Schülerinnen und Schüler untersuchen mithilfe von Excel den Einfluss der Vorfaktoren a, b und c auf die Lage und das Aussehen von Parabeln.Quadratische Funktionen begegnen den Lernenden das erste Mal in der Jahrgangsstufe 9. Sie lernen hier, wie man Scheitelpunkte von Parabeln berechnen und aus Funktionsvorschriften ablesen kann und wie Parabeln geöffnet und verschoben sind. Erfahrungsgemäß fällt es Schülerinnen und Schülern immer wieder schwer, Funktionsvorschriften quadratischer Funktionen in die Scheitelpunktsform zu bringen. Dass man aber auch einer Funktionsvorschrift, die noch nicht in die Scheitelpunktsform gebracht wurde, ansehen kann, wie die Parabel verschoben und geöffnet ist, kann im Unterricht mithilfe von Excel anschaulich dargestellt werden. Unterrichtsverlauf und Fazit Die Voraussetzungen und der Einsatz der Excel-Datei werden erörtert. Die Darstellung eines Unterrichtsverlaufs gibt einen Einblick in die Anwendung von Excel in der Praxis. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Bedeutung des Vorfaktors a in der Funktionsvorschrift f(x) = ax 2 + bx + c erkennen und benennen können. erkennen, dass ein negatives (positives) Vorzeichen des Vorfaktors b eine Verschiebung der Parabel nach rechts (links) bewirkt, vorausgesetzt der Vorfaktor a ist positiv (negativ). den Einfluss des Vorfaktors c auf die Lage der Parabel angeben können. anhand vorgegebener Funktionsvorschriften angeben können, wie die Parabel geöffnet und verschoben ist. Thema Untersuchung von Parabeln mit Excel Autorin Sandra Schmidtpott Fach Mathematik Zeitraum 1-2 Unterrichtsstunden (je nach Excel-Vorkenntnissen) Zielgruppe Klasse 9 technische Voraussetzungen Rechner in ausreichender Menge für Partnerarbeit, Beamer Software Excel In den vorangegangenen Unterrichtsstunden haben die Schülerinnen und Schüler die Bestimmung der Scheitelpunktsform einer quadratischen Funktion und alle wesentlichen Eigenschaften und "Verschiebemöglichkeiten" von Parabeln kennen gelernt und vertiefend geübt. Dass man einer quadratischen Funktion, die nicht in Scheitelpunktsform gegeben ist, ansehen kann, wie sie geöffnet und ob sie gestreckt oder gestaucht ist, war den Schülerinnen und Schülern anschaulich klar. Dass man aber auch der Funktionsvorschrift bereits ansehen kann, ob die Parabel nach rechts oder links verschoben ist, bereitete den Schülerinnen und Schülern noch große Probleme. Hier sorgte Excel für Abhilfe. Die Schülerinnen und Schüler arbeiteten eine Stunde lang in Partnerarbeit am Rechner. Eine Einführung in Excel war nicht notwendig, da sie bereits mit dem Programm vertraut waren. Eine kurze Anleitung zur Bedienung des Makros war allerdings wichtig. Den Schülerinnen und Schüler wurde dabei erklärt, in welchen Spalten sie sehen, wie groß die jeweiligen Vorfaktoren a, b und c sind (hier B3, C3, D3). Die Schülerinnen und Schüler beobachteten zunächst, wie sich der Vorfaktor a auf eine Parabel auswirkt und welche Verschiebung der Vorfaktor c zur Folge hat. Da die Auswirkung von b auf das Aussehen der Parabel unmittelbar vom Vorfaktor a abhängt, bereitete die Interpretation häufig Probleme. Einige Schülerinnen und Schüler haben diese Differenzierung völlig außer Acht gelassen. Erst die Hilfestellungen der Lehrkraft oder Mitschüler machten sie darauf aufmerksam. Daraufhin konnten sie ihre falschen oder unvollständigen Lösungen selbstständig korrigieren oder ergänzen. Natürlich kann man den Einfluss der Vorfaktoren auf die Lage und das Aussehen der Parabel auch über das einfache Zeichnen verschiedener quadratischer Funktionen oder über rein mathematische Regeln und Gesetzmäßigkeiten erklären. Auch der Einsatz eines grafikfähigen Taschenrechners wäre an dieser Stelle möglich gewesen. Die Möglichkeit, durch den Einsatz der Excel-Datei und das einfache Verschieben von Scroll-Leisten verschiedene Parabeln unmittelbar zu erzeugen und die Auswirkungen der Vorfaktoren a, b und c zu beobachten, hat sich sehr positiv auf das Verständnis der Zusammenhänge ausgewirkt. Man muss sich jedoch bewusst sein, dass durch das Arbeiten mit der Excel-Datei nur der Grundstein zum Verständnis gelegt wird - das exakte Berechnen muss im Unterricht vertiefend geübt werden.

Kann die Nutzung von Smartphones dem Nackenbereich ernsthaft schaden? In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die Kräfte kennen, die auf die Wirbelsäule einwirken. Neue Forschungen haben ergeben, dass der Gebrauch des Smartphones unseren Nackenbereich ernsthaft schädigen kann. Das Beugen des Halses in jenem Winkel übt eine große Belastung auf die Wirbelsäule aus und kann ernsthafte Schäden verursachen. In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die Kräfte kennen, die auf die Wirbelsäule einwirken. Anschließend entwickeln sie einen Plan zur Ursachenrecherche für den "SMS Hals", bevor sie sich mit möglichen Lösungsansätzen beschäftigen. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Experimentelle Fähigkeiten und Recherchen: Auswählen, planen und durchführen der am besten geeigneten wissenschaftlichen Untersuchungen, um Prognosen testen und Variablen identifizieren zu können. Physik Kräfte: Nutzung von Kräftepfeilen in Diagrammen, ausgeglichene und unausgeglichene Kräfte. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Handys" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Handys - Eine Gefahr für den Nacken?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler bestimmen die Kräfte, die auf Objekte einwirken. erklären ein wissenschaftliches Problem und entwickeln einen Rechercheplan. Problemstellung Zeigen Sie Folie 2 der PowerPoint-Präsentation um darzustellen, dass die Nutzung des Handys zum Schreiben von Textnachrichten, zum Videoschauen oder zur Internetnutzung dem Nackenbereich ernsthaft schaden kann. Zeigen Sie Folie 3 der PPT zur Veranschaulichung der immensen zusätzlichen Kraft, die auf die Wirbelsäule einwirkt, wenn der Kopf nach vorne gebeugt ist. Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler nach ihren ersten Gedanken zu dieser problematischen Frage: Werden sie ihr Handy seltener benutzen, um Schädigungen im Nackenbereich zu vermeiden? Zeigen Sie ihnen die Lernziele auf Folie 4 der PPT. Themenstellung Zeigen Sie Folie 5 der PPT, auf der zwei verschiedene Positionen die Kräfte darstellen, die von oben auf den Hals einwirken. Die Schwerkraft ist in beiden Fällen gleich und verhält sich vertikal nach unten. Die Kraft, die durch die Nackenmuskulatur ausgeübt wird, um den Kopf in Position zu halten, ist mit gebeugtem Hals viel größer - im Diagramm wird diese größere Kraft durch einen längeren Pfeil dargestellt. Die Schülerinnen und Schüler können den Unterschied fühlen, wenn sie ihre Köpfe beugen. Die resultierende Kraft wirkt auf die Spitze der Wirbelsäule und wird durch die entsprechenden Pfeile dargestellt. Diese Pfeile zeigen die Richtung der resultierenden Kraft an. Ihre relativen Längen zeigen die relativen Ausmaße an. Die Lernenden zeichnen Parallelogramme, um die Größe und Richtung der resultierenden Kraft herauszufinden. Zeigen Sie Folie 6 der PPT und bitten Sie die Lernenden, die Frage, in welcher Position die Kraft auf den Hals größer ist, gruppenweise zu besprechen. Die Kraft auf die Wirbelsäule in Position A ist größer, da die Muskeln mehr Kraft aufwenden müssen, um den Kopf in dieser Position zu halten. Durch den längeren Pfeil der resultierenden Kraft wird dies dargestellt. Gruppenarbeit Zeigen Sie Folie 7 der PPT, um die Hauptaufgabe zu erläutern. Geben Sie jeder Gruppe ein Kartenset, das aus SI1 und Exemplaren von SI2a und SI2b ausgeschnitten wurde. Auf Wunsch können Sie Ihren Schülerinnen und Schülern SI3 geben, was Ihnen die Möglichkeit zur Beurteilung ihres Verständnisses gibt. Mögliche Antworten können sein: Variablen A, B, E, F, G und H könnten die Folgen beeinflussen. Beste Arten zur Datensammlung: A - eine App gestalten; B - Messung mit einer App, die die Neigung bestimmen kann oder einem Winkelmesser und Schnurlot; E und F - Daten aus Fachzeitschrift; G - Diagramm; H - nicht isoliert messbar. Die Schüler können überlegen, wie sichergestellt werden kann, dass die Daten so zuverlässig wie möglich sind. Wenn Sie möchten, können die Schüler für Variable B Daten sammeln, indem sie Winkelmesser und Schnurlot oder eine App, die die Neigung messen kann, nutzen. Die Schülerinnen und Schüler messen den Nackenwinkel (B). Dazu verwenden sie das Diagramm, um die entsprechende Kraft an der Spitze der Wirbelsäule zu finden (G). Anschließend sollen sie herausfinden, wie groß die Kraft sein muss, die auf die Spitze der Wirbelsäule ausgeübt wird, um Schäden zu verursachen (F) und auch die Zeit, die der Hals aushält, ehe diese Kraft Schäden verursacht (E). Dann wird die Zeit mit der Dauer, die Schülerinnen und Schüler für ihr Handy aufwenden, verglichen (A). Zeigen Sie Folie 8 der PPT. Die Gruppen nutzen die gesammelten Informationen zur Lösung der problematischen Frage: Wirst du dein Handy weniger benutzen, um deinen Hals vor Schäden zu bewahren? Warum?

Diese Unterrichtseinheit bietet eine Einführung in das Thema E-Commerce. E-Procurement, E-Mall und Power-Shopping - diese Begriffe aus der Welt des E-Commerce finden zunehmend Eingang in die Betriebswirtschaftslehre. E-Commerce-Aspekte tangieren nahezu alle Fragestellungen des Unterrichts in Betriebswirtschaftslehre und Informationswirtschaft und sind als Unterrichtsthema in kaufmännischen Bildungsgängen heute unverzichtbar.Vielfach ist bei Schülerinnen und Schülern ein hohes Interesse zu erkennen, sich mit diesen Inhalten zu beschäftigen, jedoch mangelt es vielfach an fundierten Kenntnissen und kritischer Distanz. In dieser Unterrichtsreihe wird systematisch die notwendige Terminologie erarbeitet, das Beziehungsgefüge der Akteure im E-Commerce untersucht und exemplarisch das Anwendungsspektrum betrachtet. Die Reihe liefert die Basis für ein strukturiertes weiteres Arbeiten mit Schülerinnen und Schülern, wobei bildungsgangspezifische Ausrichtungen offen bleiben.Die Reihe ist für circa drei Doppelstunden angelegt. Dieser Beitrag umfasst Kommentare zu den einzelnen Unterrichtssequenzen und entsprechende Arbeitsblätter. Diese Reihe eignet sich mit Modifikationen für alle Schülerinnen und Schüler eines kaufmännischen Berufskollegs, da man sie jedem Niveau anpassen kann. Die Vorbereitungszeit für die Lehrerin oder den Lehrer ist gering (sofern er/sie sachkundig ist). Falls Sie sich in die Thematik selbst einarbeiten müssen, reicht es zunächst, wenn Sie selbst die Arbeitsschritte auf den Arbeitsblättern nachvollziehen.Die Schülerinnen und Schüler sollen durch eigene Internetrecherche ihre bisherigen Ansichten zu E-Commerce erweitern erkennen, dass Informationsrecherchen gemeinsame Vereinbarungen (Definitionen) ermöglichen und Diskussionen erleichtern erkennen, welche Motive Institutionen haben können, im Internet Informationen über E-Commerce zu publizieren die beteiligten Akteure in E-Commerce-Prozessen identifizieren und deren Interessen nachvollziehen können Anwendungen des E-Commerce abzuleiten und beschreiben zu können das Beziehungsgeflecht der Akteure in einer Beziehungsmatrix darstellen, um daraus typische Anwendungen des E-Commerce ableiten und beschreiben zu können erkennen, dass Geschäftsmodelle im E-Commerce nicht zwingend in Konkurrenz zu klassischen Geschäftsmodellen stehen, sondern diese zum Teil ergänzen können berufliche Bezüge herstellen, um sich zum Beispiel Anforderungen an Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter vorzustellen Arbeitsschritt I Das Arbeitsblatt 1 soll helfen, den Schülern und Schülerinnen die Dimensionen von E-Commerce zu verdeutlichen. Ausgangspunkte sind ihre individuellen und intuitiven, z. T. unscharfen Vorstellungen von E-Commerce. Ein lockerer Gedankenaustausch zwischen ihnen soll dazu führen, ihre eigenen Ansichten und Auffassungen zum Thema zu sammeln und stichwortartig zu fixieren. Hier bringen sie ihr vermutlich unstrukturiertes und unreflektiertes Vorwissen ein, das nach Durchlaufen der nachfolgenden Unterrichtsphasen zu strukturierten Erkenntnissen führen soll. Die Kartenabfrage eignet sich hier besonders, um zu möglichst vielen Sichtweisen zu kommen. Die gesammelten Karten (an Pinnwand oder Tafel) können von den Schülern und Schülerinnen (gemeinsam mit dem Lehrer/der Lehrerin) in thematischen Clustern geordnet werden, woraus erste Definitionsversuche (Arbeitsdefinitionen) abgeleitet und festgehalten werden können. Ergebnis I Die Schüler und Schülerinnen haben eine oder mehrere Definitionen zu E-Commerce formuliert, die ausschließlich durch ihre eigenen Überlegungen entstanden sind. Tipp: Es ist damit zu rechnen, dass die Schüler und Schülerinnen an dieser Stelle E-Commerce lediglich als Prozess des virtuellen Einkaufs aus der Perspektive des Endverbrauchers definieren (Einkauf bei einem Online-Shop). Betriebswirtschaftliche Überlegungen aus der Sicht von Unternehmen, die E-Commerce betreiben, sind hier in der Regel nicht zu erwarten. Die Lehrkraft sollte hier abwarten und nicht intervenieren. In den nächsten Arbeitsschritten werden die Schüler und Schülerinnen schon erkennen, dass in E-Commerce-Prozesse auch andere Akteuere involviert sein können. Arbeitsschritt II In dieser Phase nutzen die Schüler und Schülerinnen das Internet als Informationsquelle. Über eine gezielte Internetrecherche finden sie zusätzliche Informationen zum Thema und nutzen sie. Diese Datenbasis wird aufbereitet und verdichtet, so dass am Ende der Doppelstunde die Klasse eine fachlich korrekte Erklärung für die Dimensionen, und einige typische Anwendungen von E-Commerce verfügbar hat. Die Antwort auf die Frage "Wer steht hinter dieser Web-Site?" soll dazu beitragen, die Validität der gefundenen Informationen zu bewerten. Der Lehrer/die Lehrerin sollte hierzu den Impuls geben, darüber nachzudenken, welche Interessen die Organisation durch das Betreiben der Website verfolgt. Die aufbereiteten Informationen (Definitionen und Stichworte zu E-Commerce) sind zu sammeln und ggf. zu diskutieren. Eine erweiterte Definition ist durch die Schüler und Schülerinnen zu formulieren, die als Arbeitsbasis für die folgenden Stunden genutzt werden kann (hierbei muss der Lehrer/die Lehrerin ggf. helfend intervenieren). Der Informationszugewinn für die Schüler und Schülerinnen, der durch die Recherche gewonnen wurde, ist durch einen Vergleich mit den Ergebnissen aus Arbeitsschritt 1 herauszustellen ("Unsere Definition wird immer präziser!"), um die Recherche zu bewerten (zu rechtfertigen). Insbesondere sollen hier aber auch (auf Basis der gesammelten Stichworte) die Akteure sowie typische Prozesse und Anwendungen im E-Commerce erkennbar werden. Ergebnis II Zum Stundenende wird eine möglichst weitgehende aber verständliche Definition für E-Commerce als Basis für künftiges Arbeiten vereinbart. Die Schüler und Schülerinnen erkennen durch diese Definition die verschiedenen Dimensionen des E-Commerce und kennen im Ansatz einige E-Commerce-Prozesse sowie die daran beteiligten Akteure. Die Schüler und Schülerinnen haben erkannt, dass durch zusätzliche Informationen (Internetrecherche) die Sichtweisen auf Phänomene vermehrt werden kann und dass gemeinsame begriffliche Strukturen zur Diskussion erforderlich sind. Wichtig: Die Pinnwand mit den gesammelten Ergebnissen sollte auch in den folgenden Stunden verfügbar sein! Arbeitsschritt III Die in der letzten Doppelstunde gewonnenen Erkenntnisse der Schüler und Schülerinnen werden in dieser Phase wiederholt, strukturiert und verdichtet. Hierzu ist Arbeitsblatt 2 zu verteilen. Dieses Arbeitsblatt dient der Sicherung des letzten Unterrichtsergebnisses und kann als künftige Arbeitsbasis verwendet werden. Nun haben die Schüler und Schülerinnen den Auftrag, herauszuarbeiten, welche Akteure beim E-Commerce beteiligt sind. Entscheidend ist hier, herauszustellen, dass bei E-Commerce-Prozessen immer zwei Akteure beteiligt sind. Diese Akteure können Endverbraucher (C=Customer) sein (intuitive Sichtweise, die zu Beginn der letzten Doppelstunde von den Schülern vertreten wurde) als auch Unternehmen (B=Business) und Institutionen der öffentlichen Verwaltung bzw. staatliche Organisationen (G=Government). Je nach Initiierung und Ablauf des E-Commerce-Prozesses können somit in einer Beziehungsmatrix die Akteure strukturiert werden. Diese Beziehungen bilden die Teilbereiche des E-Commerce. Somit kann z. B. ein E-Commerce-Prozess zwischen Unternehmen als B-to-B- (B2B-) Beziehung bezeichnet werden, analog B2C, B2G usw. (Vgl. Übersicht 1) Die Beziehungsmatrix wird als Arbeitsblatt ausgegeben und inhaltlich mit Erläuterungen und Beispielen gefüllt. Ergebnis III Die Schüler und Schülerinnen sind in der Lage, eindeutig Akteure des E-Commerce zu identifizieren und Beziehungen zwischen den Akteuren herzustellen. Sie ordnen die Beziehungen der gängigen Terminologie des E-Commerce zu und können typische Beispiele erläutern. Sie erkennen (zumindest in Ansätzen) das Potential von E-Commerce und sind fähig, Auswirkungen von E-Commerce aus der Sicht der jeweiligen Akteure zu skizzieren. Arbeitsschritt IV In dieser Stunde geht es darum, die Vielfalt der Geschäftsprozesse im E-Commerce aufzuzeigen. Es sollen typische Geschäftsmodelle in ihren prinzipiellen Strukturen erarbeitet werden und aus den Perspektiven der beteiligten Akteure hinsichtlich ihrer betriebswirtschaftlichen Bedeutung ansatzweise reflektiert werden. Hierzu sind alternative Wege denkbar. Z. B. könnte aus den bisherigen Arbeitsergebnissen eine Tabelle von Geschäftsmodellen abgeleitet werden. Hierzu sind aus dem Internet entsprechende Definitionen bzw. Erläuterungen und Beispiele zu recherchieren und in einer Übersicht (Arbeitsblatt 3) zu sammeln (ggf. arbeitsteilig). Als Quelle eignen sich z. B. www.www-kurs.de (hier "Glossar" aufrufen), www.ecin.de (Diese Seite ist den Schülern bereits aus der vorletzten Doppelstunde bekannt, hier "E-Know-how" aufrufen). Möglich ist auch, die Tabelle (Arbeitsblatt 3 bzw. Übersicht 2) vorzugeben und die Schüler und Schülerinnen arbeitsteilig eine betriebswirtschaftliche Würdigung der Geschäftsmodelle anfertigen zu lassen (Arbeitsauftrag: Versetzen Sie sich in die Lage der beteiligten Akteure und beurteilen Sie unter betriebwirtschaftlicher Perspektive Vor- und Nachteile sowie Kosten- und Nutzenpotentiale der Geschäftsmodelle!) Ergebnis IV Die Schüler und Schülerinnen sind in der Lage, typische Geschäftsmodelle des E-Commerce zu beschreiben (vgl. Arbeitsblatt 4) und die Interessen der beteiligten Akteure einzuschätzen. Sie erkennen, dass E-Commerce letztlich keine grundsätzlich neuen Geschäftsprozesse beinhaltet, sondern häufig konventionelle Geschäftsprozesse unter Nutzung der Infrastruktur des Internets modifizieren. Im Nachfolgenden sehen Sie in Auszügen die Arbeitsaufgaben für die Schülerinnen und Schüler. Wer zum ersten Mal den Begriff Electronic Commerce hört, verbindet damit bestimmte individuelle Vorstellungen. Auch Sie haben diesen Begriff sicher schon einmal gehört oder gelesen. Wir möchten heute herausarbeiten, was eigentlich E-Commerce genau ist und welche konkrete Bedeutung E-Commerce für uns bzw. für Unternehmen hat. Hierzu führen wir eine Kartenabfrage durch, um möglichst umfassende Ergebnisse zu erhalten. Machen Sie sich Gedanken über Ihre persönliche Vorstellung von E-Commerce und diskutieren Sie ca. 5 Minuten mit Ihrem Nachbarn (Partner) darüber. Schreiben Sie auf den ausgeteilten Karten jeweils ein Stichwort, das Sie spontan mit E-Commerce in Verbindung bringen und heften Sie die Karten an die Pinnwand. Studieren Sie gemeinsam die gesammelten Stichworte und leiten Sie daraus eine eigene Definition für E-Commerce ab. Arbeiten Sie gemeinsam mit Ihrem Partner. Ihre Definition sollte höchstens aus zwei Sätzen bestehen. Notieren Sie Ihre Definition auf einem gesonderten Blatt. E-Commerce ist bereits fester Bestandteil der betrieblichen Realität. Deshalb gibt es verschiedene Organisationen, die zu diesem Thema Informationen liefern. Aufgaben: Rufen Sie folgende Websites auf: Notieren Sie, welche Organisation hinter den Web-Sites steht. Suchen Sie in den Seiten nach verständlichen Definitionen von E-Commerce und Beispielen für E-Commerce-Prozesse und notieren Sie diese Definitionen und Beispiele (markieren und ausdrucken, Quelle angeben!). Führen Sie nun eine kurze Recherche mit einer Suchmaschine durch, geben Sie als Suchbegriffe ein: "e-commerce, definition" und dokumentieren Sie Ihr Ergebnis. Die Aktivitäten des E-Commerce sind, wie wir herausgefunden haben, höchst unterschiedlich und sehr vielschichtig. Um einen Überblick zu erhalten, ist eine Gliederung sinnvoll. Aufgabe: Durchforschen Sie die Stichwortsammlung und arbeiten Sie heraus, wer (Personen, Institutionen, Organisationen, Unternehmen) an den jeweiligen E-Commerce-Prozessen (E-Commerce-Anwendungen, -Nutzungen o. ä.) beteiligt ist. Wenn wir die bekannten E-Commerce-Prozesse nach den Beteiligten untersuchen, erkennen wir, dass bei allen E-Commerce-Prozessen mindestens zwei Akteure vorhanden sind. Aufgabe: Ordnen Sie die gesammelten E-Commerce-Anwendungen folgenden Akteuren zu: Unternehmen Endverbraucher, Bürger Behörden und staatliche Einrichtungen

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Exoplaneten" erarbeiten sich die Lernenden zwei wichtige Nachweismethoden extrasolarer Planeten. Zum einen die Transitmethode und zum anderen das Verfahren der Radialgeschwindigkeitsanalyse. Die Arbeitsblätter nehmen Bezug auf ein Poster zur Vergabe des Nobelpreises 2019 für Physik. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden.Der erste Nachweis eines Exoplaneten (51 Pegasi b) gelang 1995 mithilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode. Viele weitere Entdeckungen weit entfernter Planeten und Planetensysteme sollten folgen, wobei ein großer Teil dieser Objekte mithilfe der Transitmethode aufgespürt wurde. Die Unterrichtseinheit thematisiert daher beide Methoden, wobei Computersimulationen und Originaldaten einen besonders motivierenden und schüleraktivierenden Unterricht ermöglichen. Diese Unterrichtseinheit ist in Zusammenarbeit mit dem Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger in Lindau entstanden, das mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Forschung Schülerinnen und Schülern, Studierenden sowie dem wissenschaftlichen Nachwuchs näherbringen möchte. Die Unterrichtseinheit ergänzt dabei das Materialangebot der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträgertagungen um konkrete Umsetzungsvorschläge für die Unterrichtspraxis in den Sekundarstufen. Weitere Unterrichtseinheiten aus diesem Projekt finden Sie im Themendossier Die Forschung der Nobelpreisträger im Unterricht . Das Thema "Exoplaneten" im Unterricht Die Unterrichtseinheit verbindet Inhalte der Oberstufen-Physik (beispielsweise den Dopplereffekt, die Aufnahme und Interpretation von Spektren sowie die Darstellung und Auswertung von Daten) mit interessanten Fragen der modernen Astronomie. Dadurch werden Inhalte des Physik-Unterrichts in einen stark motivierenden und anwendungsorientierten Kontext gestellt. Vorkenntnisse Im Unterricht sollte die Wellen-Eigenschaft des Lichts bereits behandelt worden sein. Speziell sollten Kenntnisse vorhanden sein, wie man Lichtspektren aufnimmt (Prisma oder optisches Gitter) und auswertet. Didaktische und methodische Analyse Die Tatsache, dass man aus dem äußerst spärlichen Licht, das uns von weit entfernten Sternen erreicht, auf die Existenz extrasolarer Planeten schließen kann, stellt ein faszinierendes Thema dar, das in hohem Maße motivierende Impulse in den Physik- oder Astronomie-Unterricht einbringen kann. Die beiden Methoden zum Nachweis von Exoplaneten stellen inhaltlich und didaktisch unterschiedliche Anforderungen an die Lernenden. So ergibt die Transitmethode recht schnell eine anschauliche Vorstellung von dem Verfahren, wobei sich die Computersimulation als hilfreiches didaktisches Werkzeug erweist. Auch die Auswertung realer Transitkurven ist nicht besonders schwierig, zumal ein Beispiel Schritt für Schritt vorgerechnet wird. Die Radialgeschwindigkeitsmethode ist dagegen um einiges komplexer. So müssen der Dopplereffekt und die Spektralanalyse des Sternenlichts gut verstanden werden. Zudem ergeben sich unter Umständen Probleme bei der räumlichen Vorstellung, wenn es darum geht, den Einfluss der Inklination der Bahnebene der Planetenbahn zu verstehen. Auch hier erweist sich eine Computersimulation als äußerst hilfreich, da das Programm nicht nur die Entstehung der Geschwindigkeitskurven veranschaulicht, sondern darüber hinaus die Variation verschiedener Parameter erlaubt. So erhalten die Lernenden einen nahezu spielerischen und dennoch fachlich seriösen Zugang zu den komplexen Zusammenhängen. Interessant sind die Ergebnisse, welche die Lernenden für den Exoplaneten "51 Pegasi b" im Arbeitsblatt 4 erhalten: Eine Planetenmasse, die der des Jupiters entspricht, hingegen eine Umlaufbahn, deren Radius gerade mal 5 % der Astronomischen Einheit (Abstand Erde-Sonne) beträgt. Damals war das eine große Überraschung für die Astronomen, denn man war bis dahin doch eher davon ausgegangen, dass Planetensysteme ähnlich aufgebaut sein müssten wie unser Sonnensystem, also dass die Planeten mit kleiner Masse nahe dem Stern und die mit großer Masse weit entfernt zu finden sind. Die Entdeckung von "51 Pegasi b" bewies, dass es offenbar auch völlig anders sein kann. Es lohnt sich, auch im Unterricht auf diesem Aspekt einzugehen. Überhaupt eröffnet die Unterrichtseinheit den Einstieg in detaillierte und umfangreichere Recherchen zu den Themen Exoplaneten, habitable Zonen und Suche nach der Erde 2.0. Hier ergeben sich äußerst spannende und motivierende Aufgabenstellungen für Referate, Facharbeiten oder besondere Lernleistungen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen die Transitmethode zum Nachweis von Exoplaneten kennen und den Einfluss der Randverdunkelung der Sternenscheibe auf die Form der Lichtkurven. lernen den optischen Dopplereffekt kennen und wenden ihn an, um die Entstehung der Radialgeschwindigkeitskurven zu verstehen. werten eine Radialgeschwindigkeitskurve aus und bestimmen so die Masse des Exoplaneten Pegasi 51 b. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren im Internet und sammeln, sortieren und bewerten Informationen. verwenden Computersimulationen. binden Informationen eines Posters in ihre Lösungen ein. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Aufgaben in Partner- und Gruppenarbeit. tauschen Informationen und Messergebnisse untereinander aus. diskutieren und hinterfragen Lösungen im Plenum.

Schülerinnen und Schüler sollen sich im Rahmen des Themas Diabetes mit der Wirkung von Hormonen, mit Peptidhormonen, Signalkaskaden und Immunreaktionen auseinandersetzen. Dabei helfen Recherchen im vorgegebenen Material und im Internet, entweder auf vorgegebenen Webseiten oder mithilfe von Suchmaschinen.Die Unterrichtseinheit soll den Lernenden die Ursachen für eine Diabetes-Erkrankung näher bringen und das Grundverständnis für den Umgang mit einer solchen Behinderung wecken. Diabetiker müssen ihren Blutzuckerspiegel ständig beobachten und einstellen. Das ist aufgrund der heutigen maßgeschneiderten Insuline mit langer oder kurzer Wirkzeit sehr viel leichter als früher. Die Vielfalt der möglichen Ursachen für Altersdiabetes wird deutlich, wenn man das Prinzip einer Signalkaskade verstanden hat und weiß, dass kein Bausteinchen der Signalkette fehlen darf. Die Schülerinnen und Schüler erlangen Kompetenzen im inhaltlichen, methodischen und sozialen Bereich.Voraussetzung für die Durchführung dieser Unterrichtseinheit ist die grundsätzliche Kenntnis der Hormonwirkung, der Wechselwirkung zwischen Enzym und Substrat (Spezifität der Bindungsstelle) sowie des Zuckerstoffwechsels. Unterrichtsverlauf und Materialien In arbeitsteiliger Partnerarbeit beschäftigen sich die Lernenden mit verschiedenen Diabetes-Themen. Ihre Ergebnisse präsentieren sie den Mitschülerinnen und Mitschülern. Die Schülerinnen und Schüler wissen, dass Diabetes mellitus eine Stoffwechselerkrankung ist, die verschiedene Ursachen haben kann und können diese Ursachen benennen können die Regelung des Blutzuckerspiegels und das Zusammenwirken von Insulin und Glucagon durch einen einfachen Regelkreis darstellen können das Prinzip der Signalkaskade auf den Insulinrezeptor anwenden können den Zusammenhang zwischen Autoimmunreaktion und Diabetes Typ I mithilfe einer Immunantwort skizzieren. können die Fortschritte in der heutigen Diabetes-Forschung benennen und maßgeschneiderte Insuline und ihre Wirkungen beschreiben. können im Internet Kriterien geleitet recherchieren und die wesentlichen Punkte ihrer Recherche verschriftlichen. können recherchierte Materialien adressatenbezogen aufbereiten und anderen vortragen. Einstieg Als motivierender Einstieg in die Thematik eignet sich zum Beispiel ein Video aus der Mediathek des Deutschen Diabeteszentrums in Düsseldorf. Dort sind auch Fallbeispiele integriert. Die Videos stehen online zur Verfügung: Deutsches Diabeteszentrum (DDZ), Düsseldorf Auf der DDZ-Webseite finden Sie Videosequenzen (Presse und Öffentlichkeit / Mediathek / Videos) zu verschiedenen Diabetes-Themen. Partner- oder Gruppenarbeit Nach dem Einstieg empfehle ich Partnerarbeit zur inhaltlichen Recherche, wobei die Arbeitsblätter als Aufgabenstellungen für fünf Gruppen geeignet sind. In größeren Kursen können die Arbeitsblätter auch redundant bearbeitet werden. Alternativ ist auch Gruppenarbeit möglich, wobei sich außer der Beschäftigung mit den Faktoren, die den Blutzuckerspiegel beeinflussen, eine Gruppe mit Autoimunreaktionen, eine mit der Hormonwirkung und eine mit dem Insulinrezeptor und der Signalkaskade beschäftigen kann. Auch weitere Einteilungen sind je nach Vorwissen und Leistungsfähigkeit der Schülerinnen und Schüler denkbar. Schülervorträge Die Ergebnisse werden didaktisch aufbereitet und zu Schülervorträgen verwendet. Ausführliche Hinweise zum Unterrichtsverlauf finden Sie in dem Verlaufsplan, Diabetes ? Grundlagen der Krankheit (Pop-up) der Unterrichtseinheit. Bickel, H. et al. Natura Oberstufe, Neurobiologie und Verhalten (1997), Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 62 bis 69. Bickel, H. et al. Natura: Biologie f. Gymnasien Band 3b, 12. und 13. Schuljahr NRW (2001), Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 284 bis 293. Bickel, S., Krull, H.-P., Wedershoven, B. Natura Schwerpunktvorhaben 3b NRW (2002) Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 85 bis 96. Beyer, I. et al. Natura Biologie für Gymnasien, Oberstufe (2005) Ernst Klett Verlag Stuttgart; Seite 260 bis 265. Kattmann, U. Glucose im Fließgleichgewicht, Unterricht Biologie 158 (1990), Friedrich-Verlag Velber, Seite 32 ff. Ruppert, W. Insulin - vom Molekül zum Menschen, Unterricht Biologie 229 (1997), Friedrich-Verlag Velber, Seite 44 ff. Zürcher, S. Insulin und der Glucose-Stoffwechsel - Diabetes mellitus, Unterricht Biologie 331 (2008), Friedrich-Verlag Velber, Seite 22 ff. Conrad B, Weidmann E, Trucco G, Rudert WA, Behboo R, Ricordi C, Rodriquez-Rilo H, Finegold D, Trucco M. Evidence for superantigen involvement in insulin-dependent diabetes mellitus aetiology; Nature, 1994 Sep 22;371(6495):351-5. Über diesen Link gelangen Sie zurück zur Startseite der Unterrichtseinheit "Diabetes - Grundlagen der Krankheit".

Im Rahmen eines BlogQuests - ein WebQuest, der mit einem Blog erstellt wurde - informieren sich Schülerinnen und Schüler aus verschiedenen Blickwinkeln über Vor- und Nachteile der Kraftstoffalternative zu herkömmlichen Diesel oder Benzin.Das Biodiesel-BlogQuest beschäftigt sich mit dem Problem, dass die Preise für Benzin und Diesel stetig steigen. Es handelt von einem berufstätigen Mann namens Karl, der eines Morgens aus dem Radio die Information erhält, dass die Erdölpreise wieder einmal gestiegen sind und somit die Benzin- und Dieselpreise einen neuen Höhepunkt erreichen werden. In dem BlogQuest nehmen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Interessensstandpunkte ein und nehmen als Experten an einem Symposium zum Thema Biodiesel teil. Abschließend wird die ganzheitliche Betrachtung des Themas in Form von Zeitungsartikeln zu Papier gebracht. Relevanz des Themas im Unterricht Um auch weiterhin mobil zu bleiben, ist es wichtig, alternative Treibstoffe für Kraftfahrzeuge zu finden. Eine Möglichkeit bietet hier der Biodiesel. Ein Vorteil stellt der Bezug zur aktuellen Forschung dar. Derzeit gibt es in der EU mehrere wissenschaftliche Arbeitsgruppen, welche an der Optimierung des regenerativen Kraftstoffs arbeiten. Dies zeigt, dass Biodiesel in den Augen vieler Wissenschaftler eine Zukunft hat. Auch politisch ist das Thema Biodiesel aktuell, da zum Beispiel die obligatorische Beimischung von Biodiesel zu fossilem Diesel gesetzlich geregelt ist. Die wirtschaftliche und politische Aktualität wie auch die Verknüpfung zum Alltag der Schülerinnen und Schüler können die Motivation steigern. Ansätze zum unterrichtlichen Einsatz Zur Durchführung des BlogQuests gibt es zwei mögliche Ansätze: als Gruppenpuzzle oder als Einzelarbeit innerhalb der Gruppe. Beide Varianten werden in den Hinweisen zum Ablauf erläutert. Lehrplanbezug und Voraussetzungen Die Einordnung des WebQuests in die Lehrpläne von Hauptschule und Realschule sowie in die Typologie des WebQuest-Erfinders Bernie Dodge wird dargestellt. Hinweise zum Unterrichtsverlauf Zeiteinteilung und Ablauf der Unterrichtseinheit werden skizziert. Selbst gesteuertes, problemlösendes und (quellen-)kritisches Arbeiten stehen dabei im Mittelpunkt. Die Schülerinnen und Schüler sollen gemäß der Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss am Beispiel des Themas Biodiesel Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichen Entwicklungen und Erkenntnissen der Chemie aufzeigen. (E8) zum Thema Biodiesel unterschiedliche Internetquellen für ihre Recherchen nutzen. (K1) die Ergebnisse ihrer Internetrecherche situationsgerecht und adressatenbezogen präsentieren. (K7) fachlich korrekt und folgerichtig argumentieren. (K8) ihre Arbeit als Team planen, strukturieren, reflektieren und präsentieren. (K10) einen Zweig der Automobilindustrie darstellen, in denen chemische Kenntnisse zum Thema Wasser und Wasserstoff bedeutsam sind. (B1) gesellschaftsrelevante Aussagen aus unterschiedlichen Perspektiven diskutieren und bewerten. (B5) Thema Ist Biodiesel eine Alternative zu fossilen Kraftstoffen? Autoren Melina Hermsen, Silke Weiß; überarbeitet von Stephen Amann, Sven-Heiko Bubel, Rolf Goldstein Fach Chemie Zielgruppe 9. Klasse Gymnasium, 10. Klasse Realschule, 9. Klasse Hauptschule Zeitraum 5 Stunden Technische Voraussetzungen Computer, Internetzugang, Schreibprogramm, Mindmap-Programm (beispielsweise Freemind oder MindManager) 8.6 Wasser und Wasserstoff (Wasserstoff als möglicher Energieträger) Als Arbeitsmethode wird das eigenständige Informieren zum Thema "Wasserstoff als möglicher Energieträger" empfohlen. 8.6 Ohne Wasser kein Leben (Eigenschaften von Wasserstoff ) Als Arbeitsmethode wird die Internetrecherche zum Thema Energiequellen der Zukunft empfohlen. Hessisches Kultusministerium (Herausgeber): Lehrplan Chemie. Bildungsgang Hauptschule, Jahrgangsstufen 5 bis 9/10. 2002 Hessisches Kultusministerium (Herausgeber): Lehrplan Chemie. Bildungsgang Realschule, Jahrgangsstufen 5 bis 10. 2002 Hessisches Kultusministerium (Herausgeber): Lehrplan Chemie. Gymnasialer Bildungsgang, Jahrgangsstufen 8 bis 13. Sekretariat der Ständigen Konferenz der Länder in der Bundesrepublik Deutschland (Herausgeber): Beschlüsse der Kultusministerkonferenz. Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss. München/Neuwied: Luchterhand, 2005 Technische Voraussetzungen Die BlogQuest-Materialien dieser Unterrichtseinheit sind HTML-Seiten, die mit jedem gängigen Browser betrachtet werden können. Pro Kleingruppe sollte mindestens ein Computer mit Internetzugang vorhanden sein. Sollte ein Programm zur Erstellung von Mindmaps genutzt werden, ist vor Beginn des BlogQuests eine Einführung in den Umgang mit dem Programm für die Schülerinnen und Schüler notwendig. Beispielsweise kann das kostenfrei zu beziehende Programm FreeMind Verwendung finden. Fachliche Voraussetzungen Wasser mit seiner chemischen Zusammensetzung wird direkt zuvor im Unterricht behandelt. Dabei wird Wasserstoff als Zersetzungsprodukt des Wassers eingeführt. Aufgabentyp "Informationen zusammenstellen" und "Sachverhalte analysieren" WebQuests können nach ihrem Erfinder Bernie Dodge unterschiedlichen Aufgabentypen zugeteilt werden (WebQuest: A Taxonomy of Tasks, 2002). Der hier vorgestellte WebQuest lässt sich dem Aufgabentyp "Entscheidungen treffen" (Judgement Tasks) zuordnen. Dieser Aufgabentyp beinhaltet Kompetenzen aus anderen Aufgabentypen wie "Informationen zusammenstellen" (Compilation Tasks) und "Sachverhalte analysieren" (Analytical Tasks). Auch der Journalistic Task wird in diesem WebQuest mit einbezogen. Die Schülerinnen und Schüler sollen als eine Teilaufgabe den Beruf eines Journalisten annehmen und Fakten über die Diskussion des Symposiums in einem Zeitungsartikel darstellen. Darüber hinaus ist aber eine Entscheidung zu treffen, die nachvollziehbar begründet werden muss. Hierbei wird nicht nur reproduziert, sondern problemlösend und (quellen-)kritisch gearbeitet. Gerade dieser Aufgabentyp ist sehr praxisnah und bereitet die Schülerinnen und Schüler auf das spätere Berufsleben oder Studium vor. Das für die Durchführung dieser Unterrichtseinheit erforderliche Tool, der ArcExplorer der ESRI Geoinformatik GmbH, können Sie sich kostenlos aus dem Internet herunterladen. Allgemeine Informationen zum Einsatz des Tools, zum Beispiel zu seiner Funktionalität oder eine Anleitung zur Installation sowie die Internetadresse für den Download finden Sie in dem Lehrer-Online-Artikel "GIS-Projekte mit dem ArcExplorer". Auch in der Unterrichtseinheit "Wasser im Nahen Osten", mit der Lernende (und Lehrende!) an die Arbeit mit dem GIS-Tool herangeführt werden, finden Sie wichtige Informationen, die Sie sich nicht entgehen lassen sollten, wenn Sie noch nicht ganz "GIS-sattelfest" sind (zum Beispiel zur Pfadberichtigung, die erforderlich wird, wenn Projektdateien auf einem Datenträger verschoben werden). Wasser im Nahen Osten - Einführung in ein GIS-Tool Diese Unterrichtseinheit führt Lernende und Lehrende an die Arbeit mit GIS heran. Die Schülerinnen und Schüler sollen gemäß ihrer Rolle eine Recherche zu dem Thema Biodiesel durchführen und anschließend in einer Gruppendiskussion ihren Interessensstandpunkt vertreten. Anschließend wird pro Gruppe ein Zeitungsartikel erstellt. Bei den Arbeitsphasen wird im Folgenden eine Unterteilung in Gruppenpuzzle (gekennzeichnet mit a) und klassische Gruppenarbeit (gekennzeichnet mit b) vorgenommen. Gruppenpuzzle (a) In dieser Phase werden fünf Stammgruppen gebildet und die unterschiedlichen Interessensgruppen an die Schülerinnen und Schüler vergeben. Nach der Bildung der Stammgruppe gehen die Schülerinnen und Schüler bei der Erarbeitungs-Phase in Expertengruppen (siehe Abb. 2). Klassische Gruppenarbeit (b) Es werden in dieser Phase Gruppen gebildet, sodass jedes Interessengebiet einmal vertreten ist. Hier bleiben die Schülerinnen und Schüler, anders als beim Gruppenpuzzle, bis zum Ende der Unterrichtseinheit in der gleichen Gruppe zusammen. Expertengruppen (a) In dieser Phase bilden sich die Expertengruppen (bei Anwendung des Gruppenpuzzles), in denen die Schülerinnen und Schüler zu dem Thema Biodiesel aus dem Blick ihrer Interessensgruppe recherchieren. Dabei können die Schülerinnen und Schüler ergänzend auf aktuelle Themen aus der Tageszeitung oder Artikel aus Zeitschriften zurückgreifen. Die Ergebnisse der Recherche können beispielsweise In einer Mindmap gesammelt und festgehalten werden. Bei der Erstellung der Mindmap sollte darauf geachtet werden, dass die Lernenden nur die Informationen notieren, die für ihre Interessensgruppe interessant sind. Bei dem Gruppenpuzzle ist es von Vorteil, wenn die einzelnen Expertengruppen sich noch innerhalb der Expertengruppe austauschen, sodass jede Schülerin beziehungsweise jeder Schüler mit den gleichen Ergebnissen zurück in die Stammgruppe gehen kann. Klassische Gruppenarbeit (b) In der Erarbeitungs-Phase sollen die Lernenden in Einzelarbeit nach ihrem Interessensgebiet wie auch Allgemein eine Recherche durchführen. Auch hier können die Schülerinnen und Schüler ergänzend auf aktuelle Themen aus der Tageszeitung oder Artikel aus Zeitschriften zurückgreifen. Die Ergebnisse der Recherche können die Schülerinnen und Schüler zum Beispiel in einer Mindmap sichern. Bei der Erstellung der Mindmap sollte darauf geachtet werden, dass die Schülerinnen und Schüler nur die Informationen notieren, die für ihre Interessensgruppe interessant sind. Selbst gesteuertes Arbeiten Die Arbeit mit dem BlogQuest erfolgt in den Schülergruppen eigenständig und überwiegend selbst gesteuert. Der Lehrkraft kommt die Rolle eines Lerncoaches zu. Ergänzende Materialien Für ihre jeweiligen Forschungsgebiete stehen den Schülerinnen und Schülern im Quellenbereich des BlogQuests ausgewählte Links (siehe oben) zur Verfügung. Darüber hinaus ist es wünschenswert, wenn die Lernenden selbstständig in der Schul- oder Stadtbibliothek weitere Materialien beschaffen. Stammgruppen (a) Zurück in den Stammgruppen sollen die Schülerinnen und Schülern eine Diskussion führen, in der jeder Experte seinen Standpunkt vertritt. Gemeinsam sollen sie nun über den Nutzen von Biodiesel entscheiden. Dabei können die Mindmaps zur Diskussionsgrundlage herangezogen werden. Klassische Gruppenarbeit (b) In Ihrer Gruppe sollen die Schülerinnen und Schüler eine Diskussion führen, in der jeder Experte seinen Standpunkt vertritt. Ziel der Diskussion ist es eine gemeinsame Lösung zum Thema "Nutzen von Biodiesel" zu finden. Dabei können die Mindmaps als Diskussionsgrundlage dienen. Stammgruppen (a) Die Schülerinnen und Schüler sollen nun einen Zeitungsartikel aus eigener Sicht erstellen, indem sie die vorausgegangene Diskussion mit einbinden. Die einzelnen Zeitungsartikel können nun zusammengefasst werden und in einer Gruppenzeitung publiziert werden. Klassische Gruppenarbeit (b) Die Schülerinnen und Schüler sollen nun in der Gruppe einen gemeinsamen Zeitungsartikel erstellen, der die Ergebnisse der Diskussion zusammenfasst. Auch eigene Meinungen können mit einbezogen werden. Aus den Gruppenartikeln kann anschließend eine Klassenzeitung verfasst werden.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Elektrosmog führen die Schülerinnen und Schüler Messungen durch und leiten Maßnahmen zur Verminderung des Elektrosmog ab, dessen Wirkungen auf den menschlichen Organismus derzeit rege diskutiert werden. Im technischen Experiment setzen Schülerinnen und Schüler moderne Elektrosmog-Messgeräte ein. Sie nehmen Fotos von der Versuchsanordnung mit der Digitalkamera auf und fügen diese dem Messprotokoll bei. In der Auswertung werden mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms Diagramme erstellt. Die Unterrichtseinheit endet mit der Erarbeitung von Maßnahmen zur Verminderung der Belastung durch Elektrosmog. Nachdem die Lernenden kompetent Messungen und Beratung durchführen können, wird in Erwägung gezogen, eine Übungsfirma zu gründen. Die Schülerfirma bietet den Angehörigen der Schule kostenpflichtige Elektrosmog-Messungen an. Als Zusatzangebot werden basierend auf den Messergebnissen Maßnahmen zur Reduzierung des Elektrosmogs vorgeschlagen. Elektrische und magnetische Wechselfelder sind nicht direkt sichtbare physikalische Erscheinungen. Die Schülerinnen und Schüler führen Elektrosmog-Messungen durch, so werden die Felder für sie greifbar. Gegenstand der technischen Experimente sind niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder. Mit preisgünstigen Messgeräten lassen sich Messungen durchführen. Hinweise zum Unterrichtsverlauf Die Aufgabenstellung in der Unterrichtseinheit "Elektrosmog messen" ist praxisnah und für die Schülerinnen und Schüler motivierend. Alle Erläuterungen und was es bei der Durchführung zu beachten gilt, ist hier ausführlich erklärt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler messen niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder. lernen die Formelzeichen und Einheiten der magnetischen Flussdichte und der elektrischen Feldstärke kennen. entwickeln ein Gefühl für die Werte der Felder im Alltag. erstellen Messprotokolle. erkennen, dass magnetische Felder durch Ströme erzeugt werden. erkennen, dass elektrische Felder durch elektrische Spannungen erzeugt werden. erarbeiten Maßnahmen zur Verminderung der Belastung durch elektrische und magnetische Wechselfelder. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler werten Messergebnisse in einem Tabellenkalkulationsprogramm aus und erstellen Diagramme. nehmen Fotos mit einer Digitalkamera auf und bearbeiten die Bilder mit einer Bildbearbeitungssoftware. führen eine Internetrecherche zum Thema durch. Empfehlenswert sind die Messgeräte ME 3030B oder ME3830B von GIGAHERTZ SOLUTIONS. Der Frequenzbereich geht beim ME 3030B von 16 Hz bis 2 kHz und beim ME 3830B von 5 Hz bis 100 kHz. Mit beiden Messgeräten lassen sich die Wechselfelder der Deutschen Bahn messen. Die Felder der Oberleitungen haben eine Frequenz von 16 2/3 Hz und reichen oft hunderte Meter weit. Handys senden hochfrequente elektromagnetische Strahlung aus, die sich nur mit teuren Messgeräten zufriedenstellend messen lässt. Die Durchführung der Messungen ist anspruchsvoll und wird von Experten durchgeführt. Hochfrequente Frequenzen eignen sich weniger für unterrichtliche Experimente. Im technischen Experiment sollen die elektrische Feldstärke und die magnetische Flussdichte verschiedener niederfrequenter Feldquellen gemessen werden. Parameter ist für jede Messreihe der Abstand vom Elektrosmog-Messgerät zur Feldquelle. Die Schülerinnen und Schüler führen die Messungen in Gruppen durch. Feldquellen innerhalb von Gebäuden Stereoanlage Radiowecker Computer Fernseher Babyphone elektrische Küchengeräte Installationsleitungen et cetera Feldquellen außerhalb von Gebäuden Hochspannungsleitungen Bahnstrom Ortsnetztransformatoren Umspannwerke et cetera Mit dem Messgerät ME 3030B von GIGAHERTZ SOLUTIONS kann für das untere Frequenzband überprüft werden, ob Computer-Bildschirme TCO '99 konform sind. Das untere Frequenzband geht von 5 Hz bis 2 kHz und deckt sich damit fast mit dem des Messgeräts. Der Messfehler aufgrund der Abweichung des Spektrums ist gering. Die TCO-Norm erlaubt für das untere Frequenzband eine elektrische Feldstärke von maximal 10 V/m und für die magnetische Flussdichte 200 nT. Es ist in einem Abstand von 30 cm zum Bildschirm zu messen. Denkbar sind auch Messungen, die Felder von Leuchtmitteln miteinander vergleichen. Gewählt werden Glühlampen, Leuchtstoffröhren, Energiesparlampen, Niedervolt-Halogenlampen und Hochvolt-Halogenlampen. Bei der Messung von Feldern einzelner Feldquellen ist die allgemeine Belastung durch andere Feldquellen (Installationsleitungen, elektrische Geräte im Nachbarzimmer, Hochspannungsleitungen, et cetera) zu berücksichtigen. Dies gilt vor allem für Magnetfelder. Zunächst wird an dem jeweiligen Messort die magnetische Flussdichte bei eingeschaltetem Gerät gemessen. Das Messgerät wird in verschiedene Richtungen ausgerichtet. Es wird diejenige Ausrichtung ermittelt, bei der der höchste Messwert angezeigt wird. Anschließend wird das Gerät ausgeschaltet und die durch die Umgebung verursachte magnetische Flussdichte gemessen. Dabei wird das Messgerät in die gleiche Richtung ausgerichtet, in die vorher bei der Messung mit eingeschaltetem Gerät der höchste Wert angezeigt wurde. Bei der erdbezogenen Messung der elektrischen Feldstärke wird eine Verzerrung des Feldes bewusst in Kauf genommen. Die Messverhältnisse entsprechen der realen Situation, dass sich eine Person im elektrischen Feld befindet und dieses verzerrt. Die TCO-Norm und der Standard der baubiologischen Messtechnik schreiben erdbezogene Messungen vor. Um bei der Messung der elektrischen Feldstärke brauchbare Messergebnisse zu erhalten, darf das Messgerät nicht näher als 10 cm an die Feldquelle herangeführt werden. Außerdem ist ein Abstand von mindestens 10 cm zu Gegenständen wie Bettgestell, Matratze, Kissen oder Wand einzuhalten. Auf keinen Fall sollten die Schülerinnen und Schüler die Krokoklemme des Erdungskabels an den Schutzkontakt der Steckdose anbringen. Es besteht die Gefahr eines Unfalls durch elektrischen Strom. Zur Vermeidung eines Unfalls sollten die Schülerinnen und Schüler über die Gefahren des elektrischen Stroms aufgeklärt werden und der Anschluss der Krokoklemme an den Schutzkontakt der Steckdose untersagt werden. Die Lehrkraft sollte stets den Überblick über alle Gruppen haben. Zur Erdung eignen sich metallische Wasser-, Gas-, oder Heizkörperrohre. GIGAHERTZ SOLUTIONS bietet als optionales Zubehör Erdungsklammern zur Befestigung an den Rohren an. Die Gruppen protokollieren ihre Messungen. Von der Versuchsanordnung werden mit einer Digitalkamera Fotos aufgenommen. Durch die Protokollierung kann das Experiment reproduziert und nachträglich analysiert werden. In der Auswertungsphase vergleichen die Gruppen ihre Ergebnisse mit Grenzwerten. Die deutsche Elektrosmog-Verordnung von 1997 erlaubt elektrische Feldstärken von 5.000 V/m und magnetische Flussdichten von 100.000 nT. Diese übersteigen um das 500fache die inzwischen weltweit akzeptierte TCO-Norm für Computer-Bildschirme. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen ihre Ergebnisse für alle Feldquellen daher mit der TCO-Norm, die in einem Abstand von 30 Zentimetern nur elektrische Feldstärken bis 10 V/m und magnetische Flussdichten bis 200 nT zulässt. Diese Grenzwerte gelten für das untere Frequenzband von 5 Hz bis 2 kHz. Es wird ersichtlich, dass die elektrische Feldstärke und die magnetische Flussdichte mit dem Abstand zur Feldquelle abnehmen. Ein weiteres wichtiges Ergebnis ist, dass im niederfrequenten Bereich magnetische Felder durch Ströme und elektrische Felder durch elektrische Spannungen erzeugt werden. Die Gruppen leiten aus den Messergebnissen Maßnahmen zur Reduzierung der Felder ab. Die Messung von Elektrosmog eignet sich auch als Geschäftsidee für eine Schülerfirma: Den Angehörigen der Schule können Elektrosmog-Messungen in den Wohnungen mit entsprechenden Maßnahmen zur Reduzierung des Elektrosmogs angeboten werden.

Die Unterrichtseinheit bietet einen motivierenden Einstieg in "The Giver" von Lois Lowry, ohne zentrale Inhalte vorwegzunehmen. Lernende erschließen sich die Konzepte Utopie und Dystopie und stellen erste Bezüge zu ihrer Lebenswelt her. Die Unterrichtseinheit ermöglicht einen ^lernendennahen und sprachlich aktivierenden Einstieg in die Lektüre von Lois Lowrys Jugendroman. Im Zentrum steht die Auseinandersetzung mit den literarischen und gesellschaftlichen Konzepten Utopie und Dystopie, die anhand bekannter Werke wie "1984" oder "Animal Farm" kontextualisiert werden. Dabei wird bewusst darauf verzichtet, zentrale Inhalte oder Wendungen des Romans vorwegzunehmen. Die Lernenden setzen sich über vielfältige kommunikative Methoden – etwa Bildbeschreibungen, Diskussionen, Think-Pair-Share-Phasen und Mediationsübungen – aktiv mit den Themen auseinander. Gleichzeitig lernen sie die Autorin sowie die gesellschaftliche Relevanz des Werkes kennen. Die Unterrichtseinheit fördert insbesondere die mündliche Ausdrucksfähigkeit im Englischen und regt zur reflektierten Meinungsbildung an. Ein besonderer Fokus liegt auf der Verknüpfung literarischer Konzepte mit der Lebenswelt der Jugendlichen: Was macht eine Gesellschaft "perfekt"? Welche Rolle spielen Gleichheit, Wettbewerb oder Individualität? Die begleitende Präsentation unterstützt die strukturierte Durchführung im Unterricht. Die Einheit eignet sich als vorbereitende Phase zur anschließenden Lektürearbeit . und kann flexibel an das Leistungsniveau und die Diskussionsbereitschaft der Lerngruppe angepasst werden. Sie bietet Lehrkräften eine klar strukturierte, zugleich offene Grundlage für einen motivierenden Einstieg in die Thematik. Die Unterrichtseinheit richtet sich an Lerngruppen der gymnasialen Oberstufe mit soliden bis guten Englischkenntnissen. Eine aktive mündliche Beteiligung ist zentral für den Lernerfolg, da die inhaltliche Erschließung stark über Austausch- und Diskussionsphasen erfolgt. Vorerfahrungen mit dystopischen oder utopischen Texten können den Zugang erleichtern, sind jedoch nicht zwingend erforderlich. Didaktisch steht die Einführung in die abstrakten Konzepte Utopie und Dystopie im Vordergrund. Diese werden bewusst offen und diskursiv angelegt, um eine Anbindung an die Lebenswelt der Lernenden zu ermöglichen. Aufgrund des teilweise philosophischen Anspruchs ist eine adaptive Steuerung durch die Lehrkraft erforderlich, insbesondere durch gezielte Impulse, Nachfragen und Zuspitzungen. In den zentralen Diskussionsphasen übernimmt die Lehrkraft gezielt die Rolle des "Devil’s Advocate", um Denkprozesse anzuregen und Positionierungen herauszufordern. Durch provokative Gegenfragen werden scheinbar eindeutige Aussagen hinterfragt und in komplexere Zusammenhänge überführt. Ziel ist es, argumentative Tiefe sowie sprachliche Ausdrucksfähigkeit zu fördern. Die Methode der physischen Positionierung (Aufstehen/Sitzen) unterstützt eine klare Entscheidungsfindung und macht individuelle Haltungen sichtbar. Die bewusst knapp gehaltene Denkzeit fördert eigenständige Urteile und verhindert reine Anpassung an Gruppendynamiken. Nach intensiven Diskussionsphasen bietet die strukturierte Paararbeit eine wichtige Phase der kognitiven Entlastung und Sicherung. Die differenzierte Organisation der Materialien (Person A/B) ermöglicht kooperative Lernprozesse mit Informationsaustausch. Insgesamt zeichnet sich die Einheit durch eine klare methodische Progression aus: von gelenkten Einstiegsaufgaben hin zu offenen Diskursformaten und abschließend strukturierter Sicherung. Sie schafft damit eine tragfähige Grundlage für die anschließende vertiefende Lektürearbeit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Bilder detailliert und kontextbezogen in der Fremdsprache analysieren grundlegende Merkmale von Utopien und Dystopien bewerten kontroverse Aussagen und entwickeln begründete eigene Positionen Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen Präsentationsmedien (z. B. PowerPoint) zur Informationsentnahme erschließen Informationen aus englischsprachigen Materialien und übertragen diese sinngemäß reflektieren die Wirkung von Impulsen (z. B. Bilder, Zitate) auf Meinungsbildungsprozesse Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler diskutieren respektvoll unterschiedliche Meinungen im Plenum vertreten eigene Positionen auch gegenüber Mehrheitsmeinungen kooperieren zielgerichtet in Paar- und Gruppenarbeitsphasen