In dieser Unterrichtseinheit zum Braunkohletagebau setzen sich die Lernenden mit dessen vielfältigen Auswirkungen auf ökologische, ökonomische wie auch soziale Aspekte auseinander. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Am Beispiel des Braunkohletagebaus Hambach westlich von Köln werden die Entstehung und Lage von Braunkohle sowie die Abbautechniken genau erklärt. Ergänzend vergleichen und bewerten die Schülerinnen und Schüler die Entwicklung verschiedener durch den Braunkohleabbau geprägte Gebiete. Dabei sollen sie die Bedeutung des Braunkohleabbaus für die deutsche Energieversorgung verstehen und die Entwicklung nach der Rekultivierung einschätzen lernen. Die Materialien und computergestützten Anwendungen stammen aus dem Projekt "Fernerkundung in Schulen" (FIS). Das Projekt des Geographischen Institutes der Universität Bonn beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II.Der Eingriff des Menschen in den Naturhaushalt lässt sich besonders gut am Beispiel des Braunkohletagebaus ableiten. Der Ausbau der Tagebaugruben führt entsprechend der Größe des Eingriffes in den Landschaftshaushalt zu einer Vielzahl von ökologischen, sozialen und ökonomischen Auswirkungen. Die Untersuchung der Zusammenhänge und ihrer Folgen für Mensch und Natur geschieht dabei immer häufiger mithilfe von Fernerkundung. Auf diese Weise lassen sich zeitliche Veränderungen analysieren, Problemstellungen identifizieren und mögliche Wechselwirkungen zwischen Mensch, Umwelt, Politik und Wirtschaft ableiten. In dieser Unterrichtseinheit zum Braunkohletagebau wird ein breites Spektrum an Fernerkundungsdaten eingesetzt, das den Schülerinnen und Schülern die Vielzahl der Einsatzmöglichkeiten dieser Daten näher bringt. Es gibt immer mehr Open Source-Produkte im GIS-Bereich, die auch für den Einsatz an Schulen geeignet sind. Die beiden hier vorgestellten Software-Pakete LandSerf und Jump4Schools sind einfach zu installieren (nur JAVA erforderlich) und zeichnen sich durch eine einfache Menüführung aus. Unterrichtsverlauf 1. und 2. Stunde Der Einstieg in die Thematik Braunkohletagebau erfolgt über ein Satellitenbild; anschließend erarbeiten die Lernenden den Entstehungsprozess der Braunkohle. 3. Stunde: Digitales Geländemodell Hier finden Sie Informationen zur Installation und Nutzung der Open Source Software "LandSerf", mit der sich das Höhenprofil des Tagebaus darstellen lässt. 4. Stunde: Landschaftswandel durch den Tagebau Im nächsten Schritt analysieren die Lernenden die Landschaftsveränderung durch Braunkohletagebau mithilfe eines Geoinformationssystems (GIS). 5. Stunde: Soziale Folgen des Braunkohletagebaus Die letzte Stunde dieser Unterrichtsreihe untersucht die sozialen Folgen, die mit einer Umsiedelung der Bevölkerung aus den Abbaugebieten des Braunkohletagebaus verbunden sind. Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe von Satellitenbildern Landschaftsveränderungen durch den Braunkohletagebau erkennen. können Entstehung, Lage und Abbau von Braunkohle erklären. diskutieren die wirtschaftliche Bedeutung der Braunkohle sowie die ökologischen und sozialen Folgen ihres Abbaus. Zum Einstieg in das Thema bietet sich diese Satellitenaufnahme von Deutschland an (Abbildung 1, Platzhalter bitte anklicken). Zunächst geht es darum, das Rheinische Braunkohlerevier im Satellitenbild zu identifizieren. Dazu wird das Bild mittels Beamer an eine Leinwand projiziert. Die Schülerinnen und Schüler sollen mögliche wirtschaftliche, ökologische und soziale Folgen des Abbaus diskutieren. Mit einem kostenlosen Bildbearbeitungsprogramm (zum Beispiel IrfanView ) kann man stufenlos in das Bild hineinzoomen und die Landschaftsstrukturen westlich von Köln genauer untersuchen. Die Folien 1 bis 4 und das Arbeitsblatt 1 dienen dazu, die wirtschaftliche Bedeutung der Braunkohle genauer zu erarbeiten. Die zweite Stunde dieser Unterrichtsreihe kommt ohne Fernerkundung aus. Aus diesem Grund ist das hier vorgestellte Material nur als Vorschlag zu sehen. Es kann genauso gut mit anderem Material und anderen Ideen gearbeitet werden. Im Idealfall sollte die gesamte Stunde im Computerraum durchgeführt werden. Die Schülerinnen und Schüler können dann die besprochenen Aufgaben selber am Rechner mithilfe von Arbeitsblatt 4 (braunkohle_ab_4_abbau.pdf) erarbeiten. Zur genaueren Analyse der Tagebauflächen eignet sich die Aufnahme des ASTER-Sensors besser als die MODIS-Aufnahme aus Abbildung 1, da diese eine höhere räumliche Auflösung bietet (siehe Abbildung 2). Auch dieses Satellitenbild kann mit einem herkömmlichen Bildbearbeitungsprogramm mittels Beamer an die Wand projiziert werden. Um jedoch die Geländeform zu verdeutlichen, bedienen wir uns im nächsten Schritt eines digitalen Geländemodells. Nun kommt die Software zum Einsatz. Es gibt immer mehr Open Source-Produkte im GIS-Bereich, die sich auch für den Einsatz an Schulen eignen. LandSerf wurde an der City University von London entwickelt. Das Programm gibt es nur mit englischer Menüführung, deshalb - und auch aufgrund der relativen Komplexität - ist es eher für Oberstufenschüler geeignet. LandSerf steht unter www.landserf.org zum Download bereit und ist speziell für die Bearbeitung und Visualisierung von Digitalen Geländemodellen entwickelt worden (siehe auch unter Zusatzinformationen). Die Software basiert auf JAVA , daher muss dies auf den Computern installiert sein. Hinweise zur Arbeit mit LandSerf Der Einsatz von LandSerf im Unterricht sollte durch die Lehrkraft angeleitet werden, das heißt entweder zunächst am Beamer präsentiert oder durch Handreichungen mit Screenshots und Erläuterungen der wichtigsten Funktionen unterfüttert werden. Über den dritten Button von links öffnet man eine Datei. In dem dann erscheinenden Menü wird als Dateityp ArcGIS text raster (.grd, .asc) ausgewählt. Navigieren Sie zu der Datei srtm_rheinland.asc und öffnen Sie sie. Es erscheint bereits farbig eingefärbt das Digitale Geländemodell eines Ausschnitts aus der Region um Köln (siehe Abbildung 3). Gut zu erkennen sind die Gruben der Braunkohletagebaue in der Mitte des Bildes. Mit dem Werkzeug "Profile" (zu finden unter "Info") kann man einen Profilquerschnitt erstellen. Indem man mit dem Mauszeiger eine Linie über die Abraumhalde des Tagebaus Hambach und die Grube zieht, erhält man in dem kleinen Grafikfenster das dazu gehörige Höhenprofil (siehe Abbildung 4). Auf diese Weise lassen sich die tatsächlichen Höhenverhältnisse sehr schön visualisieren und die Lernenden erhalten einen Eindruck von der tatsächlichen Tiefe der Grube. Ein weiteres effektvolles Tool ist der 3D-Viewer (rotes Sternchen in der Button-Leiste oder unter dem Menüpunkt "Display"). Hier wird ein 3D-Eindruck des Geländes erzeugt, durch das die Schülerinnen und Schüler navigieren können. Vergleich der Ergebnisse mit dem Modell Die Schülerinnen und Schüler sollen nun aus den durch die Arbeit mit den ASTER- und SRTM-Daten gewonnenen Erkenntnissen ein Modell des rheinischen Braunkohletagebaus ableiten. Dies geschieht entweder gemeinsam auf einer Folie am Overheadprojektor oder in Einzelarbeit (Arbeitsblatt 4, Aufgabe 1). Die Ergebnisse der Schüler können im Anschluss mit einem offiziellen Modell des rheinischen Braunkohletagebaus verglichen werden (zur Bearbeitung in Einzelarbeit siehe Aufgabe 2 auf dem Arbeitsblatt). Dieses Modell befindet sich auf Folie 6. Wo liegen Gemeinsamkeiten und Unterschiede? Starten Sie das Programm durch Doppelklicken der Datei JUMP4Schools.exe. Die sogenannte JUMP Werkbank öffnet sich. Das Programm unterscheidet beim Datenimport zwischen zwei Datentypen: Karten und Folien. Unter Karten versteht man Rasterbilder, also zum Beispiel eingescannte topographische Karten oder Satellitenbilder. Diese Daten lassen sich in dem Programm nicht weiter verändern und dienen als Hintergrundbild, mit dessen Hilfe man Folien erstellen kann, den zweiten Datentyp. Zum Öffnen oder Neuerstellen von Daten öffnet man das Menü "Karten und Folien". Zum Öffnen eines Satellitenbildes klickt man auf "Karte laden". Zuerst wird das Bild aus dem Jahr 1989 geöffnet (hambach_1989.tif). Im Projektfenster erscheint das Satellitenbild des Tagebaus Hambach in einer Echtfarbendarstellung (Abbildung 5). Im linken Bereich des Projektfensters werden alle Karten und Folien angezeigt, die in das Projekt geladen wurden. Über das Häkchen sind sie an- und abschaltbar. Die Karte dient nun als Hintergrunddarstellung für die folgende Folie. Die Schülerinnen und Schüler können nun eine neue Folie erstellen, in dem sie im Menüpunkt "Karten und Folien" die Option "Neue Folie hinzufügen" auswählen. Eine Folie ist im Gegensatz zu einer (Raster-)Karte eine Vektordatei. Prinzipiell kann es sich dabei um einen Punkt, eine Linie oder ein Polygon handeln. Die einzelnen Eckpunkte der Linien und Polygone können beliebig verschoben werden. Eine kleine Werkzeug-Box öffnet sich. Durch Anklicken der Option "Erzeuge Polygon" (links oben) wird dieses Werkzeug aktiv und der Mauszeiger zu einem Fadenkreuz. Nun können die Lernenden die Umrisse des Tagebaus mit dem Mauszeiger nachzeichnen. Mit einem Doppelklick wird das Polygon geschlossen. Abbildung 6 zeigt das in etwa zu erwartende Ergebnis. Hat man eine neue Folie erstellt, erscheint sie mit dem Namen "Neu" im linken Teil des Projektfensters. Durch einen Doppelklick auf den Namen kann man diesen verändern. Ebenso kann man die Farbdarstellung des Polygons ändern, indem man auf das Palettensymbol ("Darstellung ändern") klickt und eine Farbe auswählt. Will man noch die Fläche des Polygons berechnen lassen, wählt man über den Menüpunkt "Funktionen" die Option "Fläche berechnen". In Kleingruppen analysieren die Schülerinnen und Schüler die Entwicklung in drei verschiedenen Gemeinden. Unter Zuhilfenahme einer Atlaskarte diskutieren die Lernenden die möglichen Folgen des Braunkohletagebaus für die Siedlungsgebiete. Die Arbeitsblätter 5a, 5b und 5c zeigen Zeitreihen in den Gemeinden Bedburg, Jüchen und Niederzier im rheinischen Braunkohlerevier (siehe Abbildung 7). Die Schülerinnen und Schüler können so die Veränderung der Siedlungsstruktur während der letzten Jahrzehnte nachvollziehen und sich mit den sozialen Folgen des Braunkohletagebaus auseinander setzen. Bevor die Schülerinnen und Schüler in die Diskussion starten bleibt zu klären, was mit den ehemaligen Abbauflächen passiert. Folie 7 zeigt eine Karte mit Betriebsflächen, Rekultivierungsflächen und Umsiedelungen.

Dieser Unterrichtsvorschlag beginnt mit einer allgemeinen Erklärung zu dem Thema Cloud-Anwendungen, um daran anknüpfend darzulegen, wie diese positiv für den Unterricht genutzt werden können. Dafür wird eine Cloud-Anwendung näher beschrieben und deren praktische Einbindung in den Schulalltag demonstriert. Auch wenn es nicht notwendig ist, das System von Cloud-Anwendungen gänzlich zu verstehen, lohnt sich eine genauere Betrachtung des Themas, denn Cloud-Anwendungen bieten durchaus einige Vorteile für den Einsatz im Unterricht. Um Ihnen diese zu verdeutlichen, wird in diesem Beitrag exemplarisch die Cloud-Anwendung Dropbox und deren Integration in den Schulunterricht vorgestellt. Cloud-Anwendungen im Unterricht Damit Sie Ihren Schülerinnen und Schülern Cloud-Anwendungen und deren Einsatz im Unterricht gut vermitteln können, ist es zunächst notwendig, sich näher mit der Thematik auseinanderzusetzen. Dem eigentlichen Einsatz von Cloud-Anwendungen im Unterricht ist darum eine kurze Einheit mit allgemeinen Informationen vorangestellt. Einsatz von Cloud-Anwendungen im Unterricht Einsatz von Cloud-Anwendungen im Unterricht Neben einigen Hintergrundinformationen werden auf dieser Seite verschiedene Unterrichtsszenarien vorgestellt, die sich für den Einsatz einer Cloud-Anwendung anbieten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen, um was es sich bei einer Cloud-Anwendung handelt. können mit einer Cloud-Anwendung (zum Beispiel Dropbox) ihre Aufgaben besser organisieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können eine Cloud-Anwendung installieren. nutzen die Funktionen einer Cloud-Anwendung innerhalb des Unterrichts (Account einrichten, Daten herunterladen, Daten hochladen und per Link teilen, Dokumente innerhalb der Cloud verändern et cetera). sind in der Lage sich mithilfe einer Cloud-Anwendung auf Prüfungen vorzubereiten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten kooperativ durch die gemeinsame Nutzung der Cloud-Anwendung. lernen ortsunabhängig in Teams zu arbeiten (Kommunikation, Aufteilung der Arbeiten et cetera). Projekt "Learn to teach by social web" Diese Materialien wurden im Projekt "Learn to teach by social web" erarbeitet. Das Projekt gibt Lehrerinnen und Lehrern ein Curriculum an die Hand, mit dem sie sich auf die Lehre für und mit sozialen Medien vorbereiten können. Disclaimer Dieses Projekt wurde mit Unterstützung der Europäischen Kommission finanziert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung trägt allein der Verfasser; die Kommission haftet nicht für die weitere Verwendung der darin enthaltenen Angaben. In der Meteorologie ist eine Wolke ("Cloud") eine sichtbare Masse aus flüssigen Tröpfchen oder gefrorenen Eiskristallen, die aus Wasser und diversen Chemikalien besteht. Sie befindet sich über der Oberfläche eines Planeten. Im technischen Bereich ist eine Cloud ein Konzept, welches es uns ermöglicht, Dokumente und Dateien in einer virtuellen Wolke zu speichern. Diese Wolke ist meistens unabhängig von Programmen, die auf dem Computer installiert sind. Nutzerinnen und Nutzer können von überall dort, wo ein Internetzugang besteht, auf die Dateien zugreifen und diese mit anderen teilen. Der Video-Beitrag "Cloud - Was hat die Wolke zu bieten" des NDR erklärt die Absichten von Cloud-Anwendungen kurz und präzise. Es gibt einige Vorteile, die sich aus der Verwendung von Clouds im Unterricht ergeben: Die Dateien müssen nicht mehr auf einem externen Speicher (USB-Stick, Laptop oder ähnliches) mitgebracht werden und können daher nicht mehr vergessen werden. Gruppenarbeiten sind von verschiedenen Orten aus durchführbar. Dadurch, dass der Zugriff ortsunabhängig über jeden Computer mit Internetzugang erfolgen kann, können Dateien nicht mehr verloren gehen. Die Schülerinnen und Schüler können ihre Arbeiten gesammelt speichern. Alle Lernenden können auf die Cloud und damit die Dokumente zugreifen und müssen diese nicht per E-Mail verschicken oder auf einem USB-Stick weitergeben (Vorteil für Gruppenarbeiten). Die Schülerinnen und Schüler haben alle automatisch Zugriff auf die neuste Version der Dokumente und können mit dieser weiterarbeiten. Der Zugriff kann auch dann erfolgen, wenn die entsprechende Software (zum Beispiel Dropbox) nicht auf dem Computer installiert ist. Materialen müssen nicht mehr für jede Schülerin und jeden Schüler kopiert werden und von diesen in den Unterricht mitgebracht werden. Beschreibung des Programms Dropbox Es gibt viele Cloud-Anwendungen, die sich für den Einsatz in der Schule anbieten. Die meisten von ihnen sind bis zu einer gewissen Speicherkapazität auch kostenfrei. Das Programm Dropbox ist ein solches und wird in diesem Artikel als Beispiel vorgestellt. Um Dropbox nutzen zu können, muss die Software des Programms auf dem Computer installiert werden. Eine Installationsanleitung sowie eine Einführung in die Nutzung des Programms bietet dieses Video . Verwendungsmöglichkeiten des Programms Dropbox Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Sie Dropbox zusammen mit Ihren Schülerinnen und Schülern anwenden können. Einerseits ist es möglich, dass nur Sie sich ein Konto erstellen, über das Sie Dokumente mit allen Schülerinnen und Schülern teilen, andererseits können sich aber auch alle Lernenden ein eigenes Konto einrichten. Sie sollten sich somit als Lehrkraft zuvor überlegen, welche Verwendungsmöglichkeit für Sie und Ihr Unterrichtsvorhaben mehr Sinn ergibt. Vorteile der jeweiligen Konfiguration Haben nur Sie ein Konto, müssen Sie alle Dokumente der Schülerinnen und Schüler eigenhändig in einen Dropbox-Ordner hochladen und können diesen dann über einen Link mit Ihrer gesamten Klasse teilen. Dafür müssen die Lernenden nicht einmal die Software auf ihrem Computer installieren. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, wenn alle einen Zugang haben. Auf diese Weise können Sie gemeinsam mit Ihren Schülerinnen und Schülern einen Ordner erstellen und diesen ebenfalls über einen Link untereinander teilen. Sobald einer der Lernenden eine Änderung an Dokumenten im Ordner vornimmt, erscheinen diese Änderungen auch in den Ordnern der anderen Teilnehmerinnen und Teilnehmer. Alle haben die gleichen Zugriffsmöglichkeiten und erreichen von überall dieselben Informationen und Daten. Gemeinsame Arbeit mit Dropbox-Ordnern Bilden Sie in Zusammenarbeit mit den anderen Lehrerinnen und Lehrern der Jahrgangstufe klassenübergreifende Gruppen für eine gemeinsame Arbeit zu einem vorab ausgewählten Thema. Jedes Team teilt sich einen Ordner in der Dropbox. In diesen Ordner werden von den Lehrkräften alle notwendigen Informationen hochgeladen. Anschließend haben die Gruppen die Aufgabe, alle neuen Ergebnisse in ihrem jeweiligen Ordner zu sammeln. So ist jeder auf dem neusten Stand. Präsentation der Ergebnisse mittels Dropbox Ziel der gemeinsamen Arbeit ist ein Referat. Am Vorstellungstag besteht nicht die Gefahr, dass eine Gruppe ihre Unterlagen vergisst, da alles in der Dropbox gespeichert ist. Dies kann entspannend für Lehrerinnen und Lehrer sowie für Schülerinnen und Schüler sein. Einteilung der Unterrichtsprotokolle Das zweite Beispiel eignet sich hervorragend für die Vorbereitung auf eine Klausur oder Prüfung. Richten Sie für die Klasse einen Dropbox-Ordner ein, auf den jede Schülerin und jeder Schüler Zugriff hat. Jedem Lernenden wird eine Unterrichtsstunde zugeteilt, in der er dafür zuständig ist, ein Protokoll zu schreiben und dieses anschließend in den Dropbox-Ordner hochzuladen. Auf diese Weise werden alle klausurrelevanten Informationen für alle Schülerinnen und Schüler gesichert. Die Vorteile des Lernens mithilfe einer Dropbox Die Protokolle können dann im Nachhinein von allen in der Dropbox eingesehen werden. So ist alles an einem Ort gesammelt. Die Lernenden können keine Ergebniszettel verlieren und haben von überall Zugriff auf den Lernstoff. Neben Dropbox ist auch Google Drive eine Cloud-Anwendung, die ähnlich wie Dropbox funktioniert. Die Anmeldung erfolgt bei diesem Programm mit einem Google-Konto. Nach der Anmeldung bietet Google Drive dieselben Funktionen wie die Cloud-Anwendung Dropbox. Wie Google Drive installiert wird und wie das Programm nach der Installation verwendet werden kann, zeigt dieses Video .

Auf ausgewählten "Mondrouten" beobachten Schülerinnen und Schüler markante Strukturen in der Nähe der Licht-Schatten-Grenze. Zudem können interessante Konstellationen von Mond, Planeten und Sternhaufen betrachtet werden. Im Jahr 1609, etwa zwischen April und Mai, erhielt Galileo Galilei (1564-1642) Kenntnis von einem "Fernbetrachter". Er besorgte sich daraufhin eines der holländischen Brillenglasfernrohre, die nur zwei- bis dreifach vergrößerten, und arbeitete sofort an deren Verbesserung (Erhöhung der Vergrößerung durch für Brillen untypische Linsen und Reduzierung von Streulicht durch Blenden im Strahlengang). Das erste Himmelsobjekt, das er dann - vermutlich im September 1609 - beobachtete, war der Mond. Im Internationalen Jahr der Astronomie 2009 fand vom 02. bis zum 05. April weltweit die Aktion "100 Stunden Astronomie" statt, bei der die Beobachtung des Himmels im Mittelpunkt stehen sollte. Die in diesem Beitrag für diese Aktion vorgestellten "Wanderrouten" auf der Mondoberfläche können auch nach dem IYA2009 zu jeder passenden Mondphase ins Visier genommen werden. Grundlage der Wanderkarten ist der kostenfreie "Virtual Moon Atlas", mit der Sie auch eigene "Mond-Wanderkarten" erzeugen können. Spaziergänge auf dem Mond Mondgebirge mit Tälern, Krater mit Zentralbergen und Krater in den Meeren werden mithilfe von "Mondwanderkarten" gezielt aufgesucht. Zeichnen und Googeln Ein interessanter Kontrast: Lernende zeichnen auf den Spuren Galileis den Mond und erkunden mit moderner Webmapping-Technologie die Spazierwege der Apollo-Astronauten. Die Schülerinnen und Schüler sollen markante Punkte der Mondgeographie mithilfe bereit gestellter "Mondwanderkarten" aufsuchen und eine Vorstellung von der Größe der Krater gewinnen. auf den Spuren von Galileo Galilei mit einfachen optischen Hilfsmitteln Mondzeichnungen erstellen und diese mit den Skizzen Galileis und Darstellungen aus dem Werk "Sidereus Nuncius" (1610) vergleichen. den "Virtual Moon Atlas" als kostenfreies Werkzeug zur Vorbereitung von Himmelsbeobachtungen kennen lernen. als Ergänzung zu den eigenen Beobachtungen mit Google Moon die Landeplätze der Apollo-Missionen erkunden. Die Mondoberfläche erweist sich nahe der Licht-Schatten-Grenze (Terminator) als sehr eindrucksvolles Objekt für die Fernrohrbeobachtung. Verschiedene Oberflächenformationen wie Gebirge mit Tälern, Krater mit Zentralbergen oder Krater in den Meeren werden erkennbar. Es empfiehlt sich eine kleine Auswahl dieser Objekte gezielt nacheinander im Sinne eines Spaziergangs mit den Augen am Fernrohr aufzusuchen. Hier stellen wir Ihnen drei Routen vor, die während der Aktion "100 Stunden Astronomie" im IYA2009 zum Einsatz kamen. Die jeweiligen "Wanderkarten" mit Darstellungen der Mondoberfläche wurden mit der kostenfreien Software "Virtual Moon Atlas" erzeugt und können zu jeder passenden Mondphase (Mond im ersten Viertel und folgende Tage) genutzt werden. Virtual Moon Atlas, Download Auf der Softonic-Webseite können Sie die Software für den virtuellen Mondglobus kostenfrei herunterladen. Die Route des Spaziergangs ist in Abb. 1 dargestellt (Platzhalter bitte anklicken). Zahlen markieren die einzelnen Stationen. Sie können die Route farbig ausdrucken oder per Beamer im Klassenraum präsentieren. Für Schwarzweiß-Ausdrucke verwenden Sie bitte die Datei "mond_spaziergang_1_sw.gif". In dieser Datei sind die Zahlen und Pfeile weiß mit schwarzer Kontur dargestellt (gelbe Ziffern und Linien sind im Schwarzweiß-Ausdruck schlecht zu erkennen). Von den Mondalpen mit dem Alpenquertal (1) führt der Pfad zum Krater Aristoteles (2), dessen Durchmesser etwa 90 Kilometer beträgt. Der Krater ist nach dem wohl bekanntesten und einflussreichsten Philosophen der Geschichte benannt (384-322 v. Chr.). Von dort geht es zum Kaukasus (3) und schließlich hinein in das Regenmeer (Mare Imbrium). Dort wird ein Strahlenkrater mit Zentralberg namens Aristillus (4) ins Visier genommen. Dessen Namenspatron ist ein griechischer Astronom, der um 280 v. Chr. gelebt hat. Von dort aus kehren wir wieder zum Ausgangspunkt zurück. Dieser Weg (Abb. 2) beginnt bei der 104 Kilometer durchmessenden Wallebene Plato (1), die nach dem bekannten griechischen Philosophen (427-347 v. Chr.) benannt wurde. Weiter geht es zum Strahlenkrater Aristillus (2). Die nächste Station ist der von Lava überflutete Krater Archimedes (3) im Regenmeer. Sein Durchmesser beträt 83 Kilometer. Archimedes (287-212 v. Chr.) war ein bedeutender griechischer Mathematiker. Die letzte Etappe führt uns zum Krater Eratosthenes (4), dessen Kraterwände bis zu 3.570 Meter hoch sind. Der griechische Geograph und Astronom Eratosthenes lebte von 276-194 v. Chr. Ausgangspunkt dieser Route (Abb. 3) ist, wie bei der ersten Wanderung, der mit dunklem Material gefüllte Krater Plato (1). Von dort aus gilt es, dem Rand des Regenmeers folgend, das Alpenquertal (2) zu überschreiten und über den Kaukasus die Apenninen (4) zu erreichen. Die Apenninen sind das mächtigste Mondgebirge. Die Gipfel ragen zum Teil mehr als 5.000 Meter in die Höhe. Auf dem Weg entlang der Apenninen kommen wir an der Hadley-Rille (3) vorbei, für deren Beobachtung man allerdings schon ein Teleskop mit mindestens 20 Zentimetern Öffnung benötigt. Diese Rille war der Landeort der Apollo-15-Mission. Abschließend besuchen wir noch den markanten Strahlenkrater Kopernikus (5), der hexagonal erscheint und einen Durchmesser von 95 Kilometer besitzt. Dieser schöne Krater ist nach dem bekannten Astronom Nikolaus Kopernikus (1473-1543) benannt. Kaum eine andere Übung trainiert die naturwissenschaftliche Grundfertigkeit des genauen Beobachtens so gut wie das Zeichen. Es zwingt uns, wirklich genau hinzusehen und ermöglicht die Wahrnehmung vieler Details, die dem flüchtigen ersten Blick fast immer entgehen. Zudem bietet das Zeichnen des Mondes einen schönen Ansatzpunkt zum Jubiläum der Mondbeobachtung von Galilei vor 400 Jahren - denn auch er zeichnete das Gesehene! Die vor Jahrhunderten entstandenen Skizzen und Darstellungen in dem 1610 erschienenen Werk "Sidereus Nuncius" ("Sternenbote") können die Lernenden motivieren, auf den Spuren des berühmten Astronomen selbst zum Zeichenstift zu greifen (Abb. 4). Einfache Teleskope - sogar Feldstecher - zeigen bereits die Gipfel sonnenbeschienener Berge, in deren Tälern noch die Mondnacht herrscht. Praktische Hinweise zum Zeichnen am Teleskop und ein Beispiel für die schrittweise Ausarbeitung einer Darstellung der Mondoberfläche finden Sie in dem Beitrag Zeichenstunden am Teleskop . Neben der kostenfreien Software "Virtual Moon Atlas" kann auch der digitale Online-Mondglobus von Google mit den von Google Earth bekannten Funktionen genutzt und zur Vor- oder Nachbereitung der Begegnung mit dem Original am Abendhimmel genutzt werden. Die Landeplätze der Apollo-Missionen sind auf dem Google-Mond durch Astronauten markiert. Man kann per Klick auf diese Icons in die Landegebiete der Apollo-Missionen hineinzoomen und Bilder von der Mondoberfläche betrachten, die die Astronauten während ihrer Ausflüge am Boden gemacht haben. Teilweise sind auch kleine Panoramaansichten möglich - eine interessante Ergänzung zu den eigenen Bobachtungen am Teleskop.

Das Material bietet eine Experimentier-Grundlage zum Thema maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz (KI), die browserbasiert arbeitet. Sie kann ergänzt werden durch Lehrmaterial eines offenen Online-Kurses (MOOC). Das "KI-Labor" bietet Möglichkeiten, mit dem eigenen digitalen Endgerät maschinelles Lernen erfahrbar zu machen. Es bietet aktuell die folgenden Lernräume: Handschrifterkennung durch ein neuronales Netz: Es ist sowohl ein vortrainiertes wie auch selbst-trainiertes Modell möglich. Dabei wird ein bekannter, frei verfügbarer Datensatz der Forschung (NIST) verwendet. Objekterkennung mit der Webcam: Auch hier wird ein vortrainiertes Modell mit einem frei verfügbaren Datensatz verwendet. Generierung von künstlichen Bildern als Beispiel für die GAN-Technik bei neuronalen Netzen Tic-Tac-Toe: Einfaches Verstärkungslernen sichtbar machen. Es muss eine KI durch mehrere Spiele selbst trainiert werden, die anschließend perfekt spielt. Somit sind verschiedene Themenbereiche des überwachten Lernens und Verstärkungslernens abgedeckt. Es kann selbstständig mit den Möglichkeiten und Grenzen der jeweiligen Technologien experimentiert werden. Das KI-Labor kann entweder für sich alleine beziehungsweise in Kombination mit einer Unterrichtseinheit verwendet werden oder mit Hilfe der Lehrtexte des kostenlosen MOOCS "Elements of AI" zu einer vollwertigen Selbstlernumgebung ergänzt werden. Zur Ausführung wird lediglich ein moderner Webbrowser benötigt, je nach Hardware-Ausstattung können einige der Beispiele gegebenenfalls etwas länger dauern. Für die Objekterkennung wird darüber hinaus eine Webcam benötigt, auf die die Webseite zugreifen darf. Das KI-Labor eignet sich im Fach Informatik als Einführung in eine Unterrichtseinheit zu maschinellem Lernen (speziell zu neuronalen Netzen), als Ergänzungsangebot für interessierte Schülerinnen und Schüler oder auch als fachlicher Anknüpfungspunkt für eine Einheit in einem anderen Fach, wenn es beispielsweise um ethische oder wirtschaftliche Fragen der KI geht. Das Thema "Künstliche Intelligenz" im Unterricht Künstliche Intelligenz ist an vielen Stellen völlig alltäglich geworden. Meistens sind diese Systeme aber nur Black-Boxen in unserem Alltag und es fällt schwer, mehr über die Funktionsweise herauszufinden. Gleichzeitig sind die Themen, wenn man sie unterrichtlich behandeln möchte, mathematisch zu anspruchsvoll für den Schulunterricht, so dass nur ein oberflächlicher Zugang zur eigentlichen Funktionsweise möglich ist. Genauso ist das Umsetzen von existierender Software in eigenen Programmen zwar im Unterricht möglich, aber nur für leistungsstarke Lerngruppen. Durch das KI-Labor wird eine Möglichkeit geschaffen, mit dieser Software zu interagieren, ohne sie selbst entwickeln zu müssen. Man kann mit Systemen experimentieren und so einen Zugang zu deren Funktionsweisen erhalten, ohne die Funktion im Detail verstehen zu müssen. Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler Schülerinnen und Schüler benötigen kein spezielles Vorwissen, sie können dieses aber – wenn sie es mitbringen – nutzen, um mit einem anderen Blick auf die Beispiele zu schauen. Digitale Kompetenzen, die Lehrende zur Umsetzung der Unterrichtseinheit benötigen Abgesehen von der fachlichen und fachdidaktischen Expertise über die informatischen Aspekte des maschinellen Lernens ist nur die Bedienung eines Browsers notwendig. Didaktisch-methodische Analyse Das KI-Labor ist entweder als selbstständige Lernumgebung oder als Ergänzung zu einer Unterrichtseinheit gedacht. Als Einstieg lässt sich mit dem vortrainierten Modell zunächst erleben, dass die Erkennung gut funktioniert, gleichzeitig aber in ihrer Anwendung stark fokussiert ist. Die Spezialisierung ist ein typisches Merkmal moderner KI. Gleichzeitig kann man die statistischen Ausgaben, die typisch für neuronale Netze sind, sehen und so etwas über die Funktionsweise erfahren. Ist bereits Vorwissen vorhanden, beziehungsweise wird das Training von neuronalen Netzen unterrichtlich thematisiert, so können durch das selbst trainierbare Modell verschiedene Parameter untersucht und exploriert werden, beziehungsweise Themen des Unterrichts ganz konkret auf einem realen Datensatz erprobt werden. Ist keine Unterrichtseinheit geplant, so kann durch die entsprechenden Kapitel des MOOCS "Elements of AI" der Hintergrund für interessierte Schülerinnen und Schüler dennoch zugänglich gemacht werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler analysieren Verfahren des maschinellen Lernens. bewerten, wie und unter welchen Umständen ein Verfahren des maschinellen Lernens zu einer Entscheidung kommt. erklären, wie ein Verstärkungsalgorithmus für die KI eines einfachen Brettspiels funktioniert. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen und verstehen Funktionsweisen und grundlegende Prinzipien der digitalen Welt. erkennen und formulieren algorithmische Strukturen in genutzten digitalen Tools. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kommunizieren über informatische Themen. 21st Century Skills Die Schülerinnen und Schüler üben sich in kritischem Denken.

In dieser Unterrichtseinheit zu Franz Kafkas Erzählung "Die Verwandlung" setzen sich die Schülerinnen und Schüler performativ mit der Verwandlung als einem Motiv der Kulturgeschichte auseinander. Sie gehen mehreren Fragen nach: Wer verwandelt wen zu was aus welchen Motiven? Mit welchen Mitteln wird verwandelt? Welche Wirkungen ergeben sich für die Verwandelten, die Umwelt oder die Gesellschaft? Anhand von ihnen bekannten Beispielen aus Literatur, Film und Fernsehen bearbeiten die Schülerinnen und Schüler das Thema Verwandlung kreativ und setzen es mit Mitteln der Foto- und Videobearbeitung um. In dieser Unterrichtseinheit erkennen die Schülerinnen und Schüler, dass sich in Verwandlungsmotiven Ängste und Wünsche von Gesellschaften spiegeln. Nach einem kurzen motivgeschichtlichen Rückgriff in Form eines performativen Vortrags sollen die Schülerinnen und Schüler ein eigenes Verwandlungsmotiv gestalten und darin ihre Zukunftswünsche oder -ängste kreativ mithilfe von Video- und Fotobearbeitung zum Ausdruck bringen. Voraussetzungen Die Unterrichtseinheit "Remixing Kafkas 'Die Verwandlung': Verwandlung als Motiv der Kulturgeschichte" ist im Rahmen des Programms Generation K entstanden und wurde mit der Methode Learning Through The Arts (LTTA) in Kooperation der Künstlerin Sabine Felker und des Künstlers Jürgen Waldmann mit dem Gymnasiallehrer Gerd Kremer gestaltet. Die Unterrichtseinheit ist dementsprechend als Tandem-Unterricht zwischen einer Lehrkraft und mit der Schule kooperierenden Künstlerinnen und Künstlern konzipiert. Falls an Ihrer Schule keine Kooperationen mit freischaffenden Künstlerinnen und Künstlern bestehen, kann die Unterrichtseinheit auch von mehreren Lehrkräften im Team durchgeführt werden (idealerweise sollte eine der Lehrkräfte eine Affinität zu der hier angewendeten Kunstform Performance aufweisen). Es ist auch denkbar, ein oder zwei Schülerinnen und Schüler für die Performance einzubinden. Benötigtes Material Videoprojektor Laptop (für die Zuspielung der Fotos in den Videomischer) Videokamera und Stativ Videomischer mit Chroma-Key-Funktion oder vorinstallierte Software für Chroma-Key-Effekte Greenscreen-Hintergrund (Stoff oder Pappe), wenn eine Bildfreistellung mittels Live-Greensreen umgesetzt wird einführender Text zum Thema Verwandlung ein Aufgabenblatt pro Gruppentisch Bildmaterial zum Thema Verwandlung (beispielsweise Wolverine, Gollum, Vampir, Arachne, Käfer aus "Die Verwandlung", Werwolf, Spiderman, Die Schöne und das Biest et cetera) Die Kostüme für die Performerinnen beziehungsweise Performer sind frei wählbar. Es bietet sich an, eins der im einführenden Text genannten Wesen darzustellen. Hier: zwei Personen in weißen (Arzt-)Kitteln, eine trägt nach der Verwandlung zusätzlich eine Eselsmaske. Raumvorbereitung Vor der Tafel wird ein "Rednerpult" inszeniert. Die Tische sind zu Vierer-Gruppentischen zusammengestellt. Didaktisch-methodische Überlegungen Mithilfe der Unterrichtseinheit "Remixing Kafkas 'Die Verwandlung': Verwandlung als Motiv der Kulturgeschichte" werden die kontextuelle Abhängigkeit und die kulturgeschichtliche Bedeutung des Verwandlungmotivs erkennbar. Durch die künstlerische Auseinandersetzung in Gruppenarbeiten wird die eigene Haltung zur Disposition gestellt und geschärft. Das kreative Spiel mit der Verwandlung und Veränderung auf der visuellen Ebene sind wesentliche Aspekte von Videobearbeitung im Medienkunstkontext. Video- und Fotobearbeitung sind zudem Bestandteil der alltäglichen Kulturpraxis von Kindern und Jugendlichen. Diese Form eignet sich daher besonders, das Thema "Verwandlung" ästhetisch aufzugreifen. Die zusätzliche Integration von Performance in die Bearbeitung des Themas ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern, sich mittels darstellender Kunst zum Inhalt in Beziehung zu setzen. Vorkenntnisse Die Unterrichtseinheit ist eingebettet in eine Unterrichtsreihe zu Franz Kafka. Dabei ist es von Vorteil, wenn Kafkas Erzählung "Die Verwandlung" den Schülerinnen und Schülern vor der Durchführung dieser Doppelstunde bereits bekannt ist. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wenden einen kreativ-künstlerischen Umgang mit Themen der Lektüre beziehungsweise Gesellschaftsthemen an. erkennen, welche kulturgeschichtliche Bedeutung das Motiv der Verwandlung hat. lernen künstlerische Formen und Präsentationsmöglichkeiten kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein Inszenierungskonzept / einen performativen Vortrag unter Einbeziehung von Medien. erarbeiten sich die Möglichkeiten, Funktionsweise und Anwendung digitaler Foto- und Videosoftware. lernen den künstlerischen Prozess des "Remixes" kennen: Vorhandenes künstlerisches Material (wie hier bekannte verwandelte Figuren aus Film, Fernsehen und Literatur) wird neu angeordnet und kontextualisiert. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, kreative Prozesse mit anderen abzustimmen und zu gestalten. entwickeln eigene Ideen, formulieren und präsentieren diese. entwickeln eigene Haltungen zu Themen und stellen diese zur Diskussion.

Schülerinnen und Schüler fotografieren den vom Kernschatten der Erde halb verfinsterten Mond und bearbeiten das Foto am Rechner. Die geometrische Auswertung liefert Daten für die Berechnung der Mondentfernung.Die hier vorgestellte Methode ermöglicht eine Abstandsbestimmung mit geringem Aufwand. Im Gegensatz zur Bestimmung der Mondentfernung per Triangulation benötigt man bei der Abstandsbestimmung mithilfe einer Mondfinsternis keine Partnerschule. Die Vorteile der Mondfinsternis-Methode werden allerdings mit einer anspruchsvolleren Theorie bezahlt, die an verschiedenen Stellen zum leichteren Verständnis für die Schülerinnen und Schüler etwas vereinfacht werden muss, wodurch die Ungenauigkeit der Messung etwas erhöht wird. Voraussetzungen Um die für die Entfernungsbestimmung benötigten Zusammenhänge verstehen zu können, müssen die Schülerinnen und Schüler die Geometrie der Mittelstufe beherrschen und Kenntnisse über die trigonometrischen Funktionen und das Lösen mathematischer Gleichungssysteme verinnerlicht haben. Einstieg und Motivation Der Mond ist ständiger Begleiter des Menschen. Schon kleine Kinder wenden ihren Blick häufig fasziniert dem Erdtrabanten zu, aber auch viele Jugendliche und Erwachsene können sich dem Bann des Mondes kaum entziehen. Vielfältig und über verschiedene Medien wird über den Mond und seine Eigenschaften informiert. Nur selten wird jedoch darüber berichtet, wie man zu diesen Informationen gelangt. Dies gilt auch für den Abstand des Mondes von der Erde. Allein die Frage "Wie misst man eigentlich mehrere hunderttausend Kilometer lange Strecken?" weckt bei vielen Schülerinnen und Schülern bereits das Interesse. Dies kann noch gesteigert werden, wenn es darum geht, die Entfernung des Mondes mit eigenen Mitteln zu bestimmen. Fotografieren, bearbeiten, auswerten Das mathematische Rüstzeug wird in fünf Etappen erarbeitet und angewendet. Bearbeitung und Auswertung einer Mondfotografie werden hier durch ein Beispiel veranschaulicht. Methodische und fachliche Hinweise Wodurch zeichnen sich die Mondfinsternis- und die Triangulationsmethode zur Entfernungsbestimmung aus? Wie messen Forscher die Entfernung zum Mond? Die Schülerinnen und Schüler sollen Kenntnisse über Planeten und Monde im Sonnensystem, deren Größenverhältnisse und deren Bewegungen erwerben oder auffrischen. Kenntnisse über Mond- und Sonnenfinsternisse und deren Entstehung erwerben oder auffrischen. mit trigonometrischen Funktionen und Gleichungen arbeiten können. den Umgang mit Bildbearbeitungssoftware kennen lernen und üben. ihre Fähigkeiten in der Handhabung einfacher Messinstrumente schulen. ihr räumliches Vorstellungsvermögen schulen. Thema Bestimmung der Mondentfernung mithilfe einer Mondfinsternis Autor Alexander Staidl Fächer Astronomie, Physik, Naturwissenschaften Zielgruppe ab Jahrgangsstufe 11 (bei guten Lerngruppen auch ab Klasse 10) Zeitraum Beobachtungszeit etwa 30-40 Minuten (es muss ein Foto geschossen werden); Theorie und Auswertung nehmen etwa 2-4 Stunden in Anspruch (je nach Lerngruppe und Unterrichtsmethodik) Technische Voraussetzungen Digitalkamera mit mindestens achtfachem Zoom oder ein kleines Teleskop, an das die Kamera angeschlossen werden kann; Stativ, Bildbearbeitungssoftware (zum Beispiel GIMP ) Überblick Da die Bestimmung des Mondabstandes mithilfe einer Mondfinsternis auf komplexen geometrischen und mathematischen Zusammenhängen basiert, werden die Lernenden schrittweise an das Thema herangeführt. Die folgende Gliederung hat sich dabei bewährt: 1. Mondfinsternisse Allgemeine Informationen: Wie kommen Mondfinsternisse zustande? 2. Der Winkelradius der Sonne Was ist ein Winkelradius? Wie kann man ihn messen? Welche Aussagen lassen sich daraus über den Kernschatten der Erde gewinnen? 3. Der Winkelradius des Mondes Wie kann man den Winkelradius des Mondes messen? Weshalb funktionieren die Methoden zur Messung des Winkelradius der Sonne (Schritt 2) hier nicht? 4. Winkelradius des Kern-Erdschattens in Mondentfernung Was versteht man darunter? Wie kann man ihn mithilfe einer Mondfinsternis bestimmen? 5. Berechnung des Mondabstandes Die bisherigen Erkenntnisse werden zusammengeführt und die Mondentfernung mithilfe der bei einer Finsternis aufgenommenen Fotos berechnet. Der Winkelradius des Erdschattens in Mondentfernung Für die Bestimmung des Winkelradius (Schritt 4) ist die Auswertung eines Fotos von einer Mondfinsternis entscheidend. Der Kernschatten, der während der Finsternis auf dem Mond zu sehen ist, lässt sich mit dem Winkeldurchmesser des Mondes vergleichen. Der halb verfinsterte Mond wird fotografiert Der gesamte Mond wird, während er etwa halb vom Kernschatten der Erde bedeckt ist, mit einer Vergrößerung beziehungsweise Auflösung fotografiert, die hoch genug ist, um Details der Finsternis erkennen zu können. Die Digitalkamera sollte über einen mindestens achtfachen optischen Zoom verfügen. Alternativ kann die Kamera auch an ein kleines Teleskop angeschlossen werden. Beim Fotografieren sollte auf jeden Fall ein Stativ verwendet werden. Abb. 1 (linke Teilabbildung) zeigt ein entsprechendes Ergebnis. Man sieht deutlich, dass sich der Kernschatten nicht scharf von dem Bereich des Halbschattens abgrenzt, sondern dass beide weich ineinander übergehen. Wenn man schon mal dabei ist … Bei der Gelegenheit bietet es sich natürlich auch an, den gesamten Verlauf der Mondfinsternis fotografisch zu dokumentieren, im Idealfall vom Beginn bis zu Ende der Verfinsterung. Auch, wenn dies zum Zwecke der Entfernungsbestimmung nicht erforderlich ist (dafür reicht ein einziges Foto aus), kann man mit dem ohnehin verwendeten Bildbearbeitungsprogramm den Verlauf des Ereignisses in einer kleinen Kollage sehr schön darstellen. Kontrastierung der Schattengrenze am Rechner Um den Winkelradius des Kernschattens möglichst exakt bestimmen zu können, muss die Grenze zwischen Kern- und Halbschattenbereich durch eine Verstärkung des Kontrastes hervorgehoben werden. Die ist mit den gängigen Bildbearbeitungsprogrammen einfach durchzuführen. In dem hier vorgestellten Beispiel wurde die kostenfreie Open Source Software GIMP verwendet. GIMP-Homepage Informationen zur kostenfreien Bildbearbeitungssoftware und Downloadmöglichkeit Bildbearbeitung mit GIMP Öffnet man mit dem Programm die Mondfoto-Datei, lässt sich die Grenze des Kernschattens durch den Schwellwerte-Regler im Farben-Menü hervorheben (Abb.1, Mitte). Unter der Voraussetzung, dass der scharfe Rand des Mondes nicht mit weißen Pixeln durchsetzt sein darf, stellt man den Regler so niedrig wie möglich ein. Je nach Geschmack kann man über das Farben-Menü und die Funktion "Invertieren" den Mond schwarz und den Hintergrund weiß darstellen (Abb.1, rechts). In dem Ergebnis kann man nun gut erkennen, dass der Kernschatten, den die kugelförmige Erde auf den Mond wirft, auf der Mondoberfläche tatsächlich kreisförmig abgebildet wird. Die Kreisbogenform der Schattengrenze ist durch die nachträgliche Bearbeitung deutlich besser auszuwerten. Projektion oder Ausdruck des bearbeiteten Mondbildes Das bearbeitete Bild kann nun vergrößert ausgedruckt oder auf eine Tafel projiziert werden. Ziel ist es, den auf der Tafel abgebildeten "Radius" des Mondes mit dem zu ermittelnden abgebildeten "Radius" des Kernschattens in Relation zu setzen - entweder auf Ausdrucken oder mithilfe des an die Tafel projizierten Bildes. Hieraus ergibt sich dann die Relation des Winkelradius des Mondes und des Kernschattens in Mondabstand, die sich im gleichen Verhältnis wie die Radien der Projektion teilen müssen. Geometrische Auswertung Abb. 2 veranschaulicht, wie man den Radius des Kernschattens bestimmt (A = Projektion des Kernschattenradius, E = Projektion des Mondradius). Die Konstruktion kann auch mit einem Vektorgrafikprogramm (zum Beispiel OpenOffice-Anwendung Draw) erzeugt werden. Zunächst wählt man drei Punkte, die auf dem Kreisbogen liegen (grün), und verbindet diese zu zwei Sekanten (rot). Anschließend werden die Mittelsenkrechten (blau) der Sekanten gebildet, die sich im Mittelpunkt des Kreises treffen. Damit ergibt sich der Radius A des abgebildeten Kernschattens durch den Abstand zwischen den grünen Punkten auf dem Kreisbogen und dem Schnittpunkt der blauen Mittelsenkrechten. Der Radius E des abgebildeten Mondes lässt sich über dessen leicht bestimmbaren Durchmesser berechnen. Aus Schritt 3 (siehe oben) ist der Winkelradius des Mondes epsilon bekannt. Gesucht ist der Winkelradius alpha des Kernschattens der Erde (in Mondentfernung). Wenn wir das Verhältnis alpha/epsilon kennen würden, könnten wir alpha direkt berechnen. Das Verhältnis alpha/epsilon ist nämlich genau so groß, wie das Verhältnis der Radien A/E auf dem Ausdruck (Abb. 2). Für die Bestimmung der Mondentfernung wird in schulischen Projekten meist die Methode der Triangulation benutzt (siehe Unterrichtseinheit Bestimmung der Mondentfernung durch Triangulation ). Dieses Verfahren erlaubt eine relativ exakte Bestimmung des Abstandes. Die Methode lässt sich in jeder Nacht durchführen, in der der Mond in Verbindung mit zwei hellen, weiter entfernten Objekten zu sehen ist (Planeten, helle Sterne), ist jedoch organisatorisch recht aufwändig: Partnerschulen müssen gefunden und die Messungen sehr exakt und gut koordiniert durchgeführt werden. Bei der Bestimmung der Mondentfernung mithilfe einer Mondfinsternis ist man dagegen von Partnerschulen unabhängig. Man benötigt jedoch zur rechten Stunde gute Sicht! Zwar sind für die Triangulations-Methode geeignete Konstellationen "haltbarer", jedoch ist der Anlass einer Mondfinsternis für Schülerinnen und Schüler sicher motivierender und spektakulärer als eine Konstellation "Mond und zwei Sterne". Die Wahl der Methode ist natürlich auch vom "Terminplan" der Himmelskörper abhängig. Je nach Jahreszeit ist es in Deutschland nicht unwahrscheinlich, dass das Wetter einen Strich durch die Planung macht. Tritt dieser Fall ein, kann dann auf die nächste Mondfinsternis warten, eine in naher Zukunft gelegene Konstellationen ausgucken, die für die Triangulationsmethode geeignet ist, oder auf Mondfinsternisfotos "aus der Konserve" zurückgreifen, die natürlich ohne eigene Beobachtung ausgewertet werden können. Dabei können auch verschiedene Fotos von verschiedenen Kleingruppen oder in Partnerarbeit ausgewertet werden. Wie sieht der Mittelwert der Ergebnisse aus und welche Gruppe war am nächsten am "offiziellen" Wert dran? Wie weit ist es nun zum Mond? Die Bahn des Mondes um die Erde ist nicht perfekt kreisförmig und die Entfernung daher nicht konstant. Vom Mittelwert (384.400 Kilometer) weicht die größte (405.500 Kilometer) und die kleinste Entfernung (etwa 363.200 Kilometer) um etwa 5,5 Prozent ab. Visualisierung Der Mond liegt zwar - in astronomischen Maßstäben - vor unserer Haustür. Dennoch ist die in Zahlen gefasste Entfernung nicht mehr anschaulich. Hilfreicher sind für die Veranschaulichung sind grafische Darstellungen, wie zum Beispiel die folgenden, die uns der Amateur-Astronom Thomas Borowski freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat: Wie und warum messen Forscher heute die Mondentfernung? Astronauten des Apollo-Programms hinterließen auf der Mondoberfläche einen Reflektor. Von der Erde aus werden kurze und intensive Laserblitze auf den Reflektor abgeschossen. Die Zeit zwischen dem "Schuss" und dem Eintreffen der Reflexion wird mit einer Atomuhr exakt gemessen. Mit dieser zentimetergenauen Methode konnte man feststellen, dass sich der Mond pro Jahr etwa um 3,8 Zentimeter von der Erde entfernt. Wegen den Gezeitenkräften findet ein fortlaufender Rotationsenergie- und Drehimpulstransfer von der rotierenden Erde zum Mond statt. Dieser Transfer bewirkt nicht nur die Abstandsvergrößerung des Mondes, sondern im gleichen Maße eine Verlangsamung der Erdrotation - die Tage dauern also immer länger! Aus kleinen Laufzeitänderungen, die von verschiedenen Messstationen auf der Erde registriert werden, sind Aussagen über die Kontinentaldrift möglich.

Im Rahmen einer dreiteiligen Unterrichtssequenz soll eine komplexe AJAX-unterstützte Web-2.0-Anwendung handlungsorientiert entwickelt werden.Als Beispiel dient das Spiel Tic Tac Toe, das nach erfolgreicher Implementierung der Anwendung von jeweils zwei Spielenden an beliebigen Computern über das Internet gespielt werden kann. Zielgruppe der Unterrichtssequenz ist die Oberstufe eines Bildungsganges für Informationstechnische Assistentinnen und Assistenten. Bei dem Lerngegenstand handelt es sich um eine typische Web-2.0-Anwendung. Sie ist für die Schülerinnen und Schüler der Zielgruppe praktisch relevant, weil die Bedeutung von AJAX-unterstützten Webanwendungen in der Informationstechnik in Zukunft weiter zunehmen wird.Die Schülerinnen und Schüler sind bereit und in der Lage, eine komplexe Webanwendung zu implementieren, indem sie moderne Internet-Technologien und Software-Werkzeuge zielorientiert miteinander kombinieren und anwenden. Sie orientieren sich bei der Entwicklung an dem Model-View-Controller-Prinzip, um das Datenmodell der Anwendung von der Benutzerschnittstelle zu trennen. Dreiteilung der Unterrichtseinheit Die Schülerinnen und Schüler sollen die Demoanwendung weitgehend selbstständig reproduzieren. Der gesamte Entwicklungsprozess wird in drei Hauptabschnitte gegliedert, die sich im Wesentlichen an der MVC-Architektur orientieren (Teil 1 behandelt die Ansicht, Teil 2 das Modell und Teil 3 die Steuerung). Auf diesem Wege werden sich die Schülerinnen und Schüler das Wesen und die Merkmale der Model-View-Controller-Architektur sukzessive selbstständig erschließen. AJAX I: Realisierung der grafischen Benutzerschnittstelle Der erste Teil der dreiteiligen Unterrichtssequenz befasst sich mit der Erstellung der aktiven grafischen Benutzerschnittstelle mithilfe von XHTML, CSS und JavaScript. AJAX II: Implementierung der serverseitigen Komponenten Der zweite Teil der AJAX-Unterrichtssequenz hat die serverseitigen Elemente der Anwendung zum Thema. AJAX III: Clientseitige Funktionen Der dritte und letzte Teil der Unterrichtsreihe beschäftigt sich mit den clientseitigen Funktionen der Webanwendung. Häusliche Entwicklungsarbeit Um das Projekt zu einem erfolgreichen Ergebnis zu führen, ist es unabdingbar, dass sich die Schülerinnen und Schüler auch zu Hause mit dem Projekt befassen. In der Praxis bedeutet das, dass im wöchentlichen Unterricht lediglich die Grundlage für die häusliche Entwicklungsarbeit der jeweils folgenden Woche gelegt wird. Nützlich ist dabei, wenn die Lerngruppe auch während dieser Zeit Gelegenheit hat, Fragen zu stellen und Probleme zu diskutieren (etwa via E-Mail oder mithilfe einer Lernplattform wie Moodle . Es ist unerlässlich, dass für die Unterrichtsgespräche ein gemeinsames Vokabular zur Verfügung steht, das sowohl Lehrkraft als auch Schülerinnen und Schüler sicher beherrschen. Insbesondere handelt es sich dabei um die folgenden Begriffe: Klassen, Objekte, Attribute und Methoden Der Punktoperator zum programmatischen Zugriff auf Attribute und Methoden eines Objekts Ereignisse (Events) und Ereignis-Behandlungsroutinen (Event Handler) Darüber hinaus ist es erforderlich, dass die Schülerinnen und Schüler über praktische Kenntnisse in der prozeduralen Programmierung (vorzugsweise mit C) verfügen. Elemente und Begriffe wie die folgenden dürfen keine Fremdwörter sein, sondern sollten von den Schülerinnen und Schülern aktiv für die Implementierung von Algorithmen angewendet werden können. Datentypen, globale oder lokale Variablen, Wertzuweisungen Arrays Funktionen for-, while- und do-, while-Schleifen if-, else if-, else- und switch-/case-Kontrollstrukturen Diese Kenntnisse stellen eine notwendige Grundlage für die erfolgreiche Arbeit mit JavaScript und PHP im Rahmen der gesamten Unterrichtssequenz dar. Demoversion Eine Demoversion liegt vor und muss vor Beginn der Unterrichtssequenz auf dem Lehrerarbeitsplatz funktionsfähig installiert sein. Dazu gehört auch die weiter unten beschriebene Entwicklungssoftware. Zeitplanung Insgesamt orientiert sich der Unterricht am Modell der vollständigen Handlung . Besonders für die verschiedenen Planungsphasen (Beschaffung und Konfiguration der Entwicklungswerkzeuge, Analyse der Funktionalitäten der Demoanwendung) sollte hinreichend viel Zeit eingeplant werden. Entwicklung und Implementierung der Webanwendung Die folgenden Ausführungen, Informations- und Arbeitsblätter sind der Versuch, die Entwicklung und Implementierung der Webanwendung sowohl fachlich als auch didaktisch in möglichst folgerichtige Schritte aufzuteilen, so dass die Anwendung von den Lernenden innerhalb von etwa 40 Unterrichtsstunden programmiert werden kann. In Hinblick auf die Zweckmäßigkeit der gewählten Aufteilung kann es durchaus unterschiedliche Meinungen geben. Da der gesamte, weitgehend kommentierte Quellcode der getesteten und funktionsfähigen Demoanwendung vorliegt, kann jederzeit von dem vorgeschlagenen Weg abgewichen werden. Lehrkraft als Berater Unabdingbar ist allerdings, dass die Lehrperson den Code und die Funktionsweise der Demoanwendung sehr gut kennt, um den Lernenden nötigenfalls Hinweise und Hilfestellungen geben zu können. Freier Aufbau der Implementierungen möglich Es ist dagegen nicht notwendig, dass die Schülerinnen und Schüler den Code der Demoanwendung 1:1 reproduzieren. Sowohl serverseitig als auch clientseitig sind, bedingt durch den Sprachumfang von JavaScript und PHP, viele unterschiedliche Implementierungen denkbar.

Die Unterrichtseinheit für das Fach Französisch der Klasse 8–12 führt die Lernenden anhand der zeitlosen Kurzgeschichte "Junior" von Anna Gavalda in die komplexen Themen Jugendliche Identitätsfindung, elterliche Autorität und persönliche Verantwortung ein. Die Lernenden durchleben die Konflikte eines modernen Teenagers, der zwischen Regeln und Freiheit, zwischen dem Vorbild des Vaters und dem Einfluss des Freundes zerissen ist. Parallel erkunden sie den politischen und gesellschaftlichen Kontext Frankreichs, insbesondere die Debatte um Jagd, Umweltschutz und lokale Entscheidungsfindung. Anna Gavalda zählt zu den meistgelesenen französischsprachigen Autorinnen unserer Zeit. Ihre Kurzgeschichten haben Einzug in Schulen im deutschsprachigen Raum gefunden, weil sie Fragen stellen, die Jugendliche täglich umtreiben: Wer bin ich? Wie viel Einfluss haben meine Eltern auf meine Entscheidungen? Kann ich eine Freundschaft riskieren, um meine Werte zu bewahren? Die Unterrichtseinheit "Junior" verknüpft literarisches Textverständnis mit gesellschaftlichen Themen und ermutigt Schülerinnen und Schüler, eigene Positionen zu entwickeln und zu argumentieren – in der Fremdsprache, mit authentischen Materialien und in unmittelbarem Bezug zu ihrer Lebenswelt. Die Einheit beginnt mit der Erarbeitung der Familie Devermont durch Paarlesungen und Rollenspiele, die flüssiges Französischsprechen trainieren und erste Wertefragen zur "guten Erziehung" aufwerfen. Im zweiten Arbeitsblatt entwerfen Schülerinnen und Schüler in Dreiergruppen Rollenszenen, in denen Alexandre seine Eltern um Erlaubnis bittet – eine Gelegenheit, Erziehungskonzepte zu erkunden und Empathie für beide Seiten zu entwickeln. Das dritte Arbeitsblatt fokussiert auf die Figur Franck und dessen Einfluss: Lernende dokumentieren Alexandres Transformation und verfassen Dialoge, die Themen wie Peer-Pressure und Konflikt zwischen Freundschaft und Werten verhandeln. Im vierten Arbeitsblatt werden Schülerinnen und Schüler zu Journalisten: Sie recherchieren die echte französische Jagdkontroverse und verfassen sowohl kritische Zeitungsartikel als auch Gegendarstellungen, um zu verstehen, wie politische Konflikte in Medien verhandelt werden. Die Einheit schließt mit einer Selbstevaluierung, in der Lernende ihre Fortschritte in Sprachkompetenz, Medienkompetenz und politischem Verständnis reflektieren. Die Unterrichtseinheit verbindet Schülerorientierung mit landeskundlichem Lernen: Jugendliche verhandeln ihre eigenen Lebensfragen durch fremdsprachliche Materialien, was ihre Sprachkompetenz ebenso wie ihre interkulturelle Sensibilität stärkt. Methodisch arbeitet die Einheit mit Rollenspielen und Perspektivwechseln, um Textverstehen emotional zu verankern, mit Internetrecherche, um medienkritische Fertigkeiten zu trainieren, und mit journalistischen Textformen, um zu zeigen, wie Sprache Argumentation und Überzeugung gestaltet. Die abschließende Selbstevaluierung ermöglicht Metakognition und bewusste Reflexion der Lernentwicklung. Die Einheit dauert etwa 8–10 Unterrichtsstunden und lässt sich flexibel an unterschiedliche Schwerpunkte anpassen: mehr Zeit für Rollenspiele bei Fokus auf mündliche Kommunikation, intensivere journalistische Arbeit für schreiborientierte Lerngruppen. Differenzierung ist durch vereinfachte Dialoge und vorgefilterte Rechercheressourcen für leistungsschwächere Schüler, sowie durch erweiterte Quellenanalyse und komplexere Argumentationsstrukturen für leistungsstärkere Lernende möglich. In dieser Einheit wird mit erweiterten medialen Mitteln gearbeitet, um die verschiedenen Bedeutungsebenen der Erzählung besser erschließen zu können. Die Schülerinnen und Schüler trainieren den Umgang mit einer französischsprachigen Internetseite, indem sie Informationen zum Thema "la chasse" recherchieren. Sie erproben den Umgang mit Präsentationssoftware, indem sie diese Informationen weiterverarbeiten und präsentieren. Sie verarbeiten diese Informationen weiter, indem sie sie in einen politisch argumentierenden Zeitungsartikel einarbeiten. Inhaltsbezogen erarbeiten Ihre Schülerinnen und Schüler so Kenntnisse über Formen journalistischen Schreibens (Zeitungsartikel, Leitartikel, Leserbriefe) in der Zielsprache. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen literarische Texte auf ihr eigenes Leben beziehen. dabei das Wortfeld "conflits entre les parents et leurs enfants" erarbeiten. die Konflikte in selbst geschriebenen Rollenspielen durchleben und vorführen. Argumente kennen lernen, mit denen Eltern Erwartungen an ihre Kinder rational ausdrücken können. Argumente kennen lernen, mit denen Kinder ihr Bedürfnis nach Autonomie rational ausdrücken können. aus literarischen Texten gezielt Informationen erarbeiten, indem sie Fragen an den Text stellen und falsche Thesen zum Text korrigieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen den Umgang mit einer französischsprachigen Internetseite erlernen, indem sie Informationen zum Thema "la chasse" recherchieren. den Umgang mit Präsentationssoftware erproben, indem sie recherchierte Informationen weiterverarbeiten und präsentieren. diese Informationen in einen politisch argumentierenden Zeitungsartikel einarbeiten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kooperieren aktiv in Gruppen und Rollenspielen, um komplexe Szenen zu gestalten und unterschiedliche Perspektiven auf Familienkonflikte und ethische Dilemmata zu erforschen. argumentieren respektvoll in Diskussionen über Erziehungsmethoden, Peer-Pressure und Verantwortung, während sie andere Standpunkte nachvollziehen und eigene Positionen begründen. reflektieren ihre eigenen Handlungsmuster und Wertkonflikte anhand der Charaktere der Erzählung und erkennen, wie schwierig es ist, zwischen Loyalität zu Freunden und persönlichen Überzeugungen zu wählen.

Märchen fortsetzen, Geschichten schreiben – erfahrungsgemäß brechen viele Schülerinnen und Schüler bei diesen Vorhaben nicht in Jubel aus. Anders beim "Fönig", einem Märchen der besonderen Art, bei dem das Spiel mit der Sprache den speziellen Kick ausmacht. Im Reich des "Fönigs" (Originaltext von Walter Moers, siehe Hinweis weiter unten!) werden die Buchstaben "f" und "k" vertauscht. Eine besondere Herausforderung an die Geschichtenschreiber! Beim Umwandeln der Texte in "Fönig-Sprache" hilft der Computer mit seinen Funktionen. Die Veröffentlichung der Ergebnisse als multimediale Geschichte mit Sound schafft zusätzliche Anreize das Lesen der selbst erstellten Texte zu üben. Amüsant und anregend Die Einführungssätze der Fönig-Geschichte (Download siehe unten) von Walter Moers motivieren und interessieren die Schülerinnen und Schüler. Das Vertauschen der Buchstaben "f" und "k" lässt den Text lustig klingen, das Spiel mit der Sprache übt einen besonderen Reiz aus. Schnell ist der Nachahmungstrieb geweckt! Der Computer hilft Beim Erstellen eigener Fortsetzungsgeschichten zeigt sich, was der Computer kann: Die Kinder schreiben ganz "normale" Texte und vertauschen dann die Buchstaben mithilfe der Überarbeitungsfunktion "Suchen-Ersetzen". Das Ergebnis nehmen die Schülerinnen und Schüler mit Staunen, Freude und Spaß zur Kenntnis und die schwierigen Texte werden - nicht zuletzt im Hinblick auf die Veröffentlichung auf CD - ausdauernd geübt. Der etwas andere Aufsatzunterricht Kennenlernen des Originals, Schreiben eigener Geschichten, Umwandlung in "Fönig"-Sprache am Computer Präsentation auf CD-ROM Materialsammlung und -aufbereitung mit Mediator, Empfehlungen zur Unterrichtsorganisation und Aufgabenverteilung Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in ihrer Lese- und Schreibfertigkeit gefördert werden. ihre sprachliche Kreativität weiterentwickeln. ihre Ausdrucksfähigkeit erweitern. das betonte Vorlesen üben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen den Umgang mit dem Computer und mit einfachen Programmen lernen und festigen. die Überarbeitungsfunktion "Suchen-Ersetzen" im Textverarbeitungsprogramm kennen lernen und anwenden. Textseiten gestalten. kleine Programmierungen durchführen. Thema Der Fönig auf dem Klohmarft - ein etwas anderes Märchen Autorin Brigitte Umkehr Fächer Deutsch, Kunst Zielgruppe Drittes bis viertes Schuljahr Zeitraum Circa sieben Stunden zuzüglich Zeit für die PC-Arbeit in Kleingruppen Technische Voraussetzungen Computer, Aufnahmegerät (Mikrofon und PC beziehungsweise Minidiskplayer), Scanner, CD-Brenner Software Textverarbeitung, Grafiksoftware (zum Beispiel PicturePublisher), Mediator Pro (ab Version 6.0. Pro), Soundbearbeitung (zum Beispiel Freeware Audacity) Erforderliche Vorkenntnisse Texte schreiben/speichern, scannen, Basiswissen im Umgang mit Mediator, Soundbearbeitung (kann eventuell auch von der Lehrkraft übernommen werden) "Der Fönig" von Walter Moers (c) Eichborn AG, Frankfurt a.M., 2002, ISBN: 3-8218-2947-8 "Der Fönig" als Hörbuch (gesprochen von Dirk Bach), (c) Eichborn AG,Frankfurt a.M., 2002, ISBN: 3-8218-5222-4. Das Buch sowie das Hörbuch sind im Buchhandel erhältlich. "Der Fönig" ist kein Buch für Kinder! Die Geschichte von Walter Moers und die Illustrationen sind für Erwachsene. Noch bevor die Schülerinnen und Schüler mit der "Fönig"-Geschichte von Walter Moers bekannt gemacht werden, sammeln sie im Rechtschreibunterricht in Gruppenarbeit Wörter mit "f" und "k", notieren diese auf Plakaten oder Wortkarten und erstellen so einen Wortschatz für das anstehende Projekt. Einstieg in die Thematik Der Einstieg in das Märchen geschieht über ein Bild vom König. Erste Vermutungen werden angestellt. Nun lege ich die Hörbuch-CD mit der Geschichte "Der Fönig" von Walter Moers auf und spiele den Anfang vor. Natürlich wundern sich die Schülerinnen und Schüler über die komische Sprache, erkennen aber schnell die Ursache, die vertauschten Buchstaben "f" und "k". Verfassen der Geschichten - Der Fönig auf dem Klohmarft Die Geschichte wird weiter angehört und an der Stelle abgebrochen, als der König in der Zeitung vom Klohmarft (Flohmarkt) liest. Nun sind die Einfälle der Kinder gefragt! Nach einer Ideensammlung setzen die Schülerinnen und Schüler in Partner- beziehungsweise Gruppenarbeit die Geschichte in eigenen Versionen fort. Dabei versuchen sie möglichst viele der vorher erarbeiteten Wörter einzubauen. Vertauschen der Buchstaben Die fertigen Texte werden am Computer getippt (das kann aus Zeitgründen auch zu Hause oder vor/nach dem Unterricht erfolgen) und mithilfe der Überarbeitungsfunktion der Textverarbeitung in die "Fönig-Sprache" übersetzt. Dies geschieht in zwei Schritten: 1. Schritt: "f" wird durch "1" und "k" durch "2" ersetzt. 2. Schritt: "1" wird zu "k" und "2" zu "f". Hier ist ein gemeinsames Vorgehen mit Präsentation über einen Beamer sehr hilfreich. Die Kinder sind vom Ergebnis hellauf begeistert! Die umgewandelten Geschichten werden ausgedruckt, das Lesen und Vorlesen der besonders schwierigen Texte mit großem Eifer und Spaß geübt. Im Kunstunterricht malen die Kinder Bilder zu ihren Geschichten, um die geplante CD-ROM auch optisch ansprechend gestalten zu können.

Die digitalen Medien sind aus dem heutigen Kunstunterricht nicht mehr wegzudenken. Diese Unterrichtseinheit zeigt, wie sich in der Auseinandersetzung mit dem Selbstporträt digitale und analoge Medien im "Crossover" kreativitätsfördernd einsetzen lassen. Im Crossover analoger und digitaler Medien nähert sich die Klasse dem Thema des expressiven Selbstporträts. Die Schülerinnen und Schüler fertigen mit der Digitalkamera Porträts an und gestalten in Linolschnitt-Technik ein Selbstporträt auf der Basis einer vorher durchgeführten Tontrennung. Ausprobierend und experimentierend stellen sie mehrere farbige Drucke her. Diese werden eingescannt und am Computer per Bildbearbeitungssoftware weiter verändert und umgestaltet. Das Experimentieren und Ausprobieren während des Druckprozesses und am Computer steht im Vordergrund, so dass sich die Ergebnisse durch Variationenreichtum auszeichnen. Überraschende und neuartige Gestaltungswege können erkundet werden. Crossover als didaktische Methode Im Umgang mit neuen Medien schlug der Kunstpädagoge Henning Freiberg bereits 1995 eine Doppelstrategie vor: elementare, materialbezogene Grunderfahrungen ermöglichen und zugleich eine aktive und kritische Praxis mit den digitalen Medien fördern. Diese Doppelperspektive schützt vor blindem Medienoptimismus ebenso wie vor nostalgisch gefärbter Bewahrpädagogik. Crossover als didaktische Methode meint die Einbeziehung digitaler und analoger Gestaltungsanteile in den Kunstunterricht: nicht als "Entweder-Oder", sondern im sich ergänzenden, gegenseitig beeinflussenden Wechselspiel. Durch das Crossover entstehen Arbeitsergebnisse, die weder rein im Analogen noch im Digitalen hätten gestaltet werden können. Konzeption des Unterrichts Ein schneller Wechsel zwischen analog und digital und das Arbeiten in Stationen sind Voraussetzung für die Methode des Crossover. Tipps zum Unterrichtsverlauf Wie im Wechsel zwischen analogen und digitalen Unterrichtsphasen und Stationen ein Crossover-Konzept verwirklicht werden kann. Inhaltliche Ziele Die Schülerinnen und Schüler sollen kreativitätsanregende Herangehensweisen an analoge und digitale Medien erkunden und erproben. Teamarbeit als Arbeitsform erfahren. das Stationenlernen kennen lernen und üben. an ästhetische Erfahrungen herangeführt werden. im Druckprozess verschiedenartige Materialien und deren Qualitäten erfahren. prozessorientiert neue ästhetische Gestaltungswege ausprobieren. Ziele im Bereich der Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen das Crossover-Verfahren als neuartige Möglichkeit um Umgang mit Medien kennen lernen. einen unkonventionellen Umgang mit digitalen Medien lernen. ihre Wahrnehmungskompetenz in Bezug auf digitale Medien schulen und schärfen. ihre instrumentelle Medienkompetenz erweitern. Thema Expressives Selbstporträt - Linolschnitt und digitale Medien Autor Michael Schacht Fach Kunst Zielgruppe Sekundarstufe II Zeitraum 10 Unterrichtsstunden Verlaufsplan Verlaufsplan Expressives Selbstporträt zur Unterrichtseinheit Medien Linolschnittwerkzeug, Linolplatten, Druckfarben, Druckwalzen, Digitalkamera, Computer, Scanner, Farbdrucker Software Bildbearbeitungssoftware Voraussetzungen Grundkenntnisse in digitaler Bildbearbeitung Einbeziehung digitaler und analoger Gestaltungsanteile Standen die Medien im Kunstunterricht bisher meist zur Auswahl, das heißt getrennt nebeneinander, so meint Crossover als didaktische Methode die Einbeziehung digitaler und analoger Gestaltungsanteile. Nicht als "Entweder-Oder", sondern im sich ergänzenden, gegenseitig beeinflussenden Wechselspiel soll eine mediale Erfahrung im ästhetischen Bereich gemacht werden. Verzahnung und Crossover Solch ein Crossover wird in der Bildenden Kunst ebenfalls praktiziert. Paolo Bianchi schreibt: "Angesagt ist Crossover zwischen Stilen, Sparten und Gattungen, Sprüngen zwischen den Künsten, Kulturen und Kontinenten. Die Rede ist von einem permanenten Kunst-Zapping, das sich dem hohl-virtuosen Kästchendenken beziehungsweise Schubladenaufreißen entgegenstellt." Im schulischen Kunstunterricht wird die Verzahnung digitaler und analoger Gestaltungsmöglichkeiten heute verstärkt praktiziert, was auch aktuelle Beispiele im kubim-Projekt MuSe-Computer belegen. Durch das Crossover entstehen Arbeitsergebnisse, die weder rein im Analogen noch im Digitalen hätten gestaltet werden können. Wechsel von analog und digital Das Unterrichtskonzept sieht im Aktionsprozess einen immer schneller werdenden Wechsel von analogen und digitalen Anteilen vor, bis diese sich vermischen. Dieses Vorgehen bietet den Schülerinnen und Schülern zu Beginn des Unterrichtsprojekts zum Thema "Expressives Selbstporträt" die Sicherheit des Bekannten und eine intensive Auseinandersetzung mit den verwendeten Materialien. Für die digitale Gestaltung werden zu Beginn klare Vorgaben formuliert, so dass sich die Schülerinnen und Schüler nicht in den technischen Möglichkeiten, die die Bildbearbeitungsprogramme bieten, verlieren. In dieser Phase machen sie eigene Erfahrungen und entwickeln neue Ideen, bevor dann beide Verfahren offener und experimenteller genutzt werden. Analoge und digitale Stationen Die zu Beginn lineare Abfolge wird so langsam aufgelöst. Am Ende steht die freie Entscheidung, zu welchen Anteilen digital oder analog weitergearbeitet wird. Dieses Vorgehen wird durch den Einsatz von analogen und digitalen Stationen ermöglicht, die noch näher beschrieben werden. Hierdurch können die Schülerinnen und Schüler frei zwischen digitalen und analogen Arbeitsplätzen hin und her wechseln. Gegenseitiges digitales Fotografieren Nach einer kurzen Einführung in die Themen Expressionismus und expressives Porträt beginnen die Schülerinnen und Schüler, sich gegenseitig mit der Digitalkamera zu fotografieren. Hierbei wird in erster Linie das digitale Medium genutzt, da die Fotos unmittelbar vorliegen und weiterverarbeitet werden können. Die Porträts werden ausgedruckt, wobei bereits optional die Bildbearbeitung genutzt werden kann: beispielsweise können die Köpfe freigestellt werden, um einen ablenkenden Hintergrund zu entfernen. Tontrennung per Hand Die ausgedruckten Porträts dienen als Vorlage für die folgende Tontrennung. Diese könnte zwar auch über die digitale Bildbearbeitung erfolgen, jedoch wird an dieser Stelle - auch im Sinne des Crossover - ein analoger Weg gewählt. Über den Weg der Zeichnung erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler Kenntnisse über die Tontrennung und durchlaufen einen Abstraktionsprozess, der ihnen nicht vom Computer abgenommen werden soll. Experimentelles Arbeiten mit dem Druck Nach dem Übertragen der Zeichnung auf die Linolplatte und dem Linolschnitt folgen Probedrucke in Schwarz-Weiß zur Korrektur von Fehlern. Danach beginnt die erste Phase experimentellen Arbeitens, indem die Klasse auf verschiedene Untergründe wie Zeitung, Stoff, Zeitschriften und Holz druckt und die Wirkung verschiedener Druckfarben erprobt. In dieser Arbeitsphase können die Schülerinnen und Schüler in Teams zusammenarbeiten und sich gegenseitig Tipps geben. Dies führt dazu, dass Ideen anderer Jugendlicher übernommen und weiterentwickelt werden. Analoge und digitale Stationen An diesem Punkt sind verschiedene Stationen des Lernens erforderlich, da die Arbeitsgeschwindigkeit individuell unterschiedlich ist. Parallel kann an analogen Druckstationen sowie an digitalen Stationen gearbeitet werden. An der digitalen Station werden die Ergebnisse eingescannt und per Bildbearbeitung verändert. Im Scanprozess kann dabei das Bild bereits durch Verschieben oder Auflegen einer Folie zwischen Glas und Bild irritierend modifiziert werden. Unterschiedliche Druckverfahren (wie das Abklatschverfahren) kommen hier genauso zum Einsatz wie verschiedenartige Hintergründe: Zeitschriftenbilder, Landschaftsbilder, Bilder aus dem Internet. Diese Materialien können und sollen selbstverständlich von den Schülerinnen und Schülern mitgebracht werden und verweisen auch auf deren individuelle Materialbezüge. Gegenseitige Inspiration Obwohl die Schülerinnen und Schüler ihr eigenes Werk gestalten, arbeiten sie während der Unterrichtseinheit zum Thema "Expressives Selbstporträt" an den einzelnen digitalen und analogen Stationen zusammen. Dies führt zur gegenseitigen Inspiration und zu der Übernahme und Weiterentwicklung von Ideen. Aufgrund der stark experimentell geprägten Arbeitsatmosphäre entstehen sehr variantenreiche Ergebnisse. Folglich ist diese Arbeitsphase nicht von Konkurrenz geprägt, sondern es herrscht eine produktive und offene Haltung vor. Phasen der Reflexion Das experimentierende Arbeiten sollte immer wieder von Phasen der Reflexion unterbrochen werden, in denen die Schülerinnen und Schüler unter Anleitung der Lehrkraft oder in kleineren Gruppen selbstständig ihre Ergebnisse kritisch besprechen und qualitativ bewerten. So kristallisieren sich Gestaltungselemente und -wege heraus, die weiter verfolgt werden können. Rasenstücke/Starportraits Boysen-Stern, Hans-Jürgen: Rasenstücke/Starportraits. In: Wagner, Ernst u. a.: Computer. Fachtypische Anwendungen im Kunstunterricht (BDK-Materialien 9). Supplement zu BDK-Mitteilungen 1/2004, S. 27-28 Thesen zur Bilderziehung Freiberg, Henning: Thesen zur Bilderziehung. Plädoyer für ein neues Fachverständnis in der Bild-Mediengesellschaft. In: BDK-Mitteilungen 2/1995, S. 21-23 Art&Pop&Crossover Bianchi, Paolo: Art&Pop&Crossover. In: Kunstforum International Bd. 134 1996a, S. 53-55

Diese Unterrichtseinheit zeigt unterschiedliche Ansätze, den Drucker als gestalterisches Element in den künstlerischen Prozess experimentell einzubeziehen.Wer kennt sie nicht, die ausgemusterten Drucker, die zu schade zum Wegwerfen (irgendwie funktionieren sie ja doch noch), aber zu unpräzise zum Einsetzen sind (so gut ist das Druckbild dann auch wieder nicht). Oft fristen sie ihr Dasein in kleinen Kammern, bis ihre größer werdende Zahl eine Entsorgung unabdingbar macht. Im Seminar "Fotografie und Inszenierung" an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg untersuchten Studierende unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten "in die Jahre gekommener" Drucker. Der Drucker diente dabei nicht als reproduzierendes Ausgabemedium im konventionellen Sinne. Er rückte vielmehr produktiv in den Mittelpunkt der Gestaltung.Ziel der Druckerexperimente ist, generelle Erwartungen an Funktionsweisen von Medien und ästhetischen Standards zu hinterfragen und zu reflektieren. Eigentlich gewohnte Arbeitsweisen sollen im künstlerischen Prozess aufgebrochen und ungewöhnliche Strategien entwickelt werden. Nicht Akzeptanz ist gefragt, sondern Intervention. Möglicherweise versuchen gerade jüngere Kinder ganz intuitiv und stärker als Erwachsene die Grenzen der technischen Medien zu überschreiten, weil sie (noch) keinen Respekt vor dem Medium haben. So konnte zum Beispiel bei einem am Computer malenden Kind beobachtet werden, dass es der starren Menüführung und Bildschirmaufteilung scheinbar individuelle und chaotisch verlaufende Kreiskritzel entgegensetzte. Mögliche Vorgehensweisen Auf dieser Seite werden einige Möglichkeiten zur Erstellung von Fehldrucken und Fehlfarben vorgestellt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler werden offen für experimentelle Herangehensweisen. lassen sich auf unerwartete und zufällige Prozesse ein. lernen, die Kontrolle im bildnerischen Prozess abgeben zu können. thematisieren Stereotype, Klischees und Denkmuster erkennen und sie im gestalterischen Prozess (Beispiel: Drucker müssen sauber, schnell, exakt und so "neutral" wie möglich das Bildschirmbild wiedergeben. Der Drucker darf keine eigene Handschrift erkennen lassen.). erkennen die Struktur und Systematik von Bildstörungen und technische Fehlfunktionen als Basis für künstlerische Prozesse und entwickeln sie weiter. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erhalten vertiefende Einblicke in die Hard- und Software des Druckers und verschiedener Druckmaterialien (Schnittstelle/Interface: Digitalkamera, Computer, Drucker). können durch das Zusammenführen und Gegenüberstellen mindestens zweier Medien die jeweiligen medialen Charakteristika erarbeiten und vergleichend herausstellen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können sich gegenseitig Hilfestellungen geben, da manche Arbeitsprozesse nur zu zweit ausgeführt werden. Boysen-Stern- und Cross-Over-Verfahren Gerade die "Fremdheit", die von der genuin "nicht-kunstpädagogisch" beziehungsweise "nicht-künstlerisch" angelegten Hard- und Software ausgeht, hat bereits zu wichtigen und impulsgebenden Perspektiven in der Kunstpädagogik und der Kunst geführt. Hierzu zählt zum Beispiel die bewusst "falsche" Bedienung der Geräte, was von Boysen-Stern als kreatives "Gegen-den-Strich-Bürsten" bezeichnet wird. Auch Cross-Over-Verfahren, bei denen zwischen analogen und digitalen Verfahren hin und her "geswitcht" wird oder programmierbare Elemente in Form von Objekten haptisch und akustisch greifbar gemacht werden zählen hierzu. Irritationsästhetik Die sogenannte "Irritationsästhetik" eröffnet viele Ansätze, "dysfunktional" in die technischen Strukturen einzugreifen und "Bildstörungen" hervorzurufen. Vom Drucker wird im Allgemeinen erwartet, dass er einen Druckbefehl vorschriftsmäßig ausführt. Er gilt als ein Gerät, das die individuelle Handschrift (sofern diese beim Gestalten am Computer überhaupt zum Vorschein kommen kann und darf), vollständig nivelliert. Nach einer frühen Auffassung von Herbert W. Franke sind alle Ausgabegeräte vom Computer abhängig, denn sie sind ihm "als der steuernden Instanz untergeordnet". Der Computerausdruck sollte mithin das Bildschirmbild direkt widerspiegeln. Ausgangspunkt: Fotografische Arbeiten Als Ausgangspunkt für den experimentellen Einsatz des Druckers dienen fotografische Arbeiten (unter anderem Fotogramme, digitale Fotografien). Dabei wird das Druckgerät, das als so genannte "letzte Instanz" eines technischen Vorgangs normalerweise nicht mehr angehalten wird, zum Teil extrem in seinen "natürlichen" Abläufen gestört. Erste Möglickeit: "Verschmieren" Beim Einsatz von verschiedenen, eigentlich nicht zum drucken geeigneten Folien wird das an den Drucker ausgegebene Bild dergestalt "verschmiert", dass Monitorbild und Bildschirmbild völlig unterschiedlich sind. Der Drucker wird dabei derart eingesetzt, dass nur in etwa - im Sinne des gelenkten Zufalls - gesteuert werden kann, wie und was gedruckt wird. Das streng Lineare der ursprünglich konzipierten Fotogrammserie wird aufgelöst und ineinander verwoben. Während man solche Verzerrungen und "Schlieren" auch am Computer mit einer speziellen Software simulieren kann, wie dies beispielsweise der Berliner Künstler Marc Brandenburg bei seinen Fotografien durchführt, sind die vom Drucker verursachten Schlieren einmalig und nicht wiederholbar. Als Ergebnis erhält man Unikate (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken). Zweite Möglichkeit: "Übereinander drucken" Bei diesen Beispielen werden in einer strengen Abfolge unterschiedliche Zahlen im Druckmenü eingegeben und das Papier (zum Teil mit der beschrifteten Rückseite) wiederholt in den Drucker eingelegt und bedruckt. Die ursprünglich linear konzipierte Fotogrammreihe wird immer wieder um einen bestimmten Betrag versetzt übereinander gedruckt, wobei das Papier an den häufig bedruckten Stellen zu reißendrohen kann. Im Druck überlagern sich die Muster und bekommen beinahe konstruktivistische Züge. Bei Eingabe der gleichen Zahlen im Druckmenü, kann man immer wieder das gleiche Bild erhalten (siehe Abb. 2). Dritte Möglichkeit: Unschärfe Eine Fotosequenz in Anlehnung an die Arbeiten von Anna und Bernhard Blume - vor allem in Bezug auf die Werke mit Unschärfen - wurde zunächst digital bearbeitet und schließlich ausgedruckt. Um die Unschärfe noch zu erhöhen, wurde das Papier während des Ausdruckens zeitweise einfach mit den Händen festgehalten, so dass es zu nicht vorhersehbaren farblichen Überlagerungen und Dopplungen beim Drucken kam. Die Ergebnisse sind Unikate (siehe Abb. 3). Vierte Möglichkeit: Stilleben In dieser Arbeit ist der Drucker Teil eines modernen Medien-Stilllebens, das bei genauerer Betrachtung allerdings gar nicht so still ist, denn das Druckerpapier, das normalerweise sehr gerichtet den Drucker verlässt, entwickelt ein geisterhaftes Eigenleben. Der Drucker spuckt das Papier nicht aus. Es spukt vielmehr. Erreicht werden diese Fotosequenzen mit Langzeitbelichtung und einem gut eingespielten Team: Während eine Person die Papiere gezielt in die aufgebaute Szenerie wirft muss eine andere im selben Augenblick mit der Kamera aufnehmen. In diesem Beispiel wurden die einzelnen Fotografien zu einer Art Stummfilm zusammenmontiert, mit Musik unterlegt und mit Schrifttafeln versehen (siehe Abb. 4). Weitere Möglichkeiten An den hin und her fahrenden Druckkopf können andere Malwerkzeuge wie Pinsel oder Filzstifte befestigt werden oder aber das kinetische Potential des Druckkopfes wird als eine Art Motor genutzt, der eine weitere Maschinerie in Bewegung und Schwingung versetzt. Gefaltete, zerrissene und zerknüllte Papiere oder aber Emulsionen, die auf das zu bedruckende Papier oder anders geartete Trägermaterialien aufgetragen werden, können zu kaum vorhersehbaren Ergebnissen führen. Bertram Bartl Kreativer Umgang mit Peripheriegeräten des PCs. Kunst und Unterricht, Heft 262, Seite 11 bis 12. Hans-Jürgen Boysen-Stern Tinguely - digital gewandelt. Kunst und Unterricht Heft 262, Seite 31. Sara Burkhardt Netz, Kunst, Unterricht. Künstlerische Strategien im Netz und kunstpädagogisches Handeln. München (kopaed) 2007. Karin Guminski Kunst am Computer. Ästhetik, Bildtheorie und Praxis des Computerbildes. Berlin (Reimer) 2002. Johannes Kirschenmann Irritationsästhetik in der Medienbildung. Kunst und Unterricht, Heft 257/2001, Seite 38 bis 43. Anja Mohr Videogestützte Beobachtungen bildnerisch-ästhetischer Prozesse. Die Entstehung einer Kritzelzeichnung am Computer. In: Georg Peez (Hg.) Fallforschung in der Kunstpädagogik. Ein Handbuch qualitativer Empirie für Studium, Praktikum und Unterricht. Baltmannsweiler (Schneider) 2007, Seite 131 bis 141. Daniela Reimann Ästhetisch-informatische Medienbildung mit Kindern und Jugendlichen. Grundlagen, Szenarien und Empfehlungen für Gestaltungsprozesse in Mixed Reality-Lernräumen. Oberhausen: Athena, 2006. Daniel Völzke Die Nacht aus Blei. Monopol Nr. 11/2008, Seite 44 bis 56.