In dieser Unterrichtseinheit wird die Löslichkeit von Gasen in Wasser mithilfe einfacher medizinischer Spritzentechnik untersucht und durch die kritische Hinterfragung von Werbeaussagen zu einem sauerstoffhaltigen "Powergetränk" kontextnah erarbeitet.Ausgehend von der Werbung für ein sauerstoffhaltiges Getränk wie ?Active O2? wird in der Sekundarstufe I untersucht, wie viel Sauerstoff sich in Wasser lösen kann. In der Oberstufe kann man anhand der Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid in Wasser das Prinzip von Le Chatelier einführen und dieses dann auf das sauerstoffhaltige Getränk übertragen. Sämtliche Experimente lassen sich kostengünstig, sicher und unkompliziert mit medizintechnischen Geräten durchführen. Die Verknüpfung mit der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler ermöglicht neben einer Einführung der Löslichkeit von Gasen auch Berechnungen zu den Gasgesetzen oder zum Massenwirkungsgesetz. Dabei liefert der motivierende Aufhänger des Modegetränks ?Active O2? die Gelegenheit zur kritischen Auseinandersetzung mit Werbeaussagen. Klasse 9 und 10: Was ist dran am "Powergetränk"? Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die in einem Getränk gelösten Gase, bestimmen die Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser und hinterfragen die Werbeversprechen zum "Powergetränk". Jahrgangsstufe 11: Le Chatelier und die Kohlensäure Ausgehend vom Kontext "Kohlensäure in Getränkeflaschen" werden die Möglichkeiten zur Beeinflussung der chemischen Gleichgewichts untersucht, bevor das sauerstoffhaltige "Powergetränk" kritisch bewertet wird. Die Schülerinnen und Schüler sollen gemäß der Bildungsstandards (PDF-Download) im Kompetenzbereich "Fachwissen" die Löslichkeit von Gasen in Abhängigkeit verschiedener Parameter kennen lernen und diese beeinflussen (F3). gemäß der Bildungsstandards im Kompetenzbereich "Erkenntnisgewinnung" Versuche eigenständig entwickeln, durchführen und gegebenenfalls optimieren (E1-E5 und E8). gemäß der Bildungsstandards im Kompetenzbereich "Kommunikation" im Team Versuche durchführen, dokumentieren und fachsprachlich korrekt präsentieren (K3, K5 und K6). gemäß der Bildungsstandards im Kompetenzbereich "Bewertung" erkennen, dass wissenschaftlich anmutende Behauptungen in der Werbung häufig suggestiv wirken und zu bewerten sind. gemäß der Bildungsstandards im Kompetenzbereich "Bewertung" in die Lage versetzt werden, ihr Konsumverhalten kritisch zu hinterfragen (B3-6). Thema Das Prinzip von Le Chatielier - einmal anders Autor Gregor von Borstel Fach Chemie Zielgruppe Klasse 9 und 10, Jahrgangsstufe 11 Zeitraum Klasse 9 und 10 (Löslichkeit von Sauerstoff): 1 Stunde Jahrgangsstufe 11 (Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff): 2 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Abspielmöglichkeit für Videoclips, Kunststoffspritzen und Zubehör Planung Tabellarischer Verlaufsplan für Das Prinzip von Le Chatelier - einmal anders (Klasse 9 und 10 ) sowie Das Prinzip von Le Chatelier - einmal anders (Jahrgangsstufe 11) Gregor von Borstel und Andreas Böhm Le Chatelier einmal anders, Gleichgewichtsverschiebungen am Kontext Sprudelwasser, Naturwissenschaft im Unterricht Chemie, Heft 96, Sicher Experimentieren, 6/2006, S. 34-37 Gregor von Borstel und Andreas Böhm "Active O2" - Powerstoff mit Sauerstoff, kontextorientierte Prüfung von Werbeaussagen, MnU 59/7 (15.10.2006), S. 413-415 Seit 2001 ist "Active O2" auf dem Markt. Es handelt sich um ein "Sauerstoffwassergetränk", das, verglichen mit einem konventionellen Mineralwasser, mit der 15-fachen Menge an Sauerstoff angereichert ist. Nach den Angaben des Herstellers wird der Sauerstoff unter Veränderung der physikalischen Parameter Druck und Temperatur und unter starker Verwirbelung in das Wasser eingebracht. Der Sauerstoff ist dann physikalisch im Wasser gelöst. Nach dem Öffnen der Flasche dauert es überraschend lange, bis er langsam entweicht und sich ein neuer Gleichgewichtszustand einstellt. "Active O2" ist gegenwärtig in der Sport- und Outdoor-Szene als "Powerstoff zum Auftanken" sehr gut positioniert und somit vielen Schülerinnen und Schülern bekannt. Ausgehend von der Werbung für das Getränk wird die Frage aufgeworfen, warum es so beliebt ist und was sich konkret hinter der Werbeaussage verbirgt, es enthalte 15-mal mehr Sauerstoff als herkömmliches Mineralwasser. Damit ist der Anreiz gegeben, das Getränk einmal genauer zu untersuchen. Active-O2-Homepage Auf der Webseite wirbt der Hersteller für die Vorzüge des Produktes. Partner- oder Gruppenarbeit Experimentell können die Schülerinnen und Schüler die Werbeaussage mit sehr einfachen medizintechnischen Plastikgeräten in Partner- oder Gruppenarbeit untersuchen: Welches Gas ist im Getränk gelöst? Alles Gas wird durch Auskochen aus dem Getränk ausgetrieben und aufgefangen. Das gewonnene Gas untersucht man durch einfache Nachweisreaktionen darauf, ob es sich im Wesentlichen um Sauerstoff handelt. Lösen von Sauerstoff in Wasser Einen etwas anderen Weg beschreitet man, wenn die Schülerinnen und Schüler untersuchen lässt, wie viel Sauerstoff sich tatsächlich bei Raumtemperatur und Normaldruck in Wasser löst. Austreibung und Nachweis gelöster Gase Das Gas kann direkt aus einer Getränkeflasche ausgetrieben werden. Will man die Flasche nicht öffnen, stülpt man über den Flaschenverschluss ein Stück eines abgequetschten, alten Fahrrad- oder Silikonschlauchs zur Abdichtung und durchbohrt Schlauch und Verschluss mit der Kanüle. Die Kanüle verbindet man gasdicht mit mehreren leicht laufenden Luer-Lock Spritzen zum Auffangen des Gases. Die Flasche wird dann im Wasserbad erwärmt. Um zu überprüfen, ob man neben Sauerstoff auch Kohlenstoffdioxid freisetzt, leitet man etwas Gas pneumatisch in ein Reagenzglas um und führt die Glimmspanprobe durch. Dann spritzt man den Rest des aufgefangenen Gases mithilfe einer flexiblen Kunststoffkanüle durch wenige Milliliter Kalkwasser. Prinzipiell kann man durch Überleiten über heißes Kupfer oder Eisen den freigesetzten Sauerstoff auch quantitativ erfassen. Wie viel Sauerstoff löst sich in Wasser? Sehr leicht kann man auch ohne Glasgeräte herausfinden, wie viel Sauerstoff sich bei Raumtemperatur und Normaldruck in einer vorgegebenen Menge Wasser löst. Dazu werden zwei Spritzen gasdicht miteinander verbunden. In die eine füllt man 40 Milliliter abgekochtes und auf Zimmertemperatur abgekühltes Wasser, in die andere im Überschuss Sauerstoff. Das Gas wird solange durch das Wasser gedrückt, bis sich kein weiteres löst. Verblüfft stellen die Schülerinnen und Schüler fest, dass dies in der Regel nur ein Milliliter ist. Damit wird die Aussage, dass in der Flasche 15-mal mehr Sauerstoff als in normalem Wasser enthalten sind, zugleich begreifbar und hinterfragt. Die Ergebnisse werden vorgestellt und festgehalten. Um wieder auf das Eingangsproblem zurückzukommen ("Wie ist die Werbeaussage zum ?Powergetränk' zu bewerten?"), kann man zum Vergleich ausrechnen, wie viel Sauerstoff man mit einem tiefen Atemzug aufnehmen kann. Vereinfachend geht man von einem maximalen Lungenvolumen von fünf Litern und einem Sauerstoffanteil in der Atemluft von 20 Prozent aus. Basierend darauf kann der mögliche Wirkungsgrad des Powergetränks bezüglich der Sauerstoffversorgung des Organismus über den Verdauungstrakt eingeschätzt, und auf die Frage hingelenkt werden, ob sich der Kauf des Getränkes aufgrund des versprochenen Sauerstoffgehaltes überhaupt "auszahlen" kann. Um den Slogan "Der Powerstoff mit Sauerstoff" weiter zu hinterfragen bietet es sich auch an, im Internet die Informationen des Getränkeanbieters mit seriösen Aussagen zu vergleichen (im Unterricht oder als Hausaufgabe). Zum Abschluss kann den Schülerinnen und Schülern die Frage gestellt werden, welche Auswirkungen die gefundenen Ergebnisse auf ihr Verbraucherverhaltens haben werden. Bei der Herleitung des für viele Sachverhalte grundlegenden Prinzips von Le Chatelier steht zunächst die Frage im Mittelpunkt, welche Parameter die Lage eines dynamischen Gleichgewichts beeinflussen. Herkömmlicherweise greift man in der Schule auf Versuche mit Stickstoffdioxid oder Kobaltchlorid zurück, die aufgrund der toxischen beziehungsweise kanzerogenen Eigenschaften nicht von den Schülerinnen und Schülern durchzuführen sind. In dieser Unterrichtseinheit werden die Möglichkeiten zur Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts am Kontext Kohlensäure eingeführt. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten dabei die meisten Versuche mit einfachen Plastikmaterialien aus der Medizintechnik völlig eigenständig (unter der Voraussetzung, dass sie mit dem Einsatz medizinischer Spritzentechnik im Chemieunterricht vertraut sind). Im Rahmen dieser als "Egg Race" bezeichneten Unterrichtsform können die Lernenden Experimente selbstständig entwickeln und so eigene Wege finden. Egg Races und Robinsonaden - kreatives Experimentieren Allgemeine Informationen und verschiedene Egg-Race-Ideen für den Chemieunterricht auf der Website des Autors. Spritzentechnik "ChemZ" Unterrichtsideen und Informationen zu der hier eingesetzten Spritzentechnik auf der Website des Autors. Filme zur Spritzentechnik und zum Kohlenstoffdioxid Videos zum Umgang mit medizinischer Spritzentechnik für Ungeübte (Lehrkräfte, Schülerinnen und Schüler) auf der Website des Autors. 1. Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid unter Normalbedingungen Der Einfluss von Druck und Temperatur auf die Löslichkeit von Gasen ist den meisten Schülerinnen und Schülern prinzipiell vertraut - zum Beispiel über Sodastreamer oder aufgewärmte Sprudelflaschen im Sommer. Was noch fehlt, ist eine quantitative Erfassung dieser Faktoren. Ausgehend vom Sprudelwasser wird die Frage aufgeworfen, wie viel Kohlenstoffdioxid sich in Wasser lösen kann. Mithilfe eines einfachen Versuchs untersuchen die Schülerinnen und Schüler dies zunächst unter Standardbedingungen (CO2_le_chatelier.pdf, Versuch 1). Die in den Schülerversuchen ermittelten Ergebnisse liegen in der Regel bei 20 bis 22 Milliliter gelöstem Kohlenstoffdioxid pro 25 Milliliter Wasser und damit nahe am Literaturwert. Die Ergebnissicherung beinhaltet zugleich die Frage, was beim Lösen passiert. Wenn man dazu die entsprechenden Reaktionsgleichungen festhält, lässt sich im Anschluss diskutieren, welche Parameter das Gleichgewicht beeinflussen könnten. Aufbauend auf Alltagserfahrungen mündet die Hypothesenbildung (Temperatur, Druck, pH-Wert) in weitere Versuche, die mit medizinischer Spritzentechnik durchgeführt werden können (CO2_le_chatelier.pdf, Versuche 2 bis 5). 2. Einfluss der Temperatur Die Schülerinnen und Schüler erstellen mit dem aus dem ersten Experiment bekannten Versuchsaufbau eine Messreihe mit abgekochtem Wasser unterschiedlicher Temperatur. Heißes Wasser wird in einer Thermoskanne bereitgestellt und mit bereits erkaltetem gemischt, um die gewünschten Wassertemperaturen zu erhalten. Aus Sicherheitsgründen sollte das verwendete Wasser nicht heißer als 50 Grad Celsius sein! Heizungsrohrisolierungen aus dem Baumarkt, die über die Spritzen gezogen werden können, gewährleisten, dass die Wassertemperatur während des Versuchs nur um wenige Grad abnimmt. 3. Einfluss von Druck Zur Untersuchung des Einflusses von Druck gibt man etwas Sprudelwasser in eine Spritze, verschließt diese und erzeugt durch Ziehen des Stempels einen Unterdruck. Etwas weiter geht die Variante mit Indikator (Unisol 113 für pH 1 bis 13, steht in den meisten Schullaboren zur Verfügung). Dazu wird eine Spritze wie folgt präpariert: Man zieht den Stempel maximal heraus und durchbohrt ihn mit einem erhitzten Nagel. Später wird der Nagel dann als "Riegel" benutzt, um den Stempel bei Unterdruck zu fixieren (siehe Grafik im Arbeitsblatt CO2_le_chatelier.pdf). Danach zieht man in diese Spritze zehn Milliliter abgekochtes Wasser mit Indikator (wenig) und sprudelt Kohlenstoffdioxid durch das Wasser, bis die Farbe gerade nach gelb umschlägt (etwa fünf Milliliter). Überschüssiges Kohlenstoffdioxid wird verworfen, und die Flüssigkeit auf zwei Spritzen verteilt. Beide Spritzen werden verschlossen. Eine dient später dem Farbvergleich. Der Stempel der präparierten Spritze wird maximal herausgezogen (Erzeugung eines Unterdrucks) und fixiert. Die Lösung wird geschüttelt. Zu beobachten ist das Ausperlen von Gas sowie ein deutlicher Farbwechsel, der auf eine Erhöhung des pH-Wertes von etwa 3 auf 5 zurückgeführt werden kann. Die Schülerinnen und Schüler schlagen bei der Untersuchung des Einflusses von Druck in der Regel zunächst vor, per Überdruck eine größere Löslichkeit des Gases zu erreichen. Die damit einhergehende pH-Wert Erniedrigung solle über einen Indikator sichtbar gemacht werden. Dies lässt sich in der Praxis jedoch nicht umsetzen, so dass man den hier beschriebenen, umgekehrten Weg der Druckerniedrigung und der Beobachtung von ausperlendem Gas wählen sollte. 4. Einfluss des pH-Wertes Auch in dieser Versuchsreihe wird mit abgekochtem Wasser gearbeitet, das durch Zugabe von Natronlauge/Salzsäure leicht sauer/alkalisch gemacht wurde. Man kann 0,1 bis 1-molare Lösungen verwenden. In 1-molarer Natronlauge löst sich mehr als zweieinhalb Mal soviel Kohlenstoffdioxid wie in abgekochtem Wasser. Auch wenn die Gefahr der Verätzung bei 0,1-molaren Lösungen auch sehr gering ist, müssen - wie bei allen Versuchen - die Sicherheitsvorschriften beachtet werden. Sollten Sie sich für den Einsatz höher konzentrierter Lösungen mit deutlicheren Ergebnissen entscheiden, müssen die Schülerinnen und Schüler insbesondere bei der Verwendung der Natronlauge auf die Verätzungsgefahr hingewiesen werden. 5. Gelöste Stoffe Wenn die Zeit reicht, können die Schülerinnen und Schüler auch noch den Einfluss gelöster Stoffe auf die Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid in Wasser untersuchen. Dabei bietet es sich an, eine Messreihe mit verschieden konzentrierten Kochsalzlösungen durchzuführen. Wenn die Schülerinnen und Schüler im Umgang mit medizinischer Spritzentechnik noch nicht geübt und der Egg-Race-Unterrichtsform noch nicht verraut sind, können sie "klassisch" mit Versuchsanleitungen versorgt oder unterstützt werden. Im Anschluss an die Sicherung der Ergebnisse erfolgt eine Verallgemeinerung. Anknüpfungspunkte bietet der Kalkkreislauf in Natur und Technik, der außerdem als Klausuraufgabe denkbar wäre. Zudem kann auch auf den Einfluss der Weltmeere auf den natürlichen Kohlenstoffdioxidkreislauf und den Treibhauseffekt eingegangen werden. Einen bewährten Schlusspunkt des Themas stellt die Untersuchung des vielen Schülerinnen und Schülern bekannten "Powergetränks Active O2" dar. Wie in den Ausführungen zur Bearbeitung des Themas in Klasse 9 und 10: Was ist dran am "Powergetränk"? beschrieben, können die Lernenden auch hier mithilfe medizinischer Spritzentechnik völlig eigenständig ermitteln, wie viel Gas in einer Getränkeflasche gelöst ist und wie viel Sauerstoff sich unter Normalbedingungen in Wasser löst. Die im Chemieunterricht sich selten bietende Gelegenheit des Transfers von Vorwissen zur kritischen Hinterfragung von Werbeaussagen sollte auf jeden Fall genutzt werden.

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen Stoffgemische und lernen die Begriffe „Reinstoff“ und „Stoffgemisch“ kennen. Sie werden zum eigenständigen experimentellen Erforschen naturwissenschaftlicher Phänomene ermuntert. Mit dieser Unterrichtseinheit sollen Schülerinnen und Schüler dazu befähigt werden, naturwissenschaftliche Projekte weitgehend selbstständig durchführen zu können. Die Lernenden untersuchen verschiedene Stoffgemische in praktischen Experimenten. Dabei werden sie vor das Problem gestellt ein vorliegendes Stoffgemisch in seine Bestandteile zu zerlegen. Die Schülerinnen und Schüler erhalten die geeigneten Gerätschaften und dürfen dann ausprobieren. Begonnen wird mit der einfachen Auslese, gefolgt von Filtrieren und Trennen mit einem Magnete, dabei steigert sich nach und nach der Schwierigkeitsgrad. Im letzten Schritt experimentieren die Kinder selbst mit Reagenzglas und Brenner, um ein Gemisch zu erhitzen und es auf diese Weise in seine Bestandteile zu trennen. Entstanden ist diese Unterrichtseinheit im Rahmen der Initiative "Naturwissenschaftliche Erlebnistage" mit jährlich stattfindenden Präsentationstagen. Die Schülerinnen und Schüler können sich allein oder in Gruppen mit dem Thema beschäftigen, wobei die Gruppenarbeit bevorzugt werden sollte. Es bietet sich an, dass die Lernenden im Anschluss an ihre eigene Durchführung als Experten für andere auftreten. Zur Dokumentation erstellen sie einfache, übersichtliche Plakate, die den Versuchsablauf zeigen und mit Bildern illustrieren. Die Versuche führen sie dann mit anderen Schülerinnen und Schülern, die die Versuche noch nicht kennen, gemeinsam durch. Für diese Präsentation eignet sich der Rahmen der Naturwissenschaftlichen Erlebnistage. Hinweise zur Durchführung Verschiedene Versuche zum Thema Stofftrennung, die die Schülerinnen und Schüler eigenständig durchführen können, werden erläutert. Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre naturwissenschaftlichen Kenntnisse und methodischen Fähigkeiten erweitern. anhand der angeeigneten Methoden eigene Versuche planen und durchführen. mit dem Brenner umgehen können, um Wasser von Salz zu trennen. die Versuche und Versuchsergebnisse dokumentieren und präsentieren. Thema Trennen von Stoffgemischen Autor Nicole Neumann Fach Sachkunde, Chemie, Biologie Zielgruppe Grundschule Klasse 3-4 Hauptschule Klasse 5-6 Realschule Klasse 5 Zeitraum etwa 4 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Internetzugang für die Recherche; Präsentationsprogramm wie PowerPoint oder Ähnliches Material Laborbedarf: Bechergläser, Reagenzgläser, Reagenzglashalter, Brenner, Trichter, Rundfilter, Eisenspäne, Petrischale, Siedesteinchen, Schutzbrillen; Haushaltsmaterialien: verschiedene Döschen, mehrere Haushaltssiebe, Lupe, zu siebende Substanzen (Vollkornmehl, Salz, Erdboden, Nüsse, Linsen Senfkörner, Reis und Ähnliches), Löffel, Sand, Küchenrolle; der Umgang mit dem Gasbrenner sollte vertraut sein. Dieser Versuch eignet sich, um mit den Schülerinnen und Schülern den Begriff "Reinstoff" und "Stoffgemisch" zu erläutern. Den Lernenden werden Dosen ausgeteilt, in denen sich verschiedene Hülsenfrüchte befinden: Reiskörner, Senfkörner, Linsen, Nüsse, Bohnen und so weiter. Die Schülerinnen und Schüler erhalten die Aufgabe, Ordnung in dieses "Chaos" zu bringen. Anschließend wird geklärt, nach welchen Kriterien die Kinder sortiert haben. Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten. Manche von ihnen sortieren zum Beispiel nach Farbe oder Größe. Wichtig ist, dass die Lösungen nicht falsch sind. Die Lernenden sollen letztlich aber den Unterschied zwischen Stoffgemisch und Reinstoff verstehen. Reinstoff Einheitliche Stoffe, die nicht mit anderen Stoffen gemischt sind, nennt man "Reinstoffe". Sie bestehen aus gleichen Teilchen. Stoffgemisch Ein Stoffgemisch besteht aus verschiedenen Reinstoffen. Ein Stoffgemisch ist nicht einheitlich. Zunächst erhalten die Schülerinnen und Schüler die Aufgabe, das Mehl mit einer Lupe zu betrachten, um die einzelnen Stoffe, die vielleicht mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind, zu identifizieren. Anschließend sollen sie selbstständig das Vollkornmehl in Schrot und Mehl trennen. Die Bodenprobe wird in einem Becherglas mit Wasser vermischt und mit dem Löffel umgerührt. Die Lernenden setzten den Trichter auf den Erlenmeyerkolben und setzten den Rundfilter ein. Langsam gießen die Schülerinnen und Schüler das Schmutzwasser in den Filter. Der Vorgang kann nach Bedarf wiederholt werden. Die Kinder erhalten eine Petrischale, die ein Sand-Eisenspäne-Gemisch enthält. Mithilfe des Magneten sollen die Schülerinnen und Schüler nun das Gemisch trennen. Achtung: Unbedingt den Magneten mit einem Küchentuch einwickeln lassen, da sich die feinen Eisenspäne nur schwer bis gar nicht vom Magneten lösen und dieser unbrauchbar wird! Die Lernenden erhalten die Salz-Wasser-Lösung und überlegen, wie sie dieses Gemisch trennen können. Dazu erhalten sie die im rechten Kasten angegebenen Materialien. In das Reagenzglas werden Siedesteinchen gegeben, damit das Wasser nicht so leicht aus dem Reagenzglas spritzt. Die Schülerinnen und Schüler setzten sich Schutzbrillen auf. Während das Gemisch erhitzt wird, ist darauf zu achten, dass die Kinder das Reagenzglas leicht hin und her bewegen und die Öffnung nie auf Personen richten, da das heiße Wasser herausspritzen kann. Das Wasser verdampft und im Reagenzglas bleibt das Salz zurück. Die Kinder können unter Anleitung der Lehrkraft überlegen, ob ihnen ein Beispiel zur Salzgewinnung dazu einfällt. In manchen Ländern nutzt man die Verdunstungskraft der Sonne und lässt Meerwasser in flachen Becken verdunsten, bis das Salz auskristallisiert, das man anschließend "erntet". Die Schülerinnen und Schüler bekommen die Aufgabe im Internet nach Informationen zum Thema "Reinstoff" und "Stoffgemisch" zu suchen. Ziel ist es, Beispiele für Reinstoffe und Stoffgemische zu finden. Außerdem sollen die Schülerinnen und Schüler recherchieren, ob sie noch weitere Trennverfahren von Stoffgemischen finden. Zur Dokumentation bietet es sich an, dass die Gruppen einfache, übersichtliche Plakate zu ihren Versuchen erstellen. Es wäre aber auch denkbar, dass die Schülerinnen und Schüler am Computer kleine PowerPoint-Präsentationen erstellen, in denen die Durchführung der Versuche in kleinen Schritten dargestellt wird. Diese Präsentationen könnten dann an Schülerinnen und Schüler einer anderen Schule weitergeleitet werden. Mithilfe einer Plattform wie lo-net² können sich die Lernenden der beiden Schulen austauschen und über ihre Erfahrungen berichten.

Die Schülerinnen und Schüler lernen, Besucherinnen und Besucher im Unternehmen professionell zu empfangen. Sie üben typische höfliche Redewendungen, Small Talk, Identitätsprüfung, Getränke anbieten, Wegbeschreibungen geben und Besucherinnen und Besucher sicher zum Meeting Room zu begleiten. Durch Videoanalyse, interaktive Übungen, Rollenspiele und eine schriftliche Visitor Information Note trainieren sie praxisnahe Kommunikation, die in nahezu jedem kaufmännischen Beruf benötigt wird. Die Unterrichtseinheit vermittelt zentrale Kompetenzen für die professionelle Besucherbetreuung im Unternehmen. Im Mittelpunkt stehen: höfliche Begrüßung und Empfangssprache Small Talk in beruflichen Kontexten Identitäts- und Terminprüfung Serviceorientierung (Getränke, Wartebereich, Unterstützung) Giving directions (to the meeting room / office) professionelles Auftreten und Unternehmensrepräsentation Die Lernenden analysieren ein authentisches Video, identifizieren typische Formulierungen und üben diese in angeleiteten Dialogen und realitätsnahen Rollenspielen. Darüber hinaus schreiben sie eine "Visitor Information Note" – eine der häufigsten schriftlichen Tätigkeiten im Empfangsbereich. Ziel ist es, die Lernenden in die Lage zu versetzen, Besuchersituationen souverän zu meistern, höflich und sicher zu kommunizieren sowie das Unternehmen angemessen zu vertreten. Das relevante Fachvokabular wird systematisch aufgebaut, gefestigt und direkt angewendet. Durch Methodenvielfalt und praxisnahe Szenarien entsteht ein handlungsorientiertes Lernsetting mit hohem Berufsbezug, das langfristige kommunikative Routinen etabliert. Besuchende professionell zu empfangen ist eine Kernkompetenz im kaufmännischen Berufsalltag – unabhängig davon, ob die Lernenden später im Autohaus, im Büro, im Kundendienst, im Empfangsbereich, in der Verwaltung oder im Vertrieb tätig sind. Die Unterrichtseinheit greift diese Realität auf und verbindet sprachliche Grundlagen mit typischen Kommunikationsanforderungen im Beruf. Mindmapping aktiviert Vorwissen, baut Berührungsängste ab und verankert den Bezug zum Arbeitsalltag. Ein authentisches Video modelliert Besuchersituationen; Lernende erkennen wiederkehrende Phrasen und Abläufe (Begrüßung, Small Talk, Orientierung), erhalten auditiven Input und stärken Hörverstehen sowie situatives Lernen. In guided dialogues und Rollenspielen wird das Gelernte angewendet; der Wechsel zwischen Receptionist und Visitor fördert Perspektivenwechsel und Serviceorientierung. Schriftlich trainieren sie mit der Visitor Information Note eine typische Büroaufgabe. Binnendifferenzierung: schwächere Lernende erhalten Stützen (Lücken, Satzanfänge, Phrasen), stärkere erweitern Small Talk, improvisieren und nutzen komplexere Strukturen. Die Methodenvielfalt aus Videoarbeit, Dialogtraining, Quiz, Rollenspiel und Schreiben adressiert unterschiedliche Lerntypen und hält Motivation hoch. Vorbereitung: Video-Link testen, Materialien kopieren, QR-Codes und Rollenkarten bereitstellen, gegebenenfalls einen kleinen Reception Desk simulieren. Die Einheit verbindet situatives Lernen, aktives Sprechen und schriftliche Rückmeldung – und stärkt nachhaltig berufliche Handlungskompetenz. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler … empfangen Besuchende professionell und wenden typische Empfangs- und Small-Talk-Phrasen sicher an. überprüfen Termine und Identitäten korrekt. verfassen kurze, präzise Visitor Information Notes. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler … nutzen Videos, QR-Codes und digitale Übungsformate. erstellen Dialoge und Notizen strukturiert und mediengestützt. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler … arbeiten kooperativ in Paar- und Gruppenarbeit. reflektieren ihr Auftreten. geben und erhalten konstruktives Feedback.

Nach den Anschlägen vom 11. September 2001 rückte der von den USA angestoßene "Kampf gegen den Terror" in den Mittelpunkt der politischen Debatten. Viele Länder haben seitdem die Überwachungsmaßnahmen verstärkt oder verschärft.Nicht nur in Deutschland befürchten Kritiker und Datenschützer, dass die Schreckensvisionen eines totalitären Überwachungs- und Präventionsstaates, wie sie George Orwell schon 1949 in seinem Zukunftsroman "1984" aufgezeigt hat, immer mehr zur Realität werden könnten. Dort hält ein fiktiver Staatschef, der "Große Bruder" ("Big Brother"), die Bevölkerung in ständiger Angst und schränkt deswegen die Bürgerrechte rigoros ein. Die permanente Überwachung der Menschen durch die Gedankenpolizei und eine weit entwickelte Informationstechnik sichern seine Macht. Einige dieser Maßnahmen, wie die Kameraüberwachung von öffentlichen Plätzen, sind inzwischen auch bei uns Realität geworden. Noch beschränken die Gesetze die grenzenlose Überwachung aller Bürger oder die uneingeschränkte Nutzung von Daten, die bei genehmigten Überwachungsmaßnahmen gewonnenen wurden.Die Schülerinnen und Schüler sollen die Entwicklung und ihre Tendenzen, insbesondere die Themen Datenspeicherung und Online-Durchsuchung, nachvollziehen und die zentralen Positionen vergleichen können. die Rechts- und Gesetzeslage zum Thema bearbeiten und diskutieren. das Verhältnis von persönlicher Freiheit und staatlichem Sicherheitsdenken reflektieren, um einen eigenen Standpunkt zur Diskussion zu gewinnen. Aktionen im Internet zum Thema bewerten. das Internet als Informations- und Recherchemedium nutzen. Thema Der Staat überwacht seine Bürger. Wird Orwells Vision Realität? Autor Michael Bornkessel Fach Politik, Sozialwissenschaften Zielgruppe Sek I und II, ab Klasse 9 Zeitaufwand je nach Intensität und Schwerpunktsetzung 2-4 Stunden Medien je ein Computer mit Internetnutzung für zwei Schülerinnen und Schüler Die technischen Möglichkeiten der Überwachung wurden weiterentwickelt und es sind andere Kommunikationsformen in das Visier der staatlichen Sicherheitsbehörden geraten. Derzeit diskutiert die Öffentlichkeit vor allem über zwei Vorhaben: Die Umsetzung der EU-Richtlinie zur sogenannten Vorratsdatenspeicherung in Deutschland und die Pläne von Innenminister Wolfgang Schäuble, die heimliche Online-Durchsuchung von Computern zu erlauben. Die folgenden Seiten informieren über die Rechtslage, blicken kurz zurück und nehmen dann die aktuellen Diskussionen auf. Das Grundgesetz und der "Große Lauschangriff" Hier finden sie Hintergrundinformationen zur Rechtslage und einen Rückblick auf den "Großen Lauschangriff". Die Vorratsdatenspeicherung Die umstrittene Richtlinie über die Vorratsdatenspeicherung soll die Speicherung von personenbezogenen Daten für eine spätere Verarbeitung erweitern. Die Online-Durchsuchung Der heimliche staatliche Zugriff auf Daten, die auf einem Computer gespeichert sind, steht zur Diskussion. Das Brief-, Post- und Fernmeldegeheimnis In Deutschland garantiert das Grundgesetz in Artikel 10, Absatz 1, dass das Briefgeheimnis sowie das Post- und Fernmeldegeheimnis "unverletzlich" sind. Das heißt, der Staat darf sich eigentlich nicht dafür interessieren, was sich seine Bürger am Telefon erzählen oder in Briefen schreiben. Allerdings schränkt Absatz 2 diese Freiheit wieder ein, denn durch Gesetze können entsprechende "Beschränkungen" angeordnet werden. Zudem müssen die Betroffenen, wenn "die Beschränkung dem Schutze der freiheitlichen demokratischen Grundordnung oder des Bestandes oder der Sicherung des Bundes oder eines Landes" dient, nicht darüber informiert werden, dass die staatlichen Behörden sie überwachen. Das informelle Selbstbestimmungsrecht im "Volkszählungsurteil" Über das Grundgesetz hinaus hat sich das Recht auf informationelle Selbstbestimmung entwickelt: Im Jahr 1983 hat das Bundesverfassungsgericht (BVerfG) im sogenannten Volkszählungsurteil das informationelle Selbstbestimmungsrecht als Grundrecht anerkannt. Das heißt, jeder Bürger hat das Recht, grundsätzlich selbst über die Preisgabe und Verwendung seiner personenbezogenen Daten zu bestimmen. Einschränkungen dieses Rechts sind nur im überwiegenden Allgemeininteresse zulässig. Sie bedürfen einer verfassungsgemäßen gesetzlichen Grundlage, bei der der Gesetzgeber ferner den Grundsatz der Verhältnismäßigkeit zu beachten habe. Das „Volkszählungsurteil“ Das Urteil des Ersten Senats des Bundesverfassungsgerichts vom 15. Dezember 1983. Die politische Debatte und die Gesetzesänderung Bereits Mitte der 1990-er Jahre begann die politische Debatte um den "Großen Lauschangriff", das heißt um das staatliche Abhören von Gesprächen und die Beobachtung einer Wohnung zu Zwecken der Strafverfolgung, insbesondere um Straftäter aus dem Bereich der organisierten Kriminalität besser verfolgen zu können. Dazu hatte die damalige Bundesregierung aus CDU/CSU und FDP ein "Gesetz zur Verbesserung der Bekämpfung der Organisierten Kriminalität" erarbeitet, das den Artikel 13 des Grundgesetzes und die Strafprozessordnung (StPO) maßgeblich veränderte. Die Beanstandung durch das Bundesverfassungsgericht Am 3. März 2004 entschied das Bundesverfassungsgericht, dass große Teile des Gesetzes gegen die Menschenwürde verstoßen und deshalb verfassungswidrig sind. Während das BVerfG die Grundgesetzänderung nicht beanstande, erklärten die Richter zahlreiche Ausführungsbestimmungen der Strafprozessordnung für nicht verfassungskonform: Beispielsweise dürfe die Überwachung nur noch bei dem Verdacht auf besonders schwere Straftaten angeordnet oder Gespräche zwischen engen Angehörigen nur noch dann abgehört werden, wenn alle Beteiligten verdächtig sind und das Gespräch strafrechtlich relevanten Inhalt hat. Die Europäische Richtlinie Sinn der EU-Richtlinie über die Vorratsdatenspeicherung ist, dass die unterschiedlichen nationalen Vorschriften in den 27 EU-Mitgliedstaaten zur Speicherung von Telekommunikationsdaten vereinheitlicht werden sollen. Damit will man sicherstellen, dass die Daten für einen bestimmten Zeitraum zum Zweck der Ermittlung und Verfolgung von schweren Straftaten aufbewahrt werden. Die 27 EU-Staaten müssen die von den EU-Organen verabschiedete Richtlinie nun in nationales Recht umsetzen. Die Umsetzung in Deutschland Die deutsche Bundesregierung hat dazu im April 2007 den Entwurf eines "Gesetzes zur Neuregelung der Telekommunikationsüberwachung und anderer verdeckter Ermittlungsmethoden" auf den Weg gebracht, in dem auch die Regelungen zur Umsetzung der Vorratsdatenspeicherungs-Richtlinie enthalten sind. Der Bundestag soll das Gesetz spätestens im Herbst 2007 verabschieden, so dass es zum 1. Januar 2008 in Kraft treten kann. Was wird gespeichert? Der Gesetzentwurf sieht vor, dass Anbieter von Telefondiensten (einschließlich Mobilfunk- und Internet-Telefondiensten) unter anderem die Rufnummer des anrufenden und des angerufenen Anschlusses sowie den Beginn und das Ende der Verbindung speichern müssen. Anbieter von eMail-Diensten müssen beispielsweise die Kennung des elektronischen Postfachs und die Internetprotokoll-Adresse (IP-Adresse) des Absenders sowie die Kennung des elektronischen Postfachs jedes Empfängers der Nachricht speichern. Die Anbieter von Internetzugangsdiensten müssen unter anderem die dem Teilnehmer für eine Internetnutzung zugewiesene Internetprotokoll-Adresse sichern. Auf diese Daten sollen die Sicherheitsbehörden, insbesondere Polizei und Staatsanwaltschaft, nach dem neuen Artikel 113b des Telekommunikationsgesetzes zugreifen dürfen, aber nur zur Verfolgung von Straftaten, zur Abwehr von erheblichen Gefahren für die öffentliche Sicherheit oder zur Erfüllung der gesetzlichen Aufgaben der Verfassungsschutzbehörden des Bundes und der Länder, des Bundesnachrichtendienstes und des Militärischen Abschirmdienstes. Am 6. Juli 2007 beriet der Bundestag in erster Lesung über das "Gesetz zur Neuregelung der Telekommunikationsüberwachung und anderer verdeckter Ermittlungsmethoden". Alfred Hartenbach (SPD), Parlamentarischer Staatssekretär im Justizministerium, stellte in seiner Rede heraus, dass die Telekommunikationsunternehmen schon heute Verbindungsdaten speichern, da sie nachweisen müssen, dass sie die Leistungen, die sie in Rechnung stellen, auch erbracht haben. "Seit jeher können die Strafverfolgungsbehörden diese Verbindungsdaten abfragen. Die neue Speicherpflicht brauchen wir, weil viele TK-Unternehmen immer mehr zu Flatrates übergehen und deshalb immer weniger Verbindungsdaten speichern." Anfragen der Strafverfolgungsbehörden liefen daher ins Leere. Zudem machte er deutlich, dass Verbindungsdaten keine Inhaltsdaten seien. Gesprächsinhalte würden zu keinem Zeitpunkt gespeichert, auch keine Angaben über besuchte Websites. "Wir können auf die Telekommunikationsüberwachung und auf andere verdeckte Ermittlungsmaßnahmen nicht verzichten", betonte Hartenbach. Aus den Reihen der Opposition kommt heftige Kritik an den Plänen der Bundesregierung. Malte Spitz, Mitglied im Bundesvorstand von Bündnis 90/Die Grünen, betont in einer Pressemitteilung, dass dies ein "Gesetz zum Abbau von Bürgerrechten im digitalen Zeitalter" sei. Die Vorratsdatenspeicherung, die strenger als notwendig nach der europäischen Richtlinie mit in dem Gesetz umgesetzt werden solle, sei verfassungsrechtlich nicht tragbar. "Jegliche Kommunikationsdaten, die beim surfen, mailen, telefonieren mit dem Festnetzapparat oder dem Handy erhoben werden, müssen jetzt gespeichert und bei Anfragen schnell zur Verfügung gestellt werden." Die Speicherung erfolge ohne Verdacht bei allen 82 Millionen Menschen in Deutschland, geschützte Berufe wie Ärzte, Seelsorger oder Journalisten würden nicht ausgenommen. Die Daten sollen nicht nur zur Verfolgung von schweren Straftaten benutzt werden, sondern auch zur Gefahrenabwehr. "Jede und jeder, die dann zum falschen Zeitpunkt aus einer bestimmten Straße einen Handyanruf tätigen oder SMS verschicken, werden dann ganz schnell zu potentiellen Terror-Verdächtigen", befürchtet Spitz. Arbeitskreis Vorratsdatenspeicherung: Stoppt die Vorratsdatenspeicherung Die Webseite des "AK Vorrat" bietet umfassende Informationen und koordiniert den Protest gegen die geplante Vollprotokollierung der Telekommunikation. Ob man die sogenannte "Online-Durchsuchung" von Computern mit Überwachungsmaßnahmen wie dem "Großen Lauschangriff" oder dem Abhören von Telefongesprächen vergleichen kann, darüber debattieren nicht nur Juristen. Nach Presseberichten sollen erste Online-Durchsuchungen bereits seit 2005 aufgrund einer geheimen Dienstanweisung des damaligen Innenministers Otto Schily (SPD) durchgeführt worden sein, allerdings als geheimdienstliche Maßnahme. Ein verändertes Verfassungsschutzgesetz in NRW In Nordrhein-Westfalen hat das Landesparlament Ende Dezember 2006 eine Änderung des Verfassungsschutzgesetzes beschlossen. Seitdem darf der NRW-Verfassungsschutz zur Terrorbekämpfung, ohne richterliche Zustimmung und nachträgliche Überprüfung oder Information des Betroffenen, verdeckt auf "Festplatten" und andere "informationstechnische Systeme" im Internet zugreifen, also heimliche Online-Durchsuchungen durchführen. Allerdings haben verschiedene Personen, unter anderem der ehemalige Bundesinnenminister Gerhart Baum (FDP), das Bundesverfassungsgericht angerufen. Nun wird das BVerfG im Oktober 2007 darüber entscheiden, ob die nordrhein-westfälische Regelung verfassungswidrig ist. Verdeckter Zugriff nach Strafprozessordnung ungültig Für den Bereich der Strafverfolgung hat bereits der Bundesgerichtshof durch ein Urteil vom 31. Januar 2007 entschieden, dass die heimliche Durchsuchung der im Computer eines Beschuldigten gespeicherten Dateien mit Hilfe eines Programms, das ohne Wissen des Betroffenen aufgespielt wurde - also eine verdeckte Online-Durchsuchung - nach der derzeit geltenden Strafprozessordnung unzulässig sei. Es fehle an der für einen solchen Eingriff erforderlichen "Ermächtigungsgrundlage". Innenminister Wolfgang Schäuble (CDU) drängt darauf, diese Rechtsgrundlage zu schaffen und so Online-Durchsuchungen zu ermöglichen. Dazu will er eine entsprechende Passage in die Neufassung des sogenannten BKA-Gesetzes ("Gesetz über das Bundeskriminalamt und die Zusammenarbeit des Bundes und der Länder in kriminalpolizeilichen Angelegenheiten"), in dem unter anderem die Aufgaben und Kompetenzen des Bundeskriminalamtes definiert sind, einarbeiten. Allerdings ist sein Vorhaben heftig umstritten, selbst innerhalb der Regierungskoalition. Das Innenministerium veröffentlichte nach dem Urteil des Bundesgerichtshof eine Pressemitteilung, in der Wolfgang Schäuble hervorhob, dass es aus ermittlungstaktischen Gründen unerlässlich sei, "dass die Strafverfolgungsbehörden die Möglichkeit haben, eine Online-Durchsuchung nach entsprechender richterlicher Anordnung verdeckt durchführen können." Hierdurch könne regelmäßig wichtige weitere Ermittlungsansätze gewonnen werden. Durch eine zeitnahe Anpassung der Strafprozessordnung müsse eine Rechtsgrundlage für solche Ermittlungsmöglichkeiten geschaffen werden, forderte Schäuble. In einem Interview mit der Berliner Zeitung betonte Justizministerin Brigitte Zypries, dass heimliche Online-Durchsuchungen ein extremer Eingriff in die Privatsphäre seien. "Bevor dieses Ermittlungsinstrument eingeführt wird, müssen die technischen Möglichkeiten, deren Folgen und die verfassungsrechtlichen Voraussetzungen geklärt werden", sagte Zypries. Es müsse auch geprüft werden, wie Dritte geschützt werden können. "Was geschieht beispielsweise, wenn das Bundeskriminalamt einen Trojaner in einem Computer platziert, der mit einem Krankenhaus verbunden ist? Kann die Polizei dann sämtliche Krankenakten einsehen?" Der politische Gegner macht ebenfalls mobil: Bündnis 90/Die Grünen haben eine Webseite eingerichtet, auf der man eine Animation herunterladen kann. Nach dem Start "schnüffelt" der Kopf von Innenminister Schäuble an den verschiedenen Elementen auf dem Desktop des heimischen Computers. Damit wollen sie vor seinen Plänen zur Online-Überwachung warnen und darauf aufmerksam machen, was es für jeden Einzelnen bedeuten kann, wenn der Innenminister seine Pläne zu Online-Durchsuchungen umsetzen kann: Private Festplatten werden dann zum Freiraum der Sicherheitsbehörden, da sie diese unbemerkt durchforsten können. Es drohe der "gläserne Bürger", in dessen Privatsphäre der Staat leicht eindringen und unbemerkt persönliche Informationen abrufen könne.

Compton-Effekt, de-Broglie-Wellen und ihr Nachweis von Davisson und Germer zeigen, dass quantenphysikalische Vorgänge in entsprechenden Versuchen exakt abgeleitet werden können. Aufgrund der in dieser Unterrichtseinheit vermittelten Ergebnisse aus historischen Versuchen können die Schülerinnen und Schüler nachvollziehen, dass Welle-und Teilcheneigenschaften von Quantenobjekten mit Formeln beschrieben werden können, die einen realen Hintergrund haben. Die großen Entdeckungen zu Anfang des 20. Jahrhunderts wie Fotoeffekt (Albert Einstein), Compton-Effekt (Arthur Compton), Materiewellen (Louis de Broglie) und das Davisson-Germer-Experiment brachten Licht ins Dunkel rund um die Hypothesen zur noch jungen Quantenphysik . Mit den experimentell erbrachten Bestätigungen konnte gezeigt werden, dass die aufgestellten Theorien zum Welle-Teilchen-Dualismus die Realität beschreiben und somit ein Grundprinzip der Natur darstellen. Bei der (unterrichtlichten) Herleitung des Compton-Effektes zur Bestätigung des Wellen- und Teilchencharakters bei der Streuung von Lichtteilchen (Photonen) wird man sich genauso wie bei der Verallgemeinerung des Wellen- und Teilchencharakters auf alle Teilchen, die eine Ruhemasse haben, in erster Linie auf theoretische Ableitungen mithilfe von Animationen, Videos und entsprechenden Abbildungen beschränken müssen. Entsprechende Schulversuche (bis auf einfache Stoßversuche mit Kugeln) stehen in der Regel nicht zur Verfügung. Compton-Effekt und Materiewelle in der Quantenphysik Die Lernenden wissen bereits, dass es sich bei der Quantenphysik um einen Bereich der Physik handelt, der sich als ein Naturgesetz darstellt, das sich dem direkten Verständnis entzieht. Aufgrund der in dieser Unterrichtseinheit vermittelten Ergebnisse aus historischen Versuchen können die Schülerinnen und Schüler aber nun verstehen, dass Welle-und Teilcheneigenschaften von Quantenobjekten mit Formeln beschrieben werden können, die einen realen Hintergrund haben. Compton-Effekt, de-Broglie-Wellen und ihr Nachweis von Davisson und Germer zeigen, dass quantenphysikalische Vorgänge in der Mikrophysik kein Hokuspokus sind, sondern in entsprechenden Versuchen exakt abgeleitet werden können. Vorkenntnisse Vorkenntnisse sind mittlerweile vorhanden: Wellen- und Teilcheneigenschaften schließen sich nicht aus, sondern zeigen ihr naturgegebenes Verhalten je nach Versuchsanordnung und entsprechender Auswertung. Methodische Analyse Bei der Vermittlung des Stoffes sollte man sich auf anschauliche Darstellungen und/oder Animationen sowie auf gut nachvollziehbare Grundversuche beschränken – gegebenenfalls kann auch das Internet seinen Beitrag mit entsprechenden Beispielen und Erklärungen leisten. Bei der Fragen- und Aufgabenstellung sollte man darauf achten, dass man den Schwierigkeitsgrad zunächst einfach und anschaulich hält. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Compton-Effekt und Materiewellen beschreiben und mit entsprechenden Formeln Berechnungen anstellen. kennen die Unterschiede bei der Anwendung von Gesetzmäßigkeiten zwischen Quantenobjekten und makroskopischen Teilchen und Körpern. wissen, wie man die Quantenphysik in Relation zu unserem Alltagserleben einordnen muss. 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 auseinandersetzen und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern, Freunden etc. wertfrei diskutieren zu können.

Fast alle nutzen bei der Texterstellung am Computer die automatische Korrekturhilfe eines Textverarbeitungsprogramms wie Microsoft Word. Doch kann man sich nicht immer auf diese Hilfe verlassen.Es lohnt sich, besser zu sein als Word. In dieser Unterrichtseinheit geht es um die Beurteilung und Änderung eines zu versendenden Mandantenbriefes durch Erprobung der Rechtschreib- und Grammatikkorrektur, Silbentrennung und Synonymsuche.Die gezielte Anwendung der Word-Komponente "Korrekturhilfen" ist ein wichtiges Element der Medienkompetenz. Durch die Anwendung der Rechtschreibkorrektur wird in den meisten Fällen die tägliche Arbeit im Ausbildungsbetrieb erleichtert. Dennoch müssen sich die Schülerinnen und Schüler über Probleme bei falscher Art der Handhabung und Grenzen der Einsatzmöglichkeiten im Klaren sein. Darum geht es in dieser Stunde. Unterrichtsverlauf "Korrekturhilfen" Die gezielte Anwendung der Word-Komponente ?Korrekturhilfen? ist ein wichtiges Element der Medienkompetenz. Durch die Anwendung der Rechtschreibkorrektur wird in den meisten Fällen die tägliche Arbeit im Ausbildungsbetrieb erleichtert. Dennoch müssen sich die Schülerinnen und Schüler über Probleme bei falscher Art der Handhabung und Grenzen der Einsatzmöglichkeiten im Klaren sein. Darum geht es in dieser Stunde. Die Schülerinnen und Schüler erkennen die Notwendigkeit einen fehlerfreien Brief schreiben zu können. erproben die Rechtschreib- und Grammatikprüfung, indem sie Korrekturen an einem Brief vornehmen. erproben die Silbentrennung und Synonymsuche, indem sie die Worttrennung und Suche nach Synonymen an einem Brief durchführen. vergleichen und bewerten die möglichen Korrekturhilfen, Trennung und Synonymsuche, indem sie die Handhabung und Umsetzung kritisch überprüfen. Die gesamte Unterrichtsreihe ist fallorientiert aufgebaut. Die Schüler erstellten zunächst einen eigenen Brief nach DIN 5008 für ihre eigene Steuerkanzlei. Eine Erweiterung erfolgte durch Einfügung verschiedener Gestaltungskomponenten und Formatierungen sowie die Erstellung eines Serienbriefes mit Bedingungsfeldern. Der letzte Bereich setzt den Schwerpunkt auf das Erscheinungsbild der Steuerkanzlei nach außen. In der Vorstunde wurden einige von Schülern erstellte Briefe im Hinblick auf Gestaltung, Formatierung und Orthografie analysiert. Der Einstieg der hier vorgestellten Stunde soll den Schülerinnen und Schülern einen berufsfeldbezogenen Zugang zu dem Stundenthema ermöglichen. Bei der Fehlersuche und Korrektur wird ein neuer Brieftext zur Verfügung gestellt. Korrekturen haben im Bereich Rechtschreibung, Grammatik, Silbentrennung und Synonymsuche zu erfolgen. Aus Gründen der didaktischen Reduktion wird auf die Einrichtung individueller Benutzerwörterbücher verzichtet. 1. Unterrichtseinheit (90 min) Datenaustausch zwischen Access und Word - ebenfalls eine bei Lehrer-Online veröffentlichte Unterrichtseinheit 2. Unterrichtseinheit (90 min) Einfügen von Bedingungsfeldern im Anschriftenfeld 3. Unterrichtseinheit (90 min) Verschachtelung von Bedingungsfeldern im Anschriftenfeld. 4. Unterrichtseinheit (45 min) Beurteilung eines Briefes nach Gestaltungs- und Formatierungsgesichtspunkten 5. Unterrichtseinheit (45 min) Beurteilung und Änderung eines zu versendenden Mandantenbriefes durch Erprobung der Rechtschreib- und Grammatikkorrektur, Silbentrennung und Synonymsuche

In dieser Unterrichtseinheit erkunden die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines WebQuests Kanada. Vorgegebene Webseiten und QR-Codes leiten die Lernenden bei der Suche nach Fakten über Land und Leute. Anhand einer "Interpreting-Aufgabe" vertiefen sie das Gelernte und die App Kahoot sorgt dafür, dass auch der Spaß nicht zu kurz kommt. Zwei Vorschläge zur Weiterarbeit mit Kurzvideos runden das Thema ab. Mit circa 38 Millionen Einwohnern hat Kanada nicht einmal halb so viele Einwohner wie Deutschland. Flächenmäßig ist es allerdings das zweitgrößte Land. Dies sind nur Beispiele von "fun facts about Canada" , welche die Schülerinnen und Schüler am Ende dieser Einheit kennen. Ein WebQuest ermöglicht ein selbstständiges, aber stark geführtes Arbeiten mit dem Internet. Anhand konkreter Fragestellungen und vorgegebener Webseiten werden Informationen gesucht und in die entsprechenden Arbeitsblätter eingetragen. Diese gelenkte Suche oder auch digitale Schnitzeljagd hat den Vorteil, dass die Schülerinnen und Schüler die Informationen nicht einfach über deutsche Seiten erkunden, sondern ihr Leseverständnis in der Zielsprache verbessern . Sehr konkrete Fragestellungen helfen, dass die Schülerinnen und Schüler nicht überfordert werden, da sie nie die Gesamtheit der Texte verstehen müssen, sondern immer gezielt nach bestimmten Informationen suchen. Gefunden werden sollen über das WebQuest Informationen über Canada's geography (provinces, territories, citites), people and government (population, Head of State, capital), historic facts, famous Canadians (Justin Trudeau, Elon Musk, James Cameron), Canadian symbols (flag, maple leaf, national anthem, national sport), superlatives (Canada has the longest coastline in the world!). Zur Sicherung dient eine Mediationsaufgabe (Deutsch-Englisch), in der die Schülerinnen und Schüler die erkundeten Informationen aufgreifen und in einem anderen Kontext anwenden. Sollte die technische Ausstattung (Internet, Smartphones oder Computer) vorhanden sein, so treten die Schülerinnen und Schüler am Schluss der Einheit über die App Kahoot in den Wettstreit und überprüfen spielerisch ihr neu gelerntes Wissen. Zwei Kurzvideos dienen als Abschluss und geben einen schönen Einblick in Kanada. Vorkenntnisse der Lernenden Die Schülerinnen und Schüler sollten das Suchen über eine Suchmaschine beherrschen und Webseiten mithilfe von QR-Codes öffnen können. Sprachlich sollten die Schülerinnen und Schüler in der Lage sein, einen authentischen englischen Text nach Detailinformationen zu durchforsten. Es geht hier weniger um das detaillierte Gesamtverständnis der einzelnen Texte, sondern eher um das Herausfiltern einzelner Informationen. Technische Ausstattung Entscheidend für das Gelingen der Einheit sind die technischen Voraussetzungen. Das WebQuest kann entweder im Computerraum gemacht werden, oder aber auch mithilfe der Smartphones im Klassenzimmer. Viele Schülerinnen und Schüler finden die Suche über das Smartphone mittlerweile leichter als das Suchen am PC. Um die App Kahoot nützen zu können, sollten die Schülerinnen und Schüler die App zu Hause im Vorfeld herunterladen, die Benutzung ist selbsterklärend. Während die Schülerinnen und Schüler selbst keinen Kahoot Account benötigen, muss die Lehrkraft einen solchen Account haben, um das Quiz (Canada-LO) nützen zu können. Ist die Klasse im Computerraum, so müssen die Schülerinnen und Schüler natürlich nichts herunterladen, sondern können die webbasierte Anwendung (kahoot.it) verwenden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erhalten Informationen zu verschiedenen Bereichen (Land und Leute) über Kanada. wählen Informationen aus und geben diese in einem Dialog auf Englisch wieder. üben ihr Hör- und Leseverständnis anhand unterschiedlicher authentischer Materialien. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten selbstständig und tauschen sich mit der Partnerin oder dem Partner und in der Gruppe aus. präsentieren einen Dialog in der Zielsprache vor der Klasse. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbstständig, mithilfe von Suchmaschinen zu einem vorgegebenen Thema. recherchieren selbstständig, mithilfe vorgegebener Links zu einem vorgegebenen Thema. arbeiten mit der App Kahoot.

In der Unterrichtseinheit "Virtueller Zoo-Besuch" unternehmen die Lernenden virtuell einen Ausflug mit der Klasse durch das Internet. Sie verabreden sich online, um einen Zoo oder Tierpark zu erkunden, Tiere zu beobachten sowie über Skype gemeinsam zu picknicken und üben dabei Kompetenzen wie Schreiben, Berichten, Beschreiben, Argumentieren und Sprechen. Da reale Ausflüge im Klassenverbund nicht immer umzusetzen sind, wird in der Einheit "Virtueller Zoo-Besuch" das Internet als Medium genutzt. Als Klassenlehrerin oder Klassenlehrer haben Sie die Aufgabe, mit der Klasse einen gemeinsamen Ausflug zu unternehmen. Das stärkt das Gemeinschaftsgefühl und die Teamfähigkeit. Dieses Unterrichtsmaterial für die Grundschule sowie die Sekundarstufe I eignet sich als Vorbereitung für einen Zoo-Besuch. Auch in der virtuellen Variante bietet der außerschulische Lernort Zoo viele fachliche Lerngelegenheiten, aber auch Anlässe für Austausch, Kommunikation und soziales Miteinander. An den Ausflug schließen Aufgaben und Spiele an wie zum Beispiel die Beschreibung der Tiere, Erlebnisberichte, Recherchen, Rate- und Buchstabenspiele. Damit fördert das Material neben der Erlebniserfahrung im Fach Deutsch Sprach- und Schreibkompetenzen durch Beschreibungen, Berichte, Recherchen und Sprachspiele. Darüber hinaus eignet sich das Unterrichtsmaterial für den fächerübergreifenden Einsatz mit Sachunterricht beziehungsweise Biologie. Selbstverständlich ist es daher nicht nur für das Lernen zu Hause, sondern auch für den Unterricht in der Schule sowie für eine Projektwoche geeignet. Virtueller Zoobesuch – soziale und fachliche Lerngelegenheiten im Homeschooling Wie bei "echten" Ausflügen gilt es zunächst für die Lehrkraft, die Klasse für das Ausflugsziel zu begeistern, was bei einem Zoobesuch nicht schwerfällt. Ein Probebesuch im Zoo ist unnötig, Sie sollten lediglich im Internet von Zoo zu Zoo "reisen" und sich informieren, was Sie dort erwartet. Auf manchen Arbeitsblättern können Sie auch andere Zoos einsetzen. Vorkenntnisse Kenntnisse im Umgang mit dem Computer, insbesondere mit einem Schreibprogramm, werden vorausgesetzt. Die Lernenden müssen außerdem in der Lage sein, Materialien und Bücher aus dem Unterricht selbstständig zu nutzen. Wenn es noch nicht klappt: Jetzt ist Zeit, es zu lernen! Didaktische Analyse Die Didaktik dieses Unterrichtsvorschlags setzt auf eigenverantwortliches fachliches Lernen . Zur Bewältigung der unterschiedlichen Übungen und Schreibaufgaben erhalten die Schülerinnen und Schüler immer wieder Impulse, ihr Vorwissen zu aktivieren. Wo immer es möglich ist, werden Anlässe zur echten Kommunikation geschaffen, um den sozialen Aspekt allen Lernens trotz der besonderen Situation des Homeschooling in Krisenzeiten zu berücksichtigen. Methodische Analyse Fast alle Kinder lieben Tiere! Das Interesse an einem virtuellen Zoobesuch ist also leicht zu wecken, der Austausch über Pläne, Beobachtungen und Erlebnisse lässt sich dank digitaler Medien problemlos organisieren. Aber auch die fachlichen Kompetenzen der Lernenden können Sie aus dem Homeoffice heraus fördern, um wichtige Lernziele zu erreichen. Am Beispiel der Aufsatzart Erlebnisbericht sei dies erläutert: Im normalen Präsenz-Unterricht führen Sie als Lehrkraft die Aufsatzart Schritt für Schritt ein, gehen vom mündlichen spontanen Erzählen in unterschiedlichen Sozialformen zum schriftlichen Berichten über, lassen Teilaufgaben einüben und schließlich einen kompletten Text schreiben. In jeder Phase geben Sie Rückmeldungen zu den Lernfortschritten , helfen bei Schwierigkeiten und organisieren schließlich eine Schreibkonferenz , in der die Schülerinnen und Schüler sich Tipps für die Korrektur und Optimierung ihrer Texte geben. Dann sind Sie "dran" mit dem Korrigieren und Benoten einer Hausaufgabe oder Klassenarbeit. Auf den ersten Blick sind viele dieser Aktivitäten auf reale Nahkontakte angewiesen. Dank digitaler Medien lässt sich das meiste aber auch in der Schule daheim arrangieren. Denn das in der Schule Gelernte ist ja nicht einfach weg, sondern im Kopf, in Schulheften und im Deutschbuch festgehalten. Die Kinder sollen es nutzen, um Vorwissen zu aktivieren und sich neues Wissen anzueignen. Einige der Texte, die zu Hause verfasst werden, richten sich an echte Adressaten wie zum Beispiel ein Brief oder eine Postkarte an die Großeltern, andere werden mit der Bitte um Rückmeldung an Mitschülerinnen und Mitschüler gesendet oder den Eltern vorgelegt. Sie als Lehrkraft sollten sich mit Angeboten zur Korrektur und Rückmeldung eher zurückhalten, um sich nicht zu überlasten. Vertrauen Sie darauf, dass Mitschülerinnen und Mitschüler, Geschwister, Väter und Mütter kritische Leserinnen und Leser sind und den Kindern ehrliches Feedback geben. Informieren Sie die Schülerinnen und Schüler von Beginn an darüber, welche Texte Sie selbst lesen und bewerten wollen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler berichten mündlich und schriftlich von Erlebnissen. beschreiben Tiere und erweitern dabei ihren Wortschatz. führen Gespräche mit Kindern und Erwachsenen und nehmen Perspektivwechsel vor. formulieren Argumente für und wider Zoo-Berufe. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen das Internet als Lern- und Informationsmedium. tauschen sich mittels verschiedener analoger und digitaler Medien aus. gestalten Text- und Bild-Produkte mithilfe von Medien. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kooperieren und helfen sich gegenseitig. gestalten virtuelle Treffen durch einen Zoo-Spaziergang oder ein Picknick.

In dieser Unterrichtssequenz zum Themenbereich "Feuer und Verbrennung" lernen die Schülerinnen und Schüler die Voraussetzungen für eine Verbrennung kennen und trainieren das sichere Experimentieren im Chemie-Unterricht. Der Themenbereich "Feuer und Verbrennung" ist eines der ersten Themen im Chemie-Unterricht der Sekundarstufe I, in dem es tatsächlich um chemische Reaktionen mit ihren Stoff- und Energieumsätzen geht. In diesem Kontext werden Grundlagen für das Verständnis von Oxidation und Reduktion und Atombau geschaffen. Die Versuche, die im Unterricht gemacht werden, werden sowohl in der Durchführung als auch im "Gehalt" anspruchsvoller. Die Lernenden werden durch den vorliegenden Einstieg in das Unterrichtsthema "Feuer und Verbrennung" auf die Unterrichtsreihe eingestimmt. Beobachtungen aus dem Alltag werden in Versuchen im Chemie-Labor wiederholt und erklärt. Dabei kommt es vor allem auf das genaue Beobachten während des Versuchs an. Vorkenntnisse Die Lernenden kennen einfache Trennverfahren. Sie wissen, dass bei chemischen Reaktionen neue Stoffe entstehen, die nicht durch einfache Trennverfahren in die Ausgangsstoffe umgewandelt werden können. Sicherer Umgang mit dem Gasbrenner und Kenntnis der Sicherheitsregeln im Chemieraum werden vorausgesetzt. Didaktische Analyse Feuer ist allen Lernenden bekannt und für sie auch interessant, besonders wenn es um spektakuläre Explosionen oder bunte Flammenfärbung geht. Viele Kinder beziehungsweise Jugendliche haben im privaten Umfeld bereits Feuer gemacht (Grill, Lagerfeuer). In dieser Unterrichtseinheit werden ihre Kenntnisse und Erfahrungen aufgegriffen und alltägliche Beobachtungen erklärt. Methodische Analyse Der Einstieg in die Unterrichtseinheit "Feuer und Verbrennung" erfolgt über die Planung einer Grillparty. Dies motiviert die Lernenden dadurch, dass sie alle etwas dazu beitragen können und selbst schon Erfahrungen zu diesem Thema gemacht haben. Die Lehrperson kann währenddessen einschätzen, welche unterschiedlichen Vorstellungen und Vorkenntnisse zum Thema Verbrennung bei den Schülerinnen und Schülern bestehen. Zu jeder Voraussetzung der Verbrennung leitet ein unkomplizierter Versuch, in dem Beobachten und daraus Schlüsse zu ziehen trainiert werden. Zudem wird ein routinierter, sicherer Versuchsablauf im Hinblick auf spätere Versuche mit dem Gasbrenner unterstützt. Umgang mit Fachwissen Die Schülerinnen und Schüler können die Bedingungen für einen Verbrennungsvorgang beschreiben. Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler können Glut- oder Flammenerscheinungen nach vorgegebenen Kriterien beobachten und beschreiben. Bewertung Die Schülerinnen und Schüler bewerten die Brennbarkeit von Stoffen. begründen Sicherheitsregeln im Umgang mit brennbaren Stoffen und offenem Feuer.

In der Regel werden Dokumente mithilfe bestimmter Computer-Programme erstellt. Dass auch soziale Medien zu diesem Zweck im Unterricht eingesetzt werden können, zeigt dieser Beitrag. Die Anfertigung von Dokumenten mit sozialen Medien erspart oft eine ganze Menge Zeit und Papier. Quellen, Bilder und Videos aus dem Internet können direkt in eine Datei eingefügt werden und stehen sofort zur Verfügung. Zudem bieten einige Programme die Möglichkeit, über Plattformen gemeinschaftlich zu arbeiten. Hier knüpft der folgende Beitrag an, der sich im Wesentlichen mit dem förderlichen Einsatz sozialer Medien bei Gruppenarbeiten beschäftigt. Vorteile für Gruppenarbeiten Inwiefern soziale Medien bei der Erstellung von Dokumenten behilflich sein können, wird bei der gemeinschaftlichen Arbeit über eine Plattform deutlich. Dadurch, dass über diese gemeinsam an einem Dokument gearbeitet werden kann, entfällt der Aufwand, sich immer wieder gegenseitig E-Mails mit der betreffenden Datei im Anhang schicken und komplizierte Absprachen treffen zu müssen. Eine Gruppenarbeit wird durch die Nutzung sozialer Medien erleichtert, da immer die aktuellste Version des Dokuments vorliegt und alle ortsunabhängig auf diese zugreifen können. In dieser Einheit werden konkrete Unterrichtsszenarien vorgestellt. Einsatzmöglichkeiten im Unterricht Einsatzmöglichkeiten im Unterricht Am Beispiel der Anwendung Google Drive wird hier erläutert, wie die Lernenden im Unterricht ein gemeinsames Dokument erstellen können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen Plattformen (zum Beispiel Google Drive), auf denen man gemeinsam Dokumente bearbeiten kann. können mit einer Cloud-Anwendung (zum Beispiel Dropbox) ihre Aufgaben besser organisieren. wissen um die Vorteile, die sich durch die Arbeit auf Plattformen ergeben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können mit Schreibprogrammen arbeiten. wissen, wie sie Texte, Bilder und Videos aus dem Internet in ein Dokument einfügen und beachten dabei das Urheberrecht. erlernen, wie sie eine Programm-Plattform (Cloud-Anwendung) installieren und in ihren Grundzügen nutzen (Dokumente verändern, Chat- und Kommentarfunktionen nutzen). kennen auch weiterführende Funktionen der Cloud-Anwendung Google Drive (zum Beispiel Google Drive-Suchfunktion) und können diese nutzen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können auf ortsunabhängigen Programm-Plattformen gemeinsam arbeiten (Kommunikation, Aufteilung der Arbeiten). sind in der Lage, gemeinschaftlich eine Person zum Administrator beziehungsweise zur Administratorin zu wählen, die festlegt, wer Zugang zu einem Dokument auf einer Plattform bekommt. stärken ihr Bewusstsein gegenüber Plagiaten. Projekt "Learn to teach by social web" Diese Materialien wurden im Projekt "Learn to teach by social web" erarbeitet. Das Projekt gibt Lehrerinnen und Lehrern ein Curriculum an die Hand, mit dem sie sich auf die Lehre für und mit sozialen Medien vorbereiten können. Disclaimer Dieses Projekt wurde mit Unterstützung der Europäischen Kommission finanziert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung trägt allein der Verfasser; die Kommission haftet nicht für die weitere Verwendung der darin enthaltenen Angaben. Beschreibung Google Drive ist eine Anwendung, die für die Synchronisation von Dateien zwischen verschiedenen Rechnern sorgt. Solche Programme bezeichnet man auch als Cloud-Anwendungen. Mehr zu diesem Thema erfahren Sie in dem Artikel "Cloud-Anwendungen im Unterricht" . Mit Google Drive lassen sich Dokumente in einer virtuellen Wolke außerhalb des eigenen Computers speichern. Aufgrund dessen ist es möglich, gemeinsam an einem Dokument zu arbeiten, das nur an einem Ort liegt und nicht ständig an alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer neu verschickt werden muss. Allerdings benötigt man, wie bei allen Google-Anwendungen, ein kostenloses Google-Konto. Wie Google Drive genau funktioniert, wird im folgenden Video beschrieben. Eine schriftliche Anleitung zur Nutzung von Google Drive finden Sie hier . Google Drive - Einführung, Installation und Meinung Beschreibung der Aufgabenstellung Die Schülerinnen und Schüler haben die Aufgabe, gemeinsam ein Dokument zu erstellen. Dazu verfassen sie das Dokument zunächst in einem Schreibprogramm und laden es im Anschluss in Google Drive hoch. Die Gruppe bestimmt eine Person als Administrator. Dieser entscheidet im Verlauf der Gruppenarbeit darüber, wer alles Zugang zu dem Dokument bekommt und es somit verändern darf. Arbeitsweise Die Lernenden können in Echtzeit miteinander arbeiten, indem sie das Dokument direkt verfassen oder sich über den Chat ortsunabhängig untereinander beraten. Sie können aber auch durch die Kommentarfunktion Rückmeldungen von Lehrerinnen und Lehrern oder von anderen Gruppenmitgliedern zulassen und mit deren Hilfe ihre Arbeit stetig verbessern und weiterentwickeln. Beschreibung der Google Drive-Suchfunktion Sobald die Schülerinnen und Schüler mit der Erstellung von Dokumenten über Google Drive vertraut sind, bietet es sich an, sie auch an etwas weitergreifende Funktionen des Programms heranzuführen. Die in Google Drive integrierte Suchfunktion ist zwar weniger bekannt, aber durchaus sehr nützlich. Sie können diesen Dienst verwenden, indem Sie erst auf die Schaltfläche "Tools" im Programm klicken und dann die Recherche-Option auswählen. Daraufhin taucht auf der rechten Seite die Suchfunktion auf und Ihre Schülerinnen und Schüler können damit nach (vom Urheberrecht befreiten) Bildern, Zitaten und weiteren Informationen suchen. Dabei wird neben der normalen Google-Suchmaschine auch Google Scholar genutzt. Vorteile der Google Drive-Suchfunktion Einer der größten Vorteile dieser Funktion ist, dass automatisch Fußnoten mit Quellenangaben eingefügt werden, wenn Informationen oder Bilder aus der Suche übernommen werden. Diese automatische Integration von Quellenangaben hat zur Folge, dass eine Menge Zeit und Arbeit gespart wird. Außerdem wird dadurch, dass bei der Verwendung eines bestimmten Zitats die dazu passende Internetquelle als Fußnote angehängt wird, das Bewusstsein der Lernenden für Plagiate gestärkt. Neben Google Drive bieten sich noch viele andere Anwendungen im sozialen Netz für das gemeinschaftliche Erstellen von Dokumenten an. Auch Padlet ist ein gutes Programm. Stellen Sie sich Padlet als ein weißes Blatt Papier im Internet vor. Eine Gruppe von Personen kann hier beliebig Informationen sammeln, Links veröffentlichen und Bilder präsentieren. So können die Mitwirkenden gemeinsam alles, was sie wissen, sammeln, um darauf aufbauend ein gemeinschaftliches Dokument anzufertigen. Die Internetseite von Padlet selbst stellt viele Informationen und Anleitungen zur Nutzung des Programms zur Verfügung. Wie ein Padlet aussehen kann, sehen Sie hier .

Bei der Suche nach idempotenten Zahlen werden vielfältige algebraische und zahlentheoretische Zusammenhänge entdeckt. Die vorliegende Unterrichtseinheit ist für begabte Schülerinnen und Schüler ab der 9. Jahrgangsstufe gedacht, die bereits Erfahrungen mit Tabellenkalkulation, CAS oder gar selbst geschriebenen Programmen besitzen und bereit sind, sich intensiver mit einem Thema zu befassen. Ausgangspunkt der Unterrichtseinheit ist die Suche nach so genannten idempotenten Zahlen, also nach Zahlen, deren Ziffernfolge bei all ihren Potenzen am Ende auftritt, wie zum Beispiel bei der 5 oder der 25. Das Problem wird sowohl praktisch (Programmierung, zum Beispiel mit Excel, Pascal und Maple) als auch theoretisch angegangen. Dabei werden vielfältige algebraische und zahlentheoretische Zusammenhänge, wie etwa der Chinesische Restsatz und seine Anwendungsmöglichkeiten, entdeckt. Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Programm schreiben und optimieren, das nach idempotenten Zahlen mit immer mehr Stellen sucht. Natürlich bietet es sich auch an, die selbst entwickelten Programme zu testen und zu vergleichen ("Welches ist am schnellsten?"). Die abschließenden Aufgaben (Zusammenhänge zwischen den idempotenten Zahlen zu verschiedenen Stellenwertbasen) sind bewusst offen gehalten und sollen die Schülerinnen und Schüler anregen, weitere Aspekte des Themas selbstständig zu erkunden und forschend tätig zu werden. Eine Präsentation der eigenen Ergebnisse kann schließlich die Beschäftigung mit dem Thema abrunden und sich - je nach Zusammensetzung und Bedürfnissen der Lerngruppe - auf die gesamte Thematik, einzelne Aufgaben oder den Ausblick beziehen. Das Thema bietet sich eventuell auch für eine Facharbeit an. Hinweise zum Unterrichtsverlauf Infos zum Einstieg in die Thematik und zum Schreiben eines Programms, das nach idempotenten Zahlen mit immer mehr Stellen sucht. Materialien Hinweise zum Einsatz der Materialien Die Schülerinnen und Schüler sollen einfache zahlentheoretische Zusammenhänge erkennen und begründen. Fragestellungen mittels Tabellenkalkulationen, CAS und selbst geschriebenen Computerprogrammen bearbeiten. Modulo-Rechnen und den Chinesischen Restsatz kennen lernen. die Primfaktorzerlegungen wiederholen und durch Computerprogramme ausrechnen lassen. weitgehend eigenverantwortlich und kooperativ arbeiten. Thema Idempotente Zahlen Autor Dr. Christian Groß Fach Mathematik Zielgruppe begabte Schülerinnen und Schüler ab Klasse 9, Mathematik-AG Zeitraum 4-8 Stunden Technische Voraussetzungen möglichst ein Computer pro Person Software CAS (Maple), Tabellenkalkulation (Excel), Programmierumgebung (zum Beispiel Pascal) Groß, Christian Idempotente (automorphe) Zahlen in q-Stellenwertsystemen, Mathematische Semesterberichte 52 (2005), Seite 127-151 Zu Beginn werden die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, die einfachsten idempotenten Zahlen zu suchen. Gestützt auf diese Beispiele sollen sie verschiedene zahlentheoretische Zusammenhänge erkennen und begründen, zum Beispiel dass es genügt, die Endziffern der Quadrate zu untersuchen, oder dass mehrstellige idempotente Zahlen "Verlängerungen" von ein-, zwei-, dreistelligen idempotenten Zahlen sind. Diese Erkenntnis wird dann auch praktisch umgesetzt: Ein erstes Programm soll geschrieben werden, das nach idempotenten Zahlen mit immer mehr Stellen sucht. Verlassen des Dezimalsystems Das Programm wird im Laufe der Unterrichtseinheit immer mehr ausgebaut und verbessert. Dazu werden die Lernenden in das Modulo-Rechnen eingeführt. Sie lernen den Chinesischen Restsatz und seine Anwendungsmöglichkeiten kennen. Zur Vertiefung werden hier auch Tabellenkalkulationen und Computerprogramme eingesetzt (zum Beispiel Pascal). Auf dieser Stufe ist es dann auch angebracht, das gewohnte Dezimalsystem zu verlassen und die im Laufe der Schullaufbahn meist kaum erkundeten alternativen Stellenwertsysteme zu untersuchen. Wenn wir nicht mehr je 10 Einheiten bündeln (beziehungsweise modulo q=10 rechnen), sondern uns ins Zweier-, Sechser-, oder gar 36er-System wagen, stellen sich Fragen wie: Aus welchen Ziffern bestehen die Zahlen und welche Zahlen sind demzufolge idempotent? Optimierung des Programms Schritt für Schritt können die Schülerinnen und Schüler immer tiefer liegende Zusammenhänge erkunden. Sie erkennen die Bedeutung der Primfaktorzerlegung der Stellenwertbasis q und stoßen auf mengenalgebraische Fragestellungen: Auf wie viele Arten lässt sich die Menge aller Primfaktoren von q in zwei disjunkte Teilmengen zerlegen? Jeder solchen Zerlegung entspricht eine andere idempotente Zahl. Wie kann man durch Addition und Subtraktion von idempotenten Zahlen neue idempotente Zahlen gewinnen? All diese Erkenntnisse können zur Verbesserung der selbst geschriebenen Programme herangezogen werden. Selbstständige Entdeckungsreisen Je nach der zur Verfügung stehenden Zeit können am Ende auch noch Zusammenhänge zwischen den idempotenten Zahlen zu verschiedenen Stellenwertbasen untersucht werden. Diese letzten Fragestellungen sind offener konzipiert und sollen die Lernenden ermuntern, selbstständig auf weitere Entdeckungsreisen zu gehen. Hinweise zur Nutzung Die drei PAS-Dateien sind die Pascal-Quellcodes von Programmen, die nach ein-, zwei-, beziehungsweise dreistelligen idempotenten Zahlen in q-Stellenwertsystemen suchen. Dabei wird jeweils abgefragt, in welchen Grenzen für q gesucht werden soll. Die EXE-Dateien sind die bereits kompilierten, lauffähigen Pascal-Programme, allerdings mit dem Unterschied, dass in diesen Programmen noch der ältere Name "automorphe Zahl" statt "idempotente Zahl" verwendet wird. Die Ausgabe der Programme erfolgt nicht direkt auf den Bildschirm, sondern in eine Textdatei, deren Namen am Anfang des Programms abgefragt wird (Eingabe zum Beispiel "xyz", wenn die Datei "xyz.txt" heißt). Achtung: Die Programme legen diese Textdatei nicht neu an, sondern öffnen sie nur. Genauer gesagt: Die Programme gehen davon aus, dass die Textdatei bereits im selben Verzeichnis existiert, in dem auch die Programme gespeichert sind. Also vorher neu anlegen! Das Maple-V-Worksheet berechnet N-stellige idempotente Zahlen (N = 50 ist voreingestellt, kann aber variiert werden). Hier muss der Stellenwert q explizit fixiert werden (voreingestellt ist q = 10, das heißt es wird nach idempotenten Dezimalzahlen gesucht). Ebenso muss die Endziffer a der idempotenten Zahl vorher bekannt sein und eingetragen werden (also 0, 1, 5 oder 6 für q = 10). Dann berechnet das Programm die diejenige N-stellige idempotente Zahl, deren letzte Ziffer a ist. Diese Zahl wird in Form einer Liste A ausgegeben, die von links nach rechts zu lesen ist. Zu Beispiel steht A = 5, 2, 6, 0, 9, ... für die (fünf-)stellige idempotente Dezimalzahl 90625.

1,2 Millionen Menschen in der EU haben eine Petition für ein vollständiges Verbot von Tierversuchen unterzeichnet. Ihre Argumente lauten, dass diese sowohl unethisch als auch nicht notwendig seien. Die Lernenden sollen in dieser Sequenz anhand wissenschaftlicher Beweise entscheiden, ob Tierversuche für die Entwicklung neuer Asthma-Medikamente notwendig sind. Die Schülerinnen und Schüler erörtern, wie Asthma das Gasaustauschsystem beeinflusst. Dies dient als Vorbereitung der Untersuchung wissenschaftlicher Beweise, bei der die Lernenden entscheiden sollen, ob Tierversuche für die Entwicklung neuer Asthma-Medikamente notwendig sind. Die Schülerinnen und Schüler lernen außerdem, wie sie ethisches Denken anwenden können, um schwierige Entscheidungen zu treffen und analysieren verschiedene ethische Standpunkte. Die Unterrichtseinheit besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Lektionen. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Entwicklung wissenschaftlichen Denkens: Anerkennung der Macht und Einschränkungen von Wissenschaft und Betrachtung jeglicher ethischer Sachverhalte, die auftreten könnten. Entscheidungen auf Grundlage der Evaluation der Beweise und Argumente treffen. Biologie Gesundheit, Krankheit und die Entwicklung von Medikamenten: den Zusammenhang zwischen Gesundheit und Krankheit beschreiben. Beschreibung des Prozesses der Entdeckung und Entwicklung potenzieller neuer Medikamente, einschließlich präklinischer und klinischer Testverfahren. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Tierversuche" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Tierversuche" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler befassen sich mit dem Thema Atmung und zeigen auf, welche Auswirkungen Asthma auf die Struktur des Gasaustauschsystems hat. beziehen ethische Ansichten in ihre Überlegungen ein und lernen drei verschiedene ethische Denkweisen kennen: Nützlichkeitsprinzip, Rechte und Pflichten, Werte. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Engagement Zeigen Sie die Bilder auf Folie 2 der PowerPoint-Präsentation für Lektion 1. Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler, paarweise darüber zu diskutieren, um was für ein Problem es sich handeln könnte. Decken Sie die Antwort auf, geben Sie den Lernenden weitere Informationen (Folie 3-5) und zeigen Sie ihnen anschließend die Entscheidung, die sie in dieser Aufgabe treffen müssen (Folie 6). Bitten Sie Ihre Schülerinnen und Schüler per Hand abzustimmen, wer die Petition für ein Verbot von Tierversuchen unterschreiben würde. Anmerkung: In einer Mittelstufenklasse können Sie nun eventuell länger über den Prozess der Arzneimittelprüfung diskutieren. Die Ziele dieser Lektion werden präsentiert (Folie 7). Anschließend zeigen Sie eine Aufstellung, wie die Lernenden in Lektion 1 wissenschaftliche Beweise anwenden und wie ihnen eine ethische Denkweise in Lektion 2 bei der Entscheidungsfindung helfen kann (Folie 8). Überprüfen Beginnen Sie die Einführung mit einer Erläuterung des hohen Entwicklungsbedarfs an Asthma-Medikamenten (Folie 9). Die Lernenden erarbeiten individuell mithilfe ihrer Kenntnisse über das Gasaustauschsystem, welche Auswirkungen Asthma darauf hat und welche Wirkung Asthma-Medikamente erzielen (SI1). Diese Aufgabe soll ihr Hintergrundwissen aktivieren, sodass sie in der Lage sind es abzurufen, wenn sie im nächsten Teil der Lektion Beweise betrachten. Überlegungen Die nächste Aufgabe wird vorgestellt (10). Die Schülerinnen und Schüler sollen in kleinen Gruppen arbeiten. Stellen Sie jeder Gruppe Beweiskarten (SI2) und eine DIN A3-Kopie der Leiste (SI3) zur Verfügung. Die Lernenden lesen jede Beweiskarte und diskutieren anschließend in der Gruppe, welche Informationen ihnen die Karten darüber geben, wie notwendig Tierversuche für die Entwicklung von Medikamenten sind. Die Schülerinnen und Schüler entscheiden, wo die einzelnen Karten auf der Leiste platziert werden. Anschließend diskutieren sie über die Notwendigkeit von Tierversuchen. Bitten Sie die Gruppen um Feedback und um einen Vergleich ihrer Überlegungen. Für jede präsentierte Meinung sollen die Gruppen Beweise verwenden und diese begründen. Engagement Betrachten Sie Folie 2 der PowerPoint-Präsentation für Lektion 2. Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler um eine Handabstimmung und fragen Sie, ob jemand seine Meinung zur Petition für ein Verbot von Tierversuchen nach Betrachtung der wissenschaftlichen Beweislage geändert hat. Zeigen Sie den Lernenden, wie sie durch die Lektionen 1 und 2 bei der Entscheidungsfindung unterstützt werden (Folie 3). Zeigen Sie ihnen zudem die Ziele dieser Lektion auf (Folie 4). Spielen Den Schülerinnen und Schülern wird eine neue Reality Show vorgestellt, an der sie selbst teilnehmen (Folie 5). In der Show sowie im echten Leben werden sie schwierige Entscheidungen treffen müssen, jedoch können sie drei verschiedene Denkweisen bei der Entscheidungsfindung in Betracht ziehen (Folie 6). Die Lernenden sollen paarweise arbeiten. Jedes Paar benötigt dabei die Informationen über die drei Arten ethischen Denkens (SI1). Ordnen Sie jedem Paar eine bestimmte Denkweise zu und zeigen Sie die Folien 7-12, auf denen die Entscheidungen dargestellt werden. Die Paare müssen nun ihre Entscheidung in Bezug auf die ihnen zugeteilte Denkweise treffen. Die Folgen jeder Entscheidung werden aufgezeigt. Vergleichen Sie die Entscheidungen, die aufgrund unterschiedlicher Prinzipien getroffen wurden. Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler, ob sie mit ihrer Wahl zufrieden sind. Diskutieren Sie in der Klasse, ob das Treffen einer Entscheidung für gewöhnlich nicht nur die Anwendung eines einzigen Prinzips darstellt. Entscheiden Stellen Sie die nächste Aufgabe (Folie 13) vor, die die Lernenden um Paar- oder Gruppenarbeit bearbeiten sollen. Die Schülerinnen und Schüler lesen sich die Standpunkte über Tierversuche (SI2) durch und entscheiden, ob diese für oder gegen ein Verbot von Tierversuchen sprechen und welche ethische Denkweise dargestellt wird. Sie dokumentieren diese Information (SI3). Diese Standpunkte können nun als Basis für eine von der Lehrkraft geleitete Diskussion oder für ein spezielles Format wie den Fishbowl verwendet werden. Möchten Sie lieber eine Klassendiskussion durchführen ist es empfehlenswert, dass die Schülerinnen und Schüler ihre Standpunkte präsentieren und begründen, indem sie nach folgender Struktur vorgehen: Sprich deine Meinung aus. Präsentiere deine Beweise (Wissenschaft, Ethik.). Erkläre deinen Gedankengang (wie unterstützen die Beweise deine Meinung?). Die Schülerinnen und Schüler betrachten nun die wissenschaftlichen Beweise aus Lektion 1 im Zusammenhang mit ethischem Denken, um eine persönliche Entscheidung darüber zu treffen, ob Tierversuche verboten werden sollten (Folie 14). Sie sollen ihre Entscheidungen mit Begründungen aufschreiben. Eventuell möchten Sie den Lernenden als Unterstützung Satzanfänge vorgeben. Beenden Sie die Aufgabe mit einer Handabstimmung - hat jemand seine Meinung geändert? Falls ja, was hat sie/ihn zum Umdenken veranlasst? Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler, ob diese Entscheidung auf jede Tierart zutrifft (Folie 15). Sie können in Gruppen in der Klasse diskutieren, indem sie die drei Arten ethischen Denkens anwenden, um zu einer Entscheidung zu gelangen. Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben.