Rücken, sondern auf der Seite. Die Drehoperationen kommutieren nicht, das heißt, die Reihenfolge der Anwendung spielt eine entscheidende Rolle. Zuletzt soll noch ein etwas anderer Zustand betrachtet werden: eine um die z-Achse rotierende Banane, bezeichnet mit RzB. Die Anwendung eines Drehoperators um die Rotationsachse der Banane ändert den Zustand nicht, es liegt ein sogenannter Eigenzustand vor. Allgemein gesprochen ändert sich der Eigenzustand nicht durch Anwendung des zugehörigen Operators. Aber Vorsicht! Nur der Drehoperator, der um die vorgegebene Rotationsachse des Zustands eine zusätzliche Drehung ausführt, ändert den Zustand nicht. Eine Drehung um die falsche Achse ändert den Zustand sehr wohl. Das hier vorgestellte Video ist Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Konstruktion eines berührungslosen Seifenspenders mit dem Arduino

Kopiervorlage

Mit diesem Arbeitsmaterial konstruieren und programmieren die Schülerinnen und Schüler einen berührungslosen Seifenspender mit dem Arduino. Es wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt und eignet sich für den hybriden Einsatz im Präsenz- und Fern-Unterricht. Nicht erst seit der Corona-Pandemie zeigt sich, dass gründliches Händewaschen wichtig ist, um sich vor der Ansteckung mit Krankheiten zu schützen. Allerdings könnte auch ein Seifenspender eine potentielle Infektionsquellen darstellen, da er mit eventuell infektiösen Händen angefasst wird. Die Lösung dieses Problems: ein berührungsloser Seifenspender. Das Prinzip dahinter ist, dass man sich mit der Hand dem Seifenspender nähert und dann automatisch eine bestimmte Menge Seife abgegeben wird. In diesem Arbeitsmaterial konstruieren und programmieren die Schülerinnen und Schüler mit dem Arduino einen solchen Seifenspender aus einem handelsüblichen Seifenspender mit Pumpmechanismus. Zunächst installieren die Lernenden die Software für den Arduino und lernen Schritt für Schritt die Programmstruktur kennen. Dazu lassen sie in einem ersten Schritt eine LED mit dem Arduino blinken. Anschließend erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler anhand einer Online-Anleitung weitere Befehle, um die LED in verschiedenen Farben leuchten zu lassen. Schließlich programmieren Sie den Arduino und einen Ultraschallsensor, um Abstände messen zu können. Mit diesem Vorwissen starten die Lernenden in das Projekt, einen berührungslosen Seifenspender zu konstruieren. Dabei orientieren sich die Schülerinnen und Schüler an einer Beispiel-Konstruktion. Zusätzlich zum Seifenspender sind die Lernenden angehalten, weitere Zusatzfunktionen in den Seifenspender zu integrieren. Das Arbeitsmaterial kann hybrid im Präsenz- und im Fern-Unterricht eingesetzt werden. Benötigte Materialien Arduino Set (Mikrocontroller-Board, Kabel, Breadboard, Ultraschallsensor oder IR-Entfernungsmesser, LEDs) Metallgetriebe-Drehmoment-Servo Seifenspender Computer / Laptop Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die Grundlagen des Programmierens mit C++. lernen den Arduino als Beispiel für einen Mikrocontroller kennen. nutzen den Arduino, um einen berührungslosen Seifenspender zu konstruieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler orientieren sich bei der Arbeit an Anleitungen aus dem Internet. sichern ihre Arbeitsergebnisse digital in Form von Fotos und Videos. nutzen den Computer zur Recherche und zur Programmierung. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten selbstständig oder arbeitsteilig.

  • Technik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Leben im Grenzgebiet der DDR – Sekundarstufe II

Kopiervorlage

Das Unterrichtsmaterial für die Sekundarstufe II zum Film "Es gab kein Niemandsland" thematisiert das Leben der Menschen im Sperrgebiet der DDR, direkt an der innerdeutschen Grenze. Die kleine Gemeinde Großburschla an der thüringisch-hessischen Grenze lag 28 Jahre lang unmittelbar an der innerdeutschen Grenze und war fast vollständig von den Grenzsicherungsanlagen der DDR eingeschlossen. Der Film "Es gab kein Niemandsland" zeigt eindrucksvoll die Erfahrungen der Menschen im Sperrgebiet. Die DVD kann hier bei der Bundesstiftung zur Aufarbeitung der SED-Diktatur für 5 Euro erworben werden. Das Arbeitsmaterial ermöglicht es, anhand von 11 Modulen den Film im Unterricht der Sekundarstufe I einzusetzen und mit den Schülerinnen und Schülern zu bearbeiten. Im Hintergrund steht dabei immer die Frage nach der Verbindung von weltpolitischen Bedingungen und deren Auswirkungen auf das alltägliche Leben der Menschen. Diese Unterrichtsmaterialien wurden erstellt von paedigi. Sachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nennen die wichtigsten Merkmale der innerdeutschen Grenze. beschreiben die Perspektive der SED-Diktatur und der Bundesrepublik auf die innerdeutsche Grenze. erläutern die Bedeutung der innerdeutschen Grenze im Kontext weltpolitischer Entwicklungen. beschreiben, welche Funktion das MfS hatte und wie die Beziehung der Bevölkerung zum MfS war. nennen Gründe und Folgen einer Flucht aus der DDR. skizzieren, mit welchen Problemen und Besonderheiten die Menschen, die im Sperrgebiet wohnten, leben mussten. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erschließen gezielt Informationen über das Leben an der Grenze, die Flucht aus der DDR und das MfS aus dem Film. interpretieren Ausschnitte des Films. recherchieren in verschiedenen Medien nach Fluchtschicksalen und Ländern, die durch eine vergleichbare Grenze getrennt sind. fassen Ergebnisse ihrer Recherchen in Form von Präsentationen und Wandzeitungen zusammen. vergleichen die Rolle von Geheimdiensten in heutigen Demokratien mit der Rolle des Mfs in der DDR. Urteilskompetenz Die Schülerinnen und Schüler bewerten die im Film geäußerten Meinungen der Bewohnerinnen und Bewohner, erkennen ihre Subjektivität und gehen kritisch mit den verschiedenen Perspektiven um. bewerten die Rolle, die der Staat im Alltag der Menschen in Großburschla spielte. erörtern, ob und wann eine Zwangsumsiedlung gerechtfertigt sein kann. beurteilen die Rolle von Grenzsoldaten in der DDR und reflektieren deren persönlichen Ängste und Motivationen.

  • Geschichte
  • Sekundarstufe II

Widerstand von Frauen in der Sowjetischen Besatzungszone (SBZ) und frühen DDR

Kopiervorlage

Das Unterrichtsmaterial zum Film "Widerstand von Frauen in der SBZ und frühen DDR" thematisiert die Methoden, Motive und Biografien von fünf Frauen, die für ihren Widerstand in der DDR inhaftiert wurden. Bereits vor der Gründung der DDR gab es in der Bevölkerung Widerstand gegen die Bedrohung von Demokratie und Freiheit durch den Aufbau einer kommunistischen Gesellschaftsordnung. Unter den Aktivisten waren auch viele junge Frauen, die nach den Erfahrungen der NS-Diktatur und des Krieges die Hoffnung auf eine bessere und freiere Gesellschaft antrieb, aktiv zu werden. Der Film "Widerstand von Frauen in der SBZ und frühen DDR" porträtiert fünf Frauen, die Widerstand leisteten und dabei mit Haft und einige sogar mit ihrem Leben bezahlen mussten. Die DVD kann hier bei der Bundesstiftung zur Aufarbeitung der SED-Diktatur für 5 Euro erworben werden. Durch das begleitende Unterrichtsmaterial lernen die Schülerinnen und Schüler die Situation in der SBZ und frühen DDR kennen und erarbeiten die Biografien und Motive der Frauen sowie die Reaktion des Staates auf ihren Widerstand. Immer wird dabei auch der weltpoltische Kontext mit einbezogen. Diese Unterrichtsmaterialien wurden erstellt von paedigi. Sachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler skizzieren die politische und gesellschaftliche Lage in der SBZ und der frühen DDR. nennen Motive, die Frauen in den Widerstand gegen die Sowjetunion und die DDR führten. geben die Reaktion des Staates auf den Widerstand und die Folgen für die verhafteten Frauen wieder. geben die Haftbedingungen in der SBZ und der frühen DDR wieder. geben die Ereignisse und Entwicklungen des frühen Widerstands in Polen und Ungarn wieder. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erschließen gezielt Informationen über den Widerstand von Frauen in der SBZ und frühen DDR aus einem Film. recherchieren im Internet und in verfügbarer Fachliteratur über die Haft in der DDR und weitere Beispiele für Widerstand in der DDR. präsentieren ihre erarbeiteten Ergebnisse vor der Klasse. interpretieren ein Gedicht von Edeltraut Eckert im Hinblick auf ihre Widerstands- und Hafterfahrungen. vergleichen die Biografien der Frauen und ihr Verständnis von Widerstand. Urteilskompetenz Die Schülerinnen und Schüler bewerten die im Film geäußerten Meinungen der Zeitzeugen, erkennen ihre Subjektivität und gehen kritisch mit den verschiedenen Perspektiven um. diskutieren den Begriff "Politische Haft" vor dem Hintergrund der Allgemeinen Erklärung der Menschenrechte und der Gesetzeslage in der DDR. beurteilen die Schauprozesse gegen die Widerständlerinnen und die Funktion der Prozesse für die Machthaber. erörtern Möglichkeiten, sich heutzutage für politisch Gefangene einzusetzen.

  • Geschichte
  • Sekundarstufe II
Titelbild: Lingo Global Drucklizenz Ausgabe 1: Leben unter Wasser

Lingo Global Drucklizenz Ausgabe 1: Leben unter Wasser

Unterrichtseinheit
0,25 €

Die Lernenden werden altersgerecht an das Thema Wasser und Meeresverschmutzung herangeführt. Im Fokus stehen Ursachen und Folgen von Plastikmüll im Meer sowie Lösungsansätze. Das Magazin enthält sprachlich vereinfachte Texte (A2-Niveau), Wortlisten mit Übersetzungsmöglichkeit und Methoden zum Spracherwerb. Die Lernenden werden zielgruppengerecht an die Thematik herangeführt, indem auf die Relevanz von Wasser sowie den aktuellen Zustand der Meere und Ozeane verwiesen wird. Im Anschluss bietet die Rubrik "Fakten finden" verschiedene Informationen: Grundlagen zum Wasser auf der Erde sowie Fakten zum Klimawandel, zur Verschmutzung und zu bedrohten Meeresbewohnern werden veranschaulicht. Als Schwerpunktthema wird die Meeresverschmutzung vertieft, indem die Ursprünge von Plastikmüll im Meer sowie dessen Folgen für Meeresbewohner, für Menschen und für das Klima thematisiert werden. Das Schwerpunktthema Verschmutzung wird in einem Interview mit einer Meeresbiologin erneut aufgegriffen. Außerdem werden mögliche Lösungen angesprochen und politische Lösungsansätze werden unter anderem als Newsticker dargestellt. Gesellschaftliche Ansätze und Innovationen werden in der Rubrik „Mutmacher“ vorgestellt, bevor Tipps und Ideen die Lernenden anregen, selbst zum Schutz der Meere beizutragen. Auf der Rückseite des Magazins werden wiederkehrend Methoden zum Spracherwerb vorgestellt. In dieser Ausgabe zum Einsatz des Titelbilds. Die Sprache ist auf A2-Niveau gehalten; wichtige Wörter sind farblich hervorgehoben und rechts auf jeder Doppelseite aufgelistet. Unter jedem Wort haben Lernende die Möglichkeit, eine Übersetzung in ihrer Muttersprache hinzuzufügen. Ergänzend zum Magazin finden Lernende auf der Lingo-Website interaktive Übungen, die zum Thema passen. Für Lehrkräfte steht eine Handreichung und ergänzende Arbeitsblätter zum Download bereit, die Anregungen zum Einsatz der Materialien im Unterricht bietet. Achtung : Bei diesem Produkt handelt es sich um eine professionelle Drucklizenz. Diese erhalten Sie als Direktdownload. Anschließend können Sie die Datei von einer Druckerei vor Ort drucken und heften lassen oder auch selbst ausdrucken. Die Magazinreihe Lingo Global eignet sich insbesondere für den Unterricht in Deutsch als Fremd-/Zweitsprache. Inhaltlich hat sie die 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung zum Gegenstand, wobei jede Ausgabe ein anderes Ziel thematisiert. LINGO im CLIL-Unterricht für Deutsch als Fremd-/Zweitsprache „Lingo Global“ ist für den DaF/DaZ-Unterricht nach dem CLIL-Ansatz (Content and Language Integrated Learning) entwickelt und macht so integriertes Fremdsprachen- und Sachfachlernen möglich.

  • DaF / DaZ / Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt / Chemie / Natur & Umwelt / Fächerübergreifend / Politik / WiSo / SoWi
  • Sekundarstufe I

Positive Selbstwahrnehmung: Ich bin ein Fan von mir

Kopiervorlage

Das Arbeitsblatt für Einzelarbeit unterstützt Schülerinnen und Schüler dabei, ihr Selbstvertrauen zu stärken und sich bewusst mit den eigenen Stärken auseinanderzusetzen; zugleich bietet es Gesprächsanlässe für Wertschätzung und Klassengemeinschaft. Die Kopiervorlage unterstützt Lehrkräfte dabei, Selbstvertrauen, Stärkenorientierung und wertschätzendes Miteinander im Unterricht gezielt zu fördern. Die Lernenden entwerfen mithilfe einer Vorlage ein persönliches Wappen zu ihrer Person . Darin halten sie besondere Fähigkeiten, positive Eigenschaften und eigene Interessen fest. So setzen sie sich bewusst mit der Frage auseinander, was sie auszeichnet und worauf sie stolz sein können. Das Material ist für Kunst / Kultur , Deutsch / Kommunikation / Lesen und Schreiben sowie Ich und meine Welt ausgewiesen und eignet sich für die Primarstufe und Sekundarstufe I . Durch die Verbindung von Gestalten, Schreiben und Selbstreflexion entsteht ein niedrigschwelliger Zugang zur Persönlichkeitsentwicklung. Die Schülerinnen und Schüler formulieren eigene Stärken, visualisieren ihr Selbstbild und erleben, dass individuelle Fähigkeiten und Interessen im Klassenverband sichtbar und bedeutsam sind. Die Unterrichtseinheit ermöglicht eine ruhige Einzelarbeitsphase und kann besonders dann eingesetzt werden, wenn Lernende in ihrer Selbstwahrnehmung gestärkt werden sollen. Gleichzeitig bietet das ausgefüllte Wappen Lehrkräften einen Einblick in die Individualität der Klasse. Die Ergebnisse können anschließend genutzt werden, um Wertschätzung auszudrücken, Gemeinsamkeiten und Unterschiede wahrzunehmen und die Klassengemeinschaft zu stärken. Das Arbeitsblatt unterstützt damit nicht nur kreative und sprachliche Kompetenzen, sondern auch die Fähigkeit, sich selbst und die eigene Meinung in Gruppenprozesse einzubringen. Fachkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler beschreiben eigene Fähigkeiten, Eigenschaften und Interessen in verständlicher Form. gestalten ein persönliches Wappen als Ausdruck der eigenen Selbstwahrnehmung. reflektieren individuelle Stärken und deren Bedeutung für das Lernen in der Gruppe. Medienkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler entnehmen einer analogen Vorlage Arbeitsauftrag, Gestaltungsflächen und Schreibimpulse. strukturieren persönliche Informationen in einem übersichtlichen Wappenformat. visualisieren eigene Stärken und Interessen durch Schrift, Farben und Gestaltungselemente. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein positives Bewusstsein für eigene Fähigkeiten und Eigenschaften. würdigen die Individualität anderer Lernender als Bereicherung für die Klassengemeinschaft. bringen eigene Stärken und Meinungen selbstbewusst und wertschätzend in Gruppenprozesse ein.

  • Kunst / Kultur / Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben / Ich und meine Welt
  • Primarstufe, Sekundarstufe I

Typatone: eine Webapp, die Ihre Texte zu Musik macht

Tool-Tipp

Mit dieser Webapp werden aus Buchstaben und Wörtern kleine Melodien. Egal wie tiefgründig Ihre Botschaft ist, dieses Fundstück gibt Ihren Texten eine ganz besondere Note. ;-)Das Klicken der Buchstaben, wenn wir in die Tasten unserer Computertastatur hauen, hat doch irgendwie etwas Beruhigendes – und fast etwas Vertrautes, so oft wie wir dieses Geräusch hören. Wem das zu langweilig wird, der kann seine Texte jetzt mit der Webapp Typatone zu Musik machen. Dafür tippen Sie einfach einen beliebigen Text in das große farbige Feld ein. Wer einen schon vorgeschriebenen Text nutzen möchte, kann diesen auch kopieren und einfügen. Diese Option eignet sich beispielsweise wunderbar, um einem fiesen Kommentar oder einer unfreundlichen E-Mail den scharfen Ton zu nehmen und diesen in freundliche Klänge umzuwandeln. Die App ordnet jedem Buchstaben einen Ton zu und so wird Ihr Text zu einem Musikstück. Mit dem Klick auf das Feld mit der Musiknote können Sie zwischen sechs Stimmungen wählen, je nachdem, ob Ihnen gerade eher nach ruhigen oder heiteren Klängen ist. Und wer mag, kann sein selbst geschriebenes Werk natürlich auch teilen. Klicken Sie dafür auf den Pfeil-Button und Sie erhalten einen speziellen Link sowie einen Embed-Code.

  • Fächerübergreifend

"Einführung in die Romantik" mit dem Visualiser

Unterrichtseinheit

Die spezifischen Möglichkeiten des Visualisers werden am Beispiel einer Sequenz zur Romantik im Deutschunterricht der gymnasialen Oberstufe beschrieben. Dabei geht es nicht vorrangig um eine erschöpfende Behandlung der Epoche, sondern exemplarisch um verschiedene Einsatzorte des Visualisers im Unterricht. "Ein gutes Unterrichtsgespräch kann durch nichts ersetzt werden." Stimmt. Persönliche Interaktion, Einbringung der Lehrerpersönlichkeit, spontane Reaktion auf die aktuelle Unterrichtssituation, Schülerbeteiligung, geführte Lern- und Denkwege lassen sich auf natürliche und einfache Weise im Gespräch realisieren. Soll ein solches Gespräch aber einen nachhaltigen Eindruck bei den Lernenden hinterlassen (Stichwort Lernzielsicherung), so ist der gezielte Einsatz verschiedener Medien unverzichtbar. Es ist erwiesen, dass Lerninhalte, die über mehrere Sinneskanäle vermittelt werden, besser im Gedächtnis haften bleiben, als nur Gehörtes. Wenn dazu noch die eigene Aktivität der Schülerinnen und Schüler kommt, so sind die Anforderungen einer modernen Didaktik an zeitgemäßen Unterricht erfüllt. Der Visualiser im Deutschunterricht Gerade digitale Medien eröffnen durch ihren Mix aus visuellen und audiellen Inhalten, verknüpft mit den elektronischen Möglichkeiten der Suche, Speicherung, Verarbeitung und Präsentation unterrichtliche Perspektiven, die weit über die traditionellen Medien, allen voran die Kreidetafel, hinausgehen. Ein Gerät, das die angesprochenen medialen Komponenten in den alltäglichen Unterricht einbringen kann, ist der sogenannte Visualiser, dessen spezifische Möglichkeiten hier am Beispiel einer Unterrichtssequenz zur Romantik im Deutschunterricht der gymnasialen Oberstufe beschrieben werden. Dabei werden exemplarisch verschiedene Einsatzorte des Visualisers im Unterricht vorgestellt, die je nach Bedarf erweitert, intensiviert, wiederholt oder variiert werden können. Materialien und Vorbereitung Neben den in dieser Unterrichtseinheit enthaltenen Materialien sind für die Präsentation mithilfe des Visualisers weitere Printmedien und multimediale Medien vorzuhalten. Dabei liegt es in der Natur des Visualisers, dass unterschiedliche Medien auch aus dem Privatbesitz der Lehrkraft präsentiert werden sollen. Der Visualiser sollte vor Beginn der ersten Stunde im Unterrichtsraum bereits aufgebaut und einsatzbereit sein. Je nach Anforderung der einzelnen Stunde ist der zusätzliche Anschluss eines Computers oder Notebooks, eventuell mit Internetzugang, erforderlich. Mögliche Referatsthemen, die durch einzelne Lernende vorbereitet und in den genannten Stunden präsentiert werden können, sind: Malerei der Romantik (Künstler und Bildbeispiele), 4. Stunde und E. T. A. Hoffmann: Der goldne Topf (Inhalt der Erzählung), 5. Stunde. 1. Stunde: "Schläft ein Lied ..." Einführung in die Romantik Eichendorffs Gedicht wird mit dem Visualiser in verfälschter Form präsentiert. Das Original-Gedicht wird erarbeitet und formal analysiert. 2. Stunde: Die literarische Epoche der Romantik Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten MindMaps zu wesentlichen Merkmalen der literarischen Romantik und präsentieren diese mit dem Visualiser. 3. Stunde: Wiederholung und Erweiterung Die Jugendlichen sehen den Film "Die Romantikepoche" an und bearbeiten in Gruppen Fragen dazu. Computer, Internet und der Visualiser kommen zum Einsatz. 4. Stunde: "Mann und Frau den Mond betrachtend" Die Schülerinnen und Schüler analysieren Caspar David Friedrichs Bild, das per Visualiser gezeigt wird. Die Ergebnisse werden auf einer SD-Karte gespeichert. 5. Stunde "Der goldne Topf" von E. T. A. Hoffmann Anhand gespeicherter Bilder erfolgt eine Wiederholung romantischer Motive. Eine Textanalyse wird von den Lernenden mithilfe des Visualisers dargestellt. Die Schülerinnen und Schüler sollen Einblick in die Grundzüge der Epoche der Romantik gewinnen. Beispiele für ausgewählte Aspekte der literarischen Romantik kennen lernen. Merkmale der Romantik in verschiedenen Texten erkennen und benennen können. eigene Erkenntnisse mithilfe moderner Präsentationstechnik wiedergeben. Thema Einsatzmöglichkeiten des "Visualisers" im Deutschunterricht der Oberstufe am Beispiel "Einführung in die Romantik" Autor Günther Neumann Fach Deutsch Zielgruppe Schülerinnen und Schüler ab der Jahrgangsstufe 11 Zeitraum circa 5 Stunden Technische Voraussetzungen Computer oder Notebook mit Internetzugang, Visualiser mit Beamer Das Gedicht "Wünschelrute" von Joseph von Eichendorff ist nicht nur ein idealtypisches romantisches Gedicht, sondern kann zugleich als ein Programm dieser literarischen Epoche angesehen werden. Daher soll eine intensive Auseinandersetzung mit der Form, vor allem aber mit dem Inhalt und dem Bedeutungsgehalt dieses kurzen Liedes das Interesse an der Romantik wecken. Durch den Einsatz des Visualisers wird ein aktiver Umgang mit dem Text ermöglicht. Vorbereitung Der Text des Gedichts auf Arbeitsblatt 1 muss ausgedruckt werden. Empfehlenswert ist die Verwendung eines kräftig roten Papierbogens, weil dessen Leuchtkraft die Aufmerksamkeit besser reizt. Mit etwas Geschick können die beiden Seiten der Vorlage so auf die Vorder- und Rückseite des Blatts gedruckt werden, dass die entsprechenden Zeilen genau aufeinander zu liegen kommen. Das bedruckte Blatt wird dann in fünf Streifen zerschnitten, so dass auf jedem Papierstreifen vorne und hinten die Überschrift und je eine Gedichtzeile zu sehen ist. Original oder Fälschung? Zunächst werden nur die Zeilen mit "falschen" Wörtern mittels des Visualisers projiziert. Die Schülerinnen und Schüler sollen später diese weniger passenden Begriffe herausfinden und durch Alternativvorschläge ersetzen. Durch einfaches Umdrehen der Papierstreifen wird dann der Originaltext sichtbar. Die vier Gedichtzeilen werden einzeln, aber in falscher Reihenfolge projiziert. Damit das kurze Gedicht jedoch nicht einfach durchgelesen und dann schnell "abgehakt" wird, sind einige künstliche Hürden eingebaut, deren Überwindung eine intensive Auseinandersetzung erfordert und damit tieferes Eindringen und Verständnis des Textes forciert. Schwierig lesbare Schrift Der Text ist in einer Schrift ähnlich der Fraktur geschrieben. Das ist die Schriftart, die auch der zunächst ungenannte Dichter verwendet hat. Mit etwas Hilfe können die Schülerinnen und Schüler die Schrift jedoch entziffern und damit ein in Vergessenheit geratendes Stück deutsche Kultur erleben. Falsche Reihenfolge Ein zweites Problem besteht darin, dass die Gedichtzeilen offensichtlich in der falschen Reihenfolge präsentiert werden. Die einzelnen Verse lassen sich leicht verschieben und vertauschen. Jede neue Anordnung wird durch den Visualiser sofort im Unterrichtsraum sichtbar. Anhand des Reims kann jedoch die richtige Abfolge schnell ermittelt werden. Fälschung finden Die im Beispiel kursiv geschriebenen Wörter sind "Fälschungen". Das heißt, die Lehrkraft hat die Originalwörter Eichendorffs bewusst durch diese Fälschungen ersetzt. Spielerisch, durch Ausprobieren, durch Überlegen, durch Vergleichen werden zunächst die unpassenden Wörter herausgefunden, und dann werden Verbesserungsvorschläge gesammelt. Wenn durch bloßes Brainstorming die "richtigen" Wörter nicht gefunden werden, können folgende Tipps weiterhelfen: 2. Zeile: Ein Vorgang, der beim Liegen und Schlafen häufig auftritt, ist das -> Träumen 3. Zeile: Auf den veralteten Begriff "Anheben" für ein bedeutungsvolles Anfangen oder Beginnen ist schwer zu kommen 4. Zeile: Die bloße Kenntnis des Zauberworts reicht nicht aus, um eine Wirkung auszulösen. Das lyrische Du muss das Zauberwort aussprechen, eben treffen. Originaltext Sobald der richtige Begriff gefunden wurde, dreht die Lehrkraft den betreffenden Papierstreifen um, so dass nun der Originaltext sichtbar wird: Vorschläge für Überschriften Bleibt noch das Problem der Überschrift. Es ist unwahrscheinlich, dass die Schülerinnen und Schüler auf den Begriff "Wünschelrute" kommen, jedoch werden verschiedene brauchbare Vorschläge um die Begriffe Lied - Traum - Geheimnis - Zauber formuliert werden. Schließlich wird auch der letzte, bis jetzt nicht verwendete Papierstreifen mit der Originalüberschrift projiziert. Jetzt ist der ganze Text des Gedichts mittels des Visualisers sichtbar. Zusätzlich kann der Text verteilt werden (Arbeitsblatt 2). Die Formalia des Gedichts sind schnell bestimmt und notiert: Es handelt sich um ein einstrophiges Lied aus vier Versen mit dem Reimschema abab (Kreuzreim). Das Versmaß ist ein vierhebiger Trochäus (betont - unbetont). Der volksliedhafte Ton wird durch die Wortstellung der ersten Zeile erzeugt, in der das grammatisch eigentlich notwendige "Es" als erstes Satzglied vor dem finiten Verb "schläft" weggelassen wird. Die einfache Form und Sprache unterstreichen diesen Ton noch. Das veraltete "hebt an" lässt eine nicht näher bestimmbare Vergangenheit assoziieren. An einem kurzen Lehrtext sollen wesentliche Merkmale der literarischen Romantik erarbeitet werden. Der Visualiser ermöglicht hierzu die Projektion eines Ausschnitts aus einem eingeführten Lehrbuch. Im folgenden Beispiel wird jedoch aus Gründen des Urheberrechts ein gekürzter Auszug aus einem Artikel des freien Online-Lexikons Wikipedia verwendet. Dieser Text und die zugehörige Bearbeitung stehen insofern unter der Lizenz CC-BY-SA. Zu Beginn der Stunde wird eine Schülerin oder ein Schüler nach dem Gedicht "Wünschelrute" von Eichendorff gefragt. In der Regel findet sich jemand, der in der Lage ist, dieses kurze, eingängige Gedicht auch ohne vorher erfolgten Lernauftrag auswendig vorzutragen. Dadurch ist es auch möglich, einzelne, im Gedicht enthaltene Merkmale der Romantik zu wiederholen. Übersicht der romantischen Merkmale Eine systematische Übersicht über diese romantischen Merkmale erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anhand eines Lehrtextes. Sie erhalten den Auftrag, einen Lexikonartikel über die Romantik zu lesen und die wichtigsten Merkmale dieser Epoche in einer MindMap darzustellen. Dabei sollen vor allem der historische Zusammenhang, Merkmale und Stilmittel sowie einige namhafte Vertreter der Romantik berücksichtigt werden. Text zugänglich machen Dazu wird entweder ein geeigneter Text über den Visualiser projiziert, wobei auf eine passende Vergrößerungsstufe geachtet werden muss, damit der gedruckte Text auch aus den hintersten Reihen gut gelesen werden kann. Hinweise für die Lernenden Den Schülerinnen und Schülern wird eine feste Zeit vorgegeben, in der die MindMap fertig gestellt sein muss. Außerdem müssen die Lernenden wissen, dass sie ihre Ergebnisse im Anschluss der Klasse vorstellen sollen, indem sie ihre MindMap projizieren und erläutern. Während der Stillarbeit beobachtet die Lehrkraft die Lernenden und berät sie bei Fragen zur MindMap oder zur Gestaltung des angestrebten Schülervortrags. Inhalt, Umfang, Form Bereits während der Erarbeitungsphase sieht die Lehrkraft, welche MindMaps gelungen sind und durch die betreffenden Schülerinnen und Schüler dem Plenum vorgestellt werden können. Dabei ist auf folgende Parameter zu achten: inhaltliche Richtigkeit und angemessener Umfang sowie präsentierbare Form. Präsentation per Visualiser Mehrere Lernende stellen ihre MindMap vor. Sie arbeiten dabei mit dem Visualiser, der ihre grafischen Darstellungen im Klassenraum sichtbar macht. Ihr mündlicher Vortrag wird unterstützt durch aktuelle Hinweise mittels eines Zeigestifts (oder des Zeigefingers) auf die Stichpunkte der MindMap. Eine oder mehrere besonders geglückte MindMaps werden mittels der Schnappschuss-Funktion des Visualisers auf SD-Karte gespeichert. Diese Bilder kommen in der folgenden Stunde erneut zu einem kurzen Einsatz. Für die Lehrkraft Hier finden Sie ein Beispiel für eine mögliche MindMap zu dem oben angegebenen Beispieltext. Die Seite ist nur für angemeldete und eingeloggte Nutzerinnen und Nutzer von "Mein LO" zugänglich. Mögliche Lösungen Damit Ihre Schülerinnen und Schüler die Lösung auch wirklich selbst erarbeiten, steht sie nur im Bereich "Mein LO" zur Verfügung. Der Begriff der (literarischen) Romantik soll auch in Bezug zum heutigen Begriff des Romantischen gesetzt werden. Dadurch wird die tiefere Bedeutung des ursprünglichen Romantikbegriffs deutlich im Vergleich zum eher oberflächlichen modernen Verständnis des Romantischen. Gleichzeitig werden multimediale Fähigkeiten des Visualisers eingesetzt, die über traditionelle Medien wie Lehrbuch und Overhead-Projektor hinaus gehen. Computer und Visualiser Zusätzlich zum Visualiser muss in dieser Stunde ein Computer möglichst mit Internetanschluss zur Verfügung stehen und an den Visualiser so angeschlossen sein, dass abwechselnd das Computerbild und eine auf der SD-Karte gespeicherte Grafik aus der letzten Stunde projiziert werden. Zusatzlautsprecher sollten den Ton projizierter Filme in angemessener Lautstärke wiedergeben können. Film: Die Romantikepoche Der YouTube-Film " Die Romantikepoche " von Albert Sonntag, Gabriel Kliegel und Fabian Friedrich aus Weimar sollte online abgerufen werden können oder vorher in einem passenden Videoformat auf dem angeschlossenen Computer gespeichert werden. Die Verwendung dieses Films im Unterricht ist durch den Autor Albert Sonntag autorisiert. Falls dieser Film nicht zur Verfügung stehen sollte, kann auch ein anderer, gleichwertiger Film verwendet werden. Die unten angegebenen Bearbeitungsschritte müssten dann entsprechend angepasst werden. Bei der Stichwortsuche nach "Romantik" im Internet listet Google nicht nur literarische Seiten auf, sondern zum Beispiel auch Hotels und Reiseunternehmen. Auf die Frage, was man heute landläufig unter Romantik oder romantisch verstehe, geben die Schülerinnen und Schüler verschiedene Antworten. Als gemeinsames Motiv für diese verschiedenen Antworten könnte Sehnsucht oder Fernweh ausgemacht werden. Dies soll anhand eines kurzen Films über die Romantik verifiziert werden. Gruppenarbeit Bevor der Film betrachtet wird, bekommen die Lernenden drei Aufgaben, die sie in Gruppen zu bearbeiten haben. Die erste Gruppe notiert in Stichpunkten, was in den Interviews zu Beginn des Films als typisch Romantisch genannt wird. Die zweite Gruppe schreibt Informationen über die literarische Epoche der Romantik nieder. Die dritte Gruppe schließlich hält außerliterarische Zeugnisse der Romantik fest, so weit sie im Film angesprochen werden. Vortrag und Vergleich Der genannte Film dauert 6:43 Minuten. Bei einem anderen Film ist auf eine angemessene Zeitplanung zu achten. Nach der Filmbetrachtung werden die verschiedenen Beobachtungen vorgetragen und verglichen. Die Ergebnisse der Filmanalyse werden nun der in der vergangenen Stunde erarbeiteten MindMap zur Romantik gegenüber gestellt. Zu diesem Zweck wird eine Schülerarbeit, die in der letzten Stunde mit der Fotofunktion des Visualisers fotografiert und auf SD-Karte gespeichert wurde, wieder aufgerufen. Dadurch können Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Schülerarbeiten und der Darstellung im Film herausgearbeitet werden. Die Nacht, in früheren Jahrhunderten Zeit der Angst vor Dämonen und anderen feindlichen Mächten, verliert in der Romantik ihre Schrecken. Die Zeit der Dämmerung, in der Sein und Schein verschwimmen, wird zu einer geradezu freundlichen Umgebung, in der heimliche Geborgenheit, aber auch zauberhafte, mystische Geheimnisse ihren Platz finden. Bis heute gehören gedämpftes Licht, Abendstimmung und Mondschein zum Repertoire einer oft genug trivialisierten Romantikvorstellung. Der Maler Caspar David Friedrich hat dieses ur-romantische Motiv immer wieder auf die Leinwand gebannt. Eine Abbildung des Gemäldes "Mann und Frau den Mond betrachtend" muss den Schülerinnen und Schülern zugänglich gemacht werden. Das kann durch eine Reproduktion im Lehrbuch geschehen, die per Visualiser projiziert wird, oder über eine Kopie aus dem Internet , die heruntergeladen werden kann. Die Abbildung wird bei wikimedia.org als "public domain worldwide" bezeichnet, wodurch ihre Verwendung urheberrechtlich unbedenklich erscheint. Gegebenenfalls kann durch ein Schülerreferat in die Malerei der Romantik eingeführt werden. Das genannte Gemälde wird zunächst eingehend betrachtet und anschließend im Plenum detailliert mündlich beschrieben. Gemälde von Caspar David Friedrich Die Lernenden erhalten Arbeitsblatt 6 mit der Abbildung des Gemäldes und darauf eingekreisten Details. Die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler besteht darin, schriftlich die markierten Einzelheiten zu beschreiben, ihre Wirkung auf den Betrachter zu untersuchen und ihren Zusammenhang mit der Weltvorstellung de Romantik schriftlich darzustellen. Es soll ein circa ein bis zwei Seiten umfassender Text formuliert werden. Folgende Details sind zu deuten: Mann und Frau: Darstellung von hinten, Blick in die Ferne gerichtet, traute Zweisamkeit Durchblick zwischen den Bäumen: Motiv der Ferne, der Weite Mond: Geheimnisvolles, silbriges Licht als anziehender Fernpunkt Gezweig: Geheimnisvolles, mystisches Muster vor dem Abendhimmel Weg: Motiv der Wanderung, die in eine nicht näher bestimmbare Ferne führt und sich in der Dunkelheit verliert. Weitere interessante Motive: die Baumspitzen rechts im Hintergrund, der dunkle Baum auf der linken Seite oder der ungeheure Felsblock Am Schluss der Stunde (eventuell in einer zweiten Stunde!) tragen einige Schülerinnen und Schüler ihre Texte vor, während die Abbildung über den Visualiser projiziert wird. Dabei benutzen sie die Zoom-Funktion des Visualisers, um die besprochenen Details angemessen zu vergrößern. Ein wesentliches Merkmal der Romantik ist der unmerkliche Übergang von der Realität in eine Traumwelt, ein Verschwimmen der Wirklichkeitsebenen und eine Verwirrung der Sinne (Synästhesie). Eine phantastische Welt, in der dies möglich wird, ersehnt sich der Romantiker in der Ferne, die nicht durch die Einschränkungen des Hier und Jetzt begrenzt ist. Deshalb sind Reisen, Fernweh und Sehnsucht zentrale Motive nicht nur in der romantischen Literatur, sondern sie sind auch in der Malerei, beispielsweise Caspar David Friedrichs, präsent (Wiederholung der letzten Stunde). Bestimmte Grafiken des niederländischen Künstlers M. C. Escher sollten als Druckvorlage oder Datei für die Projektion über den Visualiser vorbereitet werden. Hierfür muss zuvor die Erlaubnis auf der offiziellen Website mcescher.com unter "Copyright" eingeholt werden. Arbeitsblatt 7 muss in ausreichender Anzahl vervielfältigt werden. Der Wechsel zwischen verschiedenen Wirklichkeitsebenen spielt auch in der modernen Malerei und Graphik eine große Rolle. Die Abbildung Metamorphosis III (1967 bis 1968) wird in geeigneter Weise projiziert. In diesem Teil der Metamorphosis geht es darum, dass eine scheinbar reale Stadt sich allmählich in einen Schwarm Vögel auflöst. Ein ganz ähnlicher Übergang wird in literarischer Form auch in einem Auszug aus E. T. A. Hoffmanns "Der goldne Topf" thematisiert. Gegebenenfalls wird der Inhalt der Märchennovelle in einem Kurzreferat vorgestellt. Die Schülerinnen und Schüler lesen den Ausschnitt der genannten Märchennovelle auf Arbeitsblatt 7. Die unterstrichenen Textteile sollen anschließend als schrittweise Darstellung des Übergangs von der Wirklichkeit in eine phantastische, traumhafte Welt interpretiert werden. Eine Schülerin oder ein Schüler trägt die Arbeitsergebnisse mithilfe des Visualisers vor. Dabei wird das Arbeitsblatt mithilfe des Visualisers projiziert. Die oder der Lernende markiert die bereits unterstrichenen Textteile zusätzlich mit einem farbigen Textmarker (es geht auch ein Buntstift) und erläutert die stichpunktartigen Erklärungen. Weitere Schülerinnen und Schüler ergänzen die bisherigen Darstellungen.

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Sekundarstufe II

Mit Präpositionen Ordnung schaffen

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit versteht sich als Einführung in die korrekte Verwendung von Präpositionen in den Klassen 5 bis 7. Ziel ist die Einsicht, dass Präpositionen helfen, räumliche, zeitliche, kausale und modale Verhältnisse "zu ordnen". Die Verwendung von Präpositionen unterliegt - wie die übrige deutsche Sprache auch - einer sprachgeschichtlichen Entwicklung. In der mediendidaktischen Erarbeitung des Themas üben sich die Lernenden im Erstellen, Ausfüllen und Sortieren von Tabellen, im farbigen Markieren von Text sowie dem Schreiben und Abspeichern von Text in Word. Wie verhalten sich Verhältniswörter? Sie kommen in fast jedem Satz vor und treten damit in der deutschen Sprache recht häufig auf - allerdings sind es nur etwa 20 Präpositionen, die von ihren Sprechern und Schreiben am meisten genutzt werden: in, mit, von, an, auf, zu, bei, nach, um, für, aus, vor, über, durch, unter, gegen, hinter, bis, neben, zwischen (Duden 2005: 607ff.). Für den Deutschunterricht zu Beginn der weiterführenden Schulen sind sie damit als Wortart und in ihrer Funktion als Teil eines Satzgliedes auch in der Satzanalyse ein unumgängliches Thema. Verhältniswörter grammatisch korrekt verwenden Vor allem bei lernschwächeren Schülerinnen und Schülern zeigen sich große Unsicherheiten in der grammatisch korrekten Verwendung der Verhältniswörter Quelle des Ausdrucks: Die gesprochene Sprache Im allgemeinen Sprachgefühl und für wenig geübte Schreiber ist vor allem die gesprochene Sprache Quelle des Ausdrucks. Lernende leiten Arbeitshypothesen selbst her Die Schülerinnen und Schüler sammeln Präpositionen und sortieren sie im Hinblick auf die verwendeten Kasus. Der Abschluss der Unterrichtseinheit Die Lernenden haben nun eine allgemeine Definition zu Präpositionen und eine spezielle Sammlung lokaler Verhältniswörter erstellt. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Funktion lokaler Präpositionen kennen, indem sie sie zur Beschreibung von Gegenständen in einem Raum nutzen. lernen die Verwendung des passenden Kasus im Bezugswort der Präposition kennen, indem sie auf ihr aktives Sprachwissen zurückgreifen und dieses mit einem älteren deutschen Sprachschatz vergleichen. erarbeiten sich durch Internetrecherche temporale, modale und kausale Präpositionen und üben ihre grammatisch korrekte Verwendung, indem sie sie in kreativen Schreibaufträgen einsetzen. Wie heißt es nun? Heißt es nun "wegen des Geldes" oder "wegen dem Geld" - und wie verhält es sich bei "statt des Geldes" oder "statt dem Geld"? Um es direkt vorwegzunehmen: Alle genannten Beispiele wären zulässig. Einige Präpositionen erfordern das Bezugswort in einem bestimmten Kasus, andere können zwei (Wechselpräposition) und die Präposition "entlang" kann sogar drei Kasus (Genitiv, Dativ, Akkusativ) bedingen. Manche Präpositionen schwanken zudem in ihrer Rektion, ohne dass dies überhaupt einen Einfluss auf ihre Bedeutung hätte - dann hat man die freie Wahl (etwa "dank ihres Einsatzes / dank ihrem Einsatz" - "laut ärztlichen Gutachten / laut ärztlichem Gutachten" - "ab erstem Mai / ab ersten Mai"; vergleiche Duden 2005: 164). Die Rektion Gerade diese Überlegungen können die Lernenden jedoch zu dem wichtigsten Merkmal der Präposition führen - sie besitzen im Gegensatz zu den Konjunktionen, die ja ebenfalls als nicht flektierbare Wortart semantisch als Fügewörter fungieren, ohne satzgliedfähig zu sein, die Rektion (vergleiche Sommerfeld/Starke 1998: 143). Der Dativ ist dem Genitiv sein Tod Bei den am häufigsten verwendeten einfachen Präpositionen ist - je nach "Verhältnis", das man ausdrücken will - nur die Dativ- oder Akkusativrektion möglich. Nicht nur Bastian Sick weiß jedoch: "Der Dativ ist dem Genitiv sein Tod" (Sick 2006), und so werden Präpositionen, die mit dem Genitiv regieren, aus Sicht der jungen Sprecher tendenziell als "Ausnahmen" der deutschen Sprache gesehen und müssen vermutlich im Grammatikunterricht als solche auch systematisch gelernt werden. Verschmelzung von Präpositionen Näher wird den Jugendlichen jedoch vermutlich die grammatische Besonderheit der Verschmelzung von kurzer einfacher Präposition (häufig auftretend: "in, an, von, zu, bei, vor, hinter, über, unter, für, durch, auf, um") mit einem Artikel (meist "dem" und "das") im Dativ oder Akkusativ sein (zum Beispiel "im, ins, zum", vergleiche Duden 622), die über das Mündliche hinaus (vormals vor allem vertreten in Dialekten, vergleiche Nübling 2008: 260) inzwischen auch im schriftsprachlichen Standard als legitimiert gelten. Tendenziell weniger zur Verschmelzung neigen nach Nübling (2008: 260) dabei die bestimmten Artikel "die, der, den" (gesteigerte Häufigkeit in dieser Reihenfolge), eine zunehmende Verschmelzung findet die Sprachwissenschaftlerin jedoch bei "das" und "dem" (ebenda) - allerdings sind diese, wie bereits erwähnt, stark von regionalen Besonderheiten der Sprache abhängig. Leere Präpositionen Zusätzlich kommt man nach der Untersuchung der freien Präpositionen in den Bereich der leeren Präpositionen, das heißt jener Wendungen, die in uneigentlicher Bedeutung zu verstehen sind ("vom Schwimmen kommen, im Vertrauen sagen" und so weiter, vergleiche Duden 623), was bei Schülerinnen und Schülern eine höhere Fähigkeit zur Abstraktion und das Verständnis einfacher Metaphern voraussetzt. Dieser Themenbereich wird daher in dieser Unterrichtssequenz noch außen vor gelassen, wäre aber ein möglicher Aspekt weiterführender Unterrichtsstunden in der Sekundarstufe I. Nachstellung wirkt sprachlich veraltet Schließlich, um dies noch im Sinne der Syntax zu ergänzen, ist davon auszugehen, dass die Mehrzahl der im Schülerwortschatz aktiv benennbaren Präpositionen die Voranstellung gegenüber ihrem Bezugswort aufweisen werden - wie im Übrigen die meisten Präpositionen der deutschen Sprache; die Nachstellung (Postposition, vgl. Sommerfeld/Starke 2008: 142) wirkt heutzutage eher sprachlich veraltet (vergleiche Duden 608). Klage der Kritik Bei allem Klagen über die Nachlässigkeit der deutschen Sprecher mit ihrer Sprache, etwa im Hinblick auf Anglizismen oder Soziolekten wie der Jugendsprache, bemängeln Kritikerinnen und Kritiker immer wieder das Fehlen ("Ich geh' Kino") oder die formal falsche Verwendung der Präpositionen ("Ich geh' nach Aldi", siehe dazu auch die Kolumne von Sick, 2006). Lernende versus Lehrende Tatsächlich scheint es mittlerweile im deutschen Schulsystem nicht unüblich, dass Lehrkräfte die grammatisch korrekte Verwendung des Kasus regelrecht ihren Schülerinnen und Schülern gegenüber verteidigen müssen, da diese die Formen für grammatisch falsch halten, wenn sie sie in ihrem passiven Wortschatz als fremd einschätzen. Dennoch - oder gerade deswegen - geht diese Unterrichtseinheit von einem hohen methodisch-didaktischen Anteil an Selbsterfahrung der Lernenden aus, die sich über ihre Sprachintuition die Vielfalt und die grammatisch korrekte Verwendung von Präpositionen über Arbeitshypothesen selbst erschließen sollen. Aktiven Wortschatz vergrößern Die methodische Erarbeitung sollte, außer in den Phasen der Auswertung, auf Schülerseite mindestens in Partner-, bevorzugt auch Kleingruppenarbeit erfolgen, damit die Schülerinnen und Schüler ihre sprachlichen Kenntnisse von Anfang an austauschen und ihren aktiven Wortschatz sukzessive vergrößern können. Gerade im Bereich der "Reflexion über Sprache" wird aber so auch die Angst vor Wissensdefiziten aufgefangen und die Schreib- oder Sprachprodukte gestalten sich im Ausdruck variationsreicher. Zum Einstieg eine Anekdote Die Unterrichtseinheit setzt beim aktiven, mündlichen Sprachschatz der Schülerinnen und Schüler an, indem diese in Form einer unterhaltsamen Anekdote (Arbeitsblatt 1) zur spontanen Formulierung von Beispielsätzen mit lokalen Präpositionen angeleitet werden. Der Text kann über Beamer (alternativ: als Folienabzug über Overhead-Projektor) visualisiert und im Unterrichtsgespräch besprochen werden, anschließend sind für die weitere Arbeit mit den vorliegenden Materialien mehrere Vorgehensweisen möglich. Nutzung von Arbeitsblättern Erstens kann die große Tabelle in Arbeitsblatt 3 in mediendidaktisch weniger engagierten Klassen als Arbeitsblatt kopiert und als gemeinsame Vorlage genutzt werden (zur leichteren Orientierung siehe das Koordinaten-Raster). Zweitens sollen die Lernenden bei der hier bevorzugten mediendidaktischen Variante (siehe Arbeitsauftrag in Arbeitsblatt 2) die Stichwörter der Tabelle nach eigenen Kriterien neu ordnen. Dazu werden einzelne Spalten oder Zeilen markiert (durch Festhalten der linken Maustaste oder durch Klick vor den Beginn einer Spalte oder Zeile, wenn der Cursor der Maus zu einem Pfeil wird), danach geht man in Vista auf den Befehl "Layout", in Word 2007 auf den Befehl "Tabelle, Daten sortieren" und so weiter. Rückgriff auf die Lebenswelt Jugendlicher Die große Tabelle aus Arbeitsblatt 3 wurde für Arbeitsblatt 2 aus Gründen des Platzes bei der Präsentation über Beamer geteilt und kann somit in zwei Gruppen A und B bearbeitet werden. Für diese Einführung in die Arbeit mit Tabellen muss Arbeitsblatt 2 als Word-Dokument in lo-net² oder auf dem Schulserver hinterlegt werden. Lernstärkere Gruppen könnten anschließend eine dritte Tabelle selbst entwerfen. Das Wortmaterial greift, in Anknüpfung an die einleitende Anekdote, auf Konkreta der stereotypischen Lebenswelt Jugendlicher zurück (gezeigt am Beispiel eines Mädchens Felicitas, das ihr Kinderzimmer nicht aufgeräumt hat - in einer kleinen Auseinandersetzung mit ihrem Vater weist sie anhand einer Liste nach, dass sie dennoch jeden Gegenstand lokalisieren kann). Als daraus abgeleitete mögliche Definition könnte man formulieren: Der lateinische Ausdruck für Verhältniswörter lautet "Präposition" und bedeutet soviel wie "das Vorangestellte". Dieser Ausdruck bezieht sich auf ihre Wortstellung, denn Präpositionen allein bilden kein Satzglied, sondern stehen meist vor dem Wort, auf das sie sich beziehen ("über den Wolken"). Nur wenige werden nachgestellt ("den Fluss entlang") oder rahmen das Bezugswort ein ("um des lieben Friedens willen"), das aus der Wortklasse der Nomen (Hauptwörter) stammt. Verhältniswörter geben an, wie verschiedene Wesen oder Dinge zueinander stehen, und zwar zur Angabe des Ortes (lokal), des Zeitpunktes (temporal), der Begründung (kausal) oder der Art und Weise (modal). Verhältniswörter an der Tafel sammeln Die in den schriftlich fixierten Beschreibungen von den Lernenden selbst verwendeten Verhältniswörter könnten dann an der Tafel gesammelt werden (idealerweise notiert die Lehrkraft während des Ratens die Präpositionen eigenständig für die weitere Arbeit mit oder bereitet, siehe Arbeitsblatt 4, auf Karten die häufigsten Präpositionen vor). Mögliche Nennungen (einfacher) lokaler Präpositionen und Beispiele in Arbeitsblatt 4 könnten dabei sein: "ab, an, auf, aus, außer, außerhalb, bei, bis, durch, entlang, fern, gegen, gegenüber, hinter, in, inmitten, innerhalb, nach , nahe, neben, oberhalb, seitlich, über, um, unter, unterhalb, von, vor, zwischen" (vergleiche Duden Grammatik: 611). Sprachbewusstsein abtesten Zur Sicherung übernehmen die Lernenden die Liste in ihre Hefte oder erhalten alternativ Arbeitsblatt 5, Aufgabe 1. Als Hausaufgabe können dann weitere Beispielsätze mit den restlichen Präpositionen formuliert werden, um bereits das Sprachbewusstsein für die korrekten Kasus der Bezugswörter zu den Präpositionen zu testen. Eine Definition der Rektion herleiten In der darauf folgenden Unterrichtsstunde sollen die Lernenden ihre Ergebnisse im Hinblick auf die verwendeten Kasus sortieren. Als Unterrichtseinstieg gibt die Lehrkraft dazu den Impuls der wahlweise korrekten oder falschen Verwendung des Kasus, wie sie in der obigen Sachanalyse umschrieben wurde (intendiertes Ergebnis: alle Möglichkeiten sind grammatisch korrekt) und lässt eine Definition der Rektion herleiten. "wegen des Geldes" oder "wegen dem Geld" "statt des Geldes" oder "statt dem Geld" "dank ihres Einsatzes" oder "dank ihrem Einsatz" "laut ärztlichen Gutachten" oder "laut ärztlichem Gutachten" "ab erstem Mai" oder "ab ersten Mai" Merke: Einige Präpositionen erfordern das Bezugswort in einem bestimmten Kasus, andere können zwei (Wechselpräposition) und die Präposition "entlang" kann sogar drei Kasus (Genitiv, Dativ, Akkusativ) bedingen. Manche Präpositionen schwanken zudem, ohne dass dies überhaupt einen Einfluss auf ihre Bedeutung hätte - dann hat man die freie Wahl ("dank", "laut", "ab"). Sortierung gemäß ihrem zugehörigen Kasus Im Rückgriff auf die so erstellte Definition sollten die Lernenden die Sortierung der häufigsten Präpositionen gemäß ihrem zugehörigen Kasus des Bezugswortes vornehmen. Weitere Beispiele können im Unterrichtsgespräch erarbeitet und im Plenum verglichen werden. Bestimmung der Rektion Bei der Bestimmung der Rektion können die Lernenden beobachten, dass die Bezugswörter nur mit dem Dativ ("aus, bei, mit, nach, seit, von, zu") oder dem Akkusativ ("bis, durch, für, gegen, ohne, um") oder mit beiden gebildet werden ("an, auf, hinter, in, neben, über, unter, vor, zwischen"). Der Genitiv fehlt - so dass dieser - in Auswahl je nach Sprachbewusstheit der Lernenden - als womöglich schwierigste Form, als "Besonderheit" für die Voranstellung gelernt werden kann ("samt, statt, trotz, während, wegen" in Ausnahmefällen, Duden: 615): "abseits, abzüglich, angesichts, anhand, anlässlich, anstatt, anstelle, aufgrund, auf Seiten, ausschließlich, außerhalb, bezüglich, diesseits, eingangs, einschließlich, fern, fernab, hinsichtlich, infolge, inklusive, inmitten, innerhalb, jenseits, längs, links, mangels, oberhalb, rechts, seitlich, um - willen, ungeachtet, unterhalb, unweit, vonwegen, wegen, während, zeit, zugunsten, zuzüglich, zwecks" (vergleiche Duden: 619, Sommerfeld/Starke 1998: 144). Grammatische Verschiebungen Die Ergebnisse zu Aufgabe 2, Arbeitslatt 5, einer über 100jährigen grammatischen Definition aus einem alten Schulbuch, können in lernschwächeren Gruppen für die erste Strophe im Plenum erarbeitet werden. Abgesehen von Präpositionen, die den Jugendlichen veraltet oder nicht bekannt erscheinen werden ("halber", "nebst", "vermöge", "zufolge" und so weiter), zeigen sich gegenüber dem heutigen Standarddeutsch auch grammatische Verschiebungen. "Laut" und "trotz" werden oft mit dem Dativ regiert - mit dem Genitiv eigentlich nur "stilistisch höher stehend" (Duden 2005: 618), Ähnliches gilt für "statt" (ebenda 619). Korrekt ist, dass "längs" ganz alternativ mit dem Dativ genutzt werden kann. Um gleichzeitig die grammatischen Vorgaben zu sichern, kann die Aufgabe in Verbindung mit einer weiteren Merkregel vorgegeben werden: Eine weitere Besonderheit deutscher Präpositionen liegt in ihrer häufigen Verschmelzung mit einem Artikel: häufig "in, an, von, zu, bei, vor, hinter, über, unter, für, durch, auf, um") mit "dem" und "das" im Dativ oder Akkusativ (beispielsweise "im, ins, zum"). Dies geschieht besonders in der gesprochenen Sprache, vor allem in Dialekten, und bei feststehenden Redewendungen ("vom Schwimmen kommen", "im Vertrauen sagen").Dagegen neigen "die, der, den" weniger zur Verschmelzung. Gesamtdefinition und Schreibaufträge In lernschwächeren Klassen kann Arbeitsblatt 6 als Gesamtdefinition des bisher Erarbeiten als Kopie ausgehändigt werden. Die Schülerinnen und Schüler haben nun eine allgemeine Definition zu Präpositionen und eine spezielle Sammlung lokaler Verhältniswörter erstellt. In Gruppenarbeit könnten sie sich nun mithilfe einer Internetrecherche auch über die anderen häufigen Modalitäten (temporale, kausale, modale Präpositionen) informieren und passende Wortbeispiele und Definitionen in selbst erstellten Arbeitsblättern sichern. Anschließend folgen Schreibaufträge, die je nach Wunsch der Lernenden in beliebiger Reihenfolge als Lernstation durchlaufen und wahlweise am Rechner oder im Heft gelöst werden können. Arbeitsblatt 7 liefert Hinweise zur Rechnerarbeit und zu den Schreibanlässen. Schreibanlass für temporale Präpositionen Der Schreibanlass für die Gruppe der temporalen Präpositionen könnte dabei lauten, die eigene Lebensgeschichte nachzuerzählen (zum Beispiel so: "Vor dreizehn Jahren wurde ich in Bielefeld geboren. Als ich getauft wurde, geschah etwas Lustiges ..." und so weiter). Mögliche Nennungen hier könnten sein "ab, an, auf, aus, außerhalb, bei, bis, für, gegen, in, innerhalb, mit, nach, seit, über, um, unter, von, vor, während, zu, zwischen" (vergleiche Duden Grammatik 2005: 612). ... modale Präpositionen und Als mögliche modale Präpositionen könnten die Lernenden "anstelle, auf, aus, außer, bei, bis, an, bis auf, bis zu, für, gegen, gegenüber, in, mit, ohne, samt, (an)statt, unter, von, wider, zu" (vergleiche Duden Grammatik 2005: 612) verwenden und eine Wunschtraum-Geschichte notieren, zum Beispiel mit neuen Verhaltensregeln für die Schule. ... kausale Präpositionen Einem Fünft- oder Sechstklässler bekannte kausale Präpositionen könnten sein "auf, aus, bei, durch, für, infolge, mit, nach, trotz, über, um, willen, unter, von, vor, wegen, zu" (vergleiche Duden Grammatik 2005: 613). Als Schreibanlass böte sich hier ein Polizeibericht oder die Nacherzählung eines Gerichtsprozesses an, beispielsweise über den dümmsten Einbrecher der Heimatstadt und seine gerechte Verhaftung. Brinkmann, Henning: Die deutsche Sprache. Gestalt und Leistung. Düsseldorf: Schwann, 2. Aufl. 1971 Deutsche Sprachlehre nach H. Stöckels. Deutsche Sprachlehrer auf geschichtlicher Grundlage für Schüler höherer Lehranstalten. Neu bearbeitet von Dr. Karl Reissinger, Kgl. Gymnasialprofessor. Bamberg: Buchners Verlag, 1914. S. 159f.; der reformierten Rechtschreibung angepasst Duden. Die Grammatik. Unentbehrlich für richtiges Deutsch. Hg. v. der Dudenredaktion. Mannheim u.a.: Dudenverlag, 7. Aufl. 2005 Klein, Wolf Peter: Gesprochene Sprache als Grammatikalisierungsbaustelle. Umme Ecke, aufe Arbeit, aufer Straße. in: Frankfurter Allgemeine Zeitung, 04.01.2006, Nr. 3, S. N3 Nübling, Damaris u.a.: Historische Sprachwissenschaft des Deutschen. Eine Einführung in die Prinzipien des Sprachwandels. Tübingen: Narr, 2. Aufl. 2008 Sick, Bastian: Der Dativ ist dem Genitiv sein Tod. Ein Wegweiser durch den Irrgarten der deutschen Sprache. Kiepenheuer & Witsch 2008 Sommerfeld, Karl-Ernst und Günter Starke: Einführung in die Grammatik der deutschen Gegenwartssprache. Tübingen: Niemeyer, 3. Aufl. 1998

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Sekundarstufe I

Vampirismus - Die Metaphorik der weiblichen Bedrohung

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Vampirismus erarbeiten die Schülerinnen und Schüler durch den Vergleich der alttestamentlichen Lilith-Figur mit der Hauptfigur aus Goethes Ballade "Die Braut von Korinth" die Metaphorik der weiblichen Bedrohung. Ergänzend erfolgt eine Bildinterpretation. Weibliche Vampire verkörpern eine unwiderstehliche Erotik einerseits und eine für ihr männliches menschliches Opfer lebensbedrohliche Verführung andererseits. Dieser Unterrichtsvorschlag interpretiert fachübergreifend die Ideenballade "Die Braut von Korinth" von Johann Wolfgang von Goethe, indem deren Hauptfigur mit dem religiösen Entstehungshintergrund der Lilith-Figur, der alttestamentlichen Vampirin und ersten "bösen" Frau neben Eva, verglichen und als Metaphorik der weiblichen Bedrohung interpretiert wird. Hinzu kommen sollen Bilderrecherche und -interpretation der beiden dämonischen Verführerinnen, Lilith und der "Braut von Korinth", die Gegenstand vielfältiger künstlerischer Motive sind. Ein Ausblick auf die heutige Rezeption des Vampir-Themas in anderen Medien, zum Beispiel bekannten Thrillern, wird thematisch angerissen. Balladen befriedigen das Bedürfnis von Schülerinnen und Schülern nach "verständlicher" Lyrik, die etwas in ver-dicht-eter Form anschaulich vor Augen führt. Um die Metapher der männermordenden "Braut von Korinth" jedoch in einem größeren thematischen Kontext interpretieren zu können, bedarf es weiteren Hintergrundwissens, das die Lernenden über die Gattungstheorie und über die Motivgeschichte des Vampir- oder Wiedergänger-Glaubens auch aus religiöser Sicht erlangen können. "Die Braut von Korinth" - Vorabinformationen Als Hilfestellung finden Sie hier Informationen zur Enstehungsgeschichte, zum Inhalt, zu möglichen Interpretationsansätzen und zur Form von Goethes Ballade. Vergleich von Ballade und Sachtext Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Hauptfigur aus Goethes Ballade "Die Braut von Korinth" und der alttestamentlichen Lilith-Figur werden hier beleuchtet. Stundenplanung der Unterrichtssequenz Den detaillierten Ablauf der Unterrichtssequenz haben wir hier für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Gedichtform der Ideenballade kennen, indem sie eine Definition dieser Textsorte auf Goethes "Die Braut von Korinth" anwenden. interpretieren die Ballade "Die Braut von Korinth", indem sie auf Sachtexte zum Thema "Vampirismus" zurückgreifen. vergleichen die Hauptfigur der Ballade mit der biblischen Figur der Lilith, indem sie eine Interpretation der alltestamentlichen Erzählungen analysieren. untersuchen die Metaphorik weiblicher Vampire näher, indem sie bildliche Umsetzungen dieser Figuren recherchieren. untersuchen die Metaphorik des Vampirismus vertiefend, indem sie filmische Beispiele exemplarisch und ausschnitthaft analysieren und interpretieren. Goethes Ballade entstand 1797 und damit, literaturgeschichtlich gesehen, vor der Publikation anderer bekannter Vampir-Erzählungen in Deutschland. Und doch ist sie nicht wirklich neu in ihrem Handlungskern: Goethe selbst mag durch eine antike Erzählung des griechischen Schriftstellers Phlegon Aelius von Tralles aus dem 2. Jahrhundert vor Christus zum Schreiben seines Werkes angeregt worden sein, auch wenn er seine Ballade in vielen Punkten von dieser Vorlage abändert: In der originalen Erzählung trifft ein Wandersmann zufällig in Tralles auf ein weibliches Gespenst, das ihn nachts im Gasthaus verführt, dabei morgens von ihren Eltern erkannt wird und dann verstirbt, wie er selbst danach auch (Schemme 1986). Gerade dadurch, dass Goethe die Handlung aber von der antiken Sage abwandelt, so Schemme (1986), leistet er eine "schöpferische Aneigung der Vampirmythe" über das ursprüngliche Wiedergängertum hinaus. Die Braut ist seltsam blass Ein junger Mann, so erfährt der Leser in der "Braut von Korinth", war einst mit einer gleichaltrigen Frau verlobt worden, und kehrt nun, wohlgemerkt als "Heide", in das Wirtshaus seiner inzwischen christlichen Schwiegereltern ein. Dort wird er von der Mutter empfangen und ins Gästezimmer gebracht. Ermüdet von der Reise schläft er in seiner Kleidung auf dem Bett ein, als seine Braut in weißem Kleid und seltsam blass in sein Zimmer tritt. Ein folgenschweres Missverständnis ... Erschrocken und schamhaft zugleich will sie sofort wieder gehen, doch der Bräutigam buhlt um sie und lässt sich auch nicht von ihren Warnungen, sich von ihr fernzuhalten, abschrecken. Sie berichtet von einem Schwur der Mutter als Dank für deren Genesung - der Jüngling versteht nicht, dass die Tochter als Preis für die mütterliche Gesundung von dieser dem Kloster versprochen worden war. Er missdeutet ihre Andeutungen des Grabes, in dem sie gehalten werde, während sie sich, vorausdeutend zum Ende der Ballade, eine Haarlocke von ihm erbittet. ... und eine verhängnisvolle Nacht Sie teilen um die "Geisterstunde" ein nachgeholtes Hochzeitsmahl mit Brot und Wein. Er versucht sie zu verführen, doch noch wehrt sie sich, ehe er verzweifelt und sie sich ihm hingibt. Er fällt geradezu über sie her, doch sie wirkt kalt, weint, wird dann jedoch leidenschaftlich - die Leser ahnen, welche vampirischen Kräfte in ihr frei werden, auch wenn Goethe diese nicht wörtlich so formuliert. Bei der Verabschiedung am nächsten Morgen hört die Mutter der Braut, die nun eigentlich eine jüngere Tochter mit dem Gast vermählen wollte, verdächtige Geräusche im Zimmer, vermutet fremden weiblichen Besuch bei dem Jüngling und dringt in das Schlafgemach ein. Ist die Liebe stärker als der Tod? Erschrocken erkennt sie im Schein der Lampe ihre tote Tochter, die der Bräutigam noch zu verstecken versucht, die jedoch zur offenen Auseinandersetzung mit ihrer Mutter anhebt. Sie macht ihr Vorwürfe ob ihrer Vertreibung in das Kloster vor ihrer Eheschließung, was ihr den Tod gebracht habe. Die Liebe sei stärker als der Tod, das Eheversprechen noch zu heidnischen Zeiten gewichtiger als die christliche Berufung, daher habe sie ihren Bräutigam aufgesucht. Sie erklärt ihm, er werde sterben und wie sie als Geist wiedererscheinen. Die Mutter aber, so ihre letzte Bitte, möge sie und ihn im Tod vereinen, indem sie ihre Leichname verbrennt. Sozialkritischer Ansatz Das Gedicht steckt voller Symbole und Andeutungen, die dem asketischen Christentum geradezu aufklärerisch das offenere heidnische Leben gegenüberstellen. Diese sozialkritische Interpretation, so Schulz (1996), sei die gängigste, die auch geistesgeschichtlich in der Goethezeit begründet erscheint. Die Rolle der Frau Darüber hinaus kann man den Schwerpunkt der Interpretation jedoch auch auf das Rollenverhalten der handelnden Figuren lenken, vor allem die Selbstbestimmung der jungen Braut und die Schuld der Mutter, die diese zu unterdrücken versuchte (Schulz 1996). Hierzu passend spricht in einer sehr bekannten Interpretation Ilse Graham von der Angst des Mannes vor dem weiblichen Vampir: "Die Situation ändert sich schlagartig, sobald sich die wahre Natur des Mädchens und somit die Problematik des Geschehens abzuzeichnen beginnt. [...] Sind wir damit nicht am Herzen dieses Vampyrgedichtes angelangt, in dem ein um ihre Liebe betrogenes Mädchen sich noch im Tod an Liebe und Leben rächt und die Vereinigung der Geschlechter Mord meint?" (Graham 1988). Metaphorik der weiblichen Bedrohung Aber auch ohne dieses Hintergrundwissen können die Lernenden in der Analyse und Interpretation der Ballade auf deren Metaphorik aufmerksam werden. Beginnend mit den vampirtypischen Farben (weißes Gewand der Braut, blasse Haut, roter Wein) spielt der unglückliche Tod der jungen Frau eine zentrale Rolle. Ob und wie die Tochter, als versprochene Nonne, dann im Kloster stirbt - ist es Selbstmord? Oder an gebrochenem Herzen? - wird nicht erklärt. Der Bräutigam weiß auch ihre stille Kammer, von der sie spricht, nicht richtig zu deuten, denkt nur an die Freuden der Hochzeitsnacht, die er gerne mit ihr nun, hier und jetzt, verbringen möchte. Religiöse und vampiristische Bezüge Das Hochzeitsmahl mutet wie eine Eucharistiefeier an, wobei der rote Wein, den der Jüngling neben dem Leib Brot einnimmt, nicht nur an Christi Blut, sondern auch an das der Vampire erinnern mag, zu dem die Braut wurde und zu dem der Bräutigam gemacht wird - denn hiervon trinkt auch sie "gierig". In ihrer Anklage an die Mutter erinnert die Braut an die früheren heidnischen Zeiten in Korinth, zu denen ihr der Bräutigam noch versprochen war. Dass sie seine Liebe nicht erleben durfte, ließ sie in ihrem Grab nicht ruhen, und so kehrt sie nun zurück, um mit ihm wie ein Vampir "beerdigt" zu werden. Durch die gewünschte Verbrennung wäre eine nach christlichem Glauben leibliche Auferstehung unmöglich, aber - nach "Vampir-Gesetzen" - auch eine beständige Wiederkehr als Geist. Die Liebenden könnten so vereint zur Ruhe finden. Schließlich noch ein Wort zur Form: Die relativ lange Ballade besteht aus siebenzeiligen Strophen mit Reimen im zweiten und vierten Vers. Der durchgängige Trochäus wird im dritten und fünften Vers effektvoll verkürzt, aber erneut durch Reim verbunden - eine besondere Betonung liegt damit auf dem Schluss jeder Strophe. Dass der gleichmäßige Rhythmus auch auf die Beziehung der beiden Liebenden zueinander gedeutet werden kann, liegt damit auf der Hand. Dennoch bleibt das Ende der Ballade offen: "So steht am Ende der Ballade nicht die Erlösung, sondern allenfalls die illusionäre Hoffnung auf sie." (Schemme 1986). Eine urzeitliche figürliche Darstellung der Lilith soll die Schülerinnen und Schüler bei der späteren Interpretation zu der Erkenntnis führen, dass derartige Frauengestalten nicht erst seit dem 18. Jahrhundert, sondern auch in der antiken und religiösen Kultur bekannt waren. Das Bild zeigt die Eulen-Göttin Lilim (Eule als Symbol des Ungehorsams gegen Gott), eine Tochter Liliths und damit eine der Nachthexen. In den Händen hält sie den ägyptischen Lebensschlüssel, ihre Flügel erinnern an die Nachtgespenster, die auch in anderen Vampir-Definitionen auftauchen, und ihre Nacktheit mag für ihre verführerische Schönheit und selbstverständliche Sexualität stehen. Vampire als böse Gottheiten Meurer (2001) informiert über die Entwicklung und Bedeutung dieser Figur seit der Antike. Religionsgeschichtlich gesehen sind Vampire böse Gottheiten, die den Tod bringen, ein Gegenpol zu den guten Gottheiten, mit denen sie am Anfang aller Zeiten sogar vereinigt waren. Als Gott, so die jüdische Glaubenslehre, nun auf der Erde den Menschen geschaffen habe und ihm zur Seite eine Frau habe stellen wollen, habe diese gegen Adam aufbegehrt - durchaus auch im sexuellen Sinne - und ihn verlassen. Die Genesis-Erzählung, so Meurer, erwähne stattdessen nur noch die Verführerin Eva als erste Frau neben Adam - Lilith, die wahrhaft erste Frau nach den älteren Texten der Heiligen Schrift, tauche nur noch einmal als Nachtgespenst im Jesaja-Buch auf. Vampirglaube im Christentum Auffällig sei nun die Ähnlichkeit ihrer Figur oder der ihr zugedachten Töchter-Figuren zu den Vorstellungen von (weiblichen) Vampiren, wenn sie sich als "lüsterne Dämoninnen" mit männlichen menschlichen Opfern paarten, um die Erbsünde auf die Menschheit zu übertragen. Von der Antike bis ins Mittelalter hinein gebe es, so Meurer weiter, diese Figuren, und in Genesis sei sogar von Riesen die Rede, die aus der Verbindung eines Engels mit Menschenfrauen entstünden. In dritter Generation zeugten sie mit menschlichen Frauen Hexen, wie man bis ins Mittelalter hinein geglaubt habe. Vampirglaube ist damit nicht als eine Phantasie- oder Gruselwelt für sich zu sehen, sondern hat seine Wurzeln auch in der religiösen, ja sogar christlichen Glaubenswelt. Metaphorik des Vampirismus Der Vergleich zwischen Ballade und Sachtext (Meurer 2001), für den die bildlichen Darstellungen, die die Lernenden auch selbst recherchieren sollen, als Veranschaulichung zum besseren Verständnis dienen, soll damit im Weiteren noch einmal zu einer vertieften Interpretation des Gedichts führen, wie sie auch in gegenwärtigen Aufgaben des Zentralabiturs immer wieder gefordert wird. Nach den spontanen Einfällen zu Thema und Handlungsverlauf einer Ideenballade, die sich mit der Vampir-Thematik beschäftigen könnten, gehen die Lernenden mit einer gewissen Erwartungshaltung, aber auch einer kurzen Vorinformation über Geschichte und Metaphorik des Vampirismus, an die originale Goethe-Ballade heran. Erarbeitung von Inhalt und Form Deren Analyse scheint aus inhaltlicher wie formaler Sicht nicht allzu anspruchsvoll, doch sollte wegen der zahlreichen Anspielungen und dem Missverständnis im Gespräch zwischen toter Braut und Bräutigam im weiteren Verlauf der Unterrichtsstunde viel Wert auf detaillierte Belege beziehungsweise gezielte Zitate des Gedichts Wert gelegt werden. Inhalt und Form können im Rückgriff auf die Gattungstheorie bereits vertiefend erarbeitet werden, während eine abschließende Interpretation erst durch den Vergleich zum Meurers Sachtext erfolgen soll. Prototyp weiblicher Bedrohung des Mannes Intendierte Ergebnisse können sein, dass die "Braut von Korinth" als prototypische weibliche Figur der Bedrohung des Mannes zu verstehen ist, die sich, wie einst Lilith, dem Willen einer höheren Autorität widersetzt und den Weg in die Einsamkeit, die Verbannung, den Tod wählt. Genau hier liegt jedoch auch der auffälligste Unterschied zur christlichen Tradition. Das Patriarchat des Judentums verdrängt die unbeugsame erste Frau Adams aus der biblischen Erzählung, eher zufällig scheint sie in einer späteren verschriftlichen Fassung als Nachtgespenst zu überleben, wohingegen Goethe die Figur einer rebellischen jungen Frau schafft, die auch über ihren tragischen Tod hinaus ihre Liebe verfolgt und die Autorität ihrer Vergangenheit, ihre Mutter, sogar zur Rede stellt. Emotionaler Zugang Der Dichter lässt die Braut mit einem inneren Sieg aus der Situation herausgehen. Die Ballade spricht die Leser dabei natürlich unvermittelter und emotionaler an, als es dies - auch aufgrund des großen historischen Abstands - die biblischen Erzählungen mit ihrem "Sitz im Leben" erreichen könnten. Das mag für die Leser des 18. Jahrhunderts genauso gegolten haben, wie es für die heutigen Leser gilt, die jedoch - und dazu diente die Vorinformation der Gattungstheorie und des Vampirglaubens - mit einem gewissen Hintergrundwissen an die christlich und mystisch geprägte Metaphorik der weiblichen Bedrohung herangeführt werden müssen. Zeitgenössische Adaption des Vampir-Themas Heutzutage wird das Bild des Vampirs bei den Jugendlichen vornehmlich durch die Rezeption entsprechender Thriller geprägt, so dass der abschließende Unterrichtsverlauf mit der Filmanalyse einen Bogen zurück zu diesen ersten Definitionen schlägt. Vor allem die Figur der verführerischen, aber auch todbringenden Frau, die sicherlich über die Jahrtausende hinweg quasi archaisch eine gewisse Faszination auf jede Leserin und jeden Leser ausüben dürfte, stellt dabei für die Lernenden eine hoffentlich hohe Motivation dar, sich auch mit der Analyse und Interpretation einer Goethe-Ballade intensiv auseinanderzusetzen. Fächerübergreifender Ansatz Diese Unterrichtssequenz, die in ihrer möglichen Stundenplanung vorgestellt werden soll, bietet sich für den Deutsch-, Religions-, Philosophie- und Kunstunterricht der gymnasialen Oberstufe und der Oberstufe der Gesamt- oder Berufsschule an, wobei sie sich vornehmlich am Deutschunterricht orientiert. Zeitlicher Rahmen Der vorgestellte Unterrichtsvorschlag nimmt circa sieben Unterrichtsstunden sowie zwei längere Hausarbeiten in Anspruch. Je nach Unterrichtsfach kann die Lehrkraft daher entscheiden, in welchem Bereich der Analyse und Interpretation von Sachtexten, Bild und Ballade sie den Schwerpunkt der Untersuchung legen möchte. Sollten keine oder nicht so viele Doppelstunden zur Erarbeitung zur Verfügung stehen, könnten die Erarbeitungsphasen auch auf zwei Einzelstunden aufgeteilt werden, wenn es zum Beispiel um die ausführliche Internetrecherche geht. Einstieg in einer Einführungsphase sollen sich die Lernenden kreativ mit dem Thema und dem möglichen Inhalt eines Gedichts zum Thema Vampire auseinandersetzen. Dazu gibt Material 1 zunächst einige Zitate aus einem literaturwissenschaftlichen Lexikon und zwei mythologischen Lexika wieder, mit denen die Lernenden als Vorentlastung der Erstbegegnung mit der Ballade an die Thematik herangeführt werden sollen. Internetrecherche An eine Spontanphase, in der die Jugendlichen sicher motiviert ihren ersten Eindrücken und ihrem Hintergrundwissen Platz machen werden, schließt sich eine erste Internetrecherche zu weiteren Vampir-Definitionen, gegebenenfalls auch schon Hinweisen zu bekannten Vampir-Filmen, an. Gedichtanalyse und erste Interpretation Nach dem Lesen der Ballade "Die Braut von Korinth" (Material 2) erfolgt ihre Analyse und erste Interpretation nach Form, Inhalt, Thema und Textsorte. Zwischenüberschriften et cetera können gut über die Textverarbeitung im Dokument selbst gesichert werden. Die Analyse stellt den ersten Teil des zu leistenden Vergleiches mit einem Sachtext dar und kann in Gruppenarbeit erfolgen. Die Lehrkraft sollte betonen, dass man in dieser Phase noch keine abgeschlossene Interpretation vorliegen hat, sondern nur die Grundlage für eine weitere propädeutische Beschäftigung mit dem Thema. Die Auswertung und Verschriftlichung der bisherigen Ergebnisse wird als Hausaufgabe aufgegeben. Analyse des Sachtextes Nach dem Vortrag der Hausaufgabe erfolgen mit Beginn der nächsten Doppelstunde das Lesen und die Analyse des Sachtextes zur biblischen Lilith-Figur (Material 3). Auch dieses Medium soll zunächst allein gewürdigt werden. Es bietet sich an, den Text nach seinen Hauptaussagen zu paraphrasieren und damit die (religions-)geschichtliche Entwicklung des weiblichen Vampirismus nachzuzeichnen. Die angesprochenen Bibelzitate können entweder von den Schülerinnen und Schülern im Netz recherchiert oder mithilfe von Material 4 als Hintergrundinformation vorgegeben werden, da einigen Lernenden die Schöpfungsgeschichte, ganz sicher aber die Geschichte des Jesaja-Buches, nicht sehr bekannt sein dürften. Auswertung und Hausaufgabe Die Auswertung der Ergebnisse erfolgt als vergleichende Interpretation im Plenum. Als Hausaufgabe sollen die Schülerinnen und Schüler das Gedicht im Hinblick auf die Metaphorik der weiblichen Bedrohung interpretieren. Exkurs Möchte man die Methodik des Vergleichs aus Sicht des Deutschunterrichts im Anschluss noch weiter vertiefen, bietet sich die Gedichtanalyse weiterer Goethe-Balladen, vor allem "Der Gott und die Bajadere" wegen der religiösen Thematik, an. Bildrecherche Anschließend recherchieren die Lernenden in einer weiteren Doppelstunde Bilder zur "Braut von Korinth" und zur Lilith-Figur im Internet. Diese Recherche mündet in einen Ausblick auf andere, bekannte Vampir-Darstellungen. Präsentation und Vergleich der Ergebnisse Haben die Schülerinnen und Schüler in ihren Kleingruppen passendes Material zusammengestellt, sollen sie es dem Kurs mit den entsprechenden Hintergrundinformationen zu bisher noch nicht präsentierten Figuren vorstellen. Die Bilder könnten gut über PowerPoint und Beamer visualisiert werden, sämtliche Ergebnisse werden für den allgemeinen Zugriff wieder in lo-net² hinterlegt. Hausaufgabe Die Hausaufgabe besteht in der Gesamtinterpretation des Vampirismus als Metaphorik einer weiblichen Bedrohung. Zum Abschluss der Unterrichtssequenz kann man mit den Lernenden ihrer Altersstufe und dem Thema angemessen Ausschnitte aus (bekannten) Vampir-Filmen schauen. Die hier umgesetzten Vampir-Figuren können, vor allem die weiblichen, nun auf Basis eines tieferen Verständnisses der Jugendlichen und im Rückgriff auf das erlangte Hintergrundwissen analysiert und interpretiert werden. Gebhard, Harald und Mario Ludwig: Von Drachen, Yetis und Vampiren. Fabeltieren auf der Spur. München: blv, 2005. Graham, Ilse: Goethe, Schauen und Glauben. Berlin u.a.: de Gruyter, 1988. S. 253-285. Metzler Literatur Lexikon. Hg. v. G. u. I. Schweikle. Stuttgart: Metzler, 2. Aufl. 1990. Meurer, Hans: Vampire. Die Engel der Finsternis. Eulen 2001. S. 16-20. Werner, Helmut: Das große Handbuch der Dämonen. Monster, Vampire, Werwölfe. Wien: Tosa, 2007. Müller-Seidel, Walter: Die Geschichtlichkeit der deutschen Klassik: Literatur u. Denkformen um 1800. Stuttgart: Metzler, 1983. Schemme, Wolfgang: Goethe: Die Braut von Korinth. Von der literarischen Dignität des Vampirs. in: Wirkendes Wort 36 (1986) 335-346. Schulz, Gerhard: Die Braut von Corinth. in: Goethe-Handbuch. Band 1. Gedichte. Hg. v. R. Otto und B. Witte. Stuttgart u.a.: Metzler, 1996. S. 288-291.

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben / Kunst / Kultur
  • Sekundarstufe II

Das Spektrum der Wega

Unterrichtseinheit

Vor etwas mehr als 100 Jahren erhielten die Astronomen die Möglichkeit, auf der Grundlage von Sternspektren die Physik der Sternatmosphären zu erforschen. Der helle Stern Wega besitzt ein sehr übersichtliches Spektrum, für dessen Auswertung und Interpretation Kenntnisse der Oberstufen-Schulphysik genügen.In der Schulsternwarte der Geschwister-Scholl-Realschule in Betzdorf wurde das Spektrum des Sterns Wega im Sternbild Leier mit einem DADOS-Spektrographen der Firma Baader-Planetarium aufgenommen. Basierend auf dieser Aufnahme können unter Verwendung einer Energiesparlampe als Kalibrierlichtquelle die Wellenlängen der im Wega-Spektrum beobachtbaren Absorptionslinien vermessen werden. Für die Interpretation des Spektrums genügt die Kenntnis der wesentlichen Aussagen des Bohrschen Atommodells. Das in der vorliegenden Unterrichtseinheit beschriebene Vorgehen betrachtet die klassischen Themen Wellenoptik und Atommodelle des Oberstufenlehrplans Physik unter astrophysikalischem Aspekt und verknüpft sie mit modernen Methoden rechnergestützter Datenverarbeitung und Auswertung.Das alleinige Erstellen des Spektrums der Wega aus den beiden Bilddateien ("wega_spektrum.jpg" und "spektrum_ESL.jpg") lässt sich als isolierte Unterrichtseinheit auffassen. Man sollte dafür einen Zeitbedarf von zwei Unterrichtsstunden ansetzen. Sinnvoller erscheint es jedoch, die Thematik in einen übergeordneten Zusammenhang zu stellen. Dies erfordert Grundkenntnisse zur Emission beziehungsweise Absorption von Licht im Wasserstoffatom und zur Spektralklassifikation von Sternen. Die wesentlichen Informationen zu beiden Themen können Schülerinnen und Schüler im Internet recherchieren. Wenn allerdings, zum Beispiel aus Zeitgründen, auf eine Internetrecherche verzichtet werden soll, können die in diesem Beitrag dargestellten fachlichen Grundlagen (Datei "wegaspektrum_grundlagen.pdf") als eine kurze Einführung in die Thematik dienen. Grundlagen: Wasserstoffspektrum & Spektralklassen Zum Verständnis des Wega-Spektrums ist die Kenntnis der Theorie zur Lichtabsorption und -emission in Atomen erforderlich. Auch die Spektralklassen der Sterne sollten bekannt sein. Der Stern Wega Der noch junge, bläulich-weiße Stern der Spektralklasse A hat eine Lebenszeit von weniger als einem Zehntel unserer Sonne. Möglicherweise besitzt Wega einen Planeten. Vermessung der Absorptionslinien im Wega-Spektrum Die Verfahrensweise und das Ergebnis werden hier ausführlich vorgestellt und diskutiert. Alle Materialien zur Unterrichteinheit können Sie hier einzeln herunterladen. Die Schülerinnen und Schüler sollen Lichtemission und Lichtabsorption im Bohrschen Atommodell beschreiben und erklären können. Grundlegendes zu den Spektralklassen der Sterne erfahren. verstehen, warum die Spektralklassensequenz der Sternspektren eine Temperatursequenz ist. wesentliche Eigenschaften des Sterns Wega kennen lernen. einen Gitterspektrographen anhand des bekannten Spektrums einer Energiesparlampe kalibrieren. aus einer digitalen Bilddatei das (Absorptions-)Spektrum des Sterns Wega in Form einer Funktion extrahieren, die jeder Wellenlänge im sichtbaren Bereich eine Intensität zuordnet. die Absorptionslinien im Wega-Spektrum als Linien der Balmerserie des atomaren Wasserstoffs erkennen. Thema Das Spektrum der Wega Autoren Peter Stinner, Steffen Urban Fach Physik, Astronomie, Astronomie-AGs Zielgruppe Jahrgangstufe 11-13 Zeitraum 2-5 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Rechner mit Internetzugang (Internetrecherche zu fachlichen Grundlagen und zur Auswertung der Spektren) Software Astroart oder kostenlose Astroart-Demoversion zur Erstellung von Intensitätsprofilen längs beliebiger gerader Linien in Bilddateien; Tabellenkalkulation (hier MS Excel) Steffen Urban ist Schüler der Jahrgangstufe 12 am Kopernikus-Gymnasium Wissen. In seiner Facharbeit beschäftigte er sich mit der Kalibrierung des DADOS-Spaltspektrographen. Das Bohrsche Atommodell Nach dem Bohrschen Atommodell gibt es für Elektronen in einem Atom oder Ion verschiedene diskrete Energieniveaus, so genannte Quantenzustände. Es ist nicht möglich, dass die Elektronenenergie Zwischenwerte annimmt. Niels Bohr (1885-1962) schrieb jedem dieser Zustände eine bestimmte Kreisbahn eines Elektrons um den Atomkern zu. Energieniveaus und Spektrallinienserien des Wasserstoffatoms Normalerweise hält sich das Elektron in einem Wasserstoffatom im Grundzustand auf (Quantenzahl: n = 1), also auf der Stufe mit der niedrigsten Energie. Der Begriff "Grundzustand" rührt daher, dass ein mittels Energiezufuhr auf einen höheren Zustand befördertes Elektron nach kurzer Zeit wieder in diesen Grundzustand zurückfällt. Theoretisch gibt es in einem Atom unendlich viele Quantenzustände für Elektronen, deren Energiedifferenzen mit größeren Quantenzahlen jedoch immer geringer werden, und deren Energien gegen einen bestimmten Wert, die Ionisationsgrenze, konvergieren. Wenn man die Gesamtenergie eines Elektrons im Wasserstoffatom an der Ionisierungsgrenze zu Null Elektronenvolt (eV) festlegt, dann hat es im Grundzustand eine Energie von -13,6 Elektronenvolt. Zur Ionisierung eines Wasserstoffatoms im Grundzustand ist also eine Mindestenergie von 13,6 Elektronenvolt erforderlich. Die Energieniveau-Schemata der Atome anderer Elemente sind deutlich komplizierter. Allen gemeinsam ist aber das Auftreten von diskreten Energieniveaus. Aufnahme und Abgabe von Energie in einem Atom Der Wechsel eines Elektrons zwischen zwei diskreten Energiestufen ist mit der Aufnahme oder der Abgabe von Energie verbunden. Dies erfolgt entweder strahlungslos durch eine Kollision mit einem anderen Teilchen, oder aber durch Absorption (Energie wird aufgenommen) oder Emission (Energie wird abgegeben) eines Lichtquants, eines so genannten Photons, der Energie W = h•f. Die Vorgänge der Aufnahme und Abgabe von Energie in einem Atom durch Elektronensprünge ("Quantensprünge") illustriert Abb. 2. Neben den im Wasserstoffatom existierenden Energiezuständen zeigt Abb. 1 auch, welche Übergänge zwischen solchen Zuständen möglich sind, das heißt welche Spektrallinien im Wasserstoffspektrum zu erwarten sind. Im sichtbaren Bereich des Spektrums liegen dabei ausschließlich Linien der Balmerserie. Damit Linien dieser Serie emittiert werden können, müssen Wasserstoffatome sich in einem Quantenzustand mit n = 3 oder höher befinden. Linien der Balmerserie treten im Absorptionsspektrum von Wasserstoff nur dann auf, wenn hinreichend viele Atome sich im Zustand mit n = 2 aufhalten. Wann und warum diese Bedingung von Sternen erfüllt wird, wird im Folgenden erläutert. Planck-Funktion und Absorptionsspektren Sterne existieren in einem sehr großen Oberflächen-Temperaturbereich von etwa 3.000 Kelvin bis über 100.000 Kelvin, wobei die Sonne an der Oberfläche etwa 6.000 Kelvin heiß ist. Sterne strahlen ihre Energie gemäß der Planck-Funktion ab, die in Abb. 3 (zur Vergrößerung bitte anklicken) logarithmisch dargestellt ist. Die Kurvenform ist temperaturunabhängig, die Maxima verschieben sich mit steigender Temperatur nach links. Dadurch erscheinen kühlere Sterne rötlich, heiße Sterne sind bläulich. Betrachtet man neben der spektralen Verteilung der abgestrahlten Energie die Spektren verschiedener Sterne, so erscheint die Situation auf den ersten Blick deutlich unübersichtlicher. Abb. 4 zeigt Spektren von sieben verschiedenen Sternen. Man erkennt, dass alle diese Spektren Absorptionsspektren sind, das heißt in einem eigentlich kontinuierlichem Spektrum fehlt Licht diverser diskreter Wellenlängen. Die dunklen Linien in den Spektren nennt man Absorptionslinien, da Licht der entsprechenden Farbe beziehungsweise Wellenlänge in den Sternatmosphären absorbiert wird. Spektraltypen Die Klassifizierung der Sterne in Spektraltypen erfolgte anfänglich nur anhand von Merkmalen im Spektrum. So nimmt die Intensität mancher Absorptionslinien von einer Klasse zur nächsten manchmal zu oder auch ab. Später erkannte man, dass die Oberflächentemperatur eines Sterns für das Aussehen seines Spektrums verantwortlich ist. Die Spektralklassen wurden in eine Temperatursequenz umgeordnet (Abb. 5), wobei die Oberflächentemperaturen von der Spektralklasse O (für ganz heiße Sterne mit etwa 30.000 bis 50.000 Kelvin Temperatur) über B, A, F, G und K bis hin zu M (etwa 2.000 bis 3.350 Kelvin) abnehmen. Das Merken dieser Reihenfolge erleichtert der Satz " O B*e *A* *F*ine *G*irl, *K iss M e!". Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Spektralklassensequenz in jüngerer Zeit um die Klassen L und T für Zwergsterne erweitert wurde. Eigenschaften der Spektralklassen In den Atmosphären sehr heißer Sterne der Spektralklassen O, B und A können keine Moleküle existieren. Die heftige thermische Bewegung der beteiligten Atome würde jegliche chemische Bindung sprengen. Auf weniger heißen Sternen der Klassen K und M existieren Moleküle. Deren Spektrallinien tauchen als Absorptionslinien in den Spektren auf und machen diese recht unübersichtlich. In K- und M-Spektren gibt es im sichtbaren Wellenlängenbereich keine Linien aus Atomspektren. Die Elektronenhüllen aller Atome befinden sich im energetischen Grundzustand, und alle Absorptionslinien, die durch Lichtabsorption eines Atoms im Grundzustand zustande kommen können, liegen im ultravioletten Bereich. Dagegen ist die Situation bei den heißen Sternen anders gelagert: Die aufgrund ihrer Wärmebewegung große kinetische Energie der Atome führt bei Stößen der Atome untereinander zur Beförderung der Elektronen in höher gelegene Quantenzustände. Derart "angeregte" Atome absorbieren, wie oben erläutert, auch sichtbares Licht. Das Wega-Spektrum Beim Stern Wega (Spektralklasse A) ist die Situation besonders übersichtlich: Das Spektrum enthält im Sichtbaren ausschließlich Absorptionslinien, die zur Balmerserie des atomaren Wasserstoffs gehören. Die Oberflächentemperatur des Sterns und damit die Bewegungsenergie der Wasserstoffatome in der Sternatmosphäre sind nämlich groß genug, dass ständig viele Wasserstoffatome durch Stöße untereinander in den Quantenzustand mit n = 2 gelangen. Damit sind die Bedingungen für das Auftreten sichtbarer Absorptionslinien gegeben (vergleiche Abb. 1). Wega ist der Hauptstern des Sternbilds Leier. Diese Konstellation ist durch den berühmten Ringnebel (M 57) bekannt. Wega bildet zusammen mit Deneb (Hauptstern im Sternbild Schwan) und Atair (Hauptstern im Adler) das so genannte Sommerdreieck (Abb. 6). Sie ist etwa 25,3 Lichtjahre von der Sonne entfernt und damit ein relativ nahe gelegener Stern. Zusammen mit Arktur und Sirius ist Wega einer der hellsten Sterne in der Nachbarschaft der Sonne. Wega diente als Nullpunkt zur Kalibrierung der astronomischen fotometrischen Helligkeitsskala. Sie ist ein bläulich-weißer Stern der Spektralklasse A, der in seinem Kern Wasserstoff zu Helium fusioniert. Mit einem Alter von ungefähr 400 bis 500 Millionen Jahren zählt Wega zu den noch ziemlich jungen Sternen. Wega weist die doppelte Masse und die 37-fache Leuchtkraft der Sonne auf. Das sichtbare Spektrum wird durch Absorptionslinien des Wasserstoffs, speziell durch Linien der Balmerserie, dominiert. Die Linien der anderen Elemente sind nur ganz schwach ausgeprägt. Da massereiche Sterne ihren Wasserstoff viel schneller als kleinere Sterne zu schwereren Elementen fusionieren, ist die Lebenszeit von Wega mit einer Milliarde Jahre vergleichsweise gering. Das entspricht etwas weniger als einem Zehntel der Lebenszeit der Sonne. Mit Lebenszeit ist hier die Zeit gemeint, während der ein Stern Energie aus der Fusion von Wasserstoff freisetzt. Danach wird sich Wega zu einem roten Riesen der Spektralklasse M aufblähen, um schließlich als Weißer Zwerg zu enden. Durch die vermehrte Abstrahlung im Infrarotbereich weiß man, dass Wega von einer Gas- und Staubscheibe umgeben ist. Im Jahr 2003 berechneten britische Astronomen, dass die Eigenschaften dieser Scheibe vermutlich am besten durch einen Planeten, der dem Neptun ähnelt, erklärt werden können. Trotz intensiver Suche konnte bei Wega bis heute aber noch kein Planet nachgewiesen werden. Aufnahme des Wega-Spektrums Die dieser Unterrichtseinheit zugrunde liegenden Spektren der Wega und einer Energiesparlampe wurden mit einem DADOS-Spektrographen der Firma Baader-Planetarium am C8-Teleskop der Schulsternwarte der Geschwister-Scholl-Realschule in Betzdorf gewonnen. Die Methode der Technik der Gewinnung von Spektren als Bilddateien wird ausführlich in der Unterrichtseinheit Spektroskopie an galaktischen Gasnebeln beschrieben. Nachdem das Spektrum der Wega (Abb. 7) zur Verfügung steht, stellt sich die Frage, welche Lichtwellenlänge von welchem Ort im Bild des Spektrums repräsentiert wird. Zur Beantwortung dieser Frage muss der Spektrograph kalibriert (geeicht) werden. Eine Energiesparlampe als Kalibrierlichtquelle Als so genannte Kalibrierlichtquelle verwendet man eine externe Lichtquelle, die hinreichend viele und möglichst genau bekannte Wellenlängen emittiert, die über das gesamte sichtbare Spektrum verteilt sind. Diese Anforderungen erfüllen handelsübliche und preiswerte Energiesparlampen. Diese benötigen im Gegensatz zu den üblicherweise in Physiksammlungen vorhandenen Spektrallampen weder Vorschaltgeräte noch eine Hochspannungsversorgung. Auch das Problem der Erhitzung spielt keine Rolle. Energiesparlampen sind also auch in einer beengten Sternwarte problemlos und gefahrlos zu betreiben. Steffen Urban hat das Referenzspektrum einer Energiesparlampe (ESL) im Rahmen seiner Facharbeit mit großer Genauigkeit vermessen (Abb. 8). Die Fehler bei den Wellenlängenwerten liegen typischerweise um 0,1 Nanometer. Erster Schritt: Das Spektrum der Kalibrierlampe Zu Beginn wird der Spektrograph auf der Grundlage des bekannten Spektrums einer Energiesparlampe (siehe Abb. 8) kalibriert. Wir wählen dazu das untere der drei Spektren im Bild "spektrum_ESL.jpg", das (genau wie das Wega-Spektrum im Bild "spektrum_wega.jpg") mit dem 35 Mikrometer breiten Spalt des DADOS-Spektrographen aufgenommen wurde. Nun gilt es, mithilfe des Programms Astroart und einer Tabellenkalkulationssoftware (hier MS Excel) daraus ein Intensitätsprofil längs einer Strecke durch das Spektrum zu erstellen. Die kostenfreie Demoversion von Astroart reicht für unsere Zwecke aus. Als Endergebnis der Prozedur entsteht ein Diagramm, wie es in Abb. 9 in den Spalten D bis G (oben) zu sehen ist. Abb. 9 zeigt einen Screenshot der Exceldatei "wega_muster_auswertung.xls". Zweiter Schritt: Die Kalibrierfunktion Auf der Erzeugung des Intensitätsprofils des Kalibrierlampen-Spektrums folgt die Ermittlung der Kalibrierfunktion, die jeder Pixelnummer aus Spalte A in Abb. 9 eine Wellenlänge zuordnet. Dabei entsteht die rote Wertetabelle der Kalibrierfunktion in den Spalten P und Q von Abb. 9. Zu dieser Tabelle erstellt man dann ein Diagramm (unteres Diagramm in den Spalten D bis G, Abb. 9). Dritter Schritt: Das Wega-Spektrum Wie oben für das Energiesparlampen-Spektrum beschrieben, verfährt man nun mit dem Wega-Spektrum (Datei "spektrum_wega.jpg"). In Astroart wird von dem Spektrum ein Profil mit den gleichen Endpunkten wie zuvor beim Energiesparlampen-Spektrum erzeugt. Vom Spektrum der Wega liegt dann eine Funktion vor, die jeder Pixelnummer die entsprechende Intensität zuordnet. Mithilfe der im zweiten Schritt gewonnenen Kalibrierfunktion werden dann die Pixelnummern durch Wellenlängen ersetzt. Aus den Spalten J und I (Abb. 9) entsteht schließlich das Wega-Spektrum in seiner endgültigen Form (Spalten L bis O, unteres Bild in Abb. 9). Aus dem Intensitätsprofil des Wega-Spektrums lokalisiert man die ungefähre Lage der drei auffallenden Absorptionslinien. Die Intensitätswerte aus Spalte I in Abb. 9 helfen bei der genauen Festlegung der Intensitätsminima. Das Verfahren ist bei der Ermittlung der Linienmaxima im Energiesparlampen-Spektrum ausführlich beschrieben. Abb. 10 zeigt die Ergebnisse dieser Prozedur und gleichzeitig eine Möglichkeit, die Daten anschaulich darzustellen. Unter den von uns gemessenen Wellenlängen der Absorptionslinien sind die Literaturwerte ergänzt. Die in der Literatur als sichtbar beschriebenen Balmerlinien H-delta (410,2 Nanometer) und H-epsilon (397,0 Nanometer) fehlen hier. Ursache ist ein UV-Sperrfilter vor dem Sensor der verwendeten Kamera. Dieser blockiert sämtliches Licht mit Wellenlängen unter 415 Nanometern. Man erkennt die drei Absorptionslinien H-alpha, H-beta und H-gamma der Balmerserie (vergleiche Abb. 1 ). Damit ist zum Beispiel nachgewiesen, dass die Atmosphäre der Wega größere Mengen an atomarem Wasserstoff enthält. Außerdem kann man daraus schließen, dass diese Wasserstoffatome vergleichsweise hohe Temperaturen haben. Atome, die Licht der Balmerwellenlängen absorbieren, müssen sich im "ersten angeregten Energiezustand" (Quantenzahl n = 2) befinden. Dieser ist nur bei hohen Temperaturen ausreichend besetzt. Wega - ein geeignetes Objekt für den Einstieg in die Spektroskopie Für eine erste Betrachtung des Spektrums eines Himmelsobjekts eignet sich das Spektrum der Wega besonders gut. Da es im sichtbaren Bereich nur die Linien der Balmerserie zeigt, ist es auch für Anfänger auf dem Gebiet der Spektroskopie leicht zu überschauen und zu interpretieren. Abweichung von den Literaturwerten Die in unserer Musterauswertung (siehe Abb. 9) ermittelten Wellenlängen der Absorptionslinien im Wega-Spektrum (Abb. 10) weichen von den Literaturwerten um etwa ein Nanometer ab. Ein Grund dafür ist der Umstand, dass wir uns bei der Festlegung der Orte der Spektrallinien - sowohl im Kalibrier-, als auch im Wega-Spektrum - auf ganzzahlige Pixelwerte beschränkt haben. Wer bereit ist, mehr Aufwand zu betreiben, kann die Linienorte in den Spektren durch Betrachtung der jeweiligen Linienprofile auf etwa 0,1 Pixel genau festlegen und die Abweichungen von den Literaturwerten damit nennenswert reduzieren. (Informationen zur Vorgehensweise finden Sie in der Unterrichtseinheit "Spektroskopie an galaktischen Gasnebeln" im Abschnitt Spektren planetarischer Nebel .) Eine weitere Fehlerursache liegt darin, dass die Funktion "Trendlinie" in Excel, die die Kalibrierfunktion liefert, die Koeffizienten der Terme zweiter und höherer Ordnungen nur auf eine geltende Ziffer genau angibt. Mit anderer Software (zum Beispiel dem Open-Source-Programm Qtiplot) sind exaktere Kalibrierfunktionen konstruierbar. Wikipedia: QtiPlot QtiPlot ist ein Open-Source-Programm zur Analyse und Visualisierung von Daten. Steffen Urban ist Schüler der Jahrgangstufe 12 am Kopernikus-Gymnasium Wissen. In seiner Facharbeit beschäftigte er sich mit der Kalibrierung des DADOS-Spaltspektrographen.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II
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