Ausgehend von der Frage nach der Entstehung von Mikroplastik und seinen Gefahren in aquatischen Ökosystemen entwickeln die Schülerinnen und Schüler Handlungsmöglichkeiten zur Vermeidung von Mikroplastik im Alltag und führen verschiedene Upcycling-Projekte durch. Die vorgestellte Unterrichtseinheit ist konzipiert nach dem Unterrichtskonzept des Deeper Learnings nach Anne Sliwka und Britta Klopsch. Daher ist die Unterrichtseinheit auch nach den drei Phasen des Deeper Learningmodells aufgebaut. Weitere Informationen bietet das Workbook für Lehrkräfte: Deeper Learning gestalten (Beigel, Klopsch & Slwika, 2023) der Deutschen Telekom Stiftung, das am Ende der Einheit verlinkt ist und kostenlos zur Verfügung steht. Die Schülerinnen und Schüler sollen fachliches Wissen aufbauen und Handlungsmöglichkeiten ko-kreativ und ko-konstruktiv entwickeln, wobei explizit die Aneignung und Vertiefung von fachlichen Inhalten als zentrales Ziel der Unterrichtseinheit definiert wird. Übergeordnetes Ziel ist das Erlernen der 4Ks und der 21st Century Skills sowie die Entwicklung in Co-Agency von Mastery, Kreativität und Identität. Wie gelangt Mikroplastik in das Meer der Antarktis? Mit Hilfe unterschiedlicher Nachrichtenmeldungen wird diese Frage bei den Schülerinnen und Schülern aufgeworfen. Dies löst wiederum die Frage aus, was Mikroplastik überhaupt ist, wie es entsteht und welche Gefahren von ihm ausgehen. Diese Fragen stehen im Mittelpunkt der Phase I (Instruktions- und Aneignungsphase) . Dazu erhalten die Schülerinnen und Schüler eine Vielzahl von Lernmaterialien in einer vorbereiteten Lernumgebung, die auch digital zur Verfügung stehen. Es geht darum die Problematik von Mikroplastik zu verstehen und fachwissenschaftlich korrekt wiedergeben zu können. In der Phase II (Ko-Konstruktion und Ko-Kreation) erarbeiten die Schülerinnen und Schüler authentische Lernprodukte wie Lernplakate, Sketchnotes oder Gedichte für einen Poetry Slam, in denen sie ihr neuerworbenes Wissen zu Mikroplastik darstellen und Handlungsmöglichkeiten zur Vermeidung von Mikroplastik aufzeigen. Die Lernprodukte sollen andere für die Problemlage sensibilisieren und Mitmachangebote zum Upcycling gestalten. Der Höhepunkt ist die Präsentation in der Phase III (Authentische Leistung) . Die Schülerinnen und Schüler teilen ihr Wissen mit der Schulgemeinschaft und werden aktiv, indem sie einen Ausstellungsraum gestalten und die Mitmachangebote mit anderen durchführen. In dem Materialpaket sind folgende Materialien enthalten: Material I: Mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Materialien die Problematik von Mikroplastik verstehen Material II: Anregungen, Hilfestellungen und Checklisten für die Erstellung eines authentischen Lernproduktes Material III: Anregungen, Hilfestellungen und Checklisten für die Gestaltung eines Mitmachangebotes zum Upcycling Material IV: Checkliste zur Präsentation der authentischen Lernleistung Material V: Zusatzmaterial zu den in der Lerneinheit behandelten SDGs, Bildung für nachhaltige Entwicklung und außerschulischen Lernorten Je nachdem, wie die Schwerpunkte gesetzt werden, kann die Unterrichtseinheit mit Modifikationen und einer Anpassung des Schwierigkeitsgrades auch in der Sekundarstufe II eingesetzt werden. Relevanz des Themas Die Verschmutzung der Meere mit Plastik und der Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt ist ein aktuelles Thema, das den Schülerinnen und Schülern bereits aus ihrem Alltag bekannt ist. Es betrifft sie und ihre Familien, da wir alle zum Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt beitragen. Schülerinnen und Schülern ist dies häufig bewusst und sie setzen sich aktiv für Klima- und Umweltschutz ein. Vorkenntnisse Die Unterrichtseinheit ist so konzipiert, dass den Schülerinnen und Schülern die notwendigen fachlichen Kenntnisse in der Aneignungs- und Instruktionsphase vermittelt werden. Schülerinnen und Schüler, die bereits Vorwissen im Bereich der Problematik von Mikroplastik haben, können diese Phase schneller abschließen beziehungsweise sich intensiver mit weiteren Informationen auseinandersetzen, die über die Basisinformationen hinausgehen. Didaktisch-methodische Analyse Die Lerneinheit hat ihre Verankerung im Fach Biologie als Leitfach, mit den Themengebieten Ökologie und Angepasstheit von Lebewesen. Allerdings ist sie in ihrer Konzeption darauf angelegt, dass sie ein fächerverbindendes Projekt ist. Das Fach Deutsch trägt Lesestrategien für Sachtexte und Textproduktionsmethoden bei. Aus dem Blickwinkel des Fächerverbundes Wirtschaft/Politik geht es um die Frage nach der wirtschaftlichen Nutzung der Meere (Fischerei, Rohstoffabbau, Tourismus, et cetera) und den politischen Maßnahmen zum Schutz der Meere (Einrichtung von Meeresschutzgebieten, Verbot von Plastikprodukten, Mikroplastik in Kosmetika et cetera). In Phase I sammeln die Schülerinnen und Schüler bedeutungsvolle Erfahrungen und bauen ein solides Wissensfundament auf, das sie in Phase II weiterentwickeln. Dabei gibt es sowohl Lehrkraftvorträge als auch die Diskussion im Plenum. In Einzel- und Gruppenarbeit werden altersgemäße Bildungsmedien ausgewertet und angeleitete Internetrecherchen mit speziellen Suchmaschinen für Kinder durchgeführt. Differenzierungsmöglichkeiten sind insofern gegeben, dass die Schülerinnen und Schüler bei der Recherche selbst das Niveau ihrer Informationsquellen wählen können. Zum Beispiel neben den Nachrichtenmeldungen für Erwachsene auch die Logo-Kindernachrichten. In Phase II trägt das Fach Kunst dazu bei kreativ an der Umsetzung der Lernprodukte zu arbeiten. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten kollaborativ und kreativ, kommunizieren ihre Arbeitsergebnisse und hinterfragen die gesammelten Informationen nach der Analyse kritisch. Die selbstgewählten Teams sind verantwortlich für ihren Lernweg nach dem Prinzip des "Voice & Choice". Sie wählen das Lernprodukt aus, das sie erstellen möchten. Auf ihrem Lernweg üben sie das Recherchieren und erweitern ihr methodisches Know-how. Die Phase II wird durch ein formatives Feedback der Lehrkraft zu ihrem Lernweg und den entstehenden Produkten begleitet. Die Präsentation der authentischen Lernprodukte und die Moderation der Mitmachangebote vor der Schulgemeinschaft – Schülerinnen und Schüler, Lehrkräften und Eltern – fördert zum einen die Kommunikationskompetenz und zum anderen das Selbstbewusstsein, ihr Können zu präsentieren und Handlungsoptionen an andere weiterzugeben. Bei der Bewertung der authentischen Leistungen werden mehrere Komponenten miteinbezogen. Die Lehrkräfte berücksichtigen die individuellen Lernprozesse, die Lernprodukte wie auch die Präsentation vor der Schulgemeinschaft und die Arbeit in den Teams bei der Bewertung. Außerschulischer Lernort Bei einer Unterrichtseinheit mit Deeper Learning bietet sich auch die Nutzung außerschulischer Lernorte an. Bei der Durchführung mit unseren Schülerinnen und Schülern haben wir beispielsweise den Aquazoo in Düsseldorf besucht. Bei dem Besuch wurde in Zusammenarbeit mit den Kolleginnen und Kollegen der Museumspädagogik das biologische Fachkonzept der Anpassung von Lebewesen an das Leben in der Antarktis bearbeitet und an vielen Exponaten durch Primärerfahrungen erarbeitet. Zudem wurden mit den Schülerinnen und Schülern die Gefahren durch Plastikverschmutzungen im Meer erarbeitet. Einige Exponate im Aquazoo machen auf die Gefährdung der Weltmeere durch Plastikmüll aufmerksam. Die Einheit kann aber selbstverständlich auch ohne einen außerschulischen Lernort durchgeführt werden. Potentiale von außerschulischen Lernorten aus fachdidaktischer Sicht Der Besuch des Aquazoos geht über die Möglichkeiten des Unterrichtes hinaus, sowohl aus räumlicher als auch zeitlicher Perspektive. Die Schülerinnen und Schüler erhalten die Möglichkeit der Begegnung mit Lebewesen und biologischen Phänomenen (bedeutungsvolle Erfahrungen). Diese gewonnenen Eindrücke sind sinnlich, kognitiv und handlungsorientiert. Studien zeigen positive Effekte auf die Wissensvermittlung und auf affektive Dimensionen (Interesse am Unterricht, soziales Gruppenverhalten, Einstellungen zum Naturschutz) durch den Besuch eines außerschulischen Lernortes. Es werden Möglichkeiten der Förderung von Schülerinnen und Schülern geschaffen, die weniger leistungsfähig im Biologieunterricht sind. Vgl. Mayer, J. (2008). Außerschulischer Unterricht. in: Gropengießer, H. & Kattmann, U. (2008). Fachdidaktik Biologie, Köln: Aulis (8. Aufl.). Fachbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler gliedern neu erworbene biologische Konzepte in vorhandenes Wissen ein und hinterfragen Alltagsvorstellungen. entnehmen nach Anleitung biologische Informationen und Daten aus analogen und digitalen Medienangeboten (Fachtexte, Filme, Tabellen, Diagramme, Abbildungen, Schemata), geben deren Kernaussagen wieder und notieren die Quelle. stellen Präsentationen zu eingegrenzten biologischen Sachverhalten, Überlegungen und Arbeitsergebnisse – auch mithilfe digitaler Medien – bildungssprachlich angemessen und unter Verwendung einfacher Elemente der Fachsprache in geeigneten Darstellungsformen (Redebeitrag, kurze kontinuierliche und diskontinuierliche Texte) sachgerecht vor. benennen Bewertungskriterien und Handlungsoptionen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen Informationsrecherchen zielgerichtet durch und wenden dabei Suchstrategien an. filtern und strukturieren themenrelevante Informationen und Daten aus Medienangeboten, wandeln diese um und arbeiten sie auf. 21st Century Skills Die Schülerinnen und Schüler arbeiten ko-konstruktiv und ko-kreativ bei der Erstellung ihrer Lernprodukte. hinterfragen die von ihnen bearbeiteten Materialien kritisch und bewerten die Qualität der Informationen. kommunizieren ihre Arbeitsergebnisse sach- und adressatengerecht in ihren Gruppen und vor der Schulgemeinschaft.

Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II analysieren im Netz recherchierte Kompositionen im MIDI-Format, untersuchen deren Hintergründe und produzieren auf der Grundlage ihrer Ergebnisse ein Medley oder eine Collage mit einer eigener Grundidee.Nach der Einführung in ein Sequenzerprogramm suchen die SchülerInnen im Internet nach MIDI-Bearbeitungen von Kompositionen, beispielsweise aus der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Zu diesen ausgewählten Werken recherchieren sie mithilfe verschiedener digitaler und analoger Informationsquellen Hintergründe und geistesgeschichtliche Zusammenhänge. Daneben analysieren sie die Werke bezüglich ihrer musikalischen Mittel, um diese gegebenenfalls in ihrer eigenen Bearbeitung hervorzuheben. Nach dieser Art der Werkbetrachtung sind die SchülerInnen in der Lage, sich produktiv mit ihren Stücken auseinanderzusetzen und sie zu einer neuen Komposition mit eigener Grundidee zusammenzustellen und zu bearbeiten. Am Ende der Unterrichtseinheit sollen dem Kurs sämtliche Ergebnisse der Recherche und die eigene Komposition als Präsentation vorgestellt werden.Diese Einheit führt an Musikstücke moderner Musik heran und motiviert, selbst kreativ mit den Musikstücken umzugehen. Die SchülerInnen lernen im Rahmen ihrer Neukompositionen, Musik kreativ zu gestalten. Daneben erwerben die KursteilnehmerInnen wichtige Kompetenzen im Umgang mit Computer und Internet. Die Grundmotivation einzelner SchülerInnen, die kein Instrument spielen, wird durch den Einsatz des Computers im Musikunterricht erhöht. Ablauf der Unterrichtseinheit Eine klare Gliederung mit zeitlich festgelegten Zielvorgaben ist für die Unterrichtseinheit "MIDI-Produktion" unerlässlich. Die Schülerinnen und Schüler sollen Möglichkeiten einer Musiksoftware zum Bearbeiten oder Produzieren eines Werkes kennen lernen und anwenden. MIDI-Files im Internet recherchieren. MIDI-Files aus dem Netz gezielt auswählen, vergleichen und laden. zu den geladenen Kompositionen mithilfe von digitalen und analogen Medien recherieren. die ausgewählten Musikstücke analysieren. verschiedene Musikstücke zu einer neuen Komposition mit eigener Grundidee erarbeiten. die Ergebnisse zu einer Präsentation aufbereiten. Thema MIDI-Produktionen Autor Joachim Kocsis Fach Musik Zielgruppe Sekundarstufe II Zeitraum 24 Unterrichtsstunden Medien Internet, Multimediale und analoge Informationsquellen (CDs, CD-ROM, Lexika, Datenbanken Technik Internet-Zugang; Multimedia-PC; Sequenzersoftware, ggf. Keyboard, Präsentationssoftware Dieses Unterrichtseinheit entstand als Pilotprojekt im Rahmen der Sonderfördermaßnahme "InfoSCHUL-II" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Weitere Pilotprojekte des Autors sind unter www.weg-musik.de zu finden. Zielvorgaben Um die SchülerInnen aktiv in die Unterrichtsplanung einzubinden, lohnt es sich, die Zielvorgaben des Projektes kurz zu besprechen und Unklarheiten auszuräumen. Die grundsätzliche Aufgabenstellung sollte hier als Endziel gestellt und erläutert werden: "Bearbeiten Sie verschiedene thematisch zusammengehörige MIDI-Files aus dem Netz, indem Sie die grundsätzlichen musikalischen Mittel der Werke herausarbeiten und sie zu einem Medley oder zu einer Collage zusammenfügen. Die Bearbeitung muss als einheitliches Werk mit kompositorischer Grundidee zu erkennen sein." Diese Aufgabenstellung setzt voraus, dass sich alle Kursteilnehmer mit ihren jeweiligen Stücken auseinandergesetzt haben, damit sie ihre MIDI-Files zu einem organischen Ganzen, einer Komposition mit eigener Grundidee bearbeiten können. Zeitplan Ein verbindlicher Zeitplan sollte erstellt werden, der zur gemeinsamen Orientierung dient. Die Planung könnte wie folgt aussehen: Phase Inhalt Dauer 1 Planung und Konzeption des Projektes 1 Stunde 2 Einführung in ein Audio- und Sequenzerprogramm 2 Stunden 3 Recherche von MIDI-Files im Internet 4 Stunden 4 Vergleichen von MIDI-Files 2 Stunden 5 Recherche von Hintergründen zu Musikstücken und Komponisten 4 Stunden 6 Bearbeiten der Musikstücke zu einer neuen Komposition 6 Stunden 7 Aufarbeitung und Erläuterung sämtlicher Ergebnisse 4 Stunden 8 Präsentation der Rechercheergebnisse und Medleys oder Collagen 2 Stunden Eine transparente Unterrichtsplanung regt die SchülerInnen zur aktiven Gestaltung des Unterrichtsgeschehens an - wie im handlungspoorientierten Unterricht ja gewünscht. Investieren Sie also die erste Stunde ruhig in die gemeinsame Planung. Anhand einer konkreten Zielsetzung wird beispielsweise in die Software "Cakewalk Pro Audio 9" eingeführt. Dabei gilt es, einen MIDI-File aus dem Internet unter der folgenden Fragestellung systematisch zu bearbeiten: "Verändern Sie den Beginn des Musikstückes zu der Form A-B-A'-C-A''." Die Aufgabe verfolgt zunächst lediglich das Ziel, dass die SchülerInnen unter Anleitung mit der Software umgehen lernen und einzelne Abschnitte schneiden, verschieben und verändern. Sie probieren ihre Kenntnisse experimentell aus und werden mit dem Musikprogramm vertraut. Man sollte sich in dieser zweistündigen Phase des Projekts bewusst darauf beschränken, einen grundsätzlichen Überblick über die Software zu vermitteln und nur grundlegende Arbeitstechniken zu erläutern (Schneiden, Kopieren, Verschieben, Transponieren, Instrumentieren). Auf spezielle Feinheiten stoßen die SchülerInnen dann meist während ihrer eigentlichen Arbeit. Recherche Zunächst müssen die SchülerInnen über die gängigen Suchmaschinen oder vorgegebene Adressen recherchieren, welche MIDI-Angebote zur Musik des frühen 20. Jahrhunderts bestehen. Wenn deutlich ist, welche Vielfalt zur Verfügung steht, gilt es, sich in Gruppen für ein Thema zu entscheiden. Hierbei sollten verschiedene Themen vorgegeben werden, die entsprechend den Wünschen und Interessen der SchülerInnen modifiziert oder ergänzt werden können. Folgende Themen sind erprobt und denkbar: "Die romantischen Einflüsse Richard Wagners und Frédéric Chopins auf das impressionistische Schaffen Claude Debussys" "Das ungarische Volkslied bei Béla Bartók" "Traditionen in Kompositionen des 20. Jahrhunderts" "Musikalische Stilrichtungen in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts" Entsprechend werden MIDI-Files im Internet gesucht und heruntergeladen. Themenwahl In dieser Phase greifen die Recherche und die Themenwahl ineinander. Die SchülerInnen bekommen aufgrund ihrer Recherche Anregungen, andererseits müssen sie nach ihrer Themenwahl entsprechende weitere Musikstücke suchen, vergleichen und auswählen. Beispielsweise müssen sie bei den Werken Béla Bartóks differenzieren, in welchen seiner Kompositionen das ungarische Volkslied von zentraler Bedeutung ist. Planen Sie für diese Phase vier Stunden ein. Wegen der vielen Angebote verschiedener MIDI-Einspielungen eines Musikstückes, die im Netz zu finden sind, müssen die SchülerInnen mehrere Aufnahmen eines Werkes vergleichen und überprüfen, welches für ihren Zweck geeignet ist. Bei diesem zweistündigen Vergleich zeigt sich ein großer qualitativer Unterschied der MIDI-Anbieter und der einzelnen MIDI-Dateien. Beispielsweise sind bei guten Angeboten die verschiedenen Stimmen eines Musikstückes in entsprechende Spuren aufgeteilt, bei anderen wiederum befinden sich alle Stimmen eines Musikstückes in einer Spur (MIDI-0 Format). Auch die Einspielungsqualität ist oft sehr unterschiedlich. Die ausgewählten Files müssen nun musikalisch untersucht werden. Dadurch ergibt sich die Analyse der ausgewählten Werke anhand verschiedener Parameter wie Motivik, Harmonik, Melodik, Form. Die SchülerInnen informieren sich mithilfe digitaler und analoger Medien über ihre Stücke, deren Komponisten und den Zeitgeist. Bei der Auswahl weiterer Sekundärliteratur, Noten und Hörbeispiele sollte die Lehrperson Hilfestellungen geben. Zusammenfügen zu einer Collage Nachdem die KursteilnehmerInnen ihre Musikstücke erfasst und ihre wichtigsten Informationen in einem Word-Dokument oder einer html-Seite aufbereitet haben, können sie nun die ausgewählten Musikstücke zu ihrem gewählten Thema zu einem Medley oder zu einer Collage bearbeiten und zusammenfügen. Geben Sie den SchülerInnen sechs Unterrichtsstunden Zeit für die Arbeit. Ergebnisse zu den genannten Themen zur Orientierung sind auf der Seite www.weg-musik.de zu finden. Die SchülerInnen müssen in dieser Phase des Projekts ihr Hörbeispiel und Erläuterungen zu ihrer "Komposition" erstellen. Beim Format dieser Erklärungen kann den ProjektteilnehmerInnen weitgehend freie Hand gelassen werden. So ist es möglich, dass eine Gruppe im html-Format arbeitet, andere SchülerInnen die Form der Multimedialen Präsentation (mit PowerPoint) bevorzugen, wieder andere ihr Ergebnis einfach als Word-Dokument abgeben. Vier Unterrichtsstunden sind für diesen Abschnitt der Unterrichtseinheit knapp bemessen. Daher sollte auch den SchülerInnen klar sein, dass ihr zeitlicher Spielraum eng ist. Am Ende der Einheit muss jede Gruppe dem Kurs ihr Ergebnis vorstellen. Hier sollte von Anfang an Wert darauf gelegt werden, dass die Präsentation von der inhaltlichen Seite bestimmt wird. Oft mühen sich SchülerInnen mit Präsentationseffekten (wie man sie bei PowerPoint kennt) ab und vergessen, dass diese sehr schnell vom eigentlichen Thema ablenken.

Auf dieser Seite haben wir Informationen und Anregungen für Ihren Astronomie- und Physik-Unterricht zum Thema Optik für Sie zusammengestellt. Die Optik (vom griech. opticos – "das Sehen betreffend") beschäftigt sich als Teilgebiet der Physik mit dem aus Photonen bestehenden Licht. Photonen werden gemäß dem Welle-Teilchen-Dualismus auch als Lichtteilchen bezeichnet, die je nach Beobachtung Teilcheneigenschaften oder Welleneigenschaften aufweisen können – man unterscheidet deshalb zwischen der geometrischen Optik und der Wellenoptik . Geometrische Optik In der geometrischen Optik wird Licht durch idealisierte (geradlinig gedachte) Lichtstrahlen angenähert. Dabei lässt sich der Weg des Lichtes (zum Beispiel durch optische Instrumente wie Lupe, Mikroskop, Teleskop, Brillen oder auch durch die Reflexion des Lichtes an einem Spiegel) durch Verfolgen des Strahlenverlaufes konstruieren; man spricht in diesem Zusammenhang auch von Strahlenoptik . Die dazu notwendigen Abbildungsgleichungen oder Linsengleichungen ermöglichen es, zum Beispiel den Brennpunkt einer optischen Linse zu bestimmen. Analog dazu kann auch die Brechung des Lichtes – beispielsweise durch eine Prisma – und die Aufspaltung in seine sichtbaren Anteile von violett bis rot ( Regenbogen-Farben ) mittels des Snelliu'schen Brechungsgesetzes beschrieben werden. Wellenoptik Die Wellenoptik beschäftigt sich mit der Wellennatur des Lichtes – dabei werde diejenigen Phänomene beschrieben, die durch die geometrische Optik nicht erklärt werden können. Bedeutende Elemente der Wellenoptik sind die Interferenz von sich überlagernden Wellenfronten, die Beugung beim Durchgang von Licht durch sehr kleine Spalten oder Kanten oder die Streuung von Licht an kleinen Partikeln, die in einem Volumen verteilt sind, die das Licht gerade durchdringt. Zudem kann die Wellenoptik auch Effekte beschreiben, die von der Wellenlänge des Lichtes bestimmt sind – man spricht in diesem Zusammenhang auch von Dispersion. Die häufig gestellte Frage "Warum ist der Himmel blau?" kann in diesem Zusammenhang erklärt werden. Oberflächlich auftretende Phänomene wie die Abgabe von Licht ( Lichtemission ) und die Aufnahme von Licht ( Lichtabsorption ) werden weitestgehend der Atom- und Quantenphysik (auch unter dem Begriff Quantenoptik ) zugeordnet. Die für den Unterricht an Schulen notwendigen Gesetze der Optik betreffen hingegen in erster Linie die Ausbreitung des Lichtes und sein Verhalten beim Durchqueren durchsichtiger Körper . Die hier vorgestellte Lerneinheit erläutert die Funktionsweise eines Satelliten, der das von der Erdoberfläche reflektierte Licht zur Bildaufnahme nutzt und dabei auch Wellenlängen jenseits des sichtbaren Lichts einbezieht. Zusätzlich zum Verständnis der physikalischen Inhalte lernen die Schülerinnen und Schüler auf diese Weise auch Aspekte der Fernerkundung kennen. Eine "Vermittlerfigur" in Form eines virtuellen Professors begleitet die Lernenden bei der Erforschung des elektromagnetischen Spektrums. Das Projekt FIS des Geographischen Institutes der Universität Bonn beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Dabei entstehen neben klassischen Materialien auch Anwendungen für den computergestützten Unterricht. Die Schülerinnen und Schüler sollen Reflexionseigenschaften unterschiedlicher Objekte kennen lernen. die Begriffe "Reflexion" und "Absorption" erklären und unterscheiden können. den Zusammenhang zwischen Objektfarbe und Reflexionseigenschaften erklären können. das elektromagnetische Spektrum kennen und verstehen, dass es neben dem sichtbaren Licht noch andere Wellenlängenbereiche gibt. die Grundlagen der Umwandlung der Reflexionswerte in Bildinformationen beschreiben können. die Entstehung von Falschfarbenbildern beschreiben können. Thema Dem Unsichtbaren auf der Spur: was sieht ein Satellit? Autoren Dr. Roland Goetzke, Henryk Hodam, Dr. Kerstin Voß Fach Physik Zielgruppe Klasse 7 Zeitraum 3-4 Stunden Technische Ausstattung Adobe Flash-Player (kostenloser Download) Planung Dem Unsichtbaren auf der Spur Die Unterrichtseinheit "Dem Unsichtbaren auf der Spur" beschäftigt sich mit dem Themenkomplex Optik und geht dabei vor allem auf Reflexion, Absorption und die Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums ein. Durch den Bezug zur Satellitenbildfernerkundung werden diese drei Bereiche miteinander verknüpft und ergänzt. Zunächst soll an einem einfachen Beispiel die Charakterisierung verschiedener Objekte hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Reflexions- und Absorptionseigenschaften untersucht werden. Weiterführend soll das gesammelte Wissen auf den Satelliten übertragen werden, so dass die Funktionsweise eines Satelliten verstanden wird. Als dritter Punkt wird dann neben der Betrachtung des sichtbaren Lichts der erweiterte Bereich des elektromagnetischen Spektrums (infrarotes Licht) mit einbezogen. Ziel der Unterrichtseinheit ist es, Zusammenhänge zwischen elektromagnetischem Spektrum, Reflexion, Absorption sowie Aufnahme und Entstehung von Satellitenbildern zu verstehen. Aufbau des Computermoduls Das interaktive Modul gliedert sich in eine Einleitung und zwei darauf aufbauende Bereiche. Inhalte des Computermoduls Hier wird der Aufgabenteil mit den drei Bereichen Einleitung, Satellit und "Unsichtbares" Licht genauer beschrieben. Henryk Hodam studierte Geographie an der Universität Göttingen. In seiner Diplomarbeit setzte er sich bereits mit der didaktischen Vermittlung räumlicher Prozesse auseinander. Zurzeit arbeitet Herr Hodam als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt "Fernerkundung in Schulen". Dr. Kerstin Voß ist Akademische Rätin am Geographischen Institut der Universität Bonn und leitet das Projekt "Fernerkundung in Schulen". Sie studierte Geographie an der Universität Bonn und schloss ihre Dissertation 2005 im Bereich Fernerkundung ab. Die Schülerinnen und Schüler sollen mithilfe des Reflexionsgesetzes beschreiben können, wie ein Bild durch Reflexion am ebenen Spiegel entsteht. in der verwendeten GEONExT-Konstruktion die Elemente Einfallswinkel, Ausfallwinkel, Gegenstand und Bild zuordnen können. mithilfe des Arbeitsblattes ein einfaches Konstruktionsverfahren für die Bildentstehung am ebenen Spiegel erarbeiten. die Ergebnisse mit einem Bildbearbeitungsprogramm, zum Beispiel dem kostenlosen GIMP, dokumentieren. Thema Reflexion am ebenen Spiegel mit GEONExT Autor Dr. Karl Sarnow Fach Physik Zielgruppe Klasse 8 Zeitraum 1 Stunde Voraussetzungen idealerweise pro Schülerin oder Schüler ein Rechner; Internetbrowser, Java Runtime Environment , GEONExT (kostenloser Download aus dem Netz), Bildbearbeitungssoftware (zum Beispiel GIMP) Die Schülerinnen und Schüler können offline oder online mit dem HTML-Arbeitsblatt arbeiten, in das die GEONExT-Applikation eingebettet ist. Voraussetzung ist, dass auf den Rechnern die benötigte Java-Abspielumgebung installiert ist. Falls dies nicht der Fall ist, bleibt das GEONExT-Applet in der Online-Version des Arbeitsblattes (siehe Internetadresse) für Sie unsichtbar. Mithilfe des Screenshots (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken) können sich aber auch (Noch-)Nicht-GEONExTler einen Eindruck von dem Applet machen. Bereits Philosophen der Antike wie Empedokles (494-434 v. Chr.), Aristoteles (384-322 v. Chr.) und Heron von Alexandria (zwischen 200 und 300 v. Chr.), stellten Überlegungen und Mutmaßungen zur Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit an. Johannes Kepler (1571-1630) und René Descartes (1596-1650) hielten die Lichtgeschwindigkeit für unendlich, erst Olaf Christensen Römer (1644-1710) gelang 1676 der Nachweis der Endlichkeit. Heute kann an vielen Schulen mit Demonstrationsexperimenten die immer noch faszinierende Frage nach der Geschwindigkeit des Lichts experimentell untersucht und beantwortet werden. Der Foucaultsche Drehspiegelversuch ist jedoch vorbereitungsaufwändig für die Lehrkraft und enttäuschend im beobachteten Effekt für die Schülerinnen und Schüler. Auf einer Messung der Phasenverschiebung eines modulierten Lichtsignals beruhende Versuche sind für Lernende nicht einfach zu verstehen. Das RCL "Lichtgeschwindigkeit" arbeitet daher mit einem modifizierten Leybold-Versuch nach der auch für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I verständlichen Laufzeitmethode von Lichtimpulsen. Darüber hinaus können die Lernenden anhand selbst durchgeführter Messungen die Lichtgeschwindigkeit bestimmen. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit als messtechnisches Problem erkennen. mit dem RCL "Lichtgeschwindigkeit" Messungen nach der Laufzeitmethode durchführen. aus Strecke-Zeit-Messwertpaaren möglichst genau die Lichtgeschwindigkeit bestimmen und den Messfehler abschätzen. sich mit geeigneten Materialien und Kenntnissen aus der geometrischen Optik und Mechanik weitere Bestimmungsmethoden (Olaf Christensen Römer, Hippolyte Fizeau, Jean Bernard Léon Foucault) erarbeiten und vortragen. eine Vorstellung von der Bedeutung der Lichtgeschwindigkeit in der Physik gewinnen. Thema Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit Autor Sebastian Gröber Fach Physik Zielgruppe Sekundarstufe I (ab Klasse 10) und II Zeitraum Teil 1 für Sekundarstufe I oder II: 3 Stunden Teil 2 für Sekundarstufe II: 3 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Internetzugang und Beamer Software Zeichenprogramm (zum Beispiel Paint) zur Auswertung des Oszilloskopbildes, Tabellenkalkulationsprogramm (zum Beispiel Excel) zur Auswertung der Messdaten

WASsERLEBNIS, das neue gemeinsame Bildungsprojekt der BUNDjugend und DLRG-Jugend, bietet die Möglichkeit, mithilfe von GPS-Geräten interaktive und moderne Geocaching-Routen zum Thema Wasser in der Natur anzulegen oder zu lösen. Legen Sie mit Ihrer Schulklasse selbst einen "Blue Cache" an oder heben Sie den Schatz. Um das Thema Nachhaltigkeit zu vermitteln, wird mit WASsERLEBNIS Geocaching zu Bluecaching. Geocaching ist kurz gesagt eine Schnitzeljagd mit einem GPS-Gerät. Beim Bluecaching wird Geocaching als Methode genutzt, um auf moderne Art und Weise über die Verbindung von Naturerlebnis und Technik Bildungsprozesse für eine nachhaltige Entwicklung anzubahnen. Blue Caches enthalten spannende Informationen rund um das Thema Nachhaltigkeit am Beispiel Wasser. Blue Cache-Routen überraschen mit einfallsreichen Verstecken an ganz unterschiedlichen Wasserplätzen, mit kniffligen Rätseln, Aufgaben und Experimenten, die Mitmach-Bereitschaft und Teamgeist entfachen. Thema Nachhaltigkeit Das Thema Nachhaltigkeit ist heute in aller Munde. Eine nachhaltige Lebensweise aller Menschen muss gesellschaftliches Ziel sein. Das Wissen um die Begrenztheit der Naturressourcen, die Ungleichheit der Verfügbarkeit und die absolute Schieflage der Nutzung stellt für alle Lebewesen eine Überlebensfrage dar. Es ist wichtig, dass alle Menschen erkennen, dass sie selbst etwas damit zu tun haben und sie mit ihrem Verhalten eine Menge Positives auf dieser Erde bewirken können. Auch die nachfolgenden Generationen müssen verstehen, was sich hinter dem Begriff der Nachhaltigkeit verbirgt, um sich kraftvoll und mit Perspektive für eine gerechtere und bessere Welt einzusetzen. Wissen - Team - Aktion durch informative Rätsel an Wasserthemen herangeführt, die spannend aus verschiedener Perspektive beleuchtet werden und Nachhaltigkeitsbezüge herstellen zu Teamwork animiert, das den Gemeinsinn anspricht und unmittelbar erlebbar werden lässt, wie durch Ziehen an einem Strang Lösungen gefunden, Herausforderungen bewältigt und Hürden überwunden werden und zu eigenen WASsERRETTUNGs-Aktionen motiviert, indem sie die neu gewonnenen Erkenntnisse und Gestaltungsideen vor Ort in die Praxis umsetzen, Verhaltensalternativen ausprobieren können und feststellen, dass bereits kleine Verhaltensveränderungen in ihrem eigenen Alltag von großem Wert sind. Persönlichkeitsentwicklung Die Kompetenzen, Gestaltungsfähigkeiten und sozialen Fertigkeiten, die beim Bluecaching trainiert werden, tragen insbesondere aufgrund ihrer starken Alltagsbezogenheit zur Persönlichkeitsentwicklung der Heranwachsenden bei und kommen ihnen auf ihrem Lebens- und Ausbildungsweg zu Gute. Gerade der partizipative Ansatz des Projekts, der eine aktive Beteiligung und die Ermunterung zur Eigeninitiative in einem starken Team vorsieht, ist von hohem Stellenwert, da sich so anhaltende Selbstbildungsprozesse in Gang setzen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erwerben Wissen über aktuelle Fragen der nachhaltigen Entwicklung und können dieses Wissen anwenden. stellen eine Verbindung zwischen dem erlangten Wissen und ihrem Alltag her und hinterfragen diese kritisch. lernen die Verbindung zwischen den drei Dimensionen der Nachhaltigkeit Ökologie, Ökonomie und Soziales kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren mithilfe verschiedener Medien rund um das Thema Wasser. lernen, wie eine GPS-Bildungsroute erstellt wird. lernen, wie GPS-Geräte funktionieren. Die BUNDjugend ist die Jugendorganisation des Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND). Als ökologischer Jugendverband setzt sich die BUNDjugend für den Schutz von Natur und Umwelt sowie die Förderung der Kinder- und Jugendarbeit ein. Gegründet wurde sie 1984 und hat aktuell etwa 43.000 Mitglieder unter 27 Jahren. Es bestehen 14 Landesverbände in verschiedenen Bundesländern. Die DLRG-Jugend ist die Jugendorganisation der Deutschen Lebens-Rettungs-Gesellschaft (DLRG). Mitglieder der DLRG-Jugend sind alle DLRG-Mitglieder unter 26 Jahren. Ziel des Verbandes sind die Lebensrettung, die Stärkung der Rechte von Kindern und Jugendlichen sowie die Entwicklung ihrer Mitglieder zu verantwortlichen und selbstbestimmten Individuen. Wasserpingpong Das Thema Nachhaltigkeit lässt sich den Jugendlichen sehr gut spielerisch näher bringen. Finden Sie in einem "Wasserpingpong" heraus, was ihnen zu Nachhaltigkeit und Wasser in den Sinn kommt. Notieren Sie vor Spielbeginn auf zwei Papierbannern oder Plakaten diese beiden Fragen: Warum ist Wasser wichtig? Warum brauchen wir auf der Erde WASsERRETTERINNEN und WASsERRETTER? Legen Sie die Fragen für alle sichtbar als Tischtennisnetz auf den Boden. Zwei bis drei Teilnehmende fungieren als Linienrichter, die übrigen, auch die Lehrkräfte, verteilen sich gleichmäßig auf beide Seiten. Ziel des Spiels In Runde 1 spielen sich die Gruppen nach dem Rundlaufprinzip oder in zwei Teams über das Netz hin und her mit jedem Ballwechsel eine Idee zu Frage 1 zu und im zweiten Spielsatz eine Idee zu Frage 2. Die Linienrichterinnen und -richter sammeln alle Ideen auf Moderationskärtchen, die hinterher gemeinsam auf die Plakate geklebt werden. Ziel ist, dass am Ende beide Plakate voller Wasserthemen und Nachhaltigkeitspotential stecken. Interessant wäre auch, die Ideen den drei Dimensionen der Nachhaltigkeit (Ökologie, Ökonomie, Soziales) zuzuordnen. Bedenken Sie hier das Alter und die Vorkenntnisse Ihrer Schülerinnen und Schüler. Die Spielregeln Nach den Geocaching-Spielregeln werden kleine Gegenstände, die in den Cache-Dosen liegen, gegen andere im gleichen Wert getauscht, beispielsweise ein Aufnäher gegen eine Überraschungseifigur. Manche Geocacherinnen und Geocacher hinterlegen eine individuell geprägte Münze, andere schicken einen Schlüsselanhänger oder eine Metallmarke, die mit einer einmaligen Nummer versehen ist, einen sogenannten "Traveller", auf Weltreise. Wer einen Schatz hebt, trägt sich als Finderin oder Finder in ein kleines Logbuch vor Ort oder online ein. Die GPS-Geräte Die GPS-Geräte, die sich für die Blue Cache-Aktion mit Kindern und Jugendlichen eignen, zeichnen sich durch eine einfache Handhabung aus und verfügen über die vier elementaren Grundfunktionen: Positionsbestimmung, Richtungsbestimmung, Geschwindigkeitsbestimmung und Entfernungsbestimmung. Machen Sie sich vorher mit den Geräten, die Sie benutzen möchten, vertraut, damit Sie Ihren Schülerinnen und Schülern die Funktionsweise gut erklären können. Wissen sollten Sie auf jeden Fall, wie Sie Koordinaten eingeben, wie Sie Wegpunkte anlegen und wie Sie die Navigation starten. Unbedingt zu beachten! Verstecke gehören nicht an Plätze, die die Geocacherinnen und Geocacher gefährden. Zu vermeiden sind daher ungesicherte oder stark befahrene Straßen und steile, rutschige Abhänge. Verstecke gehören außerdem nicht an Bahngleise, Stromanlagen, Schleusen oder einsturzgefährdete Gebäude. Alle nicht-öffentlichen Gelände, wie Privatgrundstücke, kommen für eine GPS-Bildungsroute nicht in Frage. GPS-Bildungsrouten gehören nicht in Naturschutzgebiete, Naturschutzdenkmäler und Nationalparks. Baum- und Felshöhlen sind Wohnungen von wildlebenden Tieren. Schilf- und Ufergebiete sind sehr sensibel und deshalb als Verstecke ausgeschlossen. Zielsetzung Bluecaching, die Suche nach dem "blauen Schatz", ist darauf ausgerichtet, Denk- und Verhaltensweisen für eine nachhaltige Entwicklung anzustoßen. Beim Bluecaching wird die Nachhaltigkeitstheorie am Beispiel Wasser spielerisch in die Praxis übertragen und das, was nachhaltige Entwicklung meint, in einer interaktiven Schatzsuche erlebbar. Blue Caches liegen in der Natur, steigern Abenteuerlust und erwecken Umwelt- und Umfeldbewusstsein. Blue Caches zeigen Wünsche, Sorgen und Hoffnungen auf, und inspirieren mit Ideen und konkreten Handlungsempfehlungen für eine nachhaltige Lebensweise. Formen Mögliche Blue Cache-Formen sind beispielsweise: die klassische Schnitzeljagd zu Fuß oder mit dem Fahrrad eine Kanu- oder Bootstour eine Unterwasser-Route eine Bachwanderung eine Wattwanderung eine konsumkritische Stadtralley Themen Es gibt Blue Cache-Routen zu ganz unterschiedlichen Wasserthemen. Auf der WASsERLEBNIS-Projekthomepage wurden zahlreiche Routen veröffentlicht. Vielleicht gibt es ja in Ihrer Nähe eine Strecke zum Testen. Klimawandel Hochwasserschutz Trinkwasser und Wasserverschmutzung Schutz der Meere Flüsse und Auen Tiere im und am Wasser Wassersport sowie Ferien und Tourismus Wasserkonsum und Wassermangel Für die erste Praxiseinheit müssen Sie eine Blue Cache-Route ausgelegt haben. Wenn möglich sollte diese Route vor der Blue Cache-Aktion auch schon von einer Kollegin oder einem Kollegen getestet worden sein. So ist sichergestellt, dass die Koordinaten korrekt vermessen worden sind. Auf www.wasserlebnis.de finden Sie unter der Rubrik "Downloads" Vorlagen, sogenannte Roadbooks, zu unterschiedlichen mobilen Blue Cache-Routen. Diese Routen bearbeiten verschiedene Wasserthemen wie Hochwasser, nachhaltigen Fischfang, Wasserverfügbarkeit auf der Welt oder virtuelles Wasser. Suchen Sie, eventuell mit Ihrer Klasse zusammen, ein Thema aus, das Sie interessiert und das gut zur Umgebung passt. Einfach ausdrucken, ergänzen und loscachen! Vermessen Sie die Versteck-Koordinaten, die ja ortsabhängig sind, und tragen Sie sie an der richtigen Stelle ein. Bestücken Sie dann die Dosen und Stationen mit dem Material. Wenn die Bluecacherinnen und Bluecacher von ihrer ersten blauen Schatzsuche zurückkehren, erwartet sie noch eine Überraschung: Sie selbst werden im zweiten Schritt für ihre Freundinnen und Freunde zur WASsERRETTERIN und zum WASsERRETTER. Sie können entweder an das Wasserthema ihres gerade bearbeiteten Blue Caches anknüpfen und diesen mit einer weiteren Station ausbauen. Oder sie finden sich für eine "Aktion Lieblingsplatz" in kleinen Teams zusammen, suchen zu zweit oder zu dritt nach einem für sie besonderen Ort in Wassernähe oder mit Wasserbezug und verstecken dort eine Dose beispielsweise mit einem Hinweis, wieso sie gerade diesen Wasserplatz gewählt haben. Nachdem die Kinder und Jugendlichen eine Blue Cache-Route durchlaufen und vielleicht auch noch eine Dose versteckt haben, sollte der Projekttag mit einer kurzen Reflexionsrunde abschließen. Ratsam ist es im Allgemeinen immer in einem Kreis zu sitzen, sodass sich alle ansehen können. Darin, dass die Teilnehmenden einander von ihrem Erlebnis und ihren Gedanken berichten, liegt die Chance, dass sich das Erlebte multipliziert. Gerade durch das Teilen von Inspirationen und positiven Eindrücken bleibt die gemeinsame Zeit als besonders schön und mit Wiederholungswert in Erinnerung. Außerdem trägt eine Diskussion zur kritischen Analyse der Inhalte und der Methoden bei. Leitfragen hierbei können sein: Welche Station hat euch besonders gut gefallen? An welcher Station habt ihr etwas Neues kennengelernt? Wer einen eigenen Blue Cache für Wasser und nachhaltige Entwicklung plant, sollte vor der eigentlichen Erstellung Ideen und Inspiration sammeln und sich über einige wesentliche Punkte klar werden: Zur Inspiration und Übung sollte man Multicaches heben und Blue Caches erleben. Zum Finden eines Wasserthemas sollte man seine Umgebung erkunden und "Wasserstoff" sammeln. Für Versteckideen sollte man in der Umgebung nach geeigneten Verstecken suchen. Für Ideen zu Rätseln und Inhalten sollte man die Zielgruppe des Caches festlegen. Temporär oder permanent Wer einen eigenen Blue Cache anlegt, muss sich überlegen, ob die Route temporär, beispielsweise für eine bestimmte Veranstaltung, oder permanent sein soll. Ausschlaggebend für die Entscheidung ist dabei vor allem der Ort und der mit der Instandhaltung verbundene Zeitaufwand. Eine permanent ausgelegte Route muss regelmäßig gewartet werden um sicherzustellen, dass alle Stationen an ihrem Platz und vollständig sind. Linear, sternförmig oder gegenläufig Es gibt ganz verschieden GPS-Bildungsrouten- Konzepte: Eine lineare Route hat einen Anfang und ein Ende und eine vorgegebene Richtung, in der die Route gelöst werden muss. Es gibt aber auch lineare Routen mit Abzweigungen, zum Beispiel Bonusverstecke für besonders schnelle Cacherinnen und Cacher. Bei sternförmigen Routen suchen Kinder und Jugendliche ausgehend von einem Zentrum in verschiedenen Richtungen nach einzelnen Stationen. Ist eine Station gelöst, kehren sie zum Zentrum zurück und tauschen die Ergebnisse aus. Diese Methode eignet sich vor allem für größere Gruppen. Für sie bietet sich außerdem sie gegenläufige Route an: Man teilt sich in zwei Gruppen auf, die von beiden Enden die Route verfolgen. In der Mitte trifft man sich und kann nur gemeinsam den finalen Schatz heben. Ein weiteres Modell ist der "Markt der Möglichkeiten", bei dem viele Verstecke auf einem fetgelegten Bereich verteilt sind. Hier teilen sich die Kinder und Jugendlichen in kleine Teams auf, die alle gleichzeitig auf Schatzsuche gehen. Wer am Ende die meisten Schätze gehoben hat, gewinnt das Rennen. Da Blue Cache-Routen an der frischen Luft ausgelegt werden, muss darauf geachtet werden, dass alle verwendeten Gegenstände aus witterungsbeständigem Material sind. Geeignete Versteckbehälter sind beispielsweise: verschraubbare Kunststoff- oder Metalldosen mit Dichtungsring Vorratsdosen mit Clip & Close-Verschluss sogenannte PETlinge, Rohlinge für Kunststoffflaschen Filmdosen Verstecke Die Dosen müssen geschickt platziert werden. Schließlich sollen sie nicht auf Anhieb gefunden werden. Mit wenig Bastelaufwand lassen sich die meisten Behälter gut an die Umgebung anpassen. Metalldosen lassen sich einfach mit einem Knopfmagneten an einer Straßenlaterne oder Regenrinne befestigen. Wirkungsvoll sind auch Attrapen wie ein alter hohler Lichtschalter aus Plastik, eine Überwachungskamera oder ein ganzer Briefkasten. Rätseltypen und Aktionsideen Es gibt sehr viele unterschiedliche Rätseltypen, die mit Aufgaben oder Aktionen verbunden sind oder damit verknüpft werden können. Zur nächsten Station navigiert zum Beispiel die Lösung eines Bilderrätsels, eines Lückentextes oder eines Puzzles. Eine (Bilder-)Geschichte zum Weg des Trinkwassers von der Quelle bis in die Getränkeflasche kann das Bewusstsein auf den Mangel an sauberem Trinkwasser lenken. Sieben Kärtchen versehen mit den einzelnen Zahlen der neuen Koordinate, bilden bei richtiger Sortierung die Zielkoordinate ab. Mit einer eigenen Reportage über die Baumwollproduktion in Asien oder die Entstehung eines Apfels kann das Thema des versteckten Wasserverbrauchs (virtuelles Wasser) aufgegriffen werden. Auch Suchaufgaben wie das Recherchieren in Hinweisschildern vor Ort oder in einem Lexikon der Schulbücherei ist eine spannende Aktionsidee. Die Lösung kann zum Beispiel eine Jahreszahl sein, die verbunden mit einer Rechenaufgabe die letzten Ziffern der Ostkoordinate ergibt. Ein Experiment mit (Ja/Nein-)Fragen bringt die ersehnten Hinweise. Mit sogenannten QR-Codes, die mit Smartphones gelesen werden können, lassen sich Worte und Zahlen verschlüsseln. Stationsliste Eine Stationsliste ist eine hilfreiche Übersicht für die Planung einer Blue Cache-Route. Sichtbar werden die benötigten Materialien und die Nachhaltigkeitsinhalte. Ist ein Bildungsziel erst mal formuliert, lässt es sich viel gewandter verfolgen. Jede Stationsliste sollte folgende Informationen enthalten: Ort und Datum, Namen der Finderinnen und Finder, Name der Route und Anzahl der Stationen und Final. Dazu werden in einer Tabelle die Stationsnummern, die Koordinaten, der Inhalt des Verstecks, der Bildungsinhalt und die ungefähre Routen-Dauer vermerkt. Empfohlen wird außerdem, Fotos der Verstecke aufzunehmen, sodass kein Versteck in Vergessenheit gerät. Roadbook Das Roadbook ist die finale Routenbeschreibung mit Weginformationen und allen Hinweisen zu den einzelnen Stationen. Die Bluecacherinnen und Bluecacher bekommen es in die Hand, wenn die Suche losgeht. Es darf also keine Fehler mehr enthalten. Wie das Roadbook gestaltet ist, ist jedem selbst überlassen. Der Umfang hängt von der Länge der Route ab. Es kann also ein einzelnes DIN-A4-Blatt oder ein kleines Heft sein. Ist es auf dem Computer geschrieben, kann es ausgedruckt an die Interessierten verteilt werden oder per E-Mail zugeschickt werden. Möglich ist auch ein Audio-Roadbook. Hauptsache ist, dass es verständlich ist. Um die eigene Blue Cache-Route mit anderen zu teilen, laden Sie und Ihre Schülerinnen und Schüler die Route auf die Projekthomepage www.wasserlebnis.de hoch. Ist die Route permanent, kann sie zusätzlich auch auf www.opencaching.de oder www.geocaching.com veröffentlicht werden.

Gedichtanalyse mit dem Internet? Beispiele aus der Unterrichtspraxis haben gezeigt, dass die neuen Medien die Vermittlung von Literatur unterstützen. Gerade der Lyrikunterricht stellt bis in die Oberstufe eine Herausforderung für Lernende und Lehrende dar, geht es doch vielfach um die bekannte Frage: Wozu Lyrik? Nach hermeneutischem Verständnis sollen die Schülerinnen und Schüler über die Analyse von Einzelmerkmalen zu einem differenzierten Gesamtverständnis des Textes gelangen. Die rezeptionsorientierte Literaturdidaktik hat durch die Betonung der handlungs- und produktionsorientierten Unterrichtsformen dazu beigetragen, dass der kognitive Analyseprozess um ganzheitliche Elemente erweitert und so eine aktive, individuell geprägte Beschäftigung möglich wurde. Hier soll am Beispiel des Gedichts von Heinrich Heine aufgezeigt werden, welche Zugänge das Medium Internet zu diesem Text bietet und wie eine Zusammenführung der Informationen, Erkenntnisse und Analyseergebnisse erfolgt. Diese Unterrichtseinheit setzt auf entdeckendes Lernen. Gleichzeitig fördert sie die Medienkompetenz im Hinblick auf die Recherche im Internet und den Umgang mit Präsentationssoftware. Didaktisch-methodische Anmerkungen Verbindung von persönlicher Ebene ... Das 1843 entstandene Gedicht "Nachtgedanken" schließt den Zyklus "Zeitgedichte" aus Heines Band "Neue Gedichte". Der bis heute vielfach sprichwörtlich zitierte (und missbrauchte) Auftakt des Gedichts ("Denk ich an Deutschland in der Nacht...") leitet die Artikulation betont subjektiver Erfahrungen des lyrischen Ichs ein. Die wie ein Liebesgedicht an die Mutter formulierten Verse implizieren eine weitgehend private Atmosphäre. ... und politischem Hintergrund Der Rückzug ins scheinbar Private wird genutzt, um auf die zweite, allgemeinere Ebene anzuspielen: die deutschen Sorgen. Insofern bestätigt dieser Text ein weiteres Mal Heines Leiden an seinem Vaterland, dem Deutschland der Restauration. In deutlichem Gegensatz zu diesem melancholischen Beginn und den folgenden Reflexionen stehen die hoffnungsvollen Schlussworte des Gedichts, mit denen "das französisch heitre Tageslicht" begrüßt wird. Insofern verweisen die in dem Gedicht enthaltenen Gegensätze "Nacht-Tag", "Schlaf-Aufwachen" über die deutsche Klage hinaus auf die politisch-gesellschaftliche Vorbildfunktion Frankreichs. Methodik Virtuelles "Anfassen" Dieser Text setzt die Kenntnis werkbiografischer Zusammenhänge voraus. Um diese zu schaffen, bietet sich der virtuelle Besuch des Heine-Museums an. Dieser eröffnet den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, durch die multimediale Anschaulichkeit des Lernprozesses Vorstellungen auszubilden. Sie gestatten einen persönlichen Zugang zum literarischen Text. Der Aufbau des Museums fördert durch die unmittelbare Wahrnehmung von literarhistorischen Zusammenhängen ferner das entdeckende Lernen der Schülerinnen und Schüler. Ergebnissicherung und Sozialkompetenz Der weiterführende Arbeitsauftrag, eine PowerPoint-Präsentation der Ergebnisse anzufertigen, schafft darüber hinaus günstige Voraussetzungen für eine produktive und handlungsorientierte Aneignung von Literatur. Da in den meisten Klassen einzelne Schülerinnen und Schüler bereits über Kenntnisse im Gebrauch des Präsentationsprogramms verfügen, bietet sich die Arbeit in Kleingruppen an, in der die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen untereinander austauschen. Sollten dennoch Probleme bei der Handhabung des Programms auftreten, kann auf eine Anleitung im Internet zugegriffen werden. Vorteile der Präsentation Multimediale Präsentationen steigern das Interesse der Schülerinnen und Schüler und bieten Inhalte anschaulich dar. Indem neue Sinnaspekte eröffnet werden, geht der Einsatz von selbsterstellten Präsentationen über die im Unterrichtsgespräch zu erlangenden kognitiven Einsichten hinaus. Durch unterschiedliche Präsentationen können mehrere Zugangsmöglichkeiten zum Text eröffnet werden, welche wiederum Diskussionsgrundlage für eine argumentativ abgesicherte Interpretation des Textes sind. Aufgabenstellung Alle Recherche-Aufgaben im Überblick Fachspezifische Lernziele Die Schülerinnen und Schüler sollen ein virtuelles Heine-Museum besuchen und Einblick in das Leben des Dichters bekommen. sich mithilfe des Internets über die politische Situation zur Zeit Heines in Deutschland und Frankreich informieren. Bezüge von dem biografischen und politisch-gesellschaftlichen Hintergrund zu einem lyrischen Text herstellen. Ziele aus dem Bereich der Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen das Internet als multimediales Anschauungsmedium und als Informationsquelle nutzen lernen. ihre Ergebnisse in einer multimedialen PowerPoint-Präsentation darstellen. Geben Sie den Inhalt und Aufbau des Gedichts "Nachtgedanken" wieder. Wie wirkt der Text auf Sie? Hören Sie eine Audio-Version des Gedichts "Nachtgedanken" an. Beurteilen Sie die Art des Vortrags (d.h. Betonung, Rhythmus, Sprechgeschwindigkeit, Pausen etc.). Was würden Sie an der Vortragsweise ändern/verbessern wollen? Zu finden ist der Text Heines samt Vertonung online in dem Internet-Projekt "Gesprochene Deutsche Lyrik" von Fritz Stavenhagen: Heinrich Heine - Nachgedanken (1846) Führen Sie einen virtuellen Rundgang durch das Heine-Museum durch. Zu finden ist der virtuelle Rundgang durch das Heine-Museum unter nachfolgendem Link: virtueller Rundgang durch das Heine-Museum Bearbeiten Sie im Anschluss folgende Arbeitsaufträge: Verfassen Sie in höchstens 10 Sätzen ein "in memoriam" auf den Dichter und sein Leben. Gibt es in den Räumen des Museums Hinweise auf das Gedicht "Nachtgedanken"? Welche Gedichte werden explizit in einem Raum dargestellt? Versuchen Sie, die museumsdidaktische Intention der Platzierung der Gedichte zu erläutern. Heines Kritik an Deutschland richtet sich gegen das damals vorherrschende restaurative System. Als Schriftsteller ist er von den zu dieser Zeit dominierenden Maßnahmen der Zensur besonders betroffen. Informieren Sie sich über die Preußische Zensurverordnung von 1819. Welche Intentionen verbanden sich mit der Zensur? Ziehen Sie den Bundestagsbeschluss von 1835 heran, welcher das Verbot der Schriften des "Jungen Deutschlands" dokumentiert. Welche Kritikpunkte liegen diesem Verbot zugrunde? Suchen Sie Heines Antwort auf die Zensur im Museum und diskutieren Sie sie in der Gruppe. Heine sieht im nachrevolutionären Frankreich ein politisch-gesellschaftliches Vorbild für das rückständige Deutschland. Das Gemälde Die Freiheit führt das Volk an von Eugène Delacroix verweist allegorisch auf die Ereignisse der Pariser Julirevolution. Betrachten Sie das Gemälde und beschreiben Sie die Bildelemente. Lesen Sie danach Heines Kunstkritik zu diesem Bild. Welche Elemente des Gemäldes stellt Heine besonders heraus? Welche Bedeutung unterlegt er diesen Elementen? Stellen Sie einen Bezug zu dem Gedicht "Nachtgedanken" her. "Nachtgedanken" ist ein politisches Zeitgedicht mit einem authentischen privaten Entstehungsanlass. Lesen Sie den Beitrag "Heinrich Heine. Extrakte aus einem Vortragstext der Reihe: Mutter und Sohn" von Margita Schweingel auf www.heinrich-heine.net . Sie finden diesen in der Rubrik "Beiträge". Fassen Sie die wichtigsten Aspekte der Beziehung Heines zu seiner Mutter zusammen. Versuchen Sie zu erklären, warum Heine den privaten Hintergrund für sein Gedicht wählt. Kreativ-produktive Ergebnispräsentation Entwerfen Sie in Gruppenarbeit eine Interpretation des Gedichts in Form einer kleinen Power-Point-Präsentation (3-4 Folien), die textuelle, visuelle und eventuell auch Audio-Elemente integriert.

Dieser Grundlagenkurs befasst sich mit den grundlegenden Bedingungen der pneumatischen Steuerungstechnik. Es werden die einzelnen Komponenten und deren Verhalten, das Medium Druckluft, die Erzeugung der Druckluft und die besonderen Verhaltensmerkmale im pneumatischen System betrachtet.In diesem Zusammenhang werden die notwendigen schaltungstechnischen Unterlagen für pneumatische Steuerungen der Pneumatikschaltplan, das Funktionsdiagramm, die notwendigen Wertetabellen, der Funktionsplan nach Grafcet (PAL-Nähe), Stückliste und Funktionsbeschreibung in der Regel für die Steuerung eines Zylinders erstellt. Bearbeitet werden zudem verschiedene Verknüpfungsarten, beispielsweise "ODER" und "UND", verschiedenen Steuerungsarten wie Sicherheitssteuerung, zeitabhängige Steuerung, Einzelbetrieb, Dauerbetrieb, Verriegelung von Signalen, und vieles mehr. Zudem werden verschiedene Sensoren vorgestellt und getestet.Lehrkräfte können diesen Grundlagenkurs im Rahmen der Ausbildung in metallischen Ausbildungsberufen des Handwerks und der Industrie gezielt einsetzen. Er wurde entwickelt für die Ausbildung von Industriemechanikern im 1. Ausbildungsjahr als Grundlage für die Vorbereitung auf die Abschlussprüfung Teil 1. Die Unterlagen können aber auch in Berufsfachschulen und anderen industriellen und handwerklichen Ausbildungsberufen verwendet werden. Ablauf der Unterrichtssequenz und Arbeitsmaterialien Die Unterrichtsmaterialien dienen zur Einführung in das Themengebiet pneumatische Steuerungstechnik. Dazu stehen umfangreiche Arbeitsmaterialien zum Download bereit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Verständnis für die pneumatischen Anlagen und Komponenten entwickeln. pneumatische Schaltungen anhand der Lernsituationen entwerfen können. schaltungstechnische Unterlagen wie Pneumatikschaltplan, Funktionsdiagramm, Wertetabelle und Funktionsplan nach Grafcet erstellen können. Fehler in Anlagen eingrenzen und beheben können. die Eigenschaften wichtiger pneumatischer Komponenten kennen lernen. pneumatische Bauteile auswählen und funktionsgerecht montieren können. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Lösungen mit modernen Medien präsentieren können. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen im Team Lösungen entwickeln und technisch realisieren können. Zum Einstieg in das Thema werden verschiedene Beispiele für das Handling pneumatischer Aktoren vorgestellt. Anlagen mit pneumatischen Komponenten sind im Film der Firma Festo und in verschieden Videos aus dem Internet zu sehen. Hinzu kommt die Vorstellung pneumatischer Aktoren aus der eigenen Sammlung der Schule (reale Komponenten). Die Ausbildungsbetriebe sind uns in diesem Zusammenhang immer gerne behilflich gewesen. Komponenten Themen dieser beiden Stunden sind die Aufgabe und Funktion der Komponenten einer pneumatischen Anlage (Darstellungen in vielen Fachbüchern. Beispiel: "Bildliche Darstellung und Schaltplan einer Pneumatikanlagen" in Fachkunde Metall, Europa-Lehrmittel, 55. Auflage, Seite 470, Bild 1). Dazu kann das Arbeitsblatt des Verlags (CD mit Abbildungen wird mitgeliefert) genutzt werden. Aus Urheberschutzgründen werden Verlagsarbeitsblätter hier nicht veröffentlicht. Die Komponentenbeschreibung ist im genannten Fachbuch recht ausführlich. Inhalte können beispielweise mit der Methode Expertengespräch aufgearbeitet werden. Erstellung einer ersten Steuerung Auf Grundlage der zuvor betrachteten Steuerung werden die abgebildeten Bauteile von den Auszubildenden an ihren Arbeitsplätzen montiert. Zuvor werden Sicherheitshinweise für die Arbeit an den Schülerarbeitsplätzen gegeben. Die Lehrkraft zeigt den Schülerinnen und Schülern die Bauteile und weist sie auf die Unfallgefahr hin, wenn die Schläuche nicht richtig fixiert werden. Vorschlag Bauteile Verwendung eines 4/3-Wegeventils mit Handhebel und Raste zur Steuerung eines doppeltwirkenden Zylinders (DWZ). Es wird eine erste Schaltung montiert (Motivationssteigerung) und die Schülerinnen und Schüler werden an die Notwendigkeit der Kenntnis der Anschlussbezeichnungen herangeführt. Ergänzungsaufgabe Montage einer Schaltung mit einem 3/2-Wegeventil und einem einfachwirkender Zylinder (EWZ) Dieser Exkurs, der circa zwei bis vier zusätzliche Unterrichtsstunden in Anspruch nimmt, kann auch zu einem späteren Zeitpunkt bearbeitet werden. Als Methode werden Quergruppen/Gruppenpuzzle (Stammgruppe - Expertengruppe) eingesetzt. Bei der Aufarbeitung der Themen mit PowerPoint sind zwei weitere Stunden vorgesehen. Pneumatische Schaltpläne - Anschlussbezeichnungen Zur Einstimmung kann auf die installierte Schaltung der vergangenen Stunde Bezug genommen werden. Vorgestellt werden die wichtigsten Ventile (Steuerglieder) zur Darstellung der Systematik der Anschlussbezeichnungen (Zahlen und Buchstaben nennen). Die Erläuterung der Systematik der Ventilbezeichnungen (3/2, 4/3 und so weiter) erfolgt anhand der Angaben im Tabellenbuch. Aufbau und Funktion Wegeventile / Zylinder Mithilfe von Plexiglasmodellen wird die Funktion einzelner pneumatischer Bauteile verdeutlicht (Minifluidsystem). Zunächst werden vorhandenen Wegeventile (4/2-Wegeventil) und der Arbeitszylinder betrachtet. Die Schülerinnen und Schüler können den Weg des Öls über den Tageslichtprojektor betrachten. Gegebenenfalls ist hier auch eine Funktionsbeschreibung des Vorgangs sinnvoll. Es sollte der Zylinder betrachtet und unter anderem der Unterschied zwischen doppeltwirkendem und einfachwirkendem Zylinder unterschieden werden (gegebenenfalls Abbildungen der Verlags-CD für Arbeitsblatt nutzen). Der Zylinder mit Endlagendämpfung wird später behandelt. Es bietet sich hier das Themengebiet "Berechnungen zur Pneumatik" an (Druck am Zylinder und so weiter). Vergleiche: Technische Mathematik Metall, Höllger, Bildungsverlag EINS, 27. Auflage, Seite 195. Das Drosselrückschlagventil Das Ergebnis an dem realen Modell soll sein, dass das Werkstück ohne Drossel bei Betätigung der Steuerung durch die Gegend fliegt. Darüber wird die Notwendigkeit der Drosselung abgeleitet. Die Entwicklung der Thematik erfolgt im Unterrichtsgespräch (gegebenenfalls Hinweis auf abgeknickten Gartenschlauch: weniger Wasser kommt heraus). Es sollte zunächst nur ein Drosselrückschlagventil eingeführt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass die Schülerinnen und Schüler erkennen, für welche Bewegung das Drosselrückschlagventil Wirkung zeigt (Ein- oder Ausfahrbewegung). Später sollten aber schon zwei Drosselrückschlagventile Verwendung finden. Drücke beim Ein- und Ausfahren Der Aufbau der Drosselrückschlagventile kann den Fachbüchern entnommen werden. Besonders eignen sich auch die Klarsichtmodelle für den Tageslichtprojektor (Minifluid-System). Im zweiten Teil der Stunde sollen die Drücke beim Ein- und Ausfahren ermittelt und dokumentiert werden. Achtung: Es ist ein leichter Handdruck als Gegenkraft beim Aus- und Einfahren des Zylinders notwendig. Unfallgefahr! Es empfiehlt sich, den Zylinder daher vorab zunächst mehrmals langsam aus- und einfahren zu lassen. Stick-Slip-Effekt Ziel der Stunde soll sein, den Auszubildenden die Vorzüge der Abluftdrosselung gegenüber der Zuluftdrosselung zu vermitteln. Meist stehen den Schulen jedoch keine geeigneten Versuchseinrichtungen zur Verfügung, die unter anderem die Darstellung des Stick-Slip-Effektes erlauben. Ich habe zumindest noch keinen Aufbau ohne Klemmer gefunden. Daher beschränke ich mich bei der Demonstration auf eine Belastung der Zylinder durch eine Handkraft mit wechselnder Last. Versuchsaufbau mit Drosselrückschlagventil Dabei ist bei der Ausfahrbewegung des Zylinders mit Abluftdrosselung ein deutlich gleichmäßigeres Ausfahren zu beobachten. Im Unterrichtsgespräch wird mithilfe verschiedener Versuche dafür eine Begründung gesucht (Zylinder im Luftpolster eingespannt) und entschieden, welche Drosselungsart zukünftig genutzt werden soll. Zunächst sollte auch hier ein Versuchsaufbau mit nur einem Drosselrückschlagventil gewählt werden, um die Wirkung des Bauteils stärker zu verdeutlichen. Um die Bedienung einer Fertigungsanlage zu vereinfachen, werden die Bedienungselemente für die pneumatischen Steuerungen auf einem Pult zusammengefasst. Der Abstand zu den Schaltzylindern kann so mehrere Meter betragen. Dadurch kann sich das Schaltverhalten der Steuerungen verändern. Funktion mit Umschaltventil (Federrückstellung und Impulsventil) Lernsituation Werkstückmagazin Einführung von Grenztastern Oszillierende Bewegung Funktionstest und Anwendung (Spannvorrrichtung) Funktionsdiagramm, Wertetabelle Klassenarbeit Lernsituation Türsteuerung Nicht-Funktion Lernsituation Türsteuerung Lernsituation Bustür Dominierende Signale Türsteuerung (mit Umschaltventil) Lernsituation Steuerung: Schieber Schüttgutbehälter Steuerung einer Trocknerstecke Wiederholung - Vertiefung Klassenarbeit

In dieser Unterrichtseinheit zu Raumnutzungskonflikten bei Windenergieanlagen schlüpfen die Lernenden in die Rolle einer Raumplanungsbehörde und schlagen einen "optimalen" Standort für Windkraftanlagen in der Gemarkung Simmersfeld–Seewald/Besenfeld im Nordschwarzwald vor.Der Ausbau erneuerbarer Energien stößt bei den Bundesbürgerinnen und -bürgern auf breites Interesse. Etwa 80 Prozent der Bevölkerung sehen es als sehr wichtig oder sogar außerordentlich wichtig an, die erneuerbaren Energien stärker zu nutzen und auszubauen. Allerdings stellt es sich häufig als herausfordernde Aufgabe dar, geeignete Standorte für die Produktion regenerativer Energien zu finden, da viele unterschiedliche Interessen und Anforderungen zu berücksichtigen sind. Diesen Prozess einer Standortwahl können die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines WebGIS nachvollziehen und die Ergebnisse anhand der gewählten Kriterien begründen.Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten den Standortfindungsprozess für einen Windpark mithilfe eines Geographischen Informationssystems und analysieren die raumwirksamen Ausschlusskriterien. Das beigefügte Arbeitsblatt gibt detaillierte Hinweise zur Vorgehensweise. "Raumnutzung bei Windenergieanlagen": technische Hinweise Auf dieser Seite erhalten Sie wissenswerte Hinweise, bevor Sie und Ihre Schülerinnen und Schüler im Unterricht mit dem WebGIS-Modul starten. Unterrichtsverlauf "Raumnutzung bei Windenergieanlagen" Hier finden Sie Informationen zum Ablauf der Unterrichtseinheit "Raumnutzung bei Windenergieanlagen". Die Arbeitsschritte bei der Standortplanung werden zunächst an der Tafel und anschließend am Computer mithilfe des WebGIS durchgeführt. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und bewerten Möglichkeiten der Energienutzung. verstehen und bewerten Perspektiven der Energieversorgung der Zukunft. analysieren bedingende und auslösende Faktoren eines raumwirksamen Problems in ihrer Wechselwirkung erarbeiten und Lösungsansätze für ein konkretes Planungsbeispiel. übertragen auf kommunaler Ebene die Leitideen der Agenda 21 auf ein konkretes Planungsbeispiel. Dieses WebGIS-Projekt läuft nicht mit dem Internet-Explorer! Verwenden Sie einen der folgenden Browser: Mozilla FireFox, Google Chrome, Apple Safari oder Opera. GeoPortal des LMZ Baden-Württemberg: Windparkprojekt Über diesen Link wird das Projekt "Windpark" auf der Oberfläche des GeoPortals des Landesmedienzentrums Baden-Württemberg gestartet. Symbolleiste Es wird empfohlen, dass die Schülerinnen und Schüler sich mit den Buttons in der Symbolleiste in den ersten fünf Minuten des Unterrichts vertraut machen. Von Bedeutung sind vor allem die sichere Handhabung des Zeichnens und des Löschens von Polygonen sowie des Speicherns des Projekts, wenn der Unterrichtsverlauf eine Unterbrechung verlangt. In der oberen Leiste über dem Kartenfenster stehen Werkzeuge zur Verfügung. Digitalisieren von Polygonen Zeichnen mit der Maus nennt man Digitalisieren. Es entstehen hierbei Vektorgrafiken. Dazu muss man das Werkzeug zum Zeichnen eines Polygons anklicken. Per linkem Mausklick werden die jeweiligen Eckpunkte des Polygons festgelegt. Per Doppelklick wird das Polygon fertiggestellt beziehungsweise die Zeichnung beendet und das Polygon geschlossen. Korrektur von Polygonen Wurde ein Eckpunkt falsch gesetzt, kann nachträglich das fertige Polygon bearbeitet werden, auch einzelne Korrekturen sind möglich: Dazu einfach den "Verändern"-Button anklicken, und einmal auf das zu verändernde Polygon klicken. Nun sind alle Eckpunkte durch Punktsymbole hervorgehoben, und die nachfolgend aufgeführten Funktionen können durchgeführt werden: Eckpunkt verschieben, löschen oder hinzufügen. Eckpunkt verschieben Ein einzelner Eckpunkt lässt sich mit gedrückter linker Maustaste an die gewünschte Position verschieben. Eckpunkt löschen Mit dem Mauszeiger über einen Eckpunkt fahren, bis über ihm gekreuzte Pfeile erscheinen und die Taste drücken. Eckpunkt hinzufügen Man fährt mit dem Mauszeiger auf die gewünschte Position des neuen Eckpunkts auf einer Linie, bis gekreuzte Pfeile erscheinen. Durch einen Linksklick wird einer neuer Punkt erzeugt. Der neue Eckpunkt kann verschoben werden, siehe oben. Alle Polygone zugleich löschen Durch Anklicken des Buttons, der an ein "Einfahrt verboten"-Verkehrsschild erinnert (roter Kreis mit waagerechtem weißen Balken) lassen sich alle Objekte auf einmal löschen. Projekt speichern Wenn der Unterrichtsverlauf die Unterbrechung der Arbeit verlangt, kann das Projekt gespeichert werden. Dazu den "Speichern"-Button anklicken (Diskettensymbol) und das Verzeichnis wählen, auf das die Lernenden in der nächsten Stunde Zugriff haben. Es wird empfohlen, den vom System gewählten Namen der Projektdatei "Project.gbw" umzubenennen. Projekt öffnen WebGIS starten im Browser Mozilla FireFox oder Google Chrome, Safari, Opera mit der URL gis.lmz-bw.de/windpark/ . "Öffnen"-Button anklicken, die Einstellungen und Verortung des Projekts werden entsprechend wieder hergestellt. An einem realen Beispiel erarbeiten die Schülerinnen und Schüler in aufeinander folgenden Schritten, welche Kriterien bei der Standortwahl zu berücksichtigen sind. Sie beschäftigen sich mit den Wechselwirkungen, die mit den verschiedenen Ansprüchen an bestimmte Flächen verbunden sind, und entwickeln Lösungsansätze. Einstieg: Raumnutzungskonflikte Als Einstieg in die Thematik können Nachrichtenmeldungen dienen. Anhand dieser Meldungen sammeln die Lernenden, welche Raumnutzungskonflikte bei der Planung des Windparks aufgetreten sind. Problematisierung Nun sollen die Schülerinnen und Schüler in die Rolle einer Planungsbehörde schlüpfen und nach Abwägen der Anforderungen an den Standort einen Vorschlag für einen Windpark für die Gemarkung Simmersfeld-Seewald/Besenfeld erarbeiten. Erarbeitung an der Tafel An der Tafel werden zunächst die Standortanforderungen für Windkraftanlagen gesammelt. Anschließend werden die Flächen gesucht, die nicht geeignet für die Errichtung von Windrädern sind und daher ausscheiden (beispielsweise Siedlungen, Schutzgebiete). Im nächsten Schritt nutzen die Lernenden den Computer als Entscheidungshilfe, um geeignete Flächen für die Standortplanung zu visualisieren. Erarbeitung am Computer Standortplanung Mithilfe des WebGIS führen die Schülerinnen und Schüler nun eine Standortplanung für den Untersuchungsraum durch. Orientieren Zunächst starten die Schülerinnen und Schüler das WebGIS-Modul "Ein Standort für einen Windpark". Als erstes erscheint im Kartenfenster eine topographische Karte und links die Legende, in der einzelne Themen sichtbar oder unsichtbar geschaltet werden können. Mithilfe der Ortssuche (Suchfenster unterhalb der Legende) ist die Eingabe des gewünschten Ortsnamens möglich, auf den die Karte dann zentriert wird. In diesem Unterrichtsbeispiel wird der Ortsname "Simmersfeld" eingegeben. Ausschlusskriterien bearbeiten Hierbei wird der Kartenausschnitt schrittweise eingegrenzt, indem Flächen, die für Windkraftanlagen ungeeignet sind, farbig hervorgehoben werden. Als erstes wird in der Legende das Feld "Schutzgebiete" durch ein Häkchen aktiviert und damit sichtbar. Weitere Einschränkungen ergeben sich durch Siedlungen und rundherum erforderliche Pufferzonen als Abstandsflächen. Die Siedlungsflächen werden per Mausklick mit der Polygonfunktion eingezeichnet. Anschließend kann mit dem Pufferwerkzeug experimentiert werden, indem verschieden breite Pufferzonen um die Siedlungen gelegt werden. Bei einer 1000m-Pufferzone ist die verbleibende Fläche für einen Windpark schon erheblich reduziert. Anforderungen bearbeiten Die noch übrigen Flächen müssen nun hinsichtlich der Standortanforderungen, die ein Windpark stellt, genauer betrachtet werden. Dazu analysieren die Schülerinnen und Schüler die Relief-Situation zunächst durch Anklicken des Themas "Schummerung" in der Legende. Hierbei werden Höhenrücken als geeignete Flächen bereits gut erkennbar. Mithilfe des Werkzeugs "Profil zeichnen" können die Lernenden einen Geländeschnitt anzeigen lassen, um so geeignete Flächen zu identifizieren. Schließlich sollen noch die Windgeschwindigkeiten berücksichtigt werden, indem die dargestellten Windrosen untersucht werden (dazu das Häkchen beim Thema "Windrose" aktivieren).

"Nicht nur die Schwerkraft verbindet uns mit dem Boden unter unseren Füßen, vielmehr ist ohne Boden eine Realisation des Phänomens Leben in seinen vielfältigen Formen nicht möglich. Fruchtbarer Boden, auf dem Pflanzenwachstum und Nahrungsmittelproduktion möglich sind, ist die Grundlage menschlicher Existenz." Bildungspolitische Forderungen nach naturwissenschaftlicher Grundbildung sind - nicht erst seit PISA - laut geworden. Die Institute für Didaktik in Münster und Dortmund haben in Kooperation mit dem Studienseminar für die Primarstufe in Münster eine hypermediale Lern- und Arbeitsumgebung zum Themenfeld "Boden im Sachunterricht" ins Netz gestellt. Die Lern- und Arbeitsumgebung HYPERSOIL bietet Lehrerinnen und Lehrern der Grundschule und Sekundarstufe I ein breitgefächertes Angebot an Unterrichtseinheiten, gespickt mit wichtigen Sachinformationen und weiterführenden Medientipps. Gleichzeitig kann sie auch von den Schülerinnen und Schülern im Unterricht genutzt werden. Fachleute aus den Bereichen, Biologie, Sachunterricht, Geologie und Wirtschaftsinformatik haben dazu vier Themenkomplexe als Bausteine miteinander vernetzt. Bodeninformationen Im Bereich Bodeninformationen sind Basisinformationen zu den Bereichen "Bodeneigenschaften", "Bodentiere", "Bodenflora" oder "Bodenentwicklung" gesammelt, die wichtig für die Unterrichtsvorbereitung sein können. Zu Beginn gibt es dort eine Erklärung beziehungsweise Definition des Begriffs "Boden". Welche Bedeutung hat der Boden und welche Bodenkörper gibt es? Klar, dass dieser wissenschaftliche und anspruchsvolle Teil ausschließlich für Lehrkräfte und nicht für die Schüler und Schülerinnen gedacht ist. Bodenwerkstatt Zum direkten Einsatz im Unterricht werden fertige "Werkstätten" zum Ausdrucken angeboten. Interessiert man sich beispielsweise für den Regenwurm, erfährt man unter dem Punkt "Bodentiere", dass es "den" Regenwurm gar nicht gibt, sondern dass viele Arten von Würmern in den jeweiligen Bodenschichten vorhanden sind. Ein Überblick über die Bodenfauna erklärt, welche Tiere in welcher Bodenschicht leben. Klickt man weiter, findet man auch die notwendigen Sachinformationen über den "Regenwurm". Eine Regenwurmwerkstatt, befindet sich zurzeit noch im Aufbau. Unter den "weiterführenden Informationen" gelangt man zu "Versuchen", einer "Bodentierkartei", und bekommt "Geschichten und mehr" angeboten. Fertig sind die "Assel-Werkstatt" und die Werkstatt "Boden erleben und begreifen". Boden im Unterricht Klar, dass bei einer Unterrichtseinheit zum Thema "Boden" didaktisches Hintergrundinformationen nicht fehlen dürfen. Welche Relevanz hat das Thema? Wo findet man die Legitimation in den Lehrplänen und Richtlinien? Dies erfährt man in diesem Bereich, der allerdings ebenfalls zum Teil noch unfertig ist. Medien & Materialien Das Angebot in dieser Rubrik reicht von Fachliteratur zur Unterrichtsvorbereitung über Materialien für den Einsatz im Unterricht, Printmedien für Kinder, audiovisuelle Medien und Downloads bis zu externen Links anderer Anbieter. Die Medien sind genau strukturiert und sortiert nach Typen. Praktisch, dass die Filme direkt mit den FWU-Nummern ausgezeichnet sind. So ist ein schneller Zugriff bei der Ausleihe in den Medienzentren möglich. Die Website ist eine Bereicherung für die Unterrichtsvorbereitung in der Grundschule und der Sekundarstufe I. Die Seite ist übersichtlich und die Vernetzung der Bereiche ermöglicht einen schnellen Zugriff. Verzichtet wird glücklicherweise auf überflüssigen "Schnick-Schnack". Die zur Verfügung gestellten Informationen erscheinen durchweg wissenschaftlich fundiert. Was ich vermisst habe, sind Seiten für die "Kinderhand", wie sie in der Projektbeschreibung angekündigt werden. Die Texte sind für Kinder zu anspruchsvoll und zu lang. Die Site selbst ist nicht hypermedial. Sie gibt lediglich Tipps zur Verwendung unterschiedlicher Medien, durch deren Zusammenwirken im Rahmen einer Unterrichtseinheit eine hypermediale Lernumgebung geschaffen werden kann. Dr. Gesine Hellberg-Rode vom Institut für Didaktik der Biologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster ist die Projektleiterin von Hypersoil. Für Lehrer-Online hat sie einige Fragen zum Projekt beantwortet: Lehrer-Online: Das Projekt "Hypersoil" wurde vor drei Jahren im Rahmen einer Ausschreibung begonnen. Aus welchem Anlass und aus welchem Grund haben Sie beschlossen daran teilzunehmen? Hellberg-Rode: Das Projekt wurde im Ausschreibungsschwerpunkt "Hochschulen in multimedialen Netzwerken - Neue Medien in Schulen und Hochschulen" vom Kompetenznetzwerk Universitätsverbund MultiMedia (UVM) NRW vom 1. Mai 2001 bis Ende 2002 gefördert. Ein wesentlicher Grund für unsere Beteiligung war der Wunsch, eine internetbasierte Hypermedia-Arbeitsumgebung zu entwickeln, die fachliche Grundlagen, fachdidaktische Anforderungen und lerntheoretische Erkenntnisse inhalts- und prozessbezogen so integriert, dass sie von Studierenden, Lehrenden und Lernenden gleichermaßen für interaktive Prozesse solider Wissenskonstruktion genutzt werden kann. Lehrer-Online: Das Projekt findet fachbereichsübergreifend statt. Welche Vorteile ergeben sich dadurch? Hellberg-Rode: Durch intensive Kooperation zwischen Wissenschaftlern und Praktikern aus unterschiedlichen Bereichen ist es möglich, das Themenfeld der Hypermedia-Arbeitsumgebung aus unterschiedlichen Perspektiven zu erschließen und verschiedenen lebensweltlich bedeutsamen Aspekten Rechnung zu tragen. Lehrer-Online: Sind Lehrkräfte alleine mit den Inhalten der Seiten beschäftigt oder lernen sie auch den Umgang mit den neuen Medien, zum Beispiel die Erstellung und Gestaltung von HTML-Seiten? Hellberg-Rode: Durch Nutzung der Hypermedia-Arbeitsumgebung können sich die Anwender ein umfassendes Themengebiet auf individuell unterschiedlichen Pfaden - orientiert an ihren Bedürfnissen und Voraussetzungen - erschließen. Dabei können ganz unterschiedliche Ziele und Kooperationsstrukturen verfolgt werden. Natürlich lernen die Anwender dabei auch den Umgang mit neuen Medien, aber nicht die Gestaltung entsprechender HTML-Seiten. Das war nicht unser Ziel. Lehrer-Online: Wie läuft die Zusammenarbeit der Studenten und Studentinnen sowie anderen Fachkräfte ab? Gibt es verschiedene Arbeitsgruppen? Hellberg-Rode: Wir setzen die Arbeitsumgebung in der universitären Lehrerbildung - speziell für die Fächer Sachunterricht, Biologie und Geographie - zur Vorbereitung entsprechender Unterrichtsprojekte und in der Lehrerfortbildung ein. Lehrer-Online: Zum Inhalt: Warum haben Sie gerade das Thema "Boden" gewählt? Hellberg-Rode: Für die Konzentration auf das Themenfeld "Boden" haben unter anderem folgende Gründe eine Rolle gespielt: Boden stellt eine wesentliche Lebensgrundlage für die Menschen dar und ist zugleich ein wichtiger Lebensraum für eine Vielzahl von Lebewesen. Boden ist ein lebensweltlich wie ökologisch hoch interessantes Phänomen, das zahlreiche Ansätze für eine disziplinübergreifende, problem- und handlungsorientierte Bearbeitung in der Schule offeriert. Boden spielt eine zentrale Rolle in der Umweltdiskussion, speziell im Kontext nachhaltiger Entwicklung (Agenda 21). Wurden die Unterrichtseinheiten in der Schule erprobt? Ja, natürlich. Die Werkstattmaterialien, Arbeitsblätter und Versuche werden fortlaufend überarbeitet und ergänzt. Welche hypermedialen Bestandteile bietet die Homepage? Textdokumente (Sachinformationen, Arbeitsblätter, Versuchsanleitungen) Grafiken, Bilder, Filmsequenzen und Links. Welche Zielgruppe bedient die Homepage? Können hier auch Schülerinnen und Schüler, besonders Grundschüler, nach Informationen suchen? Unsere primären Zielgruppen sind Studierende und Lehrerkräfte. Weite Teile sind aber so konstruiert, dass sie auch von den Lernenden genutzt werden können beziehungsweise sogar sollen, und zwar schon in der Primarstufe. Wie wird das Projekt weiter fortgesetzt? Welche konkreten Pläne gibt es? Die Projektförderung ist Ende 2002 ausgelaufen. Je nach verfügbaren Ressourcen versuchen wir die Arbeitsumgebung durch Beteiligung von Studierenden und Lehrerkräften weiterzuentwickeln. Ich will aber nicht verschweigen, dass diese Entwicklung ziemlich arbeitsintensiv ist. Frau Hellberg-Rode, vielen Dank für diese Informationen!

In dieser Unterrichtseinheit für Deutsch als Fremd- oder Zweitsprache lernen die Schülerinnen und Schüler an außerschulischen Lernorten den Umgang mit Stadtplan und Liniennetz. Sie fragen Passanten nach dem Weg, entnehmen Informationen aus Aushängen sowie von Info-Tafeln und lösen Tickets. Dabei lernen sie alle in der Stadt vorhandenen Verkehrsmittel kennen und verbessern ihre kommunikative Handlungskompetenz. Die Klasse besucht mit der Lehrkraft zusammen Verkehrsknotenpunkte im Wohn- oder Schulort der Schülerinnen und Schüler. An jeder Station gibt es Aufgaben, die in Kleingruppen oder gemeinsam in der Klasse gelöst werden. Ziel der Einheit ist es, die Schülerinnen und Schüler darauf vorzubereiten, sich selbstständig in der eigenen oder in einer fremden Stadt zu orientieren und öffentliche Verkehrsmittel zu nutzen. Dabei lesen sie gemeinsam Hinweisschilder, schriftliche Aushänge und elektronische Anzeigen, fragen Passanten nach dem Weg und bedienen Ticket-Automaten. Das Thema "Stadtrallye" im Unterricht Die Lehrkraft sollte für diese Einheit mit dem öffentlichen Nahverkehr in der Stadt vertraut sein. Sie muss aber nicht jedes Detail im Vorfeld planen, da die Information gemeinsam gesucht wird. Zur Vorbereitung müssen die Arbeitsblätter an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden. In Flüchtlingsklassen kann die Lehrkraft häufig davon ausgehen, dass die Jugendlichen nicht gewöhnt sind, die Zeichen, Hinweise und Anzeigen im öffentlichen Verkehr wahrzunehmen und zu nutzen. Es sollte daher viel Zeit und Geduld darauf verwendet werden, vor Ort Informationen zusammenzutragen. Das gemeinsame Üben ist sehr wichtig für Jugendliche, die sich alleine nicht trauen, öffentliche Verkehrsmittel zu nutzen, oder die nicht wissen, wie sie sich alleine orientieren können. Die Orientierung eröffnet neue Handlungsfelder und ermächtigt die Jugendlichen, sich frei und selbstständig zu bewegen. Außerdem wird mit der Einheit die in Mitteleuropa gebräuchliche Orientierung anhand schriftlich vorliegender Informationen geübt. Für viele Jugendliche ist es ungewohnt, dass man sich fast alle Informationen des Alltags durch Lesen aneignen kann. Eine Einheit zu Verkehr und Orientierung bietet eine ideale erste Erfahrung in diesem Kontext. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler sollten so weit alphabetisiert sein, dass sie selbstständig mit den Arbeitsblättern umgehen können. Im Vorfeld sollte der wichtigste Wortschatz zu Verkehr und Orientierung geübt worden sein. Auch Stadtpläne und Liniennetze können in einer vorbereitetenden Unterrichtseinheit erarbeitet werden. Didaktische Analyse Das Ziel der Einheit ist, dass sich die Jugendlichen nach der Übungsfahrt selbstständig in der Stadt orientieren können. Die gleichmäßige Aktivierung der Jugendlichen kann unter Umständen schwierig sein, wenn die Gruppe in Bezug auf Vorwissen und selbstständiges Agieren sehr heterogen ist. Methodische Analyse Die Lehrkraft sollte daher darauf achten, alle Schülerinnen und Schüler einzubeziehen und auf das Prinzip der Binnendifferenzierung zurückzugreifen. Grundsätzlich sollten alle Schülerinnen und Schüler mindestens einmal einen entsprechenden Auftrag bekommen. Sehr schüchterne Jugendliche können vor allem beim Lesen von schriftlicher Information unterstützt werden. Mutigere Jugendliche können die Extrafragen stellen. Schnelle oder vorpreschende Jugendliche bekommen Extraaufgaben, mit denen sie Zusatzinformationen wie die Karten 4a bis c suchen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler festigen Wortschatz und Redemittel zur Orientierung. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen Fahrplan-Aushänge und elektronische Anzeigen an Haltestellen kennen. lernen, sich anhand von Wegweisern zu orientieren. nutzen Stadtpläne und Liniennetze. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, fremde Menschen höflich anzusprechen und um Information zu bitten. helfen einander in Gruppen- und Partnerarbeit bei der Orientierung im öffentlichen Nahverkehr.

In der Unterrichtseinheit "Umgang mit dem Gasbrenner: der Gasbrenner-Führerschein" lernen die Schülerinnen und Schüler in den ersten Stunden des Chemie-Unterrichts den sicheren Umgang mit dem Gasbrenner, indem sie die Bauteile vom Teclu-Brenner oder Bunsenbrenner benennen und Schritt für Schritt an das Entzünden herangeführt werden.Im Chemie-Anfangsunterricht der Sekundarstufe I starten die Lernenden oft mit der Hoffnung auf spannende Experimente und aufregende Unterrichtssituationen. Um die Motivation zu erhalten und gleichzeitig von Anfang an das sichere Arbeiten und die Selbstständigkeit bei Versuchen zu trainieren, bietet es sich an, zuerst den Umgang mit dem Gasbrenner zu erlernen. Dieses Unterrichtsmaterial eignet sich daher für die ersten Stunden im Chemie-Unterricht, in denen die Schülerinnen und Schüler relevante Sicherheitsregeln kennenlernen müssen, bevor sie die ersten Experimente durchführen können. Als Einführung in das Fach Chemie erarbeiten die Lernenden dabei zunächst je nachdem, welches Gerät im Unterricht verwendet wird, die Bauteile vom Teclu-Brenner oder auch vom Bunsenbrenner, bevor sie Stück für Stück an das Entzünden des Gasbrenners herangeführt werden, das die schließlich in einer abschließenden Prüfung für den Gasbrenner-Führerschein unter Beweis stellen. Zum Abschluss der Einheit ist es für die Lernenden damit selbstverständlich, dass sie beim Experimentieren beispielsweise Schutzbrillen tragen, lange Haare zusammenbinden, den Tisch vorab aufräumen und den Gasbrenner kippsicher aufstellen. Das Thema "Umgang mit dem Gasbrenner: der Gasbrenner-Führerschein" im Unterricht Bei vielen Versuchen im Chemie-Unterricht wird der Gasbrenner benötigt, wenn auch nur oft sehr kurz. Es ist daher sinnvoll, wenn die Lernenden den Gasbrenner ganz selbstverständlich und ohne Berührungsängste nutzen können. Durch dieses Unterrichtsmaterial zum Umgang mit dem Gasbrenner haben die Schülerinnen und Schüler Gelegenheit, die Arbeit mit dem Gasbrenner oder auch Bunsenbrenner zu trainieren, relevante Sicherheitsregeln kennenzulernen und das selbstständige Arbeiten in ihrer Stammgruppe zu üben. Vorkenntnisse Die Lernenden sollten die allgemeinen Sicherheitsregeln für den Chemie-Raum kennen. Didaktische Analyse Zum Einstieg schauen die Lernenden sich den Gasbrenner genau an und finden heraus, welche Bauteile beweglich sind, wie man sie bewegt und was dabei passiert. Sie stellen erste Vermutungen über die Aufgaben der Bauteile an. Da es noch nicht darum geht, den Gasbrenner anzuzünden, können alle Lernenden unbefangen arbeiten. Anschließend werden die Bezeichnungen und Bauteile vorgestellt, durch die Lernenden zugeordnet und die Aufgaben kurz zusammengefasst. Ein erstes, von der Lehrkraft begleitetes, Anzünden kann an dieser Stelle des Unterrichts bereits erfolgen, um zunächst die Erwartung der Lernenden zu befriedigen. Bevor die Lernenden den Gasbrenner selbstständig anzünden dürfen, erarbeiten sie sich die Abläufe vor dem Anzünden und beim Löschen. Anhand dieser wird der richtige Umgang mit dem Gasbrenner geübt. Zum Schluss zeigen die Lernenden bei einer praktischen Prüfung, dass sie den Gasbrenner vorschriftsmäßig anzünden können und erhalten dafür den "Gasbrenner-Führerschein", die Bestätigung ihrer neu erworbenen Kenntnisse und Belohnung zugleich. Methodische Analyse Die Arbeit in der Gruppe oder in Partnerarbeit führt dazu, dass die Lernenden etwaige Berührungsängste nach und nach abbauen. Die Gruppe kann Hilfestellung beim Umgang mit dem Gasbrenner geben und ermutigen. In Erarbeitungsphasen können unsichere Lernende sich zuerst in der Gruppe oder beim Partner rückversichern, bevor sie ihre Ergebnisse im Plenum vorstellen. Die praktische Prüfung am Schluss verdeutlicht den Lernenden die Relevanz dieser Unterrichtssequenz und motiviert zum Mitmachen. Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler beobachten Phänomene nach vorgegebenen Kriterien. stellen Untersuchungsmaterialien nach Vorgaben zusammen und nutzen sie unter Beachtung von Umwelt- und Sicherheitsaspekten. Kommunikation Die Schülerinnen und Schüler finden Informationen zu vorgegebenen Begriffen in ausgewählten Quellen und fassen sie angemessen zusammen. arbeiten mit einer Partnerin, einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig. beachten unterschiedliche Sichtweisen. Fachwissen Die Schülerinnen und Schüler können Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden.

Diese Unterrichtseinheit beschäftigt sich mit den Grundlagen des elektrischen Widerstands, einer physikalischen Größe, die von Georg Simon Ohm im Jahr 1826 aus der Proportionalität von Spannung und Stromstärke gefunden wurde. Die Schülerinnen und Schüler lernen mit einfachen Versuchen, dass sich die den Stromfluss darstellenden Elektronen nicht reibungsfrei bewegen können. Vielmehr ist es so, dass es keinen Stromkreis ohne Widerstand gibt, wenn man den physikalischen Spezialfall Supraleitung außer Acht lässt. Der elektrische Widerstand ist vom Material, der Temperatur und anderen Größen wie Länge und Querschnittsfläche eines Leiters abhängig. Die Zusammenhänge werden den Lernenden über das Ohmsche Gesetz nähergebracht, das den Widerstand aus dem Quotienten von Spannung durch Stromstärke berechnet.Zunächst werden den Lernenden die Besonderheiten der Leitfähigkeit von Leitern - im Gegensatz zu Nichtleitern - vorgestellt. Der entscheidende Unterschied zwischen Leitern und Nichtleitern besteht darin, dass Leiter Elektronen in ihrer äußeren Schale besitzen, die bei Anlegen einer elektrischen Spannung die negativ geladenen Elektronen in Bewegung setzen. Anhand von Versuchen und zugehörigen Diagrammen erkennen die Schülerinnen und Schüler, dass das Ohmsche Gesetz nur für bestimmte Leiter, wie etwa Konstantan, gilt. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Einführung des spezifischen Widerstandes, der für die unterschiedlichen Materialien zu ermitteln ist. Der elektrische Widerstand als Thema im Physik-Unterricht Uns allen bekannte elektrische Anwendungen wie Radio oder Computer kannte der Erlanger Physiker Georg Simon Ohm im 19. Jahrhundert noch nicht. Mit seinen Experimenten hat er jedoch gezeigt, dass zwischen der an einen Leiter angelegten Spannung und der daraufhin durch ihn fließenden Stromstärke ein Zusammenhang bestand. Mit dem nach ihm benannten Ohmschen Gesetz hat Georg Simon Ohm bewiesen, dass unter bestimmten Voraussetzungen der Quotient zwischen Spannung und Stromstärke konstant ist. Er hatte mit der Konstante den elektrischen Widerstand und damit die wichtigste Grundlage vieler Berechnungen in der Elektrotechnik gelegt. Vorkenntnisse Vorkenntnisse von Lernenden dürfen nur dann erwartet werden, wenn sie sich bereits mit Elektro- oder Elektronik-Baukästen beschäftigt haben. Im Übrigen sind Spannung und Stromstärke als Begriffe sicher bekannt, den Wenigsten aber kaum die Zusammenhänge zwischen beiden. Didaktische Analyse Bei der Besprechung des Themas muss man darauf achten, den Lernenden klar zu machen, dass mit unterschiedlichen Widerständen in einem einfachen Stromkreis, aber auch in der Elektronik der Stromfluss durch die verschiedenen Bereiche des Stromkreises gesteuert werden kann. Methodische Analyse Der Begriff des Widerstandes lässt sich an verschiedenen Beispielen aus dem Alltag relativ leicht zeigen, wie etwa bei einem Schlauch, durch den man Wasser pumpen will: Man wird dabei schnell erkennen, dass dieselbe Menge an durchlaufendem Wasser bei einem dünneren Schlauch mehr Druck erfordert als bei einem dicken Schlauch. Mit anderen Worten setzt der dünne Schlauch dem dicken mehr Widerstand entgegen. Angewandt auf den elektrischen Widerstand kann man das problemlos mit einem dünnen und einem dicken Kabel gleicher Länge zeigen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen um die Bedeutung des Widerstandes in Elektrizitätslehre und Elektronik. kennen die Unterschiede zwischen Ohmschem Widerstand und spezifischem Widerstand. können Berechnungen in verzweigten Stromkreisen mit mehreren Widerständen anstellen. untersuchen die elektrische Leitfähigkeit von Stoffen experimentell (Leiter, Nichtleiter). lernen den Aufbau eines Stromkreises unter Vorgabe einer Schaltskizze durchzuführen sowie Stromkreise in Form von Schaltskizzen darstellen zu können. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet. können die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin überprüfen und einordnen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschüler auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen.

Ausgehend von der Untersuchung ihrer Umwelt und der Betrachtung ihrer Klassenkameraden sollen die Kinder die genetische Vielfalt innerhalb einer Art erkennen und verstehen, warum diese Vielfalt für das Überleben von Arten so wichtig ist.Die Vielfalt innerhalb einer Art macht das Leben reich, bunt und auch immer wieder überraschend. Das gilt nicht nur für den Menschen. Doch Aufgabe der genetischen Nuancen ist zuallererst, den Fortbestand der Art zu sichern. Die große Vielfalt ermöglicht es den Lebewesen, sich an wandelnde Umweltbedingungen anzupassen. Je vielfältiger die Erbanlagen sind, desto größer ist die Möglichkeit, dass innerhalb dieser Bandbreite Organismen vorhanden sind, die auch mit den neuen Bedingungen zurechtkommen.Die Einheit basiert auf der vorhergehenden zur Biologische Vielfalt , ein Übergang lässt sich von dort leicht herstellen. Die Arbeitsaufträge Den Schwerpunkt der Unterrichtseinheit bilden die Arbeitsblätter mit zugehörigen Arbeitsaufträgen für die Schülerinnen und Schüler. Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre nähere Umgebung bewusst wahrnehmen. Unterschiede zwischen Pflanzen in ihrer Umgebung erkennen. Unterschiede zwischen ihren Mitschülerinnen und Mitschülern erkennen. als kleine Forscher auf einfache Weise wissenschaftlich arbeiten. ihre "Untersuchungsergebnisse" malen, zeichnen oder fotografieren. lernen, verantwortungsbewusst mit Natur und Umwelt umzugehen. Die Lehrkraft gibt eine Einführung ins Thema. Dazu nutzt sie Anschauungsmaterial, das in der Schule oder in deren Umfeld vorhanden ist. Exkursion zur nächsten Wiese Die Schülerinnen und Schüler werden mit der These konfrontiert, dass es auch innerhalb einer Art Unterschiede gibt. Kein Individuum sieht wie das andere aus. Die These wird zunächst mit einem direkten Blick in die Natur belegt, also mit der Besichtigung eines Sonnenblumenfeldes oder - einfacher - mit einer Miniexkursion zur nächsten Wiese. Möglich ist auch, einen Topf oder einen kleinen Kasten mitzubringen, in dem etwas Gras oder Kresse gezogen wurde. Solche Kästchen gibt es auch fertig im Supermarkt oder in einer Gärtnerei. Unterschiede erkennen und benennen Die Kinder benennen Eigenschaften, durch die sich die Beispiel-Pflanzen unterscheiden, also zum Beispiel Höhe, Größe, Form der Blätter und Farbgebung. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass für die zu untersuchende Fläche gleiche Bedingungen herrschen und sich nicht beispielsweise ein Teil davon ständig im Schatten befindet. Unterschiede zwischen den Schülerinnen und Schülern Anschließend werden die Kinder selbst zum Forschungsgegenstand. Auch sie gehören einer Art an, unterscheiden sich aber in vielen Eigenschaften. Die Schülerinnen und Schüler tragen im Unterrichtsgespräch solche Eigenschaften zusammen, die zunächst an die Tafel geschrieben werden. Später entscheiden sie, welche sieben Eigenschaften gut geeignet sind, die einzelnen Individuen zu unterscheiden. Dies sollten augenfällige Eigenschaften sein, aber auch einige mentale (zum Beispiel "kann gut rechnen" oder " macht viele Witze"). Es ist selbstverständlich, dass jegliche Diskriminierung ausgeschlossen wird. Systematischer Vergleich Die Mädchen und Jungen erfahren, dass man Eigenschaften am besten vergleichen kann, wenn man sich vorher auf bestimmte Ausprägungen festgelegt hat. Der Vergleich wird damit konkret und nicht beliebig. Im Unterrichtsgespräch wird geklärt, welche Ausprägungen die ausgewählten Eigenschaften haben können. Es sollten wenigstens zwei und höchstens vier Varianten sein. Danach wenden die Kinder diesen Schlüssel in Partnerarbeit an. Die Auswertung wird interessanter, wenn die Bewertungstabellen anschließend als Schablonen zum Vergleich verwendet werden, wie auf Arbeitsblatt 7 beschrieben. Die Wand der Vielfalt aus der Unterrichtseinheit zur Biologische Vielfalt bekommt nun ihre Ergänzung durch die Vielfalt der Gesichter der Kinder. Steht nicht ausreichend Zeit zur Verfügung oder sind die zeichnerischen Fähigkeiten noch nicht ausreichend ausgeprägt, können die Kinder auch ihre Handabdrücke zu Papier bringen. In der Klasse wird darüber gesprochen, warum die Vielfalt innerhalb einer Art gerade jetzt - vor dem Hintergrund des Klimawandels - so wichtig ist. Die Lehrkraft nutzt für ihre Argumentation auch die Informationen aus der Einführung ins Thema.