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Der Potentialtopf als vereinfachtes Atommodell

Unterrichtseinheit
14,99 €

Die Unterrichtseinheit mit dem Thema "Der Potentialtopf als vereinfachtes Atommodell" macht die Schülerinnen und Schüler mit den tatsächlichen Abläufen in einem Atom bekannt. Dabei dient dieses Atom-Modell als ein Übergangsmodell – weg vom Bohrschen Bahnbegriff und hin zu einem Wellenmodell, das auf stationären stehenden Wellen beruht. Allerdings wird auch bei diesem Modell zum einfacheren Verständnis noch auf die anziehende Wirkung des Atomkernes und damit auf den Potentialbegriff verzichtet. Es wird für Schülerinnen und Schüler benötigt, die Physik als Leistungsfach und gegebenenfalls als Abiturfach gewählt haben.Mit dem Potentialtopf-Modell werden die Lernenden auf die quantenphysikalischen Gegebenheiten in einem Atom vorbereitet. Dabei müssen sich die Schülerinnen und Schüler gedanklich von den aus der klassischen Physik bekannten Abläufen verabschieden und sich mit abstrakten und nicht mehr direkt zugänglichen Vorgängen vertraut machen. Zunächst wird dabei der lineare Potentialtopf benützt, mit dem man in einer Dimension das in einem "Topf" eingesperrte Elektron beschreibt. Daran anschließend können die Erkenntnisse und sich ergebenden Gleichungen auf den dreidimensionalen Potentialtopf übertragen werden, der sich den in einer späteren Unterrichtseinheit folgenden realen Verhältnissen in einem Wasserstoff-Atom grob annähert. Der Potentialtopf als vereinfachtes Atommodell Dieses bewährte Modell bildet eine gute Möglichkeit, die Schülerinnen und Schüler auf ein quantenmechanisches Atommodell des Wasserstoffatoms vorzubereiten. Dabei wird es für die Lehrenden sehr wichtig werden, auf möglichst anschauliches und nachvollziehbares Unterrichtsmaterial zurückgreifen zu können. Vorkenntnisse Grobe Vorkenntnisse von Lernenden können in der Weise vorausgesetzt werden, dass Schülerinnen und Schüler sowohl in der Mechanik als auch in der Elektrodynamik den Wellenbegriff bereits kennengelernt haben. Somit kann auf die entsprechenden Gleichungen – zumindest bis zu einem bestimmten Grad – zurückgegriffen werden. Didaktische Analyse Bei der Behandlung dieses Themas läuft man leicht Gefahr, die Lernenden gedanklich und mathematisch zu überfordern. Insbesondere dann, wenn man auch die schwer zu verstehenden Gleichungen herleiten will. Dies sollte man gegebenenfalls nur den sehr interessierten und mathematisch fortgeschrittenen Lernenden zumuten. Die Beschreibung der Vorgänge im Atom ist extrem komplex und schwierig. Selbst das einfachste Atom – das Wasserstoffatom – kann nur eingeschränkt beschrieben werden und erfordert gute bis sehr gute mathematische Kenntnisse. Mit dem Potentialtopf-Modell können aber die wesentlichen Grundlagen vermittelt werden, so dass dann in einer späteren Unterrichtseinheit auch das Wasserstoffatom ausreichend gut beschrieben werden kann. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen um die Komplexität der Beschreibung der Vorgänge im Atom. wissen, dass die Vorgänge im Atom einer direkten Beobachtung nicht zugänglich sind. können die modellartige Funktion des linearen und dreidimensionalen Potentialtopfs beschreiben und einordnen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet. überprüfen die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin. 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, Freunden wertfrei diskutieren zu können.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

November 2008: Die Finanzkrise

Unterrichtseinheit

Die aktuelle Finanzkrise ist in den Medien täglich präsent. Auch unsere Schülerinnen und Schüler werden mit dem Thema konfrontiert. Um ihnen den Zugang zu den Hintergründen der Krise und den Zielen des Rettungspakets zu erleichtern, eignet sich der Einsatz dieses Basisartikels. Seit mehreren Monaten hält uns die Krise an den weltweiten Finanzmärkten in Atem. Zunächst begann sie als Immobilienkrise in den USA, doch seit dem Frühjahr 2007 hat sie sich Schritt-für-Schritt zu einer weltweiten Bank- und Finanzkrise ausgeweitet. Einige Banken, vor allem in den USA, mussten Insolvenz anmelden, einige europäische - auch deutsche - konnten nur durch milliardenschwere Kredite oder Bürgschaften vor der Pleite bewahrt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen das Ausgangsproblem und die Phasen der Zuspitzung der Finanzkrise nachvollziehen. Kernfragen kritisch betrachten und diskutieren. die Rettungsmaßnahmen der Politik in Umfang und Umsetzung verstehen und hinterfragen. sich aktiv an der Diskussion zur Finanzkrise beteiligen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Informationen, die sie für Diskussionen benötigen, online recherchieren. zu Annahmen oder Vermutungen, die sich in Diskussionen ergeben, online recherchieren. Thema Die Finanzkrise Autor Michael Bornkessel Fach Politik, Sozialwissenschaften Zielgruppe Sek I und II, ab Klasse 8 Zeitaufwand je nach Intensität und Schwerpunktsetzung 2 bis 6 Stunden Medien je ein Computer mit Internetzugang für zwei Schülerinnen und Schüler Dieser Beitrag widmet sich auf den Unterseiten bestimmten Teilaspekten des Themas. Diese einzelnen Seiten können Sie nutzen, um den Lernenden Texte zu diesen Teilaspekten zur Verfügung zu stellen. Zudem bieten die Unterseiten Anregungen zur weiteren thematischen Recherche. Der Anfang der Krise Mit geplatzten Immobilienkrediten in den USA fing alles an, und von Amerika aus schwappte die Finanzkrise nach Europa. Die Krise spitzt sich zu Der Weg der Krise, in die die Banken zu gleiten drohten, steuerte im letzten Jahr unaufhaltsam auf ihren Höhepunkt zu. Die Politik greift ein Um die Krise der Weltwirtschaft auszubremsen, haben sich die Regierungen verschiedenster Länder in der ganzen Welt eingeschaltet. Der Ursprung der Turbulenzen war, dass die US-Immobilienblase im Frühjahr 2007 endgültig geplatzt ist. Immer mehr, eigentlich nicht kreditwürdige, Amerikaner verschuldeten sich seit Ende der 1990er Jahre hoch, um sich den Traum vom eigenen Haus zu erfüllen. Möglich gemacht haben dies unter anderem sehr niedrige Zinsen in den USA. Daher mussten die Hauskäufer anfangs nur kleine Raten für ihre Hypothekenkredite zahlen. Die Belastungen waren also auch für Menschen tragbar, die nur sehr wenig Geld hatten. Was viele dabei nicht beachtet hatten und was ihnen später zum Verhängnis wurde: Die Zinssätze dieser Kredite waren variabel. Banken verkaufen immer mehr Kredite ... Da die gesamte US-Immobilienbranche boomte und die "auf Pump" gekauften Häuser im Wert stetig wuchsen, boten die Hypothekenbanken immer mehr Menschen ihre Kredite an - denn sie hatten im schlimmsten Falls das immer wertvoller werdende Haus als Sicherheit. Immer mehr US-Amerikaner nahmen diese Angebote an und verschuldeten sich haushoch. Dies ging einige Zeit gut und der so genannte Subprime-Markt wuchs im Laufe der Jahre um ein Vielfaches. ... und machen daraus Wertpapiere Daher benötigten die Hypothekenbanken, auch wenn sie an den Kreditzinsen verdienten, immer mehr Geld, um die steigende Zahl an Krediten zu finanzieren. Da diese Kredite als sichere Anlage galten, schließlich wuchs der Immobilienmarkt und die-Preise stetig, begannen die Banken mit den Forderungen zu handeln. Sie fassten Tausende Immobilien-Kredite in Wertpapieren (Derivate) zusammen und boten sie mit hohen Renditeversprechen an den Börsen zum Kauf an - viele Banken in aller Welt griffen aufgrund der überdurchschnittlichen Gewinnaussichten begeistert zu. Kreditzinsen steigen Nachdem die US-Wirtschaft zu schwächeln begann und die US-Notenbank den Leitzins wieder anhob, gerieten immer mehr Hausbesitzer in Zahlungsschwierigkeiten. Denn die Hypothekenbanken erhöhten aufgrund des gestiegenen Leitzinses nun auch die Kreditzinsen. Die Folge: Sehr viele Menschen konnten ihre Kreditraten nicht mehr bezahlen und verloren die Häuser. Immobilienpreise fallen Da aufgrund des steigenden Angebots nun die Immobilienpreise fielen, gerieten auch die Hypothekenbanken in Schwierigkeiten. Denn sie blieben auf den Immobilien sitzen oder mussten deutlich niedrigere Erlöse als gedacht in Kauf nehmen. Die Folge war, dass im Frühling 2007 erste Hypothekenbanken in den USA pleite gingen. Doch dabei blieb es nicht: Denn nun verloren auch die Wertpapiere, die auf den geplatzten Immobilienkrediten basieren, drastisch an Wert. Der Wertverlust dieser Papiere war es, der die weltweite Lawine nun endgültig lostrat. Die folgenden Arbeitsaufträge können als Anregungen für die unterrichtliche Weiterarbeit genutzt werden. Warum konnten sich auch US-Amerikaner, die eigentlich nicht kreditwürdig waren, ein Haus auf Pump kaufen? Fasst die Gründe zusammen, wieso viele US-Bürger ihre Kreditraten irgendwann nicht mehr bezahlen konnten. Diskutiert in Dreierteams: Die Vergabe der vielen Kredite an schlecht verdienende US-Bürger hat die Finanzkrise ausgelöst. Vielen Banken geraten in den Strudel In den folgenden Monaten müssen zahlreiche Banken eingestehen, dass sie aufgrund der Krise am US-Hypothekenmarkt hohe Verluste oder Risiken verkraften müssen. In Deutschland war das erste Kreditinstitut die Düsseldorfer IKB Industriebank, die nur durch eine milliardenschwere Bürgschaft der Pleite entging. Das grundlegende Problem war, dass viele Banken zur Finanzierung einer langfristigen und hoch verzinsten Geldanlage, also den "Immobilien-Wertpapieren", auf kurzfristige und niedrig verzinste Kredite anderer Banken zurückgriffen. Sie mussten sich in regelmäßigen Abständen neues Geld von anderen Banken besorgen, um ihre langfristigen Verpflichtungen zu erfüllen. Das Misstrauen der Banken wächst Allerdings machte sich im Bankenwesen nun Misstrauen breit, denn niemand wusste so richtig, welche Bank welche Summe in die Immobilien-Wertpapiere investiert oder anderen Banken als Sicherheit für solche Käufe garantiert hatte. Die Folge war, dass sich die Banken untereinander keine Kredite mehr gaben - der sogenannte Interbankengeldmarkt drohte zusammenzubrechen. Daher stellte die Europäische Zentralbank Mitte August 2007 - erstmals seit den Anschlägen vom 11. September 2001 - den Banken 95 Milliarden Euro zur Verfügung - so viel wie nie zuvor in einer Krise. Doch diese Maßnahme linderte nur die größte Not. Bis zum Jahresende 2007 mussten zahlreiche Banken in aller Welt riesige Summen als Verluste abschreiben - das Misstrauen zwischen den Banken hielt an. Die Krise steuert ihrem Höhepunkt entgegen In den ersten Monaten des Jahres 2008 gab es immer neue Hiobsbotschaften aus dem (inter)nationalen Bankensektor. So musste beispielsweise in Deutschland die BayernLB im Februar 2008 eingestehen, vier Milliarden Euro in die hochriskanten Subprime-Papiere investiert zu haben. Auch Banken im Ausland drohten zusammenzubrechen, in Großbritannien wurde beispielsweise die Northern Rock - sie gilt als die achtgrößte Bank des Landes - vorübergehend verstaatlicht. Auch die IKB gerät aufgrund der anhaltenden Schwierigkeiten immer wieder in die Schlagzeilen. Im Juni 2008 gibt die US-Investmentbank Lehman Brothers bekannt, dass sie dringen mehr Geld benötige und sich durch eine Kapitalerhöhung mehr als fünf Milliarden Dollar (3,2 Milliarden Euro) besorgen wolle. Der Börseneinbruch Der Weg zum Börsencrash am 15. September 2008 war gepflastert mit weiteren Bankenpleiten: So wurde beispielsweise im Juli 2008 die US-Hypotheken- und Bausparbank IndyMac geschlossen und am 8. September übernahm die US-Regierung wegen des drohenden Bankrotts die Kontrolle über die beiden größten Baufinanzierer in den USA, Fannie Mae und Freddie Mac. Am 15. September brachen die Börsen weltweit ein, der deutsche DAX rutschte auf den tiefsten Stand seit Oktober 2006. Der Grund: Die US-Investmentbank Lehman Brothers ging pleite, Merrill Lynch wurde von der Bank of America übernommen. Erste Rettungsmaßnahmen haben nur wenig Erfolg Um die weltweit ins Bodenlose fallenden Aktienkurse zu stabilisieren, griffen die Notenbanken ein: Sie pumpten fast 150 Milliarden in die Finanzmärkte, zunächst allerdings ohne Erfolg. Erst nachdem die US-Regierung am 19. September ankündigte, ein Rettungspaket für die Finanzbranche erarbeiten zu wollen, entspannte sich die Lage etwas. Allerdings sollte es noch bis zum 3. Oktober dauern, bevor auch das US-Repräsentantenhaus dem 700-Milliarden-Dollar-Rettungspaket für amerikanische Banken zustimmt. In Deutschland war es nun die Hypo Real Estate, die aufgrund von Fehlspekulationen ihrer irischen Tochterbank Depfa in finanzielle Schwierigkeiten geriet und nur durch milliardenschwere Bürgschaften gerettet werden konnte. Trotz aller Versuche, die Krise in den Griff zu bekommen, sanken die Aktienkurse weiter - nun reichte es vielen Regierungen, sie ergriffen die Initiative. Diese Leitfragen können als Ansatzpunkte für Arbeitsaufträge genutzt werden. Warum gerieten so viele Banken in aller Welt in den Sog der US-Immobilienkrise? Wieso drohte der Interbankengeldmarkt zusammenzubrechen? Was war der Problemkern? Recherchiert weitere Banken, die im Laufe der letzten Monate pleite gingen. Wie hoch waren ihre Verluste? Da sich die Finanzkrise ungebrochen fortsetzt, greifen immer mehr Regierungen in die Märkte ihrer Länder ein, um die Auswirkungen der Finanzkrise zu bekämpfen. Viele Länder folgen dabei dem Vorgehen der britischen Regierung und verstaatlichen ihre Banken teilweise. Zudem treffen sich die Finanzminister und Notenbankchefs der sieben führenden Industriestaaten (G7) am 11. Oktober 2008 in Washington und verständigen sich schließlich auf einen Fünf-Punkte-Plan. Das grundlegende Ziel: Sie wollen der Kreditklemme auf den internationalen Finanzmärkten ein Ende setzen. Gesamtumfang von 500 Milliarden Euro Auch die Bundesregierung erarbeitete ein Rettungspaket, das Gesetz zur Umsetzung eines Maßnahmenpakets zur Stabilisierung des Finanzmarktes (FMStG). Dieses verabschiedeten Bundestag und Bundesrat innerhalb von nur einer Woche, so dass es, nachdem es Bundespräsident Horst Köhler unterschrieben hatte, am 17. Oktober 2008 in Kraft treten konnte. Es umfasst ein Volumen von 500 Milliarden Euro. Allerdings sind 400 Milliarden Euro Garantien, um den Interbankengeldmarkt wiederzubeleben. Die Bundesregierung springt also für die Banken als Bürge für Kredite ein und hofft, dass diese Bürgschaft nicht in Anspruch genommen wird. Denn die Bundesregierung hat nur 20 Milliarden Euro als Vorsorge für mögliche Ausfälle aus diesen Garantieübernahmen eingeplant. 80 Milliarden Euro als Kapitalspritze für Banken Die restlichen 80 Milliarden Euro können von der Insolvenz bedrohte Banken dazu nutzen, ihren Eigenkapitalanteil zu erhöhen und damit ihre Abhängigkeit von anderen Kreditinstituten zu reduzieren. Allerdings verteilt der Staat das Geld nicht zum Nulltarif. Im Gegenzug erhält er damit Mitspracherechte bei der Geschäftspolitik und Managerbezahlung. So wird unter anderem von den hilfesuchenden Banken verlangt, besonders risikoreiche Geschäfte zu reduzieren und eine Höchstgrenze für Vorstandsbezüge in Höhe von 500.000 Euro einzuführen. Bislang (Stand: 5.11.2008) haben vier Banken - die BayernLB, die Hypo Real Estate, die Commerzbank und die HSH Nordbank - die staatliche Hilfe in Anspruch genommen. Gemeinsam die Krise bremsen Für den 15. November 2008 ist geplant, dass sich die G20, dies ist ein informelles Forum, das den Dialog der Industrie- und Schwellenländer mit dem Ziel weltweiter wirtschaftlicher Stabilität fördern soll, zu einem Weltfinanzgipfel treffen. Gemeinsam will man verhindern, dass sich die Finanzkrise auf weitere Teile der Weltwirtschaft ausdehnt. Bundeskanzlerin Angela Merkel (CDU) betonte im Vorfeld, dass die Krise der Märkte ein globales Problem sei, das nur multilateral gelöst werden könne. Der Erfolg des Weltfinanzgipfels hänge entscheidend davon ab, dass alle Teilnehmerländer in die Vorbereitungen einbezogen würden, sagte Merkel. Internationale Zusammenarbeit nötig Ein international koordinierter Ansatz sei der einzige Weg, um sicherzustellen, dass die Rettungsmaßnahmen der nationalen Regierungen tatsächlich wirkten. Vom Weltfinanzgipfel in Washington sollen nach dem Willen der Kanzlerin "klare Signale" ausgehen: für mehr Transparenz auf den Märkten, für einen stärkeren Internationalen Währungsfonds (IWF) und für eine "globale Arbeitsteilung". Der IWF soll dafür als Aufsichtsbehörde für die internationalen Finanzmärkte mehr Kompetenzen erhalten - und eine bessere Ausstattung. Die folgenden Arbeitsaufträge können als Anregungen für die unterrichtliche Weiterarbeit genutzt werden. Recherchiert weitere Einzelheiten über das Rettungspaket der Bundesregierung und stellt sie in einer Übersicht zusammen. Diskutiert die Aussage von Angela Merkel, dass die Krise der Märkte ein globales Problem sei und nur multilateral gelöst werden könne. Überlegt in Zweierteams: Was hätte geschehen können, wenn die Regierungen nicht eingegriffen hätten?

  • Wirtschaft
  • Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

Tarifpolitik und Sozialpartnerschaft

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Politik / Wirtschaft der Klasse 11–13 der Sekundarstufe II vermittelt den Schülerinnen und Schülern das Konzept der Sozialpartnerschaft und die Grundlagen der Tarifpolitik. Sie analysieren die theoretischen Hintergründe, untersuchen Tarifverträge am Beispiel des Steinmetz- und Steinbildhauerhandwerks und bewerten deren Bedeutung für die eigene berufliche Zukunft. Vor dem Hintergrund eines Sozialstaates – oder auch Wohlfahrtsstaates –, wie es Deutschland ist, spielt die sogenannte Sozialpartnerschaft eine große Rolle. Hierbei geht es um das Miteinander von Arbeitgeberinnen und Arbeitgebern, ihren Verbänden und den Gewerkschaften. Im eigentlichen Sinne ist das Ziel der Sozialpartnerschaft, eventuelle Interessengegensätze durch Konsenspolitik zu lösen. Konkret wird die Sozialpartnerschaft immer dann, wenn es zum Beispiel auf betrieblicher Ebene um die Beteiligung der Arbeitnehmenden in Form von Betriebsräten geht. Auch auf regionaler Ebene, auf Bundesebene und auf europäischer Ebene arbeiten die Sozialpartner zusammen – in Form gemeinsamer Positionierungen, Initiativen, Aktionen oder durch den sozialen Dialog. Mit dem Begriff Sozialpartnerschaft wird zunächst die institutionalisierte Kooperation zwischen Verbänden und Gewerkschaften verstanden. Im deutschen Sprachraum wird der Begriff vor allem auf die Tarifpartnerschaft bezogen, deren Kern die Lohnpolitik ist. In dieser Unterrichtseinheit setzen sich die Schülerinnen und Schüler intensiv mit den Themen Tarifpolitik und Sozialpartnerschaft auseinander. Der erste Teil der Einheit vermittelt eine grundlegende Einführung in die komplexe Thematik. Mithilfe eines Grundlagentextes werden die Sozialpartnerschaft sowie die Definition und Funktion von Tarifverträgen, ihre Bedeutung für die Arbeitnehmenden in Betrieben und die Tarifautonomie erarbeitet. Im zweiten und dritten Teil der Unterrichtseinheit liegt der Schwerpunkt auf einem konkreten Beispiel , das im Rahmen eines Rollenspiels erfahrbar gemacht wird. Dies geschieht exemplarisch anhand eines Tarifvertrages, der für Schülerinnen und Schüler besonders lebensnah ist: Der „ Ausbildungsvergütungstarifvertrag im Steinmetz- und Steinbildhauerhandwerk “ regelt, wie hoch der Azubi-„Lohn“ ist. Das Besondere: Er ist allgemeinverbindlich – ist also rechtlich bindend für alle betroffenen Betriebe, auch für Klein- und Kleinstbetriebe. Die Schülerinnen und Schüler lernen an diesem Beispiel zentrale Akteure und Verfahren einer Tarifverhandlung kennen, indem sie sich im Rollenspiel nicht nur mit den unterschiedlichen Positionen vertraut machen, sondern auch den Verhandlungsablauf und ein mögliches Ergebnis simulieren. Die Unterrichtseinheit zielt darauf ab, Schülerinnen und Schülern durch die Arbeit mit Primärquellen – wie beispielsweise dem Tarifvertrag – einen direkten Bezug zur Lebenswelt und zur Bedeutung der Sozialpartnerschaft zu vermitteln. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich, da zentrale Begriffe und Konzepte auf den Arbeitsblättern bereitgestellt werden. Die Aufgabenstellungen sind so formuliert, dass sie unterschiedliche kognitive Anforderungen abdecken – von der Wiedergabe von Informationen bis hin zur eigenständigen Analyse und Bewertung. Dies fördert nicht nur das Textverständnis, sondern unterstützt auch die Vorbereitung auf das Abitur. Zudem ermöglicht das integrierte Rollenspiel den Schülerinnen und Schülern, das Debattieren und konstruktive Miteinander einzuüben. Das Rollenspiel könnte ggf. auch in Form von Hausaufgaben und der Erstellung von Essays durch die Schülerinnen und Schüler erfolgen. Hierbei könnten sowohl einzelne Perspektiven (z. B. Schreibe einen Essay aus Sicht der Gewerkschaftsvertretung zu den Verhandlungen. Nutze dazu die Information von Arbeitsblatt 3), auch als eine Gesamteinschätzung erfolgen (z. B. Schreibe einen Essay zum Thema Tarifverhandlungen. Nutze dazu die Informationen zum Rollenspiel und berücksichtige alle Perspektiven). Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen die Sozialpartnerschaft kennen. lernen neue Fachbegriffe und deren Definitionen (z. B. Tarife, Tarifkonflikt, Schlichtung, Vertrag usw.). verstehen die Grundlagen der Tarifpolitik, den Nutzen von Tarifverträgen und die Rolle von Sozialpartnern in der Wirtschaft. erleben Tarifpolitik in Aktion, lernen Verhandlungsstrategien kennen und reflektieren wirtschaftliche und soziale Auswirkungen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler identifizieren relevante Quellen. arbeiten mit Primärquellen und analysieren diese. fassen Informationen zusammen, organisieren sie und bewahren sie strukturiert auf. interagieren auf Basis der Informationen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler debattieren. können lösungsorientiert kommunizieren. können den Nutzen von Verträgen und Absprachen für das eigene Leben erkennen.

  • Politik / WiSo / SoWi
  • Sekundarstufe II

Die Formulierung von Argumenten

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtsanregung lernen die Schülerinnen und Schüler mithilfe der Brücke als Metapher für die Konstruktion sprachlicher Argumente, stichhaltig zu argumentieren. Gleichzeitig trainieren sie durch die Arbeit mit Word, PowerPoint und dem Internet ihre Kenntnisse und Fertigkeiten im Umgang mit digitalen Medien. Zwischen einer These und einem Argument zu unterscheiden, fällt vielen Schülerinnen und Schülern der Unter- und Mittelstufe schwer, wenn sie im Deutschunterricht ab Klasse sechs oder sieben erstmals genauer mit dem Thema Argumentieren und Erörtern konfrontiert werden. Wissenslücken auf diesem Gebiet zeigen sich zum Teil bis in die gymnasiale Oberstufe hinein, wenn Schülerinnen und Schüler beispielsweise in Stellungnahmen einzig ihre eigenen Meinung als "Beleg" für ihre Behauptung aufführen, diese jedoch nicht durch entsprechende Beispiele, Zitate oder Ähnliches stützen. Brücken-Metapher als Hilfestellung Das "Konstruieren" eines Arguments erinnert an einen architektonischen Bauvorgang. In Anlehnung an diese Assoziation zielt dieser Unterrichtsvorschlag darauf ab, mithilfe der Metapher einer Brücken-Konstruktion vornehmlich Schülerinnen und Schülern der Unter- und Mittelstufe bei der Formulierung von Argumenten zu helfen. Dies geschieht, indem sie Argumente als ein Ganzes von einzelnen Bestandteilen, als "Strebepfeiler" und "Stützen" eines "Brückensteges" verstehen, der ohne diese Füße "haltlos" wäre - so wie ihre Argumente ohne Belege "haltlos" sind. Daran anschließend erfolgt eine Internetrecherche nach passendem Wortmaterial zur Formulierung von Satzverbindungen zwischen Thesen und Belegen sowie zwischen einzelnen Argumenten im Laufe einer Erörterung, Diskussion oder Argumentation. Der Aufbau von Argumenten wird in zahlreichen Schulbüchern, Arbeitsheften und Unterrichtshilfen in verschiedener Art und Weise definiert, durchaus auch in Form von Schaubildern, zum Beispiel dreispaltigen Tabellen (These-Beleg-Argument). Der vorliegende Unterrichtsentwurf unterscheidet sich von diesen Ansätzen insofern, als er mit dem Wortfeld der Konstruktion von Argumenten in Analogie zu einer Brückenkonstruktion arbeitet. Die Bezeichnung einer grundlegenden These erinnert an einen "grundlegenden" Brückensteg, der aber noch "in der Schwebe" verbleibt, also eine "haltlose" Behauptung, Meinung, Empfehlung oder ein persönliches Urteil ist, solange der Steg nicht gestützt wird - zu der These also noch keine Argumente in Form von Beispielen, Belegen und Zitaten gekommen sind. Umsetzung im Unterricht Eine PowerPoint-Präsentation visualisiert die Brücken-Metapher und führt die Lernenden in die Fachbegriffe der Argumentation ein. Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Skizze einer Brücke und erläutern schrittweise deren Bestandteile in ihrer architektonischen Funktion. interpretieren die Brücke als Metapher für die Konstruktion (schrift-)sprachlicher Argumente, indem sie Elemente des Arguments in Analogie zu den Elementen der Brücke setzen. formulieren aus Thesen Argumente, indem sie darauf achten, ob diese durch passende Belege (Zitate, Beispiele und Ähnliches) gestützt werden können. optimieren die sprachliche Formulierung von Argumenten über die Verwendung entsprechender Satzverbindungen. sortieren Adverbien und Konjunktionen nach thematischen Aspekten, indem sie die Ausdrücke gemäß ihrer Kohärenz unterschiedlichen semantischen Bereichen zuordnen (Begründungen, Konsequenzen und Folgerungen, Gegensätze, Bedingungen). Brücken-Metapher und Fachbegriffe der Argumentation Zu Beginn des Unterrichts wird den Schülerinnen und Schülern eine PowerPoint-Präsentation gezeigt, die die Enstehung einer Brücke darstellt. Die Lernenden beschreiben zunächst die Brücken-Skizze beziehungsweise deren einzelne Elemente. Anschließend kann die Lehrkraft ausgehend von der Brücken-Metapher in einem fragend-entwickelnden Unterrichtsgespräch die Fachbegriffe der Argumentation einführen. Diese können beispielsweise als relativ ungeordneter Tafelanschrieb bekannt gemachent werden (Thesen: Behauptungen, Empfehlungen, Bewertungen, Urteile - Argument: Beispiel - Beleg - Zitat - Fakten - Grundsätze und Normen - Expertenmeinungen) und sollen dann von den Lernenden in Partner- oder Gruppenarbeit analog auf die Metapher der Brücke angewendet werden. Ergebnissicherung mit PowerPoint und Word Die Schülerinnen und Schüler halten ihre Ergebnisse in der PowerPoint-Präsentation fest. Die entsprechende Beschriftung des PowerPoint-Dokuments, insbesondere der vorletzten, fünften Folie, geschieht idealer Weise über Textfelder. Ergänzend sollten die Lernenden unmittelbar nach der Präsentation (Beispiel- beziehungsweise Vergleichslösung: Folie 6) und unter Umständen notwendigen Korrekturen eine kurze Definition zu ihrem "Schaubild" formulieren, um das Ergebnis zu sichern. Dazu eignet sich ein neu angelegtes Word-Dokument, mit dem sie im Folgenden weiterarbeiten. Die letzte, sechste Folie kann als Ergebnissicherung für die einzelnen Schülerinnen und Schüler ausgedruckt werden. Internetrecherche Anschließend sollen die Lernenden Wortmaterial zur Stilistik von Argumenten zusammenstellen, indem sie in einer Internet-Grammatik passende Satzverbindungen (Konjunktionen und Adverbien) recherchieren und als Wortmaterial unter ihre Grafik kopieren. Diese Ergebnisse könnten in einer weiteren Schulstunde auch innerhalb des Klassenverbandes ergänzend in einem gemeinsamen Dokument (vom Lehrerrechner aus zu bedienen) eingetragen und nach Oberbegriffen beziehungsweise Verwendungsmöglichkeiten sortiert werden. Hierbei steht nicht "die richtige" Lösung der Sortierung im Vordergrund. Es soll vielmehr um eine Vertiefung und sprachliche Erprobung der Semantik dieser Satzverbindungen gehen, durch die die Schülerinnen und Schüler zu einer Erweiterung ihres aktiven Wortschatzes angeregt werden. Wortschatzerweiterung Dies kann in Form einer übersichtlichen Tabelle mit den möglichen Bereichen der Begründungen (zum Beispiel "weil"), Konsequenzen beziehungsweise Folgerungen (zum Beispiel "daher" ), Gegensätzen, Bedingungen, Strukturierungen, Überleitungen, Hervorhebungen, Erweiterungen und Präzisierungen oder auch Abschlussphrasen geschehen. Den Vorschlägen der Schülerinnen und Schüler seien hier keine Grenze gesetzt, da es vornehmlich auf den Schreibanlass und die Versprachlichung und weniger auf die originale terminologische Definition der Adverbien und Konjunktionen (modal, konsekutiv und so weiter) ankommt. Auch dieses Dokument sollten die Lernenden am Ende in ausgedruckter Form mit nach Hause nehmen können, um es als Formulierungshilfe für den weiteren Unterricht nutzen zu können.

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Sekundarstufe I

Reihenschaltung von Widerständen

Unterrichtseinheit

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten mithilfe eines interaktiven Lerntools die für die Hintereinanderschaltung zweier Widerstände geltenden Gesetzmäßigkeiten. Zur Konsolidierung ihres Wissens lösen die Lernenden im Anschluss an die Arbeit mit dem virtuellen Experiment verschiedene Anwendungsaufgaben. Neben dem selbstgesteuerten Arbeiten wird durch gestaffelte Hilfen auch eine innere Differenzierung ermöglicht. Das interaktive Experiment, die Anwendungsaufgaben wie auch die Hilfen werden den Lernenden dabei in Form eines Selbstlerntools zur Verfügung gestellt, das mit der Software ?Mediator? realisiert wurde. Das virtuelle Experiment ? eine interaktive Flash-Animation - wurde an der Physik-Didaktik der Universität Bayreuth entwickelt. Unterrichtsverlauf und Materialien Hinweise zum Ablauf der Unterrichtseinheit. Ein Screenshot vermittelt einen Eindruck vom virtuellen Messplatz. Alle Materialien können Sie hier auch einzeln herunterladen. Besonderheiten der Unterrichtseinheit Ein virtuelles Experiment wird dem Realexperiment vorgezogen Die Schülerinnen und Schüler sollen wissen, dass bei zwei hintereinander geschalteten Widerständen die Summe der Teilspannungen der Gesamtspannung entspricht. die Berechnungsgleichung des Gesamtwiderstandes bei zwei in Reihe geschalteten Teilwiderständen kennen. wissen, dass sich bei einer Reihenschaltung von zwei Widerständen die anliegenden Teilspannungen wie die entsprechenden elektrischen Widerstände verhalten. wissen, dass ein elektrisches Gerät, das eigentlich für eine kleinere Spannung ausgelegt ist, mithilfe eines geeigneten Vorwiderstandes dennoch betrieben werden kann. die Größe des zum Betrieb eines Bauteils notwendigen Vorwiderstandes bestimmen können. den Einsatz von Vorwiderständen unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Faktoren bewerten können. Thema Reihenschaltung von Widerständen Autor Patrik Vogt Fach Physik Zielgruppe Klasse 8-10 Zeitraum mindestens 2 Stunden Technische Voraussetzungen Beamer, Präsentationsrechner, Computer in ausreichender Anzahl (Einzel- oder Partnerarbeit), 9-Volt-Batterie, 3,8-Volt-Lampe mit Fassung, Auswahl an Widerständen, Experimentierkabel Planung Reihenschaltung von Widerständen Einstieg in das Thema - die Beamer-Lampe Zur Entwicklung der Problemfrage der Unterrichtseinheit stellt die Lehrperson folgenden Sachverhalt dar: "In Beamern werden Halogenlampen verwendet, die für eine Spannung von 24 Volt ausgelegt sind." Auf die Frage, ob eine solche Lampe unmittelbar an das Stromnetz (230 Volt) angeschlossen werden könne, wird eine Schülerin oder ein Schüler aufgrund des Vorwissens antworten, dass dies nicht möglich sei. Im Unterrichtsgespräch wird die Lösung des Problems von den Lernenden erarbeitet beziehungsweise von den Lernenden genannt: Mithilfe eines Widerstandes, den man mit der Lampe in Reihe schaltet, "verringert" man die Spannung und "schützt" somit die Lampe. Berechnung des Vorwiderstandes Dieser Hinweis führt unmittelbar zur Problemfrage der ersten Unterrichtsstunde, die an der Tafel fixiert wird: "Wie kann man die Größe eines Vorwiderstandes berechnen?" Zur visuellen Unterstützung kommt in dieser Phase eine Folie zum Einsatz ("reihenschaltung_r_einstieg.pdf", Präsentation per Beamer oder Overheadprojektor). Den Lernenden wird das Experimentiermaterial für ein Analogieexperiment vorgestellt (das später von zwei Lernenden als Demonstrationsexperiment vorgeführt wird). Die Lehrperson informiert die Schülerinnen und Schüler über folgende Punkte: Vorstellung des Lerntools und seiner Funktionen (per Beamer) Hinweise zum Umgang mit den Hilfen und Lösungen aus dem Lerntool Zielvorgabe für die erste Unterrichtsstunde ("reihenschaltung_r_arbeitsblatt.pdf", Aufgabe 1) Zeitvorgabe (Erarbeitung bis zehn Minuten vor Ende der ersten Unterrichtsstunde) Wo finden die Lernenden die Simulation? - Mitteilung von Dateipfad und -name (Reihenschaltung.exe) Virtuelles Experiment - Einzel- oder Partnerarbeit Die Lernenden führen das virtuelle Experiment durch ("reihenschaltung_r_selbstlerntool.zip", Start des Programms durch "Reihenschaltung.exe"), protokollieren ihre Ergebnisse (reihenschaltung_r_arbeitsblatt.pdf) und erarbeiten daraus die Gesetzmäßigkeiten für die Reihenschaltung von Widerständen. Aus dem Bauteilkasten können verschiedene Widerstände in die Schaltung hineingezogen und per Klick auf das Tintenfass die jeweiligen Messwerte protokolliert werden. Die Messwerte erscheinen im "Ausdruck" des virtuellen Druckers. Eine Kurzbeschreibung der Funktionalitäten des virtuellen Messplatzes zur Reihenschaltung von Widerständen finden Sie auf der Website der Universität Bayreuth, die noch weitere interaktive Materialien zu bieten hat. Beachten Sie, dass die Programme auf der Homepage der Didaktik der Physik auf lange Sicht aktualisiert werden. Besprechung der Schülerergebnisse Im Unterrichtsgespräch werden die Ergebnisse des interaktiven Experiments besprochen. Die Schülerinnen und Schüler nennen die aufgestellten Gleichungen, welche von der Lehrperson an der Tafel fixiert und von den Lernenden gegebenenfalls korrigiert werden ("reihenschaltung_r_tafelbild.pdf", Tafelbild A). Zur Beantwortung der Ausgangsfrage wird die Lösung zu Aufgabe 1 (siehe "reihenschaltung_r_arbeitsblatt.pdf) von einer Schülerin oder einem Schüler vorgestellt und ebenfalls an der Tafel fixiert ("reihenschaltung_r_tafelbild.pdf", Tafelbild B). Auf der Grundlage des berechneten Vorwiderstandes führen nun zwei Lernende das Analogieexperiment als Demonstrationsversuch vor. Reflexion: Sind Vorwiderstände immer sinnvoll? Unter Nutzung ihres physikalischen Fachwissens bewerten die Schülerinnen und Schüler den Einsatz von Vorwiderständen. Dabei sollen sie ökonomische und ökologische Faktoren berücksichtigen. In der zweiten Unterrichtsstunde bearbeiten die Schülerinnen und Schüler die restlichen Aufgaben. Durch die bereitgestellten Hilfen können sie völlig selbstständig arbeiten und ihr Lerntempo frei bestimmen. Lediglich offene Fragen werden abschließend im Unterrichtsgespräch diskutiert und beantwortet. Möchte man im Unterricht die Hintereinanderschaltung zweier Widerstände im Realexperiment in Partner- oder Gruppenarbeit untersuchen lassen, so stößt man erfahrungsgemäß auf zwei große Schwierigkeiten: In den meisten Physiksammlungen sind nicht ausreichend Spannungsmessgeräte vorhanden. (Um zügig arbeiten zu können, benötigt jede Gruppe mindestens zwei Spannungsmesser!) Das Auswechseln der Widerstände und das Messen der Spannungen würde viel Zeit in Anspruch nehmen, so dass die zur Verfügung stehende Zeit kaum ausreichen würde. Wichtig: Abgrenzung des virtuellen vom realen Experiment Wurden noch keine virtuellen Experimente im Physikunterricht eingesetzt, müssen diese von den Qualitäten des Realexperiments deutlich abgegrenzt werden: Im Gegensatz zum virtuellen Experiment, das eine Frage an die der Programmierung zugrunde liegende Mathematik richtet, stellt das Realexperiment stets eine Frage an die Natur. Es ist also unmöglich, aus einem virtuellen Experiment eine Theorie abzuleiten oder zu bestätigen, diese wurde schließlich bereits "einprogrammiert". Allein das Realexperiment kann Prüfstein von naturwissenschaftlichem Wissen sein. Diese herausragende Rolle des "echten" Experiments innerhalb des physikalischen Erkenntnisprozesses muss den Lernenden immer wieder bewusst gemacht werden. Dennoch hat das interaktive Experiment seine Berechtigung, und zwar immer dann, wenn Versuche zu schnell oder zu langsam ablaufen oder - wie auch in diesem Fall - wenn das notwendige Experimentiermaterial nicht verfügbar ist. Im Fokus: Erfassung und Auswertung von Daten Nicht zuletzt rechtfertigt sich der Einsatz des virtuellen Experimentes in der hier vorgestellten Unterrichtseinheit auch dadurch, dass die Erfassung und die Auswertung von Datenmaterial im Zentrum des Unterrichtsgeschehens stehen. Hierbei handelt es sich um Kompetenzen, die von den Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss gefordert werden und die mit der eingesetzten Simulation ausgezeichnet vorangetrieben werden können. Durch die Bereitstellung der verschiedenen Hilfestellungen können alle Lernenden beziehungsweise alle Teams die Lösungshinweise - entsprechend ihren Fähigkeiten - selbstständig abrufen, wodurch neben der Realisierung von selbstgesteuertem Arbeiten eine innere Differenzierung erreicht wird. Während der Lernsequenz ist es nicht zwingend notwendig, dass alle Schülerinnen und Schüler das komplette Aufgabenpensum abarbeiten, woraus sich eine weitere Differenzierungsmöglichkeit ergibt. Der Abruf der Hilfen aus dem Lerntool ist komfortabel, jederzeit wiederholbar und - da keine Kopien anfallen - kostenneutral.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I

Mit Präpositionen Ordnung schaffen

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit versteht sich als Einführung in die korrekte Verwendung von Präpositionen in den Klassen 5 bis 7. Ziel ist die Einsicht, dass Präpositionen helfen, räumliche, zeitliche, kausale und modale Verhältnisse "zu ordnen". Die Verwendung von Präpositionen unterliegt - wie die übrige deutsche Sprache auch - einer sprachgeschichtlichen Entwicklung. In der mediendidaktischen Erarbeitung des Themas üben sich die Lernenden im Erstellen, Ausfüllen und Sortieren von Tabellen, im farbigen Markieren von Text sowie dem Schreiben und Abspeichern von Text in Word. Wie verhalten sich Verhältniswörter? Sie kommen in fast jedem Satz vor und treten damit in der deutschen Sprache recht häufig auf - allerdings sind es nur etwa 20 Präpositionen, die von ihren Sprechern und Schreiben am meisten genutzt werden: in, mit, von, an, auf, zu, bei, nach, um, für, aus, vor, über, durch, unter, gegen, hinter, bis, neben, zwischen (Duden 2005: 607ff.). Für den Deutschunterricht zu Beginn der weiterführenden Schulen sind sie damit als Wortart und in ihrer Funktion als Teil eines Satzgliedes auch in der Satzanalyse ein unumgängliches Thema. Verhältniswörter grammatisch korrekt verwenden Vor allem bei lernschwächeren Schülerinnen und Schülern zeigen sich große Unsicherheiten in der grammatisch korrekten Verwendung der Verhältniswörter Quelle des Ausdrucks: Die gesprochene Sprache Im allgemeinen Sprachgefühl und für wenig geübte Schreiber ist vor allem die gesprochene Sprache Quelle des Ausdrucks. Lernende leiten Arbeitshypothesen selbst her Die Schülerinnen und Schüler sammeln Präpositionen und sortieren sie im Hinblick auf die verwendeten Kasus. Der Abschluss der Unterrichtseinheit Die Lernenden haben nun eine allgemeine Definition zu Präpositionen und eine spezielle Sammlung lokaler Verhältniswörter erstellt. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Funktion lokaler Präpositionen kennen, indem sie sie zur Beschreibung von Gegenständen in einem Raum nutzen. lernen die Verwendung des passenden Kasus im Bezugswort der Präposition kennen, indem sie auf ihr aktives Sprachwissen zurückgreifen und dieses mit einem älteren deutschen Sprachschatz vergleichen. erarbeiten sich durch Internetrecherche temporale, modale und kausale Präpositionen und üben ihre grammatisch korrekte Verwendung, indem sie sie in kreativen Schreibaufträgen einsetzen. Wie heißt es nun? Heißt es nun "wegen des Geldes" oder "wegen dem Geld" - und wie verhält es sich bei "statt des Geldes" oder "statt dem Geld"? Um es direkt vorwegzunehmen: Alle genannten Beispiele wären zulässig. Einige Präpositionen erfordern das Bezugswort in einem bestimmten Kasus, andere können zwei (Wechselpräposition) und die Präposition "entlang" kann sogar drei Kasus (Genitiv, Dativ, Akkusativ) bedingen. Manche Präpositionen schwanken zudem in ihrer Rektion, ohne dass dies überhaupt einen Einfluss auf ihre Bedeutung hätte - dann hat man die freie Wahl (etwa "dank ihres Einsatzes / dank ihrem Einsatz" - "laut ärztlichen Gutachten / laut ärztlichem Gutachten" - "ab erstem Mai / ab ersten Mai"; vergleiche Duden 2005: 164). Die Rektion Gerade diese Überlegungen können die Lernenden jedoch zu dem wichtigsten Merkmal der Präposition führen - sie besitzen im Gegensatz zu den Konjunktionen, die ja ebenfalls als nicht flektierbare Wortart semantisch als Fügewörter fungieren, ohne satzgliedfähig zu sein, die Rektion (vergleiche Sommerfeld/Starke 1998: 143). Der Dativ ist dem Genitiv sein Tod Bei den am häufigsten verwendeten einfachen Präpositionen ist - je nach "Verhältnis", das man ausdrücken will - nur die Dativ- oder Akkusativrektion möglich. Nicht nur Bastian Sick weiß jedoch: "Der Dativ ist dem Genitiv sein Tod" (Sick 2006), und so werden Präpositionen, die mit dem Genitiv regieren, aus Sicht der jungen Sprecher tendenziell als "Ausnahmen" der deutschen Sprache gesehen und müssen vermutlich im Grammatikunterricht als solche auch systematisch gelernt werden. Verschmelzung von Präpositionen Näher wird den Jugendlichen jedoch vermutlich die grammatische Besonderheit der Verschmelzung von kurzer einfacher Präposition (häufig auftretend: "in, an, von, zu, bei, vor, hinter, über, unter, für, durch, auf, um") mit einem Artikel (meist "dem" und "das") im Dativ oder Akkusativ sein (zum Beispiel "im, ins, zum", vergleiche Duden 622), die über das Mündliche hinaus (vormals vor allem vertreten in Dialekten, vergleiche Nübling 2008: 260) inzwischen auch im schriftsprachlichen Standard als legitimiert gelten. Tendenziell weniger zur Verschmelzung neigen nach Nübling (2008: 260) dabei die bestimmten Artikel "die, der, den" (gesteigerte Häufigkeit in dieser Reihenfolge), eine zunehmende Verschmelzung findet die Sprachwissenschaftlerin jedoch bei "das" und "dem" (ebenda) - allerdings sind diese, wie bereits erwähnt, stark von regionalen Besonderheiten der Sprache abhängig. Leere Präpositionen Zusätzlich kommt man nach der Untersuchung der freien Präpositionen in den Bereich der leeren Präpositionen, das heißt jener Wendungen, die in uneigentlicher Bedeutung zu verstehen sind ("vom Schwimmen kommen, im Vertrauen sagen" und so weiter, vergleiche Duden 623), was bei Schülerinnen und Schülern eine höhere Fähigkeit zur Abstraktion und das Verständnis einfacher Metaphern voraussetzt. Dieser Themenbereich wird daher in dieser Unterrichtssequenz noch außen vor gelassen, wäre aber ein möglicher Aspekt weiterführender Unterrichtsstunden in der Sekundarstufe I. Nachstellung wirkt sprachlich veraltet Schließlich, um dies noch im Sinne der Syntax zu ergänzen, ist davon auszugehen, dass die Mehrzahl der im Schülerwortschatz aktiv benennbaren Präpositionen die Voranstellung gegenüber ihrem Bezugswort aufweisen werden - wie im Übrigen die meisten Präpositionen der deutschen Sprache; die Nachstellung (Postposition, vgl. Sommerfeld/Starke 2008: 142) wirkt heutzutage eher sprachlich veraltet (vergleiche Duden 608). Klage der Kritik Bei allem Klagen über die Nachlässigkeit der deutschen Sprecher mit ihrer Sprache, etwa im Hinblick auf Anglizismen oder Soziolekten wie der Jugendsprache, bemängeln Kritikerinnen und Kritiker immer wieder das Fehlen ("Ich geh' Kino") oder die formal falsche Verwendung der Präpositionen ("Ich geh' nach Aldi", siehe dazu auch die Kolumne von Sick, 2006). Lernende versus Lehrende Tatsächlich scheint es mittlerweile im deutschen Schulsystem nicht unüblich, dass Lehrkräfte die grammatisch korrekte Verwendung des Kasus regelrecht ihren Schülerinnen und Schülern gegenüber verteidigen müssen, da diese die Formen für grammatisch falsch halten, wenn sie sie in ihrem passiven Wortschatz als fremd einschätzen. Dennoch - oder gerade deswegen - geht diese Unterrichtseinheit von einem hohen methodisch-didaktischen Anteil an Selbsterfahrung der Lernenden aus, die sich über ihre Sprachintuition die Vielfalt und die grammatisch korrekte Verwendung von Präpositionen über Arbeitshypothesen selbst erschließen sollen. Aktiven Wortschatz vergrößern Die methodische Erarbeitung sollte, außer in den Phasen der Auswertung, auf Schülerseite mindestens in Partner-, bevorzugt auch Kleingruppenarbeit erfolgen, damit die Schülerinnen und Schüler ihre sprachlichen Kenntnisse von Anfang an austauschen und ihren aktiven Wortschatz sukzessive vergrößern können. Gerade im Bereich der "Reflexion über Sprache" wird aber so auch die Angst vor Wissensdefiziten aufgefangen und die Schreib- oder Sprachprodukte gestalten sich im Ausdruck variationsreicher. Zum Einstieg eine Anekdote Die Unterrichtseinheit setzt beim aktiven, mündlichen Sprachschatz der Schülerinnen und Schüler an, indem diese in Form einer unterhaltsamen Anekdote (Arbeitsblatt 1) zur spontanen Formulierung von Beispielsätzen mit lokalen Präpositionen angeleitet werden. Der Text kann über Beamer (alternativ: als Folienabzug über Overhead-Projektor) visualisiert und im Unterrichtsgespräch besprochen werden, anschließend sind für die weitere Arbeit mit den vorliegenden Materialien mehrere Vorgehensweisen möglich. Nutzung von Arbeitsblättern Erstens kann die große Tabelle in Arbeitsblatt 3 in mediendidaktisch weniger engagierten Klassen als Arbeitsblatt kopiert und als gemeinsame Vorlage genutzt werden (zur leichteren Orientierung siehe das Koordinaten-Raster). Zweitens sollen die Lernenden bei der hier bevorzugten mediendidaktischen Variante (siehe Arbeitsauftrag in Arbeitsblatt 2) die Stichwörter der Tabelle nach eigenen Kriterien neu ordnen. Dazu werden einzelne Spalten oder Zeilen markiert (durch Festhalten der linken Maustaste oder durch Klick vor den Beginn einer Spalte oder Zeile, wenn der Cursor der Maus zu einem Pfeil wird), danach geht man in Vista auf den Befehl "Layout", in Word 2007 auf den Befehl "Tabelle, Daten sortieren" und so weiter. Rückgriff auf die Lebenswelt Jugendlicher Die große Tabelle aus Arbeitsblatt 3 wurde für Arbeitsblatt 2 aus Gründen des Platzes bei der Präsentation über Beamer geteilt und kann somit in zwei Gruppen A und B bearbeitet werden. Für diese Einführung in die Arbeit mit Tabellen muss Arbeitsblatt 2 als Word-Dokument in lo-net² oder auf dem Schulserver hinterlegt werden. Lernstärkere Gruppen könnten anschließend eine dritte Tabelle selbst entwerfen. Das Wortmaterial greift, in Anknüpfung an die einleitende Anekdote, auf Konkreta der stereotypischen Lebenswelt Jugendlicher zurück (gezeigt am Beispiel eines Mädchens Felicitas, das ihr Kinderzimmer nicht aufgeräumt hat - in einer kleinen Auseinandersetzung mit ihrem Vater weist sie anhand einer Liste nach, dass sie dennoch jeden Gegenstand lokalisieren kann). Als daraus abgeleitete mögliche Definition könnte man formulieren: Der lateinische Ausdruck für Verhältniswörter lautet "Präposition" und bedeutet soviel wie "das Vorangestellte". Dieser Ausdruck bezieht sich auf ihre Wortstellung, denn Präpositionen allein bilden kein Satzglied, sondern stehen meist vor dem Wort, auf das sie sich beziehen ("über den Wolken"). Nur wenige werden nachgestellt ("den Fluss entlang") oder rahmen das Bezugswort ein ("um des lieben Friedens willen"), das aus der Wortklasse der Nomen (Hauptwörter) stammt. Verhältniswörter geben an, wie verschiedene Wesen oder Dinge zueinander stehen, und zwar zur Angabe des Ortes (lokal), des Zeitpunktes (temporal), der Begründung (kausal) oder der Art und Weise (modal). Verhältniswörter an der Tafel sammeln Die in den schriftlich fixierten Beschreibungen von den Lernenden selbst verwendeten Verhältniswörter könnten dann an der Tafel gesammelt werden (idealerweise notiert die Lehrkraft während des Ratens die Präpositionen eigenständig für die weitere Arbeit mit oder bereitet, siehe Arbeitsblatt 4, auf Karten die häufigsten Präpositionen vor). Mögliche Nennungen (einfacher) lokaler Präpositionen und Beispiele in Arbeitsblatt 4 könnten dabei sein: "ab, an, auf, aus, außer, außerhalb, bei, bis, durch, entlang, fern, gegen, gegenüber, hinter, in, inmitten, innerhalb, nach , nahe, neben, oberhalb, seitlich, über, um, unter, unterhalb, von, vor, zwischen" (vergleiche Duden Grammatik: 611). Sprachbewusstsein abtesten Zur Sicherung übernehmen die Lernenden die Liste in ihre Hefte oder erhalten alternativ Arbeitsblatt 5, Aufgabe 1. Als Hausaufgabe können dann weitere Beispielsätze mit den restlichen Präpositionen formuliert werden, um bereits das Sprachbewusstsein für die korrekten Kasus der Bezugswörter zu den Präpositionen zu testen. Eine Definition der Rektion herleiten In der darauf folgenden Unterrichtsstunde sollen die Lernenden ihre Ergebnisse im Hinblick auf die verwendeten Kasus sortieren. Als Unterrichtseinstieg gibt die Lehrkraft dazu den Impuls der wahlweise korrekten oder falschen Verwendung des Kasus, wie sie in der obigen Sachanalyse umschrieben wurde (intendiertes Ergebnis: alle Möglichkeiten sind grammatisch korrekt) und lässt eine Definition der Rektion herleiten. "wegen des Geldes" oder "wegen dem Geld" "statt des Geldes" oder "statt dem Geld" "dank ihres Einsatzes" oder "dank ihrem Einsatz" "laut ärztlichen Gutachten" oder "laut ärztlichem Gutachten" "ab erstem Mai" oder "ab ersten Mai" Merke: Einige Präpositionen erfordern das Bezugswort in einem bestimmten Kasus, andere können zwei (Wechselpräposition) und die Präposition "entlang" kann sogar drei Kasus (Genitiv, Dativ, Akkusativ) bedingen. Manche Präpositionen schwanken zudem, ohne dass dies überhaupt einen Einfluss auf ihre Bedeutung hätte - dann hat man die freie Wahl ("dank", "laut", "ab"). Sortierung gemäß ihrem zugehörigen Kasus Im Rückgriff auf die so erstellte Definition sollten die Lernenden die Sortierung der häufigsten Präpositionen gemäß ihrem zugehörigen Kasus des Bezugswortes vornehmen. Weitere Beispiele können im Unterrichtsgespräch erarbeitet und im Plenum verglichen werden. Bestimmung der Rektion Bei der Bestimmung der Rektion können die Lernenden beobachten, dass die Bezugswörter nur mit dem Dativ ("aus, bei, mit, nach, seit, von, zu") oder dem Akkusativ ("bis, durch, für, gegen, ohne, um") oder mit beiden gebildet werden ("an, auf, hinter, in, neben, über, unter, vor, zwischen"). Der Genitiv fehlt - so dass dieser - in Auswahl je nach Sprachbewusstheit der Lernenden - als womöglich schwierigste Form, als "Besonderheit" für die Voranstellung gelernt werden kann ("samt, statt, trotz, während, wegen" in Ausnahmefällen, Duden: 615): "abseits, abzüglich, angesichts, anhand, anlässlich, anstatt, anstelle, aufgrund, auf Seiten, ausschließlich, außerhalb, bezüglich, diesseits, eingangs, einschließlich, fern, fernab, hinsichtlich, infolge, inklusive, inmitten, innerhalb, jenseits, längs, links, mangels, oberhalb, rechts, seitlich, um - willen, ungeachtet, unterhalb, unweit, vonwegen, wegen, während, zeit, zugunsten, zuzüglich, zwecks" (vergleiche Duden: 619, Sommerfeld/Starke 1998: 144). Grammatische Verschiebungen Die Ergebnisse zu Aufgabe 2, Arbeitslatt 5, einer über 100jährigen grammatischen Definition aus einem alten Schulbuch, können in lernschwächeren Gruppen für die erste Strophe im Plenum erarbeitet werden. Abgesehen von Präpositionen, die den Jugendlichen veraltet oder nicht bekannt erscheinen werden ("halber", "nebst", "vermöge", "zufolge" und so weiter), zeigen sich gegenüber dem heutigen Standarddeutsch auch grammatische Verschiebungen. "Laut" und "trotz" werden oft mit dem Dativ regiert - mit dem Genitiv eigentlich nur "stilistisch höher stehend" (Duden 2005: 618), Ähnliches gilt für "statt" (ebenda 619). Korrekt ist, dass "längs" ganz alternativ mit dem Dativ genutzt werden kann. Um gleichzeitig die grammatischen Vorgaben zu sichern, kann die Aufgabe in Verbindung mit einer weiteren Merkregel vorgegeben werden: Eine weitere Besonderheit deutscher Präpositionen liegt in ihrer häufigen Verschmelzung mit einem Artikel: häufig "in, an, von, zu, bei, vor, hinter, über, unter, für, durch, auf, um") mit "dem" und "das" im Dativ oder Akkusativ (beispielsweise "im, ins, zum"). Dies geschieht besonders in der gesprochenen Sprache, vor allem in Dialekten, und bei feststehenden Redewendungen ("vom Schwimmen kommen", "im Vertrauen sagen").Dagegen neigen "die, der, den" weniger zur Verschmelzung. Gesamtdefinition und Schreibaufträge In lernschwächeren Klassen kann Arbeitsblatt 6 als Gesamtdefinition des bisher Erarbeiten als Kopie ausgehändigt werden. Die Schülerinnen und Schüler haben nun eine allgemeine Definition zu Präpositionen und eine spezielle Sammlung lokaler Verhältniswörter erstellt. In Gruppenarbeit könnten sie sich nun mithilfe einer Internetrecherche auch über die anderen häufigen Modalitäten (temporale, kausale, modale Präpositionen) informieren und passende Wortbeispiele und Definitionen in selbst erstellten Arbeitsblättern sichern. Anschließend folgen Schreibaufträge, die je nach Wunsch der Lernenden in beliebiger Reihenfolge als Lernstation durchlaufen und wahlweise am Rechner oder im Heft gelöst werden können. Arbeitsblatt 7 liefert Hinweise zur Rechnerarbeit und zu den Schreibanlässen. Schreibanlass für temporale Präpositionen Der Schreibanlass für die Gruppe der temporalen Präpositionen könnte dabei lauten, die eigene Lebensgeschichte nachzuerzählen (zum Beispiel so: "Vor dreizehn Jahren wurde ich in Bielefeld geboren. Als ich getauft wurde, geschah etwas Lustiges ..." und so weiter). Mögliche Nennungen hier könnten sein "ab, an, auf, aus, außerhalb, bei, bis, für, gegen, in, innerhalb, mit, nach, seit, über, um, unter, von, vor, während, zu, zwischen" (vergleiche Duden Grammatik 2005: 612). ... modale Präpositionen und Als mögliche modale Präpositionen könnten die Lernenden "anstelle, auf, aus, außer, bei, bis, an, bis auf, bis zu, für, gegen, gegenüber, in, mit, ohne, samt, (an)statt, unter, von, wider, zu" (vergleiche Duden Grammatik 2005: 612) verwenden und eine Wunschtraum-Geschichte notieren, zum Beispiel mit neuen Verhaltensregeln für die Schule. ... kausale Präpositionen Einem Fünft- oder Sechstklässler bekannte kausale Präpositionen könnten sein "auf, aus, bei, durch, für, infolge, mit, nach, trotz, über, um, willen, unter, von, vor, wegen, zu" (vergleiche Duden Grammatik 2005: 613). Als Schreibanlass böte sich hier ein Polizeibericht oder die Nacherzählung eines Gerichtsprozesses an, beispielsweise über den dümmsten Einbrecher der Heimatstadt und seine gerechte Verhaftung. Brinkmann, Henning: Die deutsche Sprache. Gestalt und Leistung. Düsseldorf: Schwann, 2. Aufl. 1971 Deutsche Sprachlehre nach H. Stöckels. Deutsche Sprachlehrer auf geschichtlicher Grundlage für Schüler höherer Lehranstalten. Neu bearbeitet von Dr. Karl Reissinger, Kgl. Gymnasialprofessor. Bamberg: Buchners Verlag, 1914. S. 159f.; der reformierten Rechtschreibung angepasst Duden. Die Grammatik. Unentbehrlich für richtiges Deutsch. Hg. v. der Dudenredaktion. Mannheim u.a.: Dudenverlag, 7. Aufl. 2005 Klein, Wolf Peter: Gesprochene Sprache als Grammatikalisierungsbaustelle. Umme Ecke, aufe Arbeit, aufer Straße. in: Frankfurter Allgemeine Zeitung, 04.01.2006, Nr. 3, S. N3 Nübling, Damaris u.a.: Historische Sprachwissenschaft des Deutschen. Eine Einführung in die Prinzipien des Sprachwandels. Tübingen: Narr, 2. Aufl. 2008 Sick, Bastian: Der Dativ ist dem Genitiv sein Tod. Ein Wegweiser durch den Irrgarten der deutschen Sprache. Kiepenheuer & Witsch 2008 Sommerfeld, Karl-Ernst und Günter Starke: Einführung in die Grammatik der deutschen Gegenwartssprache. Tübingen: Niemeyer, 3. Aufl. 1998

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Sekundarstufe I

Bestimmung der Erdbeschleunigung mit dem Mobiltelefon

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit stellt eine computergestützte Bestimmung der Erdbeschleunigung vor, für die ausschließlich Gegenstände aus dem Alltag benötigt werden: Zum Einsatz kommen neben einem Smartphone ein Mikrofon beziehungsweise ein Headset, ein weiches Kissen, ein Computer mit Soundkarte sowie kostenfreie Tonanalysesoftware.Bewegt sich eine Schallquelle relativ zu einem Beobachter, so nimmt dieser eine Frequenzverschiebung wahr. Der nach dem österreichischen Forscher Christian Andreas Doppler (1803-1853) benannte Effekt kann unter Verwendung von Alltagsgegenständen dazu genutzt werden, um die Erdbeschleunigung g mit guter Genauigkeit zu bestimmen. Hierzu lässt man ein Handy, welches einen Ton konstanter Frequenz emittiert, frei fallen und registriert den Frequenzverlauf mithilfe eines Mikrofons. Die beobachtbare Frequenzverschiebung nimmt mit der Fallgeschwindigkeit des Handys zu. Dieser Effekt lässt sich mit Freeware-Programmen auswerten und ermöglicht unter Berücksichtigung des Geschwindigkeit-Zeit-Gesetzes für gleichförmig beschleunigte Bewegungen die Berechnung der Erdbeschleunigung. Ein Stück Lebenswelt im Physikunterricht - das Smartphone Die Physik wird vonseiten der Schülerinnen und Schüler oftmals als eine Wissenschaft angesehen, die ausschließlich im Physiksaal wirkt und mit dem täglichen Leben nichts zu tun hat. Ursache hierfür ist eine zu geringe Anbindung der Lerninhalte an der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler. Für sie ist der traditionelle Unterricht geprägt von Handlungen, die im Alltag keine Rolle spielen sowie von Begriffen und Experimentiergeräten, die im täglichen Leben nicht benötigt werden. Um der beschriebenen Situation ein Stück weit entgegenzuwirken, wird durch das hier vorgeschlagene Experiment versucht, ein bei den Lernenden im Allgemeinen sehr beliebtes Medium sinnvoll in den Physikunterricht zu integrieren. Verknüpfung von Lerninhalten Dadurch, dass die Bestimmung der Erdbeschleunigung wie auch die Untersuchung des Dopplereffekts (optisch wie akustisch) völlig zu Recht schon seit langer Zeit den ihnen gebührenden Platz im Physikunterricht der gymnasialen Oberstufe gefunden haben, ermöglicht der hier beschriebene Versuch darüber hinaus eine vertikale Verknüpfung von Lerninhalten im Sinne eines spiralartig aufgebauten Curriculums: Der freie Fall und somit die Erdbeschleunigung werden in der Regel zu Beginn des Oberstufenunterrichts im Zuge der Kinematik behandelt, der Dopplereffekt dagegen erst am Ende des Mechanikunterrichts bei der Erarbeitung des Themas " Schwingungen und Wellen ". Aufbau und theoretischer Hintergrund des Experiments Der Versuchsaufbau und die mathematischen Zusammenhänge werden dargestellt. Ein Messbeispiel wird vorgestellt und die Nutzung der Software beschrieben. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen wissen, dass die bei einer Relativbewegung von einer tonaussendenden Quelle und einem Empfänger wahrnehmbare Frequenzverschiebung von der Ausgangsfrequenz f0 und der Relativgeschwindigkeit v abhängt. wissen, dass zwischen der Dopplerverschiebung ?f und der Ausgangsfrequenz f0 beziehungsweise der Relativgeschwindigkeit v ein proportionaler Zusammenhang besteht. Kenntnis darüber haben, dass die Dopplerverschiebung ?f - unabhängig davon, ob sich der Sender oder der Empfänger bewegt - näherungsweise mit der Gleichung ?f = f0 v/c beschrieben werden kann. ein Experiment zur Bestimmung der Erdbeschleunigung beschreiben und durchführen können. das Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz für gleichförmig beschleunigte Bewegungen ohne Anfangsgeschwindigkeit wiedergeben können. den Literaturwert der Erdbeschleunigung (g ? 9,81 ms-2) kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen unter Nutzung einer geeigneten Tongeneratorsoftware Töne konstanter Frequenz erzeugen und als WAV-Datei speichern können. WAV-Dateien mittels Bluetooth oder USB-Kabel von einem Computer auf ein Smartphone übertragen können. mit der Tonanalysesoftware SPEAR erzeugte Spektrogramme (dynamische Spektren) interpretieren können. einen speziellen Frequenzverlauf mithilfe der Software SPEAR selektieren und als TXT-File exportieren können. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in Kleingruppen zielgerichtet arbeiten können. Thema Bestimmung der Erdbeschleunigung mit dem Mobiltelefon Autoren Dr. Patrik Vogt , Dr. habil. Jochen Kuhn, Sebastian Müller Fach Physik Zielgruppe Qualifikationsphase Zeitraum 1 Stunde Technische Voraussetzungen Computer/Laptop mit Soundkarte, Handy mit MP3-Funktion, Software zur Tongenerierung (zum Beispiel Audacity , kostenfreier Download) und zur Tonanalyse (zum Beispiel SPEAR , kostenfreier Download) Dengler, R. (2003) Mobile Kommunikation - Experimente rund um eine weit verbreitete Hochfrequenztechnik. In: V. Nordmeier (2003), Didaktik der Physik. Beiträge zur Frühjahrstagung der DPG - Augsburg 2003. Berlin: Lehmanns. Falcão, A. E. G. Jr.; Gomes, R. A.; Pereira, J. M.; Coelho, L. F. S.; Santos, A. C. F. (2009) Cellular Phones Helping To Get a Clearer Picture of Kinematics. The Physics Teacher, 47, Seite 167-168 Hammond, E. C.; Assefa, M. (2007) Cell Phones in the Classroom. The Physics Teacher, 45, Seite 312 Müller, S., Vogt, P. & Kuhn, J. (zur Veröffentlichung eingereicht) Das Handy im Physikunterricht: Anwendungsmöglichkeiten eines bisher wenig beachteten Mediums. In: PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung, Hannover 2010 Villa, C. (2009) Bell-Jar Demonstration Using Cell Phones. The Physics Teacher, 47, Seite 59 PD Dr. habil. Jochen Kuhn ist als akademischer Oberrat in der Lehreinheit Physik der Universität Koblenz-Landau/Campus Landau tätig und habilitierte im Fachgebiet Didaktik der Physik. Seine Arbeitsgebiete in der Physikdidaktik sind die Entwicklung einer neuen Aufgabenkultur und fächerübergreifender Unterrichtskonzeptionen zum Physikunterricht sowie die theoriegeleitete empirische Lehr-Lern-Forschung in Schule und Hochschule. In jüngster Zeit beschäftigt er sich darüber hinaus mit der theoriegeleiteten Entwicklung neuer Schulversuche für die Sekundarstufe I und II. Sebastian Müller studiert die Fächer Physik und Mathematik für das Lehramt an Realschulen. Im Rahmen seiner Staatsexamensarbeit hat er sich mit Einsatzmöglichkeiten des Mobiltelefons im Physikunterricht beschäftigt und dabei insbesondere eine Reihe von Handyexperimenten entwickelt. Handy, Kissen, Computer und Freeware Emittiert ein frei fallendes Mobiltelefon einen Ton konstanter Frequenz f 0 , so lässt sich über die auftretende und mit der Fallgeschwindigkeit zunehmende Dopplerverschiebung die Erdbeschleunigung g recht genau bestimmen. Der Ton lässt sich mit einer geeigneten Software generieren - zum Beispiel mit Audacity oder Test-Tone-Generator (siehe "Internetadressen") - und via Bluetooth oder USB-Kabel auf das Handy übertragen. Das Mikrofon kann durch ein Headset oder ein weiteres Handy mit Diktierfunktion ersetzt werden. Zu beachten ist, dass das Mikrofon unmittelbar neben dem Auftreffpunkt des Handys positioniert sein muss und der freie Fall - um eine Schädigung des Geräts zu vermeiden - durch ein weiches Kissen abgefangen wird. Mathematischer Hintergrund Für die auftretende und mit dem Computer zu messende Dopplerverschiebung ? f gilt in guter Näherung ( v Fallgeschwindigkeit des Handys, c Schallgeschwindigkeit in Luft) und mit v = g ? t (? t Fallzeit). Ist die ausgesandte Frequenz konstant, so ist nach Gleichung (2) ? f näherungsweise proportional zu ? t und der Quotient kann als Steigung m einer Geraden angesehen werden. Nach Aufnahme der Messwerte und Bestimmung der Geradengleichung mittels linearer Regression kann die ermittelte Steigung zur Berechnung der Erdbeschleunigung herangezogen werden. Es gilt: Lineare Regression Im Einklang mit der Theorie ist die Frequenzänderung ? f offenkundig proportional zur Fallzeit ? t . Anwenden der linearen Regression führt auf die Geradengleichung mit einem adjustierten Bestimmtheitsmaß von 0,98 und einem Steigungsfehler von ±2 s -2 . Einsetzen der Zahlenwerte in die Berechnungsgleichung (4) ergibt mit einer Schallgeschwindigkeit in Luft von 344 Metern pro Sekunde (bei 20 Grad Celsius) die Fallbeschleunigung zu Es zeigt sich, dass mit dem beschriebenen Vorgehen die Erdbeschleunigung mit einer für den Schulunterricht ausreichenden Genauigkeit bestimmt werden kann. Der Literaturwert von 9,81 ms -2 liegt im Fehlerbereich der Messung. Auswertung ohne lineare Regression Die Durchführung einer linearen Regression bietet sich zur Auswertung des Datensatzes zwar an, allerdings wird dieses Verfahren nicht in allen Grund- und Leistungskursen eingeführt. Aufgrund der Proportionalität von Frequenzänderung und Zeit besteht jedoch die Möglichkeit, die Geradensteigung ganz elementar unter Nutzung zweier Messpunkte zu bestimmen, welche zur Verringerung des Fehlers natürlich eine möglichst große Zeitdifferenz zueinander aufweisen sollten. Im dargestellten Messbeispiel ergibt sich mit ? f 1 = 1,2 Hertz, ? f 2 = 57,9 Hertz, ? t 1 = 0,0125 Sekunden und ? t 2 = 0,5125 Sekunden die Steigung m zu woraus sich mit der zu ? f 1 gehörenden Ausgangsfrequenz von 4.014,6 Hertz die Erdbeschleunigung zu 9,7 ms -2 errechnet. Da die Dopplerverschiebung mit der Ausgangsfrequenz zunimmt (? f ~ f 0 ), sind zur Verringerung der Anforderungen an die Auswertesoftware sowie des relativen Fehlers möglichst hohe Frequenzen zu verwenden. Die Sendefrequenz wird jedoch vom Frequenzgang des Handylautsprechers und des verwendeten Mikrofons nach oben begrenzt, weshalb man sich - sofern keine Datenblätter vorliegen - experimentell an die für die Versuchsanordnung ideale Ausgangsfrequenz herantasten muss. Weitere ansprechende und für den Schulunterricht aufbereitete Handyexperimente werden von Müller, Vogt und Kuhn wie auch im Rahmen einer Serie unregelmäßig erscheinender Beiträge der amerikanischen Physikdidaktikzeitschrift "The Physics Teacher" beschrieben (siehe "Literatur"). PD Dr. habil. Jochen Kuhn ist als akademischer Oberrat in der Lehreinheit Physik der Universität Koblenz-Landau/Campus Landau tätig und habilitierte im Fachgebiet Didaktik der Physik. Seine Arbeitsgebiete in der Physikdidaktik sind die Entwicklung einer neuen Aufgabenkultur und fächerübergreifender Unterrichtskonzeptionen zum Physikunterricht sowie die theoriegeleitete empirische Lehr-Lern-Forschung in Schule und Hochschule. In jüngster Zeit beschäftigt er sich darüber hinaus mit der theoriegeleiteten Entwicklung neuer Schulversuche für die Sekundarstufe I und II. Sebastian Müller studiert die Fächer Physik und Mathematik für das Lehramt an Realschulen. Im Rahmen seiner Staatsexamensarbeit hat er sich mit Einsatzmöglichkeiten des Mobiltelefons im Physikunterricht beschäftigt und dabei insbesondere eine Reihe von Handyexperimenten entwickelt.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Grundlagen der Raketenphysik

Unterrichtseinheit
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Grundlagen der Raketenphysik" wird die Fortbewegung von Raketen im Weltraum thematisiert. Diese Art der Fortbewegung ist deshalb besonders, weil im Gegensatz zu den uns auf der Erde bekannten Fortbewegungsmöglichkeiten wie etwa dem Gehen, Fahren oder auch Fliegen im Weltraum außerhalb der Lufthülle der Erde das Medium zum Abstoßen (Boden oder Luft) fehlt. Dass der Flug von Raketen trotzdem möglich ist, liegt an der Art des Antriebes von Raketen – der von der Rakete ausgestoßene verbrannte Treibstoff sorgt aufgrund des Rückstoßprinzips für die Vorwärtsbewegung der Rakete.Anhand eines einfachen Beispiels in Form eines Raketenwagens wird den Schülerinnen und Schülern das auf der Impulserhaltung basierende Rückstoßprinzip vorgestellt und Schritt für Schritt erläutert. Dabei reicht es zum Verstehen für die Lernenden zunächst völlig aus, den Ausstoß der "Treibstoffmasse" in kleinen Einzelportionen zu simulieren und die Ergebnisse für Berechnungen wie etwa die Geschwindigkeit des Raketenwagens mittels der Gesetze zur Impulserhaltung zu verwenden. Dieses sogenannte "Iterationsverfahren" macht es durch Verkleinerung entsprechender Parameter wie Masse oder Zeit möglich, Näherungslösungen zu finden, die der tatsächlichen Geschwindigkeit immer näherkommt. Für eine exakte Bestimmung der Geschwindigkeit benötigt man im weiteren Verlauf des Unterrichts dann die Gesetzmäßigkeiten der Differential- und Integralrechnung. Grundlagen der Raketenphysik: auf dem Weg in den Weltraum Die seit Jahren verstärkt zunehmenden Aktivitäten – auch von finanzstarken Privatunternehmen – zeigen deutlich, welche Rolle Raketen für den Transport einer Vielzahl von Satelliten in erdnahe Umlaufbahnen oder auch zur Erforschung weit entfernter Himmelsobjekte (Stichwort: Marsmission ) haben. Die dafür notwendige Technik und damit auch die dahinterstehende Physik ist zwar – im Detail betrachtet – äußerst kompliziert und aufwendig, kann aber im Rahmen der speziellen Möglichkeiten der Oberstufenphysik des Gymnasiums gut besprochen werden. Vorkenntnisse Vorkenntnisse von Lernenden können nur in der Weise vorausgesetzt werden, dass unter anderem die von jedem Jugendlichen benutzten Smartphones sehr von stationären Satelliten abhängen und mithilfe von Raketen in ihre Umlaufbahn gebracht werden müssen. Weitere Kenntnisse über Bau und Funktion von Raketen sollten eher die Ausnahme sein. Didaktische Analyse Bei der Behandlung dieses Themas kann man davon ausgehen, dass das Rückstoßprinzip, das bei Raketen, aber auch bei Flugzeugen in ähnlicher Weise den Vortrieb ermöglicht, von den meisten Lernenden, die Physik in der Oberstufe gewählt haben, problemlos verstanden werden kann. Methodische Analyse Die Annäherung an die exakten Vorgänge beim Antrieb von Raketen mithilfe des an Näherungslösungen angelegten Iterationsverfahrens stellt eine gute Möglichkeit dar, auf relativ einfache Art den Lernenden das Rückstoßprinzip nahezubringen. Damit können die Voraussetzungen für die besonders interessierten Schülerinnen und Schüler geschaffen werden, auch die deutlich schwierigeren Gesetzmäßigkeiten bei der mathematisch exakten Beschreibung zu verstehen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können die Abläufe bei Raketenflügen beschreiben und erläutern. kennen die physikalischen Gesetzmäßigkeiten, mit denen Raketenflüge möglich werden. wissen um die Bedeutung des Iterationsverfahrens für das grundlegende Verständnis für die näherungsweise Berechnung der Raketengeschwindigkeit. verwenden den Impulserhaltungssatz, um Bewegungszustände zu erklären sowie Bewegungsgrößen zu berechnen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Paar- 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.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Blutgruppen und Blutspende

Unterrichtseinheit / Interaktives
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler das menschliche Blutgruppensystem und den Ablauf einer Blutspende kennen. Ergänzt wird die Unterrichtseinheit durch interaktives Begleitmaterial, das aus vier interaktiven Übungen besteht. Die Schülerinnen und Schüler lesen zum Einstieg einen Zeitungsartikel über den möglichen Tod einer Patientin aufgrund einer unverträglichen Bluttransfusion. Daraufhin spekulieren sie über die Ursache – wie zum Beispiel eine verdorbene Blutkonserve oder eine falsche Blutgruppe. Die Lehrkraft lenkt die Aufmerksamkeit auf die Wichtigkeit der korrekten Blutgruppenzuordnung . Im nächsten Schritt recherchieren die Schülerinnen und Schüler die Entdeckung der Blutgruppen und stellen dann den Versuch von Karl Landsteiner mithilfe eines Quiz nach. Sie erkunden, welche Blutkörperchen mit welchem Blutplasma verklumpen. Die Unterschiede zwischen den Blutgruppen sowie die Begriffe Antigen und Antikörper werden durch einen Text erklärt. Die Klasse erkundet nun mithilfe des Internets die Verteilung der Blutgruppen in Deutschland . Anschließend erarbeiten sie den Ablauf einer Blutspende , indem sie die Website des roten Kreuzes nutzen. Die Lehrkraft betont die Bedeutung von Blutspenden und es wird zusammengetragen, welche Voraussetzungen ein Blutspender erfüllen muss. Mithilfe einer Tabelle erforschen die Lernenden, welche Blutgruppe an welche andere Blutgruppe spenden darf, und identifizieren Universalempfänger und Universalspender. Der Rhesusfaktor bei Blutspenden wird kurz angesprochen. Die Lehrkraft kann optional die Rhesusfaktor-Inkompatibilität bei Schwangerschaften thematisieren. Abschließend wird die ursprüngliche Vermutung der falschen Blutgruppe aus dem Zeitungsartikel aufgelöst. Die Unterrichtseinheit wird durch ein interaktives Begleitmaterial , bestehend aus vier interaktiven Übungen , ergänzt, auf das Sie hier zugreifen können. Das Thema Blutgruppen und Blutspende ist für die Gesellschaft sehr relevant. Immer wieder hört man – und vielleicht auch die Lernenden – von einem Mangel an Blutkonserven und den Gefahren, die damit verbunden sind. Die Lehrkraft sollte über die Bedeutung der Blutspende aufklären und die Lernenden dazu ermutigen, Blut zu spenden, wenn sie erwachsen sind. Jeder Mensch kann eines Tages in die Situation kommen, eine Blutkonserve zu benötigen. In dieser Einheit lernen die Schülerinnen und Schüler die theoretischen Hintergründe der Blutgruppen und die verbundene Bedeutung dieser für die Blutspende kennen. Der Fokus liegt hierbei eher auf den biologischen Inhalten, nicht auf den moralisch-gesellschaftlichen. Vorwissen Die Lernenden sollten bereits die Aufgaben und Zusammensetzung des Blutes kennen, damit sie zum Beispiel die Begriffe rote Blutkörperchen und Blutplasma zuordnen können. Die Einheit ist so gestaltet, dass die Lernenden möglichst viel selbstständig und eigenverantwortlich erarbeiten können. Sie könnte mit einigen Hinweisen auch als Arbeitsauftrag für eine Lerngruppe durchgeführt werden. Sowohl Lehrkraft als auch Lernende sollten wissen, wie man Informationen online recherchiert und weiterverarbeitet. Sollte die Lerngruppe noch nicht in Berührung mit H5P-Formaten gekommen sein, so müsste die Lehrkraft hier eventuell unterstützen. Bei Bedarf könnte – bei Thematisierung der Rhesusfaktor-Inkompatibilität bei Schwangeren – eine Illustration aus dem Internet dazu gezeigt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler benennen die biologischen Unterschiede zwischen den Blutgruppen. skizzieren den Ablauf einer Blutspende. benennen Spender- und kompatible Empfänger-Blutgruppen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren und verarbeiten Informationen. bearbeiten ein Online-Quiz. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler vergleichen eigene Informationen mit Informationen von Mitlernenden. vertreten ihre Meinung zur Blutspende vor anderen Schülerinnen und Schülern.

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt
  • Sekundarstufe I

Der gedämpfte elektromagnetische Schwingkreis

Unterrichtseinheit
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit werden elektromagnetische Schwingkreise thematisiert, die aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sind: Sie werden in Smartphones, Musikanlagen, Fernsehern, Steuerungsanlagen und vielen weiteren Anwendungen benötigt und bilden die Grundlage für die Abstrahlung elektromagnetischer Wellen, wie sie etwa für das Generieren von Telefonaten oder Fernsehbildern unabdingbar sind. Ausgehend von Grundkenntnissen zu mechanischen Schwingungen und den Analogien zu einfachen elektrischen – theoretisch ungedämpften – Schwingkreisen wird den Schülerinnen und Schülern das Thema nähergebracht. Nach Einbeziehung des immer vorhandenen elektrischen Widerstandes erkennen die Lernenden sehr schnell, dass eine sich selbst überlassene elektromagnetische Schwingung nicht ungedämpft sein kann, sondern in Abhängigkeit von der Zeit abnehmen und gegen Null gehen wird. Der gedämpfte elektromagnetische Schwingkreis Die anspruchsvolle Unterrichtseinheit zum gedämpften Schwingkreis setzt gute bis sehr gute mathematische Kenntnisse voraus. Dies bedeutet, dass dieses Thema zum gedämpften elektromagnetischen Schwingkreis nur im Rahmen der Kursphase der Sekundarstufe II behandelt werden kann. Vorkenntnisse Voraussetzungen für eine Beschäftigung mit dem gedämpften elektromagnetischen Schwingkreis sind – neben Grundkenntnissen zu mechanischen Schwingungen – Kenntnisse über Auflade- und Entladevorgänge bei Kondensatoren, über die elektromagnetische Induktion und die Lenz'sche Regel. Didaktische Analyse Die Behandlung des schwierigen Themas im Unterricht kann durchaus dazu führen, dass sich die Lernenden verstärkt mit dem Thema beschäftigen wollen, um technischen Geräte ihrer alltäglichen Lebenswelt etwas besser verstehen zu lernen. Das Thema ist auch sehr gut dazu geeignet, die Bedeutung von Differentialgleichungen zur Erklärung und Berechnung von physikalischen Zusammenhängen besser zu durchschauen und zu verstehen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können die Ursachen von gedämpften elektromagnetischen Schwingungen beschreiben und erläutern. kennen die verschiedenen Arten von gedämpften elektromagnetischen Schwingungen. können die zugehörige Differentialgleichung herleiten und anwenden. 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, Freunden diskutieren zu können.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Wenn-Funktionen in der Tabellenkalkulation

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zur Wenn-Funktion in der Tabellenkalkulation erlernen die Schülerinnen und Schüler anhand eines Fallbeispiels, wie verschiedene Fälle in Abhängigkeit einer Bedingung dargestellt werden können.Die Unterrichtseinheit "Wenn-Funktionen in der Tabellenkalkulation" bietet sich für die Durchführung in kaufmännischen Berufsschulklassen, in der Höheren Handelsschule und im Wirtschaftsgymnasium an. Nachdem die Schülerinnen und Schüler Grundlagen der Tabellenkalkulation mit Excel gelernt haben, wird im Unterricht mit der Wenn-Funktion die Berücksichtigung verschiedener Fälle innerhalb einer Formel erarbeitet. Mithilfe der einfachen Wenn-Funktion werden die Schülerinnen und Schüler in Abhängigkeit einer Bedingung zwei verschiedene Fälle unterscheiden. Aufbauend darauf werden sie mittels der verschachtelten Wenn-Funktion lernen, drei oder mehr Fälle zu berücksichtigen. Die Unterrichtseinheit baut auf dem Fallbeispiel auf, dass ein Unternehmen, die Paletto GmbH, seinen Kunden unter bestimmten Bedingungen Rabatte in unterschiedlicher Höhe gewährt. Die Rabattberechnung wird sukzessive verfeinert.Die Unterrichtseinheit "Wenn-Funktionen in der Tabellenkalkulation" dient dazu, die vorab erworbenen Kenntnisse im Bereich der Tabellenkalkulation zu erweitern und auf eine kaufmännische Problemstellung anzuwenden, die an Inhalte des Betriebswirtschaftslehre- beziehungsweise Rechnungswesenunterrichts anknüpft. Unterrichtsablauf "Wenn-Funktionen in der Tabellenkalkulation" Aufgabenbearbeitung am PC Zur Erarbeitung werden strukturierte Arbeitsblätter eingesetzt, da die Lerninhalte der Stunde zu komplex sind, als dass die Schülerinnen und Schüler die Problemlösung ohne eine schrittweise Anleitung bewältigen könnten. Zugleich schafft die Erarbeitung über Arbeitsblätter aber auch den für einen nachhaltigen Lerneffekt benötigten Freiraum, möglichst viel selbstständig am Computer auszuprobieren. Verbalisierung der Lerninhalte Um die Problemstellung, den jeweiligen Mengenrabatt mittels einer Wenn-Funktion zu ermitteln, lösen zu können, dient das fragend-entwickelnde Unterrichtsgespräch, da ein Teil der Schülerinnen und Schüler überfordert wäre, wenn sie die Wenn-Funktion und die mit ihr verbundene Auswahlstruktur nur unter Verwendung einer schriftlich fixierten Arbeitsanweisung eigenständig erarbeiten sollten. Die sprachliche Formulierung der Lösungsansätze lässt die Sachverhalte für die Schülerinnen und Schülern anschaulicher und nachvollziehbarer erscheinen. Ergebnispräsentation Die Präsentation der Ergebnisse der Einzel-/Partnerarbeit erfolgt unter Einsatz eines Beamers. Diese methodische Vorgehensweise garantiert für alle Schülerinnen und Schüler eine sehr anschauliche Präsentation, da sie die Lösung an der Leinwand direkt nachvollziehen können. Wiederholung in Heimarbeit Die Zusammenfassung und Verbalisierung der Einzel-/Partnerarbeitsergebnisse am white board soll den leistungsschwächeren Schülerinnen und Schülern insofern eine zusätzliche Hilfe sein, dass sie zu Hause die Thematik mittels ihrer schriftlichen Aufzeichnungen wiederholen können. Vertiefende Übungen Unter Reduktionsaspekten ist die Aufgabe so konstruiert, dass die Frage der Kopierfähigkeit der erarbeiteten Wenn-Funktionen nicht zwingend thematisiert werden muss, wenngleich absolute Zellbezüge (zum Beispiel bei der Bestellmenge) im Hinblick auf eventuell später zu vollziehende Änderungen innerhalb der Abrechnungstabelle sinnvoll erscheinen mögen. Eine Integration dieser Aspekte sollte in den nächsten Unterrichtsstunden im Rahmen vertiefender Übungsaufgaben erfolgen. Mehrfach verschachtelte Wenn-Funktion Die als didaktische Reserve gekennzeichnete Aufgabenstellung zur mehrfach verschachtelten Wenn-Funktion wird - je nach Leistungsstärke der Lerngruppe - entweder in derselben oder in der nachfolgenden Unterrichtseinheit eingesetzt.Die Schülerinnen und Schüler entwerfen anhand einer Ausgangssituation aus der Berufspraxis eine übersichtliche Tabelle mit Hilfe des Tabellenkalkulationsprogramms Excel. lernen die einfache Wenn-Funktion als Instrument für die Bearbeitung von zweiseitigen Auswahlentscheidungen kennen. erarbeiten die Syntax der einfachen Wenn-Funktion unter besonderer Berücksichtigung der Benutzung von Zelladressen zur Formulierung der Auswahlentscheidung. wenden die Wenn-Funktion zur Lösung einer berufnahen Problemstellung an. erkennen die verschachtelte Wenn-Funktion als Instrument für die Bearbeitung von komplexeren (mindestens dreiseitigen) Auswahlentscheidungen. ergänzen die vorhandene Abrechnungstabelle aufgrund einer vorgegebenen Fallsituation um zusätzliche Zeilen erweitern und um eine mehrfach verschachtelte Wenn-Funktion. setzen die verschachtelte Wenn-Funktion im Rahmen eines praxisnahen Fallbeispiels zur Problemlösung ein. Zur Erarbeitung werden strukturierte Arbeitsblätter eingesetzt, da die Lerninhalte der Stunde zu komplex sind, als dass die Schülerinnen und Schüler die Problemlösung ohne eine schrittweise Anleitung bewältigen könnten. Zugleich schafft die Erarbeitung über Arbeitsblätter aber auch den für einen nachhaltigen Lerneffekt benötigten Freiraum, möglichst viel selbstständig am Computer auszuprobieren. Um die Problemstellung, den jeweiligen Mengenrabatt mittels einer Wenn-Funktion zu ermitteln, lösen zu können, dient das fragend-entwickelnde Unterrichtsgespräch, da ein Teil der Schülerinnen und Schüler überfordert wäre, wenn sie die Wenn-Funktion und die mit ihr verbundene Auswahlstruktur nur unter Verwendung einer schriftlich fixierten Arbeitsanweisung eigenständig erarbeiten sollten. Die sprachliche Formulierung der Lösungsansätze lässt die Sachverhalte für die Schülerinnen und Schülern anschaulicher und nachvollziehbarer erscheinen. Die Präsentation der Ergebnisse der Einzel-/Partnerarbeit erfolgt unter Einsatz eines Beamers. Diese methodische Vorgehensweise garantiert für alle Schülerinnen und Schüler eine sehr anschauliche Präsentation, da sie die Lösung an der Leinwand direkt nachvollziehen können. Die Zusammenfassung und Verbalisierung der Einzel-/Partnerarbeitsergebnisse am white board soll den leistungsschwächeren Schülerinnen und Schülern insofern eine zusätzliche Hilfe sein, dass sie zu Hause die Thematik mittels ihrer schriftlichen Aufzeichnungen wiederholen können. Unter Reduktionsaspekten ist die Aufgabe so konstruiert, dass die Frage der Kopierfähigkeit der erarbeiteten Wenn-Funktionen nicht zwingend thematisiert werden muss, wenngleich absolute Zellbezüge (zum Beispiel bei der Bestellmenge) im Hinblick auf eventuell später zu vollziehende Änderungen innerhalb der Abrechnungstabelle sinnvoll erscheinen mögen. Eine Integration dieser Aspekte sollte in den nächsten Unterrichtsstunden im Rahmen vertiefender Übungsaufgaben erfolgen. Die als didaktische Reserve gekennzeichnete Aufgabenstellung zur mehrfach verschachtelten Wenn-Funktion wird - je nach Leistungsstärke der Lerngruppe - entweder in derselben oder in der nachfolgenden Unterrichtseinheit eingesetzt. Sigi Jakob - 20.06.07 Ich möchte hier ein ganz dickes Lob für die Autoren der Unterrichtseinheit "Wenn-Funktionen in der Tabellenkalkulation "aussprechen. Diese Einheit ist vorbildlich strukturiert, praxisbezogen und sofort umsetzbar - und dann auch noch die Lösungsblätter - da können alle Schulbücher eingepackt bleiben ;-) - ein Service auf dem "Silbertablett". Ich hoffe, dass möglichst viele Kollegen dies Einheiten nutzen werden, als moodle Admin unserer Schule stelle ich solche "Fundstellen" immer gleich ins Forum des "Lehrerzimmers". Die Arbeit von Lehrer online ist großartig!!!!!! Schöne Grüße aus Mannheim

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

Der Wandel historischer Weltbilder

Unterrichtseinheit

Die Lernenden recherchieren im Internet zum Themenbereich der kopernikanischen Wende sowie zum babylonischen Weltbild und zu Leben und Werk Johannes Keplers. Ihre Ergebnisse präsentieren sie ihren Mitschülerinnen und Mitschülern im Rahmen des Unterrichts oder – falls das Projekt größer aufgezogen werden soll – der Öffentlichkeit. Weltbild - Bild der Welt - sich ein Bild von der Welt machen. Dies ist ein Prozess, den der Mensch seit der Antike vollzieht. Grundlage hierfür waren seit jeher Natur- und insbesondere Himmelsbeobachtungen, die auf unterschiedlichste Art und Weise interpretiert wurden. Da ist es nicht verwunderlich, dass im Internationalen Jahr der Astronomie (IYA2009) auch diese großen Fragen in den Fokus rücken. Betrachtet man historische Weltbilder und deren Wandel im Laufe der Jahrhunderte, so beinhalten diese sowohl naturwissenschaftliche Aspekte als auch historische, religiöse und philosophische Fragestellungen. Somit ist die Bearbeitung dieses Themas im Unterricht eine gute Möglichkeit, fächerverbindend und projektorientiert zu arbeiten. Der vorliegende Unterrichtsentwurf kann sowohl im regulären Unterricht als auch (leicht abgewandelt) im Rahmen von Projekttagen mit anschließenden öffentlichen Präsentationen (zum Beispiel Tag der offenen Tür) durchgeführt werden. Der Beitrag beschreibt zunächst die Projektdurchführung im Unterricht. Für die Organisation einer - möglicherweise öffentlichen - Ausstellung im Rahmen von Projekttagen sind im Wesentlichen nur einige Punkte bei der Präsentation zu beachten, auf die im Folgenden auch hingewiesen wird. Hinweise zu Themenvergabe und Ergebnispräsentation Die Themen eigenen sich sehr gut für eine Binnendifferenzierung. Die Präsentationsform wird von den technischen Möglichkeiten und der Art der Ausstellung bestimmt. Die Schülerinnen und Schüler sollen arbeitsteilig zum Wandel historischer Weltbilder und deren Bedeutung für die jeweilige Zeit im Internet (und gegebenenfalls weiteren Quellen) recherchieren. ihre Rechercheergebnisse filtern. ihre Arbeitsergebnisse zusammenfassen und Wechselwirkungen aufzeigen. ihre Arbeitsergebnisse zusammenhängend darstellen und präsentieren (PowerPoint-Präsentationen oder Plakate) Das hier zum Download zur Verfügung gestellte Dokument "weltbilder_ergebnisse.pdf" enthält Texte von Schülerinnen und Schüler Kopernikus-Gymnasium in Wissen (Rheinland-Pfalz) zu den Themen Geozentrisches und Heliozentrisches Weltbild, Nikolaus Kopernikus und "Was Immanuel Kant bei Nikolaus Kopernikus fand". Lehrpersonen können diese Texte bei der Einarbeitung in die Thematik sehr hilfreich sein. Lehrerhandreichung - Der Wandel historischer Weltbilder Damit Ihre Schülerinnen und Schüler die Informationen auch selbst erarbeiten, stellen wir die Datei nur im Bereich "Mein LO" zur Verfügung. Nachdem die Lerngruppe auf das Thema "Wandel historischer Weltbilder" eingestimmt ist, wird sie in fünf bis sieben Arbeitgruppen unterteilt, die sich mit den folgenden Themen beschäftigen (einige Linkvorschläge für die Recherche finden Sie unter Links und Literatur zum Thema ): Das babylonische Weltbild (1) Das geozentrische Weltbild (2) Das heliozentrische Weltbild (3) Nikolaus Kopernikus (Leben und Werk) (4) Die kopernikanische Wende in der Philosophie (ohne Immanuel Kant) (5) Was Immanuel Kant bei Nikolaus Kopernikus fand (Kopernikanische Wende) (6) Johannes Kepler (Leben und Werk) (7) Verteilung der Themen Bei der Vergabe der Themen ist zu beachten, dass der Bereich der kopernikanischen Wende (Themen 2 bis 6) eine relativ geschlossene Einheit bildet. Die Themengebiete "Das babylonische Weltbild" (1) und "Johannes Kepler"(7) sind hiervon relativ unabhängig, so dass auf diese am ehesten verzichtet werden kann, falls nur fünf oder sechs Gruppen gebildet werden sollen. Plant man dagegen eine größere Ausstellung, können die Themen durch weitere Biographien ergänzt werden (zum Beispiel Galileo Galilei, Albert Einstein). Differenzierung Bei der Gruppenzusammenstellung und Themenvergabe ist darauf zu achten, dass die Arbeitsaufträge unterschiedlich anspruchsvoll sind. So haben auch leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler bei geeigneter Themenauswahl (Themen mit höherem biographischem Anteil) die Möglichkeit, ansprechende Ergebnisse zu liefern. Die Rechercheaufgaben "Die kopernikanische Wende in der Philosophie" (5) und "Was Immanuel Kant bei Nikolaus Kopernikus fand" (6) basieren zum Großteil auf der Lektüre philosophischer Artikel. Sie sollten deshalb nur an leistungsstarke und/oder philosophisch interessierte Schülerinnen und Schüler vergeben werden. Anschauliche Darstellungen in selbstverfassten Texten Um vielschichtige Rechercheergebnisse zu erzielen, die auf mehreren Quellen basieren, sollten die Schülerinnen und Schüler etwa zwei Schulstunden zur Verfügung haben, um Informationen zu sammeln. Anschließend benötigen die Arbeitsgruppen zwei bis drei Stunden Zeit, um die herausgearbeiteten Informationen hinsichtlich ihrer Bedeutung für das jeweilige Thema zu gewichten und in selbstverfassten Texten beziehungsweise Wirkungsgefügen zu verarbeiten. (Per "copy & paste" zusammengewürfelte Plakattexte können durch stichprobenartige Google-Suchen schnell entlarvt werden.) Dabei soll es das Ziel jeder Arbeitsgruppe sein, eine anschauliche Darstellung ihres Themenschwerpunkts zu erstellen. Dies kann sowohl in Form von PowerPoint-Präsentationen als auch in Form von Plakaten erfolgen. PowerPoint-Präsentation: Falls die technische Ausstattung der Schule es zulässt und ein Lernziel der Unterrichtseinheit die Softwarenutzung sein soll, ist als Arbeitsergebnis eine PowerPoint-Präsentation zu bevorzugen. Nach Abschluss der Gruppenarbeit werden die einzelnen Arbeitsergebnisse präsentiert. Dies erfolgt, indem die einzelnen Gruppen dem Plenum ihre jeweilige Präsentation zeigen und erläutern. Somit entsteht eine Art Gruppenpuzzle. Plakat -Präsentation Sind die technischen Vorraussetzungen für PowerPoint-Präsentationen an der Schule nicht gegeben oder soll das Endergebnis der Gruppenarbeit eine öffentliche Ausstellung (zum Beispiel im Eingangsbereich der Schule, bei Schul- oder Stadtfesten beziehungsweise bei nichtschulischen Kooperationspartnern) sein, so ist die Plakatvariante zu bevorzugen. Zunächst erfolgt auch hier eine klassen- beziehungsweise kursinterne Präsentation. Hierzu bietet es sich an, die Plakate im Klassenraum zu verteilen und wie bei einer Ausstellung gemeinsam einen Rundgang zu machen. Dabei erläutert die jeweilige Gruppe an ihrem Plakat die wesentlichen Ergebnisse ihrer Arbeit. Das hier zum Download zur Verfügung gestellte Dokument "weltbilder_ergebnisse.pdf" enthält Texte von Schülerinnen und Schüler Kopernikus-Gymnasium in Wissen (Rheinland-Pfalz) zu den Themen Geozentrisches und Heliozentrisches Weltbild, Nikolaus Kopernikus und "Was Immanuel Kant bei Nikolaus Kopernikus fand". Lehrpersonen können diese Texte bei der Einarbeitung in die Thematik sehr hilfreich sein. Lehrerhandreichung - Der Wandel historischer Weltbilder Damit Ihre Schülerinnen und Schüler die Informationen auch selbst erarbeiten, stellen wir die Datei nur im Bereich "Mein LO" zur Verfügung. Aufgaben und Preise für das Publikum Wird die Form der Plakatpräsentation im Rahmen einer öffentlichen Ausstellung gewählt, ist es außerdem empfehlenswert, dass jede Gruppe ein oder zwei Fragen entwickelt, die mithilfe ihres Plakats in einem Wort oder mit einer Satzgruppe beantwortet werden können. Stellt man die Fragen aller Gruppen anschließend zu einem Fragebogen zusammen, entsteht ein Quiz, mit dem man die Besucher der Ausstellung "zwingen" kann, die oft "textlastig" wirkenden Plakate genauer zu studieren. (Im Vorfeld sollten die Lernenden allerdings darauf hingewiesen werden, ihr Poster mit passenden Fotos oder Grafiken zu "beleben".) Der Anreiz, vor allem für jüngere Besucherinnen und Besucher, erhöht sich, wenn man für richtig ausgefüllte Fragebögen Urkunden oder kleine Sachpreise bereithält. Wegen des höheren Aufwandes (ein Quiz und Urkunden entwerfen, Preise besorgen) eignet sich diese Präsentationsvariante besonders für Projekttage mit einem sich anschließenden "Tag der offen Tür". Herlferich, Christoph Geschichte der Philosophie, DTV, München 2005, Seite 136-146 Kant, Immanuel Prolegomena zu einer jeden künftigen Metaphysik, die als Wissenschaft wird auftreten können; In: Kritik der praktischen Vernunft und andere kritische Schriften, Könemann Verlagsgesellschaft mbH, Köln 1995, Seite 7-170 Kopernikus, Nikolaus Über die Kreisbewegung der Himmelskörper, In: Denken, das de Welt verändert - Teil 1, Herder Verlag, Freiburg 1991, Seite 156-175 Kepler, Johannes Weltharmonik, In: Denken, das de Welt verändert - Teil 1, Herder Verlag, Freiburg 1991, Seite 249-266

  • Physik / Astronomie / Geschichte / Früher & Heute / Religion / Ethik
  • Sekundarstufe II
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