Spätestens seit die Europäische Union das Ausstiegsszenario für die Glühlampe eingeläutet hat, ist die Energiesparlampe in aller Munde. Fragen wie „Nach welchem Prinzip funktioniert eine Energiesparlampe?“ und „Welches sind die spektralen Bestandteile des Lichts von Energiesparlampen?“ sind deshalb für den schulischen Physik- und Chemieunterricht von großer Aktualität. Spektren von Energiesparlampen lassen sich auf der Basis der hier bereitgestellten Materialien im Oberstufenunterricht unter Einsatz geeigneter Software von Schülerinnen und Schülern mit großer Präzision in Eigentätigkeit konstruieren und vermessen. Aus solchen Spektren können dann Kenntnisse über die Lichtentstehung durch Quantensprünge von Elektronen in den Atomhüllen von Quecksilberatomen und Informationen zur Fluoreszenz in Leuchtstoffen und Farbstoffen extrahiert werden. Als Kalibrierspektren, das heißt als "Wellenlängen-Normale", dienen dabei die Spektren von Wasserstoff- und Quecksilberspektrallampen, wie sie in schulischen Physiksammlungen üblicherweise vorhanden sind. Alle in der Unterrichtseinheit einzusetzenden Spektren stehen als fotografische Spektren in Form von digitalen Bilddateien als Download zur Verfügung. Die Fotos wurden mit einer digitalen Spiegelreflexkamera (Canon EOS1000D) an einem DADOS-Spaltspektrograph aufgenommen. Die Materialien der Unterrichtseinheit werden durch einen Beitrag aus der GDCh-Wochenschau-Artikel zum Thema (Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.) ergänzt. Dieser skizziert die Diskussion um die Energiesparlampe und stellt die "Chemie dahinter" vor. Zudem werden Technik und Potenziale der LEDs vorgestellt. Das Minimalziel der Unterrichtseinheit, die Konstruktion des Spektrums einer Energiesparlampe mit Ermittlung der Wellenlängen der im Spektrum beobachtbaren Emissionslinien mit einer Genauigkeit von etwa einem Nanometer, ist in nur einer Doppelstunde zu realisieren. Der Zeitaufwand vergrößert sich naturgemäß, wenn man deutlich präzisere Ergebnisse anstrebt. Gleiches gilt, wenn man die Thematik in größere Zusammenhänge einbetten möchte. Dabei geht es dann um Aufbau und Funktionsprinzip von Energiesparlampen und um die Wirkungsweise ihrer Leuchtstoffe. Informationen zu diesen Themen finden Schülerinnen und Schüler im Internet. Für einen ersten Überblick gibt der folgende fachliche Kommentar eine kurze Einführung in die Thematik "Leuchtstoffröhre". Die Begriffe "Energiesparlampe" und Leuchtstoffröhre" werden dabei synonym gebraucht. Fachlicher Kommentar: Leuchtstoffröhren Allgemeine Informationen zu Energiesparlampen und Leuchtstoffröhren und dazu, wie diese UV-Licht in sichtbares Licht verwandeln Aufnahme und Vermessung der Spektren Eine ausführliche Anleitung, Spektren der Kalibrierlampen und der zu vermessenden Energiesparlampen sowie eine Beispielauswertung können Sie hier herunterladen. GDCh-Wochenschau-Artikel zum Thema Der GDCh-Artikel skizziert die Diskussion um die Energiesparlampe und stellt die "Chemie dahinter" vor. Zudem werden Technik und Potenziale der LEDs vorgestellt. Die Schülerinnen und Schüler sollen Aufbau und Funktion von Energiesparlampen beschreiben und erklären können. die Wirkungsweise der Leuchtstoffe und deren Beitrag zur Energie-Effizienz verstehen. einen Gitterspektrographen anhand der bekannten Spektren von atomarem Wasserstoff und von Quecksilber kalibrieren. aus digitalen Bilddateien die Emissionsspektren von Leuchtstofflampen in Form einer Funktion extrahieren, welche jeder Wellenlänge im sichtbaren Bereich eine Intensität zuordnet. in Energiesparlampenspektren die Emissionslinien von Quecksilber erkennen. Thema Vermessung der Spektren von Energiesparlampen Autoren Steffen Urban, Peter Stinner Fächer Physik, Chemie Zielgruppe Sekundarstufe II Zeitraum 2-5 Stunden Technische Voraussetzungen Rechner mit Internetzugang für die Recherche zum Thema und für die Erstellung und Auswertung der Spektren Software Astroart-Demoversion (kostenfreier Download, siehe Internetadresse), Tabellenkalkulation (bevorzugt MS-Excel) Leuchtstoffröhren sind Gasentladungslampen, in denen Quecksilberatome beim Quecksilberdampfdruck von einigen mikrobar durch Elektronenstoß zum Leuchten angeregt werden. Abb. 1 zeigt vereinfacht das Energieniveau-Schema eines Quecksilberatoms (nach einer Versuchsbeschreibung zum Franck-Hertz-Versuch der Firma NEVA, jetzt ELWE). Die waagerechten Linien repräsentieren Energieniveaus, deren Energie relativ zum Grundzustand in Elektron-Volt (eV) angegeben ist. Die senkrechten Doppelpfeile stehen für mögliche Quantenübergänge ("Elektronensprünge") zwischen diesen Energieniveaus. Die Zahlenwerte geben die Wellenlängen des bei diesen Übergängen emittierten Lichts in Nanometern (nm) an. Die Übergänge, welche die Emission von sichtbarem Licht zur Folge haben, sind entsprechend farbig gekennzeichnet. Die intensivste Linie im Quecksilberspektrum ist jedoch die zum 4,9 eV-Übergang gehörende Linie im ultravioletten Spektralbereich (UV). Damit ihre Energie nicht ungenutzt in die durch Absorption im Glas stattfindende Erwärmung der Lampe verloren geht, kleidet man die Innenseite der Leuchtstoffröhre mit sogenannten Leuchtstoffen aus. Diese können zum Beispiel aus Sulfiden, Silikaten oder Wolframaten bestehen. In den Leuchtstoffen wird das UV-Licht der Wellenlänge 253,7 nm in sichtbares Licht umgewandelt, dessen spektrale Zusammensetzung sich in weiten Grenzen durch die Wahl der Leuchtstoffe an den Verwendungszweck anpassen lässt. Um für das menschliche Auge den Eindruck weißen Lichts zu erzeugen, wird der im Quecksilberspektrum komplett fehlende Rotanteil auf diese Weise erzeugt. Informationen über das zugrunde liegende physikalische Prinzip findet man bei einer Internetrecherche über die Suchbegriffe "Stokes-Shift" oder "Stokesverschiebung". Wikipedia: Stokes-Shift Informationen zur Entdeckung und Beschreibung der Stokesverschiebung auf der Webseite der freien Online-Enzyklopädie Letztlich entsteht im Leuchtstoff aus einem hochenergetischen UV-Photon ein energieärmeres sichtbares Photon. Die entsprechende Differenzenergie verbleibt im Leuchtstoff und erwärmt diesen. Abgesehen von der Elektrodenerwärmung ist das beinahe der gesamte Energieverlust in solchen Lampen. Leuchtstofflampen wandeln fast die Hälfte der aufgenommenen elektrischen Energie in sichtbares Licht um. Bei Glühlampen liegt dieser Anteil unter 10 Prozent (Dieter Meschede: Gerthsen Physik, Springer-Verlag, Berlin und Heidelberg, 2006). Die Darstellung in Abb. 2 dient dem qualitativen Vergleich der Spektren einiger Energiesparlampen und einer Quecksilberlampe. Im Quecksilberspektrum (5) erkennt man die stärksten der im Schema von Abb. 1 markierten sichtbaren Spektrallinien (a bis e). Man findet diese auch in den Spektren 1 bis 4. Alle zusätzlichen Linien und Farbbereiche in diesen Spektren sind Ergebnisse der Umwandlung des UV-Lichts in sichtbares Licht, die in den Leuchtstoffen stattfindet. Das oberste Spektrum (1) gehört zu einer konventionellen Leuchtstoffröhre langer Bauform, wie sie bereits seit vielen Jahrzehnten verwendet wird. Das zweite und das dritte Spektrum stammt jeweils von einem modernen "Billigprodukt" (Spektrum 2: IKEA-Modell GA607N1961 0844, 7W; Spektrum 3: Baumarktprodukt DekoLight, 7W), das vierte dagegen von einem Markenprodukt (Philips Genie CDL 695, 18W). Der Vergleich von Spektrum 1 mit den Spektren 2 bis 4 zeigt unmittelbar, dass Energiesparlampen keine Erfindung des 21. Jahrhunderts sind, denn unter dem Namen "Leuchtstoffröhren" gibt es sie schon seit Jahrzehnten. Deshalb erscheint es gerechtfertigt, die Begriffe Leuchtstofflampe beziehungsweise -röhre und Energiesparlampe synonym zu gebrauchen. Einsatz des DADOS-Spaltspektrographen Die dieser Unterrichtseinheit zugrunde liegenden Spektren einiger Energiesparlampen und zweier Kalibrierlichtquellen (Wasserstoff- und Quecksilberspektrallampen) wurden mit einem DADOS-Spaltspektrograph der Firma Baader-Planetarium an einem f = 1.000 Millimeter-Spiegelteleobjektiv aufgenommen. Wer sich für die Technik der Gewinnung von Spektren als Bilddateien interessiert, findet ausführliche Informationen dazu in der Unterrichtseinheit Spektroskopie an galaktischen Gasnebeln . Quantitative Auswertung Nachdem das zu bearbeitende Spektrum einer Energiesparlampe (Abb. 3 und Bilddateien der Downloadmaterialien, siehe unten) aufgenommen wurde, stellt sich die Frage, welche Lichtwellenlänge von welchem Ort im Bild des Spektrums repräsentiert wird. Zur Beantwortung dieser Frage muss der Spektrograph kalibriert (geeicht) werden. Dabei kommt das in der Datei "esl_spektroskopie_anleitung.pdf" (siehe unten) beschriebene Verfahren zur Anwendung. Geeignete Kalibrierlampen Als sogenannte Kalibrierlichtquellen verwendet man externe Lichtquellen, die hinreichend viele und möglichst genau bekannte Wellenlängen emittieren, die über das gesamte sichtbare Spektrum verteilt sind. Kombiniert man die Spektren einer Quecksilberdampflampe und einer Wasserstofflampe ("Balmerlampe"), dann sind diese Anforderungen gut erfüllt. Beim Spektrum der Balmerlampe (Abb. 4) fällt auf, dass dem Hintergrund des Wasserstoff-Molekülspektrums das Linienspektrum des atomaren Wasserstoffs überlagert ist. Die Linien H-alpha, H-beta und H-gamma des letzteren sind leicht zu identifizieren und zuzuordnen. Die GDCh-Wochenschau informiert über aktuelle Themen aus der chemischen Forschung und Entwicklung. Zum Unterrichtsthema passende Beiträge sind für Lehrerinnen und Lehrer bei der Vorbereitung des Unterrichts eine Fundgrube für interessante und weiterführende Informationen. Schülerinnen und Schüler können die Artikel im Rahmen von WebQuests oder zur Vorbereitung von Referaten nutzen. Einen für diese Unterrichtseinheit relevanten Artikel stellen wir hier kurz vor. Der vollständige Beitrag steht als PDF-Download zur Verfügung. Die Aktuelle Wochenschau der GDCh Jede Woche finden Sie auf der Webseite der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) einen Beitrag zur chemischen Forschung und Entwicklung. Diskussion um die Energiesparlampe - Quecksilber und schlechtes Licht Aufgrund der Stromsparpolitik der Europäischen Union werden Glühlampen seit dem 1. September 2009 sukzessive aus dem Verkauf genommen. Ab Mitte 2012 dürfen dann keine Glühlampen mehr verkauft werden. Die nun zum Einsatz kommenden Energiesparlampen finden jedoch bisher wenig Akzeptanz in der Bevölkerung. Sie enthalten giftiges elementares Quecksilber und müssen deshalb als Sondermüll entsorgt werden. Der meistgenannte Kritikpunkt ist aber die schlechte Lichtqualität der neuen Lampen und ihre in zahlreichen Presseberichten unterstellte Gesundheitsgefährdung. Um dies genauer betrachten zu können, berschreibt der Artikel zunächst der Aufbau und die Funktionsweise von Energiesparlampen. Die Entstehung der Emissionsspektren wird detailliert dargestellt. Eine Alternative? - Light Emitting Diodes (LEDs) Lampen auf Festkörperbasis, nämlich Leuchtdioden (Light Emitting Diodes, LEDs), weisen bereits heute eine höhere Effizienz als Energiesparlampen auf. Dies sollte sich in Zukunft noch deutlich steigern lassen. Vor- und Nachteile organischer und anorganischer LEDs sowie die Funktionsweise anorganischer LEDs werden vorgestellt. Fazit Der zukünftige Einsatz von Lampen auf LED-Basis kann zu einer nicht unbeträchtlichen Einsparung von Energie führen. Dabei sind in erster Linie Chemikerinnen und Chemiker gefragt, neue Leuchtstoffe zu entwickeln, die einerseits sehr effizient emittieren und andererseits die gewünschten optischen Eigenschaften bezüglich Absorption und Emission besitzen. Zu diesem Zweck muss auch noch Grundlagenforschung durchgeführt werden, da die Struktur-Lumineszenz-Beziehungen in vielen Fällen nicht ausreichend geklärt ist, um gezielt neue Leuchtstoffe für unterschiedliche Anwendungen zu finden.

In dieser Unterrichtseinheit zu den Beziehungen zwischen Neben- und Scheitelwinkeln üben die Schülerinnen und Schüler anhand von dynamischen Arbeitsblättern das mathematische Argumentieren.Die in der Erarbeitungsphase der Unterrichtseinheit "Neben- und Scheitelwinkel" genutzten dynamischen Java-Applets und die variablen Aufgabenstellungen der Anwendungs- und Differenzierungsphase wurden mit der kostenlosen dynamischen Mathematiksoftware GeoGebra erstellt. Diese Software eignet sich durch ihr Konzept, algebraische mit geometrischen Elementen zu verbinden, ausgezeichnet, um interaktive dynamische Lernumgebungen zu erstellen. Einführung, Zusammenfassung und Beweis Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten die Zusammenhänge von Neben- und Scheitelwinkeln an sich schneidenden Geraden. Vertiefende Übungen Einsatz weiterer interaktiver Übungen zur Festigung und zur Unterrichtsdifferenzierung (drei sich schneidende Geraden, zusätzliche Halbgeraden). Motivation durch herausfordernde Aufgaben Begabte Schülerinnen und Schüler werden in einem spielerischen Wettkampf durch Knobelaufgaben herausgefordert. Die Schüler und Schülerinnen erkennen, dass sich Nebenwinkel zu 180 Grad ergänzen. erkennen, dass Scheitelwinkel maßgleich sind. erkennen, dass durch ein Winkelmaß alle vier Winkelmaße festgelegt sind. können ihre Kenntnisse über Neben- und Scheitelwinkel auf unterschiedliche Problemstellungen anwenden. Fachliche Voraussetzungen Die Schülerinnen und Schüler sollten bereits erste Kenntnisse über Winkel und deren Größe und Bezeichnung besitzen. Beispielhafte Aufgaben für die Grundlegung dieser Kenntnisse finden sich auf der Webseite des Autors. Technische Voraussetzungen Die Unterrichtseinheit selbst beinhaltet vier Online-Arbeitsblätter, die mit jedem Internet-Browser (zum Beispiel Internet Explorer oder Mozilla) dargestellt werden können. Damit die dynamischen Veranschaulichungen realisiert werden können, muss Java 1.4.2 (oder höher) auf den Rechnern installiert und Javascript aktiviert sein. Aufbau und Funktion des Arbeitsblatts Das erste Arbeitsblatt dient der Erarbeitung der Zusammenhänge von Neben- und Scheitelwinkeln an sich schneidenden Geraden. Es beinhaltet zwei unterschiedliche Elemente. Zum einen eine mit GeoGebra erzeugte, dynamische geometrische Darstellung, zum anderen eine interaktive Aufgabenstellung: Anhand der dynamischen Darstellung sollen die Schülerinnen und Schüler vorgegebene Aussagen über Neben- und Scheitelwinkel per Klick als richtig oder falsch kennzeichnen (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken). Die Auswahl der Aussagen beinhaltet zum einen ganz konkrete Aussagen, wie zum Beispiel "Misst alpha = 75 Grad, so ist beta doppelt so groß", deren Wahrheitsgehalt anhand eines speziellen Beispiels ermittelt werden kann. Ferner gibt es Aussagen, wie "beta und delta sind immer gleich groß", deren Wahrheitsgehalt zwar durch zahlreiche Beispiele belegt, aber letztlich ohne mathematischen Beweis nicht verifiziert werden kann. In zwei der Aussagen werden Sonderfälle der Beziehung zwischen Neben- und Scheitelwinkeln angesprochen: Wenn ein Winkel 90 Grad misst, sind alle vier Winkel maßgleich. Misst ein Winkel 60 Grad, so ist sein Nebenwinkel doppelt so groß. Auswertung Haben die Schülerinnen und Schüler alle Aussagen mithilfe des dynamischen Arbeitsblatts untersucht, so können sie nach dem Ankreuzen der wahren Aussagen mit einem Klick auf den Button "Auswertung" ihre Resultate überprüfen lassen. Sind alle richtigen Aussagen gefunden, wird dies in einem Popup-Fenster bestätigt und unterhalb der dynamischen Zeichnung erscheint eine Zusammenfassung. Abschluss der Erarbeitungsphase Im nächsten Unterrichtsschritt stellt ein Schülerpaar im Plenum anhand des per Beamer projizierten Online-Arbeitsblatts sein Ergebnis vor. Die Lernenden sind dabei angehalten, ihre Ergebnisse zu begründen und etwaige Rückfragen ihrer Mitschüler zu beantworten. Auf dem "klassischen" Arbeitsblatt (neben_scheitelwinkel.pdf) werden nun die Bezeichnungen Neben- und Scheitelwinkel festgehalten und der allgemeine Beweis der Zusammenhänge ergänzt. Die Schülerinnen und Schüler übernehmen diesen Eintrag in ihr Arbeitsblatt. Damit ist die erste Phase der Unterrichtsstunde - die erarbeitende Phase - abgeschlossen. Fortführung des Themas Das Thema Neben- und Scheitelwinkel ist allerdings damit noch nicht als abgeschlossen anzusehen, da mit der Formulierung und dem Beweis des Zusammenhangs keineswegs sichergestellt ist, dass die Schülerinnen und Schüler den Zusammenhang verstanden haben und dessen Bedeutung abschätzen können. Um das zu gewährleisten, sollten sich eine Reihe von unterschiedlichen Übungen anschließen, anhand derer die Kenntnisse vertieft und kontrolliert werden können. Eine erste Übung stellen die Aufgaben des Arbeitsblattes dar (siehe arbeitsblatt_neben_scheitelwinkel.pdf). Sie können im Anschluss an die erste Unterrichtsphase in Partnerarbeit bearbeitet werden. Bei der sich anschließenden Besprechung im Plenum sollte die Lehrkraft darauf achten, dass die Schülerinnen und Schüler ihre Lösungen stets begründen. Diese Verbalisierung dient der Strukturierung eigener Gedanken und der Einübung mathematischer Argumentationen. Allgemeine Betrachtungen Dem interaktiven Arbeitsblatt mit der ersten variablen Übungsaufgabe (Online-Arbeitsblatt 2) liegt folgende Aufgabenidee zu Grunde: Drei sich schneidende Geraden erzeugen sechs Winkel (Abb. 2, Platzhalter bitte anklicken). Zwei der zugehörigen Winkelmaße sind gegeben. Durch die Verwendung dreier Geraden soll den Lernenden verdeutlicht werden, dass sich die Erkenntnisse über Neben- und Scheitelwinkel an zwei sich schneidenden Geraden auf andere geometrische Gegebenheiten übertragen und so allgemeiner betrachten lassen. Highscore-Liste als Anreiz zur Fehlerkorrektur Die Aufgabe für die Schülerinnen und Schüler besteht beim zweiten Online-Arbeitsblatt darin, die mit alpha, beta und delta bezeichneten Winkelmaße zu berechnen. Nach der Eingabe der entsprechenden Werte können die Lernenden durch einen Klick auf den Button "Ergebnis prüfen" ihre Eingaben prüfen lassen und bekommen eine entsprechende Rückmeldung. Dabei können durch Betätigen des Buttons "Aufgabe stellen" beliebig viele weitere Aufgaben gleichen Typs erzeugt werden. Der Hinweis, dass es nur dann Punkte gibt, wenn Fehler verbessert werden, soll einen Anreiz schaffen, Fehler zu korrigieren. Der Spiel- und Wettbewerbscharakter der interaktiven Übung - Erzielen von Punkten und deren Speicherung in einer Highscore-Liste - stellt eine zusätzliche Motivation dar, mehrere Aufgaben dieses Typs zu bearbeiten. Die Zweischneidigkeit von Routineaufgaben Eine Aufgabe, die von allen Schülerinnen und Schülern gleich gut bearbeitet und gelöst werden kann, wird von leistungsstärkeren sehr schnell als langweilig und niveaulos empfunden. Unterrichtsstörungen sind nicht selten die Konsequenz dieser Unterforderung. Andererseits schaffen "Routineaufgaben" von der oben beschriebenen Art für schwächere Schülerinnen und Schüler eine Möglichkeit, Selbstbestätigung in einem Fach zu erfahren, dem sie bislang emotional eher ablehnend gegenüber standen. Unterrichtsdifferenzierung als mögliche Problemlösung Eine Möglichkeit zur Lösung dieses unterrichtlichen Problems stellt die innere Differenzierung dar, bei der man versucht, innerhalb einer Klasse die Leistungsunterschiede teilweise dadurch aufzufangen, dass eine gewisse Variation des Lernangebots (inhaltliche Differenzierung) durch unterschiedliche Motivierungen oder Aufgabenstellungen bereitgestellt wird. Wie sich solch eine inhaltliche Differenzierung durch den Einsatz von interaktiven dynamischen Arbeitsblättern realisieren lässt, soll an den noch folgenden zwei Übungen aufgezeigt werden. Eine mögliche Variation der obigen Aufgabenstellung ergibt sich durch die Verwendung einer zusätzlichen Halbgeraden in Online-Arbeitsblatt 3 (Abb. 3, Platzhalter bitte anklicken). Diese Aufgabenstellung durchbricht die bisherige Vorstellung, dass es immer Paare gleicher Winkelmaße gibt. Additiver und multiplikativer Vergleich Da es gerade in der Unterstufe zum Teil ganz erhebliche Leistungsunterschiede bei Schülerinnen und Schülern gibt, kann es vorkommen, dass auch die Aufgaben von Online-Arbeitsblatt 3, so interessant sie für einen Großteil der Klasse sind, begabte Schülerinnen und Schüler nicht herausfordern. Deshalb sollten neben diesen Aufgaben mit expliziten Winkelmaßangaben auch Aufgabenstellungen verwendet werden, bei denen lediglich die Beziehungen zwischen zwei Nebenwinkeln gegeben ist. Dabei bieten sich zwei unterschiedliche Aufgabentypen an: Additiver Vergleich Beispielaufgabe: "Welche Nebenwinkel alpha und beta erfüllen die Bedingung beta = alpha + 88 Grad?" Multiplikativer Vergleich Beispielaufgabe: "Für welche Nebenwinkel alpha und beta gilt beta = 2 alpha?" Durch die Angabe des Größenunterschieds sind beide Winkel festgelegt. Abb. 4 (Platzhalter bitte anklicken) zeigt das Beispiel einer Aufgabenstellung mit additivem Vergleich. Mit dem Button "Auswertung" können die gefundenen und eingegebenen Winkelmaße überprüft und mit dem Button "neue Aufgabe" weitere Aufgaben mit additivem oder multiplikativem Vergleich erzeugt werden. Laut Aufgabenstellung ist nicht etwa beta das gesuchte Winkelmaß, sondern alpha und delta sind zu berechnen. Hilfestellungen Die für Lernende der Unterstufe doch sehr anspruchsvollen Aufgaben von Online-Arbeitsblatt 4 können in der Regel ohne Hilfestellungen nicht bewältigt werden. Daher bietet das interaktive Arbeitsblatt die Möglichkeit, verschiedene Lösungshinweise einzublenden. Wird dabei der "Hinweise"-Button das erste Mal betätigt, so wird der Texthinweis "Nebenwinkel ergänzen sich zu 180°" eingeblendet und gleichzeitig der Hinweis visuell dadurch unterstützt, dass der rote Winkelbogen des gestreckten Winkels eingezeichnet wird. Reicht dem Lernenden dieser erste Hinweis nicht aus, so können weitere Hinweise durch das erneute Betätigen des "Hinweise"-Buttons angefordert werden (siehe Abb. 4). Die Aufgabe selbst wird dabei aber abschließend nicht gelöst. Spiel- und Wettbewerbssituation als Motivation Je mehr Hilfen die Lernenden verwenden, desto weniger Punkte erzielen sie. Daher werden sie in einer sportlichen Wettbewerbssituation anstreben, möglichst viele Punkte dadurch zu erreichen, dass sie so wenig Hilfen wie möglich in Anspruch nehmen. Sie werden daher versuchen, die algebraischen Argumentationsschemata für additive und multiplikative Vergleiche zu verinnerlichen. In einer normal strukturierten Klasse wird sich in der Übungs- und Differenzierungsphase ein komplett anderer Unterricht ergeben. Schülerinnen und Schüler werden nach ihren jeweiligen Interessen und Leistungsvermögen an unterschiedlichen Aufgaben arbeiten. Da bei allen interaktiven Übungen die Lernenden durch Rückmeldungen beziehungsweise Hilfen unterstützt werden, muss die Lehrkraft keine Bewertungen oder Korrekturen vornehmen. Die Aufgabe der Lehrkraft besteht vielmehr darin, die Schülerinnen und Schüler zu beobachten. Die angezeigten Punkte geben Aufschluss über die Arbeitsweise und den Erfolg der einzelnen Schülergruppen. Die Lehrkraft sollte alle Schülerinnen und Schüler ermutigen, sich jeweils mit Aufgaben der nächsten Anforderungsstufe zu beschäftigen. Hausaufgaben finden sich dazu in allen zugelassenen Schulbüchern. Sollten die im verwendeten Arbeitsblatt enthaltenen Aufgaben nicht verwendet worden sein, so können auch diese als Hausaufgabe gestellt werden.

In diesem Unterrichtsprojekt planen die Schülerinnen und Schüler ganz konkret eine Reise durch Kalifornien und alle wichtigen dortigen Nationalparks. Gemeinsam als Klasse erarbeiten sie die Reiseroute, kontaktieren Hotels und holen sich Informationen zu den einzelnen Nationalparks ein. Die Einheit erfüllt damit die Kriterien eines kompetenzorientierten Unterrichts und schafft sehr natürliche Rede- und Schreibanlässe. Die Einheit ist auch sehr gut als benotetes Projekt oder sogar als Projektschulaufgabe geeignet. Für die meisten Schülerinnen und Schüler stehen Los Angeles und San Francisco für Kalifornien. Kalifornien hat aber viel mehr zu bieten als diese beiden Touristenmetropolen. Kaum ein Staat in den Vereinigten Staaten hat so viele verschiedene landschaftliche Höhepunkte und Superlativen wie Kalifornien. Mammutbäume, Wüstenlandschaften, Wasserfälle und Granitwände sind nur ein paar der geographischen Höhepunkte, denen die Schülerinnen und Schüler auf ihrer Reise begegnen. Die Einheit lädt Schülerinnen und Schüler dazu ein, gemeinsam als Klasse einen Trip durch Kalifornien zu planen. Im Verlauf müssen Hotels und Touristeninformationszentren gefunden und angeschrieben, Entfernungen ermittelt und Informationen eingeholt werden. Den Abschluss der Einheit bildet die Präsentation und Zusammenführung der einzelnen Arbeiten, sodass am Ende ein Gesamttrip durch Kalifornien vermittelt wird. Aufgrund des differenzierten Aufbaus der Einheit werden die Schülerinnen und Schüler im Verlauf der Einheit unterschiedlichste Kompetenzen (IT-Bereich, speaking skill, writing skill, presentation und anderes) anwenden und üben. Das Projekt beinhaltet 15 verschiedene Reisestationen. Mithilfe eines beiliegenden Bewertungsschemas können die Projekte als Ganzes, aber auch die Einzelbereiche, sinnvoll und zeitsparend bewertet werden. Je nach Zeitrahmen und Jahrgangsstufe kann das Schema entsprechend angepasst werden. Vorkenntnisse der Lernenden für die Projektdurchführung Schülerinnen und Schüler der 8. bis 10. Jahrgangsstufe sollten mit der Verwendung von PowerPoint oder einer anderen Präsentationssoftware vertraut sein. In höheren Jahrgangsstufen sollte auch das Schreiben eines formellen Briefes bereits bekannt sein, sodass die Lehrkraft hier auf Vorwissen aufbauen kann. Die Materialien zum Schreiben eines formellen Briefes dienen in diesem Fall nur als Wiederholung. Weiterhin kann die Lehrkraft davon ausgehen, dass Grundlagen einer guten Präsentation bereits im Fach Deutsch besprochen wurden. Didaktisch-methodische Analyse Die Projektplanung Entscheidend für das Gelingen des Projektes ist die richtige Einschätzung des Leistungsniveaus der Klasse. Je nach Jahrgangsstufe, zeitlichem Rahmen, örtlichen Gegebenheiten und dem eigenen Erwartungshorizont (Schulaufgabe oder lediglich Projekt zum gemütlichen Ausklang des Schuljahres) wird die Lehrkraft die Klasse entsprechend instruieren und begleiten müssen. Das Projekt ist mit 15 Stationen für eine Klasse mit 30 Schülerinnen und Schülern in Partnerarbeit konzipiert. Hinsichtlich der Komplexität des Projekts lassen sich aber leicht Anpassungen machen. Der zeitliche Rahmen des Projektes hängt stark von der gewünschten Intensität und der jeweiligen Klassenstufe ab. Im Normalfall wird sich die Projektarbeit über circa 4 Wochen hinziehen, wobei ein Großteil der Arbeit zu Hause erledigt werden muss. Die einzelnen Stationen Von den insgesamt 15 Stationen können natürlich einzelne Stationen weggelassen oder gekürzt werden, wenn die Projektarbeit in Kleingruppen durchgeführt werden soll. Auch hier ist der zeitliche Rahmen entscheidend, sodass am Ende genügend Zeit für die Präsentationen bleibt. Gegebenenfalls müssen die Daten auf den einzelnen Stationen angepasst werden. Präsentationen und Evaluation des Projektes Der Evaluationsbogen ist in vier Teile (Präsentation, Vortrag, E-Mail, Reisebericht) gegliedert und auf eine Gesamtpunktezahl von 100 ausgelegt. Natürlich können einzelne Bereiche (zum Beispiel der schriftliche Reisebericht) problemlos weggelassen werden. Das Schreiben einer E-Mail an ein Hotel, ein Tourismusbüro, einen Campingplatz oder eine bestimmte Sehenswürdigkeit kann eventuell etwas frustrierend sein, da Antworten länger dauern, oder ganz ausbleiben. Wenn dieser Aufgabenteil in die Bewertung einbezogen werden soll, so sollten Schülerinnen und Schüler bereits im Vorfeld dazu angehalten werden, die E-Mail möglichst bald und eventuell an verschiedene Adressaten zu schreiben, um zumindest zwei Antworten zu erhalten. Gleichzeitig ist dieser Teil meist sehr motivierend, da er einen echten Sprachanlass bietet. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler präsentieren einen selbständig erarbeiteten Inhalt in der Zielsprache. erlernen und üben das Schreiben eines formellen Briefes, beziehungsweise einer formellen E-Mail. schreiben einen eigenen Reisebericht in der Zielsprache. erstellen eine Präsentation am PC nach klar definierten Kriterien. suchen, bewerten und wählen selbstständig Informationen aus und präsentieren diese. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler treten mit Nichtmuttersprachlern in einen echten Austausch und holen Informationen zu verschiedenen Bereichen ein. arbeiten zu zweit an einem Projekt, welches ein klares Endprodukt als Ergebnis hat. organisieren sich in Absprache mit dem Partner oder der Partnerin selbst in Bezug auf Inhalt, Zeit und Vorgehensweise.

Die Schülerinnen und Schüler entwickeln in mehreren Lernrunden ein Szenario, wie die Digitalisierung unser Leben und vor allem unser Wohnen verändern wird. Hierfür stehen mehrere methodisch abwechslungsreiche Lernszenarien zur Verfügung.Schon heute ist es möglich, Waschmaschine, Trockner, Herd und Kühlschrank per Tablet, Laptop oder Smartphone zu steuern. Per Klick kann die Video-Überwachung der leeren Wohnung vom Büro aus gestartet werden und von der Strandliege aus ist schnell ein Blumen-Sitter für das Zuhause gebucht, der über einen digitalen Schlüsselcode Zugang zur Wohnung erhält. Wie aber werden wir in 30 oder 50 Jahren wohnen? Wird die Wohnwelt 2.0 eine Befreiung sein oder macht sie uns Angst? Die Lernenden loten diese Fragen im Verlauf mehrerer Lernrunden aus und entwickeln dazu eine Vorstellung und ein fundiertes Werturteil. Intention Wir stehen möglicherweise am Beginn eines neuen technisch-organisatorischen Zyklus, in dem der Einsatz von EDV in eine umfassende Vernetzung aller Lebens- und Wirtschaftsbereiche transformiert wird. Die Unterrichtseinheit will diese Entwicklung anhand eines Lebensbereichs thematisieren, der allen Jugendlichen vertraut ist. Das Thema Wohnen ist ein wesentlicher Baustein des Lebensentwurfs der meisten jungen Menschen. Die Jugendlichen entwickeln im Verlauf mehrerer Lernrunden Szenarien für die Digitalisierung im Bereich des Wohnens, loten mögliche Folgen aus und entwickeln ein fundiertes Werturteil. Eigenverantwortliches Arbeiten und Methodenvielfalt Die vier Lernrunden beinhalten Internetrecherchen, arbeitsgleiche und arbeitsteilige Gruppenarbeit, Präsentationen, Abstimmungen und Plenumsdiskussionen, eine Online-Befragung und eine Podiumsdiskussion. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Smart Home ? Sweet Home?" Der Ablauf der Unterrichtseinheit "Smart Home - Sweet Home?" wird hier Schritt für Schritt erläutert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein Szenario für die Veränderungen im Wohnbereich durch Digitalisierung und Vernetzung. beschreiben und bewerten die Digitalisierung des Wohnbereiches aus unterschiedlichen Perspektiven. erkennen und bewerten die Folgen der Digitalisierung. entwickeln eine eigene Meinung zur Digitalisierung im Wohnbereich. können andere Meinungen zur Digitalisierung im Wohnbereich vortragen. können sich mit unterschiedlichen Meinungen zum Thema auseinandersetzen und eigene und fremde Werturteile öffentlich vertreten. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen qualifizierte Internetrecherchen durch. hinterfragen, interpretieren und verstehen gefundene Internetquellen. bereiten ihre Arbeitsergebnisse digital auf und visualisieren sie in geeigneter Form. nehmen an Online-Befragungen teil. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Arbeitsgruppen ziel-, ergebnis- und teamorientiert zusammen. stellen eigene Arbeitsergebnisse adressatengerecht dar. erkennen soziale Folgen technischer Entwicklungen. geben eigene und fremde Ansichten zum Thema differenziert wieder. Entwicklung eines Zukunftsszenarios Die Schülerinnen und Schüler entwickeln in Gruppenarbeit anhand von Leitfragen ein Szenario für das Leben und Wohnen in einer digitalisierten Zukunft und setzen sich mit den Folgen dieser Entwicklung auseinander. Die Arbeitsergebnisse visualisieren die Lernenden entweder digital oder auf einem Plakat. Anschließend werden die Ergebnisse vorgestellt und diskutiert. Verschiedene Perspektiven auf die Thematik Die Lernenden nähern sich dem Thema digitales Wohnen aus acht verschiedenen Perspektiven. Jede Gruppe wählt eine der acht Aufgabenstellungen aus. Die Arbeitsergebnisse werden anschließend als buntes Kaleidoskop im Rahmen eines "Kongresses für digitales Wohnen" vorgestellt und diskutiert. Erstellen der Umfrage Im Zuge einer Online-Umfrage werden die Schülerinnen und Schüler zu ihren Vorstellungen sowie den Chancen und Risiken von digitalem Wohnen befragt. Die Online-Umfrage wird vorab von der Lehrkraft erstellt. Besonders geeignet hierfür sind die Formulare von Google Drive . Umfragen können mit diesem Tool auch durch Ungeübte in kurzer Zeit erstellt werden. Google Drive und SurveyMonkey Eine kurze Video-Anleitung zum Erstellen von Formularen mit Google Drive finden Sie hier . Datenschutzrechtliche Probleme (Google speichert die IP-Adressen) können leicht umgangen werden, indem die Lernenden den Fragebogen im Computer-Raum der Schule ausfüllen. Eine Beispiel-Umfrage, die mit Google Drive erstellt wurde, finden Sie hier . Alternativ kann auch die Software SurveyMonkey genutzt werden. Mit der kostenlosen Basisversion können Online-Umfragen mit bis zu 10 Fragen erstellt werden. Nachdem alle Schülerinnen und Schüler die Online-Umfrage ausgefüllt haben, wird das Befragungsergebnis im Klassenraum aufgerufen und diskutiert. Durchführung Die Lernenden bereiten sich anhand von Rollenkarten in Gruppenarbeit auf eine spätere Podiumsdiskussion zum Thema "Wohnen 2.0 - Traum oder Albtraum" vor. Ein Freiwilliger aus jeder Arbeitsgruppe wird später an der Diskussion teilnehmen (wenn es keinen Freiwilligen gibt, erfolgt eine Auslosung durch die Lehrkraft). Die Podiumsdiskussion wird von der Lehrkraft moderiert. Ab der zweiten Gesprächsrunde dürfen sich auch die Plenumsteilnehmer an der Diskussion beteiligen. Optional kann die Diskussion auch per Videokamera aufgezeichnet werden, um später auf die Äußerungen der Diskussionsteilnehmer noch einmal zurückkommen zu können.

In dieser interaktiven Unterrichtseinheit lernen Schülerinnen und Schüler spielerisch, wie sich Vektoren bei einer Drehung um 90° und -90° verändern. Abwechslungsreiche Aufgaben, gezielte Reflexionsphasen und ein motivierender Wettbewerb mit Highscore-Liste sorgen für einen spannenden und nachhaltigen Zugang zum Thema. In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Drehung von Vektoren" ermöglichen Arbeitsblätter und interaktive Übungen den Schülerinnen und Schülern, sich selbstständig den Zusammenhang zwischen den Koordinaten von Ur- und Bildvektor bei der Drehung um 90° beziehungsweise -90° anzueignen und auf unterschiedliche Aufgabenstellungen anzuwenden. Im Verlauf des Unterrichts kommen neben der geometrischen Veranschaulichungs- und Experimentierumgebung auch vertiefende, interaktive algebraische Übungen zur Festigung des Erlernten und zur Unterrichtsdifferenzierung zum Einsatz. Zwischen dem Arbeiten mit digitalen Geräten liegen immer wieder Phasen, die die Computerarbeit unterbrechen. In diesen Phasen werden Ergebnisse verbalisiert, diskutiert und schriftlich festgehalten. Dabei kommt es zu einer wichtigen Entschleunigung der intensiven Arbeit am Computer. Eine zusätzliche, nicht zu unterschätzende Motivation während der Übungsphase bietet ein Wettbewerb, bei dem die Schülerinnen und Schüler ihre erreichte Punktezahl in eine Highscore-Liste eintragen können. Voraussetzungen Die Schülerinnen und Schüler sollten bereits Kenntnisse von der Koordinatendarstellung eines Vektors besitzen. Ferner muss die Abbildung durch Drehung grundlegend im Unterricht behandelt worden sein. Das Arbeiten mit den interaktiven Übungen setzt keine speziellen Softwarekenntnisse voraus. Die Unterrichtseinheit selbst umfasst fünf herkömmliche Arbeitsblätter und sieben interaktive Übungen, die mit jedem Internet Browser und auf allen digitalen Endgeräten dargestellt werden können. Drehung um +90° - Erarbeitungsphase, Expertenvortrag und Zusammenfassung Nach der Erklärung der Funktionsweise der interaktiven Übung (oder Verwendung von Video 1) sollen die Schülerinnen und Schüler nun in einem ersten Schritt die von ihnen online gelösten Aufgaben ("Drehung um 90° - Einführung") auf dem von der Lehrkraft vorbereiteten und ausgegebenen Arbeitsblatt (Arbeitsblatt 1) festhalten. Beim Lösen der Aufgaben mit der Veranschaulichung sollen sie herausfinden, welcher allgemeine Zusammenhang zwischen den Koordinaten der Vektoren besteht und diesen auf der Rückseite ihres Arbeitsblatts mit Bleistift schriftlich und in eigenen Worten fixieren. In einem zweiten Schritt sollen sie dann die Aufgaben ohne Veranschaulichung lösen, indem sie ihre vorher gefundene Regel anwenden und diese damit verifizieren oder falsifizieren. Im nächsten Unterrichtsschritt stellt eine Schülerin oder ein Schüler den gefundenen allgemeinen Zusammenhang in einem Expertenvortrag den Mitschülerinnen und Mitschülern vor. Die Lehrkraft fixiert die gefundenen Ergebnisse auf dem Arbeitsblatt 1. Im Anschluss daran übernehmen alle Schülerinnen und Schüler diesen Eintrag. Vertiefung durch Variation der Aufgabenstellung Nun folgt eine Vertiefung durch Variation der Aufgabenstellung. Die Schülerinnen und Schüler sollen dabei die Aufgaben der interaktiven Übung ("Drehung von Vektoren -Übung -1") bearbeiten. Dazu gibt die Lehrkraft das Arbeitsblatt 3 aus und bearbeitet im Klassenverband die erste Aufgabe ("Drehung von Vektoren um +90"). Die Lernenden scannen dann den QR-Code und gelangen so zur Aufgabe. Im Rahmen des Differenzierungsprozesses kann die Lehrkraft in diesem Unterrichtsabschnitt schwächere Schülerinnen und Schüler individuell fördern oder deren Arbeitsweise gezielt beobachten. Die Stellung der Hausaufgabe ("Arbeitsblatt Hausaufgabe - Teil 1") beendet die Drehung um +90°. Drehung um -90° Die unterrichtliche Vorgehensweise ist analog zur Drehung um +90°. Auch hier stehen das Video (Video 2), das Arbeitsblatt (Arbeitsblatt 2), die interaktiven Übungen ("Drehung um -90° - Einführung" und "Drehung von Vektoren -Übung 2-"), das Arbeitsblatt 3 mit der zweiten Aufgabe ("Drehung von Vektoren um - 90") und der zweite Teil des Hausaufgabenblatts zur Verfügung. Differenzierung in einer Folgestunde Im Unterricht kommt es häufig vor, dass leistungsstarke Schülerinnen und Schüler Aufgaben, die von allen gelöst werden, als langweilig empfinden. Sie fühlen sich nicht gefordert. Die Folge können auftretende Unterrichtsstörungen sein. Darauf sollten Lehrkräfte im Unterricht achten und Aufgaben bereitstellen, die dem entgegenwirken können. Während Schülerinnen und Schüler von Arbeitsblatt 3 die dritte Aufgabe und anschließend die interaktive Übung ("Drehung von Vektoren um ± 90") bearbeiten, können alternativ von leistungsstarken Schülerinnen und Schülern die Aufgaben auf dem Arbeitsblatt 4 in Verbindung mit den interaktiven Übungen ("Vektoren drehen - Profi -1-‘ und ‚Vektoren drehen - Profi -2-") bearbeiten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entdecken den Zusammenhang von Urvektorkoordinaten und Bildvektorkoordinaten bei der Drehung um 90° entdecken den Zusammenhang von Urvektorkoordinaten und Bildvektorkoordinaten bei der Drehung um -90° können die gewonnenen Erkenntnisse auf unterschiedliche Aufgaben anwenden. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler experimentieren mit Darstellungen und lernen, dynamische Visualisierungen als Hilfsmittel zu nutzen. erkennen Verbindungen von Veranschaulichungen und Formeldarstellung. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stärken während der Paararbeit ihre Kommunikations- und Teamfähigkeit. üben sich in der verbalen Präsentation und Begründen von Ergebnissen.

Daten aus Diagrammen entnehmen oder Daten in Diagramme eintragen zu können, ist eine grundlegende Fähigkeit. In dieser Unterrichtseinheit geht es darum Diagramme zu erstellen und auszuwerten. Diagramme sollten in einem zeitgemäßen Mathematikunterricht vermittelt werden, der sich an den Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz orientiert. Dort wird in der Leitidee "Daten und Zufall" gefordert, dass Schülerinnen und Schüler grafische Darstellungen und Tabellen von statistischen Erhebungen auswerten sollen. In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Diagramme lernen die Schülerinnen und Schüler anhand dynamischer Arbeitsblätter das Erstellen und Auswerten von Diagrammen. Dabei gelangen sie zur Einsicht, dass Diagramme unterschiedlich skaliert sein können, erkennen fehlerhafte Darstellungen und können diese korrigieren. Das Zeichnen von Diagrammen ist im Unterricht zeitlich ein sehr aufwändiges Unterfangen. Daher können in der Regel nur einige wenige Diagramme mit unterschiedlichen Skalen erstellt werden. Die eigentlichen Lerninhalte, das Erkennen der unterschiedlichen Skalierungen und das Zuordnen von Tabellenwerten, treten daher häufig gegenüber dem rein mechanischen und motorischen Handeln des Zeichnens in den Hintergrund. Durch den Einsatz von interaktiven Übungen kann das Erproben und Bewerten verschiedener Darstellungsformen und Datenzusammenfassungen wesentlich erleichtert werden. So rückt das Hauptziel, die Interpretation von Daten, wieder stärker in den Mittelpunkt des Unterrichts. Didaktisch-methodischer Kommentar Voraussetzungen Das Arbeiten mit interaktiven Übungen setzt keine speziellen Softwarekenntnisse voraus. Die Schülerinnen und Schüler sollten jedoch bereits erste Erfahrungen mit der Darstellung von Daten in Diagrammen gemacht und auf der Basis von Tabellen Diagramme erstellt haben. Die Unterrichtseinheit selbst umfasst sieben interaktive Übungen, die mit jedem Internet-Browser und auf allen digitalen Endgeräten dargestellt werden können. Sicherung des Ausgangsniveaus Nach einer kurzen Einführung durch die Lehrkraft in den Sachkontext anhand der ersten Aufgabe des Arbeitsblatts 1 sollen die Schülerinnen und Schüler beide Aufgaben dieses Arbeitsblatts in Paararbeit bearbeiten. Dabei sollen sie unter anderem ausführlich und mit eigenen Worten darstellen, welcher Zusammenhang zwischen einem großen und kleinen Skalenschritt besteht. Auf die Präsentation der Ergebnisse im Plenum und einer Lehrerzusammenfassung, die auf dem Arbeitsblatt 1 fixiert wird (vgl. Lösungsblatt zu Arbeitsblatt 1), folgt die Bearbeitung der ersten beiden interaktiven Übungen. Hier sollen die Schülerinnen und Schüler aus einem Säulendiagramm Werte entnehmen ("Diagrammwerte ablesen - Level 1") und in eine Tabelle eintragen bzw. Werte, die in Form einer Tabelle vorgegeben sind, in ein Säulendiagramm übertragen ("Diagrammwerte zeichnen - Level 1"). Mit der Bearbeitung dieser Aufgaben wird die Grundlage für das weitere unterrichtliche Vorgehen gelegt und so das Ausgangsniveau gesichert. Differenzierung und Vertiefung durch Variation der Aufgabenstellung Für die nun folgende unterrichtliche Differenzierung und Vertiefung sind sowohl ein weiteres Arbeitsblatt (Arbeitsblatt 2) sowie fünf interaktive Übungen vorgesehen. Die ersten beiden interaktiven Übungen ("Diagrammwerte ablesen – Profi", "Diagrammwerte zeichnen – Profi") beinhalten die gleiche Aufgabenstellung, jedoch unterschiedliche Anspruchsniveaus. Daneben gibt es zwei interaktive Übungen, die fehlerhafte Diagramme beinhalten ("Falsches Diagramm - Level 1" und "Falsches Diagramm - Profi"). Da die Lehrkraft in dieser unterrichtlichen Phase nicht bewerten oder korrigieren muss, kann die Lehrkraft die Zeit nutzen, sich gezielt schwächeren Schülerinnen und Schülern zu widmen. Den Abschluss bildet dann ein neues Aufgabenformat, bei dem unterschiedliche Kriterien vorgegeben werden, nach dem ein Diagramm ausgewertet werden soll. Dafür stehen ein Arbeitsblatt (Arbeitsblatt 3) und eine interaktive Übung ("Diagramme auswerten") zur Verfügung. Mit dem Einsatz des Arbeitsblattes wird die intensive Arbeit an den digitalen Endgeräten unterbrochen. Damit verbunden ist eine Erholung. Dies erleichtert die Fokussierung auf ein neues unterrichtliches Problem. Analyse der eigenen Fehler als produktives Element Der Fehlerbewertung kommt in den verwendeten interaktiven Übungen eine besondere Bedeutung zu. Alle gezeichneten Diagrammsäulen oder bestimmte Tabellenwerte werden einer getrennten Bewertung unterzogen. Fehlerhafte Werte werden mit roter Farbe markiert. Dies fordert die Schülerinnen und Schüler heraus, auftretende Fehler zu verbessern. Wird der Fehler nicht verbessert, so sind auch die richtigen Lösungen für die Punktewertung verloren. Gerade eigene Fehler zu suchen, deren Ursachen zu analysieren und diese so in Zukunft zu vermeiden, kann im Mathematikunterricht ein sehr gewinnbringendes Vorgehen sein. Kompetenzen Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass Diagramme unterschiedlich skaliert sein können. entnehmen Werte aus Diagrammen unterschiedlicher Skalierung. stellen Tabellenwerte in Diagrammen unterschiedlicher Skalierung dar. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass Darstellungen in vorgegebenen Diagrammen fehlerhaft sein können. verwenden unterschiedliche Darstellungsformen von Daten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stärken während der Paararbeit ihre Kommunikations- und Teamfähigkeit. üben sich in der verbalen Präsentation und Begründen von Ergebnissen.

Diese Unterrichtseinheit setzt sich mit Marketing und Sponsoring von Sportvereinen am Beispiel der Feldschlößchen Brauerei auseinander. Die Schülerinnen und Schüler werden über die Interessen von Sponsoren und Gesponserten aufgeklärt und lernen, Werbebotschaften kritisch zu hinterfragen.Der Auftritt im Internet ist ein bedeutender Teil der Öffentlichkeitsarbeit eines Unternehmens. Am Beispiel der Webseite der Feldschlößchen Brauerei sollen Intention und Zielgruppe der werbewirksamen Informationen ermittelt und im Anschluss kritisch hinterfragt werden. Im Besonderen wird hier das Sponsoring von Sportvereinen als Marketing-Instrument thematisiert. Die Unterrichtseinheit versteht sich als Einführung in die Arbeits- und Berufswelt und als Vertiefung des Themas "Marketing" , stellt aber auch eine praktische Übung in Medien-Analyse unf Medien-Kritik dar. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die Inhalte und ihre Schlussfolgerungerungen völlig selbstständig, wechselweise aus der Perspektive der Unternehmen, der Sportvereine und der Konsumierenden. Die Unterrichtseinheit kann im Klassenzimmer oder Computer-Raum realisiert werden, sie eignet sich ebenfalls für den Einsatz im Distanz-Unterricht. Das Thema "Öffentlichkeitsarbeit als Marketing-Instrument" im Unterricht Eingebettet ist die Einheit in die Qualifikationsphase im Bereich Kommunikationspolitik, in der Werbung, Verkaufsförderung (Sales Promotion, Merchandising) und Öffentlichkeitsarbeit (Public Relations) als Instrumente thematisiert werden (Jahrgangsstufe 13, LK 13.2 Marketing, Hessen, Lehrplan Berufliches Gymnasium, Fachrichtung Wirtschaft, Fach Wirtschaftslehre, insbesondere Betriebswirtschaftslehre). Zielsetzung der Unterrichtseinheit ist die Vertiefung des Themas "Marketing" am konkreten Beispiel des Sponsorings von Sportveranstaltungen und Sportvereinen. Die Lernenden sollen die Vor- und Nachteile von Sponsoring aus unterschiedlichen Perspektiven erarbeiten und hinterfragen. Dabei steht das Hineinschlüpfen in unterschiedliche realitätsnahe Rollen im Vordergrund, um die Schülerinnen und Schüler zu einer hohen Identifikation mit den Problemstellungen und Dilemmata-Situationen der beteiligten Personen und Institutionen zu bewegen. Letztlich können die Lernenden dadurch erste Kompetenzen erwerben, um später in beruflichen Marketing-Kontexten qualifiziert mitwirken zu können. Didaktische Analyse Die Schülerinnen und Schüler sollen sich in einem konkreten, jugendnahen Szenario die Ausprägungen von Marketing-Maßnahmen im Bereich Sponsoring erarbeiten und deren Ziele und Wirkungen reflektieren. Wesentlich ist, dass die Lernergebnisse von den Lernenden eigenständig und konstruktivistisch in einem digitalen Umfeld, mit digitalen Mitteln entwickelt und in digitaler Form präsentiert und kommentiert werden. Methodische Analyse In dieser Unterrichtseinheit wird das Thema "Öffenlichkeitsarbeit als Marketing-Instrument" am Beispiel eines Unternehmens, das viele Sportvereine sponsort, erarbeitet. Die Untersuchung des Themas anhand echter Webseiten, Pressemeldungen und Zeitungsartikel, die durch schülergerechte Arbeitsmethoden in den Unterricht eingebunden werden, ermöglicht es den Lernenden, das Thema lebensnah und realitätsgetreu kennenzulernen. Das Hineinversetzen in verschiedene Akteure verlangt von den Schülerinnen und Schülern, diverse Medien zielführend einzusetzen. Zunächst verschaffen sie sich mit der Analyse der Webseite der Feldschlößchen AG einen Überblick über das Unternehmen und dessen Marketing-Strategie. Im Anschluss werden sie dazu aufgefordert, die Marketing-Strategie aus Sicht des Unternehmens zu vertreten und ihre Argumentation mithilfe einer PowerPoint-Präsentation zu unterstreichen. Indem in einem weiteren Arbeitsschritt ein Handy-Video in Gruppenarbeit erstellt wird, werden nicht nur die Interessen der Schülerinnen und Schüler gefordert; in der offen gestalteten Aufgabe ist auch ihre Kreativität gefragt. Die abwechslungsreichen Arbeitsformen und Methoden, die in der Unterrichtseineheit eingesetzt werden, motivieren die Lernenden. Umsetzung der Unterrichtseinheit im Distanz-Unterricht Die Unterrichtseinheit kann auch zu 100 Prozent online stattfinden. Die Schülerinnen und Schüler müssen lediglich über Internetanschluss und Endgeräte verfügen. Zentral ist, wie bei jedem Fern-Unterricht, ein gemeinsames Netzlaufwerk für kollaborative Produkterstellung (Teams, Lernplattformen, Intranet, notfalls auch Padlet oder Miro). Außerdem braucht man eine Kommunikationsplattform für den Unterricht und die Zusammenarbeit zwischen den Lernenden. Dies kann eine Video-Plattform oder eine andere Kommunikationsplattform sein. Für die Vorträge, Talkshow und Folgediskussionen ist eine Videoplattform unabdingbar. Eine spezielle Software für die Videobearbeitung ist nicht erforderlich, da die Handy-Videos in einer Sequenz gedreht werden sollen und nicht geschnitten und nachbearbeitet werden müssen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erkennen und bewerten den Internetauftritt und das Sponsoring von Unternehmen als Teil von Public Relations und zielgruppenadäquater Werbung. unterscheiden und hinterfragen Ziele, Arten und Formen von Sponsoring. begreifen die eigennützigen Zielsetzungen von Sponsoren und Gesponserten. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren, analysieren und bewerten Informationen im Internet. kooperieren online in Video-Konferenzen und gemeinsamen Netzlaufwerken und wirken online in Podiumsdiskussionen mit. erstellen Handy-Videos und stellen diese in gemeinsamen Laufwerken zur Diskussion. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren, entscheiden und präsentieren im Team. verständigen sich auf eine gemeinsame Haltung zu betriebswirtschaftlichen Fragestellungen. erläutern und begründen ihre persönliche Meinung in der Gruppe.