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Fertigen mit dem 3D-Drucker

Kopiervorlage / Video

In diesem Arbeitsmaterial erlernen die Schülerinnen und Schüler die grundlegende Funktionsweise eines 3D-Druckers. Darüber hinaus erwerben sie Handlungskompetenzen im Umgang mit einer CAD-Software zum virtuellen Fertigen von 3D-Modellen. Das Arbeitsmaterial wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt. Das Arbeitsmaterial dient zur Einführung in den 3D-Druck. Es werden neben der allgemeinen Funktionsweise eines 3D-Druckers auch der Umgang mit TinkerCAD, einer online-basierten CAD-Software, erlernt. Der erste Teil der Arbeitsmaterialien dient als Einführung in den 3D-Druck und ist so angelegt, dass die Schülerinnen und Schüler die Aufgaben eigenständig durch beispielsweise Internetrecherchen bearbeiten können. Für die Bearbeitung der weiteren Arbeitsblätter und Aufgaben empfiehlt sich die Verwendung von TinkerCAD. Ziel der Aufgaben ist die Erstellung verschiedener 3D-Modelle, die perspektivisch mit dem 3D-Drucker gedruckt werden können. TinkerCAD ist kostenlos und direkt im Browser benutzbar. Mithilfe dieser Software lassen sich 3D-Modelle schnell und intuitiv erstellen. Lediglich die Lehrkraft muss sich zuvor online registrieren und kann dann einen Klassencode erstellen und freigeben. Mit dem Klassencode können Schülerinnen und Schüler auch ohne vorherige Anmeldung die Software verwenden. Zur Einführung und zur weiteren Erklärung gibt es unten stehend zudem vier Videos, in denen die grundlegenden Funktionen der Software Schritt für Schritt erklärt werden. Somit erlernen die Schülerinnen und Schüler die Verwendung aller notwendigen Werkzeuge und Funktionen der CAD-Software, um die Erstellung ihrer eigenen 3D-Modelle möglichst kreativ zu bewältigen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler analysieren und verstehen die Funktionsweise eines 3D-Druckers. verstehen die Funktionsweise von TinkerCAD. konstruieren und fertigen virtuell mit TinkerCAD verschiedene 3D-Modelle. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen digitale Medien zur Informationsgewinnung. konstruieren und fertigen mit digitalen Medien. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten selbstständig im Homeschooling.

  • Technik / Sache & Technik / Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I

Wie Satellitenteleskope das All sehen: Workshop mit der Software Aladin Sky Atlas

Kopiervorlage

In diesem Workshop zum Thema "Faszination Weltraum" lernen die Schülerinnen und Schüler die Eigenschaften des Lichtes und die Bedeutung eines Filters kennen, indem sie astronomische Farbbilder mit der lizenzfreien Software "Aladin Sky Atlas" erstellen. Das Arbeitsmaterial von ESERO Germany umfasst einen Ablaufplan der Unterrichtseinheit, weiterführende Links, Informationstexte für die Lernenden zum Thema "Farbbilder in der Astronomie" sowie zur Nutzung von Aladin Sky Atlas. Des Weiteren sind Aufgaben beziehungsweise Arbeitsanweisungen für die Schülerinnen und Schüler und dazugehörige Arbeitsblätter enthalten. Der eintägige Workshop ist geeignet für Schülerinnen und Schüler ab der Jahrgangsstufe 8 (Fächer Astronomie/Physik). In Abhängigkeit vom Arbeitstempo des Kurses kann die Einheit entsprechend zeitlich angepasst werden. Astronomische Bilder begeistern und inspirieren die Menschheit seit jeher. Doch wie entstehen diese Bilder in der Praxis? In diesem Workshop machen sich die Schülerinnen und Schüler mit den Eigenschaften des Lichtes (Wellenlänge, Farbe) vertraut und lernen die Bedeutung eines Filters kennen. Die Möglichkeiten der digitalen Bildbearbeitung (Kontrast, Helligkeit, Farbzuweisung) werden dabei spielerisch erforscht. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Workshops lernen verschiedene astronomische Objekte (Nebel, Galaxien, Sternhaufen, Gravitationslinsen) kennen und vertiefen sich in ein selbstgewähltes Thema, welches sie am Ende der Einheit in Form einer Kurzpräsentation vorstellen. Dieser Workshop beschäftigt sich mit digitalen Bildern von astronomischen Objekten, die zum großen Teil vom Hubble Weltraumteleskop stammen. Es werden schwarz-weiß Bilder aus verschiedenen Filtern zur Verfügung gestellt, die mithilfe der lizenzfreien Software "Aladin Sky Atlas" und einer Schritt-für-Schritt-Anleitung bearbeitet und zusammengelegt werden. Aus den einzelnen schwarz-weißen Bildern werden so astronomische Farb-Bilder erstellt. Die Schülerinnen und Schüler machen sich mit den Eigenschaften des Lichtes vertraut (Wellenlänge, Farbe). lernen die Bedeutung eines Filters kennen. erforschen die Möglichkeiten der digitalen Bildbearbeitung (Kontrast, Helligkeit, Farbzuweisung) spielerisch. lernen verschiedene astronomische Objekte (Nebel, Galaxien, Sternhaufen, Gravitationslinsen) kennen und vertiefen sich in ein selbstgewähltes Thema.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Inszenierende Schulforschung

Unterrichtseinheit

Mittels körper- und medienbasierter Befragung und Visualisierung werden die Traditionen der Institution Schule untersucht und Impulse zur Schulentwicklung gegeben.Mit der inszenierenden Erforschung von Schultraditionen können Strukturen der Institution Schule auf einer leiblich-ästhetischen Ebene reflektiert werden. Hieraus können sich Chancen zur Entwicklung von Impulsen zur Um- und Mitgestaltung von Schule ergeben. Möglich ist dies in der Nachinszenierung von historischen Fotografien aus Schulen konventioneller und reformpädagogischer Ausrichtung. Die fotografische Dokumentation dieser Inszenierungen ermöglicht die Fortsetzung der performativen Auseinandersetzung auf der Ebene des Bildes. Mit der digitalen Bildbearbeitung und der Anfertigung einfacher Animationen können alte und neue Bilder ineinander verschachtelt werden, womit ästhetische Rückführungen von traditionellen Schüler- und Lehrerrollen stattfinden. Diese Unterrichtseinheit bezieht sich auf eine Fortbildung für Grundschullehrerinnen und -lehrer. Der vorgestellte Ansatz ist sowohl in der Lehrerfortbildung als auch in der kunstpädagogischen Praxis mit Schülerinnen und Schülern der Primarstufe und der Sekundarstufe I anwendbar. Inszenierende und medienbasierte Auseinandersetzung Die verknüpfende Praxis von Inszenierung, Bildbearbeitung und Animation schafft besondere Voraussetzungen, um Prozessen der Verinnerlichung und Verkörperung von institutionellen Strukturen auf die Spur zu kommen. In der Projektarbeit mit Schülerinnen und Schülern vermittelt die inszenierende und medienbasierte Auseinandersetzung Erfahrungen, die einen Einstieg in die Mitgestaltung von Schule bieten können. Durch performative und ästhetische Prozesse wird die Entwicklung von Demokratiefähigkeit angeregt. Wird die inszenierende Schulforschung in der Lehrerfortbildung angewandt, wird es hierdurch möglich, Lehrer-Selbstbilder und -Vorbilder kennen zu lernen und mit dieser biografischen Praxis Potenziale zu deren Ausdifferenzierung und Erweiterung zu schaffen. Inszenierung historischer Bilder In einem Projekt zum Thema Schule wird mit inszenierenden und medienbasierten Praxisformen Traditionen von Schule nachgegangen. Von der Bildanalyse zur Medienproduktion Eine Analyse des Bildmaterials führt zur digitalen Transformation der Erfahrungen. Auseinandersetzung mit Schulentwicklungsprozessen Wie die körper- und medienbasierten Inszenierungen eine Auseinandersetzung mit Schulentwicklungsprozessen fördert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Fähigkeit des Lesens von Bildern entwickeln. ein einfühlendes Verstehen durch die Nachinszenierung von Bildern erreichen. Reflexive Kompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen unterschiedliche Schultraditionen und -konzeptionen kennen lernen und vergleichen. Schüler- und Lehrerrollen in der Inszenierung reflektieren. Demokratiefähigkeit in der Erfahrung der Mitgestaltung von Schulstrukturen entwickeln. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Wirkung von Einstellungsgrößen und Perspektiven in der Anwendung digitaler Fotografie erfahren. Computerprogramme als künstlerische Arbeitsmittel kennen lernen. Thema Inszenierende Schulforschung Autorin Ulrike Stutz Fach Kunst Zielgruppe Primarstufe und Sekundarstufe I, Lehrerfortbildung Zeitraum Projekt im Umfang von 2-3 Tagen Medien Digitale Fotokamera, Computer, optional Beamer Software Bildbearbeitungsprogramm (wie Photoshop oder Gimp), PowerPoint Voraussetzungen Grundkenntnisse in der Anwendung der Software Zwischen Lehrerfortbildung und Schulprojekt Nachfolgend wird zunächst der Ablauf eines Kurses vorgestellt, der im Rahmen der Fachtagung für Grundschullehrerinnen und -lehrer stattfand. Im Anschluss an die reflektierende Kurs-Beschreibung werden Anwendungsmöglichkeiten dieses Ansatzes vorgestellt. In Bezug auf die Arbeit mit Schülerinnen und Schülern wird auf eine mögliche Integration des vorgestellten Ansatzes in Projekten der Schulentwicklung eingegangen. Es soll aufgezeigt werden, inwiefern in der Lehrerfortbildung mit dem Ansatz Reflexionen über Lehrer-Rollen ermöglicht werden, woraus Impulse zur Veränderung von Schule entfaltet werden können. Pädagogische Konzeptionen erkennen Ausgangsmaterial der Auseinandersetzungen sind historische Schulfotografien aus der Zeit vom Beginn des 20. Jahrhunderts bis in die 1970er Jahre. Diese dokumentieren Szenen aus Schulen mit verschiedenen pädagogischen Konzeptionen. Ein besonderer Kontrast ergibt sich dadurch, dass Fotografien aus einer reformpädagogischen Schule einbezogen werden. Nachinszenierung der historischen Bilder Der Kurs begann mit einer Sichtung der ungeordnet ausgelegten Fotografien. Nach einer Phase der offenen Betrachtung wurden die Teilnehmer dazu aufgefordert, zwei bis drei Bilder auszuwählen. Hierbei sollten einerseits Bilder gewählt werden, die ansprechend wirkten und andererseits Bilder, die eher negative Gefühle hervorriefen. Im Anschluss an diese Phase bildeten sich Gruppen von je vier Personen. Jede Gruppe erhielt eine digitale Fotokamera und ein Blatt mit Anweisungen zur Nachinszenierung von Szenen auf den herausgesuchten Fotografien. Bewusste Wahl von Motiv und Umständen Die Inszenierenden wurden auf einen bewussten Umgang mit Haltung, Gestik, Mimik und der Interaktion zwischen verschiedenen Personen hingewiesen. Die Fotografierenden sollten auf die Wahl des Ausschnitts, die Bildkomposition, die Entfernung zum Bildmotiv und die eingenommenen Perspektiven achten. Alle Beteiligten erhielten den Hinweis, einen dem Ausgangsfoto entsprechenden Ort aufzusuchen und hierbei nicht nur die Raumorganisation, sondern auch Atmosphäre und Lichtverhältnisse zu beachten. Die Rollen von Inszenierenden und Fotografierenden wurden getauscht, so dass alle Teilnehmenden einmal eine der Personen auf den Fotografien verkörperten. Accessoires zur Unterstützung leiblicher Erfahrung Um die Inszenierung zu unterstützen, wurden kleine Accessoires ausgeteilt. Diese waren so ausgewählt, dass die Verkörperung der dargestellten Personen auf der Ebene des Körpergefühls unterstützt wurde. Hierzu erwiesen sich Haarklemmen und -schleifen, Halsbinden und Kragen als geeignet. Die "Reise in die vergangene Zeit" fand so nicht nur auf der visuellen Ebene statt, sondern sie war auf einer leiblichen Ebene erfahrbar. Übersetzungen des Körpergefühls in Sprache Im Anschluss an die Inszenierungs- und Fotopraxis folgte eine Phase, in der mit Methoden des kreativen Schreibens gearbeitet wurde. Während einer dreiminütigen Besinnungszeit sollten Erinnerungen an die eigenen Inszenierungen und hierbei besonders an entstehende Körpergefühle aktiviert werden. Motiviert von diesen Erinnerungen und dabei hervorgerufenen inneren Bildern sollten während einer kurzen Schreibphase spontan Worte und kurze Sätze notiert werden. Diese bildeten ein Ausgangsmaterial für Texte, die in einer ausgedehnteren Schreibphase produziert wurden und die aus der Übersetzung des Körpergefühls in Sprache entstanden. Analytischer Umgang mit dem Bildmaterial In der Fortbildung für Lehrerinnen und Lehrer wurde nun eine Phase eingeleitet, in der die erfahrungsbasierte Annäherung im ersten Teil durch einen analytischen Umgang mit dem Bildmaterial ergänzt wurde. Hierzu erfolgte eine Betrachtung von ausgewählten Bildern mit der gesamten Gruppe. Mit der Auswahl wurden Bilder zusammengestellt, in denen unterschiedliche Lehrer-Typen verglichen werden konnten. Dabei konnte auch die Bedeutung des Zusammenspiels von Inszenierendem und Fotografierendem für die Wirkung der dargestellten Personen reflektiert werden. Aufgaben zur Beobachtung Um eine differenzierte Betrachtung zu gewährleisten, wurden unterschiedliche Beobachtungsaufgaben verteilt. Diese betrafen einerseits die Ebene der Darstellung, indem Blickwechsel und Interaktionen zwischen den dargestellten Personen sowie deren Haltung und Gestik beobachtet wurden. Andere Teinehmende erhielten die Aufgabe, die Ebene der Beobachtung zu betrachten: Aufnahmewinkel und Einstellungsgrößen sollten hierbei beachtet werden. Die Besprechung im Plenum unter Berücksichtigung der verschiedenen Aspekte machte deutlich, dass die Wirkung der dargestellten Lehrer-Typen im Zusammenspiel verschiedener Faktoren entsteht: Hierzu zählten die Inszenierung der jeweiligen Person, die Interaktion mit anderen dargestellten Personen und die - indirekte - Interaktion mit dem Fotografierenden. Im nächsten Schritt erfolgte eine weitere Übersetzung der Erfahrungen aus dem ersten Kursteil, indem die entstandenen digitalen Fotografien mit einer Bildbearbeitungssoftware bearbeitet wurden. Im durchgeführten Kurs wurde das Programm Photoshop verwendet, möglich ist es aber auch, das kostenlose Programm Gimp zu verwenden. Mit dieser Software wurde das historische mit dem aktuellen Bild zusammengeführt. Dabei wurde angeregt, zentrale Personen, die bei den Inszenierungen im Mittelpunkt standen, zu kopieren und in das andere Bild einzufügen. Hiermit wurde die in der Inszenierung eingenommene Haltung auf das historische Vorbild zurückgeführt. Zeitlichkeit der Bilder Eine reflexive Wirkung der erfahrungsbasierten Auseinandersetzung mit Lehrer- und Schüler-Rollen wird durch die Verbindung von Körperlichkeit, die mit der Inszenierung angesprochen wird, und der Visualität, die in der digitalen Bildbearbeitung dominierend ist, gesteigert. In der digitalen Bearbeitung der Bilder entstanden auch Animationen, die die Rollenübernahmen als Verwandlung zeigten. Zeitlichkeit wurde somit nicht nur auf der visuellen Ebene durch den historischen Rückgriff thematisiert, sondern durch die nacheinander ablaufenden Bildsequenzen in die ästhetische Produktion integriert. Gestaltung von Animationen Eine für Anfänger einfache Möglichkeit, diese Animationen zu gestalten, bestand in der Anwendung des Programms PowerPoint. Hierzu wurde im Bildbearbeitungsprogramm ein Bild, in das eine Figur eingefügt worden war, vervielfältigt und jeweils die Deckkraft der oben liegenden Bild-Ebene verringert. In jede der aufeinanderfolgenden PowerPoint-Folien wurde dann je eins der Bilder mit unterschiedlicher Deckkraft appliziert. Wird ein Abspielmodus eingestellt, der automatisch ohne erneutes Anklicken abläuft, wird die Bildsequenz in Abfolge gezeigt und hierdurch der Effekt einer Verwandlung hervorgerufen. Im Programm Photoshop kann eine Animation mit dem integrierten Zusatzprogramm Image Ready hergestellt werden. Konventionelle und reformpädagogische Ansätze Mit den vorgestellten ästhetischen Bearbeitungen wurden auf der Ebene der körperbasierten Inszenierung und Interaktion Strukturen der Institution Schule sichtbar gemacht. Dabei war es durch das Ausgangsmaterial möglich, Vergleiche zwischen unterschiedlichen Schultypen anzustellen. Diese Vergleiche richteten sich maßgeblich auf die Unterscheidung zwischen Aufnahmen aus konventionellen und aus reformpädagogischen Schulen. Raumorganisation und Interaktion Auf den Fotografien äußert sich die Organisation der reformpädagogischen Schule auf verschiedene Weise: Blickwechsel und Interaktionen finden nicht in Bezug auf die Lehrenden statt, sondern wechselseitig zwischen den Schülerinnen und Schülern. Lehrpersonen halten sich in einigen Fällen im Hintergrund des Geschehens im Klassenzimmer auf. In anderen Situationen fällt die deutlich zugewandte Haltung der Lehrenden auf, die sich oft in einer sitzenden Position mit den Lernenden auf derselben Augenhöhe, neben ihnen statt gegenüber befinden. Die Raumorganisation ist nicht frontal und zentralistisch strukturiert, sondern tendenziell dezentral und kreisförmig. Demgegenüber dokumentieren die Fotografien, die in Schulen mit konventioneller Organisation entstanden, hierarchische Beziehungen zwischen Lehrenden und Lernenden in unterschiedlichen Variationen und zentralistische und frontale Raumorganisationen. In Schulritualen wie Zeugnisübergaben, Prüfungssituationen und Aufführungen drückt sich diese hierarchische Schulorganisation aus und ist in der Haltung der verschiedenen Beteiligten, in Blickwechseln, Mimik und Gestik ablesbar. Indem erfahrungsbasierte Analysen von Schulstrukturen angeregt werden, ist das beschriebene Projekt insbesondere dazu geeignet, ästhetische Bildung mit Prozessen der Schulentwicklung zu verbinden. Dies gilt sowohl für die Anwendung des Ansatzes in der Lehrerfortbildung als auch für die Unterrichtspraxis mit Schülerinnen und Schülern. Für Lehrende eröffnen sich hieraus Möglichkeiten, Traditionen von Lehrer-Rollen auf die Spur zu kommen, die zur Ausbildung einer eigenen Haltung führen können. Die Nachinszenierung von traditionellen und innovativen Lehrer- und Schüler-Rollen ermöglicht es, den biografisch erworbenen "Musterkoffer" in den Blick zu nehmen und hierbei auch Lehrer-Rollen als Geschlechter-Rollen zu reflektieren. Kann eine Distanz zu verinnerlichten Rollen entwickelt werden, wird eine Grundlage für Erweiterungen des professionellen Selbst-Bildes geschaffen. Auf der ästhetischen Ebene kann sich diese Distanzierung durch Ironisierungen ausdrücken, die sich sowohl auf die historischen Vorbilder als auch auf die Selbstinszenierungen beziehen. Anwendung der inszenierenden Bearbeitung von Schulstrukturen Die Anwendung der inszenierenden Bearbeitung von Schulstrukturen eröffnet für die Unterrichtspraxis mit Schülerinnen und Schülern verschiedene Wege. So ist es möglich, die Lernenden in die Recherche von Bildmaterial einzubeziehen und hierbei Befragungen von Eltern, Großeltern und anderen Verwandten im Sinne einer Familienforschung anzuregen. Nicht nur Fotografien, sondern auch audiografierte Interviews können hierbei entstehen und in die weitere Bearbeitung einbezogen werden. Um Vergleiche zwischen verschiedenen Schulformen zu schaffen, ist es einerseits möglich, das historische Material mit Dokumentationen der eigenen aktuellen Schulsituation zu kontrastieren oder auch Recherchen zu anderen Schulen in der eigenen Stadt anzustellen. Können Kontakte zu Schulen im Ausland aufgebaut werden, ist es möglich, in der Auseinandersetzung mit - etwa über das Internet ausgetauschten - Dokumentationen die Charakteristika der eigenen Schulorganisation aufzuspüren. Auseinandersetzung mit Schulentwicklungsprozessen Produktiv gemacht werden kann der Ansatz auch in der Auseinandersetzung mit Schulentwicklungsprozessen, in die die Schülerinnen und Schüler aktiv einbezogen werden. So ist es möglich, den beschriebenen Ansatz in der Entwicklung von Organen der Schülerselbstverwaltung, wie dem Klassenrat, einzusetzen, mit dem Schülerinnen und Schüler Kompetenzen demokratischen Handelns erwerben. Die Auseinandersetzung mit den unterschiedlichen historischen Vorbildern erlaubt es, die Verlagerung von der Fremd- zur Selbstkontrolle als Voraussetzung von Partizipation und kooperativen Lernformen auf einer symbolischen Ebene zu erfahren und durch die Präsentation von entstehenden ästhetischen Produktionen an eine Schulöffentlichkeit zu vermitteln. Hermann Altendorf: "Berthold Otto - ein Wegbereiter der modernen Erlebnispädagogik?", Lüneburg 2001 Lothar Böhnisch: "Pädagogische Soziologie", Weinheim/München 2003 Fritz Seydel: "Biographische Entwürfe. Ästhetische Verfahren in der Lehrer/innenbildung", Köln 2005 Margit Weidner: "Kooperatives Lernen im Unterricht. Das Arbeitsbuch", Seelze 2006 Christoph Wulf: Mimesis und Performatives Handeln. Gunter Gebauers und Christoph Wulfs Konzeption des mimetischen Handelns in der sozialen Welt", in: Wulf/Göhlich/Zirfas (Hg.): Grundlagen des Performativen, Weinheim/München 2001, S. 253-272 Christoph Wulf: "Rituelles Handeln als mimetisches Wissen", in: Wulf et al.: Das Soziale als Ritual. Zur performativen Bildung von Gemeinschaften, Opladen 2001, S. 325ff Michael Göhlich, Monika Wagner-Willi: "Rituelle Übergänge im Schulalltag", in: Wulf et al.: Das Soziale als Ritual. Zur performativen Bildung von Gemeinschaften, Opladen 2001, S. 119-204

  • Kunst / Kultur
  • Sekundarstufe I

Mindmaps als Unterrichtsmethode

Unterrichtseinheit

Mindmaps sind eine gute Methode, um Ideen zu sammeln und Vorgehensweisen grafisch zu dokumentieren. Dieser Beitrag zeigt die Vorteile von Mindmaps beim Bearbeiten komplexer Aufgabenstellungen auf. Um zu verstehen, wie sich ein Einsatz von Mindmaps im Unterricht positiv auf den Lerneffekt auswirken kann, sollten Sie als Lehrkraft, aber auch Ihre Schülerinnen und Schüler, den wissenschaftlichen Aspekt, der hinter dieser Methode steht, kennen. Auch für das Erlernen der Funktionsweise - zumindest in ihren Ansätzen - dient Ihnen dieser Beitrag als Grundlage. Darüber hinaus werden zwei praktische Anwendungsbeispiele angeführt. Der wissenschaftliche Aspekt von Mindmaps Um nachvollziehen zu können, warum der Einsatz von Mindmaps im Unterricht förderlich sein kann, gilt es, den wissenschaftlichen Aspekt der Mindmap zu verstehen. Die Effektivität von Mindmaps hat vor allem mit der Funktion des Gehirns beim Lernen und beim Speichern von Informationen zu tun. Es gilt als erwiesen, dass unser Langzeitgedächtnis Informationen nicht linear ordnet, sondern diese wie ein Netzwerk miteinander verknüpft. Da Mindmaps Informationen auf ähnliche Weise miteinander verbinden, geht die Forschung davon aus, dass diese Methode gerade deswegen so erfolgreich ist. Zur Verdeutlichung des netzwerkartig geordneten Grundgerüstes von Mindmaps dient dieser Link . Der Einsatz von Mindmaps im Unterricht Der Einsatz von Mindmaps im Unterricht Wie Mindmaps im Unterricht für die Planung, Bewältigung und Erstellung von Arbeiten genutzt werden können, wird hier beschrieben. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen um die Funktionsweise von Mindmaps und können diese selbst erstellen. können Inhalte und Ideen mithilfe einer Mindmap grafisch veranschaulichen. lernen eine Ansammlung von Begriffen sinnvoll zu ordnen. können Ideen mittels Mindmap strukturiert sammeln und gegebenenfalls durch weitere Einfälle ergänzen. können die Fülle eines Lernstoffes durch eine Mindmap in eine übersichtliche Form bringen. reflektieren über die Vor- und Nachteile sowie den Nutzen von Mindmaps. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erlernen den Umgang mit einer Software zur Erstellung von Mindmaps (zum Beispiel FreeMind). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können in Teamarbeit Mindmaps (mithilfe einer entsprechenden Software) erstellen und präsentieren. 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. Funktionsweise von Mindmaps Wie Mindmaps funktionieren, zeigt dieses Video anhand des Begriffs "Sozialversicherungen": Neben dem angeführten wissenschaftlichen Aspekt haben Mindmaps weitere Vorteile gegenüber der linearen Auflistung von Ideen: Die Hauptidee wird durch die Platzierung im Zentrum eindeutig hervorgehoben. Die Gewichtung jeder Idee wird durch ihre Positionierung innerhalb der Mindmap ersichtlich. Der Zusammenhang von Ideen wird durch die Lage und die Verbindungen untereinander deutlich. Es ist eine übersichtliche Methode, wenn es um das Ergänzen und Hinzufügen von Ideen geht (strukturiertes Brainstorming). Mithilfe von Mindmaps können Informationen gut strukturiert veranschaulicht werden, was unter anderem das Einprägen erleichtert. Mindmaps bieten die Möglichkeit, die Komplexität und Schwierigkeit eines Lernstoffes auf einen überschaubaren Umfang zu reduzieren. Informationen innovativ darstellen Wie informativ Mindmaps dabei sein können, zeigt wahrscheinlich das folgende Beispiel am deutlichsten. Dieser Link führt zu einer Darstellung des Londoner U-Bahn-Netzes. Diese Abbildung gilt vermutlich als eine der berühmtesten Informationsgrafiken, auch wenn sie lange Zeit vor der Entwicklung der Mindmap entstand. Harry Beck entwarf diese Grafik im Jahr 1931 und seither wird diese Art der Informationsquelle als Auskunftsmaterial für verschiedene Transportsysteme genutzt. Unterrichtsbeispiel 1: Nutzung von FreeMind FreeMind ist ein einfach zu nutzendes, kostenloses Programm zur Erstellung von Mindmaps. Herunterladen lässt es sich ganz einfach im Internet, indem Sie Freemind über Google suchen. Dadurch bieten sich mehrere Seiten zum Download von Freemind an. Damit die Schülerinnen und Schüler den Umgang mit diesem Programm erlernen, geben Sie ihnen am besten ein Thema vor. Zu diesem Thema soll die Klasse nun eine Mindmap erstellen. Diese Arbeit kann alleine, in Partner- oder in Form von Gruppenarbeit erfolgen. Über FreeMind sollen die Lernenden nun ihre gesammelten Ideen ordnen und später vorstellen. Reflektieren Sie auch im Nachhinein gemeinsam mit Ihren Schülerinnen und Schülern, ob ihnen die Nutzung von Mindmaps für die Aufgabe geholfen hat. Wie FreeMind funktioniert, zeigt dieses Video . Unterrichtsbeispiel 2: Aus Listen Mindmaps erstellen Nachdem nun Ihren Schülerinnen und Schülern das Erstellen von Mindmaps vertraut ist, können Sie ihnen weitere Aufgaben zuteilen. So können Sie die Lernenden dazu auffordern, aus vorgegebenen Listen Mindmaps zu erstellen. Solch eine Auseinandersetzung mit dem Material hat zur Folge, dass die Schülerinnen und Schüler lernen, eine Reihe von Begriffen sinnvoll zu ordnen. Auch für diese Arbeit bietet sich erneut das Programm FreeMind an. Nach Fertigstellung der Mindmaps können diese in der Klasse präsentiert und verglichen werden. Sie werden dabei erstaunt sein, wie viele verschiedene Mindmaps durch solche Aufgaben entstehen, die jedoch alle in ihrer Art und Weise, wie sie geordnet sind, einen Sinn ergeben. Abschließend darf miteinander über die Vor- und Nachteile der Erstellung von Mindmaps diskutiert werden. Weitere Hinweise für Lernende Neben FreeMind gibt es noch zahlreiche andere Programme, mit denen sich kostenlos digitale Mindmaps erstellen lassen. FreeMind ist jedoch einfach in der Bedienung und liefert trotzdem eine Vielzahl an Möglichkeiten. Mindmaps lassen sich aber natürlich nicht nur mit Computerprogrammen erstellen, auch mit Papier und Stift lassen sich Notizen und Ideen gut und übersichtlich auf einem Blatt Papier ordnen. Weitere Informationen zum Thema bietet auch der folgende Artikel. Dieser geht nicht nur auf die Vorteile von Mindmaps ein, sondern betrachtet die Methode zudem aus einer kritischen Perspektive: www.studienstrategie.de/lernen/mind-map-methode

  • Pädagogik / Fächerübergreifend
  • Primarstufe, Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Britten: The Young Person's Guide to the Orchestra

Unterrichtseinheit

Klassenmusizieren als Playback-Spiel gehört mittlerweile zum Standardrepertoire des Musikunterrichts. Optimal, weil didaktisch legitimiert, ist es immer dann, wenn sich neben dem praktischen Tun musikalisches Lernen anbinden lässt.Diese kurze Unterrichtsreihe setzt ein Rhythmusarrangement in Anbindung an Brittens bekannten, pädagogisch initiierten ?Orchesterführer für junge Leute? ein. Sie bietet die Möglichkeit, Interessantes zum Bereich Rhythmusinstrumente (hier vor allem natürlich zu den Percussionsinstrumenten) kennen und anwenden zu lernen. Gleichzeitig werden Kenntnisse über die Satzstruktur des komplexen Britten-Themas und dessen Reduktion auf das Rhythmische vermittelt. Besonders die Einbeziehung des Rhythmusarrangements, das mithilfe der Software "Sibelius" erstellt wurde, fördert die Einsicht in die Satzstruktur und erleichtert die Probenarbeit.Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich im Bereich Instrumentenkunde anhand von "The Young Person's Guide to the Orchestra" von Benjamin Britten vor allem mit den Instrumenten, die ihre Mitschüler im Instrumentalunterricht erlernen. Einen besonderen Schwerpunkt bieten hier die Rhythmusinstrumente, weil der musikpraktische Anteil der unterrichtlichen Arbeit schon ab der Jahrgangsstufe 5 den Bereich "Rhythmus" besonders akzentuiert. In der Beschäftigung mit dem Rhythmusarrangement erweitern die Schülerinnen und Schüler vor allem ihre rhythmischen Kompetenzen, deren Grundlagen bereits in der Jahrgangsstufe 5 gelegt wurden. Die Komplexität des Satzes erfordert Rhythmussicherheit in jeder einzelnen Stimme und Reaktionsfähigkeit im Zusammenspiel. Gerade in Kombination mit dem Playback sind Tempokonstanz und gutes Gehör erforderlich. Informationen zum Unterrichtsverlauf Die einzelnen Phasen der Erarbeitung im Überblick Inhaltliche Ziele Die Schülerinnen und Schüler sollen die vorhandenen Rhythmusinstrumente entsprechend ihrer klanglichen Eigenschaften ordnen. diese Ordnung als leitenden Gesichtspunkt bei der Instrumentierung des Arrangements nutzen. die rhythmische Faktur des Purcell-Themas als Vorlage des Rhythmusarrangements analytisch erkennen und auf diese Weise ein Kriterium zur Erstellung eines solchen Arrangements kennen lernen. sich im gemeinsamen Musizieren üben und die hierbei benötigten musikalischen und sozialen Kompetenzen ausprägen (Rhythmussicherheit, Hören, Teamerfahrung). Ziele aus dem Bereich Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Möglichkeiten von Sibelius Scorch kennen lernen. dieses Programm für die selbstständige Erarbeitung der jeweiligen Einzelstimmen nutzen. mithilfe des Programms Rhythmussicherheit üben und aktives Hören schulen. Thema Benjamin Britten: The Young Person's Guide to the Orchestra Autorin Norbert Pütz Fach Musik Zielgruppe Klasse 6 Zeitraum circa 4 Stunden Medien Rhythmusarrangement, Notation des Tutti-Themas von Britten Technische Voraussetzungen Computer, Beamer, Browser Plug-In "Sibelius Scorch" Verlaufsplan Verlaufsplan "The Young Person's Guide to the Orchestra" Beitrag zum Abschlusskonzert Im schulinternen Lehrplan der Schule, an der die Unterrichtseinheit erprobt wurde, sind für die Jahrgangsstufe 6 die thematischen Aspekte "Rhythmische Pattern" und "Instrumente des Orchesters" vorgesehen. Der Unterricht in den Jahrgangsstufen 5 und 6 wird hier im Rahmen des erweiterten, instrumental gestützten Musikunterrichtes in Kooperation mit der Musikschule erteilt. Dieses Konzept beinhaltet ein von allen Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufe gestaltetes Jahrgangsstufenkonzert am Ende des Schuljahres. Für dieses Konzert wurde mit einer Klasse das beigefügte Rhythmusarrangement erarbeitet. "The Young Person's Guide to the Orchestra" im Überblick Im ersten Teil seines Werkes "The Young Person's Guide to the Orchestra" stellt Benjamin Britten die einzelnen Instrumentengruppen vor. An vierter und letzter Stelle reduziert Britten die Besetzung auf die Rhythmusinstrumente und gibt einen stark an der Rhythmik des Tutti orientierten Satz, der später allerdings ausgeführt wird und für Schüler nicht realisierbar ist. Diese kompositorische Idee der musikalischen Reduzierung auf die Instrumentengruppe "Rhythmus" ist Vorlage für das beschriebene Unterrichtskonzept. Vorteile der Software Die Verwendung des Programms "Sibelius Scorch" hat dabei gleich zwei Vorteile. Zum einen wird der Notentext in einer übersichtlichen Form dargestellt. Zum anderen ist er klanglich als Ganzes realisierbar, aber auch in jedem beliebig kleinen Ausschnitt. Besonders Letzteres erlaubt die individuelle Einstudierung jeder einzelnen Stimme und bereitet die Orchesterprobe entscheidend vor. Didaktische Reduktion: Rhythmik im Mittelpunkt Die Beschränkung der kompositorischen Idee auf die Rhythmik des Themas liefert einen Satz, der von Schülern der 6. Jahrgangsstufe ausführbar ist. Bei der Erstellung des Satzes ist berücksichtigt, dass der pompöse Klang des Themas vor allem am Ende durch Zusammenführung aller Stimmen imitiert wird. Die Percussionsstimmen sind zunächst nicht bestimmten Instrumenten zugeordnet. Arbeitsfragen Aus den getroffenen Sachentscheidungen heraus ergeben sich die leitenden Fragestellungen für die Klasse: Was hat das Rhythmusarrangement mit Brittens Original zu tun? Wie, also mit welchen Percussionsinstrumenten, besetze ich das Rhythmusarrangement sachgerecht? Wie erläutert man dieses Prinzip des Arrangierens verständlich? Hör- und Notentext im Vergleich Im ersten Schritt steht also ein Hör- und Notentextvergleich an, bei dem die Struktur des Arrangements offensichtlich werden soll. Hier werden die analytischen Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler im Bereich des Hörens, des Notentexterschließens und der formalen Strukturierung von Musik geübt. Als Arbeitsmaterial wird dabei das AB 1 genutzt (siehe Download-Datei). Eine zusätzliche Aufgabe ergibt sich daraus, dass die Notierung des Arrangements im ¾-Takt vorgenommen wurde. Dieses Arrangement lässt sich vollständig oder per Mausklick auch nur in ausgewählten Abschnitten abspielen. Besondere Vorkenntnisse sind bei der Verwendung nicht erforderlich. Die einzelnen Stimmen sind unterschiedlich instrumentiert. So kann man jede Stimme beim Anhören gut verfolgen, was außerdem durch eine mitlaufende "Zeitlinie" unterstützt wird, die den jeweils aktuellen Abspielpunkt in der Partitur markiert. Jeder beliebige Ausschnitt des Arrangements lässt sich gesondert abspielen. Gehen Sie hierzu mit der Maus einfach zu dem gewünschten Abspielpunkt und klicken Sie mit der rechten Maustaste. Ein weiterer Klick am Ende der gewünschten Stelle beendet die Wiedergabe. Die Besetzung der Stimmen Im zweiten Schritt der Auseinandersetzung geht es um die Frage der Besetzung der vier Percussions-Stimmen. Um den Gesamtklang des Rhythmuspatterns auszudifferenzieren, ist es notwendig, die einzelnen Stimmen nach Klanggruppen zu ordnen. Die Einteilung der Percussionsinstrumente nach gemeinsamen Klangeigenschaften wird vorgenommen. Sie kann wie folgt aussehen: 1. Stimme: Bongos, Congas 2. Stimme: Maracas, Chicken-Shaker 3. Stimme: Holzblöcke, Klangstäbe 4. Stimme: Schellenkränze Erkenntnisse nachvollziehen Die Erkenntnisse dieser Phase werden bei der kommentierenden Aufführung nutzbar gemacht (siehe Arbeitsblatt 2). Die anwesenden Zuhörerinnen und Zuhörer sollen den Erkenntnisprozess, den die Lerngruppe während der Beschäftigung gemacht hat, genau nachvollziehen.

  • Musik
  • Sekundarstufe I

Algorithmen und ihre Darstellung im Struktogramm

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler, unabhängig von einer Programmiersprache ein Struktogramm zu entwerfen. Im Junior-Entwicklungsteam der InfoTec GmbH sollen sie unter Verwendung von Auswahlstrukturen einen Algorithmus formulieren und darstellen.Auf Basis von Entwicklungsaufträgen des Modellbetriebs InfoTec GmbH werden Fachinhalte der Informationsverarbeitung mit betriebswirtschaftlichen Aspekten verknüpft. In einem Auftragsbuch für das Junior-Entwicklungsteam finden sich Arbeitsaufträge, die wie Entwicklungsaufträge zur Softwareerstellung strukturiert sind. Die Lernenden führen daran eine Problemanalyse durch und entwickeln eine Lösung nach dem EVA-Prinzip (Eingabe - Verarbeitung (Lösungsalgorithmus) - Ausgabe). Im Anschluss wird der Algorithmus als Struktogramm abgebildet und mittels Editor modelliert. Dies dient als Programmierhilfe, die unabhängig von einer später verwendeten Entwicklungsumgebung (Excel, VBA, Delphi) die Planung und Dokumentation der Problemlösung erlaubt. Die Entwicklungsaufträge basieren auf betriebswirtschaftlichen Fragen. Die Lerngruppe erarbeitet die Auswahlstruktur und lernt die Möglichkeit kennen, ein- und zweiseitige Entscheidungen sowie in weiteren Schritten mehrstufige Entscheidungen als verschachtelte Verzweigungen zu formulieren. Zur Modellierung verwenden die Schülerinnen und Schüler die Strukturelemente nach Nassi Shneiderman. Damit werden Kompetenzen im informatischen Denken erworben, die später in Excel (Wenn-Funktion) oder in einer Programmiersprache ihre Anwendung finden.Der Lehrplan sieht vor, dass die Lernenden die Fertigkeit erwerben, Problemlösungen als Algorithmen darzustellen. Ferner sollen elementare Kontrollstrukturen angewendet werden. Die Schülerinnen und Schüler befassten sich vorab in Lernsituationen mit Algorithmen, wobei diese als Teil der eigenen Lebenswelt erfahrbar wurden. Gestützt auf Beispiele wurden Grundlagen erarbeitet (Begriffsdefinition, Gütekriterien von Algorithmen, Darstellungsmethoden). Jetzt wird mit dem Junior-Entwicklungsteam eine betriebliche Handlungssituation für das Modellunternehmen InfoTec GmbH geschaffen, um Fachinhalte in betriebliche Kontexte einzubinden. Der Unterricht zeichnet sich dadurch aus, dass die Lernenden als Entwicklungsteams agieren. Sie erhalten Aufträge anderer Betriebsbereiche, bei denen es sich um Problemstellungen handelt, für die es eine Lösung zu entwickeln gilt. Unterrichtsablauf und Einsatz der Materialien Auf der Unterseite finden Sie detaillierte Hinweise zum Unterricht und die Arbeitsmaterialien. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre kognitive Kompetenz, da sie erarbeiten, wie eine betriebliche Entscheidung als Auswahlstruktur in einem Algorithmus zu formulieren ist. schulen ihre Analysekompetenz, indem sie Informationen einer Problemstellung aus dem Text isolieren und bei der Entwicklung einer Lösung neu strukturieren. festigen ihr logisches Denken und entwickeln ihre Abstraktionskompetenz, weil sie für ein verbal formuliertes Problem eine abstrakte Problemlösung konzipieren. schulen ihre Problemlösungskompetenz, indem sie Kenntnisse einsetzen, um eine betriebliche Aufgabe zu lösen. trainieren ihre Anwendungskompetenz, da sie die Problemlösung mittels Algorithmen erarbeiten und mit einen Struktogramm modellieren. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre IT-Methodenkompetenz, indem sie ein Struktogramm unter Verwendung eines Editors abbilden. trainieren ihre Selbsterschließungskompetenz, denn sie sind aufgefordert, im Rahmen des Lernarrangements notwendige Informationen zur Lösung einer realitätsorientierten betrieblichen Aufgabe eigenständig zu gewinnen. Thema Im Junior-Entwicklungsteam der InfoTec GmbH. Die Lösung betriebswirtschaftlicher Entscheidungsprobleme unter Verwendung von Auswahlstrukturen als Algorithmus formulieren und darstellen. Autor Christoph Dolzanski Fach Datenverarbeitung, Lernbereich Algorithmen, elementare Kontrollstrukturen entwickeln Zielgruppe Wirtschaftsgymnasium Jahrgangsstufe 11, Höhere Berufsfachschule Datenverarbeitung, Berufsschule Zeitrahmen 1 Unterrichtsstunde, weitere Arbeitsaufträge (binnendifferenzierte Schwierigkeitsgrade) in Form eines Auftragbuchs, Zeitumfang in Abhängigkeit vom Leistungsvermögen der Schüler Technische Voraussetzungen PC, Beamer, Powerpoint, Struktogrammeditor (z. B. Strukted32), gegebenenfalls Internet-Zugang für Recherchen Am Beginn des Unterrichts steht ein informierendes, hinführendes Vorgehen, mit dem die Lernenden in die betriebliche Situation des Junior-Entwicklungsteams versetzt werden. Das Auftragsbuch der Abteilung wird gezeigt und mit dem Hinweis übergeben, dass sich darin die zu bearbeitenden Aufträge der Organisationseinheiten befinden. Die Teams entnehmen dem Auftragsbuch die von ihnen zu bearbeitenden Entwicklungsaufträge (erster oder zweiter Auftrag algorithmen_entwicklungsabteilung.ppt). Jeder Auftrag sollte von mindestens zwei Entwicklungsteams bearbeitet werden. In den Teams erfolgt die Problematisierung, die auf einer praktischen Aufgabenstellung beruht. Danach entwerfen die Teams eigene Lösungsvorschläge (entwicklungshandbuch.ppt und Internet-Recherche). Die Schülerinnen und Schüler analysieren das Problem, formulieren die Ein- und Ausgabedaten sowie den Lösungsalgorithmus (eventuell algorithmen_arbeitsblatt_problemanalyse.rtf) und bilden diesen als Struktogramm unter Verwendung eines Editors (strukted32.exe) ab. Im Sinne des computergestützten Unterrichts dient der PC als universelles Werkzeug. Die Schülerinnen und Schüler können Lösungen erarbeiten, die Arbeitsergebnisse in medialer Form speichern, austauschen und in der Folgephase präsentieren. Zunächst diskutieren die Teams mit der gleichen Aufgabenstellung ihre Ergebnisse und einigen sich auf eine gemeinsame Lösung. Einige Entwicklungsteams stellen die von ihnen konzipierte Problemlösung vor. Im gesamten Junior-Entwicklungsteam wird der Vorschlag diskutiert, geprüft und gegebenenfalls ergänzt. Durch Präsentation der Lösung via Beamer aus dem Editor besteht die Möglichkeit zur direkten Korrektur oder Ergänzung. So kann eine Expertenlösung im Plenum erarbeitet und an Fehlern gelernt werden. Da unterschiedliche Aufgaben gestellt werden, könnten aus Zeitgründen einige Inhalte offen bleiben, die dann in der Folgestunde thematisiert werden. Die Schülerinnen und Schüler können sich in der Hausaufgabe mit dem durch sie noch nicht bearbeiteten Auftrag befassen. Offene Fragen und Probleme, die von den Lernenden in der Erarbeitung festgehalten wurden, können jetzt aufgegriffen werden. Die Lernenden tauschen ihre Erfahrungen aus. Dabei können Merkmale für das richtige Vorgehen und für die Vermeidung von Fehlern herausgearbeitet und festgehalten werden. Die gemeinsamen Elemente der Lösungen - insbesondere die Auswahlstruktur - können angesprochen werden. Die Ergebnisse der Stunde werden über die Entwicklungsaufträge, eigene Notizen, sowie das gespeicherte Struktogramm gesichert. Humbert, L., Didaktik der Informatik - mit praxiserprobtem Unterrichtsmaterial, 1. Aufl., Wiesbaden: Teubner 2005. Landwehr, N., Neue Wege der Wissensvermittlung, ein praxisorientiertes Handbuch für Lehrpersonen in schulischer und beruflicher Aus- und Fortbildung, Aarau: Sauerländer in der aktuellen Auflage. Schubert, S. Schwill, A., Didaktik der Informatik, Heidelberg u.a.: Spektrum Akademischer Verlag, 2004. Braun, W., Lösung kaufmännischer Probleme mit MS-Excel unter Office 2000, Darmstadt: Winklers 2001. Braun, W., Einführung in die visuelle Projektentwicklung mit Delphi, Windows 95 im Einsatz, Aufbau von Informationssystemen, Softwaredesign, 1. Aufl., Darmstadt: Winklers 1997.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
  • Sekundarstufe II

Smartphone sicher nutzen: Schutz vor Phishing, Schadsoftware, Datendiebstahl

Unterrichtseinheit / Interaktives

Ein Großteil der über 12-jährigen Schülerinnen und Schüler besitzt ein eigenes Smartphone und ist damit im Internet unterwegs. Smartphones machen uns das Leben leichter und oft auch einfach nur Spaß. Damit verbunden sind aber auch viele Herausforderungen: Diebstahl von sensiblen Daten, Phishingversuche oder Schadsoftware sind nur einige wenige. Diese Unterrichtseinheit sensibilisiert früh für grundlegende Schutzmaßnahmen gegen potenzielle Bedrohungen und motiviert Schülerinnen und Schüler, sich tiefergehend mit dem Thema Cybersicherheit zu befassen. Die Unterrichtseinheit ist der erste Themenblock eines Medienpakets zur Cybersicherheit und legt Grundlagen, auf die in nachfolgenden Einheiten aufgebaut werden kann. Bei der starken Durchdringung aller Lebensbereiche mit digitalen Anwendungen wird guter Schutz vor Gefahren und Schäden stetig wichtiger. Das gilt für Erwachsene wie für Kinder und Jugendliche, die sich möglicher Gefahren oft nicht bewusst sind. Auch wenn junge Menschen meist von der Technik und ihren Möglichkeiten fasziniert sind und über eine erstaunliche Bedienkompetenz verfügen, bedeutet das nicht, dass sie sich bereits ausreichend mit Schutzmaßnahmen im Internet beschäftigen konnten oder wollten. Viele bestehende Bildungsmaßnahmen und -initiativen, die sich an Kinder und Jugendliche richten, haben meist eine medienpädagogisch orientierte Ausrichtung, also greifen z. B. Themen wie Cybermobbing, Sexting und Grooming auf. Konkrete Materialien zu Cybersicherheitsthemen richten sich dagegen bisher bzgl. Ansprache und Lebensweltbezügen eher an Erwachsene. Beide Bereiche – Medienpädagogik und Cybersicherheit – sind eng miteinander verbunden. Die Autorin Silke Müller macht in einem Podcast des BSI eine Bestandsaufnahme, wie sehr Kinder und Jugendliche auf verschiedene Weisen im Netz gefährdet sind und geschützt werden müssen. Gefahren sind zum Beispiel nicht jugendfreie Inhalte im Netz, Fakes von Social-Media-Profilen und Konversationen und Inhalte in WhatsApp-Gruppen. Der Zusammenhang von Social Media und Mobbing ist unabweisbar. Gewaltdarstellungen nehmen zu. All das braucht eine medienpädagogische Antwort und vor allem eine Begleitung der Kinder in der digitalen Welt. Dazu gehört, dass die Kinder und Jugendlichen zum Thema Cybersicherheit qualifiziert werden und die Maßnahmen kennenlernen, mit denen sie sich im digitalen Alltag besser schützen können. In ihrem auf die Bestsellerliste des Spiegels gelangten Buches "Wer schützt unsere Kinder?" schlägt die Autorin dazu ein Schulfach "Digitalkunde" vor. Der Link zum Podcast: Podcast . Das Medienpaket des BSI zur Cybersicherheit lässt sich als Baustein zur Lösung der umrissenen Probleme verorten. Diese erste Unterrichtseinheit zu "Schutzmaßnahmen" möchte gezielt die Zielgruppe der Kinder und Jugendlichen für das Thema Cybersicherheit sensibilisieren. Anknüpfungspunkte hierzu findet man in den Lehrplänen der Bundesländer für die verschiedenen Schulformen – meist mit Schwerpunkt auf Datensicherheit und Datenschutz. Die Einheit kann aber auch im Rahmen von Projekttagen und -wochen umgesetzt werden. Die zweite Unterrichtseinheit behandelt das Thema Cyberkriminalität und die dritte Unterrichtseinheit thematisiert den Accountschutz . Basierend auf inhaltlich relevanten Materialien zur Cybersicherheit, wie sie das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) herausgibt, arbeitet die Unterrichtseinheit ausgewählte Inhalte in zweierlei Hinsicht auf: Die Inhalte werden didaktisch auf wesentliche Kernthemen priorisiert, die der Lebenswelt von Kindern und Jugendlichen entsprechen und mit den Zielen der Lehrpläne korrespondieren. Zugleich werden Inhalte, die teils komplex und schwer greifbar sind, möglichst verständlich dargestellt und ihr Bezug zur Lebenswelt der Altersgruppe wird konkret hergestellt. Methodisch sind die Inhalte so weit wie möglich situativ angebunden. Das macht abgeleitete Handlungsempfehlungen und -aufforderungen verständlich und praxisnah. Für eine hohe Wirksamkeit sollen Inhalte weitgehend selbst erarbeitet werden. Die Unterrichtseinheit gibt den Schülerinnen und Schülern grundlegende Informationen, die in unterschiedlichen Aufgabenformaten und -methoden weiterbearbeitet werden. Ziel ist es, den Lernenden handlungsorientiert und alltagsnah zu mehr Kompetenz im Bereich der Cybersicherheit zu verhelfen. Dem Grundlagencharakter der Unterrichtseinheit entsprechend wird dabei im Wesentlichen die Kompetenz erworben, das eigene Smartphone grundständig sicher einzurichten. Ausgangspunkt der Unterrichtseinheit sind Situationen aus der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler. Um Kinder und Jugendliche in ihrer Lebenswelt abzuholen, legt das Medienpaket den Fokus insbesondere auf das in der Altersgruppe meistgenutzte Endgerät „Smartphone“ bzw. damit verbundene mobile Anwendungen. Die Unterrichtseinheit startet mit zwei Beispielen, die später mehrfach aufgegriffen werden. Ihre anfängliche Auswertung mündet zum einen darin, zu reflektieren, welche Ziele Cyberkriminelle verfolgen könnten. Zum anderen führen sie zur Frage, wie es technisch möglich ist, Zugriff auf fremde Geräte und Accounts zu erhalten. Über einen kurzen Umriss der Funktionsweise des Internets wird deutlich, dass zum einen das Gerät vor Fremdzugriff und Schadsoftware geschützt werden muss. Zum anderen gilt es, die auf dem Gerät laufenden Anwendungen (= Apps) sicher zu nutzen. So vorbereitet werden die konkreten Schutzmaßen plausibel, die in der Unterrichtseinheit nun folgen: regelmäßige Updates, Bildschirmsperre, Accountsicherung, Vorsicht bei offenen WLAN-Netzwerken und Bluetooth sowie Backups zur Datensicherung. Die Unterrichtseinheit schließt mit dem sicheren Umgang mit Apps, also z. B. dem Schutz von Accounts, Installieren von Updates und dem gezielten Einstellen entsprechender Berechtigungen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verstehen das Konzept des Internets als ein Netz, das alle Teilnehmenden technisch verbindet. wissen, dass an allen Zugangs- und Schnittstellen dieses Netzes potenzielle Möglichkeiten für ein unberechtigtes Eindringen bestehen. verstehen, dass neben unberechtigtem Eindringen in Geräte und in Anwendungen auch von den auf das Smartphone heruntergeladenen Apps Gefahren ausgehen bzw. diese als Einfallstor dienen können. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen die Basisschutzmaßnahmen für Smartphones, Accounts und Apps. erweitern ihre Recherchefähigkeit hinsichtlich Cybersicherheitsthemen. verstehen, was Berechtigungen sind und was sie bewirken, und wissen, dass sie bei den jeweiligen Apps gezielt erteilt bzw. entzogen werden können. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stärken ihre Sensibilität hinsichtlich unangemessener Kommunikation und Fehlverhalten im Netz. bauen ihre Fähigkeit aus, auch voneinander zu lernen sowie sich eigenständig Inhalte zu erschließen. Wähle die richtigen Aussagen aus und bilde so die Zusammenfassung 7 wichtiger Sicherheitstipps

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co. / Fächerübergreifend / Wirtschaft
  • Sekundarstufe I

Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0 – Online-Fortbildung für Lehrkräfte

Fachartikel

In diesem Beitrag erhalten Sie einen Überblick über die Inhalte und Themen der Online-Fortbildungsreihe "Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0", die sich an Lehrkräfte richtet, die technische Projekte von der handwerklichen bis hin zur rechnergestützten Fertigung mittels CAD und 3D-Druck gestalten wollen. Das Material wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt. Was erwartet Lehrkräfte in der Fortbildungsreihe und was sind die Inhalte? Diese Reihe wurde im Rahmen der Online-Fortbildung für Lehrkräfte der Junior-Ingenieur-Akademie erarbeitet. Es werden unterschiedliche Aspekte der Produktentwicklung, Fertigungsvorbereitung und Durchführung in der Schule thematisiert. Dabei geht es einerseits um die Anwendung technikspezifischer Unterrichtsverfahren (Konstruktionsaufgabe, Fertigungsaufgabe, technisches Experiment, ...) als auch um die Anwendung verschiedener Etappen der Automatisierung (Einzelfertigung, Mehrfachfertigung, automatisierte Fertigung). Dazu stehen insgesamt vier Fortbildungsmodule inklusive begleitender Materialien zur Verfügung. Durch die begleitende Herstellung eines einfachen Gegenstandes (Tic-Tac-Toe-Spiel) im Rahmen der Fortbildung werden die thematisierten Aspekte bei der eigenen praktischen Arbeit angewendet und somit erlebbar. Dadurch wird deutlich, vor welchen Herausforderungen Lernende und Lehrkräfte stehen. An dieser Stelle erhalten Lehrkräfte alle Materialien der Fortbildungsreihe, um sich eigenständig mit dem Thema zu beschäftigen. Was sind die Themen der einzelnen Module? Die Fertigungsaufgabe – handwerkliche Fertigung : In diesem Modul werden die Ziele der schulischen Fertigung thematisiert. Weitere Themen, die in diesem Modul besprochen werden sind Fertigungsvorbereitung , technische Zeichnungen , Messen-Anreißen-Prüfen , Instruktionen versus technische Experimente und schließlich die Bewertung . Die Mehrfachfertigung – Industrielle Fertigung : In diesem Modul geht es um die Mehrfachfertigung des in Modul 1 entwickelten Tic-Tac-Toe-Spiels. Wichtige Begriffe und Themen, die in diesem Modul außerdem behandelt werden, sind Fertigungsarten , inhaltliche Kontexte im Fächerverbund , Kosten- und Bedarfsanalyse , Planung von Arbeitsschritten , Vorrichtungen und Schablonen sowie Vor- und Nachteile der Automatisierung . Konstruieren mit CAD-Software – Digitale Fertigung : Das dritte Modul beschäftigt sich vor allem mit dem Konstruieren mittels CAD-Software und außerdem damit, wie digitale Medien in der Fertigung eingesetzt werden. Zudem erhalten Lehrkräfte Hinweise für didaktische Einsatzmöglichkeiten einer CAD-Software und eine Einführung in die browserbasierte CAD-Software TinkerCAD. Sie erlernen Basics im Umgang mit TinkerCAD und lernen praktische Übungen für die Schule kennen. Rechnergesteuerte Fertigung – Industrie 4.0 : Zentrales Thema diese Moduls sind digitalgestützte Fertigungssysteme. Außerdem erhalten die Lehrkräfte eine kleine Einführung in den 3D-Druck sowie Beispiele für Auswahlkriterien eines passenden 3D-Druckers für ihre Projekte. Dabei lernen sie die Grundlagen im Umgang mit 3D-Druckern, bekommen Informationen zur passenden Slicer-Software und erlernen Basics im Umgang mit Slicer-Software. Außerdem werden virtuelle 3D-Modelle aus dem Internet thematisiert. An wen richtet sich die Fortbildungsreihe? Die Fortbildungsreihe mit ihren vier Modulen richtet sich an alle Lehrkräfte, die technische Bildung in unterschiedlichen Kontexten vermitteln – beispielsweise im Rahmen der Junior-Ingenieur-Akademie , im Technikunterricht oder in fachübergreifenden Projekten und AGs – und hierbei mit ihren Schülerinnen und Schülern Werkstücke konstruieren und fertigen. Welche Materialien erhalten Lehrkräfte und wie läuft die Fortbildung ab? Zu jedem Modul können sich die Lehrkräfte ein Video anschauen. Dabei handelt es sich um eine besprochene Präsentation, die alles anschaulich an Beispielen erklärt und zum Download bereitsteht. Das Video gibt zudem Hinweise und Anregungen zur methodischen Gestaltung eigener technischer Projekte. Neben der Präsentation stehen sämtliche – direkt im Unterricht einsetzbare – Materialien zum Download zur Verfügung. Alle Module beinhalten zudem einen gebündelten ZIP-Ordner, in dem alle Dokumente im anpassbaren Word-Format vorliegen, sodass Lehrkräfte die Materialien individuell auf die Bedürfnisse ihrer Lerngruppe anpassen können. Die einzelnen Module bauen inhaltlich und didaktisch aufeinander auf, weshalb eine Bearbeitung durch die Lehrkraft in der festgelegten Reihenfolge zu empfehlen ist. Einzelne Materialien können jedoch auch ungeachtet der Fortbildung direkt im Unterricht eingesetzt werden. Welche weiteren Themen gibt es noch? Einige Themen der technischen Bildung werden begleitend thematisiert, beispielsweise die technikspezifischen Unterrichtsverfahren (Konstruktion, technisches Experiment, Lehrgang). Darüber hinaus erhalten Lehrkräfte Vorlagen und Empfehlungen zur Leistungsbewertung der Projekte und Modelle.

  • Technik / Sache & Technik
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