Diese Unterrichtseinheit zum Thema "Prozentrechnen" zeigt, wie Sie Übungsphasen mithilfe einer Software gestalten und so zur Variation des Mathematikunterrichts beitragen.Kenntnisse in den Themengebieten Prozent- und Zinsrechnung sind im Mathematikunterricht von grundlegender Bedeutung. Der Computer lässt sich in diesen Themengebieten sehr sinnvoll als Übungsmedium nutzen. Robert Rothhardt hat mit seiner Freeware "Prozent" eine Software entwickelt, die alle Anforderungen an ein Übungsprogramm erfüllt und die für Schülerinnen und Schüler einfach und ansprechend gestaltet ist. Hierbei werden die Schüler mit verschiedenen Aufgabentypen konfrontiert. Anschließend können sie ihre eigenen Leistungen selbstständig überprüfen.Zur Vorbereitung des Einsatzes der Übungssoftware "Prozent" findet zunächst eine arbeitsteiligen Gruppenarbeit statt. Hierbei setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit Aufgabentypen auseinander, mit denen sie auch im Rahmen der Übungssoftware "Prozent" konfrontiert werden, die jedoch möglicherweise nicht oder eher selten im Unterricht behandelt wurden. Der Transfer mathematischer Inhalte auf unterschiedliche Aufgabentypen soll ihnen hierdurch erleichtert werden. Die Ergebnisse der Gruppenarbeiten werden anschließend anhand von Plakaten präsentiert und können auch in der späteren Übungsphase jederzeit zur Hilfestellung herangezogen werden. Je nach technischer Voraussetzung kann die Übungsphase am PC schließlich in Einzel- oder Partnerarbeit stattfinden. Mithilfe des Übungsprogramms gelingt an dieser Stelle eine höhere Motivation der Schülerinnen und Schüler. Außerdem werden sie mit einem Programm konfrontiert, das sie auch selber zu Hause nutzen können, um entsprechende Aufgaben zu üben.Die Schülerinnen und Schüler wenden in arbeitsteiliger Gruppenarbeit ihr Wissen in den Gebieten Prozent- und Zinsrechnung auf verschiedene Beispielaufgaben an. stellen ihre Lösungswege und Ergebnisse der Klasse vor. lernen den Computer als Lern- und Übungsmedium kennen. lernen die Übungssoftware "Prozent" kennen und setzen sich selbstständig mit dieser auseinander. transferieren die vorgestellten Lösungsansätze selbstständig auf analoge Aufgaben.

In der Unterrichtseinheit zum Thema Kongruenzabbildungen erwerben die Lernenden mithilfe anschaulicher Elemente das Verständnis zur Achsenspiegelung, zur Punktspiegelung und zur Verschiebung von Punkten, Strecken und Figuren. Dabei nutzen sie die Software GeoGebra. Im Mathematikunterricht hilft Software dabei, Aufgaben zu lösen, die man auf dem Papier nur schwer lösen kann oder um Lösungswege anschaulicher darzustellen. Lernende können dadurch einen anderen Blickwinkel auf Fragestellungen erhalten. GeoGebra eignet sich hervorragend für den Einsatz in der Geometrie, denn die Software bietet viele Möglichkeiten mit interaktiven Materialien Inhalte zu erarbeiten. Lernende gehen mit unterschiedlichen Voraussetzungen an den Umgang mit einem Rechner. Durch die sehr einfachen GeoGebra-Aufgaben, die hier genutzt werden, werden viele Schülerinnen und Schüler beim Erarbeiten der Lösungen selten Hilfe benötigen – falls doch, steht unter anderem ein Begleittext mit detaillierten Hinweisen zur Verfügung. Durch die entstandenen Dokumente und der Möglichkeit, schnell Änderungen vornehmen zu können, werden die Lernenden angeregt, selbst Fragestellungen zu ermitteln. Während der Zeit, in der viele Lernende selbständig arbeiten, können diese auch bei einfachen Fragestellungen unterstützt werden, sodass jeder und jedemm der Einstieg in den Umgang mit GeoGebra einfach und auf dem eigenen Niveau ermöglicht wird. Das Arbeitsblatt ist in vier Teile unterteilt. Im ersten Teil des Arbeitsblattes wird der Begriff der Kongruenz vorgestellt. Im zweiten Teil wird thematisiert, welche Möglichkeiten es gibt, kongruente Flächen entstehen zu lassen. Im dritten Teil werden dann die Achsenspiegelung, die Punktspiegelung und die Verschiebung mit interaktiven Experimentierdateien entdeckt. Diese unterstützen und veranschaulichen das Verständnis der Schülerinnen und Schüler im Umgang mit Kongruenzabbildungen und motivieren, selbst zu konstruieren. Außerdem wird das Konstruieren mit "Zirkel und Lineal" vorgestellt. Im letzten Abschnitt befinden sich Übungsaufgaben zum Konstruieren mit GeoGebra. Die Lernenden konstruieren dazu in der GeoGebra Software allein mit den Hilfsmitteln Zirkel und Lineal und dann mit allen Möglichkeiten, die die Software zur Verfügung stellt. Ziel des Arbeitsblattes ist es, Kongruenzabbildungen eines Kreises, eines Sterns und eines Dreiecks mithilfe der Achsenspiegelung, der Punktspiegelung und der Verschiebung zu konstruieren. Kleinschrittig konzipierte Aufgaben und Arbeitsblätter ermöglichen es den Lernenden, selbstständig oder in Paararbeit die Inhalte zu erarbeiten. Sollten bei leistungsschwächeren Schülerinnen und Schülern dennoch Schwierigkeiten auftreten, können die Musterlösungen als Begleitung verwendet werden. Zu jeder Aufgabe gibt es fertige Lösungen als Download. Lehrpläne sehen es vor, dass Schülerinnen und Schüler bestimmte Abbildungen als Kongruenzabbildungen identifizieren. Mit GeoGebra lassen sich Kongruenzabbildungen entdecken und Besonderheiten herausarbeiten. In dieser Unterrichtseinheit wird durch entdeckendes Lernen das Thema der Kongruenzabbildungen behandelt. Die Software unterstützt dabei, Hilfeleistungen individuell zu geben. Der Vergleich der Möglichkeiten des Konstruierens "mit Zirkel und Lineal" und "mit den vereinfachten Möglichkeiten von GeoGebra" erweitert zudem den Blickwinkel der Schülerinnen und Schüler über den Einsatz von GeoGebra. Fachbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler lernen mathematische Darstellungen kennen und verwenden diese. lösen mathematische Probleme und stellen diese am Rechner dar. modellieren mathematisch. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erforschen geometrische Beziehungen in interaktiven Dateien. verwenden computergestützte Software zum Konstruieren und Messen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfahren Selbstwertgefühl und Eigenverantwortung (Rückmeldungen zu Lösungsstrategien). üben Teamfähigkeit und unterstützen sich gegenseitig. zeigen durch offene Fragestellungen Engagement und Motivation, Lösungen zu entwickeln.

Das "Sicherstellen der Betriebsfähigkeit von automatisierten Anlagen" ist ein Lernfeld für den Ausbildungsberuf zur Industriemechanikerin/ zum Industriemechaniker. In dieser Unterrichtseinheit erhalten Auszubildende einen Einblick in die Programmierung von SPS-Geräten.Anhand einer realen Funktionseinheit - eines Umsetzers für Katalysatoren - werden in der Unterrichtseinheit Funktionsabläufe mithilfe der kostenpflichtigen Software LOGOSoft programmiert, an die Steuereinheit einer LOGO!8 der Firma Siemens übertragen und die Funktion an der vorhandenen Anlage überprüft. Anbindung an den Rahmenlehrplan Zielgruppe der Unterrichtseinheit "Programmierung von automatisierten Anlagen" sind Auszubildende zur Industriemechanikerin / zum Industriemechaniker im dritten und vierten Ausbildungsjahr. Grundlage ist der Niedersächsische Rahmenlehrplan vom Juni 2004. Die Inhalte beziehen sich auf das Lernfeld 13: Sicherstellen der Betriebsfähigkeit von automatisierten Anlagen. Auswahl des Lerninhaltes Im ersten und zweiten Ausbildungsjahr zur Industriemechanikerin / zum Industriemechaniker dominieren im Bereich der Steuerungstechnik unter anderem die Pneumatik und die Elektropneumatik. In den Betrieben finden die Auszubildenden allerdings eher Steuerungen vor, die mit SPS-Geräten betrieben werden. Diesem Thema wird die Unterrichtseinheit gerecht. Den Schülerinnen und Schülern werden die Einfachheit der Programmierung der Anlagen, die Übersichtlichkeit des Systems sowie die Flexibilität der verwendeten SPS-Geräte verdeutlicht. Damit werden die Vorzüge der LOGO für abgeschlossene automatisierte Anlagen mit übersichtlichen Aufgaben dargestellt. Voraussetzungen an der Schule Die technischen Voraussetzungen für die Umsetzung der Unterrichtseinheit sind: Funktionsmodell, ausreichend Computerarbeitsplätze mit installierter Software LOGOSoft (Demoversion kostenfrei). An einem Rechner ist die kostenpflichtige Vollversion der Software LOGOSoft für den Datentransfer an die LOGO installiert. Die Inbetriebnahme weiterer Funktionsmodelle ist geplant. Sozialform Programmiertätigkeit Die einfacheren Programmieraufgaben werden in Einzelarbeit, die komplexeren in Partnerarbeit oder Dreiergruppenarbeit erledigt. Für die Komplexaufgabe (Blatt 8105, Aufgaben 6 und 7) werden die ersten drei Schritte in Grafcet und nach FUP gemeinsam an der Tafel erstellt.Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein Verständnis für die Softwareprogrammierung von pneumatischen Anlagen. beherrschen die Programmierung von einfachen Programmen mittels Funktionsplantechnik. optimieren technische Systeme durch die Programmierung. lernen die Vorzüge der Softwareprogrammierung kennen.

Für den Mathematikunterricht eignet sich bei vielen Themen der Einsatz vom Computer – beispielsweise um Probleme unter einem anderen Blickwinkel zu betrachten und vielseitiger zu erforschen. In der Geometrie bewährt sich dazu die dynamische Geometriesoftware GeoGebra. Die Schülerinnen und Schüler üben in dieser Unterrichtseinheit das computergestützte Konstruieren, Verstehen und Reflektieren geometrische Zusammenhänge und Erlernen gleichzeitig wertvolle Grundlagen im Umgang mit der Software. Diese Unterrichtseinheit baut auf der Einheit "Mit GeoGebra arbeiten – Grundlagen Teil 2" auf und handelt vom Konstruieren und Messen im zweidimensionalen Raum mit Hilfe der dynamischen Geometriesoftware GeoGebra. Auf dem ersten Arbeitsblatt dreht sich dabei alles um die Konstruktion von Dreiecken. So werden beispielsweise gleichschenklige und gleichseitige Dreiecke mithilfe von Schiebereglern konstruiert. Auch die Konstruktionsbeschreibung mithilfe des Textwerkzeuges und die Möglichkeit der Integration von gemessenen Werten (Variablen) in Texte wird thematisiert. Auf dem zweiten Arbeitsblatt werden neben der Konstruktion von rechtwinkligen Dreiecken und Ellipsen das Anzeigen von Spuren erkundet, indem Spuren von Punkten und Flächen entdeckt werden. Abschließend werden an zwei Experimentierdateien "Thaleskreis_und_mehr" sowie "Winkelbetrachtungen" besondere geometrische Eigenschaften dynamisch wiederholt. Da die Schülerinnen und Schüler unterschiedliche Voraussetzungen im Umgang mit dem Computer haben, ermöglichen die kleinschrittig konzipierten Aufgaben den Lernenden selbstständig oder in Paar-Arbeit die Arbeitsblätter zu bearbeiten. Sollten bei leistungsschwächeren Schülerinnen und Schülern dennoch Schwierigkeiten bestehen, so können die Musterlösungen alternativ als Begleittexte verwendet werden. Diese enthalten detaillierte Hinweise mit Visualisierungen. Des Weiteren gibt es zu jeder Aufgabe eine fertig konstruierte GeoGebra-Datei als Download. Um mit GeoGebra arbeiten zu können, müssen die Grundelemente erlernt und eingeübt werden. Mithilfe der beiden Arbeitsblätter entdecken die Schülerinnen und Schüler in Einzel- oder Paar-Arbeit weitere Grundlagen der dynamischen Geometriesoftware, indem sie einfache geometrische Figuren konstruieren, Abmessungen an ihnen vornehmen und Lagen erforschen. Zusätzlich können die Musterlösungen den Lernenden als Hilfestellung angeboten werden. Durch die freie Erarbeitungsphase hat die Lehrkraft die Möglichkeit leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler individuell zu unterstützen. So wird gewährleistet, dass den Lernenden der Einstieg individuell im Umgang mit GeoGebra ermöglicht wird. Durch die entstehenden Konstruktionen werden die Lernenden außerdem dazu angeregt selbst Fragestellungen zu Lageverschiebungen und neuen Konstruktionsproblemen zu entwickeln. Der Umgang mit Computern und Software ist den Schülerinnen und Schülern bekannt, so dass sie mit der Oberfläche von GeoGebra schnell vertraut werden. Fachbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler lernen mathematische Darstellungen kennen und verwenden diese. lösen Probleme mathematisch und stellen diese am Rechner dar. modellieren mathematisch. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verwenden computergestützte Software zum Konstruieren und Messen. erforschen geometrische Beziehungen in interaktiven Dateien. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfahren Selbstwertgefühl und Eigenverantwortung (Rückmeldungen zu Lösungsstrategien). üben Teamfähigkeit und unterstützen sich gegenseitig. zeigen durch offene Fragestellungen Engagement und Motivation, Lösungen zu entwickeln.

Die Schülerinnen und Schüler entdecken in einer Doppelstunde am Beispiel der Berechnung von Blumenbeetgrößen den Zusammenhang zwischen Flächengrößen und dem Verfahren der Integration. Da die Berechnung verschiedener Ober- und Untersummen arbeits- und zeitintensiv ist, wird bei der Visualisierung die kostenlose Software TurboPlot als „Zeichenknecht“ eingesetzt.Zu Beginn des Unterrichts wird zunächst auf grundlegende mathematische Kenntnisse aus dem Bereich der Flächenberechnung zurückgegriffen, mit deren Hilfe dreieckige Flächengrößen ermittelt werden. Durch eine gezielte Anweisung zur Berechnung der bestimmten Integrale können die Schülerinnen und Schüler schließlich eine Vermutung über den Zusammenhang zwischen Integral und Flächengröße formulieren. Im Rahmen der Flächenberechnung eines nicht linear umrandeten Blumenbeetes erfolgt anschließend die Verallgemeinerung der Thematik auf nichtlineare Funktionen. Dabei wird der Schwerpunkt auf die Visualisierung gelegt, um den Zusammenhang zwischen Flächengrößen und Integration zu verdeutlichen. Auf dessen konkrete mathematische Herleitung wird jedoch verzichtet. Dies kommt dem Unterricht in Grundkursen und Lernenden mit schwächerem Leistungsniveau entgegen.Anhand verschiedener Abbildungen eines Funktionsgraphen werden die Begriffe Ober- und Untersumme eingeführt und das Verfahren der immer genaueren Annäherung an den Flächeninhalt unter einem Graphen verdeutlicht. Schließlich sollen sich die Lernenden von der Richtigkeit ihrer anfangs aufgestellten Vermutung (Zusammenhang zwischen Integral und Flächengröße) überzeugen, indem sie mithilfe der TurboPlot-Software die Annäherung von Ober- und Untersummen an die Fläche unter einer quadratischen Funktion beobachten und die vom Programm angezeigten Werte mit ihrem eigenen Ergebnis des bestimmten Integrals vergleichen.Die Schülerinnen und Schüler sollen ihr Wissen über die Berechnung von Dreiecksflächen anwenden. Funktionen integrieren und die Stammfunktionen an bestimmten Stellen auswerten. den Zusammenhang zwischen Integral und Flächeninhalt entdecken. die Methode der Annäherung mithilfe von Rechtecken an einen Graphen erkennen. die Begriffe Unter- und Obersumme kennen lernen und verstehen, welche Bedeutung deren Differenz hat. sich in die TurboPlot-Software einarbeiten. mithilfe des Computers Werte für Unter- und Obersummen ermitteln und in Arbeitsblätter übertragen. abschließend gemeinsam in der Klasse ihre Beobachtungen zusammentragen. Thema Flächenberechnung mit TurboPlot Fach Mathematik Autorin Sonja Kisselmann Zielgruppe Jahrgangsstufe 12, Grundkurs Zeitraum 2 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Ein Rechner pro zwei Lernende, Software TurboPlot (kostenloser Download aus dem Internet) Planung Verlaufsplan Flächenberechnung mit TurboPlot Hier können Sie sich Arbeitsblätter einzeln ansehen und herunterladen. Die jeweiligen Einsatzszenarien werden skizziert. Zusammenhang zwischen Flächengrößen und Integration In arbeitsteiliger Gruppenarbeit setzen sich die Lernenden mit Dreiecksflächen auseinander, berechnen das bestimmte Integral der zugehörigen linearen Funktion und formulieren eine erste Vermutung über den Zusammenhang zwischen Flächengrößen und Integration. Unter- und Obersummen Die Lernenden setzen sich mit einem Blumenbeet auseinander, das durch eine Parabel begrenzt wird. Fragend-entwickelnd werden Möglichkeiten der Flächenberechnung erarbeitet, bevor die Bildung von Unter- und Obersummen mithilfe von Folien verdeutlicht wird. TurboPlot als zeitsparender Zeichenknecht Die Lernenden nutzen die Software TurboPlot, um zu einer Funktionsgleichung verschiedene Unter- und Obersummen zu visualisieren. Nach einer Präsentationsphase führt die Vervollständigung von Lückentexten zur Konkretisierung der Beobachtungen und begründet den Zusammenhang zwischen Flächeninhalt und Integral. Zu Beginn der Doppelstunde werden die Schülerinnen und Schüler anhand eines Plakats sowie durch einen kurzen Lehrervortrag mit einer Problemstellung konfrontiert: Sie sollen die Flächengrößen verschiedener Blumenbeete berechnen. Nachdem in einem Unterrichtsgespräch Möglichkeiten zur Messung der Flächengröße genannt worden sind und die Berechnung von Dreiecksflächen thematisiert wurde, setzen sich die Lernenden in arbeitsteiliger Gruppenarbeit mit der konkreten Berechnung von zwei dreieckigen Flächen auseinander. Diese ermitteln sie zunächst mithilfe ihrer Kenntnisse aus der Sekundarstufe I. Anschließend werden sie dazu angeleitet, das bestimmte Integral der zugehörigen linearen Funktion zu berechnen. Anhand des Vergleichs der beiden Ergebnisse formulieren sie dann eine erste Vermutung über den Zusammenhang zwischen Flächengrößen und Integration. Die Lernenden erhalten zur Gruppenarbeit eines der beiden Arbeitsblätter und je Gruppe eine Skizze der Blumenbeete. Die Musterlösungen können Sie sich hier ebenfalls herunterladen. Im Anschluss an eine kurze Präsentation der Ergebnisse mithilfe von Plakaten am Ende der ersten Stunden und dem Austausch der Vermutungen der Gruppen bezüglich des Zusammenhangs zwischen Integral und Flächeninhalt wird die Berechnung des Sonnenblumenbeetes, das durch eine Parabel begrenzt wird, thematisiert. Mithilfe des in der ersten Stunde gelernten Verfahrens sollen die Lernenden zunächst gemeinsam die zugehörige quadratische Funktion integrieren und eine Vermutung über die Größe der Fläche äußern. Um die Vermutung jedoch zu bestätigen, wird die Problematik der Flächenberechnung anhand des Funktionsgraphen einer Funktion vierter Ordnung verallgemeinert. Fragend-entwickelnd werden hierzu Möglichkeiten der Flächenberechnung erarbeitet, bevor die Veranschaulichung der Bildung von Unter- und Obersummen mithilfe von Folien schrittweise verdeutlicht wird. Bevor das Integral unter der Parabelfläche ausgerechnet wird, wird die Folie mit der Fläche gezeigt und die Funktion angegeben. Dann berechnen die Schüler gemeinsam das bestimmte Integral und äußern die Vermutung über die Fläche (tafelbild_sonnenblumenbeet.pdf). Die Grafen (grafen.pdf) werden dann mithilfe von Folien nacheinander auf den OHP gelegt, um die Annäherung der Ober- und Untersummen an die Fläche zu verdeutlichen und die Begriffe zu erläutern. Zur wertmäßigen Bestätigung der Vermutung setzen sich die Schülerinnen und Schüler in Partnerarbeit mit der quadratischen Funktion auseinander, durch die das dritte bearbeitete Blumenbeet (Begrenzung durch eine Parabel) abgegrenzt wird (partnerarbeit_turboplot.pdf). Hierzu wird die Software TurboPlot eingesetzt (partnerarbeit_turboplot_anleitung.pdf; siehe auch Internetadresse), in welche die Lernenden die Funktionsgleichung eingeben und sich dann schrittweise verschiedene Unter- und Obersummen anzeigen lassen. Bei TurboPlot handelt es sich um ein kostenloses Programm aus dem Internet. Da die explizite Berechnung verschiedener Ober- und Untersummen mit hohem Rechenaufwand verbunden ist und viel Unterrichtszeit in Anspruch nehmen würde, wird in dieser Phase, in der der Schwerpunkt auf Visualisierung liegt, die Software als Zeichenknecht eingesetzt. Die Sozialform der Partnerarbeit wird hierbei verwendet, damit sich die Lernenden im Umgang mit der Software unterstützen und ihre Beobachtungen diskutieren. Die mithilfe von TurboPlot gemachten Beobachtungen werden auf Arbeitsblättern festgehalten und können anschließend im Rahmen einer kurzen Präsentationsphase mithilfe von Folienabschnitten verglichen werden. Hierbei soll insbesondere die Vervollständigung von Lückentexten zur Konkretisierung der Beobachtungen führen und den Zusammenhang zwischen Flächeninhalt und Integral begründen (partnerarbeit_turboplot.pdf). Zur allgemeinen Formulierung und Einführung der mathematischen Schreibweise des bestimmten Integrals wird am Ende ein kurzer Lückentext im Klassengespräch ergänzt (partnerarbeit_turboplot.pdf, Seite 3). Abschließend erhalten die Schülerinnen und Schüler eine Übungsaufgabe, die zur Vertiefung des Erlernten dient (arbeitsblatt_vertiefung.pdf).

Meeresströmungen haben einen entscheidenden Einfluss auf das Klima. Mithilfe einer Software, die eine Datenbank von Klimastationen enthält, sowie einer Animation, die die Oberflächenwassertemperaturen der Meere im Jahresverlauf darstellt, erarbeiten Schülerinnen und Schüler die Zusammenhänge.Warme und kalte Meeresströmungen sorgen dafür, dass Klimastationen in Meeresnähe trotz gleicher Breitenlage völlig unterschiedliche Temperaturverläufe aufzeichnen. Die Software Klimagramm der Westermann Verlags GmbH bietet eine Datenbank von 2.000 Klimastationen aus 171 Ländern. Einzelne Stationen können nach Ländern, Kontinenten (oder selbst gewählten Ausschnitten aus diesen) sowie über Klima- oder Landschaftszonen selektiert werden. Mithilfe der Klimagramm-Software oder vergleichbarer Produkte, zum Beispiel Klimaglobal (Klett-Perthes), suchen Schülerinnen und Schüler - je nach Schwierigkeitsgrad der Aufgabenstellung - selbstständig nach Klimastationen, die den Einfluss bestimmter Meeresströmungen dokumentieren, oder führen die Klimagramme von Stationen, die durch die Lehrkraft vorgegeben werden, auf den Einfluss bestimmter Meeresströmungen zurück. Neben einer Animation der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), die weltweit den jahreszeitlichen Verlauf der Oberflächenwassertemperaturen der Meere darstellt, kommt als weitere Informationsquelle der Atlas zum Einsatz.Für die Arbeit am Computer sollten die Schülerinnen und Schüler im Umgang mit der eingesetzten Klimasoftware geübt sein. Die Nutzung des Media Players stellt keine große Herausforderung dar. Inhaltlich werden Kenntnisse zu den physikalischen Eigenschaften von Meeresströmungen benötigt. Auf dieser Grundlage geht es in der hier vorgestellten Unterrichtseinheit um die Veranschaulichung einzelner Strömungen sowie deren Auswirkungen auf das Klima. Die NOAA-Animation ermöglicht dabei eine sehr anschauliche Darstellung der Oberflächentemperaturen der Meere im Jahresverlauf. Die Animation kann jederzeit angehalten werden, um für einzelne Jahreszeiten die Situation global oder regional genau zu betrachten und zu beschreiben. Mit der Unterstützung durch die Klimasoftware lernen die Schülerinnen und Schüler das Meer als einen entscheidenden Klimafaktor kennen. Erweiterungen der Fragestellung zu klimatischen Konsequenzen des Golfstroms sind durchaus denkbar und - je nach Zielgruppe und Unterrichtssituation - angebracht. Unterrichtsverlauf und Arbeitsmaterialien Die Behandlung des Themas gliedert sich in zwei Abschnitte: Das Erkennen und Beschreiben des Verlaufes von kalten und warmen Meeresströmungen und die Untersuchung des Einflusses von Meeresströmungen auf das Klima. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen den Verlauf von Meeresströmungen in einer Animation erkennen und benennen. Klimastationen auf gleicher Breitenlage an unterschiedlichen Küsten identifizieren. den Einfluss der Wassertemperaturen auf den Temperaturverlauf an den verschiedenen Stationen nachweisen und begründen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Arbeit am Computer als kommunikative und interaktive Gruppenarbeit verstehen und erleben. den MediaPlayer nutzen. dynamische Karten lesen und auswerten können. mit einer Klimasoftware umgehen und die Funktionalitäten zielgerichtet einsetzen. das Internet als Informationsquelle nutzen. Im ersten Abschnitt der Unterrichtseinheit erkennen die Schülerinnen und Schüler anhand der NOAA-Animation die Meeresströmungen und ordnen diesen mithilfe der Legende Temperaturwerte zu. Hier kann bereits auf jahreszeitliche Varianzen am Beispiel des Golfstromes im Bereich der Nord- und Ostsee eingegangen werden. Während im Sommer die Temperaturen annähernd gleich sind, ändert sich das Bild im Winter dramatisch. Die Ostsee weist bei gleicher Breitenlage deutlich niedrigere Temperaturen auf, als die vom Golfstrom beeinflusste Nordsee. Verfolgt man diesen Effekt noch weiter in den Norden, wird der Unterschied noch deutlicher. Unter Verwendung des Atlas werden vorgegebene Meeresströmungen in ein Arbeitsblatt eingezeichnet und benannt. Durchaus denkbar, aber wesentlich schwieriger, wäre die Aufgabe, ohne Atlas und nur mithilfe der Animation warme und kalte Strömungen in die Karte einzutragen, diese dann nachträglich mit den Angaben im Atlas zu vergleichen und zu benennen. Im zweiten Abschnitt der Unterrichtseinheit werden die Erkenntnisse zum Verlauf warmer und kalter Meeresströmungen auf das Klima übertragen. Dazu wird die Möglichkeit der Klimasoftware, gleichzeitig die Klimagramme zweier Stationen darzustellen, genutzt. Mit den so recherchierten Informationen (Lage im Gradnetz, wärmster und kältester Monat, Jahrestemperatur, Klimazone, Meeresströmung) werden die Tabellen weiterer Arbeitsblätter vervollständigt und anschließend ausgewertet. Die für die Arbeitsblätter gewählten Beispiele (Rio de Janeiro/Swakopmund, Jakobshaven/Tromsö) lassen sich natürlich ergänzen. Mithilfe einer PowerPoint-Präsentation, in die die Animation der Meeresströmungen eingebettet ist, werden die gewonnenen Erkenntnisse zusammengefasst. Die Präsentation kann alternativ auch am Anfang der Behandlung des Klimaeinflusses gezeigt werden (Beamer), um den Schülerinnen und Schülern Aufgaben und Zielsetzung zu illustrieren. In diesem Fall sollten die Lernenden in ihrer Gruppenarbeit aber die Daten anderer Klimastationen auswerten.

In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit unterschiedlichen Aspekten von Rapmusik: Sie lernen die theoretischen Hintergründe dieser Musikrichtung sowie ausgewählte berühmte US-amerikanische Rapper kennen. Mithilfe der kostenlosen Sequencer-Software "Music Maker" von Magix erstellen die Lernenden selbst Raps. Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen Einblick in theoretische Grundlagen von Rap, einen groben Überblick über aktuelle berühmte US-amerikanische Rapper und sie sammeln Erfahrungen beim eigenen Musizieren von Rapmusik. Sie üben sich in Bodypercussion, wiederholen grundlegende Notenwerte und Rhythmen, und erlernen beziehungsweise üben das Stück "Rapper's Delight". Abschließend erhalten die Lernenden einen Einblick in eine kostenlose Musik-Software, mit der sie eigenständig Beats komponieren und ihre eigenen Texte dazu singen können. Diese Unterrichtseinheit kann eigenständig oder als Sequenz zur Einheit Die Entstehungsgeschichte des Hip-Hops durchgeführt werden. Rap als Thema im Musikunterricht War Rap früher eine Musikrichtung, die vornehmlich von Jugendlichen konsumiert wurde, hat sich der schnelle Sprechgesang zu einem weltweit anerkannten Massenphänomen für Jung und Alt entwickelt, wenngleich es vermutlich immer noch Teenager sind, die diese Musik hauptsächlich hören. Selbst wenn jemand eine andere Musikpräferenz hat, so wird die Leistung, das schnelle deutliche Sprechen begnadeter Rapper, durchaus anerkannt und vielleicht sogar bewundert. Genau hier liegt eine der Herausforderungen beim Musizieren, da das Sprechtempo in der Regel viel schneller ist als im Alltag. Dabei soll das Gesprochene noch in einem bestimmten, stimmigen Rhythmus dargeboten werden. Eine weitere Hürde ist der Text an sich, da er einen gewissen Inhalt transportieren soll, ein Thema, welches der Rapper ausgiebig behandelt und sich dazu noch im Idealfall reimen sollte. Nicht alle Schülerinnen und Schüler haben mit Rapmusik positive Erfahrungen gemacht, viele verspüren eher eine Abneigung gegen diese oft als aggressiv angesehene Musikrichtung. Diese Vorbehalte sollen auf vielfältige Weise abgebaut oder relativiert werden. Dies geschieht auf spielerische Arten, sowohl auf eine theoretische und dennoch humorvolle Art und durch zahlreiche praktische Übungen. Für diejenigen Lehrkräfte und Klassen, die gerne digital arbeiten, eröffnen sich zahlreiche multimediale Möglichkeiten. Dadurch, dass versucht wird, den Schülerinnen und Schülern Rapmusik auf unterschiedlichste Arten und einem Wechsel der Sozialformen nahe zu bringen, ist sowohl ein hohes Maß an Motivation und Schüleraktivität gewährleistet. Rapmusik nachahmen und selbst produzieren Das bekannte Stück "Rapper's Delight" der Gruppe Sugar Hill Gang wird in dieser Einheit auf verschiedene Arten nachgeahmt: singen zum Original, singen zum Playback, musizieren mit Instrumenten und Bodypercussion. Ebenfalls können die Schülerinnen und Schüler zum Rhythmus von "Rapper's Delight" eigene Text verfassen und musizieren. Darüber hinaus lernt die Klasse das kostenlose Sequenzer-Programm "Music Maker" von Magix in Grundzügen kennen. Durch die leichte Bedienoberfläche der Software ist es für jeden möglich, zu Hause am eigenen Rechner Playbacks zu erstellen und dann dazu zu rappen oder zu singen. Erste Schritte mit der Software werden auf Arbeitsblatt 05 erklärt. Ergänzende interaktive Übungen Vertiefend zu dieser Einheit stehen interaktive Übungen mit Quizfragen, Memory und Drag und Drop Übungen zur Verfügung, mit denen sich das Thema Rapmusik abrunden lässt. Die Rap-Übungen fokussieren US-amerikanische Rapper, Hits deutscher Rapmusiker sowie allgemeine Fragen zur Musikrichtung. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler reaktivieren und erweitern ihr bereits vorhandenes Vorwissen. verschaffen sich einen Überblick über Grundlagen der Rapmusik. kennen berühmte US-amerikanische Rapper und deren Musikstücke. musizieren gemeinsam das Stück "Rapper's Delight" der Sugar Hill Gang. texten und komponieren eigenständig Raps. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler installieren die kostenlose Software "Music Maker" auf ihrem PC/Laptop und erstellen/komponieren mit dem Programm eigenständig Beats und Rapstücke. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten respektvoll mit ihrem Partner oder Partnerin zusammen. hören den Rap-Interpretationen ihrer Mitschülerinnen und Mitschüler aufmerksam zu.

In dieser Unterrichtseinheit für den Mathematikunterricht erhalten die Schülerinnen und Schüler Einblicke in die Entstehung von Zweitafelbildern durch die senkrechte Parallelprojektion auf zwei Projektionsebenen mithilfe von dynamischer Geometriesoftware. Mit dynamischer Geometriesoftware lassen sich Zweitafelprojektionen gut veranschaulichen. Klapptafeln verschwinden dadurch immer mehr aus dem Schulalltag, weil die eigentliche Projektion mit diesen didaktischen Hilfsmitteln nur ansatzweise darzustellen ist. Viele Aspekte, wie zum Beispiel die Projektionsstrahlen, können die Schülerinnen und Schüler deutlich besser durch Softwareunterstützung erarbeiten. An dieser Stelle setzt die hier vorgestellte Unterrichtseinheit an: Mithilfe eines interaktiven Arbeitsblatts , GeoGebra-Dateien und einem Video werden die Lernenden durch das Thema geführt. Dabei werden die Projektionen in Form von dreidimensionalen Animationen zur Erhöhung der Anschaulichkeit dargestellt und können aus beliebiger Perspektive betrachtet werden. Die im Material integrierten GeoGebra-Dateien stehen für Sie als Lehrkraft zusätzlich als Download zur Verfügung. So können die Dateien auch über die interaktiven Arbeitsblätter hinaus verwendet werden. Die interaktiven Materialien der Unterrichtseinheit erläutern zunächst die Begriffe "Zweitafelbild" und "senkrechte Parallelprojektion". Danach veranschaulichen sie die Entstehung von Zweitafelbildern und den Ablauf ihrer Konstruktion. In den Lehrplänen der Klasse 7 kommen nicht alle der in dieser Unterrichtseinheit behandelten Körper vor. Insbesondere der Pyramidenstumpf ist viel später vorgesehen. Dennoch kann die Präsentation gerade dieses Körpers den eigentlichen Projektionsvorgang sehr gut darstellen. Unterschiedlich gefärbte Flächen veranschaulichen dabei den Sachverhalt, der so auch von jüngeren Schülerinnen und Schülern gut nachvollzogen werden kann. Bei den folgenden interaktiven Übungen kann die Lehrperson eine Auswahl treffen, die der jeweiligen Klassenstufe angemessen ist. Weitere Aufgaben können zur Differenzierung eingesetzt werden. Vorwissen und technische Voraussetzungen Bei der Einführung der interaktiven Arbeitsblätter sollte der Umgang mit GeoGebra erläutert werden, falls die Software den Lernenden nicht bekannt ist. Diese kann zum Beispiel mithilfe eines Beamers durchgeführt werden. Für die Nutzung der Übungen zum Zweitafelbild bedarf es Tablets oder Computer mit einer Internetverbindung, da die Informationstexte, Grafiken, Videos, Applets und 3D-Animationen in einer HTML-Seite eingebunden sind. Des Weiteren wird die dynamische Geometriesoftware GeoGebra verwendet. Alle 3D-Konstruktionen (die mit dem 3D Rechner erstellt worden sind) können mit der GeoGebra-App auch in Augmented Reality betrachtet werden. So kann man diese Konstruktionen direkt in den Klassenraum holen. Fachbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler lernen im Lernbereich "Körperdarstellung und Körperberechnung" Darstellungen im senkrechten Zweitafelbild kennen. festigen und erweitern ihre Vorstellungen über geometrische Objekte. schließen aus dem Schrägbild sowie dem senkrechten Zweitafelbild auf den Körper und seine verschiedenen Seitenansichten und umgekehrt. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler untersuchen Körperdarstellungen mithilfe des Computers oder Tablets (Schrägbild, vorrangiges Verwenden der Kavalierperspektive, Zweitafelbild, Vor- und Nachteile verschiedener Darstellungsarten). lernen Darstellungen bei Bauzeichnungen kennen (senkrechte Parallelprojektionen). verwenden computergestützte Software zum Konstruieren Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler üben Teamfähigkeit und unterstützen sich gegenseitig. erfahren Selbstwertgefühl und Eigenverantwortung (Rückmeldungen zu Lösungsstrategien).

In diesem Unterrichtsvorschlag lernen Sie die kostenlose Telefonie-Software Skype der Firma Microsoft kennen. Nachdem der Umgang sowie die Vor- und Nachteile von Skype erläutert wurden, werden einige praktische Einsatzbeispiele für den Unterricht vorgestellt. Mittels Skype lassen sich sowohl Einzel- als auch Gruppentelefonate über das Internet führen. Dabei ist es auch möglich, sich gegenseitig über ein Live-Video zu sehen. Auch kleine Dateien können über diese Software verschickt werden. Über ein Skype-Konto können Menschen aus aller Welt miteinander kommunizieren. Diese verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten können in den Unterricht integriert werden – Wie das möglich ist, zeigt diese Unterrichtseinheit. Installation von Skype Um Skype innerhalb des Unterrichts nutzen zu können, müssen Sie sich die Software herunterladen. Die Software selbst ist kostenfrei. Alles was benötigt wird, ist ein funktionierender Internetzugang. Nach erfolgreichem Herunterladen der Software kann ein eigener Account angelegt werden. Diesen können Sie später mit der ganzen Klasse nutzen. Es ist somit nicht notwendig, für jede Schülerin und jeden Schüler ein eigenes Konto einzurichten. Es reicht, wenn Sie einen Account haben, auf den alle zugreifen können. Wie Sie Skype installieren, einrichten und anwenden können, zeigt dieses Video . Einsatz von Skype im Unterricht Einsatz von Skype im Unterricht Wie Skype im Unterricht für verschiedene Themenbereiche genutzt werden kann, wird auf dieser Seite beschrieben. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können einfacher Informationen im Gedächtnis behalten, da der Einsatz von Skype einen alltäglichen Bezug herstellt. können mehr über ein Berufsfeld erfahren (Skype-Interview mit Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern aus der Praxis). können ihre fremdsprachlichen Qualitäten verbessern (Skype-Konferenz mit Muttersprachlerinnen und -sprachlern). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bereiten sich auf eine medial vermittelte Gesprächssituation vor. erlernen und üben die Anwendung von Skype (Einzel- und Gruppentelefonate mit optionaler Live-Video-Übertragung, Versenden von Dateien über Skype). lernen, über eine Software ortsunabhängig miteinander zu kommunizieren und zu arbeiten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler werden in ihrer Arbeit bestärkt, da sie eine direkte Rückmeldung durch den Skype-Partner erhalten. können bei einem anstehenden Austausch erste Hürden bei der Kontaktaufnahme mit der Gastfamilie oder dem Austauschpartner beziehungsweise der Austauschpartnerin überwinden. 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. Weltweiter Austausch Neben der Möglichkeit, weltweit mit Menschen kommunizieren zu können, bietet Skype durch die Option von Gruppentelefonaten eine gute Grundlage für gemeinsames Arbeiten, auch wenn sich die Beteiligten nicht am selben Ort befinden. So hat Ihre Schule vielleicht eine Partnerschule, mit der die Schülerinnen und Schüler skypen können, um sich beispielsweise über die Unterschiede und Gemeinsamkeiten der beiden Schulsysteme auszutauschen. Einschränkungen der Software Eine Einschränkung zeigt sich jedoch bei der Anzahl möglicher Teilnehmerinnen und Teilnehmer. Es besteht die Gefahr, dass es bei einer Konferenz mit zu vielen Skype-Partnern zu einer schlechten Telefon-Verbindung kommt und das gegenseitige Verständnis erschwert wird. Da es sich zudem um eine proprietäre Software der Firma Microsoft handelt, ist ein verändernder Zugriff auf Skype nicht möglich. In diesem Zusammenhang spielt auch der Datenschutz eine Rolle. Experten zu verschiedenen Themen Finden Sie einen Experten oder eine Expertin für das jeweils passende Unterrichtsthema. Dies kann zum Beispiel eine Mitarbeiterin oder ein Mitarbeiter der Drogen- und Suchtberatung sein, wenn es im Unterricht um die Prävention geht. Vielleicht haben Sie auch die Möglichkeit, ein Skype-Treffen mit einer Sportlerin oder einem Sportler, einer Autorin oder einem Autor, einer Musikerin beziehungsweise einem Musiker oder auch einer Politikerin oder einem Politiker zu arrangieren. Abwechslungsreiche Informationsvermittlung Persönliche Gespräche mit Praktikerinnen und Praktikern erhöhen die Motivation der Lernenden und sorgen dafür, dass die vermittelten Informationen im Gedächtnis bleiben. Per Videotelefonat können die Schülerinnen und Schüler ihre Fragen stellen und sehen gleichzeitig, dass sie tatsächlich von einem Profi beantwortet werden. Solch eine Verwendung von Skype im Unterricht bietet der Klasse Abwechslung, da Informationen ausnahmsweise nicht nur von der Lehrkraft vermittelt werden. Skype-Konferenz zur Berufsorientierung Ebenso lassen sich Skype-Treffen in die Berufsvorbereitung einbauen. Häufig fehlt vielbeschäftigten Arbeitnehmerinnen und -nehmern die Zeit, eine Schule zu besuchen und die Lernenden über den Beruf zu informieren. Eine Skype-Konferenz würde dagegen den Zeitaufwand aufgrund der Ortsunabhängigkeit verringern und die Chancen für ein Gespräch erhöhen. Kann ein Skype-Telefonat vereinbart werden, sollten die Lernenden schon im Voraus überlegen, welche Fragen sie stellen wollen. So erhalten sie berufsrelevante Informationen aus erster Hand, wodurch das Thema Berufsvorbereitung lebens- und alltagsnah behandelt wird. Auswahl der Gesprächspartner Versuchen Sie Unternehmerinnen und Unternehmer aus möglichst vielen verschiedenen Berufssparten für ein Skype-Treffen zu gewinnen. So decken Sie die Interessen vieler Schülerinnen und Schüler ab. Vorab kann auch eine Berufswunsch-Liste herumgegeben werden. Dann können Sie einschätzen, an welchen Berufen das Interesse besonders groß ist. Skype im Fremdsprachenunterricht Auch in den Fremdsprachenunterricht kann Skype gut integriert werden. Telefonate mit Muttersprachlerinnen und Muttersprachlern bringen Abwechslung in den Schulalltag, lockern die Lernatmosphäre auf und helfen den Schülerinnen und Schülern dabei, ihre sprachlichen Qualitäten zu verbessern. Skype vor dem Schüleraustausch Der Einsatz von Skype ist auch dann gewinnbringend, wenn ein Schüleraustausch ansteht. Über Skype können die Lernenden bereits vor der Reise Kontakt zu ihren Austauschpartnerinnen und Austauschpartnern aufnehmen und erste Hürden in der Kontaktaufnahme überwinden.

In dieser Unterrichtsreihe wird das Com3Lab-Lehrsystem zur Digitaltechnik II eingesetzt und damit die sequentielle Schalttechnik (bistabile Kippstufe Flip-Flop) erarbeitet. Eine zentrale Funktion in der Digitaltechnik und darüber hinaus in der SPS-Technik bildet die sequentielle Schalttechnik. Die Grundlagen dieser Technik sollen am Beispiel der Binärspeicher (Flip-Flops) unter Nutzung des Com3Lab-Lehrsystems dargestellt werden. Das Com3Lab ist ein für die Ausbildung konzipiertes, computerunterstütztes Labor mit einsetzbaren verschiedenen Experimentierbords, sowie einer integrierten, dialogorientierten Lehr- und Lernsoftware. Neben der Nutzung des Experimentierbords soll zur Schaltungserstellung ein als Freeware erhältlicher Digitalsimulator verwendet werden. Die Einbindung interaktiver Lernsoftware und das Nutzen eines Experimentierbords ermöglichen es, den Unterricht handlungsorientiert und interessant werden zu lassen. Das Com3Lab und der Digitalsimulator sind leicht zu bedienen und gut kombinierbar. Einsatz der Materialien Die Einbindung interaktiver Lernsoftware und das Nutzen eines Experimentierbords ermöglichen es, den Unterricht handlungsorientiert und interessant werden zu lassen. Beide Werkzeuge sind leicht zu bedienen und gut kombinierbar. Das Lehrsystem, ergänzt durch die Stoffvermittlung der Lehrkraft, ermöglicht den Schülerinnen und Schülern die selbstständige Erarbeitung des Wissensgebietes sowie die praktische Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse am Experimentierbord. Einen abschließenden Schwerpunkt innerhalb der Unterrichtsreihe bildet die Dokumentation der Ergebnisse mittels einer geeigneten Präsentation. Die dargestellte Unterrichtseinheit umfasst circa 8-10 Unterrichtsstunden und basiert auf dem Lehrplan der Berufsfachschule "Technischer Assistent für Informatik". Thema Die bistabile Kippstufe (Flip-Flop) als Grundbestandteil der Digitaltechnik Autor Dr. Uwe Höhme Fach Automatisierungstechnik / Elektrotechnik Lernfeld Technische Grundlagen / Informationen aufbereiten und präsentieren Zielgruppe Berufsausbildung mit digitaltechnischen Inhalten Zeitumfang 8-10 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen "Com3Lab Digitaltechnik II" von Leybold-Didactic, Software "Digitalsimulator" Com3Lab Das Com3Lab ermöglicht die Nutzung der vorhandenen Lernsoftware, aber auch die Integration von weiteren Übungsbestandteilen oder Aufgaben. Dabei wird auf dem Experimentierbord entdeckendes Lernen unter Nutzung verschiedener Schaltelementanordnungen ermöglicht. Die im Com3Lab integrierten Messgeräte und die Auswertesoftware ermöglichen eine Verwendung des Experimentierbords für verschiedenste Aufgaben. www.leybold-didactic.de Die Leybold Didactic GmbH vertreibt die multimediale Lehr- und Lernumgebung für Elektrotechnik und Elektronik "Com3Lab". Digitalsimulator Der Digitalsimulator stellt ein interessantes Arbeitsmittel zur Simulation einer Schaltung mittels digitaler Bausteine dar. Er ermöglicht nicht nur das Erstellen einer Schaltung, sondern auch das Testen der erstellten Schaltung am Computer. Digital Simulator Wenn Sie die unten stehenden Dateien öffnen möchten, benötigen Sie den Digitalsimulator. Unter diesem Link finden Sie die Freeware, eine Beschreibung und Anwendungsbeispiele. Die Software umfasst circa 27 MB. Methodenwechsel In dieser Unterrichtsreihe wechseln sich verschiedene Handlungsformen ab. Der Wechsel des methodischen Vorgehens gewährleistet einen interessanten Unterricht. Die Aktionsformen reichen vom Lehrvortrag über das Selbststudium in Form des Schülerexperiments bis zur eigenen Kreation von Lösungen durch die Schülerinnen und Schüler. Schließlich darf auch die angemessene Präsentation der Ergebnisse nicht fehlen. Dabei können verschiedene Abschnitte als Einzelarbeit oder Gruppenarbeit durchgeführt werden. Das Ausfüllen des Arbeitsblattes garantiert eine Dokumentation des Erarbeiteten. Die enthaltenen Aufgaben lassen sich an den Wissensstand und die Fähigkeiten der jeweiligen Schülergruppe anpassen. Präsentation Am Ende der Unterrichtseinheit sollte unbedingt eine Auswertung der Ergebnisse der Schülerinnen und Schüler erfolgen. Dazu können Vorträge mit selbst erstellten Präsentation gehalten werden. Die Präsentationen sollen die Testergebnisse der Schaltungen enthalten. Die selbst erstellten Digitalfotos sollen dabei in die Präsentation eingebunden werden. Zeitaufwand Der hier angegebene Zeitrahmen (8-10 Stunden) basiert darauf, dass in der vorangegangenen Ausbildung bereits von Anfang an das Com3Lab mit den verschiedenen Experimentierbords und auch der Digitalsimulator eingesetzt wurden. Werden diese Arbeitsmittel zum ersten Mal in dieser Unterrichtseinheit eingesetzt, wird der Zeitaufwand vermutlich größer sein. Um den Zeitaufwand zu minimieren, kann die Schaltungserstellung mittels Digitalsimulator, die Bildverarbeitung und das Erstellen der Präsentation auch als Hausaufgabe oder Selbststudienaufgabe außerhalb des Unterrichts erfolgen.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Geometrische Grundkonstruktionen" wird aufgezeigt, wie dynamische Geometriesoftware – zum Beispiel beim Halbieren einer Strecke – neben Lineal und Zirkel bei der Lösung von geometrischen Problemen helfen kann.Punkt, Gerade, Kreis. Bleistift, Lineal, Zirkel. Mehr braucht man nicht, um beispielsweise einen Winkel zu halbieren. Gerade diese puristische Herangehensweise bei der Lösung geometrischer Probleme macht die Grundkonstruktionen nicht nur mathematisch-kulturhistorisch interessant. Wozu also ein Computer? Bei mir schneiden die sich nicht! Geht das auch, wenn die Kreise nicht gleich groß sind? Und was passiert, wenn der Punkt auf der Symmetrieachse liegt? Bei der Behandlung geometrischer Grundkonstruktionen lassen sich solche Fragen von Schülerinnen und Schülern aus der Unterrichtspraxis an computergenerierten, dynamischen Zeichnungen wesentlich anschaulicher und effizienter klären als an der Tafel. Das ist die Motivation für die Konzeption der hier vorgestellten interaktiven Unterrichtsmaterialien inklusive Konstruktionsprotokollen zur Veranschaulichung der Lösung. Zur Durchführung der Unterrichtseinheit sollten optimaler Weise ein Tablet oder ein PC pro Schülerin und Schüler zur Verfügung stehen. Auf den Endgeräten muss die GeoGebra-Software installiert sein. Zur Verwendung der GeoGebra-Dateien wird kein Internet benötigt.Im Arbeitsblatt zu dieser Unterrichtseinheit werden die folgenden geometrischen Grundkonstruktionen zunächst mithilfe von GeoGebra und dann mit Zirkel und Geodreieck konstruiert: Symmetrischer Punkt Symmetrieachse Strecke halbieren Lot fällen Lot errichten Winkel halbieren Zu jeder Aufgabenstellung steht die jeweilige GeoGebra-Datei bereit. Die Lösungen werden in Form von dynamischen GeoGebra-Applets (inklusive Schritt-für-Schritt Konstruktionsprotokollen) angeboten. Die Lehrkraft kann diese im Anschluss gemeinsam mit den Lernenden betrachten. Dynamische Geometriesoftware (DGS) schafft Visualisierungsmöglichkeiten, die auf dem Papier und an der Tafel nicht realisierbar sind und das Verständnis erleichtern. Lehrende oder Lernende können mithilfe der Maus am Computer die Zeichnungen und Konstellationen kontinuierlich verändern und so bestimmte Fragestellungen dynamisch verfolgen und überprüfen. Dies erleichtert die Bildung eigener Hypothesen als Ausgangspunkt für weitere Überlegungen. Die durch die sofortige Rückmeldung auf dem Bildschirm gegebene Interaktivität begünstigt das Weiterentwickeln von Vermutungen und lässt deren unmittelbare experimentelle Überprüfung zu. Fachbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler führen geometrische Grundkonstruktionen mit Zirkel und Lineal selbstständig und mit der nötigen Sorgfalt durch. planen zielgerichtet die schrittweise Entwicklung einer Figur aus vorgegebenen Grundbausteinen. verstehen die den Konstruktionen zugrundeliegenden Lösungsideen und geben diese wieder. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verwenden computergestützte Software zum Konstruieren. erforschen Konstruktionsanweisungen in interaktiven Dateien. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfahren Selbstwertgefühl und Eigenverantwortung (Rückmeldungen zu Lösungsstrategien).

Die Planung einer Beobachtung und ihre außerunterrichtliche Durchführung unter freiem Himmel können bei Schülerinnen und Schüler einen nachhaltigen Eindruck hinterlassen und das latente Interesse an den Naturwissenschaften entzünden. Wie dies durch eine Planetarium-Software unterstützt werden kann, wird hier am Beispiel der Bedeckung der Plejaden und der Venus durch den Mond vorgestellt.Einfache Beobachtungen sind oft ein wirkungsvoller Einstieg in die Naturwissenschaften. Insbesondere die Astronomie erweist sich für viele Jugendliche als attraktiv. Für erste einfache Beobachtungen bieten sich die eher "alltäglichen" Objekte wie Mond und Planeten, aber auch Sternhaufen wie die Plejaden an. Solche Beobachtungen können mit Planetarium-Software wie dem kostenfreien Stellarium vorbereitet werden. Die Arbeit mit dem Programm hinterlässt selbst dann noch einen Eindruck bei den Lernenden, wenn die Beobachtung selbst an widrigen Wetterverhältnissen scheitert. Die Hoffnung, dass bei der nächsten Beobachtung das Wetter mitspielt und das ?live?-Erlebnis ermöglicht, wird durch eine verpasste Gelegenheit noch gesteigert. Entdecke die Möglichkeiten von Stellarium! Die Software Stellarium ist recht intuitiv bedienbar. Lehrerinnen und Lehrern sei jedoch empfohlen, vor dem Unterrichtseinsatz die Möglichkeiten des Programms spielerisch zu erkunden. Man entdeckt immer wieder neue potenzielle Einsatzmöglichkeiten. Einen Überblick über die wichtigsten Funktionen und einige Tipps finden Sie in der kurzen Stellarium ? ein virtuelles Planetarium für die Schule im Bereich Fachmedien bei Lehrer-Online. Kulturgeschichte am Himmel Beim Beobachten sollten sich die Schülerinnen und Schüler nicht nur mit den "technischen Daten" der Objekte beschäftigen. Wer waren eigentlich die Plejaden? Welche Bedeutung hatte die Plejaden-Ähre? Und woher haben Venus und Jupiter ihre Namen? Welche Bedeutung hatte Venus für die Mayas? ? Bedeckung von Plejaden und Venus durch den Mond Screenshots zeigen, wie die Beobachtung einer Plejadenbedeckung durch den Mond und die Bedeckung der Venus durch den Mond mit Stellarium vorbereitet wurden. Die Schülerinnen und Schüler sollen ihren Beobachtungsort bestimmen und in der Planetarium-Software eingeben können. die Beobachtungszeit einstellen können. die Bedienung der Planetarium-Software in Grundzügen erfassen. die zu erwartenden Beobachtungen (zum Beispiel Bedeckungszeiten) erkennen und schriftlich festhalten. Thema Beobachtungsvorbereitung mit Stellarium Autor Dr. Karl Sarnow Fach Astronomie, Naturwissenschaften (WPK) Zielgruppe Sekundarstufe I, Anfangsunterricht Zeitraum 1-2 Doppelstunden Technische Voraussetzungen Rechner mit Stellarium (kostenloser Download) in ausreichender Anzahl (Partner- oder Einzelarbeit) Start von Stellarium Am 13. November 2008 schob sich der Mond vor den Sternhaufen der Plejaden. Die Beobachtung dieser Bedeckung wurde mit Stellarium in einer Doppelstunde im Wahlpflichtkurs (WPK) 9 eines Gymnasiums vorbereitet. Da Stellarium nicht auf den Schulrechnern installiert war, wurde das virtuelle Planetarium von der Xplora-Knoppix-DVD gestartet. Diese DVD enthält neben Stellarium weitere für den naturwissenschaftlichen Unterricht nutzbare Software - fertig installiert und konfiguriert. Die DVD kann von der Xplora-Website heruntergeladen werden: Xplora ? DVD Knoppix: die Wissenschaft für Schulen erschließen Xplora Knoppix ist eine Debian-basierte Linux Distribution, die vollständig auf einer automatisch hochfahrenden DVD enthalten ist. Nach dem Start von Stellarium werden Beobachtungsort, Datum und Zeit des Ereignisses eingestellt. Je nach den Vorkenntnissen der Schülerinnen und Schüler (Hinweise auf das Ereignis in der Tageszeitung, der Fachpresse oder Lehrermitteilung) erfolgen die Einstellungen selbstständig oder unter Anweisung. Mögliche Fragestellungen sind: Finde die Uhrzeit der ersten Bedeckung am 13. November 2008 heraus. Finde den Namen des ersten Sterns heraus, der von der Bedeckung betroffen ist. Finde den Namen des Sterns heraus, der als letzter von der Bedeckung betroffen ist. Notiere ebenso die Uhrzeit. Nenne Schwierigkeiten bei der Beobachtung, die - abgesehen vom Wetter - auftreten können. Blick mit dem bloßen Auge Abb. 1 (Platzhalter bitte anklicken) zeigt die Himmelsansicht (Blickrichtung Osten) am 13. November 2008 um 19:00 Uhr in Hannover. Unterhalb des Mondes befindet sich Aldebaran, der Hauptstern des Sternbildes Stier. In dieser Darstellung wird deutlich: Die Helligkeit des (fast) Vollmondes wird die Plejaden bei der Betrachtung mit dem bloßen Auge überstrahlen. Ohne einfache optische Hilfsmittel werden die Bedeckungszeiten nicht bestimmt werden können. Blick durch den Feldstecher Also lässt man die Schülerinnen und Schüler den FOV ("Field Of View") eines Fernglases mit sieben-, acht- oder zehnfacher Vergrößerung einstellen. Die entsprechenden Daten können Lernende von den (falls vorhanden) privat zur Verfügung stehenden Geräten oder dem Schulgerät im Internet finden (Herstellerinformationen). Abb. 2 (Platzhalter bitte anklicken) zeigt den Anblick in einem 7 mal 50 Feldstecher. Wie heißt der Stern? Man erkennt deutlich, dass die Helligkeit des Mondes die Sicht auf die Plejaden beeinträchtigen wird. (Anmerkung: Die Darstellung der Plejaden kommt bei Stellarium zu gut weg: Die von Fotos bekannten bläulichen Reflexionsnebel um die Plejaden werden vom Mond überstrahlt und sind im Feldstecher nicht zu erkennen.) Um die Namen der Plejaden-Sterne zu sehen, wird die Zeit etwas zurückgestellt, der Blickwinkel verringert und mit der linken Maustaste auf den Stern geklickt, dessen Name interessiert (Abb. 3). Es handelt sich dabei um Electra, der erste helle Stern, der vom Mond bedeckt wird. Wenn das Wetter nicht mitspielt ... Nach einem relativ wolkenfreien Tag schoben sich am Abend des 13. November 2008 rechtzeitig vor 18:00 Uhr dicke Wolken vor den Mond. Die erfolgreiche gemeinsame Beobachtung des "Originals" am Himmel blieb der Gruppe vorenthalten, so blieb nur der soziale Effekt gemeinsamer Enttäuschung. Dies verstärkte den Wunsch, ein Live-Erlebnis bei nächster Gelegenheit nachzuholen. Bedeckungen durch die Mondsichel sind vorteilhaft Das nächste vergleichbare Ereignis nach der Plejadenbedeckung war die Bedeckung der Venus durch den Mond am 1. Dezember 2008. Die Planung der Beobachtung erfolgte nach dem zuvor beschrieben Muster. Abb. 4 zeigt den Blick durch ein 7 mal 50 Fernglas. Man erkennt, dass die Umstände der Beobachtung dieser Bedeckung im Vergleich zur Plejadenbedeckung günstiger sind, weil der Mond die Form einer schmalen Sichel zeigt und so das bedeckte Objekt nicht überstrahlt. Da Venus zudem sehr hell leuchtet, ist der Bedeckungseffekt kontrastreich zu erkennen. Ein Vorteil für die Organisation der Beobachtung war zudem, dass dieses Ereignis am späten Nachmittag stattfand, so dass auch jüngere Schülerinnen und Schüler problemlos mit eingebunden werden konnten. Vorsicht bei horizontnahen Objekten! Abb. 5 zeigt die Konstellation bei Betrachtung mit bloßem Auge. Da die Bedeckung sehr knapp über dem Horizont in südwestlicher Richtung stattfindet, muss der Beobachtungsort mit Bedacht gewählt werden: Wenn die Konstellation im entscheidenden Moment hinter der Turnhalle oder einem nahen Hochhaus verschwinden würde, wäre die Enttäuschung groß. In diesem Fall nutzte allerdings die sorgfältige Planung nichts, da wiederum das Wetter nicht mitspielte.