Diese Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit Bewegungen, die auf einer horizontalen Unterlage, einer schiefen Ebene sowie im freien Fall unter dem Einfluss einer konstanten Kraft stattfinden können.Das Wesentliche dieser Unterrichtseinheit ist die Erkenntnis für die Lernenden, dass jede Bewegung einen Widerstand entgegen der Bewegungsrichtung erfährt. Dieser Widerstand besteht zum einen aus den verschiedenen Formen der Reibung (Haftreibung, Gleitreibung, Rollreibung), zum anderen aus dem geschwindigkeitsabhängigen Luftwiderstand. Dabei lernen die Schülerinnen und Schüler, dass Reibung und Widerstand zwar in vielen Bereichen der Technik nur unter Energieaufwand überwunden werden können, aber gleichzeitig für unsere Fortbewegung unverzichtbar sind – schon Gehen, Fahren oder Bremsen auf einer fast reibungsfreien Unterlage wie etwa Glatteis sind nahezu unmöglich! Ausgehend von bereits vorhandenen Grundkenntnissen der Newton'schen Mechanik werden deren Gesetzmäßigkeiten auf horizontale Bewegungen, die schiefe Ebene und den freien Fall angewandt. Dabei wird der Unterschied zwischen theoretisch reibungsfreien Bewegungen und den in der Realität aber immer vorhandenen Widerstandskräften herausarbeitet und hinsichtlich ihrer Wirkung eingehend bewertet. Fragestellungen und detaillierte Übungsaufgaben erweitern das Verständnis für die Notwendigkeit von Reibung und Luftwiderstand. Geradlinige Bewegung unter konstanter Krafteinwirkung Fahren im Auto oder Radfahren – horizontal, bergauf oder bergab – sind den Schülerinnen und Schüler aus ihrem Alltagsleben hinlänglich bekannt. Die Bedeutung der Reibung sowie des Luftwiderstandes sollte die Lernenden sowohl unter dem Aspekt der Sicherheit als auch des Klimaschutzes interessieren. Zum einen hat eine feuchte und rutschige Unterlage ein großes Gefahrenpotential (Aquaplaning beim Autofahren, Sturzgefahr beim Radfahren vor allem auf Schnee), zum anderen führt der mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunehmende Luftwiderstand bei schnellem Autofahren zu deutlich höheren Schadstoffemissionen als bei niedrigeren Geschwindigkeiten. Die genannten Aspekte sollten die Lernenden im Unterricht – abgesehen von den physikalischen Gesetzmäßigkeiten – auch zum Nachdenken anregen, nicht zuletzt im Hinblick auf die vor allem auch jüngeren Menschen immer wichtiger werdenden Klimaprobleme (unter anderem" fridays for future"). Vorkenntnisse Vorkenntnisse von Lernenden können dahingehend vorausgesetzt werden, dass die Grundlagen der Newton'schen Mechanik bereits besprochen sein müssen, wenn man sich im Unterricht mit den wirkenden Kräften bei horizontalen Bewegungsabläufen sowie auf schiefen Ebenen und im freien Fall beschäftigt. Didaktische Analyse Hohe Geschwindigkeiten beinhalten immer ein großes Gefahrenpotential – dies richtig einzuschätzen in Abhängigkeit von der Unterlage, auf der man sich bewegt, ist sehr wichtig. Zudem sollten die Lernenden erkennen, dass eine schiefe Ebene auch ein Hilfsmittel darstellt, um zum Beispiel einen schweren Gegenstand auf eine bestimmte Höhe anzuheben. Methodische Analyse Durch das Verstehen und Anwenden physikalischer Gesetzmäßigkeiten bei den unterschiedlichen Arten von Bewegungen unter dem Einfluss einer konstanten Kraft werden die Lernenden in die Lage versetzt, Bewegungsabläufe in Abhängigkeit von der jeweiligen Unterlage richtig einzuschätzen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen, welchen Gesetzmäßigkeiten Bewegungen bei konstanter Krafteinwirkung folgen. kennen die Einflüsse von Reibung und Luftwiderstand auf Bewegungsabläufe. können die Wirkungsweise verschiedener Kräfte auf Bewegungsabläufe berechnen und hinsichtlich ihrer Wirkung einschätzen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet. können die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin überprüfen und einordnen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschülern auseinandersetzen und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern, Freunden wertfrei diskutieren zu können.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Der Weg zum Grundgesetz" erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die Entstehungsgeschichte des Grundgesetzes. Zudem recherchieren sie zu einschlägig bekannten Persönlichkeiten und spezifischen Problemstellungen. Am 1. September vor fast 70 Jahren traten in Bonn 65 Frauen und Männer zum "Parlamentarischen Rat" zusammen, sie wurden die "Mütter" und "Väter" des Grundgesetzes. Ihre Aufgabe war es, bei der Erarbeitung der Verfassung für einen künftigen Weststaat parteipolitische Interessengrenzen hinter sich zu lassen und vor allem die richtigen Lehren aus der jüngsten Vergangenheit zu ziehen. Das Scheitern der Weimarer Verfassung und den letztlich daraus hervorgegangenen nationalsozialistischen Terror hatten sie noch deutlich vor Augen, aus diesen Fehlentwicklungen mussten die richtigen Lehren gezogen werden. Das Grundgesetz, das der Parlamentarische Rat schuf, ist laut zeitgenössischer Definition "im Kern eine bürgerlich-liberale Verfassung mit deutlichem metaphysischem Bezug, aber auch ausgeprägtem Sozialstaatscharakter", deren Kompromisscharakter wesentlich zu ihrem inzwischen 70-jährigen Erfolg beitrug. Methodischer Hinweis Drei Arbeitsblätter begleiten die Lernenden bei der Arbeit zum Thema. Diese Materialien können den Lernenden auf Papier zur Verfügung gestellt oder - besser - digital zugänglich gemacht werden. Kritische Mediennutzung Die Schülerinnen und Schüler recherchieren zwar auf vorgegebenen Internetseiten, müssen dabei aber - das betrifft vor allem das Online-Dossier der Bundeszentrale für politische Bildung - mit dem vorhandenen Material eigenständig und zielgerichtet arbeiten, was letztlich nicht nur der Wissensgewinnung, sondern auch der Stärkung der Medienkompetenz dient. Neben den darstellenden Texten kann optional auf Primärquellen zurückgegriffen werden, entsprechende externe Links sind gesondert angegeben. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen Ausgangspunkt und Genese des Grundgesetzes kennen. lernen Besonderheiten der bundesdeutschen Verfassung kennen. erkennen die Unterschiede zur Weimarer Verfassung. lernen wichtige Protagonisten kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren im Internet nach Informationen. erproben Textarbeit am Bildschirm.

Für den Einstieg in das Thema Quantenphysik werden in dieser Einheit die Schlagwörter Fotoeffekt und Lichtquantenhypothese in ihrem historischen Kontext eingeordnet. Mit in der Regel gut funktionierenden Versuchen wird dann der Fotoeffekt besprochen sowie die von Albert Einstein im Jahr 1905 aufgestellte Lichtquantenhypothese. Das zu Ende gehende 19. Jahrhundert und das beginnende 20. Jahrhundert waren für das Entstehen eines komplett neuen Teils der Physik ausschlaggebend – der Quantenphysik. Die Physik des Mikrokosmos, in dem es sowohl Wellen als auch Teilchen – mit fließenden Übergängen – geben sollte, wurde mit bis dahin völlig unvorstellbaren Thesen zum Leben erweckt. Innerhalb einer für die Physik kurzen Zeitspanne von wenigen Jahrzehnten konnten Physiker und Physikerinnen Gesetzmäßigkeiten herleiten, die unsere Welt mit den daraus entwickelten Technologien für immer verändern sollten. Fotoeffekt und Lichtquantenhypothese als Einstieg in die Quantenphysik Der Einstieg in die Quantenphysik über den Fotoeffekt ist eine bewährte Methode, um bei Schülerinnen und Schülern das Interesse für eine völlig neue Vorstellung von Physik zu wecken. Am besten ist es natürlich, den Fotoeffekt in mehreren Versuchen einzuführen und dann auch an einem genauen Beispiel auszuwerten anhand der abzuleitenden Gesetzmäßigkeiten. Für den Unterricht sollten Lehrkräfte gut präpariert sein, da es sich um ein schwieriges Thema handelt, das bei kritischen Fragen nur bei guter Sachkompetenz schülergerecht dargestellt werden kann. Vorkenntnisse Physikalische Vorkenntnisse von Lernenden können kaum vorausgesetzt werden, weil vermutlich die wenigsten Schülerinnen und Schüler die vielen technischen Geräte aus ihrem Alltag (Smartphones, PC, Scanner, Laser) mit der Quantenphysik in Verbindung bringen werden. Didaktische Analyse Die Besprechung des schwierigen Themas Quantenphysik im Unterricht der gymnasialen Oberstufe kann aber auch durchaus dazu führen, dass sich Schülerinnen und Schüler verstärkt dem Thema zuwenden, weil sie besser verstehen wollen, wie Dinge aus ihrem täglichen Leben eigentlich funktionieren. Das Thema Quantenphysik könnte bei Lernenden also durchaus auf ein gewisses Interesse stoßen; allerdings wird die vertiefte Besprechung der zum Teil sehr schwierigen und komplex wirkenden Gleichungen in der Regel den Schülerinnen und Schülern vorbehalten sein, die auch über gute bis sehr gute mathematische Kenntnisse und Fähigkeiten verfügen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen um die Bedeutung der Quantenphysik für die Technologie des 21. Jahrhunderts. wissen um die Vorstellungen der Quantenphysik zu einem Mikrokosmos, bei dem die Grenzen zwischen Wellen und Teilchen – im Gegensatz zur klassischen Physik – verschwimmen. können die Gleichungen zum Fotoeffekt anwenden und auswerten. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten und Hintergründe im Internet. können die Sachinhalte von Videos, Clips und Applets auf ihre Richtigkeit überprüfen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Paar- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. müssen sich mit den Ergebnissen anderer Gruppen auseinandersetzen und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben eine gewissen Fachkompetenz, um mit anderen Lernenden, Eltern und Freunden diskutieren zu können.

Die Unterrichtseinheit "Relativistische Masse" zeigt anhand verschiedener Beispiele, wie Albert Einstein - ausgehend von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit - die Zunahme der "trägen" Masse in Abhängigkeit von ihrer Geschwindigkeit hergeleitet hat. Mithilfe der Zeitdilatation wird gezeigt, wie Beobachter in verschiedenen Bezugssystemen einen im Prinzip gleichbleibenden Vorgang völlig unterschiedlich wahrnehmen und beschreiben.Die Schülerinnen und Schüler werden an das Thema über die klassische Newton'sche Mechanik herangeführt. Sie erkennen dabei sehr schnell, dass die Newton'sche Mechanik bei kleinen Geschwindigkeiten weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit in unserem Alltag gut funktioniert, doch bei Zunahme an Geschwindigkeit und insbesondere bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit einer völlig neuen Beschreibung bedarf, die durch zahlreiche Experimente belegt ist. Die relativistische Masse Bei der Besprechung der relativistischen Massenzunahme muss den Lernenden in aller Deutlichkeit klar gemacht werden, dass diese Vorgänge im Alltag weder relevant noch beobachtbar sind; vielmehr sollte der Zusammenhang der Unerreichbarkeit der Lichtgeschwindigkeit durch möglichst anschauliche Gedankenbeispiele mit den zugehörigen - möglichst einfachen - Berechnungen vermittelt werden. Vorkenntnisse Vorkenntnisse von Lernenden können insofern vorausgesetzt werden, dass allein schon der Name "Albert Einstein" jedem Schüler und jeder Schülerin in irgendeiner Form bekannt sein dürfte. Darüber hinaus wird aber schon die Herleitung der Formel für die relativistische Massenzunahme den meisten Lernenden Schwierigkeiten bereiten mit der Folge, dass man nicht versuchen sollte, das Thema zu sehr zu vertiefen. Didaktisch-methodische Analyse Bei der Behandlung der Themen zur Speziellen Relativitätstheorie reicht es aus, die Schüler und Schülerinnen für ein schwieriges Thema zu sensibilisieren, aber nicht zu überfordern. Deshalb macht es sicher Sinn, sich auf einfache Erklärungen und Übungsaufgaben zu beschränken. Die Gesetzmäßigkeiten zur relativistischen Massenzunahme lassen sich auf halbwegs einfache und nachvollziehbare Art und Weise herleiten; deshalb kann man auf die zahlreichen und durchaus komplizierten Herleitungen verzichten und diese den mathematisch interessierten und versierten Schülerinnen und Schülern überlassen - beispielsweise für ein späteres Studium. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können erklären, warum die Masse eines extrem beschleunigten Körpers zunimmt. wissen, dass die Lichtgeschwindigkeit eine Grenzgeschwindigkeit darstellt, die nicht überschritten werden kann. können die relativistische Massenzunahme dahingehend einordnen, dass sie im Alltagsleben keine Rolle spielt. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet. können die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin überprüfen und einordnen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschüler auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern und Freunden wertfrei diskutieren zu können.

"Heißere Zeiten-Klima und Gesellschaft im Wandel" bildet den Auftakt zur Greenpeace Bildungsmaterial-Reihe "Umwelt und Frieden". Mithilfe der vorliegenden Materialien erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler Informationen zu den Ursachen des aktuellen Klimawandels und diskutieren mögliche Lösungsansätze. So werden sie befähigt, sich aktiv und reflektiert am aktuellen öffentlichen Diskurs zu beteiligen. Über debatten- und handlungsorientierte Unterrichtsimpulse werden Werte der Nachhaltigkeit vermittelt und Möglichkeiten für eigenes Handeln erarbeitet. Von Hitzesommern zu Flutkatastrophen – die Klimakrise wirkt sich auch in Deutschland zunehmend auf Natur und Gesellschaft aus und belebt die politische Debatte. Hier setzt das Greenpeace-Bildungsmaterial "Heißere Zeiten – Klima und Gesellschaft im Wandel" an. Klimawandel - Wovon sprechen wir eigentlich? Was verursacht den aktuellen Klimawandel? Gibt es tragfähige Lösungsansätze oder nur gute Ideen? Das Bildungsmaterial ist schulartübergreifend an die Bildungspläne der Länder für die Klassen 9 bis 11 angelehnt und eignet sich insbesondere zur Kompetenzentwicklung in den Fächern Geographie, Politik und Gesellschaftswissenschaften. Dabei fördert es den fächerübergreifenden Unterricht. Weitere Bildungsmaterialien von Greenpeace finden Sie hier im Themendossier. Thematischer Hintergrund Die Klimakrise ist eine globale Herausforderung, die nur gemeinsam und über Grenzen hinweg gemeistert werden kann. Gleichwohl bilden unsere natürlichen Lebensgrundlagen und das friedliche, gerechte Miteinander die Voraussetzungen für das Leben auf der Erde. Diese werden durch die Klimakrise massiv verändert. Mehr Informationen zum thematischen Hintergrund dieser Unterrichtseinheit finden Sie auf den Seiten 4 und 5 des Bildungsmaterials "Heißere Zeiten – Klima und Gesellschaft im Wandel" (siehe Download-Bereich): Klimakrise, Klimaflucht, Klimagerechtigkeit Klima und Konflikt Gefährdung der Lebensgrundlagen Hunger nach Energie Didaktische Überlegungen Globale Herausforderungen haben immer auch Einfluss auf die Dimensionen Umwelt und Frieden. Deswegen nimmt das Bildungsmaterial “Heißere Zeiten – Klima und Gesellschaft im Wandel” diese zwei Perspektiven in den Blick: Die Perspektive Umwelt (GREEN) widmet sich den ökologischen, die Perspektive Frieden (PEACE) den sozialen und konfliktträchtigen Dimensionen. Die Entwicklung umfassender Lösungen für die komplexen globalen Herausforderungen unserer Zeit setzt den Perspektivwechsel von Umwelt und Frieden voraus. Der nachhaltige Umgang mit unseren natürlichen Lebensgrundlagen und das friedliche, gerechte Miteinander sind als Grundlagen des Lebens und Überlebens auf der Erde unmittelbar miteinander verknüpft: kein Umweltschutz ohne Frieden, kein Frieden ohne Umweltschutz. Das Bildungsmaterial gliedert sich in die folgenden Themenblöcke: Klimawandel – wovon sprechen wir eigentlich? Treibhausgase aus Deutschland und der Welt Klimawandel in Forschung und Wissenschaft Warum ist der Klimawandel so gefährlich? Internationale Klimakonferenz Klimaklage vor dem Verfassungsgericht Die vielen Facetten der politischen Klimadebatte Eine gute Idee oder wirkungsloser Aktionismus? Heißere Zeiten – weltweit spürbar Agenda 2030: 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung Eine Reise zum Klimawandel in Deutschland Innovative Lösungsansätze Meine Schule für den Klimaschutz! Das Bildungsmaterial knüpft dabei an den Nationalen Aktionsplan "Bildung für Nachhaltige Entwicklung" an und trägt zur Umsetzung der Agenda 2030 (17 Ziele für nachhaltige Entwicklung) bei. Methodische Überlegungen Die Themenblöcke dieser Unterrichtseinheit enthalten zum Einstieg jeweils inhaltliche Grundlagen-Informationen. Daran angeschlossen sowie darauf aufbauend enthalten die Themenblöcke beispielsweise Arbeitsaufträge zur Zusammenfassung und Sicherung des inhaltlichen Verständnisses, Impulse zur Reflexion, Evaluation und Diskussion sowie Anreize für die vertiefende Auseinandersetzung mit der Thematik, die in aktivem Handeln münden sollen. Mit der spezifischen Verknüpfung von Informationen und der Aufforderung zur Bewertung und Handlung ist das Bildungsmaterial an das Konzept "Erkennen, Bewerten, Handeln" des Orientierungsrahmens für den Lernbereich globale Entwicklung angelehnt, orientiert sich am lösungsorientierten Ansatz und leistet einen Beitrag zur Persönlichkeitsentwicklung mit einer verantwortungsbewussten, globalen Perspektive. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich fundiertes Wissen zu den Ursachen und Folgen des aktuellen Klimawandels. kennen und verstehen verschiedene Lösungsansätze zur Minderung des Klimawandels. wenden ihr Wissen an, um eigene begründete Positionen zum Thema zu entwickeln. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren, analysieren und bewerten Informationen aus unterschiedlichen Medienquellen kritisch. vergleichen Argumente und Daten aus verschiedenen Darstellungen und Quellen. reflektieren den Einfluss von Medien und Kommunikation auf den öffentlichen Diskurs zum Klimawandel. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler diskutieren unterschiedliche Lösungsansätze konstruktiv in der Gruppe. entwickeln und vertreten eigene Standpunkte im gesellschaftlichen Diskurs. werden zu verantwortungsbewusstem Handeln für Umwelt und Klima in ihrem eigenen (Schul-)Umfeld angeregt.

In diesen Unterrichtsstunden zum Thema Fotosynthese erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anhand eines Erklär-Videos und Arbeitsblättern die Fotosynthesegleichung und den Ort der Fotosynthese. Außerdem befassen sie sich mit künstlicher Fotosynthese. Weiterführend beschäftigen sie sich mit dem Lichtabsorptionsspektrum von Chlorophyll sowie dem Grobschema der lichtabhängigen Teilreaktion. Die Lernenden erarbeiten anhand des Materials zunächst grundlegendes Wissen über die Fotosynthese und ihre Bedeutung. Dazu stellen sie die Fotosynthesegleichung als Wortgleichung sowie als chemische Gleichung dar. Darüber hinaus beschäftigen sie sich mit dem Ort der Fotosynthese und erkennen, warum Blätter grün sind. Optional kann das Thema der Lichtabsorption von Chlorophyll vertieft werden. Eine weitere Vertiefung findet statt, indem die Lernenden sich den Aufbau von Chloroplasten und das Grobschema der lichtabhängigen Teilreaktion mithilfe weiterführender Erklär-Videos erarbeiten. Sie lernen außerdem die Begriffe "künstliche Fotosynthese" und "Photokatalysatoren" kennen und stellen damit verbundene Zukunftsvisionen, aber auch mögliche Probleme dar. 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 Nobelpreisträ gertagungen 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 Fotosynthese im Unterricht Ohne die Fotosyntheseleistung wäre ein Leben auf der Erde nicht möglich – daher ist die Behandlung der Fotosynthese im Fach Biologie von besonderer Bedeutung. Aufgrund der biochemischen Vorgänge ist das Thema auch für das Fach Chemie relevant. Das Thema Fotosynthese findet sich in den Lehrplänen der Sekundarstufe I in der Unterrichtsreihe zum Lebenszyklus der Blütenpflanzen (als Wortgleichung) sowie in der Unterrichtsreihe zu Zellen und Gewebe (in ausführlicherer Form) wieder. In der Sekundarstufe II werden die Kenntnisse zur Fotosynthese – besonders auf biochemischer Ebene – vertieft. Vorkenntnisse Es wird kein spezielles Fachwissen zum Thema Fotosynthese vorausgesetzt, allerdings sollten die Schülerinnen und Schüler ab der Mittelstufe mit den chemischen Symbolen sowie dem Aufbau der Zelle vertraut sein. Die Schülerinnen und Schüler können sich mithilfe des Erklär-Videos zur Fotosynthese sowohl die Wort- als auch die chemische Gleichung erarbeiten. Das Unterrichtsmaterial bietet außerdem die Möglichkeit, das Lichtabsorptionsspektrum von Chlorophyll und – für den Einsatz in der Oberstufe – das Grobschema der lichtabhängigen Teilreaktion nachzuvollziehen. Des Weiteren bietet das Erklär-Video Einblicke in die Möglichkeiten und Probleme künstlicher Fotosynthese, sodass auch hier kein Vorwissen notwendig ist. Didaktische Analyse Das Unterrichtsmaterial zur Fotosynthese ist als erste intensivere Auseinandersetzung mit dem Thema (Sekundarstufe I) beziehungsweise als Wiederholung (Sekundarstufe II) konzipiert. Durch die Konfrontation mit einer bedeutsamen Aussage soll zunächst das Interesse am Thema Fotosynthese und der damit verknüpften Bedeutung für das Leben auf der Erde geweckt werden. Die Schülerinnen und Schüler gewinnen einen ersten Eindruck über die Fotosynthesegleichung in Worten und chemischen Symbolen. Anschließend erfahren sie, wo die Fotosynthese abläuft und wie Blätter zu ihrer Grünfärbung kommen, ehe sie sich mit der Relevanz der künstlich hergestellten Fotosynthese für die Zukunft beschäftigen. In der Oberstufe wird den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit gegeben, wesentliche Grundlagen der lichtabhängigen Teilreaktion zu erarbeiten, ohne jedoch ins Detail zu gehen. Eine vertiefte Behandlung der lichtabhängigen Teilreaktion sowie eine weiterführende Behandlung der Dunkelreaktion sollten im Anschluss stattfinden. Methodische Analyse Durch die methodische Aufbereitung der Unterrichtssequenz wird eine hohe Schüleraktivität erreicht. Das Video als Medium erhält das durch den Einstieg geweckte Interesse am Thema Fotosynthese aufrecht. Schwierige Arbeitsaufträge werden durch Partnerarbeiten aufgefangen, und Diskussionsrunden zum Wissensaustausch und zur Wissenserweiterung finden im Plenum statt. Durch Vertiefungsaufgaben kann bei Bedarf eine Binnendifferenzierung beziehungsweise eine Weiterarbeit in der Oberstufe erfolgen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich aus dem Unterrichtsmaterial die Fotosyntheseleistung und den Ort der Fotosynthese. lernen den Begriff der künstlichen Fotosynthese kennen und erarbeiten sich – anhand des Materials oder unter Einbeziehung von Vorkenntnissen – Zukunftsvisionen und mögliche Probleme der künstlichen Fotosynthese. präsentieren ihre Ergebnisse unter Verwendung der Fach- und Symbolsprache. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können das in den Videos präsentierte Wissen nach Relevanz filtern und strukturiert darstellen. können aus informationsreichen und komplexen Vorträgen wesentliche Sachverhalte notieren und auf Abbildungen übertragen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schülerarbeiten konstruktiv und kooperativ in Partner- oder Gruppenarbeit. stärken durch die geschützte Atmosphäre in Partnerarbeitsphasen ihr Selbstkonzept. diskutieren in Partner- oder Gruppenarbeiten und sind dabei in der Lage, ihre Meinung unter Nutzung von Fachwissen und Fachbegriffen begründet zu äußern. Hier können Sie sich das Video zur Unterrichtseinheit anschauen.

Diese Unterrichtseinheit hilft Schülerinnen und Schülern in Willkommensklassen an weiterführenden Schulen, sich auf Deutsch zu präsentieren und Kennenlerngespräche zu führen. Die fünf Materialien für Jugendliche mit Migrationshintergrund berücksichtigen verschiedene Niveaustufen und eignen sich sowohl für Lernende mit geringen Deutschkenntnissen als auch für jene Schülerinnen und Schüler, deren Spracherwerb etwas weiter fortgeschritten ist. Je nach Lerngruppe bietet die Einheit verschiedene Einsatzoptionen: Sie können nur einzelne Materialien verwenden oder alle – in diesem Fall entweder chronologisch mit einer Lernprogression oder parallel im Sinne einer Binnendifferenzierung nach Sprachstand. Die Aufgabenstellungen entsprechen dem jeweiligen inhaltlichen Level und nehmen im Hinblick auf die Komplexität zu: Die Schülerinnen und Schüler bilden Sätze aus vorgegebenen Wörtern, vervollständigen Sätze auf der Grundlage von Satzanfängen, formulieren Fragesätze aufgrund von Aussagesätzen, beantworten eigenständig Textverständnisfragen in einfachen Sätzen und fügen die Teile eines umfangreicheren Textes passend zusammen. Durchführung der Unterrichtseinheit Erfahrungsgemäß lässt sich der Unterricht in internationalen Willkommensklassen nicht so präzise planen wie in Lerngruppen des regulären Schulsystems, wo die Schülerinnen und Schüler über ähnliche Vorkenntnisse und Lernvoraussetzungen verfügen. Willkommensklassen sind dagegen strukturell meist viel heterogener , da die Schülerschaft in der Regel aus völlig unterschiedlichen Kulturen, Werte- und Bildungssystemen stammt. Vor diesem Hintergrund ist eine pädagogische, didaktische und methodische Flexibilität der Lehrkraft erforderlich, die im Hinblick auf die vorliegende Unterrichtseinheit drei grundsätzliche Einsatzvarianten ermöglicht: Einsatz einer Teilauswahl an Materialien – zum Beispiel M1 und M2 in Klassen mit geringen Deutschkenntnissen, M3 bis M5 für Lerngruppen mit besserer Sprachbeherrschung. Einsatz des Gesamtpakets im Sinne einer Binnendifferenzierung in äußerst heterogenen Lerngruppen: Schülerinnen und Schüler mit tendenziell geringen Deutschkenntnissen erhalten beispielsweise M1 oder M2, während Lernende mit einer besseren Sprachbeherrschung parallel dazu M3, M4 oder M5 bearbeiten; das individuelle Niveau ist also ausschlaggebend. Einsatz des Gesamtpakets in chronologischer Reihenfolge (von M1 bis M5) mit einer Lernprogression: Planen Sie dafür bitte fünf bis sieben Unterrichtsstunden ein. Aufgrund ihrer Komplexität sind M4 und M5 am besten für Doppelstunden geeignet. Die vorliegende Unterrichtseinheit bezieht sich auf die grundlegenden Themen Präsentation und Kennenlernen. Sie zielt darauf ab, Jugendliche mit Migrationshintergrund in Willkommensklassen auf alltägliche Kommunikationssituationen vorzubereiten. Dafür sind mindestens geringe Deutschkenntnisse erforderlich. Idealerweise ist der Spracherwerb der Lernenden bereits weiter fortgeschritten. Die Reihenfolge der Materialien ist durch die Kriterien Komplexität und Schwierigkeitsgrad bestimmt: Bei der Bearbeitung von M1 bilden die Schülerinnen und Schüler sinnvolle Sätze aus vorgegebenen Wörtern. M2 beinhaltet einen stichpunktartigen Steckbrief, dessen Informationen die Lernenden mithilfe von Satzanfängen strukturiert in ganzen Sätzen darstellen. M3 gibt Aussagesätze vor, zu denen passende Fragesätze formuliert werden sollen. Das folgende Material – M4 – trainiert das Textverständnis der Schülerinnen und Schüler: Sie erhalten einen Dialog, zu dem sie nach intensivem Lesen eine Reihe von W-Fragen beantworten. M5 konfrontiert die Lernenden schließlich mit ungeordneten Abschnitten eines Textes, die sie passend zusammensetzen, sodass sich eine logische Reihenfolge ergibt. Achten Sie unbedingt darauf, dass die Schülerinnen und Schüler den jeweiligen Arbeitsauftrag verstehen. Erfahrungsgemäß ist es empfehlenswert, die Lernenden individuell über die Arbeitsform entscheiden zu lassen: Manche Jugendliche wollen und können am besten allein arbeiten, andere bevorzugen Paar- oder Gruppenarbeit. Hinweise für die Auswertungsphase Lassen Sie die Arbeitsergebnisse von möglichst vielen Schülerinnen und Schülern laut vorlesen. Korrigieren Sie gemeinsam mit den Lernenden Grammatik-, Satzbau- und Ausdrucksfehler. Optimieren Sie die Aussprache. Klären Sie unbekannte Wörter. Halten Sie wichtige Vokabeln – parallel zur Besprechung – in einer Vokabelliste fest und notieren Sie zu allen Nomen den entsprechenden Artikel. Lassen Sie die Situationen nachspielen. Sie fördern dadurch eine eigenständige Anwendung der deutschen Sprache und lockern zugleich den Unterricht auf. Korrigieren Sie die Arbeitsergebnisse in den Heften der Schülerinnen und Schüler zeitnah im Hinblick auf die Rechtschreibung und Zeichensetzung. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ihre Fähigkeiten und Fertigkeiten in folgenden Bereichen der deutschen Sprache: Kommunikationsvermögen im Kontext Präsentation und Kennenlerngespräche Wortschatz – vor allem themenbezogen Textverständnis Ausdrucksvermögen unter Berücksichtigung von Grammatik- und Satzbauregeln Vorlesen mit korrekter Aussprache Schreiben mit korrekter Rechtschreibung und Zeichensetzung Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übernehmen im Fall von Paar- und Gruppenarbeit Verantwortung für das Teamergebnis. halten sich an feste Gesprächsregeln und kommunizieren fair miteinander. präsentieren Arbeitsergebnisse im Plenum.

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.

Mithilfe dieser Unterrichtseinheit zur Erde-Mond-Gravitation erkennen die Schülerinnen und Schüler die Auswirkungen differentieller Gravitation und die Wechselwirkungen im Kräftesystem Erde-Mond. In dieser Unterrichtseinheit befassen sich die Schülerinnen und Schüler mit den folgenden Fragen: Wie beeinflusst der Mond die Erde – und wie die Erde den Mond? Was wäre, wenn sich der Mond viel näher um die Erde drehen würde – oder viel weiter weg? Und wieso trifft der Mondschatten die Erde so selten? Die Unterrichtsmaterialien sind im Rahmen des Projektes "Columbus Eye – Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht" entstanden. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden. Das Projekt Columbus Eye wird von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50 JR 1703 gefördert. Anhand der Unterrichtsmaterialien "Gravitation im Erde-Mond-System" mit dazugehöriger App beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler experimentell mit der Veränderung des Erde-Mond-Abstandes. Mit dem Smartphone nehmen sie die Position des Mondes ein und können aus dem Weltraum heraus experimentieren. So finden sie heraus, was passiert, wenn sie der Erde immer näher kommen – sowohl auf der Erde, als auch auf dem Mond. Mit der Mondschatten-Simulation und dem Video einer Mondfinsternis aus dem All ermitteln sie nicht nur, warum Mond- und Sonnenfinsternisse so selten sind, sondern erhalten auch ein Verständnis für die Größenverhältnisse im Weltraum. Die Unterrichtsmaterialien eigenen sich für den Einsatz im Physik- und Astronomie-Unterricht der Sekundarstufe II. Ausführliche Informationen für Lehrkräfte, inklusive thematischer Hintergrund-Informationen, eines Stundenverlaufsplans und Musterlösungen zu den Arbeitsblättern finden sich bei den Downloads. Die Schüler und Schülerinnen erkennen die Auswirkungen differentieller Gravitation erkennen. erkennen Wechselwirkungen im Kräftesystem Erde-Mond. wählen physikalische Größen begründet aus und verarbeiten sie deduktiv in einer Hypothese führen ein Gedankenexperiment durch.

Machen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern einen kleinen Crashkurs zur Erarbeitung von Grundlagen der Fenstergestaltung mit Java. Das Ergebnis: die Simulation eines Pokerspiels!Beim Erlernen einer Programmiersprache werden anfangs viele grundlegende Ideen vermittelt - leider können die Schülerinnen und Schüler aber noch nicht viel "sehen". Das Erstellen von einfachen Fenstern mit Inhalten soll die Lernenden in dieser Unterrichtseinheit motivieren und ihnen Gelegenheit bieten, sich mit den Möglichkeiten der Layout-Gestaltung zu beschäftigen. Importieren von Klassen, überschreiben von Methoden, abstrakte Methoden: viele Elemente der objektorientierten Sprache Java lassen sich an einfachen Beispielen verstehen. Bei der Fenstergestaltung werden Elemente verwendet, die den Lernenden die Möglichkeit bieten, im Rahmen vorgegebener Methoden kreativ zu sein. Voraussetzungen und Inhalte der Unterrichtseinheit Die Schülerinnen und Schüler sind bereits mit grundlegenden Konzepten der objektorientierten Programmierung vertraut (Klassen und Objekte, Schleifen, bedingte Anweisungen). Durch den Import verschiedener Pakete soll ihnen verdeutlicht werden, welche vielfältigen Möglichkeiten das Klassenkonzept von Java bietet. Wie wertvoll es ist, vordefinierte Funktionen zu überschreiben, wird in vielen Beispielen deutlich. Eine wichtige Aufgabe der Informatik ist die Simulation realer Prozesse durch geeignete Abstraktionen. Am Beispiel des Pokerspiels sollen solche Modellierungen mit den Lernenden erarbeitet werden. Die Darstellung von Inhalten und Ergebnissen verschiedener Simulationen geschieht in verschiedenen Fenstern. Einfache Fenstertechniken werden durch das Kennenlernen eines EventListeners ergänzt. Um Ergebnisse und bestimmte Werte dauerhaft zu sichern, lernen die Schülerinnen und Schüler das Anlegen und Beschreiben von Dateien. Weitere Einsatzmöglichkeiten der Materialien Die Materialien der Unterrichtseinheit können auch in einem Ergänzungskurs verwendet werden - zahlreiche anschließende Fragestellungen sind denkbar. Zudem sind sie so konzipiert, dass interessierte Schülerinnen und Schüler sie - mit kleinen Änderungen und Ergänzungen - auch für ein Selbststudium nutzen können.Die Schülerinnen und Schüler sollen Probleme mathematisch abstrahieren können. mit den Elementen einer objektorientierten Programmiersprache Sachverhalte implementieren können. einfache Fenstertechniken kennen lernen und mit Java umsetzen können. EventListener kennen lernen und anwenden können. einen Einblick in das Speichern von Daten erhalten.

Mit der Unterrichtseinheit wird ein mathematisches Verfahren vorgestellt, mit dem Näherungslösungen bei Antrieb und Flug von Raketen zu exakten Lösungen werden. Wegen des dafür nötigen Wissens zur Differential- und Integralrechnung werden nur interessierte Schülerinnen und Schüler mit den entsprechenden Kenntnissen angesprochen. Ziel der Unterrichtseinheit ist die Anwendung der Raketengrundgleichung, die vom russischen Mathematiker und Raumfahrttheoretiker Konstantin Ziolkowski erstmals im Jahr 1903 aufgestellt wurde.Ausgehend von den Vorkenntnissen ( Grundlagen der Raketenphysik ) werden die Schülerinnen und Schüler mit den Gesetzmäßigkeiten zur Differential- und Integralrechnung Schritt für Schritt an die exakte Berechnung von Raketenbewegungen herangeführt. Nach der Herleitung der Raketengrundgleichung und der daraus resultierenden Raketengeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Flugzeit sind die Lernenden in der Lage, nach weiteren Herleitungen die Höhe des Raketenfluges in Abhängigkeit der Zeit sowie die maximal erreichbare Höhe nach Ablauf der Brenndauer des Raketenantriebes abzuleiten. Raketenphysik für Interessierte Die große Bedeutung von Impuls und Impulserhaltungssatz kommt gerade beim Raketenflug im Weltraum voll zum Tragen. So kann gezeigt werden, dass Bewegungen im luftleeren Weltraum allein durch die im Impulserhaltungssatz enthaltenen Gesetzmäßigkeiten ablaufen – auch ohne die uns so vertrauten irdischen Kräfte wie etwa der Reibungskraft, die für eine Fortbewegung beim Gehen oder Fahren unbedingt nötig sind. Lehrkräfte sollten gut vorbereitet sein, um auf daraus resultierende Fragen sachkompetent eingehen und antworten zu können. Vorkenntnisse Physikalische Vorkenntnisse von Lernenden können dahingehend vorausgesetzt werden, dass Impuls und Impulserhaltungssatz im Unterricht in der Regel im Unterricht bereits ausführlich behandelt wurden. Die Anwendung der Gesetze im Weltraum stellt eine interessante Ergänzung dar. Didaktische Analyse Das Rückstoßprinzip für den Antrieb von Raketen – in ähnlicher, aber nicht gleicher Weise den meisten beim Vortrieb von Flugzeugen bekannt – zeigt sehr schön die Möglichkeiten der Fortbewegung im luftleeren Raum auf. Sie bildet die Grundlage für prinzipielle Möglichkeiten zu Raketenflügen über große Distanzen, wobei allerdings die Grenzen der technischen Möglichkeiten beim Verlassen – etwa des Sonnensystems – nicht übersehen werden dürfen. Methodische Analyse Die Annäherung an die exakten Vorgänge beim Antrieb von Raketen mithilfe des an Näherungslösungen angelegten Iterationsverfahrens ist eine ideale Möglichkeit dar, auf relativ einfache Art den Lernenden das Rückstoßprinzip nahezubringen. Mit den deutlich schwierigeren Gesetzmäßigkeiten bei der mathematisch exakten Beschreibung wird es schließlich möglich, Bewegungsgleichungen für exakte Lösungen herzuleiten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen die exakten Abläufe bei Raketenflügen in das Weltall. können die unterschiedliche Fragestellungen mit mathematisch präzisen Formeln unterlegen. wissen um die Bedeutung von Differential- und Integralrechnung für die Raketenphysik. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Paar- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen anderer Gruppen auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen.

In dieser Unterrichtseinheit werden zwei beispielhafte Zusammenstöße von einem Geschoss mit einer ruhenden Kugel vorgestellt. Wurfbewegungen lassen sich in vielfältiger Form beobachten. Eine besondere Bedeutung kommt Wurfbewegungen zu, bei denen zwei Körper zusammenstoßen und anschließend jeder für sich oder beide gemeinsam auf einer Wurfbahn weiterfliegen. Im ersten Fall handelt es sich dann um einen elastischen Stoß, im zweiten Fall spricht man von einem unelastischen Stoß. In beiden Fällen tauschen die Stoßpartner kinetische Energien und Impulse aus, wobei es aber auf die Art des Stoßes ankommt, ob dabei Energie- und Impulserhaltungssatz gelten. Im ersten Beispiel soll das Geschoss mit hoher Geschwindigkeit in eine ruhende Kugel eindringen und steckenbleiben – anschließend erfolgt ein gemeinsamer waagrechter Flug beider Körper. Im zweiten Beispiel soll das Geschoss schräg von unten auf die Kugel treffen und diese vollständig durchdringen, sodass beide Körper auf getrennten Flugbahnen weiterfliegen. Im Anschluss werden beide Beispiele unter Einbeziehung von Energie- und Impulserhaltungssatz genau ausgewertet. Energie- und Impulserhaltung beim waagrechten und schiefen Wurf Den Lernenden wird bei diesem Thema sehr schnell klar werden, dass Wurfbewegungen unter Einbeziehung von Energie und Impuls und den zugehörigen Erhaltungssätzen durchaus anspruchsvoll werden können in Hinblick auf die physikalischen und mathematischen Gesetzmäßigkeiten. Sie sehen aber auch, dass man große Fortschritte machen kann in der Anwendung von Formeln und Gleichungen, wenn man sich einem solchen – teilweise etwas komplexen Thema – intensiv widmet, nicht zuletzt auch in Hinblick auf andere Gebiete der Physik. Vorkenntnisse Vorkenntnisse sind aufgrund bekannter Wurfbewegungen natürlich vorhanden. Die zunächst einfach aussehenden Abläufe werden aber schnell komplizierter, da ja sich überlagernde Bewegungen zusätzlich mit Energie- und Impulserhaltung zu kombinieren sind. Didaktische Analyse Bei der Behandlung von Zusammenstößen von Körpern allgemein oder mit anschließenden Wurfbewegungen wird deutlich, welche enormen Energieverluste – je nach Aufgabenstellung – auftreten können. Dabei sind weitere Verluste durch Luftwiderstand und Haftreibung wegen der am Gymnasium zu schwierigen Berechnungen noch gar nicht einbezogen. Methodische Analyse Durch die Abhängigkeit von unterschiedlichen physikalischen Zusammenhängen kann man beim Thema Wurfbewegungen die Schülerinnen und Schüler gut darauf vorbereiten und hinführen, dass in der Physik oft verschiedene Abläufe gleichzeitig betrachtet werden müssen. Man muss allerdings aufpassen, dass man den Schwierigkeitsgrad der Aufgabenstellung nicht überzieht. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können die Energieverluste bei unterschiedlichen Formen des Zusammenstoßes beschreiben und erläutern. kennen die Zusammenhänge von mechanischen Wurfbewegungen mit anderen Bereichen der Physik. wissen, wie man die Gleichungen der Stoßgesetze (Energie und Impuls) im Fall von Wurfbewegungen anwendet. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Paar- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschülern auseinandersetzen und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern und Freunden wertfrei diskutieren zu können.