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Tatort Tropenwald 2.0 – Ein Mitmach-Krimi

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit zum Themenbereich Regenwaldzerstörung basiert auf dem Mitmach-Krimi "Tatort Tropenwald 2.0". Den Schülerinnen und Schülern wird das Thema spielerisch nähergebracht, um sie so für den Schutz tropischer Regenwälder zu begeistern. Kann man Systemdenken lebendig alltagsnah vermitteln? Eine spielerische Herangehensweise an das komplexe Thema Regenwaldvernichtung und die globalen Zusammenhänge, die dafür verantwortlich sind, ermöglicht es, Schülerinnen und Schüler für das Thema zu begeistern. Der Mitmach-Krimi "Tatort Tropenwald 2.0" bringt die Jugendlichen tief in das Thema Regenwaldzerstörung. In Ermittlerteams begeben sie sich auf Spurensuche im Regenwald, wo sie versuchen einen Mordfall aufzuklären. Das Unterrichtsmaterial ist eingebunden in das Bildungsprojekt "Systeme verstehen" von OroVerde. Dieses Modul ist ein Auszug aus der überarbeiteten Spielversion des Unterrichtsmaterials "Tatort Tropenwald", für Schülerinnen und Schüler ab Klasse 7. Die Einheit vertieft die behandelten Themen im Mitmach-Krimi und dient den Lernenden dazu, die komplexen Zusammenhänge verständlich darzustellen und zu präsentieren. Das Thema Regenwaldzerstörung im Unterricht Hintergründe und hilfreiche Fakten zum Thema finden Sie auf den Wissensseiten von OroVerde. Mit dem Thema Regenwaldzerstörung kann im Unterricht an die Themen Globalisierung und intensive Landwirtschaft angeschlossen werden. Vorkenntnisse Die Lernenden benötigen für die Unterrichtseinheit keine spezifischen inhaltlichen Vorkenntnisse zum Thema Tropenwald beziehungsweise zur Zerstörung tropischer Regenwälder. Zur Erarbeitung der weiterführenden Unterrichtsanregungen empfiehlt es sich jedoch, den Mitmach-Krimi vorher durchzuspielen. Didaktisch-methodische Hinweise Mit der Einheit "Tatort Tropenwald 2.0 – Ein Mitmachkrimi" soll Wissen zu den Hauptursachen für Regenwaldzerstörung und deren Vernetzung mit uns in Europa vermittelt werden. Das Unterrichtsmaterial liefert die Möglichkeit, tiefer in einzelne Bereiche der Regenwaldzerstörung einzutauchen und durch unterschiedliche Darstellungsformen Informationen aufzubereiten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erkennen die Zusammenhänge der einzelnen Treiber der Entwaldung im Regenwald. beschäftigen sich mit ihrer eigenen Rolle bei der Regenwald-Zerstörung (Zusammenhang zwischen ihrem eigenen Konsum und der Zerstörung des Regenwalds). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten im Rahmen von Gruppenarbeiten komplexe Themenbereiche kooperativ. lernen die Auswirkungen ihres täglichen Handelns auf die Umwelt kennen.

  • Politik / WiSo / SoWi / Wirtschaft
  • Sekundarstufe I

Materialsammlung: Unterrichtsideen zum Herbst

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtsmaterialien zum Thema "Herbst" enthalten Hilfen zur Unterrichtsvorbereitung für die bunte Jahreszeit. Zu ausgewählten Herbstthemen wie "Bäume", "Wetter", "Kartoffel" und "Halloween" erhalten Sie Unterrichtsideen, Tipps und Links zur Unterrichtsvorbereitung sowie Arbeitsblätter zum Thema "Kartoffel". Warum verlieren Bäume im Herbst ihre Blätter? Von welchem Baum fallen die Kastanien? Warum weht der Wind im Herbst so stark? Fragen und Themen rund um den Herbst können mit diesen Unterrichtsideen aufgegriffen werden. Wald, Bäume und Blätter Neben dem Frühling bietet sich besonders der Herbst zur Behandlung des Themas "Wald und Bäume" an. Wenn die Bäume ihre Blätter verfärben, erstrahlt die Natur in einem bunten Farbenmeer. Die Veränderung der Natur wird sichtbar und erlebbar. Warum die Blätter bunt werden und schließlich von den Bäumen fallen, erfahren die Kinder in einem Unterrichtsprojekt zum Herbst . Auch die Früchte der Bäume fallen im Laufe des Herbstes ab und werden gerne von den Kindern gesammelt und zum Basteln genutzt. Mit den herabgefallenen Naturmaterialien lassen sich kleine Kunstwerke zaubern, zum Beispiel Gesichter in Blattlaub schnitzen . Ernte im Herbst Viele Früchte und Gemüsesorten werden im Herbst endlich reif! In den Monaten von September bis November werden Äpfel , Birnen, Kartoffeln und viele weitere Köstlichkeiten der Natur geerntet. In verschiedenen Unterrichtseinheiten und Arbeitsmaterialien erarbeiten die Schülerinnen und Schüler, welche Gemüse- und Obst-Sorten jetzt besonders gut schmecken und wo sie geerntet werden. Tiere auf Nahrungssuche Viele Tiere beginnen bereits im Herbst, sich auf auf den nahenden Winter und den Winterschlaf vorzubereiten. Vögel ziehen in den Süden und Eichhörnchen und Co. beginnen mit der Suche nach Vorräten für den Winter. Es wird stürmisch Der Herbst ist stürmisch und der Wind saust uns um die Ohren. Eine großartige Gelegenheit, um einen Drachen steigen zu lassen! Doch warum fliegt ein Drache überhaupt? In einer Unterrichtseinheit gehen die Lernenden genau dieser Frage nach und beschäftigen sich zugleich mit dem Thema Upcycling. Feiern und Feste Im Oktober feiern viele Menschen Erntedank und Halloween . Die Hintergründe und den Ursprung dieser Feste erarbeiten die Schülerinnen und Schüler in zwei Unterrichtseinheiten.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co. / Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt / Chemie / Natur & Umwelt / Geographie / Jahreszeiten / Physik / Astronomie / Technik / Sache & Technik / Geschichte / Früher & Heute / Ich und meine Welt
  • Sekundarstufe I

Sightseeing in London

Unterrichtseinheit / Interaktives
14,99 €

Nicht nur die Sprache klingt anders, auch die Lebensgewohnheiten unterscheiden sich. In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die wichtigsten Sehenswürdigkeiten Londons kennen. So wird nicht nur landeskundliches Wissen vermittelt, sondern auch das interkulturelle Lernen gefördert. Ein wichtiges Ziel im Englischunterricht der Grundschule ist es, den Schülerinnen und Schülern Einblicke in fremde Kulturen und Lebensweisen zu ermöglichen. Dazu gehört es, die Länder, in denen Englisch gesprochen wird, näher kennenzulernen. In der Unterrichtseinheit "Sightseeing in London" erkunden die Lernenden die britische Hauptstadt aus dem Klassenzimmer heraus. Sie lernen Sehenswürdigkeiten kennen, können diese beschreiben und auf dem Londoner Stadtplan verorten. Abschließend erstellen die Schülerinnen und Schüler in Gruppenarbeit einen eigenen Stadtführer. Unabhängig davon, ob dieser in Vor- oder Nachbereitung auf eine Klassenfahrt oder nur zum kreativen Abschluss der Unterrichtseinheit erstellt wird – die Kinder werden sicher Freude an diesem tollen Produkt aus dem Englisch-Unterricht haben! Eine weitere Möglichkeit, die britische Hauptstadt näher kennenzulernen bietet das interaktive Arbeitsmaterial "A trip to London: famous sights". Hier entdecken die Lernenden in interaktiven H5P-Übungen die bekanntesten Sehenswürdigkeiten Londons. Wenn Sie sich für eine Entdeckungstour in ein anderes Land interessieren, könnten Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern im Französisch-Unterricht eine virtuelle Stadtrallye durch Straßburg unternehmen oder den Senegal kennenlernen . Das Thema "Sightseeing in London" im Unterricht Fremdspracherwerb in der Grundschule bildet die Basis für Mehrsprachigkeit und lebenslanges Fremdsprachenlernen. In diesem Alter haben die Schülerinnen und Schüler die besten Voraussetzungen, um neue Sprachen zu lernen, da auch der Erwerb der Muttersprache nicht allzu lange zurückliegt. Zum Erwerb einer neuen Sprache gehört es auch, die Länder, in denen diese gesprochen wird, sowie deren Kultur kennenzulernen. Ein guter Einstieg hierfür ist das Thema "Sightseeing". Auch wenn nicht zu erwarten ist, das Grundschülerinnen und Grundschüler bereits tiefe Einblicke in das Leben in Großbritannien haben, lässt sich mit diesem Thema dennoch das Vorwissen der Lernenden miteinbeziehen. Bestimmt haben einige der Kinder bereits Urlaub in Großbritannien gemacht oder kennen einige der Sehenwürdigkeiten aus den Medien. Didaktische-methodische Analyse In dieser Unterrichtseinheit wird sowohl landeskundliches Wissen vermittelt als auch das interkulturelle Lernen gefördert. Anknüpfend an das eigene Vorwissen lernen die Schülerinnen und Schüler die Hauptstadt Großbritanniens kennen. Das Wissen über Sightseeing und Sehenswürdigkeiten in London weckt das Interesse der Lernenden für Leben und Kultur in Großbritannien. Das Erstellen eines eigenen Stadtführers festigt nicht nur das Erlernte, sondern fördert gleichzeitig die Medienkompetenz der Schülerinnen und Schüler. Angeleitet durch ein Arbeitsblatt gestalten sie eine Informationsseite zu einer Sehenswürdigkeit mit Microsoft Word. Dabei nutzen sie die Grundfunktionen des Programms. Schülerinnen und Schülern, die noch nicht vertraut im Umgang damit sind, kann es helfen, eine Vorlage zur Verfügung stehen zu haben. Darüber hinaus recherchieren die Lernenden Informationen eigenständig im Internet. Ein Exkurs zum Thema "Texte und Bilder kopieren" führt sie kindgerecht in das Thema Urheberrecht ein. Gerade für Schülerinnen und Schüler, die bisher wenig mit Informations- und Bildersuche in Kontakt gekommen sind, sollten hierfür sensibilisiert werden. So ist gesichert, dass sie den richtigen Umgang mit Informationen und Bildern aus den Netz von Anfang an verinnerlichen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen die wichtigsten Sehenswürdigkeiten Londons kennen. orientieren sich auf einem vereinfachten Londoner Stadtplan. üben die richtige Aussprache der Sehenswürdigkeiten. leisten Bild-Wort-Zuordnungen leisten. erstellen in Gruppenarbeit einen Stadtführer durch die Hauptstadt Englands. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler suchen geeignete Bilder aus dem Internet. suchen Informationen zu den Sehenswürdigkeiten Londons. erstellen Seiten des Stadtführers mit Microsoft Word. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erstellen ein Produkt in Gruppenarbeit. gehen wertschätzend mit den Beiträgen ihrer Mitschülerinnen und Mitschüler um.

  • Englisch
  • Primarstufe, Sekundarstufe I

Gravitationswellen: erster indirekter Nachweis mit Pulsar

Unterrichtseinheit
14,99 €

Diese Unterrichtseinheit thematisiert den ersten indirekten Nachweis von Gravitationswellen im Jahr 1974 durch Messung der Umlaufdauer eines Pulsars in einem Binärsystem. Die Ergebnisse stimmen mit großer Genauigkeit mit den Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein überein. Zwei Neutronensterne, einer davon ist ein Pulsar, umrunden sich auf stark elliptischen Bahnen. Dieses System stellt ein ideales Testlabor für die Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie dar, wobei zwei relativistische Effekte besonders stark zutage treten - zum einen die Drehung der Bahnellipse des Pulsars (Periastrondrehung) und zum anderen die Verringerung der Umlaufdauer des Pulsars aufgrund der Abstrahlung von Gravitationswellen. Beide Effekte werden in dieser Unterrichtseinheit thematisiert, wobei der Schwerpunkt auf dem Thema Gravitationswellen liegt. Die Lernenden berechnen mithilfe des dritten Keplergesetzes und Ergebnissen der Relativitätstheorie Umlaufzeiten und Abstände des Pulsars und erhalten so einen quantitativen Eindruck, wie das Doppelsternsystem im Laufe der Zeit aufgrund der Abstrahlung von Gravitationsenergie schrumpft. Zudem wird die beeindruckende Übereinstimmung der Messergebnisse mit den theoretischen Berechnungen deutlich. Das Thema Gravitationswellen berührt verschiedene Inhalte der Oberstufenphysik. Insbesondere sind Themen wie Gravitation, Kreisbewegungen und das Michelson-Interferometer von besonderer Relevanz – aber auch Grundkenntnisse der Physik Schwarzer Löcher und Neutronensterne spielen für das Verständnis des Phänomens Gravitationswellen eine wichtige Rolle. In den Lehrplänen ist die Allgemeine Relativitätstheorie und ihre Folgerungen gar nicht oder nur ansatzweise enthalten. Dennoch bieten viele schulinterne Curricula durchaus Möglichkeiten für die Bearbeitung besonderer Themen. Gut lässt sich die Thematik auch in Astronomie-Kursen der Oberstufe, Projektkursen oder Arbeitsgemeinschaften einbauen. Die Berechnungen zu Gravitationswellen beruhen auf der Allgemeinen Relativitätstheorie, was im schulischen Kontext im Detail nicht thematisiert werden kann. Stattdessen wird den Lernenden eine graphische Darstellung der originalen Messergebnisse präsentiert, über die die theoretische Vorhersagekurve aus der Allgemeinen Relativitätstheorie gelegt wurde. So wird die beeindruckende Übereinstimmung zwischen Theorie und Messung sichtbar. Die weiteren Berechnungen der Lernenden beruhen aber auf den Formeln der klassischen Physik (unter anderem drittes Gesetz von Kepler), wobei ein Wert (Zeitinkrement) aus der relativistischen Rechnung Verwendung findet. Methodische Analyse Ein Ziel dieser Unterrichtseinheit besteht darin, den Lernenden zu vermitteln, dass sie mithilfe oberstufenüblicher Inhalte aus Mathematik und Physik in der Lage sind, sich bestimmten Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein zu nähern. Dies gelingt im Fall der Periastron-Verschiebung der Bahnellipse durch die Verwendung einer Computersimulation. Für die Berechnung der Umlaufdauer und des Abstandes der beiden Neutronensterne sowie des Energieverlustes aufgrund von Gravitationswellen werden Formeln der klassischen Physik (Newton) und ein Zahlenwert aus der Allgemeinen Relativitätstheorie bereitgestellt. Mithilfe von Daten aus Originalveröffentlichungen zur Physik des Neutronensternsystem PSR1913+16 sind die Schülerinnen und Schüler dann in der Lage, wichtige Größen des Systems vorauszuberechnen und mit der Prognose aus der Allgemeinen Relativitätstheorie zu vergleichen. Vorkenntnisse Die Lernenden sollten mit dem Gravitationsgesetz Newtons und der Physik der Kreisbewegungen vertraut sein und über Kenntnisse zu den Keplergesetzen verfügen. Die Berechnungen erfordern einen sicheren Umgang mit dem Taschenrechner, insbesondere die Behandlung von hohen Zehnerpotenzen und Zahlen mit vielen Nachkommastellen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler… erkennen, dass die Drehung der Bahnellipse den Vorhersagen der Relativitätstheorie entspricht. berechnen physikalische Größen mit komplexen Formeln. werten Messwerte aus. interpretieren und bewerten Versuchsergebnisse. erklären physikalische Phänomene und Versuchsanordnungen im Sachzusammenhang. stellen die wissenschaftliche Bedeutung von physikalischen Erkenntnissen heraus. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können die im Video dargestellten physikalischen Inhalte nach Relevanz filtern und strukturiert wiedergeben, sowie Informationen gezielt herausstellen. können Texte in gedruckter und digitaler Form (Internet) auf bestimmten Fragestellungen hin untersuchen und die relevanten Informationen herausarbeiten. recherchieren fachbezogen im Internet. arbeiten mit einer Computersimulation. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv und kooperativ in Paar- oder Gruppenarbeit. diskutieren in Paar- oder Gruppenarbeit und äußern dabei ihre Meinung unter Nutzung ihrer fachlichen Kenntnisse. stellen Ergebnisse der Paar- und Gruppenarbeit angemessen und verständlich im Plenum dar.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Erzeugung von Wechselstrom und Drehstrom – Grundlagen

Unterrichtseinheit
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Erzeugung von Wechselstrom und Drehstrom" beschäftigen sich die Lernenden mit den einfachen Möglichkeiten der Stromerzeugung (Drehspule im Magnetfeld und Fahrraddynamo) sowie den aus diesen Prinzipien abgeleiteten Möglichkeiten der technischen Stromerzeugung von Wechselstrom und Drehstrom mittels entsprechender Generatoren. Mithilfe einfacher Schulversuche zur Erzeugung von Wechselstrom wird das Prinzip der sich daraus ergebenden sinusförmigen Wechselspannung eingehend vorgestellt und erläutert. Anhand entsprechender Abbildungen (Folien) oder auch geeigneten Animationen/Videos werden den Lernenden die Abläufe bei der Herstellung von Drehstrom nähergebracht. Zudem werden die Vorteile dieser Spezialform des Wechselstroms in Hinblick auf Transport über weite Strecken sowie für den Hausgebrauch besprochen. Ziel der Unterrichtseinheit ist es, dass die Lernenden einen ersten groben Einblick in die Bedeutung der Drehstromerzeugung erhalten – ohne eine vertiefende Herleitung der Gesetzmäßigkeiten der Wechselstromtechnik. Dazu erhalten die Lernenden ein Arbeitsblatt, das ihnen die Thematik in verschiedenen Übungsaufgaben näherbringt. Im Sinne des selbstständigen Arbeitens können die Schülerinnen und Schüler auch die Musterlösung erhalten, um die bearbeiteten Aufgaben eigenständig zu kontrollieren. Erzeugung von Strom im Unterricht Das Wissen um die Erzeugung von Strom wird sich bei vielen Menschen darauf reduzieren, dass dies in großen Kraftwerken (Wasser-, Kern-, Gas- und Kohlekraftwerken) geschieht. Der eigene Umgang mit Strom beschränkt sich meist auf das Wechseln von Batterien, das Laden von Akkus oder das Tauschen einer Glühlampe. Erst wenn es – wegen eines Problems im gigantischen Stromleitungssystem – zu einem Stromausfall kommt, wird man schnell unruhig, wenn nicht binnen kurzer Zeit die Stromversorgung wiederhergestellt ist. Dabei wäre es für das Verständnis für ein fast ausnahmslos einwandfreies Funktionieren der Stromversorgung sehr wichtig zu wissen, was alles lückenlos ineinandergreifen muss, damit wir zu jeder Tages- und Nachtzeit auf den Strom in der Steckdose zurückgreifen können. Nicht zuletzt deshalb sollte im Unterricht an allen Schulen die Stromversorgung und die dazu notwendigen Geräte wie Generatoren, Transformatoren, Hochspannungsleitungen und der Anschluss an den eigenen Haushalt zum Thema gemacht werden. Vorkenntnisse Vorkenntnisse von Lernenden werden sich meist darauf beschränken, dass man für verschiedene Kleingeräte Strom aus Batterien und Akkus benötigt. Ein grobes Wissen um die Erzeugung von Strom in Kraftwerken wird bei Lernenden kaum vorhanden sein – kann aber mithilfe von einfachen und anschaulichen Versuchen im Physikunterricht problemlos gefördert werden. Didaktische Analyse Die Wichtigkeit des Themas für unser Alltagsleben und die dauernde Abhängigkeit von funktionierenden Stromnetzen sollte ausreichen, um bei den Schülerinnen und Schülern Interesse für die Grundlagen der Erzeugung von Wechsel- und Drehstrom zu wecken. Dazu sind die in der Schule möglichen Grundversuche ausreichend – darüber hinaus gehende physikalische Kenntnisse sind nur für interessierte Lernende von Bedeutung und können gegebenenfalls in der gymnasialen Oberstufe (Sek II) erworben werden. Methodische Analyse Die Erzeugung von Wechselstrom ist mithilfe der "Rechten-Hand-Regel" leicht nachvollziehbar. Etwas schwieriger wird es, wenn aus einzelnen Wechselströmen ein sich kreisförmig "fortbewegender" Drehstrom verstanden werden soll. Deshalb sollten die aufgrund der Kreisbewegung des Permanentmagneten entstehenden und um 120° gegeneinander versetzten Wechselströme genau erklärt und besprochen werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben und erklären, welche Vorgänge während einer kompletten Umdrehung einer Leiterschleife im Feld eines Permanentmagneten zu einer Sinuskurve führen. wissen, wie ein Fahrraddynamo funktioniert und dass die technische Erzeugung von Wechsel- und Drehstrom prinzipiell ähnlich funktioniert. unterscheiden bei der Stromerzeugung zwischen einem Drehstrom-Generator und einem reinen Wechselstrom-Generator. 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 Paar- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschüler auseinander und vergleichen deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen. erwerben fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern und Freunden wertfrei diskutieren zu können.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Der Dopplereffekt und die Entdeckung von Exoplaneten

Unterrichtseinheit

Das physikalische Standardthema Dopplereffekt wird durch den Bezug zu einem spannenden astronomischen Forschungsgebiet "gewürzt". Neben Freihandexperimenten kommt auch ein Java-Applet zum Einsatz, mit dem man mit Sternen und Planeten "experimentieren" kann. Die Suche nach fremden Welten, die womöglich auch intelligentes Leben beherbergen, ist ein Faszinosum. Für die Einführung des Dopplereffekts bietet das aktuelle Forschungsgebiet der spektroskopischen Suche nach extrasolaren Planeten deshalb eine sehr gute Gelegenheit, Schülerinnen und Schüler zu motivieren. Die hier vorgestellte Unterrichtseinheit wurde im Rahmen des Projektes Wissenschaft in die Schulen! erstellt. Der Dopplereffekt ist in vielen Bundesländern Bestandteil der Lehrpläne. In Bayern steht er zum Beispiel im Rahmen der Akustik (Jahrgangsstufe 11) sowie in der Lehrplanalternative Astronomie (Jahrgangsstufe 13) auf dem Programm. In Baden-Württemberg kann er als Phänomen bei elektromagnetischen Wellen behandelt werden. Unterrichtsverlauf und Materialien Vorkenntnisse, Hinweise zum Unterrichtsablauf und alle Materialien im Überblick (Grafiken, Applets und Arbeitsblatt) Die Schülerinnen und Schüler sollen Phänomenologisch in das Thema des akustischen Dopplereffekts eingeführt werden. ihr erworbenes Wissen durch Analogiebetrachtung auf den optischen Dopplereffekt übertragen. Thema Der Dopplereffekt und die Entdeckung von Exoplaneten Autoren Dr. Olaf Fischer Fach Physik, Astronomie Zielgruppe Sek II Zeitraum 2 Stunden Technische Voraussetzungen Rechner mit Internetzugang in ausreichender Anzahl oder Präsentationsrechner mit Beamer; Browser mit aktiviertem Javascript; Java Runtime Environment (kostenloser Download) Planung Der Dopplereffekt und die Entdeckung von Exoplaneten Folgende Themen sollten im Unterricht bereits behandelt worden sein: Schallwellen und elektromagnetische Wellen Grundbegriffe der Wellenlehre Zusammenhang zwischen Frequenz und Wellenlänge Spektrum, Absorptionslinien Planetenbewegung Schwerpunkt Sinusfunktion Aufbau der Stunde Der Dopplereffekt soll als Phänomen eingeführt werden, das bei verschiedenen Wellenformen (Licht- und Schallwellen) auftritt. Man beachte dabei, dass der Dopplereffekt aber kein spezifisches Wellenphänomen ist. In der Einstiegsphase der Unterrichtseinheit dient die Betrachtung von Lichtwellen ferner Sternen zunächst "nur" der Motivation (Projektion von Exoplaneten in künstlerischer Darstellung, siehe Materialien). Danach wird der Dopplereffekt anhand von Schallwellen "erlebt" (Freihandexperimente mit der Stimmgabel) und kann einfach erklärt werden, bevor man sich wieder dem Licht der Sterne zuwendet. Eine ausführliche Darstellung des möglichen Unterrichtsverlaufs und Vorschläge zum Einsatz der Materialien finden Sie in dem Der Dopplereffekt und die Entdeckung von Exoplaneten . Analogiebetrachtung - akustischer und optischer Dopplereffekt Die Analogiebetrachtung zwischen den beiden Wellentypen spielt für den Erkenntnisgewinn und bei der Ergebnissicherung eine wesentliche Rolle. Sie findet in der tabellarischen Aufzeichnung an der Tafel beziehungsweise im Arbeitsblatt der Schülerinnen und Schüler ihren Niederschlag (dopplereffekt_exoplaneten_tabelle.rtf). Wichtig ist, dass den Lernenden die Grenzen der Analogie mit der gleichen Wertigkeit wie die Analogie selbst vermittelt werden. Für den Dopplereffekt ist die Betrachtung von Relativbewegungen von Sendern (und Empfängern) wichtig. Der Übergang vom einfachsten Fall (geradlinige Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit) zu einer von außen betrachteten Kreisbewegung mit konstanter Bahngeschwindigkeit (Blickrichtung in der Kreisbahnebene) stellt eine hohe Anforderung dar. Es gilt die für den Dopplereffekt verantwortliche Radialgeschwindigkeitskomponente zu erkennen. Die Physik in der Schule lebt von Experimenten, die "leibhaftig" stattfinden und damit sinnliche Eindrücke hinterlassen. Für die Einführung des Dopplereffektes sind Freihandexperimente mit der Stimmgabel sehr gut geeignet. Java-Applets, die im Internet kostenfrei zur Verfügung stehen (zum Teil auch als Download), erlauben eine für die Abstraktion wichtige Veranschaulichung der physikalischen Zusammenhänge. So können die Schülerinnen und Schüler zum Beispiel mithilfe eines Java-Applets von Rob Scharein die Auswirkungen des Doppler-Effektes bei verschiedenen Sternen und Planeten (Sonne-Erde, -Jupiter, -Saturn, -Uranus, 51 Pegasi, Gliese 86) "experimentell" untersuchen. Abb. 1 (Platzhalter bitte anklicken) zeigt einen Screenshot des Applets. Jupiter ist blau, die Sonne weiß und der gemeinsame Schwerpunkt als roter Punkt dargestellt.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Fremd- und Zwangsarbeit: Displaced Persons in Greven

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit "Displaced Persons in Greven" beschäftigt sich mit der Frage, wie Fremd- und Zwangsarbeiter nach Ende des Zweiten Weltkriegs von der einheimischen Bevölkerung wahrgenommen wurden, denn nicht alle von ihnen konnten sofort und aus eigener Kraft in ihre Heimatländer zurückkehren. Kriegsgefangene, Zwangsarbeiterinnen und Zwangsarbeiter Während des Zweiten Weltkriegs waren zunehmend Kriegsgefangene und zwangsverpflichtete Ausländerinnen und Ausländer zur Arbeitsleistung für die deutsche Kriegswirtschaft herangezogen worden. Da nicht alle von ihnen nach Kriegsende direkt in ihre Herkunftsländer zurückkehren konnten, stellte sich den Alliierten die Aufgabe, sie bis zu ihrer Repatriierung unterzubringen und zu versorgen. Die Alliierten richteten daher Sammellager für die nun als Displaced Persons (DPs) bezeichneten Personen ein. In Greven und Reckenfeld beispielsweise wurden für die Aufnahme der DPs Privathäuser evakuiert und Teile der Orte zu "Ausländerlagern" erklärt. Reaktion der einheimischen Bevölkerung Diese Maßnahmen trafen sicherlich bei den Familien, die ihre Häuser für die DPs räumen mussten, auf wenig Gegenliebe. Noch zwanzig Jahre nach Kriegsende ist der Zeitungsartikel (M2) über diese Zeit geprägt von negativen Zuschreibungen, Unverständnis und einer einseitigen Perspektive. So wird zum Beispiel das Leid der einheimischen Bevölkerung herausgestellt, die Lebensbedingungen der DPs, die sich keineswegs freiwillig in Deutschland aufhielten, jedoch weitgehend ausgeblendet. Unterrichtliche Umsetzung Die vorliegende Unterrichtsidee bietet Material für etwa zwei Unterrichtsstunden. Durch gezielte Internet-Recherche kann das Thema jedoch detaillierter behandelt und erweitert werden. Um auch die Medienkompetenz der Schülerinnen und Schüler zu fördern, sollten die Arbeitsergebnisse beispielsweise als PowerPoint-Präsentation oder Webseite dokumentiert werden. Eine Vorstellung der Ergebnisse im Plenum oder vor anderen Schulklassen ist sinnvoll, um Präsentationstechniken zu schulen.Ziel der vorliegenden Unterrichtseinheit ist es, dass die Schülerinnen und Schüler grundlegende Kenntnisse über die Situation der Zwangsarbeiterinnen und Zwangsarbeiter im Nationalsozialismus und der Nachkriegszeit sowie über die Problematik der Repatriierung erhalten. Arbeitsaufträge für Einstieg und Erarbeitungsphasen Charakterisiert ausgehend von M1 die Situation für die ehemaligen Fremd- und Zwangsarbeiter, die Alliierten und die Deutschen am Ende des Zweiten Weltkrieges. Wie mag die Evakuierung auf die deutsche Bevölkerung in Greven gewirkt haben? Untersucht den Zeitungsartikel aus dem Jahr 1965 (M2). Mit welchen Begriffen und mit welchem sprachlichen Stil wird zwanzig Jahre nach dem Kriegsende die Zeit des DP-Lagers aus Grevener Sicht geschildert? Lassen sich Rückschlüsse auf die Reaktion direkt nach Kriegsende ziehen? Nehmt kritisch Stellung zu der Überschrift des Artikels. Würdet ihr dieser Aussage zustimmen? Zieht dabei die Hinweise zur Lebenssituation der DPs in dem Artikel mit ein. Verfasst einen Zeitungsbericht über die Situation nach Kriegsende aus der Perspektive der DPs oder der Alliierten. Weiterführende Aufgaben und Projektideen Die Schülerinnen und Schüler erforschen in ihrer Region die Lebens- und Arbeitsbedingungen der ehemaligen Zwangsarbeiterinnen und Zwangsarbeiter, fragen nach deren Verbleib in der Nachkriegszeit und der Reaktion der einheimischen Bevölkerung. Sie recherchieren im Internet, suchen dafür in Archiven nach Akten, öffentlichen Bekanntmachungen, befragen Zeitzeuginnen beziehungsweise Zeitzeugen und nehmen Kontakt zu Initiativen auf, die sich im Rahmen der Entschädigungsverfahren vielerorts gebildet haben. Präsentation Abschließend sollten die Schülerinnen und Schüler ihre Ergebnisse in einer PowerPoint-Präsentation oder auf einer eigenen Webseite dokumentieren. Dafür sollten auch Präsentationstechniken eingeübt werden, indem die Schülerinnen und Schüler ihr Endprodukt in der Klasse vorstellen. Fachkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler charakterisieren die Situation der ehemaligen Fremd- und Zwangsarbeiter gegen Ende des Zweiten Weltkriegs. untersuchen, wie 20 Jahre nach Ende des Krieges in der deutschen Presse über die Einrichtung der Ausländerlager berichtet wurde. hinterfragen die Lebenssituation der Displaced Persons und die Reaktionen in der deutschen Bevölkerung kritisch. Medienkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler verfassen einen Zeitungsbericht über die Situation nach Kriegsende. recherchieren allgemeine Informationen über Zwangsarbeit in Deutschland. lernen, ihre Ergebnisse medial aufzubereiten und vor der Klasse zu präsentieren.

  • Geschichte / Früher & Heute
  • Sekundarstufe II

Mit Nietzsche ins Gespräch kommen

Unterrichtseinheit

Man braucht nicht viel für diese Spielerei, nur etwas Zeit in der Hektik des Schuljahrs, etwas Freude an intellektuellen Herausforderungen und etwas Lust an spielerischen Übungen. Ziel ist es, eine Methode auszuprobieren, mit deren Hilfe Jugendliche Aphorismen besser verstehen lernen. Die Idee dieser Übung beruht auf der Einsicht, dass man einen anderen (Denker) erst verstanden hat, wenn man einsieht, dass ein "normaler Mensch" diesen Standpunkt vertreten könnte. Wenn man also diese Gedanken nicht beispielsweise unter der Formel "Nietzsche lehrt dies und das" reproduziert. Mit der zunächst nicht bewiesenen Überzeugung, dass Nietzsches Gedanken ja wohl "irgendwie" zusammenhängen, könnte man dann versuchen, ihn seine Gedanken zusammenhängend in einem Gespräch entwickeln zu lassen. Solche Übungen kann man nicht nur im Philosophie-, sondern auch im Deutschunterricht oder in Literaturkursen durchführen - und Lernenden damit ganz einfach einen neuen Zugang zu philosophischen Gedanken bieten. Wenn man diese spielerisch-produktive Übung vor dem Lehrplan des Deutschunterrichts rechtfertigen will, stellt man sie unter die Überschrift "Verständnis des Epochenumbruchs zur Moderne um 1900" oder "Verständnis der Aufklärung" (bei La Bruyère und Lichtenberg). Hier liegt Material zu Nietzsche, de la Bruyère und Lichenberg vor Ablauf der Sequenz In Zweierteams arbeiten die Lernenden direkt am Computer und erstellen einen Dialog aus eigenen Fragen und vorgegebenen Aphorismen. Die Schülerinnen und Schüler sollen einzelne Aphorismen einschlägiger Autoren verstehen. die Grundstruktur von Aphorismen erkennen: Es wird eine prägnante, oft überraschende Lösung für ein Problem gegeben, das besteht, aber nicht immer als solches erkannt wird. Fragen finden, auf die bestimmte Aphorismen die Antworten darstellen. Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Gedanken finden. eine Methode für den erfolgreichen Umgang mit Aphorismen verinnerlichen. Thema Mit Nietzsche ins Gespräch kommen - eine spielerische Übung rund um Aphorismen Autor Norbert Tholen Fach Deutsch, Philosophie, Literaturkurse Zielgruppe Sekundarstufe II Referenzniveau Referenzniveau A - Elementare Sprachverwendung Zeitraum 3 Stunden: eine Doppelstunde Erarbeitung, eine Stunde Präsentation Medien Textverarbeitungsprogramm für ein Learnteam (Zweiergruppe), Internetzugang Zunächst müsste man versuchen, die einzelnen Aphorismen zu verstehen; das kann in einer Gruppenarbeit erfolgen. Danach kann man versuchen, Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Gedanken zu finden; die einfachste Art der Verbindung ist der thematische Zusammenhang. Aphorismen als Antworten sehen lernen Danach kommt der schwierigste Teil: eine Frage finden, auf welche der vorliegende Aphorismus die Antwort darstellt. Das ist die eigentliche intellektuelle Herausforderung bei dieser Übung; dahinter steht die eingangs berührte Auffassung des Verstehens, dass etwas erst verstanden ist, wenn man begreift, für welches Problem es eine Lösung anbietet oder auf welche Frage damit geantwortet werden soll. Diese Arbeit kann sehr gut in einer Textverarbeitungsdatei am Computer geschehen. Beispiel: Nietzsches Aphorismus Nr. 67 "Jede Tugend hat Vorrechte: zum Beispiel diess, zu dem Scheiterhaufen eines Verurtheilten ihr eigenes Bündelchen Holz zu liefern." Hilflos ist in diesem Beispiel die Frage "Welche Vorrechte hat jede Tugend?" Der Sache näher kommt die Frage: "Wieso ist auch ein Tugendhafter nicht bloß [oder nicht ganz rein] tugendhaft?" Aphorismen von Friedrich Nietzsche (1844-1900) Hier liegen zwei Zusammenstellungen von Aphorismen Nietzsches vor; für die erste Zusammenstellung wird eine Lösung als Beispiel mitgeliefert. Das heißt nicht, dass dies die einzige oder die beste Lösung ist; es ist nur, aber eben doch "nur" eine Lösungsmöglichkeit. Aphorismen von Jean de la Bruyère (1645-1696) Alternativ zu Nietzsche kann man im Philosphie- oder Deutschkurs auch zu Aphorismen von Jean de la Bruyère arbeiten. Aphorismen von Georg Christoph Lichtenberg (1742-1799) Auch mit Lichtenberg-Aphorismen lässt sich diese Übung realisieren. In der abschließenden Präsentation können die Lernteams ihre Dialoge vortragen. Es ist spannend, die verschiedenen Ergebnisse gegenüber zu stellen und zu vergleichen. Aus jedem Vortrag werden sich Diskussionen über die Fragestellungen und das so repräsentierte inhaltliche Verständnis der Aphorismen ergeben.

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Sekundarstufe II

Die griechische Götterwelt

Unterrichtseinheit

Griechischen Göttern sind menschliche Eigenschaften nicht fremd. Streit, Liebe und Hass bestimmen das Leben auf dem Olymp. Mithilfe des Internets erarbeiten Schülerinnen und Schüler eine Personenbeschreibung zu einer Gottheit ihrer Wahl. Bei der Ergebnissicherung bekommen sie einen Überblick über die Götterfamilie des Olymp.Informationen zur Mythologie des antiken Griechenlands gibt es auf zahlreichen Webseiten. Diese teilweise umfassenden Lexika oder Enzyklopädien eignen sich für den Einsatz im Unterricht gut, da die Schülerinnen und Schüler den Umgang mit Fachlexika ohnehin lernen müssen und sich die Nutzung von traditionellen und Online-Lexika kaum unterscheidet. Die Schülerinnen und Schüler lernen, sich im Lexikon anhand von Suchbegriffen zu orientieren und wesentliche Informationen für ihr Thema auszuwählen. Ob die Sicherung der Arbeitsergebnisse lediglich auf einem Plakat "Die Götterversammlung" erfolgt oder die Götterbeschreibungen sogar mit einem Homepage-Generator auf einer kleinen Website zusammengestellt werden, ist fakultativ.Zu Beginn der Unterrichtseinheit sollten Sie auf das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler zurückgreifen. Einige Namen antiker Gottheiten sind den Kindern in der Regel bekannt, wobei sie gerne griechische und römische oder sogar germanische Götternamen vermischen. Schließlich gab es fast alle griechischen Götterfiguren auch bei den Römern. Dort hatten sie die gleichen beziehungsweise ähnlich Funktionen, nur andere Namen. Daher bietet es sich an, die von den Schülerinnen und Schülern genannten Götternamen an der Tafel zu sammeln und anschließend auf einer Folie, geordnet nach dem jeweiligen "Herkunftsland", festzuhalten (Arbeitsblatt 1 und Folie 1, siehe unten). Die griechischen Götternamen können dabei zusätzlich den römischen zugeordnet werden, wobei die Gottheiten je nach ihren Schutzfunktionen oder "Aufgabengebieten" gegenübergestellt werden. Im Laufe des Unterrichts kann diese Namensliste dann für alle sichtbar erweitert werden, wenn die Klasse neue Gottheiten kennen lernt. Zu Beginn der Erarbeitungsphase wählen die Schülerinnen und Schüler aus der erstellten Liste oder aus ihrem Geschichtsbuch eine griechische Gottheit aus, mit der sie sich dann in Partnerarbeit ausführlicher beschäftigen. Aufgabe ist es, eine Personenbeschreibung von der jeweiligen Gottheit zu verfassen. Dabei sollen die Schülerinnen und Schüler neben den familiären Verwandtschaftsverhältnissen insbesondere auf die Aufgabengebiete und die Charaktereigenschaften der Gottheit achten. Wird die Unterrichtseinheit nicht fächerverbindend mit dem Deutschunterricht durchgeführt, können - je nach Bundesland und Lehrplan in Klasse 6 - die Merkmale einer Personenbeschreibung nicht unbedingt als bekannt vorausgesetzt werden. In diesem Fall muss die Aufgabenstellung für die Schülerinnen und Schüler im Geschichtsunterricht präzisiert werden, damit sie wissen, worauf sie bei einer Personenbeschreibung achten müssen. Weiterführendes Bildmaterial für das Wandplakat suchen die Schülerinnen und Schüler im Internet. Sie sollen nach einer für das Wandplakat geeigneten Abbildung ihrer Gottheit suchen (Achtung: Bildrechte beachten!). Auch die oben genannten Online-Lexika haben unter Umständen passende Abbildungen. Abschließend trägt die Klasse ihre Arbeitsergebnisse zusammen, indem die Schülerinnen und Schüler ihre Gottheiten vor der Klasse vorstellen und sie auf einem Wandplakat / Poster zusammen darstellen. Das ist zum Beispiel möglich, indem die Abbildungen der Gottheiten um einen gemalten Tisch herum angeordnet werden und unter jeder Gottheit die Personenbeschreibung aufgeklebt wird. In diesem Zusammenhang werden die Schülerinnen und Schüler unter Umständen auch über die möglichen "Sitzplätze" ihrer Gottheiten diskutieren, da je nach familiären Spannungen nicht jede Figur neben einer beliebigen anderen Gottheit sitzen kann. Um den wahren Charakter ihres Gottes oder ihrer Göttin zu verdeutlichen, kann die Klasse auf dem Plakat noch typische Aussagen mit Hilfe einer Sprechblase einfügen. Gerade am Anfang des Geschichtsunterrichts sind die Schülerinnen und Schüler kreativen oder spielerischen Auflockerungen des Unterrichts gegenüber sehr aufgeschlossen. Fachliche Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler lernen griechische Götter und einige ihrer besonderen Merkmale kennen. verfassen eine Personen- beziehungsweise Götterbeschreibung. halten ihre Arbeitsergebnisse auf einem gemeinsamen Plakat "Die Götterversammlung" fest. Medienkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler nutzen das Internet als Recherchemedium nutzen. lernen ein virtuelles Museum kennen und nutzen. fassen ihre Arbeitsergebnisse am Computer zusammen und erlenen das Einfügen von Hyperlinks (fakultativ).

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben / Geschichte / Früher & Heute
  • Sekundarstufe I, Primarstufe

Atmung, Schadstoffaufnahme und Schutzmaßnahmen

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Biologie der Klasse 8 thematisiert den Zusammenhang von Blutkreislauf und Atmung. Die Lernenden untersuchen den Weg der Atemluft und analysieren, wie sich die Atemluft zwischen Ein- und Ausatmen verändert. Dabei wird der Lungenkreislauf mit seinen Funktionen zur Oberflächenvergrößerung und zum Sauerstoffaustausch betrachtet. Abschließend werden die Auswirkungen von Staub und Rauchen auf die Lunge beschrieben und bewertet. Luft umgibt die Erde als schützende Hülle und stellt den notwendigen Sauerstoff für unsere Atmung bereit. Aber was ist, wenn Schadstoffe in der Luft sind? Die Unterrichtseinheit behandelt die Themen Luft, Luftschadstoffe und Luftreinhaltung. Ausgehend von den biologischen Grundlagen des Atmungssystems (Wege der Atemgase, Bau und Funktion der Lunge) wird der Einfluss von Luftschadstoffen auf die menschliche Gesundheit untersucht. Dabei stellt sich auch die Frage, wie diese Schadstoffe entstehen und in den Klassenraum gelangen. Zur Erarbeitung werden dafür unterschiedliche Aufgabentypen angeboten. Abschließend erarbeiten die Lernenden Maßnahmen und Verhaltensweisen, um die Gesundheit zu schützen und die Luft reinzuhalten. Die Lernenden arbeiten einzeln, in Paar- oder Gruppenarbeit. Sie teilen ihre Erkenntnisse im Plenum unter anderem als Präsentation von Plakatentwürfen und diskutieren sie. Dabei unterstützen sie sich gegenseitig. Die Aufgaben auf den Arbeitsblättern bieten verschiedene Herangehensweisen und unterschiedliche Schwierigkeitsgrade: zum Beispiel einfache Beobachtungs- oder Zuordnungsaufgaben, Lesetexte mit Fragen oder Diagramme, die erstellt und ausgewertet werden. Der Einsatz des Storytellings liefert einen roten Faden, der die einzelnen Unterrichtsstunden verbindet und an die Erlebniswelt der Lernenden anknüpft. Die Unterrichtseinheit hat einen starken Lebensweltbezug, da die Erkenntnisse (bis auf die kontrollierte Wohnraumlüftung) direkt angewendet werden können (siehe Lüftungsverhalten). Ebenso eng ist der Bezug zum Handwerk, da zum Beispiel Schornsteinfegerinnen und Schornsteinfeger mit dazu beitragen, dass die Luft in Räumen eine gute Qualität hat. Bei dieser Einheit bietet es sich an, Vertreterinnen und Vertreter des Handwerks in die Schule einzuladen, um gemeinsam mit ihnen über das Thema zu diskutieren. Die Unterrichtseinheit befasst sich mit dem Thema "Gute Luft, gesunde Lunge", so wie es beispielsweise im Inhaltsfeld Mensch und Gesundheit und dort dem Schwerpunkt Atmung und Blutkreislauf (Kernlehrplan Biologie), sowie einem Teilaspekt des Inhaltsfeldes Energieversorgung (Kernlehrplan Physik) vorgesehen ist. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den biologischen Grundlagen der Atmung und den gesundheitlichen Auswirkungen von Luftschadstoffen. Der ökologische und Nachhaltigkeitsaspekt kommt vor allem bei der Frage des richtigen Lüftens zum Tragen und hat dort eine unmittelbare Alltagsbedeutung. In der Unterrichtseinheit werden Inhalte zu den Themen Wege der Atemgase, Bau und Funktion der Lunge, Wirkung von Luftschadstoffen, richtiges Lüften und Alternativen zur Fensterlüftung erarbeitet. Die Lernenden stellen ihr erworbenes Wissen nachvollziehbar dar, erläutern Zusammenhänge, erkennen Probleme und formulieren Fragen, beobachten, werten Messdaten aus und ziehen ihre Schlüsse daraus und bewerten zum Beispiel Handlungsoptionen zur Verbesserung der Luftqualität in Klassenräumen (unter anderem Kompetenzen UF1, E1, E5, K2-4, B1-4 des Kernlehrplans Biologie für die Sekundarstufe I in Nordrhein-Westfalen). Vorkenntnisse aus dem Bereich Auswerten und Erstellen von Diagrammen sowie zur gezielten Informationssuche im Internet sind hilfreich, aber nicht Voraussetzung. Einzel-, Paar- und Gruppenarbeit dienen als Methoden der Wissensvermittlung und Erkenntnisgewinnung. Differenzierte Aufgabenstellungen ermöglichen die Arbeit auf unterschiedlichen Kompetenzstufen, so dass alle Lernenden einer Gruppe Lernzuwächse erzielen können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen den Weg der Atemgase sowie den Aufbau und die Funktion der Lunge. kennen gesundheitliche Auswirkungen von exemplarisch ausgewählten Luftschadstoffen und können diese zuordnen. beschreiben verschiedene Maßnahmen zur Luftreinhaltung und bewerten diese mit Blick auf ihren Alltag. bewerten die Maßnahmen in Bezug auf den Nachhaltigkeitsaspekt. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen Informationsquellen wie das Internet, um gezielt Informationen zu einem eingegrenzten Thema zu finden. entnehmen einem Diagramm Informationen. können selbst ein informatives Diagramm aus gegebenen Daten erstellen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten gleichberechtigt mit einer Partnerin, einem Partner oder in einer Kleingruppe, tauschen Vorschläge aus und einigen sich. kommunizieren adressatengerecht und nutzen dabei auch die Fachsprache.

  • Biologie
  • Sekundarstufe I

Wärmedämmung und Wärmeleitfähigkeit

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 7 erörtert, wie Wärmeenergie übertragen wird und welche Rolle Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Wärmeströmung dabei spielen. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Materialien, ermitteln deren Eignung zur Wärmedämmung in Gebäuden und diskutieren über Möglichkeiten des Energiesparens beim Heizen. Die Unterrichtseinheit bearbeitet das Thema "Wärmedämmung und Wärmeleitfähigkeit" für das Fach Physik in der Sekundarstufe I. Konkret behandelt sie Inhalte im Themenfeld "Thermische Energie und Wärme". Die Unterrichtseinheit bindet die fachlichen Inhalte in den Kontext der Gebäudeheizung ein. So wird zunächst der Begriff der Wärmedämmung intuitiv anhand eines Thermogramms eingeführt und anschließend physikalisch erarbeitet ( Arbeitsblatt 1 ). Die Schülerinnen und Schüler lernen den Unterschied zwischen Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Wärmeströmung kennen und trainieren dabei durch die Methode des Gruppenpuzzles das Kommunizieren und Argumentieren. Anknüpfend an den Rahmenlehrplan werden die Dämmeigenschaften verschiedener Materialien zunächst experimentell untersucht und anhand dessen wesentliche Fachkenntnisse zur Wärmeleitfähigkeit erworben und formuliert ( Arbeitsblatt 2 ). Mit Hilfe der im Experiment erworbenen Kenntnisse werden anschließend verschiedene Materialien bezüglich ihrer Eigenschaften und Eignung bei der Wärmedämmung im Gebäudekontext bewertet. Um den Schülerinnen und Schülern verschiedene Bezüge und Anknüpfungspunkte des Themas aufzuzeigen, wird die Unterrichtseinheit durch eine von den Lernenden durchgeführte Podiumsdiskussion abgeschlossen ( Arbeitsblatt 3 ). Hierbei erhalten die Schülerinnen und Schüler die Gelegenheit, das Themenfeld aus unterschiedlichen Perspektiven zu beleuchten und persönliche Handlungsoptionen im Bereich des energiesparenden Heizens kriteriengeleitet zu erarbeiten. Die Unterrichtseinheit thematisiert Inhalte aus dem Themenfeld "Thermische Energie und Wärme" für das Fach Physik in der Sekundarstufe. Dabei werden entsprechend des Lehrplans gezielt Bezüge zu der Erfahrungswelt der Schülerinnen und Schüler hergestellt. Der Kontext "Heizung im Gebäude" ist den Schülerinnen und Schülern aus persönlichen Alltagserfahrungen bekannt und kann auch im späteren beruflichen Kontext eine Rolle spielen, so beispielsweise im Bereich des Sanitär-Heizung-Klima-Handwerks. Um den Begriff der Wärmedämmung fachlich fundiert einführen zu können, sind Vorkenntnisse zu den Themen "thermische Energie und Wärme " nötig. Im Rahmen der Erarbeitung der drei Arten der Wärmeübertragung wird außerdem das Teilchenmodell verwendet, welches hierbei noch einmal aufgegriffen und vertieft werden kann. Des Weiteren bietet die Unterrichtseinheit viele Anknüpfungspunkte an den Bereich "Energie und Energieumwandlungen". In der Unterrichtseinheit werden verschiedene Methoden der Wissensvermittlung wie beispielsweise Einzel- und Gruppenarbeit und die Arbeit im Plenum angewandt, um eine Aktivierung aller Lerntypen zu erreichen. Auch werden die Schülerinnen und Schüler verstärkt ermuntert, Arbeitsergebnisse untereinander zu besprechen und zu vergleichen. Durch das Anwenden gelernter Inhalte auf den Gebäudekontext entwickeln die Lernenden Kompetenzen im Bereich des Bewertens. Die experimentelle Methode zur Erkenntnisgewinnung wird in dieser Unterrichtseinheit bewusst als besondere physikalische bzw. naturwissenschaftliche Strategie verwendet. Eine Podiumsdiskussion wird am Ende der Unterrichtseinheit eingesetzt, um den Schülerinnen und Schülern unterschiedliche Perspektiven und Hintergründe zu dem Themenfeld aufzuzeigen. Im Bereich der Kommunikationskompetenz üben die Schülerinnen und Schüler dabei die adressatengerechte Wiedergabe von Informationen und das Argumentieren. Durch das Erarbeiten konkreter persönlicher Handlungsoptionen im Rahmen der Diskussion sollen die Lernenden für das Thema "energiesparend Heizen" sensibilisiert werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden zwischen Wärmeleitung, Wärmeströmung und Wärmestrahlung. erklären mit Hilfe des Teilchenmodells verschiedene Arten der Wärmeübertragung. beschreiben Wärmeübertragung im Kontext der Wärmedämmung an und in Gebäuden. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verbessern ihre Fähigkeiten, ihre Erkenntnisse adressatengerecht zu präsentieren. verbessern durch verschiedene Formen der Gruppenarbeit ihre Teamkompetenz. üben das gezielte Einhalten von Gesprächs- und Diskussionsregeln. Erkenntnisgewinnungskompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Fragestellungen zu physikalischen Sachverhalten. üben Sachverhalte mit geeigneten Kriterien zu vergleichen. führen zur Untersuchung einer physikalischen Fragestellung ein geeignetes Experiment durch und werten dieses aus.

  • Physik
  • Sekundarstufe I

Gravitation als Linse – Lichtablenkung am Rand der Sonne

Unterrichtseinheit
14,99 €

Diese Unterrichtseinheit thematisiert die Sonnenfinsternis-Expedition im Jahre 1919, welche die Lichtablenkung von Sternenlicht am Rand der Sonne vermessen konnte. Damit gelang eine erste experimentelle Bestätigung der Allgemeinen Relativitätstheorie, was Alberst Einstein zu großer Popularität verhalf. Fast 100 Jahre später stand die Relativitätstheorie erneut im Fokus öffentlichen Interesses, denn mit dem direkten Nachweis von Gravitationswellen konnte eine weitere, wichtige Vorhersage der Theorie betätigt werden. Die Materialien nehmen Bezug auf ein Erklärvideo aus der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträgertagungen (Mini-Lectures). Zu diesem Video wurden zwei weitere Unterrichtseinheiten ausgearbeitet, welche die erste indirekte Bestätigung von Gravitationswellen mithilfe eines Pulsars (1974) sowie den ersten direkten Nachweis dieser Wellen mithilfe von Laser-Interferometern (2015) zum Inhalt haben. Die Unterrichtseinheit nimmt die historischen Sonnenfinsternis-Expeditionen von 1919 (Principe und Sobral) als Ausgangspunkt, um ein zentrales Phänomen moderner Physik und Astronomie zu untersuchen: die Ablenkung von Sternenlicht im Gravitationsfeld der Sonne. Die Lernenden verstehen, warum diese Messkampagne als Entscheidungsexperiment gilt: Während die klassische Physik nach Newton grundsätzlich eine Lichtablenkung nahe großer Massen erwartet, sagt die Allgemeine Relativitätstheorie eine deutlich stärkere Ablenkung voraus. Genau diese Differenz macht die Expedition wissenschaftlich so bedeutsam. Im Zentrum steht nicht nur das "Was", sondern das "Wie" wissenschaftlicher Erkenntnis: Die Schülerinnen und Schüler recherchieren Hintergründe, Ablauf und Ergebnisse der Expedition, ordnen Quellen ein und arbeiten heraus, welche Rolle Messbedingungen, Auswertung und Unsicherheiten spielen. Darauf aufbauend leiten sie zunächst die klassische Betrachtung her und berechnen anschließend die erwarteten Ablenkwinkel nach Newton und nach der relativistischen Näherungsformel. So wird sichtbar, wie klein der Effekt tatsächlich ist – und warum die damalige Messung trotz ihrer Eleganz methodisch anspruchsvoll bleibt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der quantitative Auswertung: Mit Hilfe der Fernrohrbrennweite bestimmen die Lernenden Abbildungsmaßstäbe, berechnen die zu erwartende Verschiebung auf der Fotoplatte und werten Messdaten zu Sternpositionen grafisch aus. Abschließend diskutieren sie die Aussagekraft der Ergebnisse im Hinblick auf die Eingangshypothese und reflektieren, was ein "Beleg" in den Naturwissenschaften bedeutet. Als anschauliche Ergänzung wird das Gummituch-Modell genutzt, um die Idee der Raumzeitkrümmung und die "Linsenwirkung" von Massen niedrigschwellig zu visualisieren. Über den Einstieg mit einem Video zu Gravitationswellen wird zudem eine Brücke zu späteren Bestätigungen der Relativitätstheorie geschlagen und die Einheit in einen größeren physikalischen Kontext eingebettet. Die im Jahr 1919 durchgeführten Sonnenfinsternis-Expeditionen nach Principe (Westafrika) und Sobral (Brasilien) hatten den Charakter eines "Experimentum Crucis" – eines Entscheidungsexperiments. Auch die klassische Physik nach Newton sagt eine Ablenkung eines Lichtstrahls voraus, wenn dieser dicht an einer großen Masse, wie zum Beispiel die der Sonne, vorbeigeht. Einstein konnte aber aus seiner Allgemeinen Relativitätstheorie 1915 ausrechnen, dass die Lichtablenkung (in erster Näherung) doppelt so groß sein müsste, wie sie sich aus der klassischen Physik ergibt. Die experimentelle Bestimmung des Ablenkwinkels sollte also entscheiden, ob die Relativitätstheorie die allgemeingültige Beschreibung von Gravitation darstellt. Vom Standpunkt der Physikdidaktik stellt die damalige Situation ein Paradebeispiel dar, wie wissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen und abgesichert werden. Die Materialien zu dieser Unterrichtseinheit sollen dies widerspiegeln. Die Idee, die Lichtablenkung mithilfe der Verschiebung der Sternpositionen bei einer Sonnenfinsternis nachzuweisen, ist bestechend einfach – die Durchführung allerdings aufgrund der extrem kleinen Effekte äußerst schwierig. Auch diese Problematik wird in den Arbeitsblättern thematisiert, indem die Lernenden berechnen, wie groß die Verschiebungen der Sternpositionen auf den Fotoplatten nach Einstein tatsächlich sein sollten. Nur so lässt sich ermessen, wie schwierig die Auswertung und Interpretation der Messungen seinerzeit waren. Methodische Analyse Ein Erklär-Plakat, das 1919 in einer populären Zeitschrift ( Illustrated London News) die physikalischen Hintergründe und Zusammenhänge der Expedition darstellte, dient den Schülerinnen und Schülern als Anlass, Informationen über die damalige Forschungsreise zu sammeln und zusammenzustellen. Aus heutiger Sicht ist es erstaunlich, wie gut man damals bereits in der Lage war, Wissenschaft journalistisch aufzuarbeiten und den Bürgern näher zu bringen. Im Weiteren rechnen die Lernenden den Ablenkwinkel am Sonnenrand konkret aus und werten die Positionen von sieben Sternen, die auf den Fotoplatten sichtbar wurden graphisch aus, um dann eine Entscheidung für oder wider die Hypothese von Einstein treffen zu können. Vorkenntnisse Die Lernenden sollten das Gravitationsgesetz von Newton kennen. Die Formel für die Lichtablenkung ist nicht schwierig und wird fertig angegeben. Allerdings stellt der Umgang mit den unterschiedlichen Begriffen bei der Berechnung von Winkeln (Bogensekunden, Grad, Radiant, Bogenmaß) die Schülerinnen und Schüler erfahrungsgemäß vor Probleme. Daher werden verhältnismäßig große Vorgaben diesbezüglich in den Materialien gemacht. Vermutlich ist aber auch Lehrkräfterhilfe an der einen oder anderen Stelle sinnvoll und notwendig. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler… erkennen, dass die Allgemeine Relativitätstheorie von der klassischen Physik abweicht, sobald die gravitativ wirkenden Massen groß oder die Abstände zu diesen klein werden. berechnen physikalische Größen. werten Messwerte aus. interpretieren und bewerten Versuchsergebnisse. erklären physikalische Phänomene und Versuchsanordnungen im Sachzusammenhang. stellen die wissenschaftliche Bedeutung von physikalischen Erkenntnissen heraus. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler… können die im Video dargestellten physikalischen Inhalte nach Relevanz filtern und strukturiert wiedergeben, sowie Informationen gezielt herausstellen. können Texte in gedruckter und digitaler Form (Internet) nach bestimmten Fragestellungen hin untersuchen und die relevanten Informationen herausarbeiten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv und kooperativ in Paar- oder Gruppenarbeit. diskutieren in Paar- oder Gruppenarbeit und äußern dabei ihre Meinung unter Nutzung ihrer fachlichen Kenntnisse. stellen Ergebnisse der Paar- und Gruppenarbeit angemessen und verständlich im Plenum dar.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II
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