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Elektrosmog messen

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Elektrosmog führen die Schülerinnen und Schüler Messungen durch und leiten Maßnahmen zur Verminderung des Elektrosmog ab, dessen Wirkungen auf den menschlichen Organismus derzeit rege diskutiert werden. Im technischen Experiment setzen Schülerinnen und Schüler moderne Elektrosmog-Messgeräte ein. Sie nehmen Fotos von der Versuchsanordnung mit der Digitalkamera auf und fügen diese dem Messprotokoll bei. In der Auswertung werden mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms Diagramme erstellt. Die Unterrichtseinheit endet mit der Erarbeitung von Maßnahmen zur Verminderung der Belastung durch Elektrosmog. Nachdem die Lernenden kompetent Messungen und Beratung durchführen können, wird in Erwägung gezogen, eine Übungsfirma zu gründen. Die Schülerfirma bietet den Angehörigen der Schule kostenpflichtige Elektrosmog-Messungen an. Als Zusatzangebot werden basierend auf den Messergebnissen Maßnahmen zur Reduzierung des Elektrosmogs vorgeschlagen. Elektrische und magnetische Wechselfelder sind nicht direkt sichtbare physikalische Erscheinungen. Die Schülerinnen und Schüler führen Elektrosmog-Messungen durch, so werden die Felder für sie greifbar. Gegenstand der technischen Experimente sind niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder. Mit preisgünstigen Messgeräten lassen sich Messungen durchführen. Hinweise zum Unterrichtsverlauf Die Aufgabenstellung in der Unterrichtseinheit "Elektrosmog messen" ist praxisnah und für die Schülerinnen und Schüler motivierend. Alle Erläuterungen und was es bei der Durchführung zu beachten gilt, ist hier ausführlich erklärt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler messen niederfrequente elektrische und magnetische Wechselfelder. lernen die Formelzeichen und Einheiten der magnetischen Flussdichte und der elektrischen Feldstärke kennen. entwickeln ein Gefühl für die Werte der Felder im Alltag. erstellen Messprotokolle. erkennen, dass magnetische Felder durch Ströme erzeugt werden. erkennen, dass elektrische Felder durch elektrische Spannungen erzeugt werden. erarbeiten Maßnahmen zur Verminderung der Belastung durch elektrische und magnetische Wechselfelder. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler werten Messergebnisse in einem Tabellenkalkulationsprogramm aus und erstellen Diagramme. nehmen Fotos mit einer Digitalkamera auf und bearbeiten die Bilder mit einer Bildbearbeitungssoftware. führen eine Internetrecherche zum Thema durch. Empfehlenswert sind die Messgeräte ME 3030B oder ME3830B von GIGAHERTZ SOLUTIONS. Der Frequenzbereich geht beim ME 3030B von 16 Hz bis 2 kHz und beim ME 3830B von 5 Hz bis 100 kHz. Mit beiden Messgeräten lassen sich die Wechselfelder der Deutschen Bahn messen. Die Felder der Oberleitungen haben eine Frequenz von 16 2/3 Hz und reichen oft hunderte Meter weit. Handys senden hochfrequente elektromagnetische Strahlung aus, die sich nur mit teuren Messgeräten zufriedenstellend messen lässt. Die Durchführung der Messungen ist anspruchsvoll und wird von Experten durchgeführt. Hochfrequente Frequenzen eignen sich weniger für unterrichtliche Experimente. Im technischen Experiment sollen die elektrische Feldstärke und die magnetische Flussdichte verschiedener niederfrequenter Feldquellen gemessen werden. Parameter ist für jede Messreihe der Abstand vom Elektrosmog-Messgerät zur Feldquelle. Die Schülerinnen und Schüler führen die Messungen in Gruppen durch. Feldquellen innerhalb von Gebäuden Stereoanlage Radiowecker Computer Fernseher Babyphone elektrische Küchengeräte Installationsleitungen et cetera Feldquellen außerhalb von Gebäuden Hochspannungsleitungen Bahnstrom Ortsnetztransformatoren Umspannwerke et cetera Mit dem Messgerät ME 3030B von GIGAHERTZ SOLUTIONS kann für das untere Frequenzband überprüft werden, ob Computer-Bildschirme TCO '99 konform sind. Das untere Frequenzband geht von 5 Hz bis 2 kHz und deckt sich damit fast mit dem des Messgeräts. Der Messfehler aufgrund der Abweichung des Spektrums ist gering. Die TCO-Norm erlaubt für das untere Frequenzband eine elektrische Feldstärke von maximal 10 V/m und für die magnetische Flussdichte 200 nT. Es ist in einem Abstand von 30 cm zum Bildschirm zu messen. Denkbar sind auch Messungen, die Felder von Leuchtmitteln miteinander vergleichen. Gewählt werden Glühlampen, Leuchtstoffröhren, Energiesparlampen, Niedervolt-Halogenlampen und Hochvolt-Halogenlampen. Bei der Messung von Feldern einzelner Feldquellen ist die allgemeine Belastung durch andere Feldquellen (Installationsleitungen, elektrische Geräte im Nachbarzimmer, Hochspannungsleitungen, et cetera) zu berücksichtigen. Dies gilt vor allem für Magnetfelder. Zunächst wird an dem jeweiligen Messort die magnetische Flussdichte bei eingeschaltetem Gerät gemessen. Das Messgerät wird in verschiedene Richtungen ausgerichtet. Es wird diejenige Ausrichtung ermittelt, bei der der höchste Messwert angezeigt wird. Anschließend wird das Gerät ausgeschaltet und die durch die Umgebung verursachte magnetische Flussdichte gemessen. Dabei wird das Messgerät in die gleiche Richtung ausgerichtet, in die vorher bei der Messung mit eingeschaltetem Gerät der höchste Wert angezeigt wurde. Bei der erdbezogenen Messung der elektrischen Feldstärke wird eine Verzerrung des Feldes bewusst in Kauf genommen. Die Messverhältnisse entsprechen der realen Situation, dass sich eine Person im elektrischen Feld befindet und dieses verzerrt. Die TCO-Norm und der Standard der baubiologischen Messtechnik schreiben erdbezogene Messungen vor. Um bei der Messung der elektrischen Feldstärke brauchbare Messergebnisse zu erhalten, darf das Messgerät nicht näher als 10 cm an die Feldquelle herangeführt werden. Außerdem ist ein Abstand von mindestens 10 cm zu Gegenständen wie Bettgestell, Matratze, Kissen oder Wand einzuhalten. Auf keinen Fall sollten die Schülerinnen und Schüler die Krokoklemme des Erdungskabels an den Schutzkontakt der Steckdose anbringen. Es besteht die Gefahr eines Unfalls durch elektrischen Strom. Zur Vermeidung eines Unfalls sollten die Schülerinnen und Schüler über die Gefahren des elektrischen Stroms aufgeklärt werden und der Anschluss der Krokoklemme an den Schutzkontakt der Steckdose untersagt werden. Die Lehrkraft sollte stets den Überblick über alle Gruppen haben. Zur Erdung eignen sich metallische Wasser-, Gas-, oder Heizkörperrohre. GIGAHERTZ SOLUTIONS bietet als optionales Zubehör Erdungsklammern zur Befestigung an den Rohren an. Die Gruppen protokollieren ihre Messungen. Von der Versuchsanordnung werden mit einer Digitalkamera Fotos aufgenommen. Durch die Protokollierung kann das Experiment reproduziert und nachträglich analysiert werden. In der Auswertungsphase vergleichen die Gruppen ihre Ergebnisse mit Grenzwerten. Die deutsche Elektrosmog-Verordnung von 1997 erlaubt elektrische Feldstärken von 5.000 V/m und magnetische Flussdichten von 100.000 nT. Diese übersteigen um das 500fache die inzwischen weltweit akzeptierte TCO-Norm für Computer-Bildschirme. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen ihre Ergebnisse für alle Feldquellen daher mit der TCO-Norm, die in einem Abstand von 30 Zentimetern nur elektrische Feldstärken bis 10 V/m und magnetische Flussdichten bis 200 nT zulässt. Diese Grenzwerte gelten für das untere Frequenzband von 5 Hz bis 2 kHz. Es wird ersichtlich, dass die elektrische Feldstärke und die magnetische Flussdichte mit dem Abstand zur Feldquelle abnehmen. Ein weiteres wichtiges Ergebnis ist, dass im niederfrequenten Bereich magnetische Felder durch Ströme und elektrische Felder durch elektrische Spannungen erzeugt werden. Die Gruppen leiten aus den Messergebnissen Maßnahmen zur Reduzierung der Felder ab. Die Messung von Elektrosmog eignet sich auch als Geschäftsidee für eine Schülerfirma: Den Angehörigen der Schule können Elektrosmog-Messungen in den Wohnungen mit entsprechenden Maßnahmen zur Reduzierung des Elektrosmogs angeboten werden.

  • Elektrotechnik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Oasen - von nah und fern erkundet

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Oasen machen sich die Lernenden mit verschiedenen Oasenmodellen vertraut und analysieren eine Flussoase im Satellitenbild. Im anschließenden Vergleich von Modell und Karte erörtern sie, wie gut das Modell die Realität abbildet. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Die Schülerinnen und Schüler lernen die grundlegenden Modelle von Oasentypen kennen. Das zentrale Element der Lerneinheit stellt das Beispiel der Flussoase dar. Auf der Grundlage eines Satellitenbildes können die Schülerinnen und Schüler interaktiv eine thematische Karte erstellen. Diese Karte wird anschließend mit dem Modell der Flussoase verglichen, um so die Unterschiede zwischen Modell und Wirklichkeit zu erfassen. Die Unterrichtseinheit entstand im Rahmen des Projekts Fernerkundung in Schulen (FIS) am Geographischen Institut der Universität Bonn. FIS beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II.Der Lehrplan Erdkunde für die Sekundarstufe I sieht in NRW den Themenbereich "Trockenräume" und in diesem Zusammenhang die Auseinandersetzung mit unterschiedlichen Oasentypen und ihrer modellhaften Darstellung vor. Die Unterrichtseinheit ist so konzipiert, dass sie im Erdkundeunterricht im Rahmen des Themenfeldes Trockenräume eingesetzt werden kann. Sie kann aber ebenso gut als Ergänzung (zum Beispiel als Station) eingesetzt oder im Rahmen eines fächerübergreifenden Unterrichts mit dem Fach Physik kombiniert werden. Das Ziel der Unterrichtseinheit "Oasen - von nah und fern erkundet" ist die Annäherung an die abstrahierende Darstellung eines Modells mithilfe eines Satellitenbildes. Darüber hinaus werden die angewendeten Fernerkundungsmethoden anhand der zugrundeliegenden allgemeinen physikalischen und methodischen Grundlagen erläutert. Aufbau des Computermoduls Das interaktive Modul "Oasen - von nah und fern erkundet" gliedert sich in eine Einleitung und zwei darauf aufbauende Bereiche mit Aufgabenstellungen und Quiz. Inhalte des Computermoduls Der Aufgabenteil besteht aus einem interaktiven Oasenmodell, dem Satellitenbild einer realen Oase sowie einem Vergleich von Modell und Wirklichkeit. Die Schülerinnen und Schüler können ausgewählte Oasentypen modellhaft kennen lernen und beschreiben. lernen die Begriffe "Oase" und "Oasenmodelle" kennen und können sie in eigenen Worten erklären. können die wesentlichen Bestandteile und Inhalte eines Satellitenbildes erfassen und benennen und daraus eine thematische Karte ableiten. setzen sich intensiv mit den Unterschieden zwischen Modell und Wirklichkeit auseinander und können die bestehenden Unterschiede sowie deren Ursachen benennen und erklären. Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Darüber hinaus sind die durchgeführten Analysen am Satellitenbild nur mithilfe eines Rechners durchführbar. Ein Umstand, der den Schülerinnen und Schülern das Medium Computer nicht als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern auch als Arbeitswerkzeug näher bringt. Das Modul ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Es wird durch Ausführen der Datei "oasen_startmanager.exe" gestartet. Allgemeine Hinweise Die linke Navigationsleiste dient der Orientierung und zeigt den Lernenden, in welchem Teil des interaktiven Moduls sie sich gerade befinden. Wenn das Modul gestartet wird, ist zunächst nur der einleitende Modulteil aktiv. Um in den zweiten und dritten Modulteil zu gelangen, müssen die Schülerinnen und Schüler einige Aufgaben bearbeiten. Ist ein Teil einmal erfolgreich abgeschlossen, kann zwischen den Modulteilen gewechselt werden. Startbereich Das interaktive Modul "Oasen" ist in drei Bereiche aufgegliedert. Der erste Teil des Moduls ("Oasenmodelle") wird nach dem Start automatisch geladen. Es ist ein Zimmer dargestellt, in dem sich ein Professor auf seine nächste Urlaubsreise vorbereitet. Der Professor fordert die Schülerinnen und Schüler auf, sich über den Begriff der Oasen in seinen Büchern zu informieren. Nachdem sich die Lernenden in das Thema eingelesen haben, müssen sie eine Aufgabe lösen (siehe Abbildung 1, zur Vergrößerung bitte anklicken), um in den nächsten Modulteil zu gelangen. Ein Satellitenbild erforschen Die nächsten beiden Bereiche bieten eine erweiterte Einführung in die unterschiedlichen Darstellungs- und Abbildungsmöglichkeiten von Landschaften (hier einer Flussoase) durch Modelle, durch Satellitenbilder und durch thematische Karten. Im ersten der beiden Bereiche können die Schülerinnen und Schüler mithilfe des computergestützten und interaktiven Lernmoduls die Landschaftselemente des Satellitenbildes erforschen. Hierzu stehen ihnen Bilder in unterschiedlicher räumlicher Auflösung und Darstellungsform sowie eine Info-Box zur Verfügung. Vergleich von Modell und thematischer Karte Im zweiten Teil liegt das Hauptaugenmerk auf dem direkten Vergleich der zwei Darstellungsformen Modell und thematische Karte. Die Schülerinnen und Schüler sollen am Ende des Moduls die verschiedenen Darstellungsformen miteinander vergleichen. Anschließend sollen sie Aussagen darüber treffen, wie gut die Darstellungsformen der Flussoase die Wirklichkeit am Nil abbilden und welche Vor- und Nachteile beide Darstellungen (Modell und Karte) mit sich bringen. Im ersten Teil des Lernmoduls werden die Schülerinnen und Schüler zunächst in die Thematik eingeführt. Im Startfenster sehen sie zunächst einen virtuellen Professor, der sich gerade auf seine nächste Urlaubsreise vorbereitet. Er plant seinen alten Kollegen Rafik zu besuchen, der mit seiner Familie in einer Flussoase in Ägypten wohnt. Die Lernenden werden aufgefordert, sich in einem Buch des Professors über Oasen zu informieren. Indem die Schülerinnen und Schüler interaktiv im Buch des Professors blättern und lesen, erfahren sie, was man unter einer Oase versteht und welche Oasentypen unterschieden werden. Nachdem sie sich mit dem Begriff und den verschiedenen Oasentypen auseinander gesetzt haben, sollen sie ihr Wissen zum Modell der Flussoase in einem Quiz testen. Hierzu gilt es, ein unvollständiges Modell der Flussoase interaktiv zu ergänzen. Bereich 2: Angewandte Fernerkundung Orientierung im Satellitenbild Im zweiten Modulteil wird das bislang erworbene Wissen mit einem Satellitenbild verknüpft. Der Professor besitzt ein Satellitenbild, das einen Ausschnitt des Nils zeigt. Zunächst sind die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, sich in dem Satellitenbild zu orientieren und die enthaltenen Landschaftselemente zu erfassen. Dabei ist die "Falschfarbendarstellung" des Satellitenbildes ungewohnt und offenbart, dass es sich nicht um ein gewöhnliches Foto handelt. Die ungewohnte Farbgebung des Satellitenbildes soll den "Forschergeist" der Schülerinnen und Schüler wecken. In der implementierten "InfoBox" finden die Lernenden einen kleinen Exkurs in das Themenfeld der Optik und vertiefende Informationen zu den physikalischen Eigenschaften von Satellitenbildern. Dieser Exkurs kann auch für einen fächerverbindenden Unterricht genutzt werden. Für das "Lesen" des Falschfarbenbildes ist im Modul ein weiteres interaktives Tool in Form einer Lupe implementiert. Fahren die Schülerinnen und Schüler mit dieser Lupe über das Bild, wird der darunter befindliche Bildausschnitt vergrößert dargestellt (siehe Abbildung 2). Neben einer besseren räumlichen Auflösung ist das erscheinende Bild in Echtfarben dargestellt. Nachdem sich die Lernenden mit dem Bild vertraut gemacht haben, können sie es interaktiv in eine thematische Karte umwandeln. Am Ende des Lernprozesses steht eine Landnutzungskarte, in der die eher unübersichtliche und vielschichtige Information des Satellitenbildes in wenigen Klassen aggregiert dargestellt ist. Bereich 3: Überprüfung des Oasenmodells mithilfe der Fernerkundung Im letzten Teil des Lernmoduls erfolgt ein Vergleich zwischen Modell und Wirklichkeit, das heißt: Zu dem im ersten Teil detailliert untersuchten Modell der Flussoase gesellt sich nun eine Karte, die die gleichen Informationen in einer anderen Darstellungsform und Perspektive enthält. Das vereinfachte Modell der Flussoase wird nun mit der ebenfalls vereinfachten Kartendarstellung des Nils verglichen. Zwischengeschaltet war im vorangegangenen Modulteil das die Realität abbildende Satellitenbild. Die Schülerinnen und Schüler können nun die beiden Darstellungsformen miteinander vergleichen und Aussagen darüber treffen, wie gut das Modell der Flussoase die Wirklichkeit am Nil abbildet.

  • Geographie / Jahreszeiten
  • Sekundarstufe I

Windenergie: Windkraft im Aufwind

Unterrichtseinheit

Die Nutzung regenerativer Energiequellen hat in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Neben Wasserkraft, Fotovoltaik und Geothermie spielt die Windkraft eine zunehmende Rolle bei der Stromversorgung. In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich Schülerinnen und Schüler die Grundlagen der Windenergie. Wind gibt es überall. Nicht immer weht er gleichmäßig und nicht überall gleich stark, aber er ist vorhanden und grundsätzlich nutzbar. Das wird auch gemacht, wie unschwer an der Zunahme von Windparks im Landschaftsbild in den letzten 15 Jahren zu erkennen ist. Allerdings ist festzustellen, dass die Anzahl solcher Anlagen in der nördlichen Hälfte Deutschlands bedeutend höher ist als in der südlichen. Das liegt vor allem am Nord-Süd-Gefälle des ?Windangebots?. Ist die durchschnittliche Windgeschwindigkeit zu gering, ist der Betrieb von Windenergieanlagen nach heutigen Maßstäben und beim derzeitigen Stand der Technik unwirtschaftlich. In dieser Unterrichtseinheit betätigen sich die Schülerinnen und Schüler sozusagen als "Windscouts" und erkunden geeignete Regionen für die Errichtung von Windenergieanlagen. Ein Ziel dieser Unterrichtseinheit ist, dass sich die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung, die regenerative Energiequellen für die Stromversorgung mittlerweile haben, erarbeiten. Ein weiteres Ziel liegt darin, herauszufinden, worin die räumlich unterschiedliche Nutzung der Windenergie begründet ist. Die Lernenden entwickeln und begründen Vorschläge für Regionen, die für den Betrieb von Windenergieanlagen in Deutschland bevorzugt genutzt werden können, und vergleichen ihre Vorschläge mit den aktuellen Schwerpunktregionen der Windenergienutzung. Sie führen dazu Informationen aus unterschiedlichen Quellen zusammen. Die Unterrichtseinheit kann in Einzel- oder auch in Gruppenarbeit durchgeführt werden. Ablauf der Unterrichtseinheit Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die natürlichen Grundlagen und die Bedeutung der Nutzung der Windenergie mithilfe vorgegebener Internetadressen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Grundwissen zu Funktion und Betrieb von Windenergieanlagen erwerben. Gründe erarbeiten für die räumlich ungleichmäßige Nutzung der Windkraft und für die Bestrebungen, vermehrt Windenergie im Offshore-Bereich zu gewinnen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen unterschiedliche Informationen verknüpfen und bewerten und sich mit mit grafischen Darstellungsformen auseinander setzen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen lernen, ihren Mitschülerinnen und Mitschülern gegenüber ihre Ansicht zu verschiedenen Sachverhalten zu vertreten und mit ihnen mit verständlichen und nachvollziehbaren Argumenten zu diskutieren. lernen, sich der Kritik der anderen Lernenden zu stellen, mit Kritik umzugehen und damit ihre Kritikfähigkeit zu steigern. Thema Eine windige Angelegenheit: Die Nutzung der Energie des Windes Autor Dr. Gunnar Meyenburg Fach Geographie, Technik Zielgruppe Klasse 5 und 6 aller Schulformen, empfohlen für Gymnasium und Gesamtschule Zeitraum 2 bis 3 Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Rechner mit Internetzugang für Einzel- und Gruppenarbeit Selbst gesteuertes Lernen Wesentlicher Bestandteil der Unterrichtseinheit ist das selbst gesteuerte Lernen unter Nutzung ausgewählter Fachinformationen und eines Filmbeitrags im Web. Der Filmbeitrag vermittelt grundlegende Informationen über Windenergieanlagen und deren Betrieb und liefert damit eine Einführung in die Thematik. Im Fokus dieser Lerneinheit steht die Erarbeitung von elementarem Wissen über die Nutzung und Bedeutung der Windenergie für die Energieversorgung Deutschlands. Die Schülerinnen und Schüler recherchieren eigenständig anhand vorgegebener Webadressen die für die Bearbeitung der Aufgabenstellungen erforderlichen Informationen. Arbeitsinhalte Am Beispiel Deutschlands wird anhand von Quellen im Web die Suche nach besonders geeigneten Regionen für die Nutzung der Windenergie recherchiert. Die Schülerinnen und Schüler nutzen Kartenmaterial, um Teilregionen zu erkunden und hinsichtlich ihres Windpotenzials zu bewerten. Sie werden feststellen, dass es erhebliche regionale Unterschiede bei den durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten gibt. Diese spiegeln sich schon jetzt deutlich in entsprechenden Unterschieden in der Intensität der Windenergienutzung wider. Sie werden sich weiterhin mit wichtigen, die Windgeschwindigkeit beeinflussenden Faktoren befassen. Auf diese Weise sollen Erkenntnisse gewonnen werden, die zu einem Verständnis für aktuelle Bemühungen führen, verstärkt Offshore-Windenergieanlagen zu bauen. Zur Einführung und zur Vermittlung elementarer Grundlagen der Nutzung der Windenergie sehen sich die Schülerinnen und Schüler einen kurzen Filmbeitrag im Web an. planet-schule.de: Strom aus Strömung Dieser 15-minütige Film des SWR demonstriert verschiedene Möglichkeiten, die Strömung von Wind und Wasser zur Stromerzeugung zu nutzen. Aufgabe Recherchiert zu folgender Frage: Warum wird mit dem Bau von Windenergieanlagen eine - wie viele meinen - "Verunstaltung" der Landschaft in Kauf genommen? Die Schülerinnen und Schüler werden mit den Herausforderungen Klimawandel und Endlichkeit fossiler und radioaktiver Energieträger konfrontiert. Sie befassen sich mit der Bedeutung regenerativer Energieträger für die Stromversorgung und setzen diese mit dem Anteil in Beziehung, die mit herkömmlichen Kraftwerken gewonnen wird. Dabei sollte eher die Relation zu einzelnen Energieträgern hervorgehoben werden als die zum Gesamtanteil an der Stromerzeugung. Weiterhin soll den Schülerinnen und Schülern insbesondere die Bedeutung der Windenergie vermittelt werden, auch im Vergleich zu anderen regenerativen Energieträgern. Materialien Grafiken zum Energieverbrauch und zur Energieerzeugung in Deutschland: wind-energie.de: Grafik "Anzahl der Windenergieanlagen in Deutschland" Die Website bietet zu allen Aspekten der Windenergienutzung Informationen in Form von Text, Statistiken und Bild. Auch zum Thema Offshore-Windparks werden Infos geboten. Aufgabe Erkundet die Windverhältnisse in Deutschland und findet Regionen mit Windverhältnissen, die sich für den Aufbau von Windparks eignen. Herangehensweise Die Schülerinnen und Schüler lokalisieren Regionen mit hoher durchschnittlicher Windgeschwindigkeit und versuchen, ihre Beobachtungen mit Faktoren wie Relief, Höhenlage und/oder Küstennähe in Beziehung zu setzen. Letztendlich schlagen sie Regionen vor, in denen der Betrieb von Windkraftanlagen aus ihrer Sicht besonders wirtschaftlich wäre, und vergleichen ihre Vorschläge mit den Standorten bestehender Anlagen oder Windparks. Materialien Grafiken zur räumlichen Verteilung der Windgeschwindigkeit, zu Standorten von Windparks und zum Relief: Karte Mittlere Windgeschwindigkeit in Westeuropa Die Website bietet zu allen Aspekten der Windenergienutzung Informationen in Form von Text, Statistiken und Bild. Auch zum Thema Offshore-Windparks werden Infos geboten. wikipedia.org: Topographische Karte Deutschlands Die Online-Enzyklopädie bietet eine topographische Karte von Deutschland an. wikipedia.org: Karte Windkraftanlagen in Deutschland Die Online-Enzyklopädie liefert auf ihrer Seite zur Windenergie vielfältige Informationen über Wind und Windenergienutzung. Aufgabe Warum werden derzeit Planungen zum Bau von Offshore-Windkraftanlagen stark vorangetrieben? Herangehensweise Die Schülerinnen und Schüler diskutieren zunächst darüber, warum Windkraftanlagen in Norddeutschland sehr viel häufiger anzutreffen sind als im Süden. Über die Erkenntnis, dass die topographischen Gegebenheiten einen starken Einfluss auf die Windgeschwindigkeit haben, arbeiten sie sich an die Thematik der Windenergienutzung im Offshore-Bereich heran. Grund für den derzeitigen Forschungs- und Entwicklungsaufwand ist, dass im der Küste vorgelagerten Bereich die Windgeschwindigkeiten höher und die Windverhältnisse insgesamt beständiger sind als an Land. Materialien Die folgenden Grafiken und Karten können zum Einsatz kommen: dewi.de: Folie "Status der Windenergienutzung in Deutschland" - Stand 30.06.2009 (PDF) Die Website des Instituts bietet Informationen über den Status der Windenergienutzung in Deutschland, über Forschung und Entwicklung, auch zum Thema Offshore-Windkraft. wind-energie.de: Windprofil Die Website bietet zu allen Aspekten der Windenergienutzung Informationen in Form von Text, Statistiken und Bild. Auch zum Thema Offshore-Windparks werden Infos geboten.

  • Geographie / Jahreszeiten
  • Sekundarstufe I

Übungen im Koordinatensystem mit Kurvenprofi

Unterrichtseinheit

Die hier vorgestellten Bausteine sind keine starre Unterrichtseinheit, sondern können auch in Wiederholungsphasen oder in besonderen Unterrichtsformen (Wochenplan, Freiarbeit) als abwechslungsreiche Übungen genutzt werden. Der Funktionenplotter Kurvenprofi wird dabei als Punkt- und Streckenplotter verwendet.Lange bevor Funktionen im Unterricht thematisiert werden, finden in den Klassen 5 und 6 Übungen im Koordinatensystem statt. So werden Punkte eingezeichnet und abgelesen, Spiegelungen und Verschiebungen vorgenommen und die Eigenschaften von Vierecken angewendet. Dies geschieht durch eine Beschränkung auf Punkte, Geraden, Strecken und eventuell Kreise. Der Computer bietet dabei die Möglichkeit, Schaubilder schnell anzufertigen, Vermutungen zu entwickeln und diese zu überprüfen. So sehr wir uns saubere Koordinatensysteme wünschen - wie viele davon kann eine Schülerin oder ein Schüler in einer Stunde zeichnen? Wie viel Zeit bleibt dann noch für die eigentliche Mathematik? Von diesem Problem befreit uns der Computer als Rechen- und Zeichenknecht. Er schafft Raum für das Experimentieren und ermöglicht eine schnelle Kontrolle der Ergebnisse (zum Beispiel Verwechselung von x- und y-Koordinate). Zudem müssen Schülerinnen und Schüler bei der Arbeit am Rechner nie fürchten, Falsches in ihren Heften zu ?verewigen?.Computer-Algebra-Systeme (CAS) sind für den Einsatz in Klasse 5 und 6 in ihrer Bedienung zu aufwändig. Ihre Möglichkeiten der graphischen Darstellung fallen gegenüber ihren sonstigen Fähigkeiten oft stark ab. Maßstabsgerechte Zeichnungen und interaktive Elemente (zum Beispiel Punkte, Strecken, Parametervariation, Tangenten, Krümmungskreise) sind - wenn überhaupt - nur mit Programmieraufwand zu erreichen. Funktionenplotter rechnen dagegen nur eingeschränkt oder gar nicht algebraisch. Sie sind auf Funktionsdarstellungen ausgerichtet und in der graphischen Darstellung den CAS oft überlegen, können aber selten für Punkte und Strecken verwendet werden. Dies habe ich zum Anlass genommen, für den von mir entwickelten Funktionenplotter Kurvenprofi Aufgaben zu erarbeiten, die diese Lücke schließen. Mit dem Kurvenprofi steht den Schülerinnen und Schülern nach einer kurzen Einarbeitungsphase ein Werkzeug zur Verfügung, dass in der gesamten Schulzeit bis zum Abitur für fast alle Probleme der zweidimensionalen Graphen eingesetzt werden kann. Einsatz der Arbeitsmaterialien Die Unterrichtsbausteine eignen sich für eine vielfältige Nutzung in Partnerarbeit. Arbeitsblätter und Kurvenprofi-Dateien Materialien und Screenshots zu den Themen "Straßen und Häuser", "Parallel und Senkrecht", "Vierecke" und "Schmetterlinge". Die Schülerinnen und Schüler sollen die Orientierung im Koordinatensystem erlernen. Punkte durch zwei Koordinaten angeben können. ihre Kenntnisse zur Benennung und zu den Eigenschaften verschiedener Vierecke vertiefen. die Eigenschaft "parallel" als Gleichheit der abgezählten Wege erkennen und anwenden. die Eigenschaft "senkrecht" als eine bestimmte Änderung des abgezählten Weges erkennen und anwenden. erkennen, dass Punkte im Koordinatensystem auch durch andere Angaben (Winkel, Länge) festgelegt werden können. Thema Übungen im Koordinatensystem mit Kurvenprofi Autor Ulrich Strautz Fach Mathematik Zielgruppe Klasse 5 und 6 Zeitraum etwa 1 Stunde pro Aufgabenblatt Technische Vorraussetzungen Windows-Rechner Software Kurvenprofi (kostenfrei für private Nutzung, Schullizenz 50 €) oder andere Funktionenplotter Die Beispielaufgaben für den Einsatz von Funktionenplottern stellen keine starre Unterrichtsreihe dar. Es handelt sich um Bausteine, die auch als Wiederholungseinheiten in Vertretungsstunden oder in besonderen Formen des Unterrichts (Wochenplan, Freiarbeit) als abwechslungsreiche Übungsformen genutzt werden und viele Diskussionsanreize bieten können. Die hier vorgestellten Aufgaben sind grundsätzlich für eine Partnerarbeit konzipiert. Diese Arbeitsform ist nicht nur wegen der äußeren Rahmenbedingungen (technische Ausstattung der Schule) oft vorgegeben, sondern auch sehr hilfreich, einen inhaltlichen Austausch der Schülerinnen und Schüler über die Aufgabenstellungen anzuregen. Häufig werden spielerische Elemente verwendet, die erreichen sollen, dass nach der gemeinsamen Problemlösungsphase die Fähigkeiten beider Partner gesichert werden, zum Beispiel durch einen Rollenwechsel. Alle Aufgaben, die in diesem Artikel vorgestellt werden, lassen sich außer mit dem Kurvenprofi mit sämtlichen Funktionenplottern umsetzen, die Punkte und Strecken zeichnen können. Für die Nutzung der entsprechenden KRV-(Kurvenprofi-)Dateien müssen Sie jedoch das Programm Kurvenprofi installieren. Dies steht Lehrkräften, Schülerinnen und Schülern für die private Nutzung kostenfrei zur Verfügung, eine Schullizenz ist für 50 € zu haben. Unter Hilfe/Beispiele/Einführung finden Sie im Programm eine leicht verständliche Einweisung. Die Schülerinnen und Schüler üben in den ersten Aufgaben die Bedienung des Programms, das Ablesen und Zeichnen von Punkten und Strecken sowie die Orientierung im Koordinatensystem. Dabei werden die Kenntnisse über die Koordinaten der Punkte wiederholt. Es zeigt sich hier schnell, dass das Schaubild bei einer Verwechselung der beiden Koordinaten unerwartete Ergebnisse zeigt, die schnell bemerkt, diskutiert und behoben werden können. "Das Haus vom Nikolaus" erfordert planvolles Handeln durch eine kleine Skizze und die Überlegung, in welcher Reihenfolge die Punkte abgelaufen werden. Zur inneren Differenzierung kann gefordert werden, nur eine festgelegte Anzahl der Punkte (einen durchgängigen Streckenzug) zu verwenden. Die Anregung, die Farben und Stricharten zu ändern, puffert unterschiedliche Bearbeitungszeiten ab. Mit dem Abzählen der x- und y-Änderungen erkennen die Schülerinnen und Schüler eine weitere Möglichkeit, die Eigenschaft "parallel" nachzuweisen oder parallele Strecken zu zeichnen. Zunächst werden in verschiedenen Übungen durch die Strecken bestimmte Abschnitte angeboten. Die letzten Aufgaben erfordern das Suchen geeigneter Punkte auf einer Geraden. Möglicherweise kann an dieser Stelle im Rahmen der Binnendifferenzierung schon von einigen Schülerinnen und Schülern die Nichteindeutigkeit der Pfeile durch Verdoppelung, Verdreifachung und weitere Vervielfachungen herausgearbeitet werden. Entsprechend wurde die Untersuchung der Eigenschaft "senkrecht" angelegt, wobei die vorangegangenen Aufgaben unter der geänderten Fragestellung gelöst werden sollen. Die Festigung des über die Eigenschaften "parallel" und "senkrecht" Gelernten geschieht in den Aufgaben zu Vierecken. Nach einer spielerischen Vorübung zu Koordinaten werden die Eigenschaften bestimmter Vierecke benötigt, um Figuren durch Änderung einzelner Punkte in vorgegebene Vierecke zu verwandeln und später Streckenzüge zu Vierecken zu ergänzen. Obwohl der Begriff des Steigungsdreiecks nicht verwendet wurde, haben die Schülerinnen und Schüler eine Idee gewonnen, die in späteren Unterrichtsreihen vielleicht mit Rückgriff auf diese Übungen leicht auf die Gerade und deren Senkrechte übertragen werden kann. Für den Fall, dass in Klasse 6 die Winkel und die negativen Zahlen behandelt wurden, bietet das Blatt "Schmetterlinge" eine spielerische Übung im Raten von Winkelgrößen und Längen. Auf höherem Niveau reift die Erkenntnis, dass ein Punkt im Koordinatensystem auch durch Angabe des Winkels und der Länge eindeutig festgelegt werden kann. Dabei wird der Begriff der Polarkoordinaten nicht genannt. (Welche Schülerinnen und Schüler finden heraus, dass Winkel und Länge eines Punktes nicht eindeutig sind?) Durch viele der hier vorgestellten Aufgaben ziehen sich Anknüpfungspunkte an spätere Themen. Explizit zu nennen sind die Steigung, die Steigung einer Senkrechten, Polarkoordinaten, aber auch die negativen Zahlen, die im Gegensatz zum üblicherweise eingeführten Koordinatensystem schon in Form der vier Quadranten auftreten. Durch leichte Variation der Aufgaben können diese auch in späteren Unterrichtsreihen als Einstiege verwendet werden. Wie schnell ragt ein Viereck in einen anderen Quadranten und bietet damit einen Unterrichtsanlass zur Zahlbereichserweiterung? Die hier vorgestellten Arbeitsblätter sind Bestandteil einer Aufgabensammlung für die Klassen 5-10, die auf der Kurvenprofi -Website in verschiedenen Formaten bereit steht (unter "Downloads").

  • Mathematik / Rechnen & Logik
  • Sekundarstufe I

Unterrichtsprojekt zum Geburtstag von Astrid Lindgren

Unterrichtseinheit

In dieser interaktiven Unterrichtseinheit lernen die Kinder Astrid Lindgren als Schriftstellerin, Mutter und Tierschützerin kennen. Astrid Lindgren, die erfolgreichste Kinderbuchautorin der Welt, wäre am 14. November 2007 100 Jahre alt geworden. Astrid Lindgren wurde am 14. November 1907 auf einem kleinen Hof in der Nähe von Vimmerby in Südschweden geboren. Sie verlebte eine sehr glückliche Kindheit auf dem Land, die ihr als Hintergrund für ihre Bücher diente. Talent zum Schreiben hatte sie zwar schon sehr früh, von Beruf aber war sie Sekretärin. Als 1941 ihre damals zehnjährige Tochter einmal lange krank war und sich langweilte, erzählte die Mutter ihr Geschichten von einem Mädchen, das Pippi Langstrumpf hieß. Erst drei Jahre später, als sie selbst mit einem gebrochenen Bein zu Hause lag, schrieb Astrid Lindgren diese Geschichten auf und schickte sie zu einem Verlag, der das Manuskript ablehnte. Erst nachdem sie mit einer anderen Geschichte an einem Schreibwettbewerb teilgenommen hatte, wurde man auf Astrid Lindgren aufmerksam und Pippi Langstrumpf erschien im September 1945 als Buch. Damit wurde eine Erfolgslawine ausgelöst, die bis auf den heutigen Tag rollt. Die interaktive Lerneinheit dient als Plattform für die Internetrecherche und verschiedene Übungen am Computer. Die Schülerinnen und Schüler sollen im Internet gezielt Arbeitsaufträge recherchieren, ein interaktives Quiz am Computer lösen, interaktive Übungen (Hot Potatoes) durchführen und herkömmliche Arbeitsblätter bearbeiten, für die das Internet als Informationsquelle dient. Kurzbeschreibung der Lerneinheit "Astrid Lindgren" Die interaktive Lerneinheit besteht neben der Eingangsseite aus sechs Hauptseiten, sechs intern verlinkten interaktiven Übungen und 27 externen Links. Arbeitsmaterial und Lernumgebung "Astrid Lindgren" 18 Arbeitsblätter im PDF-Format einzeln zum Download. Die interaktive Lerneinheit können Sie ebenfalls herunterladen und dann ohne Internetzugang nutzen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bekommen einen Überblick über das Leben von Astrid Lindgren und lernen Schweden als Heimat der Schriftstellerin kennen. verschaffen sich einen Überblick über ihre Bücher. erfahren, dass die eigene glückliche Kindheit bei allen Geschichten als Vorbild diente. beschreiben arbeitsteilig verschiedene Bücher von Astrid Lindgren. erfahren, wie es zur Geschichte von Pippi Langstrumpf kam. dokumentieren den weltweiten Erfolg von Pippi Langstrumpf. beantworten Fragen zu ausgewählten Kapiteln von Pippi Langstrumpf. schreiben eine eigene Pippi-Geschichte und ein Pippi-Akrostichon. hören das Lied zu Pippi Langstrumpf in verschiedenen Sprachen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen gezielte Recherchen im Internet durch und nutzen das World Wide Web als Informationsquelle. bearbeiten eine interaktive Lerneinheit am Computer und machen dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung. kopieren Bilder aus dem Internet und drucken sie aus. bearbeiten interaktive Lückentexte, Kreuzworträtsel und Quiz (multiple choice). führen Online-Spiele durch. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich über die Auswahl der Buchbeschreibungen. helfen sich gegenseitig. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Arbeitsergebnisse präsentieren. Bezug zu internen und externen Quellen Die Arbeitsanweisungen auf den meisten Arbeitsblättern beziehen sich jeweils auf direkt aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt. Diese Arbeitsblätter sind besonders gekennzeichnet, auch auf dem Deckblatt. Die internen Links dagegen können offline bearbeitet werden. Die einzelnen Seiten sind frei wählbar, müssen also nicht in einer bestimmten Reihenfolge abgerufen werden - das Kind /die Gruppe entscheidet nach Neigung. Zeitlicher Ablauf Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen wie immer unmittelbar von der Anzahl der vorhandenen PC-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Sinnvoll hat sich auf jeden Fall Partnerarbeit erwiesen, da sich so zum einen die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und zum anderen die Partner sich gegenseitig unterstützen können. Der fächerübergreifende Ansatz ermöglicht es zudem, den normalen Stundenplan für die Projektdauer außer Kraft zu setzen. Wichtig sind jedoch eine gemeinsame Einführung und Erklärung der Handhabung der Lerneinheit und ein tägliches Feedback, bei dem exemplarisch einige Gruppensprecher über ihre Arbeit und etwaige Probleme berichten, für die dann gemeinsam Lösungswege gesucht werden. Organisation des Ablaufs Wichtig ist außerdem die Organisation des Unterrichtsablaufs. Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle gleichzeitig am Rechner sitzen können. Dabei sollten Vorschläge der Kinder aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Außerdem ist festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll und eine entsprechende Einteilung vorzunehmen (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder von der Lehrkraft bestimmt). Voraussetzungen Die Kinder sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lerneinheit angesteuert werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Erklären sollte man auf jeden Fall, dass die Rückkehr auf den heimischen Rechner über den Rückwärtspfeil des Browsers erfolgt. Erfolgskontrolle Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und von der Lehrkraft überprüft wird. Die Eingangsseite (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken) ist zugleich Inhaltsverzeichnis und Navigationsseite. Die Kinder finden hier zudem eine Einführung in die Arbeit mit der Lernumgebung und können sich die Seite wiederholt anschauen, um sich Dinge ins Gedächtnis zu rufen. Die Navigationsleiste führt zur Willkommensseite, den sechs Hauptseiten der Arbeitsumgebung und zum Impressum. Die nachfolgende Auflistung und Beschreibung der Arbeitsblätter orientiert sich an dieser Navigationsleiste. Diktattext Astrid Lindgren ist eine bekannte Kinderbuchautorin. Sie erfand die Figur Pippi Langstrumpf und viele andere. Von Pippi erzählte sie zuerst ihrer kranken Tochter. Auch deren Freunde wollten die Geschichte immer wieder hören. Als Astrid Lindgren selbst mit einem gebrochenen Bein im Bett lag, schrieb sie sie schließlich auf. Später schickte sie das Manuskript an einen Verlag, der es ablehnte. Erst der zweite Verlag veröffentliche das Buch. In allen ihren Büchern merkt man, dass Astrid Lindgren selbst eine glückliche Kindheit hatte und die Orte, die sie beschreibt, ähneln ihrem Heimatort. Lösungen 1) 62; 52; 26; 34; 2) 38; 3) Ergebnis der Rechnung: 95 (wäre sie im November des Todesjahres geworden); 4) Kosten: 257,40 €; Restgeld: 42,60 €; 5) Kosten: 61,80 €; Restgeld:38,20 €; 6) 10,10 € Die Kinder können aus dem Internet eine Pippi-Langstrumpf-Anziehpuppe ausdrucken und ausmalen. Dabei sollen sie versuchen, sich möglichst an die Beschreibung im Buch auf Seite 14 (Verlag Friedrich Oetinger, Hamburg 2005, ISBN 3-7891- 1851-6) zu halten.

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Primarstufe

Unterrichtsmaterial zur Erstellung einer Schulrallye

Unterrichtseinheit

Mit diesen Grundschul-Unterrichtsmaterialien erstellen Schülerinnen und Schüler mithilfe digitaler Medien eine eigene Schulrallye. Die Rallye kann dann zum Beispiel von zukünftigen Erstklässlerinnen und -klässlern genutzt werden, die ihre neue Schule kennenlernen sollen.In Gruppen entwickeln die Kinder ein eigenes Konzept für ihre Schulrallye und strukturieren ihre Arbeitsabläufe. Anschließend fotografieren sie mit Kameras, Handys oder anderen fotografierfähigen Geräten bestimmte Motive und fassen diese tabellarisch zusammen. Dabei steht immer die Frage im Vordergrund, ob die Motive für Außenstehende, wie zum Beispiel Erstklässlerinnen und -klässler, interessant sind.Um selbstständiges Arbeiten im Schulrallye-Projekt zu fördern, sollte der Unterricht grundlegend geöffnet werden. Die Lehrkraft hält sich idealerweise im Hintergrund und steht den Kindern nur moderierend beziehungsweise beratend zur Seite. Grundlegende Voraussetzungen für selbstständiges Arbeiten sind Erfahrungen im Umgang mit dem Computer und einem Textverarbeitungsprogramm. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler strukturieren selbst den Ablauf des Projekts und halten ihn schriftlich fest. wählen Arbeitsmittel, die für die Durchführung des Projektes von Bedeutung sind, selbst aus. stellen die Rallye der Klasse im Plenum vor. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler planen und realisieren den sinnvollen Einsatz von Arbeitsmedien (Arbeitsblätter, Computer, Digitalkamera). üben den Umgang mit digitalen Medien (Digitalkamera, Computer und Internet). erstellen eine Präsentation mithilfe digitaler Medien (Digitalkamera, Bildbearbeitungsprogramm, Textverarbeitungsprogramm). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bilden selbstständig Arbeitsteams. führen Konferenzen durch. teilen Aufgaben untereinander selbstständig und gerecht auf. reflektieren gemeinsam die Arbeitsergebnisse. führen in Teams (zum Beispiel mit Erstklässlerinnen und -klässlern) Rallyes durch. Bezug zum Kompetenzrahmen des Medienpass NRW Der Medienpass NRW Zur Unterstützung der Lehrerinnen und Lehrer bei der Vermittlung von Medienkompetenz haben die Landesregierung NRW, die Landesanstalt für Medien Nordrhein-Westfalen (LfM) und die Medienberatung NRW die Initiative Medienpass NRW initiiert. Die Initiative entwickelt Hilfestellungen und stärkt den Austausch zwischen Eltern, Jugendarbeit und Schule mit verschiedenen Bausteinen. Ein Element ist der Kompetenzrahmen , der pädagogischen Fachkräften Orientierung bietet, über welche Fähigkeiten Kinder und Jugendliche im Umgang mit Medien verfügen sollten. Er unterscheidet zwischen Kindern im Elementarbereich und im Grundschulalter, Heranwachsenden in der 5./6. Klasse und Jugendlichen in der Sekundarstufe I (7. bis 10. Klasse). Mit den Schulrallye-Unterrichtsmaterialien können Kompetenzen der Stufe 2 des Kompetenzrahmens (Schülerinnen und Schüler der Grundschule, Kompetenzerwartungen am Ende Klasse 4) vermittelt werden. Kompetenzen im Bereich "Produzieren/Präsentieren" Die Schülerinnen und Schüler entwickeln und strukturieren unter Anleitung ihren Arbeits- und Herstellungsprozess. sichern Arbeitsergebnisse und stellen sie in einem analogen und/oder digitalen Produkt dar, wobei sie verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten sinnvoll und zielgerichtet verwenden. stellen ihr Produkt in Form einer Präsentation dar. Kompetenzen im Bereich "Bedienen/Anwenden" Die Schülerinnen und Schüler wenden Basisfunktionen digitaler Medien (z.B. Computer, digitaler Fotoapparat, Handy) an. wenden Basisfunktionen eines Textverarbeitungsprogramms an. wenden Basisfunktionen des Internets an (Angabe der vollständigen URL, Nutzung von Links, Suchmaschinen). Die Schülerinnen und Schüler strukturieren selbst den Ablauf des Projekts und halten ihn schriftlich fest. wählen Arbeitsmittel, die für die Durchführung des Projektes von Bedeutung sind, selbst aus. stellen die Rallye der Klasse im Plenum vor. Die Schülerinnen und Schüler planen und realisieren den sinnvollen Einsatz von Arbeitsmedien (Arbeitsblätter, Computer, Digitalkamera). üben den Umgang mit digitalen Medien (Digitalkamera, Computer und Internet). erstellen eine Präsentation mithilfe digitaler Medien (Digitalkamera, Bildbearbeitungsprogramm, Textverarbeitungsprogramm). Die Schülerinnen und Schüler bilden selbstständig Arbeitsteams. führen Konferenzen durch. teilen Aufgaben untereinander selbstständig und gerecht auf. reflektieren gemeinsam die Arbeitsergebnisse. führen in Teams (zum Beispiel mit Erstklässlerinnen und -klässlern) Rallyes durch. Der Medienpass NRW Zur Unterstützung der Lehrerinnen und Lehrer bei der Vermittlung von Medienkompetenz haben die Landesregierung NRW, die Landesanstalt für Medien Nordrhein-Westfalen (LfM) und die Medienberatung NRW die Initiative Medienpass NRW initiiert. Die Initiative entwickelt Hilfestellungen und stärkt den Austausch zwischen Eltern, Jugendarbeit und Schule mit verschiedenen Bausteinen. Ein Element ist der Kompetenzrahmen , der pädagogischen Fachkräften Orientierung bietet, über welche Fähigkeiten Kinder und Jugendliche im Umgang mit Medien verfügen sollten. Er unterscheidet zwischen Kindern im Elementarbereich und im Grundschulalter, Heranwachsenden in der 5./6. Klasse und Jugendlichen in der Sekundarstufe I (7. bis 10. Klasse). Mit den Schulrallye-Unterrichtsmaterialien können Kompetenzen der Stufe 2 des Kompetenzrahmens (Schülerinnen und Schüler der Grundschule, Kompetenzerwartungen am Ende Klasse 4) vermittelt werden. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln und strukturieren unter Anleitung ihren Arbeits- und Herstellungsprozess. sichern Arbeitsergebnisse und stellen sie in einem analogen und/oder digitalen Produkt dar, wobei sie verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten sinnvoll und zielgerichtet verwenden. stellen ihr Produkt in Form einer Präsentation dar. Die Schülerinnen und Schüler wenden Basisfunktionen digitaler Medien (z.B. Computer, digitaler Fotoapparat, Handy) an. wenden Basisfunktionen eines Textverarbeitungsprogramms an. wenden Basisfunktionen des Internets an (Angabe der vollständigen URL, Nutzung von Links, Suchmaschinen). Arbeitsblatt 1: Motive finden Mithilfe dieses Arbeitsblatts sollen die Kinder die für sie wichtigen Motive auf dem Schulgelände finden und beschreiben. Am Ende sollten die Motive im Plenum besprochen werden und gegebenenfalls gestrichen und durch andere Motive ersetzt werden, wenn nicht alle Kinder sie als bedeutend ansehen. Arbeitsblatt 2: Motive fotografieren Dieses Arbeitsblatt kann auch weggelassen und mit den Kindern mündlich besprochen werden. Wichtig ist aber, dass die Kinder darauf hingewiesen werden, dass sie qualitativ gute Aufnahmen machen und manche Fotos aus verschiedenen Blickwinkeln erstellen, um sich später für das passendste Foto zu entscheiden. Arbeitsblatt 3: Rallyetabelle erstellen An dieser Stelle muss die Lehrkraft überlegen, ob die Kinder schon selbst in der Lage sind, eine sinnvolle Tabelle zu erstellen, oder ob man sie mithilfe dieses Arbeitsblattes, das einen ersten Tabellen-Entwurf enthält, unterstützt. Arbeitsblatt 4: Rallyetabelle mit Lösungen Hier erstellen die Kinder die Lösungstabelle für die Rallye und müssen Pictogramme oder Zeichen entweder aus dem Internet oder den Cliparts des Office-Programms (Urheberrechte beachten!) auswählen, oder diese per Hand zeichnen. Es sollten auf jeden Fall einfache Formen oder Motive gewählt werden, die die späteren Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Rallye in Kürze zeichnen können. Arbeitsblatt 5: Lösungspictogramme Die Kinder erstellen mithilfe dieses Arbeitsblattes Lösungskarten für die Rallye. Die zuvor entstanden Lösungspictogramme werden in A5-Rahmen überführt, ausgedruckt, laminiert und an passenden Orten aufgehängt oder ausgelegt.

  • Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co. / Technik / Sache & Technik
  • Erwachsenenbildung

Bestimmung der Mondentfernung durch Triangulation

Unterrichtseinheit

Schülerinnen und Schüler aus Südafrika, Griechenland und Deutschland fotografierten zur selben Zeit Mond, Jupiter und Saturn. Nachdem die Bilder über das Internet ausgetauscht worden waren, wurde die Mondparallaxe bestimmt und die Entfernung des Mondes von der Erde berechnet. Eine günstige Stellung des Mondes wurde genutzt, um in Kooperation mit Schulen in fernen Ländern die Mondentfernung zu bestimmen. Dazu wurde der Winkelabstand Jupiter-Saturn mit einem Jakobsstab gemessen. Der Winkelabstand des Mondes wurde mithilfe von Fotografien bestimmt, die zeitgleich an verschiedenen Orten (Neumünster, Thessaloniki, Johannesburg) aufgenommen, digital bearbeitet und ausgewertet wurden. Aus den ermittelten Werten wurde mithilfe des Sinussatzes die Entfernung der Erde zum Mond mit 372.500 Kilometern bestimmt. Der Literaturwert für die mittlere Entfernung beträgt 384.401 Kilometer. Das hier vorgestellte anspruchsvolle Projekt eignet sich für Astronomie-Arbeitsgemeinschaften und wurde vom Autor im Rahmen des SINUS-Programms in Schleswig-Holstein durchgeführt. Die Auswertung der Messdaten gelingt im Mathematik-Unterricht der 10. Klasse (Sinussatz). Das Thema ist Teil des Unterrichts zur Gravitation in Jahrgangstufe 11 (Mechanik). Die Aufgabe "Bestimme die Entfernung des Mondes" ist schnell formuliert, lässt sich aber nur mit relativ großem Aufwand lösen. Sie erfordert neben vielfältigem Wissen aus verschiedenen Gebieten auch handwerkliche und organisatorische Fähigkeiten und Fertigkeiten Vorbereitung und Softwaretipps Hinweise für die Suche nach Beobachtungspartnern und Tipps zur Softwarenutzung bei der Auswahl des Beobachtungstermins und der Bildbearbeitung Grundlagen und Winkelmessungen Geometrische Grundlagen und praktische Vorschläge zur Durchführung der Winkelmessungen Ergebnisse Vorschläge zur Auswertung der Fotografien und zur Berechnung der Entfernung von der Erde zum Mond Die Schülerinnen und Schüler sollen Kenntnisse über die Positionen und Bewegungen der Körper im Sonnensystem erwerben. ein ziemlich großes Dreieck vermessen. Fotografie für Messzwecke einsetzen lernen. verschiedene Winkelmessverfahren kennen lernen. Thema Messung der Mondentfernung durch Triangulation Autor Bernd Huhn Fach Physik, Astronomie Zielgruppe Astronomie-AGs, Schülerinnen und Schüler ab Klasse 10 Zeitraum Das komplette Projekt dauert sicher mehrere Monate. Wenn man auf vorhandene Fotos zurückgreift, geht es schneller, es verliert aber einen Teil seines Reizes. Technische Voraussetzungen "klassischer" Fotoapparat oder Digitalkamera, Stativ, Drahtauslöser, Winkelmessscheibe, Geodreieck, Kompass, Wasserwaage, Knetgummi, dünner Stab (z.B. Schaschlikspieß), Schiebelehre, doppelseitiges Klebeband, Globus, Telefon- und E-Mail-Anschluss Software, Literatur Bildbearbeitungsprogramm (Corel Photo-Paint, GIMP oder vergleichbare Software), Astronomie-Software wie KStars, XEphem (beide kostenlos), SkyMap, Skyplot oder Tabellenwerke, zum Beispiel das Kosmos Himmelsjahr (Franckh-Kosmos Verlags-GmbH) oder Ahnerts Kalender für Sternfreunde (Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft) Keller, Hans-Ulrich Kosmos Himmelsjahr, Franckh-Kosmos Verlags-GmbH, erscheint jährlich; alle wichtigen Infos zu Sonne, Mond und Sternen, den Planeten, Finsternissen und sonstigen Himmelsschauspielen sowie den "Monatsthemen" mit aktuellen und interessanten Beiträgen. Neckel, Thorsten; Montenbruck, Oliver Ahnerts Astronomisches Jahrbuch, Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH, erscheint jährlich; in den Monatsübersichten wird unter anderem dargestellt, welchen Planeten und hellen Sternen der Mond begegnet und wie die Sichtbarkeitsbedingungen der Planeten sind. Soffel, Michael ; Müller, Jürgen Lasermessungen der Monddistanz, Sterne und Weltraum 7/1997, Seiten 646-651; Die Autoren erläutern das Messverfahren und stellen weit reichende Folgerungen dar, die man aus dem auf wenige Zentimeter genauen Messergebnis ziehen kann. Zimmermann, Otto Astronomisches Praktikum, Spektrum der Wissenschaft Verlag GmbH, ISBN 3-8274-1336-2 (2003); hier werden weitere Methoden zur Messung der Mondentfernung beschrieben (Erdschattendurchmesser auf dem Mond ,Änderung der Mondgröße mit der Höhe, parallaktische Libration, Sternbedeckungen durch den Mond) Gut geeignet für die Triangulation ist eine Kombination von Beobachtungsstandorten mit einer großen Differenz der geographischen Breiten und einer kleinen Differenz der geographischen Längen. Die erste Bedingung sichert eine große Basislänge, die zweite sorgt dafür, dass die fotografierte Himmelsgegend etwa zur gleichen Zeit an beiden Standorten möglichst hoch über dem Horizont steht. Wenn sich ein Standort in Deutschland befindet, sollte der zweite also idealerweise im Süden Afrikas liegen. Auch das östliche Südamerika kommt in Frage. Aufgeschlossene Kolleginnen und Kollegen findet man durch Nachfragen bei den deutschen Auslandsschulen: Bundesverwaltungsamt: Schulverzeichnis Auf der Website des BVA finden Sie das Schulverzeichnis der Zentralstelle für das Auslandsschulwesen. Für die vorbereitenden Verabredungen und den Austausch der Ergebnisse reicht der Kontakt per E-Mail. Zum Zeitpunkt der Aufnahmen selbst ist eine Telefonverbindung nützlich: Wenn der Himmel nur teilweise klar ist und "Wolkenlöcher" genutzt werden müssen, können kurzfristige Absprachen gewährleisten, dass die Aufnahmen möglichst zeitgleich entstehen. Alternativ können dafür auch Chat-Rooms genutzt werden. Für die Aufnahme muss sich der Mond in möglichst geringem Winkelabstand zu zwei hellen und sehr viel weiter entfernten Objekten am Himmel befinden. Günstig dafür ist eine Konjunktion von mindestens zwei der Planeten Venus, Mars, Jupiter und Saturn; der Mond sollte zwischen ihnen stehen. Die Mondphase ist nicht entscheidend; ein zunehmender Mond ist allerdings zu bevorzugen, wenn jüngere Schülerinnen und Schüler mitarbeiten sollen, da er vor Mitternacht kulminiert. Einen geeigneten Zeitpunkt findet man durch systematische Suche in entsprechenden Tabellenbüchern (Kosmos Himmeljahr, Ahnerts Astronomisches Jahrbuch) oder durch Verwendung eines Astronomieprogramms, das ein Planetarium simulieren kann: KStars Diese Software unterliegt der GNU General Public License (GPL) und steht kostenfrei zur Verfügung. XEphem Auf der Website des Clear Sky Institute ist auch dieses Programm kostenlos erhältlich. Skyplot Informationen und Bestellmöglichkeit zur Software auf der Website des Autors Frank P. Thielen. Skyplot ist für 30 € zu haben. SkyMap Die kommerzielle Software ist in der Lite-Version für etwa 37 € und in der Pro-Version für etwa 100 € zu haben. In dem hier beschriebenen Projekt wurden die beiden Planeten Jupiter und Saturn als "Fixpunkte" verwendet. Besser wäre natürlich die Verwendung von Sternen, weil sie der Forderung, unendlich weit entfernte Fixpunkte zu sein, besser entsprechen. Allerdings müssen die Sterne relativ dicht nebeneinander und nahe der Ekliptik stehen und auch noch hell genug sein. Gute Gelegenheiten für Aufnahmen mit Fixsternen bieten totale Mondfinsternisse. Der dann nur schwach beleuchtete Mond überstrahlt auch die schwächeren Sterne in seiner Umgebung nicht. Allerdings bietet sich diese Gelegenheit seltener, wodurch man mehr von günstigen Beobachtungsbedingungen abhängig ist. Probeaufnahmen In dem hier vorgestellten Projekt wurde eine klassische Kamera benutzt, natürlich kann auch eine Digitalkamera verwendet werden. Probeaufnahmen vor dem Aufnahmetermin sind anzuraten. Die Qualität der Aufnahmen sollte immer am Negativ oder an der Rohdatei beurteilt werden. Bildverwackelungen können durch die Nutzung eines Stativs und eines Drahtauslösers vermieden werden. Eine Nachführung ist nicht nötig. Für die spätere Auswertung der Fotos ist es wichtig, die Aufnahmezeitpunkte und die verwendete Zonenzeit zu notieren! Der Winkelabstand Jupiter-Saturn betrug bei unseren Messungen etwa 10 Grad. Dabei ist eine Brennweite von 15 Zentimetern beim Kleinbildformat 24 Millimeter mal 36 Millimeter optimal. Die Auflösung von Standardfilmen reicht völlig, unabhängig davon, ob Farb- oder Schwarz-Weiß-Filme verwendet werden. Verschiedene Belichtungszeiten bei jedem Aufnahmezeitpunkt Die Belichtungszeit soll so gewählt werden, dass die im Vergleich zum Mond lichtschwachen Planeten (oder Sterne) gerade sicher zu erkennen und der Mond nicht unnötig überbelichtet wird. Der Mondrand sollte auf den Bildern noch gut erkennbar sein. Belichtungszeiten zwischen 0,1 und 10 Sekunden sollten bei mittlerer Blende passen. Die Zeiten sind allerdings stark von den aktuellen Dunstverhältnissen und der lokalen Lichtverschmutzung abhängig. Daher ist es sinnvoll, zu jedem Aufnahmezeitpunkt immer mehrere Aufnahmen mit unterschiedlichen Belichtungszeiten zu machen. Lichtschwache und lichtstarke Objekte auf einem Bild? Wie in der Astronomie üblich, werden die Bildnegative bearbeitet, also dunkle Objekte vor hellem Hintergrund. Wenn die punktförmigen Objekte - zwei Planeten oder Sterne - auf den Fotografien sicher abgebildet sind, der Mondrand aber unscharf dargestellt ist, nutzt man ein Bildbearbeitungsprogramm um für die Auswertung der Bilder einen scharfen Mondrand zu erzeugen, ohne dabei die lichtschwachen Objekte zu verlieren. Dabei geht man in zwei Schritten vor. Retusche der lichtschwachen Planeten Zunächst werden die zentralen Pixel der Planetenbilder bei hoher Vergrößerung schwarz eingefärbt. Es reichen Quadrate von vier oder neun retuschierten Bildpunkten. Abb. 1 (Platzhalter bitte anklicken) zeigt ein Beispiel: S-01-03-1 zeigt das stark vergrößerte digitalisierte Bild des Planeten Jupiter aus der linken unteren Ecke des Bildes S-01-03. Darunter sieht man in s-01-03-2 das retuschierte Jupiterbild mit neun zentralen schwarzen Pixeln. Noch wichtiger ist die Retusche beim relativ schwachen Bild des Saturns rechts im oberen Drittel des Bildes S-01-03. Benutzt wurde das Programm Corel Photo-Paint, Version 6.0. "Scharfstellen" des Mondes Im zweiten Schritt wird die Helligkeit des gesamten Bildes angehoben und der Kontrast so verstärkt, dass der "echte" Mondrand scharf erscheint. Das ist dann der Fall, wenn der Mond hellgrau vor weißem Hintergrund erscheint und das Mondbild bei einer weiteren Anhebung der Helligkeit nicht mehr kleiner wird (Abb. 2, Platzhalter bitte anklicken). Mithilfe der Vorschaufunktion von Corel Photo-Paint lässt sich dies gut beurteilen. Anschließend kann der Kontrast des Bildes weiter erhöht werden, bis die Abbildung schwarze scharfe Objekte vor weißem Hintergrund zeigt. Alternativ zu kommerzieller Software kann auch das kostenfreie Bildbearbeitungsprogramm GIMP verwendet werden: Zwei Punkte A und B auf der Erde und der Mittelpunkt M des Mondes bilden ein Dreieck (Abb. 3). Die Längen der Strecken AM beziehungsweise BM sind gesucht. Um sie zu ermitteln, müssen wir drei Stücke dieses Dreiecks messen, ohne die Erde zu verlassen. Eines dieser Stücke muss eine Seitenlänge sein, dafür kommt nur die Länge der Strecke AB in Frage. Zwei Winkel sind also noch zu messen. Da die Messgenauigkeit der gesuchten Längen sehr empfindlich von dem Winkel pi mit dem Scheitelpunkt M abhängt, ist es unerlässlich, diesen direkt zu messen und ihn nicht etwa aus der Differenz 180 Grad - Winkel BAM - Winkel MBA zu errechnen, denn kleine relative Fehler bei den Messungen der Winkel BAM und MBA hätten einen großen relativen Fehler für den Wert von pi zur Folge. Leider können wir uns nicht auf den Mond begeben und von dort einfach die beiden Punkte A und B auf der Erde anpeilen. Wir können pi aber auch auf der Erde messen, denn er ist gleich der Winkeldifferenz der Richtungen, in denen der Mond von den beiden Punkten A und B aus gesehen erscheint, also gleich dem Winkel zwischen BM und der Parallele zu AM durch B. Er heißt daher auch Parallaxenwinkel (Abb. 3). Einer der beiden weiteren Winkel - BAM oder MBA - muss außerdem gemessen werden. Die Genauigkeit dieser Messung ist unkritisch für die Genauigkeit des Ergebnisses, besonders wenn der Wert des Winkels nahe 90 Grad liegt. Mithilfe des Sinussatzes ergeben sich die gesuchten Längen der Seiten MA oder MB. Um die Entfernung des Mondmittelpunktes vom Erdmittelpunkt und nicht von einem Punkt der Erdoberfläche zu erhalten, wäre weiterer Aufwand nötig. Dies erscheint angesichts der erzielbaren Messgenauigkeit jedoch nicht sinnvoll. Das Vorgehen sollte für Schülerinnen und Schüler, die gerade den Sinussatz am ebenen Dreieck verstanden haben, gut nachvollziehbar sein. Jüngere Schülerinnen und Schüler können die Anwendung des Sinussatzes möglicherweise durch eine Dreieckskonstruktion ersetzen, die aber sehr präzise sein muss, da der Parallaxenwinkel naturgemäß recht klein ist. Kenntnisse über astronomische Koordinatensysteme oder sphärische Trigonometrie sind nicht nötig. Es sollte Wert darauf gelegt werden, alle Schritte durch manuelle Tätigkeiten an einem räumlichen Modell (Globus mit aufgesetztem Horizontsystem, Mond in einiger Entfernung davon) zu veranschaulichen. Hinweise zur Aufnahme der Fotos Wir haben den Parallaxenwinkel pi auf fotografischem Weg gemessen. Ideal für die Auswertung ist ein Paar von zwei Aufnahmen des Mondes und der Hintergrundobjekte - hier Jupiter und Saturn -, die an den beiden Positionen A und B exakt zum gleichen Zeitpunkt gemacht werden. Wenn merklich Zeit zwischen den Aufnahmen liegt, weil zum Beispiel die Bewölkung an den Aufnahmestandorten dies erzwingt, könnte das Ergebnis durch die Bewegung des Mondes vor dem Hintergrund (etwa 15 Grad in 24 Stunden) verfälscht werden. Sollte diese Gefahr bestehen, so fotografiert man an einem oder an beiden Standorten mehrfach zu verschiedenen Zeitpunkten, etwa in jedem geeigneten Wolkenloch, und rekonstruiert dann jeweils die Position des Mondes für einen vereinbarten Zeitpunkt aus diesen Aufnahmeserien durch eine lineare Interpolation. Auswertung der Fotos Legt man zwei zeitgleich entstandene Bilder von den Standorten A und B so übereinander, dass die beiden Planetenbilder aufeinander liegen, so sind die Mondbilder gegeneinander verschoben. Diese Verschiebung kann man in den Parallaxenwinkel pi umrechnen, wenn man einen passenden Umrechnungsfaktor hat. Man erhält ihn aus einer Messung des Winkelabstandes delta der beiden Hintergrundobjekte am Himmel und dem Abstand ihrer Abbilder auf den auszuwertenden Fotos. Der Parallaxenwinkel ergibt sich dann per Dreisatz. Zur Kontrolle des Verfahrens kann man damit den Winkeldurchmesser des Mondes bestimmen: er muss etwa 0,5 Grad betragen. Messung des Winkels zwischen den Planeten Für die Messung des Winkels delta zwischen den Planeten Jupiter und Saturn haben wir in unserem Projekt einen improvisierten "Jakobsstab" benutzt (Abb. 4). Er besteht aus Stativmaterial und Längenmessgeräten aus der Physik-Sammlung. Das Durchblicksloch sollte möglichst klein sein. Man schaut durch die Öffnung und verschiebt die Markierungen auf dem Querstab so lange, bis die Peilung zu den Planeten passt. Dann lässt sich der Winkel delta messen beziehungsweise errechnen. Diese Winkelmessung sollte etwa zeitgleich mit den fotografischen Aufnahmen erfolgen. Messung von Azimut- und Höhenwinkel zum Aufnahmezeitpunkt Während wir zur Messung des Parallaxenwinkels pi mindestens zwei zeitgleich aufgenommene Fotografien von verschiedenen Standorten benötigen, kann der zweite Winkel im Dreieck an nur einem der Beobachtungsorte, zum Beispiel am Punkt A, ermittelt werden. Dazu bestimmt man die Position des Mondes im Horizontsystem (Azimut- und Höhenwinkel) zum Aufnahmezeitpunkt. Daraus lässt sich später der Winkel zwischen den Verbindungslinien zum Mond und zum zweiten Standort B mithilfe eines Globus ermitteln. Das kann man so machen: Man legt eine ebene, leichte und dünne Platte, zum Beispiel eine Winkelmessscheibe, wie sie für Schülerübungen in der Optik verwendet wird, horizontal ausgerichtet (Wasserwaage, Dosenlibelle, Untertasse voll Wasser ... ) auf eine feste Unterlage und markiert darauf mithilfe eines Kompasses die Nord-Süd-Richtung. Dabei muss unbedingt die lokale Missweisung beachtet werden, besonders wenn ein Partner im südlichen Afrika beteiligt ist. Dort erreicht nämlich die Missweisung auf Grund einer geomagnetischen Anomalie beträchtliche Werte. Durch ein Lot vom Himmelspol auf den Horizont oder mithilfe einer Landkarte und Landmarken am Horizont lässt sich das Ergebnis überprüfen. Nun befestigt man mit Knetgummi auf dieser Linie das Ende eines dünnen Stäbchens, zum Beispiel einen Schaschlik-Spieß, und richtet das Stäbchen genau auf den Mond, sodass es im Mondlicht keinen Schatten mehr wirft. Dann kann man den Höhenwinkel eta und den Azimutwinkel gamma mit einem Geodreieck messen (Abb. 5). Diese Messung muss man für jeden Aufnahmezeitpunkt wiederholen und protokollieren. Natürlich kann man für die Messungen von Azimut und Höhe auch einen vertikal stehenden Schattenstab benutzen. Dann lässt sich der Azimutwinkel direkt auf der Winkelmessscheibe ablesen. Der Höhenwinkel muss aus der Schattenlänge und der Stablänge berechnet oder an einem Faden von der Stabspitze zum Ende des Stabschattens abgelesen werden. Auch einen Theodolithen kann man verwenden, wenn man damit einen hinreichend großen Höhenwinkel messen kann. Rekonstruktion der Richtungen und Winkelmessung am Globus In einem letzten Schritt wird nun mit doppelseitigem Klebeband die Platte mit der Vorrichtung zur Bestimmung von Höhen- und Azimutwinkel auf einem Globus am Aufnahmeort A angeklebt. Auf den Ort A fällt der Fußpunkt A' des Stäbchens. Dann liegt die Platte in der Tangentialebene an den Globus in A, also in der Horizontebene von A (Abb. 6). Natürlich muss auch die Nord-Süd-Linie die Tangente an den Längenkreis durch A bilden. Wenn nun Azimut- und Höhenwinkel noch oder wieder passend eingestellt sind, so wird die Position des Mondes relativ zum Globus bei der Aufnahme reproduziert. Eine große "Schiebelehre" wird nun so angelegt, dass die Spitzen ihres "Schnabels" auf den Punkten A und B liegen. Ihre Kante bildet mit dem Stäbchen den gesuchten Winkel alpha, der nun mit einem Geodreieck gemessen werden kann (Abb. 7). Nicht notwendig, aber sehr sinnvoll ist es, auch am Ort B den Azimut- und den Höhenwinkel zum Aufnahmezeitpunkt zu messen und die Richtung zum Mond von Punkt B aus ebenfalls auf dem Globus zu rekonstruieren. Wenn diese Richtungen dann sehr voneinander abweichen, ist irgendwo ein Fehler passiert. Wir haben auf diese Weise die große Kompassmissweisung in Johannesburg "entdeckt". Bestimmung von Azimut- und Höhenwinkel aus Tabellendaten Falls Azimut- und Höhenwinkel nicht messbar sind, kann man sie aus Tabellenwerten der Mondephemeriden, der geographischen Breite und der Sternzeit des Aufnahmeortes rekonstruieren. Das gelingt - wenn auch etwas mühsam - mit den Formeln der sphärischen Geometrie. Zwar nicht so genau, aber anschaulicher und für Schülerinnen und Schüler nicht nur manuell begreifbarer, ist ein Kartonmodell. Abb. 8 zeigt die Mondposition (rotes Kügelchen) im Horizontsystem von Thessaloniki am 12. November 2000 um 20:00 Uhr Weltzeit. Dazu wurde auf der Horizontebene zunächst ein Sektor der Äquatorebene um den Winkel von 90 Grad minus geographische Breite gegenüber der Horizontebene geneigt aufgeklebt. Auf der Äquatorebene sind aus gelbem Karton zwei orthogonal zueinander stehende Sektoren für den Stundenwinkel und die Deklination des Mondes befestigt. Die Deklination des Mondes (hier 18 Grad) erhält man aus einem astronomischen Jahrbuch (Kosmos Himmelsjahr, Ahnerts Astronomisches Jahrbuch), ebenso die Rektaszension (hier 4 h 08 min). Der Stundenwinkel ergibt sich dann aus der Beziehung Stundenwinkel = Sternzeit - Rektaszension. Mit der Sternzeit 1 h 01 min, die man ebenfalls einem Jahrbuch entnimmt und auf den Aufnahmeort und -zeitpunkt umrechnet, erhält man den Stundenwinkel von -3 h 07 min, wie in Abb. 8 näherungsweise abzulesen ist. Mit einem Geodreieck misst man nun Azimut- und Höhenwinkel im Horizontsystem. Das Kartonmodell kann man anstelle der Winkelmessscheibe mit dem Schaschlikstäbchen zur Auswertung auch direkt auf den Globus kleben. Prinzipiell macht man dabei allerdings einen kleinen Fehler: Die Angaben für Deklination und Rektaszension beziehen sich auf einen Beobachter im Erdmittelpunkt, während das Kartonmodell auf der Erdoberfläche sitzt. Der so ermittelte Winkel BAM wird also entsprechend verfälscht. Der Fehler dürfte aber angesichts der begrenzten Genauigkeit des Modells zu vernachlässigen sein. Die Länge der Dreiecksseite AB, das heißt die Entfernung zwischen den Beobachtungspunkten wird, wie in Abb. 7 gezeigt, mit einer großen Schiebelehre auf einem Globus ausgemessen und mithilfe des Globus-Maßstabes berechnet. Die Entfernung BM ergibt sich nun leicht aus dem Sinussatz: Es ist sinnvoll, an dieser Stelle weitere Werte für pi, alpha und die Länge von AB in die Berechnung der Mondentfernung einzusetzen und die Auswirkungen auf das Ergebnis zu diskutieren. Dabei sollte sich als kritische Größe der Parallaxenwinkel herausstellen. Beobachtungsnacht Um sicher auswertbares Fotomaterial zu erhalten, wurde die Begegnung des Mondes mit den Planeten Jupiter und Saturn im Abstand von vier Wochen in zwei Vollmondnächten dokumentiert. Am 12. November 2000 standen neun Kollegen in Brasilien, Südafrika, Griechenland und Deutschland mit ihren Schülerinnen und Schülern bereit, um den Mond und die beiden Planeten zu fotografieren. Allerdings spielte das Wetter nur in Thessaloniki und Johannesburg mit: Lediglich Max Ruf (Deutsche Schule Johannesburg) und Wolfgang Hofbauer (Deutsche Schule Thessaloniki) gelangen auswertbare Aufnahmen. Die folgenden vier Abbildungen zeigen je zwei Bilder von diesen Standorten. Das jeweils erste zeigt die Originalaufnahme mit den ergänzten Aufnahmedaten. In der jeweils zweiten Abbildung ist das digitalisierte Foto mit einem Bildbearbeitungsprogramm zu einer Schwarz-Weiß-Grafik verarbeitet worden. Der Grauton, bei dem die Entscheidung zwischen Schwarz und Weiß liegt, wurde dazu so gewählt, dass der Mondrand optimal zu erkennen ist. Damit die Planeten Jupiter und Saturn bei der Bildbearbeitung nicht verloren gingen, wurden diese vorher retuschiert. Winkelabstand und geographische Koordinaten Den Winkelabstand Jupiter-Saturn hat Max Ruf in Johannesburg zu delta = 10,5° gemessen. Die geographischen Koordinaten der Aufnahmeorte sind: Johannesburg: 26° 12' südlicher Breite, 28° 06' östlicher Länge Thessaloniki: 40° 36' nördlicher Breite, 23° 06' östlicher Länge Bilder aus Johannesburg Bilder aus Thessaloniki Bestimmung der Mondparallaxe am Bildschirm Abb. 13 zeigt eine Montage, in der die beiden Aufnahmen aus Abb. 10 und Abb. 12 so gedreht und zentrisch gestreckt wurden, dass die Verbindungsstrecken Jupiter-Saturn horizontal liegen und gleich lang sind. Nun können die Schülerinnen und Schüler die Mondparallaxe am Bildschirm mit der folgenden Anleitung ermitteln: Markiere auf dem Monitor mit einem abwaschbaren Folienschreiber die Positionen von Jupiter, Saturn und Mond aus der oberen Aufnahme. Verändere nicht die Position deines Kopfes! Schiebe das zweite Bild mithilfe der Scroll-Leiste auf dem Bildschirm in die Position, in der Jupiter und Saturn auf "ihren" Markierungen liegen. Zeichne den "zweiten Mond" auf den Bildschirm. Wenn die Scroll-Funktion zu grob arbeitet, kopiere das Bild zuerst auf eine leere neue Seite eines Webseiten-Editors oder eines Bildbearbeitungsprogramms. Verfahre dann so, wie oben beschrieben. Bestimme auf dem Bildschirm den Abstand Jupiter-Saturn und den Abstand der Mondbilder. Der Abstand Jupiter-Saturn entspricht einem Winkelabstand von [ ... ] Grad. Berechne per Dreisatz den Winkelabstand pi der beiden Mondbilder. Bestimmung der Mondparallaxe mithilfe von Ausdrucken Alternativ zu der beschriebenen Bestimmung der Mondparallaxe am Bildschirm können Ausdrucke der Bilder durch die entsprechende Funktion des Druckprogramms auf den gleichen Abstand Jupiter-Saturn gebracht werden. Man kann dazu auch einen Fotokopierer verwenden. Ein Bild wird auf eine Folie kopiert oder per Hand übertragen. Dann wird die Folie auf das zweite Bild gelegt und die Mondparallaxe wie zuvor beschrieben bestimmt. In der Physik-AG der IKS Neumünster haben wir die beiden Fotos vom 12. November 2000 aus Thessaloniki und Johannesburg ausgedruckt und übereinander gelegt. Jupiter und Saturn hatten dort einen Abstand von 171 Millimetern. Die beiden Mondpositionen lagen 18 Millimeter voneinander entfernt. Daraus ergab sich ein Parallaxenwinkel von pi = 10,5° (18 / 171) = 1,1°. Am großen Globus aus dem Erdkunde-Fachraum haben wir als nächstes die Richtung zum Mond von Thessaloniki aus mithilfe der Winkelmessscheibe rekonstruiert (Abb. 14a) und den Winkel Johannesburg-Thessaloniki-Mond zu 103 Grad gemessen. Gleichzeitig ergab sich der Abstand Johannesburg-Thessaloniki zu 36,4 Zentimetern bei einem Globusdurchmesser von 63,2 Zentimetern (Abb. 14b). Mit dem Erddurchmesser von 12.740 Kilometern konnten wir die wahre Entfernung JT Johannesburg-Thessaloniki errechnen: 12.740 km (36,4 / 63,2) = 7.340 km Um den Sinussatz anwenden zu können, benötigten wir noch den Winkel Mond-Johannesburg-Thessaloniki. Er betrug 180° - 103° - 1,1° = 75,9°. Nun konnten wir alles in den Sinussatz einsetzen und erhielten die Entfernung TM Thessaloniki-Mond: (sin 75,9° / sin 1,1°) 7.340 km = 372.500 km. Fertig (Abb. 15)! Später haben wir erfahren, dass der von uns benutzte Messwert von 85 Grad für den Azimutwinkel um 10 Grad zu groß war. Er beträgt nur 75 Grad. Dadurch muss mit einem kleineren Basiswinkel gerechnet werden. Da dieser nahe bei 90 Grad liegt, wo die Sinuskurve nur eine geringe Steigung hat, wirkt sich dieser Fehler aber kaum auf das Ergebnis aus. Der Mond liegt zwar - in astronomischen Maßstäben - vor unserer Haustür. Dennoch ist die in Zahlen gefasste Entfernung nicht mehr anschaulich. Hilfreicher sind für die Veranschaulichung sind grafische Darstellungen, wie zum Beispiel die folgenden, die uns der Amateur-Astronom Thomas Borowski freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat:

  • Mathematik / Rechnen & Logik / Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Das Kriegsende 1945: Spurensuche

Unterrichtseinheit

60 Jahre nach dem Kriegsende scheint eine zeitliche und emotionale Distanz zum Jahr 1945 erreicht und ein intensiver Rückblick auf die Ereignisse möglich. Die Präsenz des Jahrestags in den Medien ist ein idealer Anlass, im Unterricht die Bedeutung von Geschichte, Erinnerung und Gedenkkultur zu reflektieren und auf Spurensuche in der eigenen Region zu gehen. Die Unterrichtseinheit "60 Jahre Kriegsende" nimmt den 60. Jahrestag des Kriegsendes zum Anlass, sich im Unterricht mit den Ereignissen des Jahres 1945 auseinander zu setzen. Dabei werden zum einen die historischen Fakten betrachtet, zum anderen findet eine intensive Analyse der geschichtspolitischen Bedeutung des Kriegsendes im Rahmen der Historikerdebatten statt. Auch regionale Ereignisse finden Berücksichtigung, indem die Schülerinnen und Schüler zu Recherchen in Stadtarchiven und zu Zeitzeugeninterviews angeregt werden. Die Bedeutung des Erinnerns, des Gedenkens und der Verantwortung dafür, dass etwas Ähnliches sich nie wiederholt, sind dabei wichtige Ziele des Geschichtsunterrichts. Vorwissen ist Voraussetzung Um das Kriegsende 1945 in den historisch-politischen und gesamtgesellschaftlichen Kontext einordnen zu können, brauchen die Schülerinnen und Schüler Vorkenntnisse zum Aufstieg der Nationalsozialisten, zu Judenverfolgung, Holocaust und zum Leben im "Dritten Reich". Auch die Hintergründe zur Auslösung des Zweiten Weltkrieges müssen ihnen bekannt sein. Variabel einsetzbare Module Die modular konzipierte Unterrichtsreihe lässt sich variabel einsetzen, indem nur einzelne Erarbeitungsphasen übernommen werden. Die Anregungen zur regionalgeschichtlichen Recherche und zur Befragung von Zeitzeugen eignen sich gut für den Projektunterricht. Bei der Einbeziehung der Arbeitsblätter und Quellentexte muss jede Lehrkraft die Menge der Fragen und Aufgaben an den Lernstand ihrer Klasse anpassen. Auch hier sind Kürzungen oder Abwandlungen problemlos möglich. Die Reihenplanung Mehr Informationen zu den einzelnen Modulen und Arbeitsschritten. Inhaltliche Ziele Die Schülerinnen und Schüler sollen sich einen Überblick über die wesentlichen historischen Vorgänge des Jahres 1945 (Bombenkrieg, Flucht und Vertreibung, alliierte Besatzung, Befreiung der Konzentrationslager) verschaffen. sich vertiefend mit einem ausgewählten Themenbereich auseinander setzen. sich über den Verlauf des Jahres 1945 in der eigenen Region/Stadt informieren. sich allgemein über Ursachen und Hintergründe von Kriegen und über die Auswirkungen des Kriegsendes auf die Gegenwart informieren. sich über Historikerdebatten zum Kriegsende und Bombenkrieg informieren, wesentliche Argumente herausarbeiten und Kontroversen (zum Beispiel Niederlage oder Befreiung) kennen lernen. im Archiv Zeitungsartikel aus dem Jahr 1945 recherchieren. Zeitzeugeninterviews vorbereiten und durchführen. Ziele aus dem Bereich Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen eine Präsentation aus dem Internet verfolgen und bewerten. zu einem ausgewählten Thema im Internet recherchieren. einen ausgewählten Themenbereich im Rahmen einer Präsentation am Beamer (PowerPoint, HTML, Mediator et cetera) kurz vorstellen. Argumente und Texte zur Debatte über das Kriegsende im Internet aufrufen und bearbeiten. Zeitzeugeninterviews im Internet nachlesen, mögliche Fragestellungen für ein eigenes Interview entwickeln und eigene Zeitzeugeninterviews über die Schulhomepage oder über einen Internetanbieter (zum Beispiel Kollektives Gedächtnis) veröffentlichen. Thema Das Kriegsende 1945 Autorin Uta Hartwig Fach Geschichte Zielgruppe Sek I ab Klasse 9, Sek II Verlaufsplan Verlaufsplan Kriegsende 1945 zur Unterrichtseinheit Zeitraum variabel, circa 12 Stunden, ggf. Projektarbeit Technische Voraussetzungen Computer mit Internetzugang, Präsentationssoftware Motivation mit Zeitcollagen Im Internet gibt es derzeit zahlreiche Webseiten zum Jahr 1945. In den Geschichtsunterricht lassen sich daher einige besonders gut gemachte Webseiten einbeziehen, die das "Kriegsende 1945" multimedial vorstellen. Gerade bei der Einführung kann diese Art der Präsentation die Motivation der Schülerinnen und Schüler wecken. Während die Lehrkraft durch die Präsentation am Beamer führt, kann sie eigene Kommentare einbringen, Schülerfragen oder -anmerkungen einbeziehen und so das Vorwissen der Klasse sammeln. Die folgenden Internetadressen sollen dabei helfen, das am besten geeignete Angebot für eine Klasse auszuwählen. (Das Arbeitsblatt im Anhang enthält allgemeine Aufgaben, die zur Auseinandersetzung mit der Präsentation auffordern.) Umfassende Informationsangebote zum Jahrestag Bei der Online-Recherche zum Kriegsende 1945 werden die Schülerinnen und Schüler derzeit viele Angebote finden, die aus Anlass des 60. Jahrestags ausführlich informieren. Sie haben bei der Fülle des Angebots womöglich das Problem, dass sie die geeignetsten Seiten herausfiltern und sich auf einen übersichtlichen Materialpool beschränken müssen. Facetten des Jahres 1945 Mittels der einführenden Vorinformationen entscheiden sich die Schülerinnen und Schüler für ein Thema, das sie für den Unterricht aufbereiten und im Rahmen einer kurzen multimedialen Präsentation (PowerPoint, Mediator, Frontpage et cetera) vorstellen. Zu den möglichen Themen zählen: der Bombenkrieg, der Widerstand, der Einmarsch der Alliierten, der Holocaust und die Befreiung der Konzentrationslager, Flucht und Vertreibung. Kompositionen aus Text- und Bildquellen Inhaltlich können sie sich im Internet informieren und auch Bildmaterial aus dem Web verwenden, sofern die Präsentation nur im schulischen Kontext zugänglich ist (im Schulintranet, in PowerPoint-Präsentationen, auf Collagen). Werden Bilder aus dem Netz für eine Homepage übernommen, gilt es die Urheberrechte zu beachten. Abschluss Die Textinformationen sollten in jedem Fall von den Schülerinnen und Schülern verfasst werden. Diese Arbeit kann in Einzel- oder Partnerarbeit durchgeführt werden. Abschließend präsentieren die Arbeitsteams ihre Ergebnisse am Beamer vor der Klasse. Eine Bewertung der Schülerarbeiten kann die Lehrkraft im Anschluss vornehmen. Dabei sollten auch die Mitschüler einbezogen werden, um gemeinsam zu reflektieren, worauf es bei einer Präsentation ankommt (mehr Informationen dazu finden Sie in der Rubrik "Zusatzinformationen" auf der Startseite des Artikels). Streitfragen In einem weiteren Schritt soll sich die Klasse mit der Frage auseinander setzen, wie man mit einem historischen Ereignis angemessen umgehen kann, das in den vergangenen Jahrzehnten immer wieder unterschiedlich bewertet wurde und das aktuell erneut Anlass für heftige politische Auseinandersetzungen bietet. Kontroverse geschichtspolitische Debatten gab und gibt es zum Beispiel in der Bewertung des Kriegsendes (Befreiung oder Niederlage?). in der Diskussion der Nachkriegsgeneration während der 60er Jahre, die von Eltern und Großeltern Rechenschaft über ihr Denken und Handeln im Dritten Reich forderte. in der Goldhagen-Debatte, bei der die Frage nach den Tätern im Dritten Reich im Mittelpunkt steht. in der aktuelle Debatten über Flucht und Vertreibung sowie über die Opfer des Bombenkriegs. durch die entstehende Debatte zur Kommerzialisierung des Zweiten Weltkrieges in den Medien ("Knoppisierung"). Lern- und Leistungsstand berücksichtigen Ausgehend von der aktuellen Rede des Bundeskanzlers zum 8. Mai 1945 sollen sich die Schülerinnen und Schüler mit einer der vorgestellten geschichtspolitischen Debatten auseinander setzen. Argumente für die unterschiedlichen Standpunkte können sie dazu bei einer gezielten Recherche im Internet sammeln. Je nach den Vorkenntnissen und dem Leistungsstand der Klasse bietet es sich an, eine Auswahl unter den Quellen zu treffen und gegebenenfalls im Vorfeld Auszüge aus den Texten zusammenzustellen (zum Beispiel bei der Rede Richard von Weizsäckers oder der Darstellung des Bombenkriegs bei historicum.net). Krieg und Frieden, Vergangenheit und Gegenwart Die Schülerinnen und Schüler sollen sich in diesem Unterrichtsschritt generell mit der Entstehung von Konflikten auseinander setzen. Das Thema "Krieg und Frieden" beschäftigt gerade Jugendliche, die sich ein eigenes Weltbild verschaffen wollen, intensiv. Wie kommt es heute noch zu Kriegen? Wie lassen sie sich vermeiden und was kann getan werden, damit die Menschen friedvoll miteinander leben? Als Anregungen werden einige Zitate aus Politikerreden und das eines einfachen amerikanischen Soldaten vorgelegt. Die Klasse soll die Textausschnitte gegenüberstellen und erkennen, dass die Erinnerung an das Ende des Zweiten Weltkrieges zu einem verantwortungsvollen Umgang sowohl mit der Geschichte als auch mit dem eigenen Tun und Handeln in der Gegenwart auffordert. Viele Webseiten zum Thema "60 Jahre Kriegsende" unterstreichen die historischen Fakten mit den Erinnerungen von Zeitzeugen und lassen die Geschehnisse damit auch in einer persönlichen und emotionalen Sicht erscheinen. Wer Ereignisse und Zeitzeugen aus der eigenen Stadt oder Region in den Unterricht einbezieht, kann Schülerinnen und Schülern die Auswirkungen des Kriegsendes besonders nahe bringen. Die Klasse soll jetzt in ihrer Heimatstadt Nachforschungen anstellen und sich über den dortigen Verlauf des Kriegsendes informieren. Die Jugendlichen können beispielsweise das Stadtarchiv aufsuchen und dort Zeitungsartikel aus dem Jahr 1945 recherchieren. In vielen Regionen liegen außerdem lokalgeschichtliche Forschungsergebnisse vor, die das Kriegsende ausführlich dokumentieren. In diesem Zusammenhang können die Schülerinnen und Schüler unter anderem folgenden Fragen (siehe Arbeitsblatt 5) nachgehen: Welche Zerstörungen wurden im Heimatort durch den Bombenkrieg angerichtet? Wie verhielten sich die Menschen in dieser Zeit? Von wem wurde die Stadt angegriffen und welche Zerstörungen gab es? Gibt es heute noch direkte oder indirekte Spuren der Zerstörungen? Gab es Flüchtlinge in der Stadt und wenn ja, wie viele? Wo wurden sie untergebracht, was weiß man über ihren späteren Verbleib? Gab es in der näheren Umgebung Konzentrations- oder Arbeitslager und wenn ja, unter welchen Bedingungen lebten die Gefangenen dort? Nachdem die Schülerinnen und Schüler mithilfe dieser Vorinformationen einen Eindruck von den Geschehnissen in ihrer Region gewonnen haben, bietet sich die Durchführung von Zeitzeugeninterviews an. Aufgrund der Aufarbeitung der historischen Ereignisse vor Ort sind die Zeitzeugenberichte für die Klasse jetzt eher nachvollziehbar beziehungsweise überprüfbar. (Arbeitsblatt 6 enthält allgemeine Anregungen zu Zeitzeugeninterviews. Arbeitsblatt 7 gibt ein mögliches Frageraster vor, das aber vorrangig leistungsschwachen Gruppen zur Orientierung dienen sollte. Ein wichtiger Punkt für die Motivation der Schülerinnen und Schüler ist es, dass sie eigene Fragen entwickeln und ihre Fragen dann den Zeitzeugen stellen.) Ergebnisse sind Teil der kollektiven Erinnerung Ihre umfangreichen Arbeitsergebnisse kann die Klasse beispielsweise in Form eines historischen Stadtteilrundgangs oder mit einer kleinen Ausstellung in der Schule präsentieren. Zudem können die Zeitzeugenerinnerung über die Schulhomepage oder aber einem Internetserver, der historische Zeitzeugenerinnerungen sammelt, publiziert und so gleichzeitig archiviert werden. LeMO: Kollektives Gedächtnis Das "Kollektive Gedächtnis" des Deutschen Historischen Museums und des Hauses der Geschichte bietet die Möglichkeit, persönliche Erinnerungen zur deutschen Geschichte des 20. Jahrhunderts zu veröffentlichen.

  • Geschichte / Früher & Heute
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Gibt es "die" erneuerbare Energie?

Unterrichtseinheit

Im Rahmen eines BlogQuests - ein WebQuest, der mit einem Blog erstellt wurde - informieren sich Schülerinnen und Schüler über verschiedene erneuerbare Energien und diskutieren über Handlungsperspektiven für die Zukunft. Als Rahmenhandlung dient eine fiktive UN-Umweltkonferenz im Jahr 2010. Die schwindenden fossilen Energieressourcen der Erde sowie die damit verbundene Umweltbelastung und der daraus resultierende Klimawandel zeigen, dass Handlungsbedarf besteht. Zum Thema "Energie und Zukunft" gibt es viele Ansätze, doch es steht außer Frage, dass der Klimawandel zumindest aufgehalten werden muss. Ein möglicher Ausweg könnte der vermehrte Einsatz erneuerbarer Energien sein, wie zum Beispiel Photovoltaik, Geothermie oder Gezeiten- und Osmosekraftwerke. Natürlich stellt sich hierbei die Frage nach der Umsetzbarkeit, Effektivität und Nachhaltigkeit derartiger Technologien. Vor dem Hintergrund einer UN-Umweltkonferenz sollen sich die Schülerinnen und Schüler in die Rolle von UN-Experten versetzen und verschiedene Möglichkeiten erneuerbarer Energien auf globaler Ebene diskutieren. Dabei sammeln sie durch Recherche auf vorgegebenen Webseiten Fachwissen, mit dem sie bei der Konferenz die eigenen Argumente begründen beziehungsweise untermauern. Geht es nicht auch ohne Energie? Energie geht alle etwas an - nicht zuletzt aus dem Grund, da jede und jeder im Alltag darauf angewiesen ist. Im 21. Jahrhundert funktioniert nahezu nichts ohne den "Stoff" aus der Steckdose oder dem Tiger im Tank. Das Problem besteht lediglich darin, dass die fossilen Energieträger, wie beispielsweise Erdöl und Braunkohle mittelfristig zu Neige gehen werden. Zudem sorgen diese für nicht unerhebliche CO2-Emissionen, welche das Erdklima nachweislich beeinflussen. Sicherlich findet man hier und da technologische Optimierungen. So werden Automotoren entwickelt, die bei geringem Treibstoffverbrauch und CO2-Ausstoß sehr effizient arbeiten. Auch wurde die Glühbirne bereits verdrängt, und neueste, energiesparende LED-Technik setzt sich auf dem Markt durch. Doch irgendwann ist Schluss mit den Energieeinsparungen, spätestens dann, wenn im Kohlekraftwerk keine Kohle mehr bereitsteht! Auf der Suche nach Alternativen Erneuerbare und CO2-neutrale Energien sind in Zukunft mehr als gefragt. Doch welche Alternativen gibt es überhaupt? Wie ist der derzeitige Entwicklungsstand? Wo sind die Vor- und Nachteile? Der hier vorgestellte BlogQuest lässt sich gut in den Regelunterricht der Klasse 9 oder 10 einbauen. Es bieten sich hier viele Möglichkeiten (siehe dazu auch Einordnung in den Lehrplan). Der BlogQuest kann auch im Rahmen eines fächerübergreifenden Projekt- oder Methodentages zum Einsatz kommen. Einsatz des BlogQuest im Unterricht Die Unterrichtseinheit richtet sich an Schülerinnen und Schülern der Realschule und des Gymnasiums. Die Arbeit mit dem BlogQuest gestaltet sich für die Lernenden recht einfach, da sie sich von Seite zu Seite vorarbeiten. Lehrplanbezug und Voraussetzungen Die Einordnung des WebQuests in die Lehrpläne von Realschule und Gymnasium sowie in die Typologie des WebQuest-Erfinders Bernie Dodge wird dargestellt. Hinweise zum Unterrichtsverlauf Zeiteinteilung und Ablauf der Unterrichtseinheit werden skizziert. Selbst gesteuertes, problemlösendes und (quellen-)kritisches Arbeiten stehen dabei im Mittelpunkt. Quellen für die Recherche Die aufgelisteten Internetseiten dienen den Arbeitsgruppen als Informationsquellen für den BlogQuest. Die Schülerinnen und Schüler sollen gemäß der Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss in der Lage sein unterschiedliche Internetquellen für ihre Recherchen zu nutzen und themenbezogene und aussagekräftige Informationen für eine Diskussion auszuwählen. (K1/K2) die Ergebnisse ihrer Internetrecherche im Rahmen einer fiktiven Umweltkonferenz zu präsentieren. (K7) im Rahmen einer Diskussion fachlich korrekt und folgerichtig zu argumentieren. (K8) ihre Arbeit als Team zu planen, zu strukturieren, zu reflektieren und zu präsentieren. (K10) erneuerbare Energien aus unterschiedlichen Perspektiven zu diskutieren und zu bewerten. (B5) Thema Gibt es "die" erneuerbare Energie? - Diskussion im Rahmen einer fiktiven UN-Umweltkonferenz Autor Kristina Gojkovic, Thorsten Möller, überarbeitet von Rolf Goldstein Fach Biologie/Chemie, fächerübergreifend Zielgruppe Klasse 9-10, Realschule/Gymnasium Zeitraum 6 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Internetzugang in ausreichender Anzahl (idealerweise für Partnerarbeit) Chemie: 9G.3 - "Fossile Brennstoffe" Politik und Wirtschaft: 9G.5 - "Ökonomische Bildung: Internationale Wirtschaftsbeziehungen" Chemie: 10.4 - "Brennstoffe" Politik und Wirtschaft: 10.3 "Ökonomische Bildung / Internationale Wirtschaftsbeziehungen" Chemie 10.2 - "Elektrische Energie und chemische Prozesse" Chemie 10.3 - "Fossile Rohstoffe - wie lange noch?" Biologie 9.4 Globale Umweltfragen Politik und Wirtschaft: 10.5 - "Verkehr und Umwelt" Hessisches Kultusministerium (Herausgeber): Lehrplan Chemie. Gymnasialer Bildungsgang, Jahrgangsstufen 8 bis 13. Hessisches Kultusministerium (Herausgeber): Lehrplan Chemie. Gymnasialer Bildungsgang, Jahrgangsstufen 7G bis 9G und gymnasiale Oberstufe.2010 Hessisches Kultusministerium (Herausgeber): Lehrplan Chemie. Bildungsgang Realschule, Jahrgangsstufen 5 bis 10. 2002 Sekretariat der Ständigen Konferenz der Länder in der Bundesrepublik Deutschland (Herausgeber): Beschlüsse der Kultusministerkonferenz. Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss. München/Neuwied: Luchterhand, 2005 Technische Voraussetzungen Die BlogQuest-Materialien dieser Unterrichtseinheit sind HTML-Seiten, die mit jedem gängigen Browser betrachtet werden können. Pro Kleingruppe sollte mindestens ein PC mit Internetzugang vorhanden sein. Um ein erhöhtes Maß an Frustration seitens der Lernenden zu vermeiden sollten folgende Voraussetzungen gegeben sein: Die Schülerinnen und Schüler … wissen aus dem Alltag, was Strom und elektrische Energie sind. … können einschätzen, dass Energie umwandelbar ist ("Energieerhaltungssatz"). … kennen Kraftwerke zur Strom- und Energieerzeugung (zumindest aus den Medien). … sind sich der Gefahren durch Kernenergie und fossiler Energiegewinnung bewusst. … sind im Umgang mit unbekannten Texten und Inhalten geübt. … können mit dem Internet (Suchanfragen, Suchergebnissen, Wikipedia) umgehen. Aufgabentyp "Entscheidungen treffen" WebQuests können nach ihrem Erfinder Bernie Dodge unterschiedlichen Aufgabentypen zugeteilt werden (WebQuest: A Taxonomy of Tasks, 2002). Der hier vorgestellte WebQuest lässt sich dem Aufgabentyp "Entscheidungen treffen" (Judgement Tasks) zuordnen. Dieser Aufgabentyp beinhaltet Kompetenzen aus anderen Aufgabentypen wie "Informationen zusammenstellen" (Compilation Tasks) und "Sachverhalte analysieren" (Analytical Tasks). Darüber hinaus ist aber eine Entscheidung zu treffen, die nachvollziehbar begründet werden muss. Hierbei wird nicht nur reproduziert, sondern problemlösend und (quellen-)kritisch gearbeitet. Gerade dieser Aufgabentyp ist sehr praxisnah und bereitet die Schülerinnen und Schüler auf das spätere Berufsleben oder Studium vor. BlogQuests: Erstellen von WebQuest mit Blogs Der hier vorgestellte WebQuest wurde mit einem Blog erstellt (daher auch die Bezeichnung BlogQuest). Ursprünglich handelt es sich bei Blogs um internetbasierte Tagebücher, in denen man Artikel verfassen und Seiten gestalten kann. Es gibt zahlreiche Provider, wie zum Beispiel Blogger, blog.de oder overblog. Der vorliegende BlogQuest wurde mithilfe von Wordpress erstellt. Die Arbeit mit dieser Online-Plattform ist nach einer kurzen Einarbeitungsphase sehr einfach, da man hier als Autorin oder Autor viele Optionen vorfindet, die von konventioneller Bürosoftware bekannt sind. Die Arbeitsoberfläche von Wordpress ist übersichtlich strukturiert, man benötigt für die Nutzung keine Programmierkenntnisse in HTML oder PHP. Und weil man den BlogQuest ohnehin online erstellt, entfällt auch der Schritt des Hochladens. Blogs ermöglichen somit eine schnelle und komfortable Erstellung von WebQuests. Motivierend einsteigen und Transparenz schaffen In der Einführungsphase soll seitens der Lehrkraft auf das Thema eingestimmt werden. Dies kann beispielsweise in Form eines stummen Impulses geschehen (ein Zeitungsbericht zum Thema, ein kurzes Video oder ein Podcast). Mögliche Impulse sind hier aufgeführt: YouTube-Video: ERENE - Eine Europäische Gemeinschaft für Erneuerbare Energien (Abspielen bis 1:26) YouTube-Video: Energy, let's save it! (Abspielen bis 1:00) faz.net: „Das Zeitalter der erneuerbaren Energien beginnt“ Artikel über die Konferenz "Renewables 2004" Die Schülerinnen und Schüler äußern sich, wobei sich die Lehrkraft zunächst zurückhält. Es kann durchaus passieren, dass eine rege Diskussion entsteht, die man zunächst nicht unterbinden sollte. Es wird sich schnell herausstellen, dass aufgrund vieler Fehlvorstellungen und Halbwissen auf Schülerseite keine fundierte Argumentationsgrundlage vorhanden ist. Nun kann eine Verknüpfung zur Unterrichtseinheit hergestellt werden. Die Lehrkraft erklärt grob die Planung der kommenden Stunden. Ist die Arbeit mit BlogQuests nicht bekannt, sollte hier eine kurze Erläuterung zur Bedienung erfolgen. Wichtig dabei erscheint der Hinweis, dass die Schülerinnen und Schüler selbstständig und eigenverantwortlich ihr Ziel erreichen. Arbeit mit dem BlogQuest Anschließend werden die sechs Arbeitsgruppen gebildet. Die Lernenden können selbst entscheiden, ob sie innerhalb eines Teams arbeitsteilig (empfohlen) oder arbeitsgleich arbeiten. Die Zuordnung der Schülerinnen und Schüler zu den Gruppen erfolgt per Los oder durch eine andere geeignete Methode. Die Arbeit mit dem BlogQuest gestaltet sich für die Lernenden recht einfach, da sie sich von Seite zu Seite vorarbeiten, beginnend mit der Willkommensseite. Die Lernenden arbeiten zunächst innerhalb der Kleingruppen und informieren sich gemäß der von ihnen übernommenen Expertenrolle mithilfe der vorgegebenen Webseiten über Geothermie, Photovoltaik, Solarthermie, Osmosekraftwerk, Gezeitenkraft und Windenergie. Die Ergebnisse ihrer Recherchen werden zunächst in der Kleingruppe zusammengetragen und diskutiert. Dabei kann die Table-Set-Methode gute Dienste leisten, um einen regen Austausch zu fördern. Die Ergebnisse aus den Kleingruppen werden anschließend auf der UN-Umweltkonferenz vorgestellt und diskutiert. Table-Set-Methode Die Schülerinnen und Schüler sollen sich in den Kleingruppen die Quellen gleichmäßig aufteilen und erarbeiten. Im Anschluss daran erfolgt eine Synopse mit Hilfe der Table-Set-Methode. Jede Schülerin/ jeder Schüler notiert zunächst in Stichpunkten die erarbeiteten Argumente auf ihrem/ seinem Abschnitt. Danach lesen die Gruppenmitglieder die Beiträge der anderen durch mehrfaches Drehen. In der folgenden Gruppenarbeitsphase soll sich dann über Gemeinsamkeiten und Unterschiede ausgetauscht werden. Schließlich muss sich die Gruppe auf eine Form der Ergebnispräsentation einigen, welche in der Postermitte dargestellt wird. Selbst gesteuert arbeiten Die Arbeit mit dem BlogQuest erfolgt in den Schülergruppen eigenständig und überwiegend selbst gesteuert. Die Lehrkraft zieht sich weitestgehend zurück. Sie ist jederzeit als beratende Ansprechperson erreichbar und sorgt für ein angemessenes Arbeitsklima. Sie überwacht gegebenenfalls das Vorankommen der einzelnen Gruppen. Der Lehrkraft kommt somit die Rolle eines Lerncoaches zu. Ergänzende Materialien Für ihre jeweiligen Themengebiete stehen den Schülerinnen und Schülern im Quellenbereich des BlogQuests ausgewählte Links zur Verfügung. Darüber hinaus ist es wünschenswert, wenn die Lernenden selbstständig in der Schul- oder Stadtbibliothek weitere Materialien beschaffen. Die Lehrkraft eröffnet als Vorsitz die Umweltkonferenz zum Thema "Die Energie der Zukunft". Die einzelnen Experten präsentieren die ausgearbeiteten Punkte ihrer erneuerbaren Energie. Dabei übernimmt ein Gruppenmitglied die Gesamtmoderation, und alle anderen stellen jeweils einen Themenschwerpunkt vor. Anschließend wird in die Diskussionsphase übergeleitet, bei der es darum geht, die einzelnen Expertenvorschläge gegeneinander abzuwägen und eine Lösung zu finden. Schließlich werden Anträge formuliert, die anschließend zur Abstimmung gebracht werden.

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt / Chemie / Natur & Umwelt
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Kinder-Popsongs selber machen

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit erstellen Schülerinnen und Schüler der Klassen 5 und 6 einen Popsong mithilfe der Notations-Software Cubasis Go! Sie schreiben die Texte selbst, erarbeiten den Rhythmus und nehmen ihr eigenes Lied auf. Für 10- bis 12-Jährige gibt es keine Kinderlieder mehr, die SchülerInnen hören meist Popmusik, die für ältere Teenies gedacht ist. Viele Anlässe geben Ihnen und Ihrer Klasse Gelegenheit, eigene Songs herzustellen: Wettbewerbe, Jubiläen, Einschulung, Projekte oder der Wunsch nach einer "Schulhymne?. Die Unterrichtseinheit baut darauf auf, dass SchülerInnen sich motiviert mit der Gestaltung von Musik auseinander setzen, wenn sie damit ein konkretes Ziel verfolgen können. Sie erstellen einen eigenen Popsong in Gruppen- und Klassenarbeit, singen allein und gemeinsam im Chor und arbeiten gemeinsam an den nötigen Begleitmaterialien. Chronologie Die Chronologie des Ablaufs wird am Beispiel des Songs "Fair ist stark!" der Klasse 5d der Gesamtschule Horn Hamburg verdeutlicht. Die Schülerinnen und Schüler sollen Produktionsprozesse am Beispiel eines selbst hergestellten Kinder-Popsongs kennen lernen. eigene Ideen (Text und Melodie) entwickeln und zusammenfügen. einfache Möglichkeiten von Notations-Software (Cubasis Go!) kennen lernen. eine CD mit Chor-/Sologesang (Audio) zum Playback (MIDI) herstellen. Thema Kinder-Popsongs selber machen Autoren Arend Schmidt-Landmeier, Christoph Biehl Fach Musik; Zusammenarbeit mit Deutsch (Text), Kunst (Mappe, Fotos, Kostüme), Darstellendes Spiel (Choreographie, Spielhandlung), Arbeitslehre (Instrumentenbau, Geräuscherzeuger) Zielgruppe Klassen 5 und 6 Zeitraum 6 bis 8 Doppelstunden Medien Sequencer-Software Cubasis Go! Technische Voraussetzungen Tonstudio mit PC(s) im Musikbereich oder eine entsprechende Ausstattung im Musikraum, MIDI-Keyboards; Keyboards mit Kopfhörern Christoph Biehl ist Student der Schulmusik an der Musikhochschule Lübeck. Vor Beginn der Unterrichtseinheit sollten in der Klasse einige Vorgehensweisen bekannt sein. Über bestimmte Fakten rund um das Projekt sollte bereits abgestimmt worden sein. Übungen am PC: Eingeben von Melodien über ein MIDI-Keyboard Erarbeitung eines Rhythmus mit Latin Percussion Hören von Kinderliedern und Kinder-Popsongs Festlegen einer "Stilrichtung", einer "Grundstimmung" Festlegung des Inhalts (hier gegeben durch das Motto des Wettbewerbs der Hamburger Polizeiverkehrslehrer: Fair ist stark!) 1. Einstieg Was heißt "Fair ist stark?" Möglich ist hier ein Besuch des Polizeiverkehrslehrers der Schule. Wichtig sind die Eingrenzung des Themas und die Diskussion zum Bereich "Fairness im Straßenverkehr". 2. Refrain-Text Der Text des Refrain wird anhand der Hausaufgaben gemeinsam an der Tafel erarbeitet. In diesem Beispiel: Fair ist stark, fair ist gut, denn zum fair Sein braucht man Mut. Setz dich auch für andre ein, lass auch mal die anderen die ersten sein! Die SchülerInnen begeben sich an die Keyboards (Kopfhörer!), um Melodien zu finden. Vorschläge werden im Beisein der Lehrperson über ein MIDI-Keyboard zum Klick eingespielt und ausgedruckt. (Melodie-Prinzip: Frage/Antwort) Die Fragmente werden gemeinsam gesungen, zusammengestellt, von spannungslosen Elementen befreit und mit melodischen Höhepunkten versehen. 3. Strophen-Texte Der Text für die erste Strophe wird anhand der Hausaufgabe gemeinsam an der Tafel erarbeitet. Beim gemeinsamen Sprechen des Textes erfolgt die Festlegung des Sprechrhythmus. In Gruppen erarbeiten die SchülerInnen die Texte für die Strophen 2 und 3. 4. Rhythmus Auf dem Latin-Instrumentarium probieren die SchülerInnen einfache Patterns auf wenigen Instrumenten aus, um den Sprechtext nicht zu verwischen. Es folgt Eingabe der ausgesuchten Patterns per MIDI-Keyboard durch einzelne SchülerInnen vor der Klasse. Zusätzliche Vorschläge für einen eingängigen Refrain-Rhythmus werden auf Instrumenten ausprobiert, eingespielt, kritisiert und gegebenenfalls verworfen. Nur ein "Clap" wird eingefügt, welches später auch im doppelten Tempo im Intro Verwendung findet. Die Klasse empfindet die bisher ausschließlich gesprochenen Strophen als zu langweilig. Die ersten vier Zeilen sollen weiterhin "gerappt" werden, die Folgezeilen aber gesungen. Aus Zeitmangel werden verschiedene Gesangsversuche unter Beibehaltung des Sprechrhythmus zum Klavier (Lehrperson) ausprobiert, am Ende der Doppelstunde einigt man sich. Hausaufgabe: Mögliche SolistInnen sollen die Strophentexte auswendig sprechen und singen können, die Klasse den Refrain mit Clap und Rhythmus-Patterns. Gegebener Anlass Die Hamburger Polizeiverkehrslehrer organisieren seit Jahrzehnten Plakat- und Liederwettbewerbe zu einem jährlich wechselnden Motto, das zwingend Bestandteil des Songs/des Plakates sein muss. Die Siegertitel werden live vor großem Publikum in der großen Musikhalle präsentiert und nachfolgend im Rahmen öffentlicher Veranstaltungen, Messen, Vernissagen usw. aufgeführt. Zusätzlich gibt es natürlich einen Beitrag für die Klassenkasse. Erfinden Sie einen Anlass! Aber auch, wenn ein äußerer Anlass an Ihrem Schulort fehlt: Es lohnt sich, einen zu erfinden, zu gründen, zu initiieren. Kreieren Sie ein einleuchtendes Motto und schreiben Sie einen Liederwettbewerb der Schulen aus; arbeiten Sie mit Kirchen, Sportvereinen, sozialen Einrichtungen zusammen. Bitten Sie den Bürgermeister um seine Schirmherrschaft, beziehen Sie die Presse in Ihr Projekt mit ein. Sie werden bemerken, dass viel mehr Menschen ihre Idee unterstützen wollen, als Sie zuvor für möglich hielten! Arbeitsaufträge Die Arbeitsaufträge und Hausaufgaben ergeben sich bei der ergebnisorientierten Vorgehensweise hauptsächlich aus den Notwendigkeiten, das Projekt durch Übungen, Arbeiten, Tätigkeiten und Hilfestellungen zielgerichtet voranzutreiben. Sie sind deshalb nur als Initialzündung planbar und ergeben sich im Folgenden aus der laufenden Unterrichtsarbeit. Meine SchülerInnen erhielten nur 2 Blätter, um die Textarbeit anzukurbeln. Print-Literatur Wir empfehlen Ihnen diese zwei Bücher zu Arrangement-Techniken in der Pop- und Jazzmusik. Runswick, Daryl : Arrangieren, Schott, ISBN 3-7957-5104-1 Lonardoni, Markus : Popularmusiklehre, Reclam, ISBN 3-15-009604-9 Rhythmus Entwickeln Sie einen eingängigen, in den Einzelpatterns und Bewegungsabläufen schlüssigen Komplementärrhythmus, der dem Wesen des Songs (Inhalt, Melodie, Tempo, Atmosphäre) entspricht. Faustregeln (Klischees): a) Vermeidung von Marschrhythmen im Kinderlied b) Schlichte Beats zu klaren Inhalten c) Südamerikanische Rhythmen vermitteln Lebensfreude d) Afrikanische Rhythmen wirken suggestiv-hypnotisch e) Gesprochene Texte lieben Hip-Hop-Grooves f) Witzige, verschrobene Songs mögen Reggae-Rhythmen g) Swing-Elemente fordern zum Mitschnippen/-grooven auf. Gesang Lassen Sie Ihre SchülerInnen möglichst häufig solistische Einlagen am Mikro ausprobieren (auch in Springstunden und nachmittags). a) Die typische Gliederung eines (Kinder-)Popsongs wird durch die Aufteilung in Chor (Refrain) und Solo (Strophe) erreicht, vor dem letzten Refrain erklingt oft ein Refraindurchgang a cappella oder der gesamte Song erfährt eine Rückung nach oben. b) Eine Zerlegung der Strophen in einzelne Solo-Blöcke ( Junge/Mädchen, Sprechen/Singen, zart/kräftig), in Call&Response (Vor-/NachsängerIn) oder mehr- bis eintaktige Wechsel der SängerInnen ist sehr reizvoll. c) Rap-Texte erlauben den Einsatz kleiner Vokalgruppen zum Hervorheben von Textpassagen ("Dopplung") Effekte Vermeiden Sie, immer dann Effekte erklingen zu lassen, wenn Ihnen nichts Besseres einfällt (Effekthascherei). Nicht jede Textaussage muss durch ein Geräusch verdeutlicht werden. a) Unterscheiden Sie im Arrangement zwischen solistischen Auftritten eines Effekts und Klangereignissen im Hintergrund. b) Nutzen Sie neben selbst hergestellten Geräuscherzeugern (in Klasse 5 noch sehr beliebt) auch die Sample-Sounds der Keyboards. c) Weniger ist auch hier mehr (Ausnahme: ironisierende Materialbehandlung). Jeder Effekt wird zur Qual, wenn er während des gleichen Songs stets an gleicher Stelle ertönt. Das Songbuch "Fair ist stark" des Autors mit dem vorliegenden Beispiel und weiteren neun Songs aus dem Alltagsleben unserer SchülerInnen ist 2002 in der kunterBUNDedition im Verlag Schott Musik International erschienen. Bezugsquellen Verlag Schott Musik International, Mainz, ISBN 3-7957-5523-9 in Kooperation mit Bergmoser+Höller Verlag AG, Aachen, ISBN 3-88997-156-3 5. Der fertige Song Im Laufe der Gesangsübungen zum Klavier und dem Rhythmus vom PC "mogelten" sich schon harmonische Wendungen ins Klavier-Spiel, die die Lehrperson den SchülerInnen nun vorstellt. Dem Karibik-Stil entsprechend werden hauptsächlich Hauptfunktionen benutzt (Parallelen nur als Durchgangsfunktionen), lediglich in der Strophe - als Hervorhebung des Gesangteils - wird die Doppeldominante benutzt. Refrain G / C / D / G G / C A- / G/D D / G Strophe: G / C / D / G G / C / D / G A / D / A / D C / G / A / D Es folgen ein gemeinsames Üben zu Rhythmus-Track (PC) und Klavier von Refrain und Clap, Strophen-Rap und gesungenen Strophenteilen (einzelne SchülerInnen am Mikrophon), die Festlegung des Formablaufs, das Einfügen eines "a cappella"-Chorelements zur Intensitätssteigerung (in der Popmusik üblich, etwa statt harmonischer Rückung) und die Auswahl der SolistInnen (Abstimmung der Klasse in Abwesenheit der SchülerInnen). Hausaufgabe: je nach Aufgabe die entsprechenden Form-Teile üben Hausaufgabe für die Lehrperson: das Arrangement fertig stellen 6. Die Aufnahme Das größte Problem, einen Klassenchor zum Playback aufzunehmen, entsteht durch das Fehlen eines Kopfhörerverteilers oder einer entsprechenden Menge an Kopfhörern an den meisten Schulen. Alternative 1: nur wenige SchülerInnen singen nacheinander den Chorpart auf die Audiospuren. Nachteil: für den Großteil der Klasse unbefriedigend, zu wenig Audiospuren. Alternative 2: Die Lehrperson lässt bei der Playback-Produktion die Klavierspur fort. Bei der Aufnahme des Chores hört die Lehrperson als einziger über Kopfhörer das Playback und spielt dazu live den Klavierpart, zu dem die SchülerInnen singen. Nachteil: auf den Chorspuren ist das Klavier zu hören (ein großer Abstand zu den Chormikros löst dieses Problem fast von selbst). Vorteil: Alle können mitsingen, genügend Audiospuren für die SolistInnen sind frei. 7. Der Wettbewerbsbeitrag Das Herstellen der Wettbewerbsmappe, des Deckblatts und des CD-Covers in Gruppenarbeit schließen die Arbeit ab. Das Bearbeiten und Ausdrucken der Textbeiträge und Notenbeispiele am PC (Einzel- und Gruppenarbeit) erfolgt durch die Lehrperson. Ein gemeinsames Hören der CD und das Einüben kleinerer Choreographieelemente zum Vortrag (Clap oben/unten/r/l, Wechselschritt und mehr beim Singen, gemeinsames Verbeugen auf dem letzten Rhythmus-Event und so weiter) komplettieren die Arbeit am gemeinsamen Projekt.

  • Musik
  • Sekundarstufe I

Hauptmann: Der Biberpelz

Unterrichtseinheit

In den Lehrplänen für das Fach Deutsch ist etwa ab der Jahrgangsstufe 8 die Einführung in Elemente des Dramatischen vorgesehen. In der Verbindung mit grundsätzlichen Formen dramatischer Sprache bietet es sich an, diese Komödie als Ganzschrift zu lesen. Mehrere Gründe sprechen für Gerhart Hauptmanns Komödie Der Biberpelz als Klassenlektüre: Der Handlungsverlauf ist leicht nachzuvollziehen, weil das Motiv des sympathischen Diebes, der die Lacher der Schadenfreude auf seiner Seite hat, beinahe zeitlos klassisch ist. Diese Komödie eines deutschen Nobelpreisträgers hat einen festen Platz in der Literaturgeschichte und lohnt schon von daher die Lektüre. Anhand dieses Textes können wesentliche Merkmale des Dramas im Unterricht aufgezeigt werden. Der Textumfang ist für die anvisierte Jahrgangsstufe angemessen. Der Dramentext liegt nicht im Internet vor. Daher wird auf die preiswerteste Ausgabe im Hamburger Lesehefte Verlag, Nr. 186, Bezug genommen. Bei der Verwendung anderer Textausgaben sind die Seiten- und Zeilenangaben entsprechend anzupassen. In der ersten Stunde wird in das Thema eingeführt, im Folgenden soll die Komödie jeweils Akt für Akt zu Hause gelesen werden, damit der Unterricht auf der aktuellen Textkenntnis aufbauen kann. Im Unterricht selbst werden nur kurze Kernstellen gelesen. Ablauf der Unterrichtseinheit Die einzelnen Stundenskizzen können auch als Bausteine in einer weiterführenden Unterrichtssequenz verwendet werden. Fachlich-inhaltlich Ziele Die Schülerinnen und Schüler sollen einen dramatischen Text als Ganzschrift lesen. Charakteristika dramatischer Dichtung erkennen. dramatische Figuren charakterisieren. Eigenschaften der Komödie herausarbeiten. sich einen Überblick über Merkmale der naturalistischen Gestaltung verschaffen. eine linguistische Herangehensweise an Dialekte üben. Lernziele aus dem Bereich der Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen das Internet als Möglichkeit für Recherchen zum Einstieg in ein Thema erkennen. Fakten zu literaturgeschichtlichen Themen gelenkt recherchieren und nutzen. Audioquellen im Internet kennen und nutzen lernen. Mitschriften und Tafelbilder am PC anfertigen oder verfolgen. Diese Unterrichtseinheit hat nicht zum Ziel, eine erschöpfende Behandlung dieser Komödie zu bieten. Ferner soll in der anvisierten Zielgruppe ab Jahrgangsstufe 8 die literaturgeschichtliche Epoche des Naturalismus nicht umfassend aufgearbeitet werden. Vielmehr sollen die Schülerinnen und Schüler die Grundlagen der Dramentheorie erkennen sowie einen lebensweltnahen Zugang zur Komödie und zu der verwendeten Sprache finden. Einsatz von Internet und PC Das Internet spielt dabei eine ergänzende Rolle: Die eigentliche Lektürearbeit erfolgt "offline", zusätzlich benötigte Informationen werden im Netz recherchiert und genutzt. Möglich ist der Einsatz des PC im Unterricht als Dokumentationsmedium: Die Schülerinnen und Schüler können Tafelbilder oder an die Wand projizierte Skizzen und Tabellen im Textverarbeitungsprogramm nachempfinden oder als fertige Datei nutzen. Die Arbeitsblätter können ebenso als Dateien genutzt werden, in denen die Schülerinnen und Schüler arbeiten anstatt auf Papier zu schreiben. Bei der Internetrecherche zum Einstieg wird eine bestimmte Erwartungshaltung erzeugt, die durch den konkreten Gegenstand der Komödie, den Biberpelz, teilweise enttäuscht wird. Darin ist bereits im Kern ein komischer Effekt zu sehen, der auf das Wesen der Lektüre hinweist. Methodische Vorbemerkung Die Stunde ist methodisch dreigeteilt. Im ersten Teil werden konkrete Aufgaben recherchiert und die Ergebnisse kurz vorgestellt. Im zweiten Teil wird die neue Klassenlektüre verteilt. Zudem wird, da es sich um die erste Dramenbehandlung im Unterricht handeln sollte, der grundsätzliche Umgang mit dem Text erklärt. Im dritten Teil wird begonnen, den Text mit verteilten Rollen zu lesen. Zeitbedarf: Ca. 45 Minuten Geplanter Unterrichtsverlauf Im ersten Teil der Stunde werden die Aufgaben auf dem vorbereiteten Arbeitsblatt behandelt. Hausaufgabe Lies den ersten Akt der Komödie Der Biberpelz (bis S. 20)! Methodische Vorbemerkung Die Skizze kann im Lehrer-Schüler-Gespräch an der Tafel entwickelt werden. Bei entsprechender technischer Voraussetzung (Arbeit im Computerraum) kann die Datei an die Wand projiziert oder als Textdatei zur Verfügung gestellt werden. Die SchülerInnen arbeiten dann in einem Textverarbeitungsprogramm. Zeitbedarf: Ca. 45 Minuten Hausaufgabe Als Hausaufgabe sollte der zweite Akt gelesen werden. Methodische Vorbemerkung Die Tabelle mit der Personenzuordnung kann im Lehrer-Schüler-Gespräch an der Tafel entwickelt werden. Bei entsprechender technischer Voraussetzung (Arbeit im Computerraum) kann die Skizze als Leerformular projiziert und von den SchülerInnen in einem Textverarbeitungsprogramm nachgebildet werden. Umgang mit dem Arbeitsblatt Das erste, zweizeilige Feld der Tabelle wird im gemeinsamen Gespräch entwickelt. Dabei wird der Inhalt des zweiten Aktes, der als Hausaufgabe zu lesen war, wiederholt. Verdächtigungen und Fehleinschätzungen werden von den Schülerinnen und Schüler in Stillarbeit erarbeitet. Die verbleibenden drei Felder der Tabelle werden wieder gemeinsam ausgefüllt. Ergänzend dazu kann das zweite Arbeitsblatt zum 2. Akt behandelt werden. Zeitbedarf: Ca. 45 Minuten Hausaufgabe Als Hausaufgabe soll bis zur nächsten Stunde der 3. Akt gelesen werden. Im dritten Akt liegt der Höhepunkt des Dramas. Die Spannung treibt auf einen Gipfel zu, der jedoch nicht wie in einer Tragödie von existenziellem Ernst geprägt ist, sondern auf Grund komödientypischer Eigenheiten in der Vorahnung von zum Lachen reizenden Enthüllungen liegt. Methodische Vorbemerkung Zu Beginn der Stunde wird der Handlungsverlauf im gemeinsamen Gespräch skizziert. Die Skizze kann im Lehrer-Schüler-Gespräch an der Tafel entwickelt werden. Bei entsprechender technischer Voraussetzung (Arbeit im Computerraum) kann die Skizze als Leerformular an die Wand projiziert, erarbeitet und von den Schülerinnen und Schüler in einem Textverarbeitungsprogramm nachgebildet werden. Zeitbedarf: Ca. 45 Minuten Hausaufgabe Als Hausaufgabe bis zur nächsten Stunde soll der 4. Akt gelesen werden. Der vierte Akt der Komödie endet nicht mit einem fulminanten komischen Showdown, sondern stellt die Staatsmacht in ihrer Unfähigkeit und Ohnmacht bloß. Die Aufgabe, eine begründete Stellungnahme abzugeben, kann sowohl als Einstieg in die literarische Wertung als auch als Übung der Aufsatzart "Begründete Stellungnahme" gesehen werden. Je nach dem mit den Schülerinnen und Schüler zu vereinbarenden Umfang dieser Stellungnahme kann die Anfertigung des Textes auch als Hausarbeit aufgegeben werden. Methodische Vorbemerkung Zu Beginn der Stunde wird der Handlungsverlauf im gemeinsamen Gespräch skizziert. Der Text des 4. Aktes war als Hausaufgabe zu lesen. Die Skizze kann im Lehrer-Schüler-Gespräch an der Tafel entwickelt werden. Bei entsprechender technischer Voraussetzung (Arbeit im Computerraum) kann die Skizze als Leerformular an die Wand projiziert und von den SchülerInnen in einem Textverarbeitungsprogramm nachgebildet werden. Anschließend werden auf dem Arbeitsblatt oder in der zur Verfügung zu stellenden Datei Fragen zum Inhalt des 4. Aktes bearbeitet. Zeitbedarf: Ca. 45 Minuten Aufgabe Verfasse eine kurze Kritik zu Hauptmanns "Der Biberpelz", indem du ein Werturteil über den Text abgibst und dieses aus dem Text heraus begründest. Mindestens ein wörtliches Zitat muss deine Stellungnahme belegen! Diese Kritik sollte etwa 10 Zeilen umfassen. Nun wird, ausgehend vom Bau eines klassischen Dramas, die Einteilung dieses Textes in vier Akte untersucht. Methodische Vorbemerkung Zu Beginn der Stunde recherchieren die Schülerinnen und Schüler den Aufbau des klassischen Dramas. Dabei sollen sie die Struktur in fünf Akten entdecken und in einem vorbereiteten Schülervortrag in der Klasse vorstellen. Anschließend wird der "Aufbau eines klassischen Dramas in 5 Akten" anhand einer Folie nochmals erklärt und besprochen. Zeitbedarf: Ca. 45 Minuten Aufgabe Schließlich besteht die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler darin, den Inhalt der vier Akte von Hauptmanns Biberpelz mithilfe der neu kennen gelernten Fachbegriffe zu strukturieren. Der Begriff literarischer Epochen muss in der Zielgruppe ab Jahrgangsstufe 8 noch nicht eingeführt werden. Dennoch ist es sinnvoll, den Schülerinnen und Schüler Vorstellung davon zu geben, dass ein Text, der nunmehr rund 100 Jahre alt ist, von anderen Voraussetzungen ausgeht und andere Stilformen verwendet, als es heutige Leserinnen und Leser gewohnt sind. Methodische Vorbemerkung Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Arbeitsblatt oder, wenn möglich, eine Datei mit den Aufgaben für verschiedene Gruppen. Die verschiedenen Aufgabentypen sollen unterschiedliche Interessen der Schülerinnen und Schüler ansprechen, so dass für alle Lernenden eine geeignete Aufgabe dabei ist. Zeitbedarf: Ca. 45 Minuten (bei Bedarf 90 Minuten) Präsentation Rechtzeitig vor dem Stundenende sollen die Arbeitsergebnisse im Plenum vorgetragen werden. Schön wäre hier die Präsentation der Ergebnisse mithilfe eines Beamers. Bei Bedarf wäre hierfür auch eine zusätzliche Unterrichtsstunde zu verwenden. Bei vielen Schülerinnen und Schüler ruft bereits die Lektüre der ersten Worte die Reaktion hervor, dass die Sprache kaum verständlich sei. Glücklicherweise liest man sich dann doch schnell in die in vielen Gegenden Deutschlands ungewohnte Mundart ein. Sachanalyse Die Verwendung der Alltagssprache steht im Zusammenhang mit dem Bestreben, den milieugebundenen Menschen darzustellen. In der Gesprächsführung zeigt sich die Absicht, diese gesprochene Alltagssprache darzustellen. Nachlässigkeiten im Satzbau und verschiedene Färbungen von Mundart, Jargon und Umgangssprache lassen sich unterscheiden. Obwohl die Dialekte nicht hundertprozentig realisiert wurden, lassen sich doch einige charakteristische Sprachebenen unterscheiden: Frau Wolff äußert sich teils schlesisch, teils berlinisch-märkisch. Wehrhahn spricht Junkerhochdeutsch, das mit Ausdrücken des Militärs und des preußischen Beamtentums durchsetzt ist. Krüger sächselt, indem er die Verschlusslaute auffällig verhärtet. Leontine, Adelheid und Mitteldorf berlinern. Wulkow spricht gelegentlich plattdeutsch, ebenso Julius. Das Ehepaar Motes tritt nur leicht mundartlich gefärbt auf. Und der gebildete Dr. Fleischer redet hochdeutsch. Methodische Vorbemerkung Erster Teil der Stunde Zu Beginn der Stunde werden sprachliche Auffälligkeiten kategorisiert und erklärt. Dazu sollen die Schülerinnen und Schüler jeweils weitere Beispiele finden und die rechte Spalte auf dem Arbeitsblatt oder in einer zur Verfügung gestellten Datei ergänzen. Zweiter Teil der Stunde In einem zweiten Teil wird ein theoretischer Text zur Bedeutung der Mundart bearbeitet. Wenn die technischen Möglichkeiten bestehen (Internetanschluss, Lautsprecher, Kopfhörer), können Hörbeispiele zum verwendeten Dialekt abgerufen und besprochen werden. Beispiele finden Sie auf den angegebenen Seiten. Zeitbedarf: Ca. 45 Minuten Hausaufgabe Die Hausaufgabe besteht darin, die Szene mit Adelheid (S. 6, Z. 36 bis S. 7, Z. 25) in den ortsüblichen Dialekt zu übersetzen. Diese Aufgabe kann auch im Unterricht mithilfe eines Textverarbeitungsprogramms erledigt werden. Die Aufgaben können je nach Bedarf als Einzel- oder Gruppenarbeit oder als Hausaufgabe erledigt werden. In jedem Fall sollten die Arbeitsergebnisse in Form eines Kurzvortrages im Plenum der Klasse in einem der Aufgabe angemessenen Format vorgestellt werden. Suche im Internet nach einer Inhaltsangabe der Komödie "Der Biberpelz" und überarbeite diese mit einem Textverarbeitungsprogramm so, dass in deiner Version die Einteilung in vier Akte ersichtlich wird! Der Inhalt sollte für jeden Akt in etwa zehn Zeilen wiedergegeben werden. Recherchiere die Biographie Gerhart Hauptmanns und gestalte mithilfe eines Präsentationsprogramms einen Kurzvortrag über den Nobelpreisträger. Auf etwa drei Folien sollten eine Abbildung des Dichters, seine Biographie und eine Liste weiterer Werke vorgestellt werden. Achte darauf, dass auf jeder Präsentationsfolie nicht mehr als etwa sieben Textzeilen erscheinen. Suche im Internet nach Definitionen der Begriffe Komik, Humor, Witz und übertrage diese Bestimmungen auf Beispiele aus der Komödie "Der Biberpelz"!

  • Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Primarstufe, Sekundarstufe I

Landung auf dem Mond: Planung und Design einer Mondlandefähre

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit für den fächerverbindenden Unterricht in Physik, Mathematik und Wirtschaft entwerfen die Schülerinnen und Schüler eine Mondlandefähre, die eine sichere Landung auf dem Mond ermöglichen soll. In dieser Aufgaben-Reihe planen, gestalten und bauen die Schülerinnen und Schüler eine Mondlandefähre, die eine sichere Landung der Crew (in Form eines "Ei-stronauten") auf dem Mond garantieren soll. Sie erkunden, welche Faktoren bei einer Mondlandung im Gegensatz zu einer Landung auf der Erde berücksichtigt werden müssen. Bei der Gestaltung der Landefähre müssen die Schülerinnen und Schüler Risikofaktoren und das Budget beachten. Altersklasse : 14- bis 16-Jährige Material : Schüleraktivität Schwierigkeitsgrad : mittel benötigte Unterrichtszeit : 150 Minuten Durchführungsort : Klassenzimmer und im Freien Kosten pro Klasse : gering (0-10 Euro) Thematischer Hintergrund: Mondlandung 1969 wurde Apollo 11 zur ersten bemannten Landungsmission auf dem Mond. Nach einer viertägigen Reise von der Erde aus, löste sich die Landefähre, der Eagle (Adler), von der den Mond umkreisenden Kommandokapsel und landete im Mare Tranquilitas, einer relativ ebenen Fläche. Die Landefähre wurde manuell gesteuert, um Felsen und Kratern zu entgehen. "Houston, hier ist der Stützpunkt Tranquility Base. Der Adler ist gelandet!". Diese Worte markierten eine neue Ära menschlicher Exploration. Apollo 12, die zweite bemannte Mondlandung, war eine Präzisionsübung; ein Großteil des Landeanflugs war automatisch und die präzise Landung war von großer Bedeutung, da sie das Vertrauen stärken sollte, in bestimmten Regionen zu landen. Der Landeanflug ist eine der kritischsten und schwierigsten Phasen bei einer Mondlandung. Die Landekapsel muss ihre Geschwindigkeit von 6.000 km/h in der Mondumlaufbahn auf einige wenige Stundenkilometer reduzieren, um eine sanfte Landung zu garantieren. Landezonen in interessanten Gebieten sind oftmals gefährlich, voller Krater, Felsen und Abhänge, und demnach schwer zu erreichen. Insgesamt haben nur 12 Menschen jemals den Mond betreten, das letzte Mal im Jahre 1972. Die ESA (European Space Agency) plant, in Zusammenarbeit mit ihren Partnern den Mond in den nächsten Jahrzehnten mit Robotern und auch Menschen erneut zu besuchen. Methodische Hinweise In dieser Reihe von Aufgaben entwerfen die Schülerinnen und Schüler eine Mondlandefähre und lernen einige Schwierigkeiten der Weltraumforschung kennen. Vertiefende methodische Hinweise finden Sie im Dokument landung-auf-dem-mond-alle-materialien.pdf, das am Ende dieser Seite kostenlos heruntergeladen werden kann. Die Schülerinnen und Schüler identifizieren die involvierten Kräfte bei einer Landung auf dem Mond beziehungsweise auf der Erde. verstehen die Beziehung zwischen Masse und Gravitation. lösen mithilfe von Newtons zweitem Gesetz ein Problem. planen unter Berücksichtigung der Risiken und des Budgets ein Projekt. arbeiten unter Zeit- und Geldeinschränkungen im Team.

  • Physik / Astronomie / Mathematik / Rechnen & Logik
  • Sekundarstufe I
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