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"Die kleine Hexe" von Otfried Preußler

Unterrichtseinheit

Mit dieser Unterrichtseinheit zum Kinderbuchklassiker "Die kleine Hexe" von Otfried Preußler erweitern die Kinder ihre Lesekompetenz, fühen eine Internetrecherche zum Autor durch und schreiben eigene Geschichten in einem Textverarbeitungsprogramm. Innerhalb dieser Unterrichtseinheit begegnen die Schülerinnen und Schüler der Figur der kleinen Hexe und erhalten einen Einblick in die Märchen- und Fantasiewelt. Durch eine intensive Recherche lernen sie den Geschichtenschreiber und Autor Otfried Preußler und seine Werke kennen. Außerdem setzen sie sich kreativ mit einzelnen Kapiteln auseinander, indem sie Figuren und Szenen des Kindebuches malen oder den Text weiterführen. Dabei wird besonderer Wert auf die Verbindung zum Musik- und Kunstbereich gelegt. Märchenwelt und Realität Die Fantasie spielt eine wichtige Rolle in der Entwicklung der Kreativität eines Kindes und in der Bewältigung von Alltagssituationen. Die kleine Hexe lebt in einer fantastischen Märchenwelt. Diese Fantasie-Welt wird ständig mit Alltäglichem verknüpft. Vor allem der Humor lebt von diesem Kontrast von märchenhafter und realer Welt. In einer Szene beispielsweise kauft die kleine Hexe ihren neuen Besen bei einem Gemischtwarenhändler. Durch Begegnungen wie diese, in denen Märchenfiguren mit real existierenden Wesen zusammen treffen, entsteht eine unerwartete Situationskomik. Die kleine Hexe als Identifikationsfigur Die kleine Hexe besitzt menschliche Gefühle wie Mitleid und Wut und macht Fehler, aus denen sie lernt. Ihr Handeln ist für die Kinder nachvollziehbar und glaubwürdig, wodurch es ihnen leicht fällt, sich mit der Heldin des Buches zu identifizieren. Kindliche Leser werden durch dieses Buch ermutigt, sich mit moralischen Aspekten von guten und bösen Taten auseinander zu setzen und reflektieren, wie weit sie hierarchische Ordnungen als gegeben hinnehmen müssen. Die kleine Hexe ist ihnen Vorbild, Anweisungen auf ihre Berechtigung hin zu überprüfen und sich gegebenfalls gegen die bestehenden Regeln aufzulehnen. Das Ausbrechen aus Erziehungszwängen und das gestärkte Durchsetzungsvermögen gegen Stärkere wird besonders zum Schluss des Buches deutlich: Die kleine Hexe hext den Größeren ihre Macht weg. "Die kleine Hexe" als Klassenlektüre Zielgruppe des Buches "Die kleine Hexe" sind Kinder im Erstlesealter ab acht Jahren. Die Geschichte handelt von einer kleinen Hexe, die im zarten Alter von 127 Jahren von den großen Hexen nicht für voll genommen wird. Sie erlernt die Hexenkunst mithilfe ihres Hexenbuches und kämpft um ihre Anerkennung, indem sie sich bemüht, eine "gute" Hexe zu sein. Die Handlung ist linear aufgebaut und jedes der 20 Kapitel stellt eine abgeschlossene Episode mit eigenem Spannungshöhepunkt dar. Dadurch ist das Buch gut geeignet, um es im Rahmen dieser Unterrichtseinheit je nach Ausgangslage ganz oder kapitelweise zu lesen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lesen das Buch "Die kleine Hexe". üben das sinnerfassende Lesen. lesen die ersten drei Kapitel, fassen deren Inhalte zusammen und erzählen sie frei nach. lernen das Lied "Ich bin 'ne kleine Hexe" kennen und singen dazu den Text und die Melodie. malen zu den gelesenen Texten eine Szene. gestalten Plakate passend zur Geschichte. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen ausgewählte Suchmaschinen für Kinder kennen und trainieren den Umgang mit ihnen. führen eine Internetrecherche zum Autor des Buches durch. präsentieren ihre Ergebnisse vor der Klasse. werden an die Arbeit mit einem Textverarbeitungsprogramm herangeführt.

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

Verben mit Präpositionen

Unterrichtseinheit / Interaktives

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Verben mit Präpositionen" machen sich die Lernenden in Deutsch als Fremd- oder Zweitsprache das Phänomen der festen Präpositionen für das Lernen von neuen Vokabeln bewusst und üben damit eine typische Struktur der deutschen Sprache aktiv ein. Die Schülerinnen und Schüler von DaF und DaZ erschließen sich in dieser Unterrichtseinheit über einen Lesetext in Form eines Briefes das Thema "Verben mit Präpositionen". Dabei wird bewusst auf die gängigen Beispiele aus Lehrbüchern vom Niveau A2 verzichtet, um auch Lernenden mit Vorkenntnissen neue Anreize zu bieten. In der anschließenden Wörterbucharbeit lernen die Schülerinnen und Schüler, sich selbstständig neue Verben mit festen Präpositionen zu erschließen und anzuwenden. Entscheiden Sie individuell je nach Lernstand, Lerngruppe und technischen Voraussetzungen, ob die Schülerinnen und Schüler die Aufgaben auf Arbeitsblättern lösen oder/und gegebenenfalls selbstständig zur Vertiefung die dazu passenden interaktiven Übungen bearbeiten. Das Thema "Verben mit Präpositionen" im Unterricht (Reflexive) Verben mit Präpositionen sind ein zentrales Grammatikthema in Deutsch als Fremd- oder Zweitsprache, vor allem auf der Niveaustufe A2 und B1. Sie sind wichtig für das Detailverständnis von Hör- und Lesetexten und im produktiven Bereich für das fehlerlose Sprechen und Schreiben. Vorkenntnisse Lernende, die bereits Vorkenntnisse zu Verben mit Präpositionen haben, werden diese wahrscheinlich mit den gängigen Lehrwerken für DaF und DaZ erarbeitet haben. Es ist zu erwarten, dass sie folgende Kombinationen kennen: sich freuen auf, sich freuen über, sich ärgern über, sich interessieren für, Lust haben auf, Angst haben vor, warten auf. Um diesen Lernenden neue Anreize zu bieten, werden deshalb in der vorliegenden Unterrichtseinheit überwiegend andere Verben mit Präpositionen geübt. Auch Schülerinnen und Schüler ohne Vorkenntnisse können aber problemlos mit dem Material arbeiten. Didaktische Analyse Viele Lernende entdecken die feste Verbindung aus Verb und Präposition nicht selbstständig. Wenn sie längere Zeit Texte lesen, in denen sie bestimmte Elemente nicht verstehen, stellt sich Flüchtigkeit ein. Kleinere Elemente wie Präpositionen werden einfach überlesen. Außerdem wird der Zusammenhang zwischen Verb, Präposition und Bedeutungsveränderung nicht erkannt. Das vorliegende Material soll deshalb zur Bewusstmachung beitragen. Dabei werden zum Teil auch reflexive Verben geübt. Ohne großen Aufwand können diese jedoch auch in Anpassung an die Lerngruppe aus Gründen der didaktischen Reduktion ersetzt werden. Methodische Analyse Vermutlich verwenden die meisten Lernenden die feste Verbindung aus Verb und Präposition bereits implizit. Zur Bewusstmachung formulieren sie daher bereits im Einstieg selbstständig Fragen mit der entsprechenden Konstruktion selbstständig. Im Anschluss üben sie das Phänomen dann ein und benennen mit Dativ oder Akkusativ auch dem Kasus Um auch leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler für den Grammatik-Unterricht zu motivieren, dienen Aufgaben zur Binnendifferenzierung. Durch die Reflexion am Ende werden die Schülerinnen und Schüler ermutigt, in einem Transfer selbstständig weiter nach Verben mit Präpositionen zu suchen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler machen sich das Phänomen "Verben mit Präpositionen" bewusst. erkennen die Bedeutungsverschiebung durch die Präpositionen. erkennen, dass der Kasus der Objekte von der Präposition abhängig ist. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler machen sich mit einsprachigen Wörterbüchern vertraut. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten kooperativ und führen Informationen zusammen.

  • DaF / DaZ
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Materialsammlung Elektrizitätslehre

Unterrichtseinheit

In dieser Materialsammlung für den Physik-Unterricht sind Unterrichtsmaterialien rund um die Elektrizitätslehre und ihre Teilbereiche gebündelt. Dazu zählen elektrische Ladungen und Strom, elektrische und magnetische Felder, die elektromagnetische Induktion, elektromagnetische Schwingungen und Wellen sowie Grundlagen der Elektronik. Die Elektrizitätslehre umfasst alle Vorgänge, die entweder mit ruhender Ladung (Elektrostatik) oder bewegter Ladung (Elektrodynamik) zu tun haben. Der Begriff selbst leitet sich aus dem griechischen Wort electron (deutsch: Bernstein) ab. Er geht zurück auf den griechischen Naturwissenschaftler und Philosoph Thales von Milet, der mit Bernstein vor etwa 2500 Jahren Versuche durchgeführt und dabei beim Reiben von Bernstein festgestellt hat, dass dieser kleine leichte Teilchen anziehen kann. Lernziele und Lehrplanbezüge für die Elektrizitätslehre im Fach Physik Elektrische Ladungen sind Bestandteile von Atomen und werden als Ladungsträger bezeichnet. Man unterscheidet die negativ geladenen Elektronen (m e = 9,11×10 -31 kg) der Atomhülle von den positiv geladenen Protonen (m p = 1,67×10 -27 kg) des Atomkernes, wobei der Betrag der Ladung bei beiden gleich groß ist. Bedeutsam ist, dass sich gleichnamige Ladungen abstoßen , während sich ungleichnamige Ladungen anziehen . Elektrischer Strom ist ein Naturphänomen und kein Produkt eines genialen Physikers. Es fließen dabei in erster Linie leicht bewegliche Elektronen der Atomhülle durch einen dafür geeigneten Leiter wie etwa Kupfer oder Wolfram . Ein elektrisches Feld entsteht, wenn sich um positive oder negative Ladungen herum infolge der gegenseitigen Anziehung oder Abstoßung bestimmte Kraftwirkungen ergeben, die man mithilfe von Feldlinienbildern darstellen kann. Ein magnetisches Feld hingegen entsteht sowohl durch die Kraftwirkung zwischen Dauermagneten aus Eisen, Kobalt oder Nickel als auch um bewegte elektrische Ladungen herum wie etwa Stromleitungen oder Spulen . Ein für sehr viele technische Entwicklungen äußerst wichtiger Bereich ist die elektromagnetische Induktion , bei der sowohl durch die Bewegung eines Leiters in einem Magnetfeld als auch durch Änderung eines von einem Leiter umschlossenen Magnetfeldes (zum Beispiel einer Spule) eine elektrische Spannung und ein elektrischer Stromfluss erzeugt werden. Von großer Bedeutung für die Stromerzeugung (zum Beispiel durch Generatoren) und die Stromübertragung über weite Strecken durch Hochspannung (erzeugt durch sogenannte Transformatoren) ist der Wechselstrom , der uns auch im Haushalt zur Verfügung gestellt wird. Er unterscheidet sich vom Gleichstrom dadurch, dass er regelmäßig seine Richtung ändert (in Deutschland mit 50 Hz, was 100 Richtungsänderungen pro Sekunde entspricht). Von elektromagnetischen Schwingungen spricht man, wenn sich die Feldstärke eines elektrischen Feldes und eines magnetischen Feldes periodisch ändern (zum Beispiel beim Kondensator oder bei Spulen). Zudem senden in einem Leiter beschleunigte oder abgebremste Ladungen elektromagnetische Felder aus, die sich im Raum mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Dabei ändern sich die Stärken des elektrischen und magnetischen Feldes sowohl räumlich als auch zeitlich periodisch und besitzen daher die gleichen Eigenschaften wie Wellen. Man bezeichnet sie deshalb als elektromagnetische Wellen . Die Grundlagen der Elektronik beschäftigen sich mit Bauelementen aus der Halbleitertechnologie wie etwa Dioden und Transistoren sowie den daraus anwendbaren Schaltungen .

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Sparen und Vorsorgen

Unterrichtseinheit

Anhand der beiden Lernmodule "Sparen in Deutschland" und "Strategisch vorsorgen" befassen sich die Jugendlichen mit den Themen Sparen und Vorsorgen. Für die langfristige Zukunftsplanung wird ein vorausschauender Umgang mit Geld immer entscheidender. Einerseits um das Ausgabeverhalten kritisch zu überprüfen und mit dem persönlichen Einkommen in eine ausgewogene Balance zu bringen. Andererseits durch die Notwendigkeit, aufgrund der demografischen Entwicklung privat für das Alter vorzusorgen. Vor dem Hintergrund einer alternden Gesellschaft ist die private Zukunftsvorsorge unabdingbar. Langfristiges und vorausschauendes Sparen ist also nicht nur die Grundvoraussetzung, um sich Wünsche zu erfüllen oder größere Anschaffungen zu tätigen. Sparen bedeutet vielmehr die Absicherung des Lebensstandards im Alter. Dabei sind verschiedene Strategien möglich, wobei neben staatlicher Rente, Betriebsrente und privater Geldrente auch Wohneigentum eine Möglichkeit der privaten Altersvorsorge ist. Lernmodul 1: Sparen in Deutschland Die Materialien vermitteln den Schülerinnen und Schülern ein Grundverständnis darüber, dass Finanzwissen zu einer bewussten Zukunftsplanung befähigt und dass sie auf die Konsequenzen des demografischen Wandels aktiv reagieren können. Lernmodul 2: Strategisch vorsorgen Mithilfe der Materialien entwerfen die Schülerinnen und Schüler ein Szenario für ihr Leben im Alter, um Einsichten in die Notwendigkeit der finanziellen Planung und die wachsende Bedeutung der Altersabsicherung zu gewinnen. Themenkomplex Sparen und Vorsorgen Sparen und Vorsorgen sind wesentliche Voraussetzungen für die Zukunftsplanung. Diese Unterrichtssequenz möchte Schülerinnen und Schülern Basiswissen rund um finanzielle Planung und Vorsorge vermitteln. Ausgehend von dem Problembewusstsein, dass auch aufgrund des demografischen Wandels private Anstrengungen zur Zukunftsvorsorge immer wichtiger werden, sollen die Jugendlichen Wissen über Strategien und Möglichkeiten des Sparens und Vorsorgens erlangen. Anhand der angebotenen Arbeitsmaterialien und mithilfe von zusätzlichem Informationsmaterial vertiefen die Lernenden ihr Wissen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Kenntnisse über die demografische Entwicklung in Deutschland gewinnen. Informationen darüber sammeln, welche Konsequenzen eine "alternde Gesellschaft" für ihre spätere Lebenswirklichkeit hat. ein Szenario für ihr Leben im Alter entwerfen können und dabei die Situation heutiger älterer Menschen einbeziehen. die Rolle des Staates bei der Altersabsicherung untersuchen und die Prinzipien des Generationenvertrages verstehen. die wachsende Rolle der privaten Altersvorsorge einordnen. durch Selbsttests das eigene Konsumverhalten analysieren und sich bei den Themen "Umgang mit Geld" und "Zukunftsplanung" positionieren. anhand der durchschnittlichen Ausgabenstruktur einer Familie einen Überblick darüber gewinnen, wie die finanziellen Posten im Alltag verteilt sind und wie viel vom Bruttoeinkommen tatsächlich netto übrig bleibt. den Haushalt als kleinste Wirtschaftseinheit verstehen lernen, der in Abhängigkeit zu volkswirtschaftlichen Gegebenheiten steht, und auf Basis dieser Information ihr eigenes Ausgabenverhalten kritisch überprüfen. eine Sach- und Urteilskompetenz erwerben, um verschiedene Strategien zur privaten Altersvorsorge erarbeiten zu können. die Bedeutung von Wohneigentum als eine Säule der Altersvorsorge wahrnehmen. Vor- und Nachteile von Immobilien als Altersvorsorge abwägen können. Sozialkompetenz Die Unterrichtseinheit fördert die eigenständige Arbeit durch selbstständige Erschließung von Inhalten und durch abwechslungsreiche Arbeitsaufträge: beispielsweise durch Selbsttests, Erstellung von Zukunftsszenarien und MindMaps, Internetrecherchen, Interviews sowie Argumentationen und Diskussionen im Plenum.

  • Politik / WiSo / SoWi / Wirtschaft
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Die Wirtschaftslage in Deutschland

Unterrichtseinheit

Was gegenwärtig die Hauptprobleme der deutschen Wirtschaft sind und welche Prognosen für die Zukunft gestellt werden, erläutert diese aktualisierte Fassung des Basisartikels.Kein Tag vergeht, an dem die Medien nicht über die Lage der deutschen Wirtschaft berichten. Der Einzelhandel klagt über schwachen Konsum, die Arbeitslosenquote steigt, und Jugendliche bekommen die Konjunkturkrise bei der Ausbildungsplatzsuche zu spüren. Die Augen vor den Problemen zu verschließen, hilft nicht. Der Basisartikel informiert über den Zusammenhang von Wirtschaftsflaute und Sozialreformen und über die Erwartungen an die Konjunkturentwicklung im Jahr 2004.Die Schülerinnen und Schüler sollen sich über die aktuelle Lage der deutschen Wirtschaft, über Probleme und Lösungsstrategien informieren. sich der Zusammenhänge von den Problemen der Wirtschaft und des Sozialsystems bewusst werden. das Internet als Informations- und Recherchemedium nutzen. Thema Die Wirtschaftslage in Deutschland - Fakten, Probleme, Aussichten Autoren Wolfgang Bauchhenß und Michael Bornkessel Fach Politik, Sozialwissenschaften Zielgruppe Sek I und II, ab Klasse 10 Zeitaufwand je nach Intensität und Schwerpunktsetzung mindestens vier Stunden Medien Computer mit Internetzugang Finanznot und Reformzwang Seit gut drei Jahren dümpelt die deutsche Wirtschaft mehr schlecht als recht vor sich hin. Die Folge: Das soziale Sicherungssystem ächzt unter der immer drückender werdenden Last, und die Arbeitslosenquote steigt weiter über 4,5 Millionen. Auch wenn Finanzminister Hans Eichel 2003 knapp den Neuverschuldungsrekord des früheren Amtsinhabers Theo Waigel (CSU) aus dem Jahr 1996 knapp verfehlte - eine Neuverschuldung von rund 39 Milliarden Euro ist keine wirklich gute Nachricht. Bundeskanzler Gerhard Schröder muss mit seinem Kabinett viele Löcher stopfen und zahlreiche Reformen angehen, wenn er die Wirtschaft wieder auf Trab bringen will. Einschnitte bei Renten Seit Ende 2003 verkündet die Bundesregierung ständig neue Hiobsbotschaften. Da der Staat 2003 deutlich weniger Steuern eingenommen hat, als der Finanzminister ursprünglich berechnet hatte, läuft die Suche nach neuen Geldquellen. Die findet die Koalition beispielsweise bei den Rentnern, die auf eine bereits eingeplante Erhöhung ihrer Renten verzichten müssen. Auf die rund 20 Millionen Rentner in Deutschland kommt 2004 also eine Nullrunde zu. Neu ist ebenfalls, dass sie künftig einen höheren Beitragssatz zur Pflegeversicherung zahlen müssen. Einschnitte in Zukunft auch für Studenten Und auch zukünftige Rentner müssen Abstriche hinnehmen: Die Bundesregierung plant, dass von 2009 an Schulbesuch und Studium bei der Rentenberechnung nicht mehr berücksichtigt werden. Dadurch erhielten Akademiker niedrigere Altersbezüge. Diese Einsparungen werden allerdings auch innerhalb der Koalition noch diskutiert. Derzeit werden für Schul- und Universitätszeiten ab dem 17. Lebensjahr bis zu drei Jahre anerkannt. Das dürfte aber nicht die letzte Sparmaßnahme sein, die Bundeskanzler und Finanzminister schweren Herzens verkünden müssen. Situation auf dem Arbeitsmarkt unverbessert Ebenso unsicher ist, ob wieder mehr Menschen Arbeit finden werden. Ende Januar 2004 waren nach Angaben der Bundesanstalt für Arbeit 4,597 Millionen Menschen erwerbslos, die Arbeitslosenquote stieg damit auf 11 Prozent. Inoffiziell liegt die Quote sogar noch höher, da sich die Art der Erhebung geändert hat. Menschen, die an Arbeitsbeschaffungsmaßnahmen oder Bewerbungstrainings teilnehmen, wurden im Januar 2004 erstmals nicht mehr als "erwerbslos" geführt. Damit fallen rund 81.000 Personen aus der Statistik heraus. Der amtierende Chef der Bundesagentur für Arbeit (BA), Weise, sagte: "Die Anzeichen für eine Belebung der Wirtschaft sind da, zeigen sich allerdings noch nicht auf dem Arbeitsmarkt". Ähnlich sehen es die Wirtschaftsforschungsinstitute. Nach ihren Angaben wird die Arbeitslosigkeit 2004 durchschnittlich bei 4,45 Millionen liegen. Die Experten sehen erst ab Mitte des Jahres einen Rückgang der Arbeitslosigkeit voraus. Sie bauen auch darauf, dass sich die wirtschaftliche Situation in unseren europäischen Nachbarländern bessert. Statistisches Bundesamt: Arbeitslosenquote Deutschland Prozentuale Angaben zum Anteil der Männer, Frauen und Jugendlichen unter 20 Jahren an den Arbeitslosen. Konjunkturbremse Lohnkosten Warum die deutsche Wirtschaft in den letzten Jahren stagniert, darüber sind sich Experten, Politiker und Wirtschaftswissenschaftler weitgehend einig: Die Lohnkosten sind im europäischen Vergleich zu hoch, und da sich die Unternehmen in einer globalisierten, weltweit agierenden Wirtschaft die Standorte mit den besten Voraussetzungen aussuchen können, bleibt Deutschland auf der Strecke. Unternehmen wandern aus Um Kosten zu sparen, verlagern viele Unternehmen ihre Produktion ins kostengünstigere Ausland und entlassen Mitarbeiter in ihren deutschen Niederlassungen. Kleine und mittelständische Unternehmen, die nicht ohne weiteres das Land verlassen können, müssen sich gesundschrumpfen und ebenfalls Mitarbeiter entlassen - oder gehen im schlimmsten Fall sogar in Konkurs. Sozialsysteme unter Druck Derzeit finanzieren Arbeitnehmer und Arbeitgeber die sozialen Sicherungssysteme, sei es Renten-, Kranken-, Pflege- oder Arbeitslosenversicherung, durch ihre Abgaben zu gleichen Teilen. Doch da immer mehr Arbeitsplätze abgebaut und so immer mehr Menschen arbeitslos werden, droht dem ganzen System bald der Kollaps. Wenn immer weniger einzahlen, dann kann das System entsprechend weniger auszahlen. Erschwerend kommt hinzu, dass die Schwarzarbeit zunimmt und die Geburtenrate im Vergleich zu früher deutlich gesunken ist und auf niedrigem Niveau stagniert (aktuell liegt sie in Deutschland statistisch gesehen bei 1,4 Kindern pro Frau). Letzteres ist insbesondere für die Rentenversicherung ein großes Problem, an dessen Lösung sich schon frühere Bundesregierungen versucht haben. Fehlkalkulationen Doch nicht nur das soziale System muss harte Einschnitte verkraften, auch der Haushalt leidet unter der angespannten wirtschaftlichen Situation. In den letzten Jahren ging die Bundesregierung bei der Aufstellung ihrer Haushalte von zu günstigen Rahmenbedingungen aus. Mal fielen die Wachstumsprognosen zu positiv aus, dann wurden die zu erwartenden Steuereinnahmen zu hoch eingeschätzt oder Finanzminister Hans Eichel rechnete mit Einnahmen aus der LKW-Maut, deren Start sich nach immer neuen technischen Schwierigkeiten immer weiter verzögerte. Ursprünglich sollte das Mautsystem Ende August 2003 eingeführt werden. Monatlich entgehen dem Bund seitdem Einnahmen in Höhe von über 150 Millionen €, die bereits in den laufenden Haushalt eingeplant worden waren. Inzwischen hat die Bundesregierung entschieden, den Vertrag über den Aufbau des Mautsystems mit dem Konsortium Toll Collect zu kündigen und stattdessen eine Euro-Vignette einzuführen. Bundesverkehrsminister Manfred Stolpe beziffert den Einnahmeausfall des Bundes auf 6,5 Milliarden €. Nachtragshaushalt Ende Oktober 2003 musste Hans Eichel bei der Vorstellung der Eckdaten für einen Nachtragshaushalt eingestehen, dass er für 2003 eine Neuverschuldung in Rekordhöhe von 43,4 Milliarden € erwartet und das Milliardendefizit im Bundeshaushalt damit wesentlich größer ausfallen würde als angenommen. Letztlich belief sich die Nettokreditaufnahme des Bundes "nur" auf 39 Milliarden €. Als Grund dafür wurden anziehende Steuereinnahmen und Einsparungen bei der Bundesagentur für Arbeit genannt. Der Haushalt 2004 wird womöglich durch den starken Euro belastet. Weil der gegenüber dem Dollar an Wert gewinnt, werden voraussichtlich die Gewinne der Bundesbank schrumpfen, die auch in den Bundeshaushalt fließen. Bundeszentrale für politische Bildung: Online-Lexika Begriffe wie Haushalt, Konjunktur, Soziale Sicherung oder Rentenversicherung erklärt das Politiklexikon oder das Handwörterbuch des politischen Systems der BRD. Verstoß gegen den europäischen Stabilitätspakt Der Finanzminister darf eine bestimmte Schuldengrenze eigentlich nicht überschreiten. Denn bei Einführung des Euro verpflichteten sich alle teilnehmenden Länder, bestimmte Kriterien einzuhalten. So wollten sie sicherstellen, dass der Euro keine schwache Währung wird. Vor allem die damalige deutsche Regierung unter Bundeskanzler Helmut Kohl (CDU) und Finanzminister Theo Waigel (CSU) bestand darauf. Die wichtigste Regel ist, dass kein Land mehr als drei Prozent seines Bruttoinlandproduktes (BIP) an neuen Schulden machen darf. So wie es derzeit aussieht, wird Finanzminister Eichel dies 2004 zum dritten Mal in Folge nicht schaffen: Während die Neuverschuldung im Jahr 2002 bei 3,7 Prozent des BIP lag, prognostiziert das Herbstgutachten für 2003 ein Defizit von 4 Prozent und für 2004 eines in Höhe von 3,5 Prozent. Franzosen kennen ähnliche Probleme Deutschland ist dabei nicht das einzige Sorgenkind in Europa: Auch bei unseren europäischen Nachbarn sieht die Lage nicht besser aus. Francis Mer, der französische Amtskollege von Hans Eichel, hat schon angekündigt, dass auch sein Land die Drei-Prozent-Grenze überschreiten wird. Der Finanzministerrat der EU verzichtete Ende 2003 darauf, die Schulden-Sünder in einem Defizitverfahren mit Strafzahlungen und konkreten Vorgaben zu bestrafen. Sie vertraute darauf, dass sich die wirtschaftliche Lage wieder bessert. Wirtschaftsexperten haben jedoch ihre Zweifel, ob Deutschland und Frankreich nach drei Verstößen 2005 die Maastricht-Stabilitätskriterien wieder einhalten werden. europa-digital: EU-Glossar Erklärungen zum Stichwort „Stabilitäts- und Wachstumspakt“ europa-digital: Dossier Verschiedene Artikel zu Stabilitätspakt und Konvergenzkriterien EU-Klage gegen Deutschland Ganz anders beurteilt dagegen die EU-Kommission den permanenten Verstoß gegen den Euro-Stabilitätspakt. Ende Januar reichte sie eine Klage gegen den Ministerrat beim europäischen Gerichtshof (EuGH) ein. Ziel des spanischen EU-Währungskommissars Solbes ist es, mit einer Klage das politische Ansehen und Gewicht der EU-Kommission sowie des Stabilitätspaktes wieder herzustellen. Deutsche Welle: Die EU verklagt sich selbst Artikel vom 13.01.2004 zur Klage der EU-Kommission gegen den Beschluss des Ministerrats. Agenda 2010 - Reform des Sozialsystems Die Bundesregierung unter Bundeskanzler Gerhard Schröder hat unter dem übergreifenden Stichwort "Agenda 2010" bislang zahlreiche Vorschläge gemacht, um das Sozialsystem zu reformieren und der Wirtschaft so neue Impulse zu geben. Dabei muss man immer bedenken, dass die Regierung selbst keine neuen Arbeitsplätze schaffen kann; dies ist Sache eines jeden einzelnen Unternehmers. Die Bundesregierung Informationen zur Agenda 2010 in einer Broschüre im pdf-Format Steinkohle, Landwirtschaft und Co. Neben der Bundesregierung haben sich natürlich auch andere Politiker und insbesondere die Opposition mit den Problemen befasst. Verschiedene Maßnahmen werden vorgeschlagen. Die Ministerpräsidenten Roland Koch (CDU) aus Hessen und Peer Steinbrück (SPD) aus Nordrhein-Westfalen haben sich beispielsweise in einem gemeinsamen Vorschlag für einen radikalen Abbau von so genannten Subventionen ausgesprochen. Subventionen sind staatliche Hilfen, die bestimmten Branchen zu Gute kommen. Bekanntestes Beispiel sind die Subventionen für die deutsche Steinkohleförderung, die sich im Jahr 2002 auf 3,3 von insgesamt 21,4 Milliarden Euro beliefen. Andere Formen von Subventionen sind beispielsweise die Förderungen für den Wohnungsbau (Eigenheimzulage) oder die Land- und Forstwirtschaft. Die Steuerbefreiung von Flugbenzin fällt ebenfalls unter den Katalog der bestehenden Subventionen. Die Rasenmähermethode à la Koch und Steinbrück Steinbrück und Koch schlagen in ihrem Aktionsprogramm "Subventionsabbau im Konsens" vor, die staatliche Hilfe nach der Rasenmähermethode zu kürzen. Das bedeutet, dass sie keine Subvention komplett abschaffen, sondern überall gleichermaßen kürzen wollen. Sie haben alle bundesrechtlich geregelten Subventionen, sowohl die direkten, das heißt die Finanzhilfen, als auch die indirekten, also die steuerlichen Vergünstigungen, auf den Prüfstand gestellt und kamen zu dem Schluss, dass Bund, Länder und Gemeinden, folgen sie ihren Vorschlägen, in den ersten drei Jahren (2004 bis 2006) rund 15,8 Milliarden € einsparen können. stern.de: Staatliche Subventionen in Deutschland Hintergrundinformationen: Wer bekommt wie viele Fördergelder? Landesregierung NRW: Subventionsabbau Informationen zum Programm der Ministerpräsidenten Steinbrück und Koch Stoiber will Steuersenkungen Der bayerische Ministerpräsident Edmund Stoiber (CSU) verlangt, die staatlichen Hilfen noch stärker zu kürzen. Er hofft, deutlich mehr einzusparen als seine Kollegen Koch und Steinbrück. Mit diesem Geld könnte man nach seinen Vorstellungen dann eine Steuerreform finanzieren - und die Wirtschaft durch Steuersenkungen wieder in Schwung bringen. In seinem eigenen Bundesland geht Stoiber mit gutem Beispiel voran: 2004 will er alle staatlichen Ausgaben um zehn Prozent kürzen. Vorschläge der Herzog-Kommission Die CDU hatte, ähnlich wie die Bundesregierung, eine Kommission eingesetzt, die mittlerweile eigene Vorschläge zur Reform der sozialen Sicherungssysteme erarbeitet hat. Unter Vorsitz des ehemaligen Bundespräsidenten Roman Herzog stellte die Kommission "Soziale Sicherheit" Ende September 2003 ihren Bericht vor. Er sieht zum Teil so drastische Einschnitte vor, dass sich Teile der CDU dagegen aussprachen und der frühere Arbeitsminister Norbert Blüm die Herzog-Vorschläge heftig kritisierte: Die Empfehlungen der CDU-Kommission seien "weder solidarisch noch gerecht noch freiheitlich", so Blüm. Rente ab 67 Die Herzog-Kommission schlägt unter anderem die Anhebung des gesetzlichen Rentenalters auf 67 Jahre vor. Außerdem spricht sie sich dafür aus, frühestens ab dem Jahr 2013 bei der Krankenversicherung eine so genannte Kopfprämie einzuführen. Das bedeutet, dass jeder Krankenversicherte den gleichen Beitrag, nämlich 264 € im Monat, bezahlen muss, egal wie viel er verdient. Für Blüm ist die Kopfprämie keine christlich-demokratische Sozialpolitik, sondern der "Gipfel der Gleichmacherei". Doch Parteichefin Angela Merkel konnte sich gegen den parteiinternen Widerstand durchsetzen. Auf dem CDU-Parteitag am 1./2. Dezember 2003 in Leipzig wurde das Programm der CDU zur "Zukunft der sozialen Sicherungssysteme", das auf den Herzog-Vorschlägen basiert, von der Parteibasis verabschiedet. Bundestag gegen Bundesrat Alle Parteien entwickelten Ende 2003 eigene Reformvorschläge, doch niemand besitzt ein Patentrezept für den erhofften Wirtschaftsaufschwung. Wenn die Regierung im Bundestag ihre Sparbeschlüsse durchsetzt, ist sie spätestens im Bundesrat wieder auf die Unterstützung der Opposition angewiesen. Und die ist sich selbst nicht einig darüber, welches der beste Weg ist, und ob man die Regierung unterstützen oder besser gegen die Reformpläne von SPD und Grünen stimmen sollte. Ende 2003 drängte dann die Zeit: Die Bundesregierung wollte unbedingt erreichen, dass ihre Gesetze schon zum Jahreswechsel in Kraft treten. So trafen sich Regierung und Opposition kurz vor Weihnachten zu einer Marathonsitzung im Vermittlungsausschuss. Zur Rolle des Vermittlungsausschusses Der Vermittlungsausschuss tagt, wenn sich die Bundesregierung und die Regierungen der einzelnen Bundesländer nicht einigen können. Wichtigen Gesetzen, die die Interessen der Länder berühren, muss der Bundesrat nämlich zustimmen. Da dort die derzeitige Opposition - die CDU/CSU - eine Mehrheit hat, drohte sie mit einer Blockade der Reformgesetze der Regierung. So saßen sich die 32 Mitglieder des Ausschusses - 16 Vertreter des Bundestages und 16 Vertreter der Bundesländer - in ihrer geheimen Sitzung gegenüber und feilschten um Kompromisse. Schließlich mussten beide Seiten Änderungen ihrer ursprünglichen Vorschläge hinnehmen, doch letztlich man fand eine Einigung, mit der alle Seiten leben konnten. Die Steuerreform Umstrittenster Programmpunkt war die Steuerreform. Regierung und Opposition hatten jeweils eigene Vorstellungen davon, wie man das Steuersystem reformieren müsse, und wie eine Entlastung für die Bürger finanzieren zu sei. Einig war man sich in dem Punkt, dass Steuersenkungen die Wirtschaft beleben würden. Zwar sinken die Steuern nicht ganz so stark, wie die Regierung geplant hatte, doch erzielte man immerhin eine Einigung. 2004 sinkt der Eingangssteuersatz der Einkommenssteuer von 19,9 auf 16 Prozent, der Spitzensteuersatz von 48,5 auf 45 Prozent. Praxisgebühr und Co. Ob durch die Steuersenkung mehr Geld im Portmonnaie bleibt, ist nicht sicher. Schließlich kommen auf viele Verbraucher neue Ausgaben wie die Praxisgebühr oder höhere Zuzahlungen zu Medikamenten beziehungsweise Krankenhausaufenthalten zu, ab 2005 auch eine private Zusatzversicherung für Zahnersatz. Die zehn Euro Praxisgebühr sollen der Finanzierung der Gesundheitsreform dienen. Lockerung des Kündigungsschutzes Auch Arbeitnehmer bekommen die Reformen zu spüren. Sind sie in kleinen Unternehmen tätig, können sie in Zukunft leichter gekündigt werden. Diese Änderung soll die Arbeitgeber dazu bewegen, schneller neue Mitarbeiter einzustellen - wenn sich die Lage des Unternehmens verschlechtert, können sie das überzählige Personal einfach wieder entlassen. Frankfurter Allgemeine Zeitung Entlastungen für Steuerzahler - Belastungen für Sozialversicherte: Informationen zur Steuerreform. Einigkeit beim Kampf gegen Schwarzarbeit Einig sind sich alle Parteien allein dann, wenn es darum geht, die Schwarzarbeit zu bekämpfen. Denn jährlich verursacht die illegale Beschäftigung enorme Einnahmeausfälle in Milliardenhöhe bei den Sozialversicherungen und dem Staat. Daher hat die rot-grüne Mehrheit im Bundestag jetzt ein Gesetz zur intensiveren Bekämpfung der Schwarzarbeit und der damit zusammenhängenden Steuerhinterziehung verabschiedet. Kontrollen auf dem Bau, nicht in Privathaushalten Vor allem gegen Schwarzarbeit in der Bauwirtschaft soll vorgegangen werden. In Privathaushalten wird dagegen nicht kontrolliert werden, ob eine Putzhilfe ordnungsgemäß angemeldet und versichert ist oder nicht. Insgesamt soll das Gesetzespaket das Unrechtsbewusstsein der Bevölkerung schärfen und die gesellschaftliche Akzeptanz von Schwarzarbeit emindern. Schwarzarbeit ist eben kein Kavaliersdelikt, so die deutliche Botschaft aus Berlin. CDU und CSU haben signalisiert, dem Gesetz im Bundesrat zuzustimmen. Ob das Gesetz der Regierung allerdings hilft, ab 2004 Mehreinnahmen von rund einer Milliarde € jährlich in die leeren Kassen zu spülen, wird sich zeigen. Durchwachsenes Echo Die Reaktionen auf die Ergebnisse des Vermittlungsausschusses waren durchwachsen. Die Industrie kritisierte, dass sie in vielen Bereichen höhere Abgaben und höhere Kosten zu verkraften habe. Handel und Handwerk sahen die Reformen positiver. Sie hoffen, dass die Rechnung der Bundesregierung aufgeht, wonach die Steuerreform Konsum und Wirtschaft beleben soll. Angesichts der weiterhin unsicheren internationalen Wirtschaftslage ist man in der Wirtschaft mit allzu positiven Vorhersagen allerdings vorsichtig. Binnenmarkt wartet weiter auf Belebung Im Februar 2004 sorgen wieder negative Meldungen aus der Wirtschaft für Schlagzeilen: Der Einzelhandel klagt, dass der Umsatz im Winterschlussverkauf hinter den Erwartungen und den Umsatzzahlen des Vorjahres zurückgeblieben ist. Ernüchternde Meldungen verbreitet auch der Volkswagen-Konzern aus Wolfsburg. Da der Automobilbau allgemein als Indikator für die wirtschaftliche Entwicklung gesehen wird, macht der schleppende Verkauf des neuen Golf V nicht gerade Mut. Außerdem ist die größte Personalserviceagentur der Bundesagentur für Arbeit, die Maatwerk-Gesellschaft, pleite. Rund 9.500 Leiharbeiter und 600 Angestellte der Agentur sind damit von der Arbeitslosigkeit bedroht. Die Wirtschaft protestiert gegen die geplante Ausbildungsabgabe für Unternehmen, die nicht genügend Lehrlinge einstellen, und fordert massive Einschnitte beim Arbeitslosengeld. Weitere negative Meldungen werden wohl auch 2004 nicht ausbleiben. Externe Faktoren nur bedingt beeinflussbar Ob die Konjunktur sich bessert, hängt nach Ansicht der führenden deutschen Wirtschaftsforschungsinstitute nicht nur vom Erfolg der Reformen ab, sondern auch von Faktoren, die die Bundesregierung kaum beeinflussen kann. Ein Risiko für die Belebung der Wirtschaft ist ein weiterer Euro-Anstieg, der die deutschen Exporte belasten würde. Abhängig ist die deutsche Wirtschaft auch vom Aufschwung in den USA und in Europa. Export von zentraler Bedeutung Der Export ist nach wie vor ein wichtiges Standbein der deutschen Wirtschaft. Im Dezember 2003 schloss die Außenhandelsbilanz mit einem Überschuss von 10,4 Milliarden Euro ab. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes wurden im Dezember 2003 von Deutschland Waren im Wert von 54,5 Milliarden € ausgeführt und Waren im Wert von 44,0 Milliarden € eingeführt. Die deutschen Ausfuhren waren damit um 7,1% und die Einfuhren um 3,6% höher als im Dezember 2002. Der größte Teil des Exports wird mit Ländern der Europäischen Union abgewickelt. Statistisches Bundesamt: Export Tabellen, Schaubilder und Presseinformationen zu den Daten des deutschen Außenhandels. Besserung der Weltwirtschaftslage erwartet Bereits Ende 2003 gab das so genannte Herbstgutachten der sechs führenden deutschen Wirtschaftsforschungsinstitute Anlass zu leiser Hoffnung: In dem am 21. Oktober 2003 veröffentlichten Bericht zur Lage der Weltwirtschaft und der deutschen Wirtschaft glaubten sie, "erste Anzeichen einer Besserung" zu erkennen und rechnen für das Jahr 2004 mit einem Wirtschaftswachstum von 1,7 Prozent. Allerdings verursacht eine im Vergleich zu 2003 deutlich höhere Zahl von Arbeitstagen den Anstieg. Gäbe es 2004 nicht vier Arbeitstage mehr als 2003, würde die gesamtwirtschaftliche Produktion nur um 1,1 Prozent zunehmen. Anfang 2004 korrigierten einige Institute die optimistischen 1,7 Prozent dann wieder nach unten. Auch wenn man europaweit mit einem Aufschwung rechnet, ist noch fraglich, ob wir ihn auch in Deutschland zu spüren bekommen. ifo Institut für Wirtschaftsforschung, München Informationen zum Herbstgutachten 2003 Frühjahrsumfrage: Deutsche Unternehmer wieder optimistisch Die aktuelle Konjunkturumfrage des deutschen Industrie- und Handelskammertages (DIHK) unter mehr als 25 000 deutschen Unternehmen brachte ein positives Ergebnis. Zum ersten Mal seit drei Jahren erwarten die Unternehmen wieder eine positive Entwicklung der Konjunktur - und sind damit so optimistisch wie seit zehn Jahren nicht mehr. Für das Jahr 2004 erwartet der DIHK trotz des starken Euro eine deutliche Zunahme des Exports. Positive Wirtschaftsimpulse aus dem Ausland machen sich nach Angaben der Unternehmen inzwischen auch in Deutschland bemerkbar. Die Industrie und das Dienstleistungsgewerbe gehen von einer Besserung des Umsatzes aus. Der Einzelhandel und das Baugewerbe werden dagegen wohl nicht vom Konjunkturaufschwung erfasst. Statistisches Bundesamt: Export Tabellen, Schaubilder und Presseinformationen zu den Daten des deutschen Außenhandels. Arbeitslosigkeit bleibt Kernproblem Schlecht ist es nach den Erwartungen des DIHK auch 2004 um Investitionen im Inland und um den privaten Konsum bestellt. Mit einem deutlichen Abbau der Arbeitslosigkeit rechnen die Unternehmen daher nicht. Der Beschäftigungsabbau werde allenfalls Ende des Jahres nachlassen. Immerhin hat sich der Beschäftigungsabbau im letzten Quartal des Jahres 2003 verlangsamt. Die Zahl der Erwerbstätigen sank im Vergleich zum Vorjahr um 0,6 Prozent auf 38,6 Millionen Beschäftigte. Im zweiten Quartal belief sich der Rückgang noch auf 1,3 Prozent, im dritten Quartal auf 1 Prozent. Bleibt eine positive Entwicklung auf dem Arbeitsmarkt aus, ist der dauerhafte wirtschaftliche Aufschwung weiter in Gefahr. Statistisches Bundesamt: Erwerbstätigkeit, Arbeitsmarkt Tabellen, Infos und Grafiken zu verschiedenen Aspekten der Erwerbstätigkeit und der Entwicklung des Arbeitsmarktes.

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Rechtsextremismus: Parteien, Programme und Parolen

Unterrichtseinheit

Nach den Wahlerfolgen der rechtsextremen Parteien in Brandenburg und Sachsen haben sich die ersten Wellen der Empörung gelegt. Aber Wegschauen hilft nicht. Gerade bei der Werbung um Jungwähler sind rechte Parteien sehr aktiv. Der Schock nach den Landtagswahlen in Brandenburg und Sachsen saß bei den etablierten Parteien tief. Zwei rechtsextremistische Parteien schafften den Sprung über die 5-Prozent-Hürde: In Brandenburg konnte die Deutsche Volksunion (DVU) ihr Ergebnis im Vergleich zur letzten Landtagswahl noch einmal auf 6,1 Prozent steigern, und die Nationaldemokratische Partei Deutschlands (NPD) schaffte mit 9,2 Prozent den Sprung ins sächsische Parlament. Rechte Internet-Angebote im Unterricht? Ob Jugendliche direkt auf den Seiten der rechten Parteien recherchieren sollen, muss jede Lehrkraft individuell entscheiden. Die Schülerinnen und Schüler sollen sich über die politischen Ziele der DVU und NPD informieren. die Mechanismen rechtsextremer Werbung und Propaganda kennen lernen. sich mit möglichen Ursachen für den Wahlerfolg der rechten Parteien auseinander setzen. diskutieren, inwieweit der Wahlerfolg von DVU und NPD eine Gefahr für die Demokratie darstellt. die Bedeutung des Internets bei der Verbreitung rechter Propaganda reflektieren und diskutieren. das Internet als Informations- und Recherchemedium nutzen. Werbung um Jungwähler Dabei zählte sich aus, dass beide Parteien vor der Wahl abgesprochen hatten, sich nicht gegenseitig Konkurrenz zu machen: Die DVU trat nur in Brandenburg an, die NPD beschränkte sich auf Sachsen. Bedenkenswert ist außerdem der Umstand, dass in Sachsen rund 20 Prozent und in Brandenburg etwa 15 Prozent der Erstwähler ihr Kreuz bei einer rechtsextremen Partei gemacht haben, so eine Wahltagsbefragungen von infratest dimap. Während sich die Rechten früher kaum gezielt um Erst- und Jungwähler bemüht haben, gehen sie seit einiger Zeit neue, moderne Wege und werben mit Musik und Internetangeboten um Jungwähler. Thema Rechtsextremismus: Parteien, Parolen und Programme Autoren Wolfgang Bauchhenß und Michael Bornkessel Fach Politik, Sozialwissenschaften Zielgruppe Sek I und II, ab Klasse 9 Zeitaufwand je nach Intensität und Schwerpunktsetzung mindestens 3 Stunden Medien Computer mit Internetzugang Zentralistische, autokratische Parteistrukturen Die mitglieder- und finanzstärkste Organisation der rechtsextremen Parteien war 2003 die DVU mit rund 11.500 Mitgliedern. Sie war bis zur Landtagswahl im September im Brandenburger Parlament mit fünf Abgeordneten vertreten, nun sind es sechs. Der Vorsitzende der Bundespartei, Dr. Gerhard Frey, ist seit Jahrzehnten die unangefochtene Nummer Eins in der Partei. Der Münchner Verleger führt die Partei "zentralistisch und autokratisch", so der Verfassungsschutzbericht 2003, und finanziert die Partei fast im Alleingang. Frey erwirtschaftet das Geld aus dem Vertrieb von verschiedenen Produkten wie CDs, Büchern und insbesondere Zeitungen. Er gibt die "National-Zeitung/Deutsche Wochenzeitung" (NZ) heraus, die auflagenstärkste, regelmäßig erscheinende Publikation im rechtsextremistischen Bereich in Deutschland. Revisionismus und Ausländerfeindlichkeit Inhaltlich fordert die DVU, so ist in ihrem sechsseitigen Parteiprogramm unter insgesamt zwölf Punkten nachzulesen, den Ausländeranteil in Deutschland zu begrenzen und kriminelle Ausländer sofort auszuweisen. Außerdem will sie unter anderem den Austritt Deutschlands aus der Europäischen Union erreichen, die D-Mark wieder einführen, die ehemals deutschen Gebiete östlich von Oder und Neiße wieder eingliedern oder "fremde Einflusse auf unsere Kultur" auf ein "vernünftiges" Maß beschränken. National-Zeitung als Parteiorgan Der Verfassungsschutzbericht 2003 analysiert, dass die DVU "im Wesentlichen die typischen rechtsextremistischen Agitationsfelder vor dem Hintergrund eines gesteigerten Nationalismus" aufgreife. Die Parole "Deutsche zuerst" zieht sich wie ein roter Faden durch das Programm und vor allem durch die NZ, die der Verfassungsschutz als "Presseorgan der Partei" bezeichnet und deren Inhalte er in seinen jährlichen Berichten genau unter die Lupe nimmt. Während das offizielle Partei-Programm nämlich sehr kurz ausfällt und die Formulierungen bewusst recht schwammig sind, äußern sich die Autoren in der "National-Zeitung" wesentlich konkreter. Nähe zu gewaltbereiter Skinhead-Szene Die NPD zählte 2003 rund 5.000 Mitglieder und schickt zwölf Abgeordnete ins sächsische Parlament. Im Gegensatz zur DVU dominiert nicht nur eine Person die Partei und ihre Aktivitäten. Seit 1996 ist Udo Voigt der NPD-Bundesvorsitzende. Er ist bereits 1968, mit 16 Jahren, in die Partei eingetreten und hat sich in der Parteihierarchie nach oben gearbeitet. In den letzten Jahren hat die NPD aufgrund ihrer Nähe zu gewaltbereiten Skinheads und vor allem durch den gescheiterten Verbotsantrag Schlagzeilen gemacht. Verdacht auf Verfassungsfeindlichkeit Bundesregierung, Bundestag und Bundesrat waren der Meinung, dass die NPD eine verfassungswidrige Partei sei und stellten deshalb Anfang 2001 beim Bundesverfassungsgericht gemeinsam den Antrag, die Partei zu verbieten. Grundlage dafür war der Artikel 21 Absatz 2 des Grundgesetzes: "Parteien, die nach ihren Zielen oder nach dem Verhalten ihrer Anhänger darauf ausgehen, die freiheitliche demokratische Grundordnung zu beeinträchtigen oder zu beseitigen oder den Bestand der Bundesrepublik Deutschland zu gefährden, sind verfassungswidrig. Über die Frage der Verfassungswidrigkeit entscheidet das Bundesverfassungsgericht." Verbotsantrag gescheitert Die verfassungsfeindlichen Ziele der NPD begründeten die Antragssteller im Wesentlichen mit dem Eintreten der NPD für einen "völkischen Kollektivismus", der gegen den Gleichheitsgrundsatz des Grundgesetzes verstoße. Außerdem trete die NPD für ihre Ziele auf eine aktiv-kämpferische und aggressive Weise ein, was man mit zahlreichen Ermittlungsverfahren gegen NPD-Angehörige und Funktionäre belegte. Doch das Verbotsverfahren scheiterte. Mehrere in den Verbotsanträgen namentlich benannte hochrangige NPD-Funktionäre arbeiteten als Informanten für den Verfassungsschutz - ihre Aussagen waren daher nicht zu verwerten-, und das Bundesverfassungsgericht stellte das Verbotsverfahren am 18. März 2003 ein. Aggressives Deutschtum Der Verfassungsschutzbericht 2003, der sich intensiv mit der NDP und ihren Aktivitäten beschäftigt, schlussfolgert, dass die Partei "unverändert an ihrer offenen, aggressiv-kämpferischen Feindschaft gegenüber der freiheitlichen demokratischen Grundordnung" festhält. In ihrem Programm heißt es beispielsweise, dass Deutschland wieder "deutsch" werden müsse, dass die "Wiederherstellung Deutschlands" mit der "Vereinigung der Besatzungskonstruktionen BRD und DDR" nicht erreicht sei, oder dass die Todesstrafe wieder eingeführt werden müsse. Punktuelle Wahlerfolge Die DVU war in den vergangenen Jahrzehnten in verschiedenen Länderparlamenten vertreten, derzeit sitzt sie - außer in Brandenburg - noch mit einem Abgeordneten in der Bremischen Bürgerschaft. Die NPD dagegen schaffte letztmals 1969 mit 9,8 Prozent den Sprung in den Landtag von Baden Württemberg, 1972 versank sie auf parlamentarischer Ebene wieder in der Bedeutungslosigkeit - bis zur Landtagswahl 2004 in Sachsen. Parteiinterne Zerstrittenheit Besonders aufgefallen ist die DVU in den Parlamenten vor allem durch skandalträchtige Aktionen oder inkompetente Kandidaten. Ein Beispiel ist die Auflösung der DVU-Fraktion in Landtag von Sachsen-Anhalt. 1998 konnte die DVU fast dreizehn Prozent der Stimmen gewinnen, doch die frisch gewählten DVU-Abgeordneten entpuppten sich als politisch völlig unerfahrene Personen. Offenbar agierten sie nur als Marionetten der Münchner Parteizentrale, wie ein Beitrag des Politik-Magazins Panorama enthüllte. Bereits 1999 löste sich die Landtagsfraktion durch Bildung einer DVU-Abspaltung (Freiheitliche Deutsche Volkspartei, FDVP) auf, ein Vertreter ging zur Vereinigten Rechten (VR). Bei der nächsten Landtagswahl im Jahr 2002 erreichte die FDVU gerade einmal 0,8 Prozent der abgegebenen Stimmen. Skandale statt konkreter politischer Arbeit Auch in Brandenburg, wo die DVU im September 2004 zum ersten Mal in einem Flächenstaat den Wiedereinzug schaffte, fiel die DVU-Fraktion nicht durch ihre Arbeit, sondern durch einen Eklat auf: Der damalige Ministerpräsident Manfred Stolpe wechselte als Verkehrsminister in die Bundesregierung, und Matthias Platzeck sollte seine Nachfolge antreten. Kurz bevor das Parlament im Juni 2002 über den neuen Regierungschef abstimmen sollte, brachten die DVU-Abgeordneten den Antrag ein, Jörg Schönbohm (CDU) zum Nachfolger von Manfred Stolpe wählen zu lassen. Ein Vorschlag, den Schönbohm scharf zurückwies und als "eine Schweinerei und eine politische Unverschämtheit, um Unfrieden ins Regierungslager zu tragen" bezeichnete. Spiegel Online: Landtagswahlen 2004 in Brandenburg und Sachsen Das Dossier legt einen Schwerpunkt auf den Wahlerfolg von DVU und NPD. Spiegel Online: Von der Schwierigkeit, Rechtsextremisten zu verklagen Vor laufenden Kameras hat der NPD-Chef Udo Voigt das Holocaust-Mahnmal in Berlin geschmäht, in einem Zeitungsinterview gar die "Abwicklung" der Bundesrepublik gefordert. Spiegel Online: Rechtsextreme in den Landtagen Ein kurzer Überblick über die Aktivitäten und Eskapaden von NPD und DVU in fünf Bundesländern. Stimmungsmache gegen Sozialreformen Die Absprache beider Parteien vor den Landtagswahlen im September 2004, jeweils in nur einem Bundesland anzutreten, hat nach Meinung der Experten entscheidend zum guten Abschneiden beigetragen. Während die DVU nur in Brandenburg angetreten ist, hat die NPD in Sachsen kandidiert. So haben sie sich nicht gegenseitig die Stimmen weggenommen, denn beide Parteien haben vor allem mit einem Thema Wahlkampf gemacht: der Hartz IV ? Was steckt dahinter? . Die NPD warb auf ihren Wahl-Plakaten mit Sprüchen wie "Quittung für Hartz IV" oder "Schnauze voll? Wahltag ist Zahltag", die DVU stieß mit "Weg mit Hartz IV" in die gleiche Kerbe. Wähler mit Schwächen und Angst Dass dies ein taktisch kluger Schachzug war, zeigt eine Analyse der Mannheimer Forschungsgruppe Wahlen. Beide Parteien fischen nämlich im selben Wählerlager: Sehr viele Anhänger, egal ob DVU oder NPD, fühlen sich in ihrem Leben benachteiligt. In Brandenburg sehen 88 Prozent der DVU- und in Sachsen 96 Prozent der NPD-Anhänger in den in Deutschland lebenden Ausländern eine "Überfremdungsgefahr". Am erfolgreichsten sind DVU und NPD bei jüngeren und nicht so gut ausgebildeten Männern: In Sachsen erreicht die NPD bei den 18- bis 29-jährigen Männern 21 Prozent, bei allen unter 35-Jährigen mit Hauptschulabschluss sogar 26 Prozent der Stimmen. Aber auch viele der von Hartz IV betroffenen Arbeitslosen haben am 19. September DVU oder NDP gewählt: In dieser Berufsgruppe, so die Forschungsgruppe Wahlen, kommt die NPD auf 18 Prozent und die DVU auf 13 Prozent. Nicht alle sind Parteikader Dabei können rechtsextremistische Parteien generell mehr auf männliche denn auf weibliche Unterstützung zählen. Bei diesen Parteien sei es aber besonders wichtig, zwischen den Positionen der Parteikader und den Wählern zu differenzieren, so die Forschungsgruppe Wahlen. Nach deren Analyse sei es eindeutig der Protest gegen die Reformpolitik gewesen, der den rechten Rand bei diesen Wahlen so stark gemacht habe. Der Osten sei ungleich stärker von Arbeitslosigkeit und einer wirtschaftlichen Strukturschwäche betroffen und die PDS könne nicht jeden Protest binden. "Jenseits der politischen Ränder stand weder in Brandenburg noch in Sachsen den Wählern eine etablierte Partei zur Verfügung, bei der sie sich mit ihrer Unzufriedenheit gut aufgehoben fühlten", so die Forschungsgruppe Wahlen. Gemischtes Urteil zu Erfolgsaussichten Immerhin lässt diese Analyse den Schluss zu, dass sich die Wähler nur kurzzeitig von den Parolen der Rechten anlocken lassen haben - und beim nächsten Mal wieder anders stimmen. Möglich ist auch, dass sich die Extremisten in den Parlamenten selbst "entzaubern", also im politischen Alltagsgeschäft scheitern, wie dies in der Vergangenheit regelmäßig zu beobachten war. Einige Beobachter halten es aber auch für nicht unwahrscheinlich, dass sich die rechten Parteien in einigen Teilen Sachsens durchaus etablieren können. Parteifunktionäre seien dort schon jetzt in der Bevölkerung verwurzelt und könnten auch in Zukunft mit guten Wahlergebnissen rechnen. So bleibt abzuwarten, ob die rechten Parteien ihren Wahlerfolg in vier Jahren wiederholen können, oder ob die NPD und DVU bald wieder aus den Parlamenten verschwinden werden. Bündnis bei der Bundestagswahl 2006 Bestärkt durch die Wahlerfolge in Sachsen und Brandenburg, rechnen sich DVU und NPD auch gute Aussichten auf Wählerstimmen bei der Bundestagswahl 2006 aus. Sie haben bereits beschlossen, dort wieder ihre Kräfte zu bündeln und als Parteienbündnis anzutreten. Frankfurter Allgemeine Zeitung: Deutschradikale Republik Der Artikel der FAZ vom 212.20.2004 beleuchtet die Ursachen für die bereits zu DDR-Zeiten erstarkende rechtsradikalen Jugendkultur im Osten. Werbung über Homepages und Foren Es war vor allem die NPD, die in der Vergangenheit den Kontakt zu den jungen Wählern suchte und dabei insbesondere die Skinhead- und Neonazi-Szene ansprach. Die "Jungen Nationaldemokraten" (JN), die Jugendorganisation der NPD, fungieren dabei als Bindeglied. Während die Anwerbung von Jugendlichen lange Zeit auf einer persönlichen Ebene stattfand, beispielsweise im Rahmen von Demonstrationen, Kongressen und Konzerten, hat sich das im Laufe der letzten Jahre etwas geändert. Inzwischen hat sich das Internet zum wichtigsten Informations- und Anwerbemedium im rechtsextremistischen Bereich gemausert. Im Netz können Jugendliche leicht an Infos über die Parteien und ihre Ziele gelangen sowie einen ersten Kontakt herstellen, zum Beispiel per E-Mail oder in Foren mit Gleichgesinnten diskutieren. Rechtsextreme Seiten sprechen die Jung- und Erstwähler - nicht nur zu Wahlkampfzeiten - mit speziellen Plattformen und Angeboten direkt an. Nazistische Inhalte aus dem Ausland Die offiziellen Webseiten der rechtsextremistischen Parteien in Deutschland sind nur ein kleiner Ausschnitt aus dem gesamten Spektrum. Zwar sei die Zahl der rechtsextremen Seiten insgesamt geschrumpft, aber die Qualität und die Nutzerzahlen steigen, so das Landesamt für Verfassungsschutzes in Nordrhein-Westfalen. Dabei beobachte man eine Zweiteilung: Während sich die deutschen Parteien an die gesetzlichen Vorschriften halten müssen, finden sich auf ausländischen Servern auch offen nazistische Inhalte. Obwohl diese Seiten auch von Deutschland abrufbar sind, kann die deutsche Justiz nichts dagegen unternehmen. Gemeinschaftserlebnis bei Skin-Konzerten Neben dem Internet hat rechtsextremistische Musik weiterhin eine wichtige Bedeutung beim Buhlen um Jungwähler. Während früher vor allem Skinhead-Musik die Szene beherrschte, betreten seit einiger Zeit auch andere Musikrichtungen die Bühne. Dennoch spielt die rechtsextremistische Skinhead-Musik immer noch die wichtigste Rolle: Auf diesen Konzerten trifft sich die sonst zersplitterte Fangemeinschaft. Der Verfassungsschutzbericht 2003 charakterisiert die Konzerte als "eigentlichen Treffpunkt der Szene", wo bei den meist jugendlichen Besuchern ein Gefühl der "Gemeinschaft und Stärke" entstehe. Verstärkt wird dieser Effekt dadurch, dass die Konzerte meist konspirativ vorbereitet werden und auf Jugendliche so einen "besonderen Reiz" ausüben. Propaganda auf dem Schulhof Rechtsextremisten haben diese Bedeutung erkannt und wollten das im Vorfeld der Landtagswahlen in Sachsen und Brandenburg zu Wahlkampfzwecken instrumentalisieren: Im Sommer und Herbst 2004 sollte im Rahmen der "Aktion Schulhof" eine nicht unerhebliche Anzahl - der Verfassungsschutz geht von ca. 50.000 Pressungen aus - Propaganda-CDs in der Nähe von Schulen und auf öffentlichen Plätzen speziell an Kinder und Jugendliche verteilt werden. So wollten die Initiatoren politisch bislang nicht oder nur wenig interessierte Jugendliche auf die rechte Szene aufmerksam machen und für die "Bewegung" interessieren. Gerichtliche Schritte ... Nachdem aber das Innenministerium Sachsen-Anhalt die Öffentlichkeit über die konspirativ geplante Aktion aufmerksam machte, berichteten verschiedene Medien darüber und auch die Justiz horchte auf. Schließlich ordnete Anfang August 2004 das Amtsgericht Halle die Beschlagnahmung der CD an und machte damit die rechtsextremen Pläne zu Nichte. Nicht nur das Verteilen sei gesetzwidrig, auch wer sich die CD gezielt besorge, mache sich strafbar, warnt das Gericht. ... ohne Wirkung Doch das scheint die Initiatoren wenig zu stören: Die CD wird nun mit einer neuen Zusammenstellung der Lieder und rechtsextremen Propagandatexten über das Internet verbreitet. Die CD mit dem Titel "Anpassung ist Feigheit - Lieder aus dem Untergrund" sei zum kostenlosen Download auf einem schwedischen Server ins Internet gestellt worden, bestätigte ein Sprecher des Bundesamts für Verfassungsschutz in Köln. So umgehen die Rechten den Beschlagnahmebeschluss und die Strafverfolgung. Da der Server in Schweden steht, können die deutschen Behörden nicht eingreifen und sind machtlos: Die schwedische Gesetzgebung erlaube eine Verbreitung von neonationalsozialistischer Propaganda im Internet weitestgehend. Gut vernetzt Für rechtsextreme Parteien ist das Internet ein ideales Mittel, um mit Sympathisanten zu kommunizieren und Kontakte zu den Mitgliedern zu pflegen. Parteiprogramme, Informationsmaterialien und Werbemittel werden online vertrieben. DVU und NPD sind da keine Ausnahme (erreichbar unter www.dvu.de beziehunsgweise www.npd.de). Online werben sie für ihr Parteiprogramm, veröffentlichen Interviews und Verlautbarungen der Parteivorsitzenden. Auch der Verkauf rechter Publikationen und Musik läuft in der Szene fast ausschließlich über eigene Verlage ab. Parteiorgane online Ausgewählte Beiträge veröffentlicht die National-Zeitung (www.dsz-verlag.de), die als Parteiorgan der DVU gilt, online - und nennt ihre Homepage auf gut Deutsch "Leitseite". Der Online-Auftritt der "Deutschen Stimme" (www.deutsche-stimme.de), der NPD-Parteizeitung und nach eigenen Angaben "Monatszeitung für Politik und Kultur", ist wesentlich professioneller gestaltet. Wer jüngere Wähler überzeugen will, nutzt auch deren Internet-Affinität. Auch wenn der Verfassungsschutz die rechte Szene beobachtet, handelt es sich bislang um völlig legale Inhalte im Netz. Anders als bei rechtsradikalen Webseiten lässt sich bei ihnen bislang keine Gewaltverherrlichung, kein offener Antisemitismus und kein Gebrauch verbotener rechtsradikaler Symbole nachweisen. Erst dann würden sie vom Gesetzgeber offiziell als jugendgefährdende und damit verbotene Online-Angebote eingestuft. Ihren legalen Spielraum reizen die Parteien geschickt so weit wie möglich aus. Authentische Informationen oder Sekundärquellen Ob Schülerinnen und Schüler sich im Unterricht direkt mit den Online-Angeboten von DVU und NPD auseinander setzen sollen, ist der individuellen Entscheidung jeder Lehrerin und jeden Lehrers überlassen. Es ist allerdings ein Kinderspiel, die entsprechenden Seiten mit Suchmaschinen zu finden: Der erste Platz auf den Suchlisten ist ihnen sicher. Die Auseinandersetzung mit rechtsextremen Parteien und ihrer Propaganda ist in jedem Fall authentischer, wenn die entsprechenden Seiten auch Thema des Unterrichts sind. Wer im Unterricht die Portale der rechten Szene dagegen meiden will, kann auf Sekundärquellen zurückgreifen, zum Beispiel auf die Berichte des Verfassungsschutzes oder der Informationsdienste gegen Rechtsextremismus. Propaganda analysieren und durchschauen Wenn sich die Schülerinnen und Schüler direkt anhand der parteieigenen Homepages über die DVU und NPD informieren, ist eine kritische Analyse der Inhalte unverzichtbar. Sprache, Schlüsselwörter und Symbole gehören ebenso dazu wie rechtsradikale Thesen. Dass Interviews mit Parteivorsitzenden nicht kritisch geführt werden, ist schnell erkennbar. Und allein die Wahl der Adjektive in den Artikeln zeigt, welcher Tonfall und welche Wirkung gewünscht sind. Auch die Vor- und Nachteile des Internets als Kommunikations- und Informationsmedium können in diesem Zusammenhang thematisiert werden. Die rechtsextremen Online-Auftritte bieten insofern hervorragendes Material für eine quellen- und medienkritische Analyse. Wer die Mechanismen der Propaganda erst einmal durchschaut, lässt sich weniger leicht von ihr vereinnahmen.

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  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

EU-Erweiterung 2004: Die neuen Mitglieder

Unterrichtseinheit

Litauen, die Slowakei oder Zypern gehören in wenigen Monaten zur Europäischen Union. Doch das alte Europa weiß wenig über die EU-Neulinge. Mit diesem Basisartikel lassen sich Wissenslücken füllen.Zehn Länder treten am 1. Mai 2004 der Europäischen Union bei. Es sind so unterschiedliche Staaten wie die sonnige Mittelmeerinsel Malta oder die baltischen Republiken, die früher zur Sowjetunion gehörten. Der Beitritt Bulgariens und Rumäniens soll 2007 vollzogen werden. Ob die Türkei ein möglicher EU-Kandidat ist, ist dagegen noch strittig. Wir stellen Ihnen die zehn EU-Neulinge vor und zeigen mit Links, wo Sie detaillierte Informationen zu den einzelnen Beitrittsländern finden.Die Schülerinnen und Schüler sollen sich über die Staaten informieren, die 2004 neu in die Europäische Union aufgenommen werden. Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei der Vorbereitung des EU-Beitritts in den einzelnen Ländern erkennen. sich der Bedeutung der bevorstehenden Erweiterung der Europäischen Union bewusst werden. das Internet als Informations- und Recherchemedium nutzen. Thema EU-Erweiterung 2004: Die neuen Mitglieder im Überblick Autoren Wolfgang Bauchhenß und Michael Bornkessel Fach Politik, Sozialwissenschaften Zielgruppe Sek I und II, ab Klasse 10 Zeitaufwand je nach Intensität und Schwerpunktsetzung pro Land mindestens 1 Stunde Medien Computer mit Internetzugang Von der Volksrepublik zur Dritten Republik Schon vor dem Fall des Eisernen Vorhangs begann eine langsame Annäherung zwischen dem ehemaligen Ostblockstaat Polen und der Europäischen Union: Bereits 1989 unterzeichneten Vertreter der EU und Polens ein Handels- und Wirtschaftsabkommen. Im selben Jahr hatten die ersten freien Wahlen in Polen stattgefunden, bei der die Opposition klar über die kommunistische Arbeiterpartei siegte. Noch Ende 1989 änderte das Parlament die Verfassung des Landes: Aus der kommunistischen Volksrepublik Polen wurde die Republik Polen, die so genannte Dritte Republik. Seit den neunziger Jahren haben alle polnischen Regierungen große Anstrengungen unternommen, die Kriterien für den Beitritt zu erfüllen. Das größte der Kandidatenländer wird daher bereits bei der ersten Erweiterungsrunde 2004 mit dabei sein. Positives Referendum Mit fast 40 Millionen Bürgerinnen und Bürgern betritt ein neues Schwergewicht die europäische Bühne. Bei einem Volksentscheid sprachen sich im Juni 75,5 Prozent der Polen, die an dem Referendum teilnahmen, für den EU-Beitritt aus. Die Beteiligung lag allerdings nur bei 58,8 Prozent. Wegen der hohen Arbeitslosigkeit im Land (um 18 Prozent) sieht ein Teil der Bevölkerung den politischen Veränderungen mit gemischten Gefühlen entgegen. Gerade aber die jüngere Bevölkerung steht der europäischen Integration im Wesentlichen positiv gegenüber. Landwirtschaft hat Schlüsselrolle Polen dürfte ein eigenwilliger Partner in der EU werden. Bei den Beitrittsverhandlungen feilschte Premierminister Leszek Miller bis zum Schluss um die Agrarsubventionen und drohte, die gesamten Verhandlungen platzen zu lassen. Die Landwirtschaft ist der wichtigste polnische Wirtschaftszweig: Über 60 Prozent der Fläche Polens werden für landwirtschaftliche Zwecke genutzt, jeder 5 Arbeitnehmer ist in der Landwirtschaft beschäftigt. Daher wird es bei künftigen Verhandlungen sicherlich noch öfter Streit um finanzielle Hilfen für die polnischen Bauern geben. Strukturhilfen zur Entwicklung des Landes Polen wird außerdem zum größten Empfänger von Strukturhilfen der EU. Mit diesem Geld sollen in den wenig entwickelten Gegenden des Landes Straßen und Eisenbahnstrecken saniert und Umweltprojekte finanziert werden. Schon in den vergangenen Jahren sorgten solche Hilfen oftmals für Streit bei den Gipfeltreffen der Staats- und Regierungschefs der Europäischen Union. Orientierung nach Europa Ungarn stellte Ende der achtziger Jahre nach der politischen Wende im ehemaligen Ostblock schnell die Weichen in Richtung Europa. Das Land etablierte rasch Handelsbeziehungen mit EU-Staaten und unterzeichnete als erster Staat des ehemaligen Ostblocks 1991 ein Assoziierungsabkommen mit der EU. Dieses Abkommen sah nicht nur Erleichterungen beim Handel (wie etwa Zollerleichterungen) vor, sondern gezielt auch politische Zusammenarbeit wie etwa die Angleichung von Gesetzen und Institutionen. Es war also ein erster Schritt beim Umbau des politischen Systems Ungarns in Richtung EU. Vorherige Abkommen waren meist reine Handelsabkommen. Ungarischer Wirtschaftsboom Schon früh entwickelte sich Ungarns Wirtschaft in die richtige Richtung: Das Land gehört zu den Boom-Staaten unter den Beitrittskandidaten, die Arbeitslosenquote liegt lediglich zwischen fünf und sechs Prozent. So war es für die ungarische Regierung unter Premierminister Viktor Urban auch kein nennenswertes Problem, die Voraussetzungen für den Beitritt im Jahr 2004 zu erfüllen. Bei einem Volksentscheid über den Beitritt zur EU stimmten 84 Prozent mit Ja, allerdings war die Wahlbeteiligung mit knapp 46 Prozent extrem niedrig. Moderne Infrastruktur Schon heute verfügt Ungarn über eine gut ausgebaute und moderne Infrastruktur, die den Handel mit den Nachbarstaaten erleichtert. Die Lage an den Grenzen zu Kroatien, Serbien und dem künftigen EU-Nachbarn Rumänien (voraussichtlich 2007) macht das Land zu einem wichtigen Grenzstaat der neuen Union. Ein bedeutender Wirtschaftsfaktor ist in Ungarn seit jeher der Tourismus; viele EU-Nachbarn verbringen seit Jahren ihren Urlaub an der Donau und am Plattensee (ungarisch Balaton), dem größten Binnensee Mitteleuropas. Vaclav Havel ebnete den Weg in die EU Deutschlands Nachbarland Tschechien liegt bald mitten in Europa: Von allen Seiten wird die junge Republik künftig von EU-Nachbarn umgeben sein. Nach der politischen Wende 1989 - die Tschechen wählten nach der "samtenen Revolution" vom November 1989 den vormaligen Bürgerrechtler Vaclav Havel zum Staatspräsidenten - zeichnete sich auch der Weg der damaligen Tschechoslowakei in die Europäische Union ab. Zuvor spaltete sich allerdings Ende 1992 die Slowakei ab, mit der Tschechien nach dem Ende des Ersten Weltkriegs 1918 gemeinsam als Tschechoslowakei die Unabhängigkeit von der Habsburger Monarchie errungen hatte. Umbau des Wirtschaftssystems Die EU nahm daher Verhandlungen mit beiden Staaten auf. Ende der neunziger Jahre machte die Tschechische Republik einen harten Prozess des wirtschaftlichen Umbaus durch, bevor sie die Beitrittskriterien erfüllen konnte. Wie in allen Staaten des Ostblocks galt dort bis zum Zusammenbruch des Sozialismus die kommunistische Planwirtschaft, die dann abrupt von der Marktwirtschaft abgelöst wurde. Im Gegensatz zu Polen spielt die Landwirtschaft in der Tschechischen Republik eine geringe Rolle. Wichtige Wirtschaftszweige sind dagegen die Stahl- und Chemieindustrie sowie der Maschinenbau. Trotz des Wirtschaftswachstums ist die Arbeitslosenquote um 9 Prozent (2003) ein wichtiges strukturelles Problem. Deutschland ist der wichtigste Handelspartner Tschechiens, und auch für Deutschland steht die Tschechische Republik an erster Stelle der Handelspartner unter den Mittel- und Osteuropäischen Staaten. Europa-skeptischer Staatspräsident Klaus Der Nachfolger von Vaclav Havel, der 2003 gewählte Staatspräsident Vaclav Klaus, machte bereits vor dem Beitritt, etwa im Zusammenhang mit dem EU-Konvent, als EU-Kritiker auf sich aufmerksam. Trotz des kritischen Präsidenten sagte eine breite Mehrheit von 77 Prozent beim Beitrittsreferendum im Juni 2003 "Ja" zur Europäischen Union. Die Wahlbeteiligung von 55 Prozent war allerdings sehr niedrig. Eigenständig in die EU Der jüngste der neuen EU-Staaten existiert erst seit zehn Jahren. Im Januar 1993 spaltete sich die Slowakei von der Tschechischen Republik ab, mit der sie seit 1918 als Tschechoslowakei vereinigt gewesen war. Kritiker der Teilung befürchteten damals, dass die Slowakei ohne den tschechischen Partner in große wirtschaftliche Schwierigkeiten geraten würde. Doch die Regierung beantragte schon 1995 den Beitritt zur EU - fest davon überzeugt, die Beitrittshürden ohne größeren Probleme zu meistern. Das gelang den Slowaken auch in kurzer Zeit. Arbeitslosigkeit trotz Wirtschaftsboom Nach einer Konjunkturflaute um die Jahrtausendwende stieg das Bruttoinlandsprodukt wieder, und auch die für den Beitritt nötigen institutionellen Reformen erledigte der Staat rasch. Generell bestehen diese institutionellen Reformen in den künftigen EU-Staaten darin, das politische System an das der EU-Staaten anzugleichen. (So müssen etwa Stellen geschaffen werden, bei denen die Bürger sich bei Verbraucherschutzfragen oder bestimmten Rechtsproblemen wenden können.) 2002 überrundete der Staat in puncto Wirtschaftswachstum mit vier bis fünf Prozent sogar alle benachbarten Beitrittsländer. Problematisch bleibt allerdings die hohe Arbeitslosigkeit von über 17 Prozent im Jahr 2003, die im Vergleich zu den anderen Beitrittsländern ebenfalls Rekordniveau hat. Klares Votum für Europa Bei der Volksbefragung im Mai 2003 zeigten sich die Slowaken als Befürworter der Europäischen Union. Über 92 Prozent Ja-Stimmen waren ein klares Votum für Europa, auch wenn die Teilnahme am Referendum nur knapp über den erforderlichen 50 Prozent lag. Auch die führenden Politiker des Landes, Staatspräsident Rudolf Schuster und Ministerpräsident Mikulás Dzurinda, unterstützen den slowakischen EU-Beitritt. Nun werden ab 2004 5,5 Millionen Slowaken und 10,2 Millionen Tschechen wieder friedlich vereint sein - als Nachbarn in der Europäischen Union. Europäische Union statt Sowjetunion Ein weiterer osteuropäischer Beitrittskandidat ist Estland. Die kleinste der drei baltischen Republiken gehörte wie ihre Nachbarstaaten vor 1990 zur Sowjetunion, die das Land 1940 und nach dem Abzug der deutschen Besatzungstruppen 1944 erneut okkupierte. Nach dem Ende des Kalten Krieges und dem Zusammenbruch des Sozialismus erklärten die Esten im Herbst 1991 ihre Unabhängigkeit von der Sowjetunion und gründeten ihren eigenen Staat. Schon bald orientierten sie sich in Richtung Westen. 1995 stellten sie den Antrag auf Aufnahme in die Europäische Union. Zuvor hatte die Republik ein Freihandelsabkommen mit der EU unterzeichnet. Westorientierung der Wirtschaft Die Esten schafften es, in der ersten Runde der Osterweiterung dabei zu sein. Sie stellten sich nach der Trennung von Russland rasch auf neue Handelspartner im Westen ein: Im Jahr 2000 gingen bereits 77 Prozent der Exporte in Länder der EU. Neben den skandinavischen Nachbarn Finnland und Schweden ist Deutschland ein großer Abnehmer der Elektro-, Textil und Holzprodukte, die den Export bestimmen. Arbeitslosigkeit ist allerdings auch in Estland ein Problem. 2002 lag die Arbeitslosenquote im Land bei durchschnittlich zehn Prozent. Positives Referendum für EU-Beitritt Ab Mai 2004 werden die 1,4 Millionen Esten, die von Präsident Arnold Rüütel und vom jungen Ministerpräsidenten Juhan Parts regiert werden, zu Unionsbürgern. Auch sie haben sich in einer Volksbefragung mehrheitlich mit 67 Prozent für den Beitritt ausgesprochen und feierten anschließend auf EU-Partys das klare Votum, an dem sich 63 Prozent der Wahlberechtigten beteiligt hatten. Lettland sagt Ja Auch Lettland erlangte 1991 wie Estland und Litauen seine Unabhängigkeit von der Sowjetunion. Der junge Staat führte Demokratie und Marktwirtschaft ein und intensivierte seine Beziehungen zu den westeuropäischen Nachbarstaaten. 1995 beantragte die lettische Regierung die Aufnahme in die Europäische Union. 2000 begannen offiziell die Beitrittsverhandlungen, die 2002 auf dem Gipfel von Kopenhagen für abgeschlossen erklärt wurden. Bei dem Referendum zum EU-Beitritt 2003 gab es 67 Prozent Ja-Stimmen. Die Wahlbeteiligung lag mit 67 Prozent deutlich über der in anderen Beitrittsländern. Damit kann auch Lettland im Mai 2004 der EU beitreten. Wirtschaftliche Stabilisierung Nachdem sich die wirtschaftliche Lage - die immer noch von der russischen Wirtschaft abhängt - Ende der neunziger Jahre stabilisierte, konnte Lettland die Beitrittskriterien erfüllen. Der Außenhandel des Landes ist inzwischen eindeutig auf die Europäische Union ausgerichtet. Deutschland ist der wichtigste Handelspartner der Letten. Zentrales Problem der Wirtschaft ist die Arbeitslosigkeit, die nach internationalem Berechnungsschlüssel zwischen 13 und 14 Prozent liegt (nach lettischen Berechnungsmodus dagegen 2003 zwischen 8 und 9 Prozent). Minderheitenschutz für Russen Ein größeres Problem war der Umgang mit den Minderheiten im Land: In Lettland lebt - ähnlich wie in Estland - eine große russische Minderheit (fast 30 Prozent der Bevölkerung), deren Rechte nach der Unabhängigkeit zunächst eingeschränkt wurden. Mittlerweile hat die lettische Regierung - seit 2002 unter dem Ministerpräsidenten Einars Repse - den Minderheitenschutz besser geregelt und so den Weg nach Europa frei gemacht. Blutiger Weg in die Unabhängigkeit Litauen war der erste der drei baltischen Staaten, der sich von der Sowjetunion löste: Schon im Frühjahr 1990 erklärten sich die Litauer für unabhängig, wobei der Prozess der Unabhängigkeit von Moskau besonders konfliktreich verlief. Moskau erkannte die Unabhängigkeit nicht an und stürzte die frei gewählte litauische Regierung im Januar 1991. Bei dem Versuch russischer Soldaten, den litauischen Fernsehturm in Vilnius zu stürmen und damit die Berichterstattung über den Militäreinsatz zu stoppen, wurden 14 Menschen erschossen. Die Litauer hatten daher ein besonders starkes Interesse daran, sich nach ihrer Unabhängigkeit nach Westeuropa zu orientieren. 1995 beantragten sie formell ihre Aufnahme in die EU. 90 Prozent für Europa Wie ihre baltischen Nachbarn unternahmen auch die Litauer große Anstrengungen, um ihre immer noch von Russland beeinflusste Wirtschaft fit für die EU zu machen. Doch dies gelang ebenso wie die Anpassung der staatlichen Institutionen an EU-Richtlinien. Seit Januar 2003 ist der junge Rolandas Paksas Staatspräsident; Premierminister ist Algirdas Brazauskas. Nachdem beim Referendum mehr als 90 Prozent der Bevölkerung für Europa stimmten, war klar, dass Litauen - wo nach Berechnungen des französischen Nationalinstituts für Geografie das geografische Zentrum Europas liegt - 2004 zu den Beitrittsländern zählen wird. Wirtschaftswunderland Mit Slowenien ist auch ein Teilstaat der ehemaligen Bundesrepublik Jugoslawien unter den neuen EU-Nachbarn. 1991 erklärte die junge Republik ihre Unabhängigkeit. Mit einem wahren "Wirtschaftswunder" qualifizierte sich Slowenien für den Beitritt zur Europäischen Union: In knapp zehn Jahren mauserte es sich zum reichsten Land unter den Beitrittskandidaten; die Arbeitslosenquote liegt um die sieben Prozent. Bereits als Teilstaat der "Sozialistischen Föderativen Republik Jugoslawien" war Slowenien der Teil des Landes, der sich am deutlichsten nach Westeuropa orientierte. Außenhandel auf EU ausgerichtet Ein wichtiger Wirtschaftsfaktor ist in Slowenien wie in Ungarn der Tourismus. Wichtige Industriezweige sind darüber hinaus die Auto-, Maschinenbau-, Textil- und chemische Industrie, aber auch die Holzverarbeitung. Die wichtigsten Handelspartner des Landes sind Deutschland, Frankreich und Österreich. Insgesamt ist der Außenhandel klar auf die EU-Länder ausgerichtet. Beitritt zur EU und zur NATO Als einziges neues EU-Land dürfte Slowenien Nettozahler werden. Das bedeutet, dass Slowenien mehr Geld in den gemeinsamen EU-Topf einzahlt als es aus diesem Topf bekommt. Die slowenische Regierung unter Staatspräsident Janez Drnovšek und Ministerpräsident Anton Rop kann dem Mai 2004 also gelassen entgegen sehen, zumal auch hier die EU-Befürworter beim Beitrittsreferendum mit 89 Prozent deutlich die Nase vorne hatten. Gleichzeitig beschloss Slowenien auch den Beitritt zur NATO, für den sich allerdings mit 66 Prozent deutlich weniger Malteser als für den EU-Beitritt aussprachen. Geteilte Insel Die drittgrößte Mittelmeerinsel hat eine schwierige Geschichte: Ähnlich wie einst Deutschland ist Zypern in zwei Staaten geteilt. Doch anders als bei uns verläuft die Trennlinie seit 1974 nicht zwischen Ost und West, sondern zwischen Nord und Süd. Die Feindschaft zwischen der griechischen Republik Südzypern und der türkischen Republik Nordzypern erschwerte lange Jahre den EU-Beitritt Zyperns, den sich die griechischen Zyprioten schon lange wünschen. So zogen sich die Beitrittsverhandlungen zwölf lange Jahre hin. Die Versuche, die Teilung der Insel zu beenden, blieben trotz der Bemühungen der Vereinten Nationen bislang erfolglos. Südzypern wird EU-Mitglied Im Mai 2004 wird zunächst der südliche Teil der Insel der Europäischen Union beitreten. Damit wird ein kleiner Staat mit gerade mal 670.000 Einwohnern EU-Mitglied. Um die Beitrittskriterien zu erreichen, musste sich die zypriotische Regierung unter Präsident Tassos Papadopoulos kaum anstrengen, da die Insel solide Wirtschaftsdaten aufweisen kann. Wirtschaftsfaktor Tourismus Der Tourismus ist die wichtigste Devisenquelle der griechischen Republik Südzypern. Wichtige Industriezweige in dem landwirtschaftlich geprägten Teil der Insel sind die Textil- und Schuhproduktion. Insgesamt ist der südliche Teil der Insel wohlhabender als der türkische Nordteil. 53,6 Prozent für den EU-Beitritt Ein paar kleine Inseln im Mittelmeer - auf den ersten Blick wirkt Malta weit weg von der Europäischen Union mit ihren westeuropäischen Wirtschaftszentren. Doch ab Mai 2004 wird auch die Regierung der sonnigen Inseln aus der Hauptstadt Valletta regelmäßig in diese Zentren reisen, um an den EU-Gipfeln teilzunehmen. Schon seit den siebziger Jahren bestehen Assoziierungsabkommen zwischen Malta und der EU. Doch immer waren sich die Malteser uneins, ob sie der EU völlig beitreten sollten. Nun haben sie es gewagt. Unter Staatspräsident Guido de Marco wurde im März 2003 ein Referendum zum EU-Beitritt der Inselrepublik durchgeführt, bei dem sich die Bevölkerung mit einer knappen Mehrheit von 53,6 Prozent für den Beitritt entschied. Insel des Sprachtourismus Dafür sprachen die engen Verbindungen, die Malta bisher mit der EU hat. Der Handel wird größtenteils mit EU-Staaten abgewickelt. Auch der Tourismus, schon heute ein wichtiger Wirtschaftsfaktor, dürfte vom Beitritt profitieren. Die meisten Besucher der Insel kommen aus Großbritannien. Schließlich ist Englisch neben Maltesisch die offizielle Sprache der Insel, denn Malta war von 1800 bis 1964 britische Kolonie. An zweiter Stelle stehen die Touristen aus Deutschland, darunter ein großer Teil Schülerinnen und Schüler beziehungsweise Studierende, die auf den Inseln einen Sprachkurs besuchen.

  • Politik / WiSo / SoWi
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Der programmierbare Roboterarm

Unterrichtseinheit

In der vorliegenden Unterrichtseinheit "Der programmierbare Roboterarm" sollen die Schülerinnen und Schüler erste Einblicke in die Automatenprogrammierung und die Strukturierung von Programmen erhalten. Die Materialien können für die Erarbeitung im Unterricht und zur Wiederholung oder Prüfungsvorbereitung - auch am heimischen Rechner - eingesetzt werden.Die Behandlung des Themas "Informationen verarbeiten" wird an vielen Schulen mittels der Programme "Karol - der Roboter" oder "Kara" erledigt. Bei beiden Programmen tun sich die Schülerinnen und Schüler schwer damit, Sensoren zu erkennen und automatisierte Abläufe hineinzuinterpretieren. An diesem Problem soll nun der "Roboterarm" ansetzen und den Lernenden diese wichtigen Begriffe der Informatik praxisnah veranschaulichen. Das in dieser Unterrichtseinheit verwendete dreidimensionale Modell eines Roboterarms wurde durch die objektorientierte Programmiersprache VRML (Virtual Reality Modeling Language) verwirklicht.Der programmierbare Roboterarm setzt jede Eingabe der Schülerinnen und Schüler bildlich um - durch diese Veranschaulichung ist der Lernerfolg "vorprogrammiert". Das VRML-Plugin von blaxxun Contact steht kostenfrei zur Verfügung. Der gesamte Kurs "Der programmierbare Roboterarm" ist in vier Kapitel unterteilt. Während sich die ersten drei Kapitel an die Klassen 7 bis 8 richten, können die Inhalte des vierten Kapitels auch in Klasse 10 beziehungsweise Jahrgangsstufe 11 und 12 zum Einsatz kommen. Ausführliche Hinweise zum Lehrplanbezug (hier Sachsen) finden Sie auf den folgenden Seiten. 1. Einführung in die Automatenprogrammierung - Sensoren und Zustände Schülerinnen und Schüler erkunden den Roboterarm. Sie erstellen das UML-Diagramm und modifizieren es durch Methodenaufrufe. 2. Einführung in die Automatenprogrammierung - Lineare Programmierung Nach dem "Spielen" mit dem Roboterarm über die Programmbuttons geht es nun um die Automatisierung von Abläufen - der eigentlichen Aufgabe von Robotern. 3. Einführung in die Automatenprogrammierung - Programmanalyse Die Lernenden müssen die Zusammenhänge zwischen den Sensorzuständen und den Methodenaufrufen abstrahieren. 4. Strukturiertes Programmieren - Nutzung von Kontrollstrukturen Nach dem linearen Programmieren lernen die Schülerinnen und Schüler Schleifen und Verzweigungen kennen. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen durch die Nutzung des VRML-Modells die Sensoren und ihre verschiedenen Zustände an einem Roboterarm. untersuchen das UML-(Unified Modeling Language-)Diagramm des "Industrieroboters" sowie das Schema der Zustände und ihre Beeinflussung mit verschiedenen Methoden. bestimmen vorprogrammierte Bewegungsabläufe unter Berücksichtigung der Sensorenzustände mittels Programmeingabe und halten diese in Zustandstabellen fest. untersuchen die Kontrollstrukturen Schleifen (Wiederholungen) und bedingte Verzweigungen und wenden diese an. Erkundung des 3D-Modells Durch eine spielerische Beschäftigung mit dem VRML-Modell (Abb. 1) soll den Schülerinnen und Schülern klar werden, über welche Sensoren der Roboterarm verfügen muss und welche Zustände diese Sensoren annehmen können. So können die Lernenden gemeinsam das UML-(Unified Modeling Language-)Diagramm sowie das Schema der Zustände und der Methoden erarbeiten (siehe "roboterarm_1.pdf"). Dabei wird ihnen auch klar, von welchem Zustand man NICHT in einen anderen Zustand kommt. Plugin erforderlich Das dreidimensionale Modell wurde durch die objektorientierte Programmiersprache VRML (Virtual Reality Modeling Language) verwirklicht, die speziell für das Internet entwickelt worden ist. Das zur Darstellung des Modells erforderlich Plugin können Sie kostenlos aus dem Internet herunterladen: blaxxun Contact 5.1 Download des Plugins von der Homepage des Autors der Unterrichtseinheit Cortona3D Viewer Download der Freeware-Version Cortona von Parallel Graphics Methodenaufrufe Nach der Erarbeitung Theorie kann das UML-Diagramm erstellt und durch Methodenaufrufe modifiziert werden (siehe "roboterarm_1.pdf"). Das erworbene Wissen kann simultan am Rechner auf die Probe gestellt werden. Für die Methodenaufrufe stehen im ersten Teil des Programms "Roboterarm.exe" sechs Button zur Verfügung (Abb. 2, Platzhalter bitte anklicken): R - Arm nach rechts drehen L - Arm nach links drehen H - Roboterarm nach oben (hoch) schwenken T - Roboterarm nach unten (tiefer) schwenken A - Greifer öffnen (auf) Z - Greifer schließen (zu). Über diese Buttons wird der Roboterarm gesteuert. Bei einem falschen Methodenaufruf gibt das Programm eine entsprechende Fehlermeldung aus. Wird zum Beispiel der Button "R" gedrückt, wenn der Richtungssensor bereits "rechts" anzeigt, hat dies eine entsprechende Fehlermeldung zur Folge. Lernumgebung "Programmierbarer Roboterarm" Die Lernumgebung ist - wie alle weiteren Materialien zur Unterrichtseinheit - in dem Downloadpaket programm_roboterarm.zip enthalten (siehe Startseite des Artikels). Das Programm wird per Klick auf die Datei "Roboterarm.exe" gestartet. Die EXE-Datei ruft die Bilddateien der Unterordner "mit_kugel" und "ohne_kugel" sowie die PDF-Arbeitsblätter auf und muss daher mit diesen Ordnern und Dateien auf einer Ebene liegen. Lernbereich 1, Computer verstehen: Daten und Strukturen Übertragen des Prinzips "Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe" auf Vorgänge im Alltag, Bedienen technischer Geräte Lernbereich 2, Computer nutzen und anwenden: Objekte - Attribute - Methoden Zuordnung von konkreten Objekten zum Modell: Objekt - Attribut - Attributwert, UML-Notation (Unified Modeling Language) Lernbereich 1, Informationen repräsentieren: Klassen und Objekte Klassen aus der Erfahrungswelt: Name, Attribut, Attributwertebereich, Methode Einfache Programmierung Zur Automatisierung von Abläufen muss ein Weg gefunden werden, wie man der Maschine mitteilen kann, was man von ihr will. Das geschieht im Allgemeinen über die Programmierung. Die Schülerinnen und Schüler sollen an dieser Stelle jedoch keine Programmierprofis werden, sondern sich mit den Strukturen einer Programmiersprache vertraut machen. Die vorliegende Programmiersprache besteht im Wesentlichen aus einer Aneinanderreihung der Großbuchstaben R, L, H, T, A und Z, wobei jeder Buchstabe eine Methode aufruft und somit einen Sensorzustand verändert: R - Arm nach rechts drehen L - Arm nach links drehen H - Roboterarm nach oben (hoch) schwenken T - Roboterarm nach unten (tiefer) schwenken A - Greifer öffnen (auf) Z - Greifer schließen (zu). "Sehen", was man programmiert Die Eingabe falscher Buchstaben wird durch den Parser herausgefiltert - es erfolgt keine Fehlermeldung. Dies kann man übrigens später nutzen, um zum Beispiel im Rahmen der Binnendifferenzierung Wörter zu finden, die den Roboterarm sinnvoll programmieren. Die in Frage kommenden Buchstaben mit ihrem dazugehörigen Methodenaufruf sind während der Eingabephase immer auf dem Bildschirm präsent (Abb. 3, Platzhalter bitte anklicken). Durch die signifikante Bedeutung der Programmierbefehle dieser rudimentären Programmiersprache sollte jede Schülerin und jeder Schüler binnen kürzester Zeit Erfolgserlebnisse in Form von gewünschten Bewegungsabläufen erringen. Lernbereich 1, Computer verstehen: Daten und Strukturen Übertragen des Prinzips "Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe" auf Vorgänge im Alltag: Bedienen technischer Geräte Lernbereich 1, Informationen repräsentieren: Klassen und Objekte Klassen aus der Erfahrungswelt: Name, Attribut, Attributwertebereich, Methode Lernbereich 2, Informationen verarbeiten: Modell - Algorithmus - Lösung Begriff: Algorithmus (Endlichkeit, Eindeutigkeit, Ausführbarkeit, Allgemeingültigkeit), Kennen des Problemlöseprozesses (Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test, Dokumentation), selbstständiges Lösen einfacher Probleme, einfache Automaten, Aufgaben in einfachen grafischen Programmierumgebungen (kritische Bewertung der Resultate) Nennung der Methodenaufrufe Im dritten Abschnitt des Programms zeigt sich, ob die Lernenden die Theorie zur linearen Programmierung verstanden haben. Die Schülerinnen und Schüler haben nun die Aufgabe, vorgegebene Bewegungsabläufe in Programme umzusetzen. Dazu können sie Bewegungsabläufe betrachten, indem sie den entsprechenden Button anklicken (Beispiel 1-4; Abb. 4, Platzhalter bitte anklicken). Die Lernenden können sich die Sequenzen beliebig oft vorspielen lassen. Dann muss ein Programm aus einer Aneinanderreihung der Großbuchstaben R, L, H, T, A und Z formuliert und in die entsprechende Eingabemaske eingetragen werden. Nach einem Klick auf den "ok"-Button wird die Eingabe analysiert und bewertet. Ausfüllen der Zustandstabellen Die eigentliche Schwierigkeit besteht dabei nicht in der konkreten Auflistung der Methodenaufrufe in Form eines Programms, sondern vielmehr im Ausfüllen der Zustandstabellen. Dazu müssen die Schülerinnen und Schüler die Zusammenhänge zwischen den Sensorzuständen und den Methodenaufrufen abstrahieren. Die Sensorenzustände werden nicht mehr angezeigt. Lernbereich 1, Computer verstehen: Daten und Strukturen Übertragen des Prinzips "Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe" auf Vorgänge im Alltag: Bedienen technischer Geräte Lernbereich 1, Informationen repräsentieren: Klassen und Objekte Klassen aus der Erfahrungswelt: Name, Attribut, Attributwertebereich, Methode Lernbereich 2, Informationen verarbeiten: Modell - Algorithmus - Lösung Begriff: Algorithmus (Endlichkeit, Eindeutigkeit, Ausführbarkeit, Allgemeingültigkeit); Kennen des Problemlöseprozesses: Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test und Dokumentation; selbstständiges Lösen einfacher Probleme, einfache Automaten, Aufgaben in einfachen grafischen Programmierumgebungen; kritische Bewertung der Resultate Lernbereich 2, Formeln und Gleichungen Die Schülerinnen und Schüler erfassen komplexere Aufgabentexte und übertragen den lösungsnotwendigen Inhalt in die mathematische Sprache und deren Symbolik. Sie erfassen Strukturen von Termen, Gleichungen und Formeln. Anschauliche Einblicke in die Programmierung Das strukturierte Programmieren - also die Nutzug von Kontrollstrukturen - setzt bei den Schülerinnen und Schülern ein erhöhtes Maß an Abstraktionsvermögen voraus. Durch Anschaulichkeit kann man ihnen jedoch den Weg der Aneignung erster Erfahrungen mit dieser Materie ebnen. Diesen Anspruch versucht das Programm "Roboterarm" gerecht zu werden. Nach den ersten Einblicken in die (lineare) Programmierung des Roboterarms sollen nun Aufgaben programmiertechnisch gelöst werden, bei denen man vorzugsweise Kontrollstrukturen einsetzt. Schleifen und Verzweigungen Beim linearen Programmieren galt bisher: Ein Programm für den programmierbaren Roboterarm besteht aus einer Reihe von Großbuchstaben, die von links nach rechts abgearbeitet werden. Beim strukturierten Programmieren kommen nun jedoch Schleifen und Verzweigungen mit hinzu. Da Schleifen und Verzweigungen dem linearen Ablauf des Programms widersprechen, spricht man nicht mehr von linearer Programmierung, sondern von strukturierter Programmierung. Im vierten Abschnitt des Programms werden nacheinander die folgenden Themen behandelt, die über die jeweiligen Reiter aufgerufen werden können (Abb. 5, Platzhalter bitte anklicken). Über den letzten Karteikartenreiter kommt man zurück zum Hauptmenü. Es empfiehlt sich, die Kapitel der Reihe nach abzuarbeiten: Bedienung des Roboterarms über Buttons Lineares Programmieren mit Kugeltransport Kontrollstruktur "Schleifen" Kontrollstruktur "Bedingte Verzweigungen" Beibehaltung der Befehle Die bereits bekannten Programmierbefehle werden beibehalten. Auch in diesem Programmteil ist während der Bedienung darauf zu achten, dass die Anzeige der Sensoren berücksichtigt wird. Wenn zum Beispiel der Richtungs-Sensor bereits "links" anzeigt, kann der Befehl "L" (Roboterarm nach links schwenken) nicht mehr ausgeführt werden. Das Programm gibt eine Fehlermeldung aus. Neuer Befehl: Kugeltausch Hinzu kommt nun die Last in Form einer Kugel, die durch den Roboterarm vom rechten Lager auf das linke Lager befördert werden soll. Jede der Kugeln hat die Masse 300 Kilogramm. Sobald der Greifer um die Kugel geschlossen wird, zeigt der Last-Sensor die aktuelle Last an. Nachdem die Kugel mittels Roboterarm vom rechten Lager auf das linke Lager befördert wurde, kann der Kugeltausch (neuer Befehl der Programmiersprache: "K") durchgeführt werden. Neue Sensoren: Last- und Lastlage In diesem Zusammenhang sind zwei neue Sensoren hinzugekommen, welche die Last betreffen. Der Roboterarm verfügt nun über einen Last-Sensor, der die Masse der Last in Kilogramm ermittelt. Der zweite Sensor ist der Lastlage-Sensor, der über die aktuelle Lage der Kugel informiert. Für den problemlosen Kugeltausch (Abb. 6) müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: Die Kugel muss vom rechten Lager auf das linke Lager befördert worden sein. (Lastlage-Sensor: links ) Die Kugel muss freigegeben sein. (Roboterarm-Sensor: oben ) Kugeltausch Die Programmiersprache bestand bisher aus der Aneinanderreihung der Großbuchstaben R, L, H, T, A und Z. Damit konnte man den Roboterarm durch seine gesamten Bewegungsfreiheiten (Sensor-Zustände) führen. Zum Erfüllen der nun anstehenden Aufgaben benötigt man darüber hinaus noch den Befehl "K", der die Methode Kugeltausch aufruft. Gemäß der unter "4.1 Bedienung des Roboterarms über Buttons" betrachteten Bedingungen kann nun eine nach links transportierte Kugel - die vom Greifer freigegeben wurde - ausgetauscht werden (Abb. 7). "Aufgabe erfüllt" Die Kugel wird von ihrem linken Podest (Sensor-Lastlage = links ) entfernt und die nächste Kugel auf dem rechten Podest bereitgestellt (Sensor-Lastlage = rechts ). Für die Erfüllung der Aufgabe ist zu beachten, dass die Anzahl der bewegten Kugeln erst nach dem Kugeltausch erfasst wird (Abb. 8). "Schleifen" statt Wiederholung von Programmteilen Der Abschnitt "Schleifen" bearbeitet innerhalb des Roboterarm-Programms zum ersten Mal Programmstrukturen, die von der linearen Programmierung abweichen. Wenn zum Beispiel nicht nur eine Kugel bewegt werden soll, sondern eine beliebige Anzahl, so musste man dafür bisher einen bestimmten Programmteil mehrfach wiederholen. Das kann man auch eine Schleife erledigen lassen. Als Schleife wird ein Programmteil bezeichnet, der mehrfach nacheinander ausgeführt werden kann. Syntax der Schleife Der Roboterarm erkennt die Kontrollstruktur einer Schleife an der Syntax "W3(ZA)" (Abb. 9). Das "W" kennzeichnet die Struktur als Wiederholung (Schleife), die darauf folgende Ziffer (1-9) gibt die Anzahl der Wiederholungen an. Für die Bearbeitung der gestellten Aufgaben sind einstellige Zahlen ausreichend - mehrstellige Zahlen werden auf die letzte Stelle reduziert. Die Befehlssequenz in der Klammer stellt den zu wiederholenden Programmteil dar. Beim Programmablauf würde "W3(ZA)" dasselbe ergeben wie "ZAZAZA". Allerdings kann man bei vielen Wiederholungen oder größeren Schleifen Befehle sparen. Bei der Verwendung von Schleifen ist zu beachten, dass mehrere Schleifen nacheinander - aber nicht geschachtelt - eingegeben werden dürfen. Unterschiedliche Beantwortung einer Bedingung mit mehreren Alternativen Mit den "Wiederholungen" kennt man bereits eine Kontrollstruktur, die das Verzweigen eines Programms ermöglicht. Eine echte Verzweigung jedoch - die sich aus der unterschiedlichen Beantwortung einer Bedingung mit mehreren Alternativen ergibt - ist das noch nicht. In dem hier vorgestellten Programmteil werden dem Roboterarm Kugeln mit unterschiedlichen Lasten (null bis 500 Kilogramm) vorgelegt. Die Masse von 300 Kilogramm ist dabei die Obergrenze, die der Roboterarm heben kann, ohne Schaden zu nehmen. Sobald der Roboterarm eine Kugel im Greifer hat (Richtung: links , Arm: unten , Greifer: zu ) wechselt die Lastposition auf den Zustand im Greifer und nun muss der Test erfolgen, ob die Last vom Roboterarm bewegt werden kann oder nicht. Syntax der bedingten Verzweigung Der Roboterarm erkennt die Kontrollstruktur der Verzweigung an der Syntax "I". Der Großbuchstabe "I" steht für das englische "if ... then". Die erste Befehlsfolge wird ausgeführt, wenn die Kugel die erlaubte Masse von höchstens 300 Kilogramm hat. Bei der anderen Alternative (Masse > 300 Kilogramm) wird die zweite Befehlsfolge ausgeführt. Es ist darauf zu achten, dass der Roboterarm am Ende des Tests bei beiden Alternativen dieselben Sensoren-Zustände hat, damit das Programm anschließend fehlerfrei weiter ausgeführt werden kann. Beispiel "Bewege fünf Kugeln" Für die Bearbeitung der zweiten Aufgabe "Bewege fünf Kugeln" kann der Test problemlos in die Schleife eingebaut werden - es darf aber nur ein Test im Programm durchgeführt werden. Wenn die Kugel zu schwer ist, muss sie rechts liegen bleiben, bis der Roboterarm wieder nach oben geschwenkt ist. Nun kann die Kugel auch in der rechten Position getauscht werden und der Kugeltausch wird für die Erfüllung der Aufgabe mitgezählt. Abb. 10 zeigt eine schematische Darstellung der Verzweigung für die Befehlsfolge "RTZI L". Sensoren-Zustände vor der Verzweigung Richtung: rechts , Arm: unten ; Greifer: zu Sensoren-Zustände nach der Verzweigung Richtung: rechts ; Arm: oben ; Greifer: zu Der Unterschied besteht darin, dass sich nach der Verzweigung für den Fall "Masse > 300 Kilogramm" keine Kugel im Greifer befindet, sondern auf dem rechten Podest. Anderenfalls befindet sich die Kugel im Greifer. Wenn alle Aufgaben erfolgreich gelöst worden sind, sollten die Schülerinnen und Schüler die Struktur von Programmen grundlegend beherrschen und für weiterführende Programmieraufgaben gut vorbereitet sein. Lernbereich 1, Computer verstehen: Daten und Strukturen Übertragen des Prinzips "Eingabe - Verarbeitung - Ausgabe" auf Vorgänge im Alltag: Bedienen technischer Geräte Lernbereich 2, Computer nutzen und anwenden: Objekte - Attribute - Methoden Zuordnung von konkreten Objekten zum Modell: Objekt - Attribut - Attributwert Lernbereich 1, Informationen repräsentieren: Klassen und Objekte Klassen aus der Erfahrungswelt: Name, Attribut, Attributwertebereich, Methode Lernbereich 2, Informationen verarbeiten: Modell - Algorithmus - Lösung Begriff: Algorithmus (Endlichkeit, Eindeutigkeit, Ausführbarkeit, Allgemeingültigkeit); Programmstrukturen, Folge, Wiederholung, Verzweigung: Kennen des Problemlöseprozesses (Problemanalyse, Lösungsentwurf, Umsetzung, Test, Dokumentation, Lösen eines einfachen Problems unter Nutzung der Programmstrukturen, selbstständiges Lösen einfacher Probleme, einfache Automaten), Aufgaben in einfachen grafischen Programmierumgebungen (kritische Bewertung der Resultate) Lernbereich 1, Komplexe Anwendungssysteme Anwenden der Kenntnisse zu Modellen auf ein neues Werkzeug (Erkennen von Objekten, selbstständiges Einarbeiten in die Bedienung), sich positionieren zu Möglichkeiten und Grenzen der gewählten Werkzeuge Lernbereich 2, Informatische Modelle Einblick gewinnen in die Systematik informatischer Modellierung, Klassifizierung von Modellen in der Informatik Lernbereich 2, Formeln und Gleichungen Schülerinnen und Schüler erfassen komplexere Aufgabentexte und übertragen den lösungsnotwendigen Inhalt in die mathematische Sprache und deren Symbolik. Sie erfassen Strukturen von Termen, Gleichungen und Formeln.

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

Spektroskopie an galaktischen Gasnebeln

Unterrichtseinheit

Die Astronomie-AG des Kopernikus-Gymnasiums in Wissen (Rheinland-Pfalz) hat die Spektren verschiedener galaktischer Gasnebel aufgenommen. Physikkurse und astronomische Arbeitsgemeinschaften können das Kalibrieren des Spektrographen nachvollziehen und aus den Bilddateien selbst Spektren extrahieren und auswerten. Seit mehr als 150 Jahren ist die Spektroskopie eine tragende Säule der Astrophysik. Mit spektroskopischen Methoden wurde die chemische Zusammensetzung von Sternen, Gasnebeln und des interstellaren Mediums erforscht. In der hier vorgestellten Unterrichtseinheit werden mittels quantitativer Auswertung der Spektren einer HII-Region und dreier planetarischer Nebel die dort vorhandenen chemischen Elemente identifiziert. In einem Fall können zusätzlich Aussagen zur räumlichen Verteilung der Temperatur in den Gasen des planetarischen Nebels abgeleitet werden. Die dieser Unterrichtseinheit zugrunde liegenden Spektren wurden mit einem DADOS-Spaltspektrographen der Firma Baader-Planetarium gewonnen. Abstract Inhalte der vorliegenden Unterrichtseinheit sind die Vermessung und die astrophysikalische Auswertung von Spektren der planetarischen Nebel NGC 6543 (Katzenaugennebel), M 57 (Ringnebel) und NGC 2392 (Eskimonebel), sowie der HII-Region M 42 (Großer Orionnebel). Die Spektren der planetarischen Nebel wurden mit einem DADOS-Spektrographen der Firma Baader-Planetarium als digitale Bilddateien in der Schulsternwarte der Geschwister-Scholl-Realschule in Betzdorf aufgenommen. Das Spektrum der HII-Region Orionnebel wurde im Rahmen eines Praktikums am Observatorium Hoher List des Argelander-Instituts für Astronomie der Universität Bonn gewonnen (ebenfalls mit dem DADOS). Mithilfe kostenlos zugänglicher oder üblicherweise vorhandener Software werden aus den Bilddateien Spektren extrahiert, aus denen die chemische Zusammensetzung der betrachteten Himmelsobjekte und teilweise auch die räumliche Verteilung der vorkommenden Elemente erschlossen werden. Klassische Themen des Oberstufenlehrplans, Wellenoptik und Atommodelle, werden unter astrophysikalischen Aspekten betrachtet und mit modernen Methoden der rechnergestützten Datenverarbeitung und -auswertung verknüpft. Fachliche Grundlagen Physikalische Grundlagen Bohrsches Atommodell, Energieniveaus und Spektrallinienserien des Wasserstoffatoms und Entstehung der Emissionsspektren galaktischer Gasnebel werden kurz erläutert. HII-Regionen Die Photonen heißer Sterne ionisieren Wasserstoffatome interstellarer Gaswolken und bringen diese zum Leuchten. Planetarische Nebel Darstellung der Bedeutung des hydrostatischen Gleichgewichts im Leben eines Sterns sowie Informationen zur Entstehung und zu den Eigenschaften planetarischer Nebel Material, Methoden und Ergebnisse Aufbau und Kalibrierung des DADOS-Spektrographen Informationen zum verwendeten DADOS-Spaltspektrograph und zu den Teleskopen, mit denen die Spektren aufgenommen wurden Spektrum der HII-Region Orionnebel Ausführliche Beschreibung des Verfahrens zur Kalibrierung des Spektrographen mit einer Energiesparlampe und Dokumentation der Ergebnisse Spektren planetarischer Nebel Hinweise zur Auswertung der Spektren, Beschreibung einer vereinfachten Auswertung und Ergebnisse: Elemente und deren räumliche Verteilung in den Nebeln Die Schülerinnen und Schüler sollen Fotoionisation und Lichtemission im Bohrschen Atommodell erklären und beschreiben können. die Entwicklung sonnenähnlicher Sterne über das Riesenstadium bis hin zu weißen Zwergen mit planetarischen Nebeln verstehen. HII-Regionen und ihre charakteristischen Eigenschaften kennen lernen. die Funktionsweise eines Reflexionsgitterspektrographen verstehen. die mit einem Gitterspektrographen gewonnenen Spektren mithilfe des bekannten Spektrums einer Energiesparlampe kalibrieren. aus digitalen Bilddateien Spektren extrahieren, in denen jeder Wellenlänge im sichtbaren Bereich eine Intensität zugeordnet ist. aus Spektren die chemische Zusammensetzung astronomischer Objekte bestimmen. aus dem Spektrum des Ringnebels M 57 Aussagen zur unterschiedlichen räumlichen Verteilung der Elemente Wasserstoff und Sauerstoff in diesem planetarischen Nebel ableiten. Thema Spektroskopie an galaktischen Gasnebeln Autoren Andreas Gerhardus, Daniel Küsters, Peter Stinner Fächer Physik, Astronomie, Astronomie-AGs Zielgruppe Sekundarstufe II Zeitraum je nach Umfang und Intensität 4 bis 10 Stunden Technische Voraussetzungen Rechner mit Internetzugang für die Einzel-, Partner- oder Kleingruppenarbeit Software Astroart (kostenloser Download der Astroart-Demoversion ) zur Erstellung von Intensitätsprofilen längs beliebiger gerader Linien in Bilddateien; Tabellenkalkulationssoftware, hier MS-Excel Für das Praktizieren der Auswertungsmethodik benötigen Sie neben dem "Hilfsmittel-Ordner" nur die Inhalte eines der vier übrigen Ordner. Wenn Sie sich auf ein Beispiel beschränken möchten, ist eine "Grundausrüstung" aus "Hilfsmittel-Ordner" und "M42.zip" zu empfehlen. Daniel Küsters legte im März 2009 sein Abitur am Kopernikus-Gymnasium Wissen (Rheinland-Pfalz) ab. Zurzeit ist er Praktikant bei der Firma EADS Astrium Satellites. Dort beschäftigt er sich im Rahmen einer Definitionsstudie mit experimentellen Untersuchungen für das geplante Weltraum-Gravitationsinterferometer LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Peter Stinner ist Lehrer für Physik und Mathematik am Kopernikus-Gymnasium in Wissen (Rheinland-Pfalz). Mit der Wissener Astronomie-AG betreibt er die Sternwarte der Geschwister-Scholl-Realschule in Betzdorf. Das Bohrsche Atommodell Objekte der spektroskopischen Untersuchungen in dieser Unterrichtseinheit sind planetarische Nebel und HII-Regionen. Die entsprechenden Spektren wurden mit einem Reflexionsgitterspektrographen aufgenommen. Um eine fundierte Basis für die praktische Arbeit zu schaffen, werden hier zunächst grundlegende Informationen zur Theorie der Lichtabsorption und -emission vorangestellt. Nach dem Bohrschen Atommodell gibt es für Elektronen in einem Atom oder Ion verschiedene diskrete Energieniveaus, so genannte Quantenzustände. Es ist nicht möglich, dass die Elektronenenergie Zwischenwerte annimmt. Niels Bohr (1885-1962) schrieb jedem dieser Zustände eine bestimmte Kreisbahn eines Elektrons um den Atomkern zu. Energieniveaus und Spektrallinienserien des Wasserstoffatoms Normalerweise hält das Elektron sich auf dem Grundzustand (n = 1), der Stufe mit der niedrigsten Energie, auf. Der Begriff "Grundzustand" rührt daher, dass das Elektron nach kurzer Zeit immer wieder von den höheren Stufen in diesen Zustand zurückfällt. Theoretisch gibt es unendlich viele dieser Quantenzustände, deren Energiedifferenzen jedoch immer geringer werden, und deren Energie gegen einen bestimmten Wert, die Ionisationsgrenze, konvergiert. Wenn man die Gesamtenergie eines Elektrons im Wasserstoffatom an der Ionisierungsgrenze zu Null Elektronenvolt (eV) festlegt, dann hat es im Grundzustand eine Energie von -13,6 Elektronenvolt. Zur Ionisierung eines Wasserstoffatoms ist also eine Mindestenergie von 13,6 Elektronenvolt erforderlich. Die Energieniveau-Schemata der Atome anderer Elemente sind deutlich komplizierter. Allen gemeinsam ist aber das Auftreten von diskreten Energieniveaus. Der Wechsel zwischen zwei diskreten Energiestufen ist mit Aufnahme oder Abgabe von Energie verbunden. Dies erfolgt entweder strahlungslos durch eine Kollision mit einem anderen Teilchen, oder aber durch Absorption (Energie wird aufgenommen) oder Emission (Energie wird abgegeben) eines Lichtquants, eines so genannten Photons. Besitzt ein absorbiertes Lichtquant mehr Energie, als zwischen Grundzustand und Ionisationsgrenze liegt, löst sich das Elektron vom Atom. Dieser Vorgang wird als Photoionisation genannt. So entstandene freie Elektronen werden nach einer gewissen Zeit wegen der elektrischen Anziehungskräfte von Wasserstoffionen (Protonen) wieder "eingefangen". Auf dem Weg in den Grundzustand geben diese Elektronen 13,6 Elektronenvolt ab. Diese Energie kann sich gemäß Abb. 1 auf mehrere Photonen verteilen, deren einzelne Energien erlaubten Energiedifferenzen entsprechen. Auf diese Weise entstehen Emissionslinienspektren, die sich von Element zu Element unterscheiden. In galaktischen Gasnebeln sind unterschiedliche Elemente vorhanden, was zur Folge hat, dass sich das Spektrum dieser Nebel aus den Emissionslinienspektren der beteiligten Elemente zusammensetzt. Damit werden Rückschlüsse auf die im Gasnebel vorhandenen Elemente möglich. Etwa 70 Prozent des interstellaren Gases bestehen aus atomarem Wasserstoff. Man unterscheidet Wolken aus neutralem Wasserstoff, HI (lies: "H-eins"), und ionisiertem Wasserstoff HII (lies: "H-zwei"). Wolken aus neutralem Wasserstoff, die sich fernab von sehr heißen Sternen befinden, sind im sichtbaren Bereich der elektromagnetischen Strahlung nicht beobachtbar, weil kein Mechanismus zur Verfügung steht, der die Elektronen der Wasserstoffatome aus dem Grundzustand in einen höheren Energiezustand befördert. Folglich werden auch keine Photonen emittiert. Anders ist die Situation in der Nähe von leuchtkräftigen und heißen Sternen. Die Strahlung von Sternen mit einer Oberflächentemperatur über 20.000 Kelvin enthält Photonen mit mehr als 13,6 Elektronenvolt in hinreichender Anzahl, um genügend viele Wasserstoffatome zu ionisieren. Bei deren Rekombination entsteht nach den im Kapitel Physikalische Grundlagen beschriebenen Mechanismus das sichtbare Wasserstoffspektrum. Neben Wasserstoff enthalten HII-Regionen auch Sauerstoff, Helium und Stickstoff. Auch deren Emissionslinien sind in den Spektren von HII-Regionen vertreten. Ein Paradebeispiel für eine HII-Region ist der bekannte Orionnebel. Das Foto des Nebels in Abb. 3 (zur Vergrößerung anklicken) entstand im Rahmen eines Beobachtungspraktikums unserer Astronomie-AG im Observatorium Hoher List in der Eifel. Als ersten planetarischen Nebel entdeckte Charles Messier (1730-1817) im Jahr 1764 den Hantelnebel M 27 im Sternbild Füchslein. Weil die meisten früh entdeckten planetarischen Nebel in den damaligen Teleskopen dem Erscheinungsbild der Planetenscheibchen der Gasplaneten ähnelten, prägte Wilhelm Herschel (1738-1822) diesen irreführenden Begriff. Planetarische Nebel haben nichts mit Planeten zu tun. Vielmehr handelt es sich um von einem Stern abgestoßene gasförmige Materiewolken, die durch diesen, den so genannten Zentralstern, zum Leuchten angeregt werden. Das hydrostatische Gleichgewicht: Gravitation und Strahlungsdruck Planetarische Nebel entstehen immer dann, wenn sich das "Leben" eines Sterns von ein bis fünf Sonnenmassen dem Ende nähert. Während der überwiegenden Zeit seines Lebens fusioniert ein Stern in seinem Inneren Wasserstoff zu Helium. Dadurch entsteht ein nach außen gerichteter Strahlungsdruck, der der eigenen Gravitation des Sterns entgegenwirkt und somit verhindert, dass er kollabiert (Abb. 4). Die Patt-Situation dieser Kräfte bezeichnet man als hydrostatisches Gleichgewicht. Abnahme des Strahlungsdrucks führt zur Kontraktion eines Sterns Nachdem der Wasserstoffvorrat weitgehend aufgebraucht ist, nimmt der Strahlungsdruck eines Sterns ab. Dann beginnt er, sich unter seiner eigenen Gravitation zusammenzuziehen. Durch die Verdichtung steigt die Temperatur des Sterns an. Damit werden die Bedingungen für die Fusion von Helium zu schwereren Elementen, wie zum Beispiel Kohlenstoff und Sauerstoff, geschaffen. Weil die Temperatur des Sterns nach außen hin abfällt, nimmt auch die relative Häufigkeit der schweren Elemente entsprechend nach außen hin ab. Der Stern pulsiert Die äußeren Regionen des Sterns verlieren nach und nach ihre Masse in Form von Sternenwind: Da die Reaktionsgeschwindigkeit der Heliumfusion proportional zu einer sehr hohen Potenz der Temperatur ist (Literaturangaben zum Grad der Potenz sind widersprüchlich!), erhöht sich der Strahlungsdruck bereits bei einem leichten Temperaturanstieg übermäßig. Als Folge dessen dehnt sich die äußere Schicht des Sterns zunächst aus. Dadurch verliert sie an Temperatur und kontrahiert wieder, es entsteht eine Pulsation. Die Expansionsgeschwindigkeit der abgestoßenen Materie beträgt etwa 25 Kilometer pro Sekunde. Durch den Sternenwind wird der heiße Kern immer weiter freigelegt, weshalb später auch ein Anteil der schwereren Elemente abgestoßen wird. Der heiße Zentralstern bringt das abgestoßene Gas zum Leuchten Mit der Zeit steigt somit die Oberflächentemperatur des Zentralsterns. Entsprechend verschiebt sich sein Strahlungsmaximum in den ultravioletten Bereich. Deshalb werden überwiegend hochenergetische Photonen emittiert, welche das abgestoßene Gas nach den bereits dargestellten Mechanismen zum Leuchten anregen. Ein planetarischer Nebel ist entstanden. Planetarische Nebel bestehen zu etwa 70 Prozent aus Wasserstoff, 28 Prozent Helium und neben geringen Mengen anderer Elemente aus Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff. Diese Metalle - so bezeichnen Astronomen alle Elemente, die schwerer als Helium sind - stellen einen wichtigen Schritt in der Entwicklung des Universums dar. Sie werden im interstellaren Raum angereichert und sind ein wichtiger Baustoff für die Entstehung der nachfolgenden Sternengenerationen, von Planeten und von Leben. Form Nur jeder fünfte planetarische Nebel ist kugelförmig. Alle anderen haben komplexe oder bipolare Strukturen, wobei die Gestalt formenden Mechanismen nicht eindeutig geklärt sind (Abb. 5). Ursachen könnten Magnetfelder oder Wechselwirkungen mit massereichen Objekten sein. Größe Die Radien der planetarischen Nebel liegen in der Größenordnung von 0,2 Parsec (1 Parsec = 3,3 Lichtjahre). Durch die oben beschriebene Expansion werden sie zunehmend diffuser und vermischen sich mit der interstellaren Materie. Ab einem Radius von etwa 0,7 Parsec emittieren sie so wenig Strahlung, dass sie unsichtbar werden. Flüchtige Erscheinungen Planetarische Nebel sind aufgrund ihrer Expansion in der Regel nur etwa 10.000 Jahre sichtbar. Nach astronomischen Maßstäben ist das eine äußerst kurze Zeitspanne. Umso erstaunlicher ist es, dass man momentan 1.500 planetarische Nebel in unserer Galaxie kennt. Ihre tatsächliche Anzahl auf wird 10.000 bis 50.000 geschätzt. Dichte Die mittlere Dichte der planetarischen Nebel beträgt meist weniger als 10.000 Teilchen pro Kubikzentimeter. Das entspricht dem besten auf der Erde erzeugbaren Hochvakuum. Aus diesem Grund dienen planetarische Nebel den Astrophysikern auch als "Weltraumlaboratorien", deren Bedingungen auf der Erde kaum zu erzeugen sind. Vom mysteriösen Element "Nebulium" In den Spektren planetarischer Nebel und des Orionnebels treten im blauen Spektralbereich starke Emissionslinien bei 495,9 Nanometern und bei 500,7 Nanometern auf (siehe Abb. 9). Lange Zeit misslangen alle Versuche, diese Linien in Verbindung mit Spektrallinien bekannter Elemente zu bringen. Man ging daher von einem neuen Element aus, dass man "Nebulium" nannte. Erst 1927 konnte gezeigt werden, dass es sich bei den fraglichen Spektrallinien um "verbotene Linien" des zweifach positiv geladenen Sauerstoff-Ions handelt. Dieser wird als OIII (lies: "O-drei") bezeichnet. Entstehung der verbotenen OIII-Linien Bei der Entstehung dieser Linien spielen so genannte metastabile Energiezustände des OIII die entscheidende Rolle. Die Lebensdauer solcher Zustände, das heißt die Verweildauer der Elektronen auf diesen Energieniveaus, liegt um mehrere Größenordnungen über der von normalen Niveaus. Die zweifach positiv geladenen Sauerstoff-Ionen gelangen durch Lichtabsorption in hoch liegende Energiezustände und aus diesen durch Lichtemission auch in metastabile Zustände. Bei der Entstehung der "verbotenen Linien" gehen Elektronen von einem metastabilen Energiezustand in einen tieferen Zustand über. Aus Gründen der Drehimpulserhaltung muss bei solchen Übergängen elektromagnetische Strahlung höherer Multipolordnungen entstehen, was nur mit äußerst geringer Wahrscheinlichkeit der Fall ist. Warum sind verbotene OIII-Linien nicht auf der Erde zu beobachten? Die Lebensdauer eines metastabilen Zustands ist so groß, dass auf der Erde auch beim bestmöglichen Vakuum ein OIII-Ion in einem solchen Zustand seine Energie durch einen Stoß mit einem anderen Atom oder Ion strahlungslos verliert, bevor es sie zum Beispiel als elektromagnetische Quadrupolstrahlung abgeben kann. Daher sind die OIII-Linien bei 495,9 Nanometern und bei 500,7 Nanometern auf der Erde nicht zu beobachten. In galaktischen Gaswolken ist die Konzentration der Atome beziehungsweise Ionen jedoch geringer als in dem besten irdischen Vakuum. Stöße der OIII-Teilchen im metastabilen Zustand finden dort also so gut wie keine statt. Daher kann auch keine strahlungslose Energieabgabe stattfinden. Da die Wahrscheinlichkeit für die "verbotenen Übergänge" zwar klein, aber größer als Null ist, zerfallen die metastabilen Zustände dann irgendwann durch Photonenemission und erzeugen so die Linien des "Nebuliums" (Frank Gieseking, Planetarische Nebel Teil 1, Sterne und Weltraum, 1983/2, Seite 68-74; Planetarische Nebel Teil 3, Sterne und Weltraum, 1983/7, Seite 336-341). Aufbau des Geräts Die dieser Unterrichtseinheit zugrunde liegenden Spektren wurden mit einem DADOS-Spaltspektrographen der Firma Baader-Planetarium gewonnen (Abb. 6). Die Teleskop-Optik bündelt das Licht eines zu spektroskopierenden Objekts auf den Spektrographenspalt. Das aus dem Spalt austretende Licht geht durch eine Kollimatorlinse, um dann als paralleles Lichtbündel auf ein Reflexionsgitter zu treffen. Dieses Gitter ist das dispergierende Element, welches das Licht in seine spektralen Bestandteile zerlegt. Eine zweite Kollimatorlinse nach dem Gitter leitet das in die vorhandenen Spektralfarben aufgespaltene Licht zur visuellen Beobachtung oder zur Fotografie weiter. Der DADOS-Spektrograph besitzt drei nebeneinander liegende Spalte unterschiedlicher Breite. Ist man an einer großen Auflösung interessiert, wählt man den schmalen Spalt. Ist man auf kurze Belichtungszeiten angewiesen, verwendet man den breiten Spalt. Die Spalte des DADOS besitzen folgende Breiten: 50 Mikrometer 25 Mikrometer 35 Mikrometer Bei der Spektroskopie des großflächigen Orionnebels konnte die Astronomie-AG Wissen im Rahmen eines Praktikums das RC-Teleskop des Observatoriums Hoher List nutzen. Das Bild des Nebels leuchtete dabei alle drei Spalte gleichzeitig aus. Die Aufnahme in Abb. 7 zeigt daher drei Spektren mit unterschiedlichen Auflösungen und Helligkeiten (oben: Spaltbreite 50 Mikrometer; mittig: Spaltbreite 25 Mikrometer; unten: Spaltbreite 35 Mikrometer). Bei weniger ausgedehnten Objekten, wie zum Beispiel den planetarischen Nebeln, lässt sich nur einer der drei Spalte ausleuchten. Zwei Methoden Nachdem ein Spektrum aufgenommen wurde, stellt sich die Frage, welche Lichtwellenlänge von welchem Ort im Bild des Spektrums repräsentiert wird. Der Spektrograph muss kalibriert (geeicht) werden. Dafür setzten wir zwei Verfahren ein: Spektrallinien des Wasserstoffs Die erste Methode nutzt die in jedem Gasnebel vorhandenen Spektrallinien des Wasserstoffs als Bezugswellenlängen und kommt daher ohne eine zusätzliche Kalibrierlichtquelle aus. Die Vorgehensweise wird im Zusammenhang mit der Auswertung des Spektrums von NGC 2392 (Eskimonebel) erläutert (siehe Spektren planetarischer Nebel ). Spektrallinien von Energiesparlampen Formal richtiger und methodisch exakter - allerdings auch aufwändiger - ist das zweite Verfahren, bei dem eine externe Lichtquelle genutzt wird, die hinreichend viele und möglichst genau bekannte Wellenlängen emittiert, die über das gesamte sichtbare Spektrum verteilt sind. Diese Anforderungen an eine Kalibrierlichtquelle erfüllen handelsübliche und preiswerte Energiesparlampen. Die Methode wird ausführlich bei der Auswertung des Orionnebel-Spektrums beschrieben (siehe Spektren planetarischer Nebel ). Hinweise zur Kalibrierung Für die Kalibrierung des Spektrographen nimmt man unmittelbar nach der Aufnahme jedes auszuwertenden Spektrums ein Spektrum der Energiesparlampe auf. Wichtig ist dabei, dass zwischen beiden Aufnahmen an der Apparatur (Teleskop, optische Zusatzteile, Spektrograph, Aufnahmekamera) keine Änderungen vorgenommen werden. Jedes ausgetauschte optische Bauteil und jede Änderung der Gitterposition im Spektrographen ändern den Ort einer bestimmten Spektrallinie auf dem Sensor der Kamera. Die Technik des Kalibriervorgangs wird noch im Zusammenhang mit der Vermessung des Orionnebel-Spektrums ausführlich beschrieben ( Spektrum der HII-Region Orionnebel ). Observatorium Hoher List Der Spektrograph war zur Untersuchung des Orionnebels am Ritchey-Chretien-Teleskop (kurz: RC-Teleskop) des Observatoriums Hoher List montiert. Dieses Spiegelteleskop ist mit einer Brennweite von 4,80 Metern und dem Objektivdurchmesser 60 Zentimetern ein vergleichsweise großes Gerät. Schulsternwarte Betzdorf Etwas bescheidener sind die Dimensionen des C8-Teleskops in der Schulsternwarte der Geschwister-Scholl-Realschule in Betzdorf, mit dem die Spektren der planetarischen Nebel aufgenommen wurden. Abb. 9 zeigt den experimentellen Aufbau. Aufnahmeoptik ist ein Celestron-8-Schmidt-Cassegrain-Spiegelteleskop mit einer Brennweite von 2 Metern und einem Objektivdurchmesser von 20 Zentimetern. Daran sind nacheinander ein Klappspiegel, der DADOS-Spektrograph und eine digitale Spiegelreflexkamera angebaut. Die Klappspiegeleinheit kann das Licht entweder unmittelbar auf den Spektrographenspalt weiterleiten oder den Strahlengang des Teleskops um 90 Grad in ein Okular umlenken. Letzteres macht man, um ein zu spektroskopierendes Objekt überhaupt erst einmal zu finden und dann in der Mitte des Teleskopgesichtsfelds zu platzieren. Dann wird der Spiegel umgeklappt und das Objektbild auf den DADOS-Spalt zentriert. Jetzt kann die Belichtung ausgelöst werden, die typischerweise 45 bis 60 Minuten erfordert. Während dieser Zeit muss die Nachführung des Teleskops hochgradig präzise laufen, da sonst das Bild unseres Untersuchungsobjekts ganz schnell vom Spektrographenspalt verschwinden würde. Dazu wird über ein Linsenfernrohr als so genanntes Leitrohr mit einer ST4-CCD-Kamera die Position eines Sterns beobachtet. Ändert sich die Sternposition auf dem Sensor der ST4-Kamera, dann erhält die Teleskopnachführung einen Impuls, der diese Abweichung korrigiert. Bei der Vermessung des Spektrums von M 42, einer HII-Region, wurde für die Kalibrierung des Spektrographen das Spektrum einer handelsüblichen Energiesparlampe verwendet. Das gesamte Verfahren der Vermessung und Auswertung verläuft über folgende Schritte: Nach der Aufnahme des Spektrums von M 42 wird mit der kostenfreien Demoversion von Astroart eine Intensitätskurve des Spektrums erstellt. Die Intensitätskurve von M 42 wird als TXT-Datei gespeichert und in ein Tabellenkalkulationssystem (hier Excel) importiert. Die Daten werden in Excel als Intensitätskurve dargestellt. Mit einem nach der Spektroskopie des Nebels ohne Veränderung an den Geräten (!) aufgenommenen Spektrum der Energiesparlampe wird analog verfahren. Mithilfe eines vorhandenen, exakt ausgemessenen Kalibrierungsspektrums der Energiesparlampe (spektrum_energiesparlampe.jpg) wird dann eine Kalibrierungsfunktion ermittelt. Aus der gewonnenen Formel der Kalibrierungsfunktion berechnet Excel für jede Pixelnummer des Spektrums von M 42 die zugehörige Wellenlänge. Materialien bei Lehrer-Online Das gesamte Verfahren wird ausführlich in der Datei "spektrum_vermesseung_m42.pdf" beschrieben. Die Schritt-für-Schritt-Anleitung veranschaulicht die Arbeit mit den Programmen Astroart und Excel per Screenshots. Alle weiteren Daten und Dateien, mit denen Sie die Prozedur selbst durchführen können, stehen im Folgenden einzeln und in den ZIP-Archiven auf der Startseite der Unterrichtseinheit als Pakete zur Verfügung. Die Ergebnisse sind in Abb. 10 und Abb. 11 (zur Vergrößerung anklicken) dargestellt. Im Orionnebel konnte eindeutig das Vorkommen folgender Stoffe nachgewiesen werden: ionisierter Wasserstoff zweifach ionisierter Sauerstoff neutrales Helium einfach ionisierter Stickstoff Es ist bemerkenswert, dass der Nachweis der beiden Linien des zweifach ionisierten Sauerstoffs bei etwa 500 Nanometern so deutlich gelungen ist. Da diese Linien "verboten" sind, konnten wir zeigen, dass die Materiedichte in M 42 (ebenso wie in den betrachteten planetarischen Nebeln) sehr gering ist - noch geringer als im besten künstlich hergestellten Vakuum auf der Erde. Die Entstehung dieser verbotenen Linien wurde bereits im Kapitel Planetarische Nebel erläutert. Anfangs- und Endpunkte für die Profillinien Das Verfahren bei der Konstruktion und Auswertung der Spektren planetarischer Nebel unterscheidet sich nicht von der Vorgehensweise bei der Bearbeitung des Spektrums der HII-Region M 42. Die benötigten Bilddateien und unsere eigenen Auswertungen (Excel-Dateien) können Sie hier einzeln (siehe unten) oder als ZIP-Archive auf der Startseite der Unterrichtseinheit herunterladen. Der Erfolg einer Auswertung hängt von der Wahl der Linie in der Bilddatei eines Spektrums ab, längs der das Intensitätsprofil ermittelt wird. Wir empfehlen folgende Anfangs- und Endpunkte für die Profillinien (die vorgeschlagenen Profile sind natürlich nicht die einzig möglichen): Katzenaugennebel (NGC 6543) (X1; Y1) = (1208, 1301) bis (X2; Y2) = (2248; 1375) Eskimonebel (NGC 2392) (X1 ;Y1) = (1265; 1415) bis (X2; Y2) = (2210; 1515) Ringnebel (M 57) (X1; Y1) = (1220; 1260) bis (X2; Y2) = (2185; 1330) Asymmetrische Spektrallinien Bei der Aufnahme der Spektren von planetarischen Nebeln wurde der mit 50 Mikrometern breiteste der drei DADOS-Spalte verwendet. Ungenauigkeiten bei der Nachführung des Teleskops führen bei sehr hellen Spektrallinien zu Asymmetrien. Abb. 12 zeigt am Beispiel der unsymmetrischen OIII-Linie bei 495,6 Nanometern im Spektrum des Katzenaugennebels (NGC 6543), wie man den "Linienschwerpunkt" dennoch recht genau ermitteln kann: Man druckt den fraglichen Teil des Spektrums aus und bestimmt durch Nachmessen die Linienbreiten bei verschiedenen Intensitäten (rote Linien in Abb. 12). Das arithmetische Mittel der Pixelnummern bei den Linienmitten liefert die Pixelnummer des Linienschwerpunkts, die dann in die Auswertung eingeht. Die Excel-Datei "NGC6543_komplettauswertung.xls" (siehe unten) enthält bereits Profile wie in Abb. 12 für die drei hellsten Spektrallinien. Vereinfachtes Auswertungsverfahren Das hier am Beispiel des Eskimonebels (NGC 2392) vorgestellte Kalibrierungsverfahren setzt die Existenz der Spektrallinien der Balmerserie des Wasserstoffs im Nebelspektrum voraus und nutzt diese (in jedem galaktischen Gasnebel vorhandenen Spektrallinien) als Bezugswellenlängen. Es kommt daher ohne den zeitaufwändigen Vorgang der Kalibrierung auf der Basis des Energiesparlampenspektrums aus. Im Vergleich zu dem für den Orionnebel (M 42) beschriebenen Verfahren ist es methodisch jedoch weniger exakt. Informationen zum Nebel Der Katzenaugennebel (NGC 6543) befindet sich im Sternbild Drache. Verglichen mit fast allen anderen bekannten planetarischen Nebeln ist er sehr komplex strukturiert. Hochauflösende Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops (Abb. 13) enthüllten außergewöhnliche Strukturen wie Knoten, Jets und bogenartige Merkmale. NGC 6543 wurde am 15. Februar 1786 von Wilhelm Herschel entdeckt. Es war der erste planetarische Nebel, dessen Spektrum im Jahr 1864 untersucht wurde. Der zentrale Stern der Spektralklasse O besitzt eine Oberflächentemperatur von 60.000 Kelvin und bringt die Atome und Ionen des Nebels zum Leuchten. Spektrum des Katzenaugennebels Abb. 14 zeigt das DADOS-Spektrum des Katzenaugennebels zusammen mit dem kontinuierlichen Spektrum des Zentralsterns. Man findet darin die vom Orionnebel her bekannten Linien von Wasserstoff und zweifach ionisiertem Sauerstoff (OIII). Im Unterschied zu den anderen untersuchten planetarischen Nebeln enthält NGC 6543 auch neutrales Helium. Ionisiertes Helium fehlt im Katzenaugennebel. Informationen zum Nebel Der Eskimonebel (NGC 2392) ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Zwillinge. Er ist ungefähr 3.000 Lichtjahre von uns entfernt. Abb. 15 zeigt eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops. Der Nebel ist vor einigen Tausend Jahren entstanden, als der etwa sonnengroße Zentralstern seine äußere Hülle durch eine Eruption abgeworfen hat. Seine Leuchtkraft übertrifft die der Sonne um das 40fache. Der Eskimonebel expandiert in 30 Jahren um etwa eine Bogensekunde. Spektrum des Eskimonebels Das DADOS-Spektrum des Eskimonebels ist in Abb. 16 dargestellt. Dem Linienspektrum des Gasnebels ist das kontinuierliche Spektrum des Zentralsterns überlagert. Am Beispiel des Eskimonebels wird oben ein vereinfachtes Auswertungsverfahren beschrieben, bei dem die Spektrallinien des im Nebel vorhandenen Wasserstoffs als Bezugswellenlängen genutzt werden. Das Verfahren kann natürlich auch auf alle anderen Nebel angewendet werden. Informationen zum Nebel Der Ringnebel (M 57) ist der Überrest eines Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Letztere dehnt sich heute mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 Kilometern pro Sekunde aus. Abb. 17 zeigt eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops. Der scheinbare Durchmesser des Nebels beträgt derzeit zwei Bogenminuten. Bei einer Entfernung von 2.300 Lichtjahren entspricht dies einem absoluten Durchmesser von etwa 1,3 Lichtjahren. Das ringförmige Aussehen des Nebels im Teleskop prägte den Namen "Ringnebel in der Leier". Im Zentrum des Nebels befindet sich ein weißer Zwergstern mit einer Oberflächentemperatur in der Größenordnung von 100.000 Kelvin. Spektrum des Ringnebels Im Spektrum von M 57 (Abb. 18), aber auch in dem des Katzenaugennebels (Abb. 14), erkennt man neben den beschrifteten Emissionslinien des Nebels zahlreiche weitere Linien. Diese können nicht von den Nebeln stammen, denn ihre Form lässt erkennen, dass ihr Licht jeweils den gesamten Spalt ausgeleuchtet hat. Es handelt sich hierbei um das Spektrum der Lichtverschmutzung, also der Aufhellung des Nachthimmels durch künstliche Beleuchtung. Am meisten fallen die blaue und die grüne Linie der weit verbreiteten Quecksilberlampen auf, wobei die blaue Linie fast mit der H-gamma-Linie zusammenfällt. Temperaturverteilung im Ringnebel Das Spektrum des Ringnebels M 57 zeigt eine weitere Besonderheit (Abb. 18): Die "Breite" der Spektrallinien erscheint an deren oberen und unteren Rändern deutlich größer als im zentralen Bereich. Aus dieser Beobachtung ergeben sich Aussagen über die Temperaturen in verschiedenen Zonen des Nebels. Während der gesamten Belichtungszeit des Spektrums war der Ringnebel, wie in Abb. 18 veranschaulicht, auf den Spektrographenspalt fokussiert. Die sichtbare "Ringform" des Nebels führte deshalb dazu, dass der Spalt inhomogen ausgeleuchtet wurde. In Abb. 18 sind zwei Intensitätsprofile zu sehen, welche längs der hellsten Spektrallinien von Wasserstoff und Sauerstoff gewonnen wurden (gelbe Linien in Abb. 18). Daraus lassen sich Aussagen zur Temperaturverteilung im Nebel ableiten: Wasserstoff Der Wasserstoff ist im inneren Bereich des Nebels fast vollständig ionisiert (Ionisierungsenergie 13.6 eV, siehe Abb. 1. Man beobachtet kaum Licht von Linien der Balmerserie, da diese beim Einelektronensystem Wasserstoff nur im neutralen Zustand entstehen können. Die sichtbare Außenkante des Ringnebels, das heißt der Intensitätsabfall an den äußeren Flanken der Kurve im rechten Diagramm von Abb. 18, beschreibt nicht die Grenze der räumlichen Wasserstoffverteilung, sondern den Bereich, in dem die Temperatur unter etwa 5.000 K sinkt. Die höheren Energieniveaus für Balmer Linien können dann nicht mehr besetzt werden. Sauerstoff Beim Sauerstoff sind die Verhältnisse deutlich komplizierter: Man benötigt 13,6 eV, um vom neutralen OI zum einfach ionisierten OII zu kommen und weitere 35.1 eV, um OII ein weiteres Mal zu OIII zu ionisieren. Zusätzlich sind weitere 5.4 eV erforderlich, um im zweifach ionisierten Sauerstoff OIII den für die Entstehung der Linien bei 500,7 Nanometer und 495.9 Nanometer erforderlichen Energiezustand besetzen zu können. Diese insgesamt 54, 1 eV erhält ein Sauerstoffatom in mindestens drei aufeinander folgenden Prozessen von Photonen aus der Strahlung des Zentralsterns des Nebels. Einfache Schlüsse aus dem Verlauf der Kurve im linken Diagramm von Abb. 18 sind deshalb nicht möglich. Genauigkeit der Messungen Die von uns ermittelten Wellenlängen der Emissionslinien im Orionnebel (siehe Abb. 11 ) weichen von den Literaturwerten nur um einige Zehntel Nanometer ab. Die experimentellen Fehler in den Spektren der planetarischen Nebel (siehe Excel-Dateien bei den Downloadmaterialien) liegen zwischen Null und 1,5 Nanometern. Dies ist damit zu erklären, dass die Spektren der planetarischen Nebel mit dem breitesten der DADOS-Spalte aufgenommen wurden. In den Bilddateien werden die Emissionslinien damit automatisch breiter und bei Nachführfehlern zusätzlich unsymmetrisch. Rauschminderung Schwache Linien, die vom Auge in den Bildern eindeutig erkannt werden, verschwinden in den Intensitätsprofil-Spektren öfter im Rauschen. Wer bereit ist, zur Rauschminderung mehr Aufwand zu betreiben, kann natürlich länger belichten. Man kann auch mehrere parallele Linien durch die Spektren legen und die zugehörigen Intensitätskurven Punkt für Punkt aufsummieren. Damit "simuliert" man eine längere Belichtungszeit. Auf diese Weise sollte das Rauschen drastisch vermindert werden, so dass schwache Linien besser erkennbar werden. Frank Gieseking Planetarische Nebel Teil 1, Sterne und Weltraum, 1983/2, Seite 68-74 Frank Gieseking Planetarische Nebel Teil 3, Sterne und Weltraum, 1983/7, Seite 336-341

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Geheimnisvolle Bäume

Unterrichtseinheit

Warum wird im Wald nicht aufgeräumt? Die scheinbare Unordnung dient vielen Tieren als Lebensgrundlage. Mithilfe einer interaktiven Lerneinheit zur ZDF-Sendung "Löwenzahn" können sich Grundschulkinder Antworten zu dieser ökologischen Frage erarbeiten. Der Wald hat seine eigenen Ordnungsregeln. Vom Blitz getroffene Bäume werden nicht weggeräumt, an manchen Stellen liegen scheinbar vergessene, schon mit Gras oder Moos überwucherte Holzstapel. Dabei handelt es sich nicht um Nachlässigkeiten des Försters, sondern um bewusste Waldpflege, die man Kindern allerdings oft erst bewusst machen muss. Ausgehend von der Löwenzahn-Sendung "Geheimnisvolle Bäume" erfahren Schülerinnen und Schüler, dass totes Holz Lebensgrundlage für viele Waldbewohner ist, ohne die sie nicht existieren könnten. Dabei dient eine interaktive Lerneinheit als Plattform für die Internetrecherche. Von hier aus können die Kinder gezielt Teile der Sendung und kindgemäße Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge anklicken. Verschiedene interaktive Übungen und herkömmliche Arbeitsblätter runden das Angebot ab. Die vorliegende Unterrichtseinheit will in einem multimedialen Ansatz das Wissen der Kinder über den Wald festigen und zusätzlich den Blick auf das vielfältige Leben im Totholz richten. Neben der Recherche im Internet, herkömmlichen Medien wie Arbeitsblättern, Wörterbuch und Lexikon, bietet die professionelle und kindgemäße Bearbeitung des Themas in der Löwenzahn-Sendung "Geheimnisvolle Bäume" des ZDF einen idealen Einstieg. Die Unterrichtseinheit ist allerdings auch ohne die Sendung durchführbar. Die Lernumgebung und der Ablauf des Projekts Hier erfahren Sie mehr über den Aufbau der interaktiven Lernumgebung und erhalten Hinweise zur Planung der Projektarbeit. Arbeitsmaterial zur interaktiven Lernumgebung Auf dieser Seite finden Sie Informationen zu den einzelnen Arbeitsblättern und Hinweise, wie sie im Unterricht eingesetzt werden können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in den Fächern Sachkunde und Deutsch Differenzierte Lernziele erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Video im Internet anschauen und Informationen daraus entnehmen. gezielte Recherchen im Internet durchführen und das World Wide Web als Informationsquelle nutzen. eine interaktive Lerneinheit am Computer bearbeiten und dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung machen. ein interaktives Quiz durchführen. ein interaktives Puzzle lösen. Bilder aus dem Internet ausdrucken. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler sollen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze treffen. sich als Partnerinnen und Partner über die Reihenfolge der Aufgaben einigen. sich gegenseitig helfen. Eine Schnitzeljagd im Bärstädter Wald! Fritz Fuchs legt die Spur und ist schnell auf Abwegen: Die alte Eiche da, sieht doch aus wie eine knorrige Hexe. Und dieser alte Baumstumpf - nee, "tot" ist der nun wirklich nicht. Hinter seiner Borke krabbeln und surren viele kleine Lebewesen. Und auch große Tiere spürt Fritz auf; Waschbär und Wildkatze leben im Unterholz und finden dort Unterschlupf und Versteck. Thema Geheimnisvolle Bäume Autorin Margret Datz Fächer Sachunterricht, Deutsch, Kunst Zielgruppe Klasse 3-4 Zeitraum eine Woche Technische Voraussetzungen Computerraum / Medienecke mit Internetanschluss, Computer mit Soundkarte, Kopfhörer, Real Player oder Windows Media Player Erforderliche Vorkenntnisse Genereller Umgang mit dem Computer, Erfahrungen im Bereich der offenen Unterrichtsformen Planung Verlaufsplan "Geheimnisvolle Bäume" Die Schülerinnen und Schüler sollen die verschiedenen Teile des Baumes kennen lernen oder wiederholen. Blätter den richtigen Bäumen zuordnen. einige Borken oder Rinden den richtigen Bäumen zuordnen. erfahren, wie man das Alter von Bäumen bestimmt. einen Baum-Steckbrief erstellen. erfahren, dass durch Zersetzung alter Bäume neues Leben entsteht. einige Totholz-Bewohner kennen lernen den Steckbrief eines Mitbewohners im Totholz erstellen erfahren, dass viele Tiere den Baum als Nahrungsquelle und Schutz brauchen. Die Schülerinnen und Schüler sollen das Gedicht "Ginkgo Biloba" von Goethe kennen lernen. sich über Goethe informieren. zusammengesetzte Adjektive und Verben suchen. eine Baum-Geschichte schreiben. Verben von der Grundform in die dritte Person Singular und Plural übertragen. bei Ortsangaben die richtigen Artikel ergänzen. Abbildungen den richtigen Text zuordnen. Abbildungen ergänzen. Wortsuchrätsel lösen. eine Tabelle ergänzen. Überreste alter und kranker Bäume oder von Blitz und Sturm entwurzelte Stämme sind nicht Müll, der entsorgt werden muss, sondern die Grundlage für neues Leben und eine Gewähr für guten Humusboden. In dieses Totholz ziehen neue Bewohner ein. Es wird besiedelt von Millionen von Gliedertieren wie Käfern, Asseln, Spinnen und Springschwänzen zusammen mit Pilzen und Bakterien. Für sie ist das alte Holz Lebensraum und Nahrungsquelle. Sie zersetzen es und fügen es so wieder dem Nährstoffkreislauf des Waldes zu. Ein gewaltiger mechanischer und biochemischer Prozess setzt ein und Schritt für Schritt wird aus totem Gehölz humusreicher Waldboden, auf dem wieder neues Leben entstehen kann. Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgemäßer Seiten, die Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Hier wird als Einstieg ins Thema auf die ZDF-Sendung "Geheimnisvolle Bäume" aus der Reihe "Löwenzahn" zurückgegriffen. Für Kinder verständlich vermittelt sie wissenschaftliche und technische Fakten und hat außerdem hohen Unterhaltungswert, so dass mit Spaß gelernt werden kann. Die Unterrichtseinheit ist aber so konzipiert, dass sie auch ohne die vollständige Sendung durchgeführt werden kann, falls die Ausstrahlung verpasst wurde. Die vorliegende interaktive Lerneinheit leitet die Kinder von einer Aufgabe zur nächsten und verweist dabei auf die zugehörigen Arbeitsmaterial . Neben der Eingangsseite besteht die Lerneinheit aus vier weiteren Hauptseiten (Bäume / Mitbewohner / Sprache / Dies und das), vier intern verlinkten Seiten (Informationen und Fotos, Quiz zur Sendung, Memo) und 40 externen Links. Die internen Links können auch offline bearbeitet werden. Partnerarbeit halbiert die Wartezeit Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen von der Anzahl der jeweils vorhandenen Computer-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Als sinnvoll hat sich auf jeden Fall Partnerarbeit erwiesen. Auf diesem Weg lässt sich die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbieren und die Paare können sich gegenseitig unterstützen. Als zusätzliches Angebot kann die Lehrkraft weitere Arbeitsblätter zur Verfügung stellen, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen. Die Schülerinnen und Schüler können zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen oder weitere Aufgaben zu zusammengesetzten Adjektiven und Verben lösen. Fachunterricht oder übergreifender Ansatz Die Unterrichtseinheit ist fächerübergreifend angelegt. Als Fachlehrerin oder Fachlehrer haben Sie aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und das Fach Deutsch auszuklammern, wenn der fächerübergreifende Ansatz aus stundenplantechnischen Gründen nicht oder nur sehr schwer durchführbar ist. Vorschläge der Kinder aufgreifen Wichtig ist außerdem die Organisation des Unterrichtsablaufs. Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle Schülerinnen und Schüler 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). Computer-Experten lösen Probleme Es hat sich zudem bewährt, "Computer-Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium angesprochen werden sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständig arbeiten. 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. Erfolgskontrolle Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und vom Lehrer überprüft werden kann. Nicht für alle Aufgaben der interaktiven Lernumgebung sind Arbeitsblätter nötig. Das Baum-Puzzle dient zur Entspannung zwischendurch, falls Computer-Plätze frei sind, oder am Ende der Arbeit. Außerdem gibt es hier eine Anleitung zum Bau eines Borken-Bootes und ein Quiz zur Sendung. Schließlich können sich die Kinder noch die in der "Löwenzahn"-Sendung erwähnte 1000-jährige Eiche aus Ivenack ansehen. Eine Schnitzeljagd im Bärstädter Wald! Fritz Fuchs legt die Spur und ist schnell auf Abwegen: Die alte Eiche da, sieht doch aus wie eine knorrige Hexe. Und dieser alte Baumstumpf - nee, "tot" ist der nun wirklich nicht. Hinter einer Borke krabbeln und surren viele kleine Lebewesen. Und auch größere Tiere spürt Fritz auf; Waschbär und Wildkatze leben im Unterholz und finden dort Unterschlupf und Versteck.

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Schwarze Löcher – rätselhafte Phänomene in den Tiefen des Universums

Unterrichtseinheit

Mit der Verleihung des Physik-Nobelpreises 2020 für den Nachweis der Existenz des supermassereichen Schwarzen Loches Sagittarius A* im Zentrum der Milchstraße an Reinhard Genzel, Andrea Ghez und Roger Penrose rückte die extrem aufwendige Erforschung des Universums einmal mehr in den Fokus der Öffentlichkeit. Die vorliegende Unterrichtseinheit hat zum Ziel, Schülerinnen und Schülern der gymnasialen Oberstufe ein schwieriges und sehr komplexes Thema – ohne die im Detail dafür notwendige, aber im Schulunterricht nicht mögliche höhere Mathematik – näherzubringen. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden. Die Erkenntnisse von Albert Einstein, die er mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) im Jahr 1915 veröffentlichte, hatten die Existenz Schwarzer Löcher als natürliche Konsequenz der Raum-Zeit-Krümmung prognostiziert. Der laut der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften bisher überzeugendste Beweis für ein superschweres Schwarzes Loch mit einer Masse von rund vier Millionen Sonnenmassen im Zentrum der Milchstraße war die Bestätigung für jahrzehntelange akribische Forschung und Auswertung immenser Datenmengen mit den heute den Astrophysikern zur Verfügung stehenden technischen Möglichkeiten. Der im Laufe von Milliarden von Jahren entstandene heute bekannte Kosmos hat aufgrund seiner ständig fortschreitenden Ausdehnung eine Größe von 1023 km überschritten und enthält Milliarden von Galaxien und Sternen. Den Lernenden wird zunächst mithilfe von Animationen, erläuternden Videos und Schaubildern die Entwicklung von Sternen und deren weiterer Verlauf in ihrem Lebenszyklus vorgestellt. So anschaulich wie möglich werden dann die Vorgänge besprochen, die ein Riesenstern auf seinem Weg über eine Supernova hin zum Schwarzen Loch nimmt. Die nur eingeschränkt zu verstehenden Fakten der ART Einsteins werden mithilfe von Videos und Animationen verständlich gemacht, bevor mit den Möglichkeiten der gymnasialen Oberstufenmathematik Begriffe wie Ereignishorizont und Schwarzschild-Radius eingeführt und hergeleitet werden. Der Nachweis von Schwarzen Löchern am Beispiel von Sagittarius A* wird anhand von Schaubildern im Arbeitsblatt 2 vorgestellt, erläutert und durch Berechnungen (Übungsaufgaben) verfestigt. Zudem wird die Bedeutung von Gravitationswellen und deren Messung als weiterer Nachweis für Schwarze Löcher besprochen. Diese Unterrichtseinheit ist in Zusammenarbeit mit dem Kuratorium für die Tagungen der Nobelpreisträger in Lindau entstanden, das mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Forschung Schülerinnen und Schülern, Studierenden sowie dem wissenschaftlichen Nachwuchs näherbringen möchte. Die Unterrichtseinheit ergänzt dabei das Materialangebot der Mediathek der Lindauer Nobelpreisträgertagungen um konkrete Umsetzungsvorschläge für die Unterrichtspraxis in den Sekundarstufen. Weitere Unterrichtseinheiten aus diesem Projekt finden Sie im Themendossier Die Forschung der Nobelpreisträger im Unterricht . Schwarze Löcher – rätselhafte Phänomene in den Tiefen des Universums Schwarze Löcher gehören noch immer zu den größten Rätseln des Universums, wenngleich ihre Existenz mit weltweit verbundenen Teleskopen immer besser nachgewiesen werden kann – wie etwa im Jahr 2019 durch eine radioteleskopische Aufnahme des mit 6,6 Milliarden Sonnenmassen gigantischen Schwarzen Loches M87* im Zentrum der Galaxie M87. Man weiß heute, dass Schwarze Löcher aus dem Tod eines Riesensterns entstehen können. Man vermutet Milliarden davon im Universum und es stellen sich Fragen: Was passiert genau in den Schwarzen Löchern? Wieviel Materie können Schwarze Löcher verschlingen? Wird unser Universum eines Tages komplett von Schwarzen Löchern verschlungen? Haben Schwarze Löcher Auswirkungen auf unser irdisches Leben? Wie verändern Schwarze Löcher das Universum? Handelt es sich bei allen dunklen Himmelskörpern um Schwarze Löcher? Neue Theorien tauchen auf, die mit naturwissenschaftlichen Methoden untersucht werden müssen, ob sie denn schlüssig sind und somit einen weiteren Schritt nach vorne bedeuten oder wieder verworfen werden müssen. Undurchschaubare Schwarze Löcher und ihre Wirkungen auf Raum und Zeit werden noch lange Ansporn sein für kreative Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und ihren Forschungsdrang! Vorkenntnisse Wichtig für ein grobes Verständnis sind das Newton'sche Gravitationsgesetz sowie die Kepler'schen Gesetze. Beide sollten im Rahmen des gymnasialen Physikunterrichts hinreichend besprochen sein, damit zum einen die mathematisch gut nachvollziehbaren Berechnungen zum Ereignishorizont und dem Schwarzschild-Radius durchgeführt werden können und zum anderen die daraus resultierenden Berechnungen zur Größe und Masse von Schwarzen Löchern. Didaktische und methodische Analyse Schwarze Löcher waren bis in die späten 1960er Jahre nur für Mathematikerinnen und Mathematiker sowie theoretische Physikerinnen und Physiker von Bedeutung, weil kein Weg zu ihrer Beobachtung vorstellbar schien. Zudem hielt man es für unwahrscheinlich, dass es Objekte mit einer derart unvorstellbar großen Dichte geben könnte. Auch der Name "black hole" oder "Schwarzes Loch" wurde erst Ende der 1960er Jahre geprägt. Zu einem Umdenken kam es, als erste astronomische Objekte im Röntgenlicht sowie ein extremer Strahlungsausstoß sogenannter Quasare nachgewiesen werden konnte. Der britische Physiker Stephen Hawking (1942–2018) konnte in den 1980er Jahren zeigen, dass in der Umgebung verschiedener Schwarzer Löcher physikalische Effekte auftreten konnten, bei denen Strahlung nach außen abgegeben werden kann – völlig widersprüchlich zum ursprünglichen Bild des Schwarzen Loches. Bis in die 1990er Jahre konnten einige Kandidaten für stellare Schwarze Löcher von nur wenigen Sonnenmassen in Doppelsternsystemen gefunden werden – ein Nachweis für supermassive Schwarze Löcher im Zentrum vieler Galaxien stand noch aus. Dies war der Auslöser für den Astrophysiker Reinhard Genzel und die Astrophysikerin Andrea Ghez, das Zentrum unserer Milchstraße genau zu untersuchen. In jahrelangen Forschungen fanden sie – übereinstimmend – die Bahnen mehrerer Sterne, die sich auf elliptischen Bahnen um ein Zentrum drehen. Als besonders interessant stellte sich der innerste Stern, mit S2 bezeichnet, heraus. Er brauchte nur 16 Jahre für einen Umlauf; die von den Forschenden beobachteten Bahnparameter ließen nur einen Schluss zu – im Zentrum unserer Milchstraße muss sich ein supermassereiches Schwarzes Loch (Sagittarius A*) mit einer Masse von rund vier Millionen Sonnenmassen befinden. Der mithilfe von weltweit zusammengeschlossenen riesigen Teleskopen gefundene Nachweis ist ein Meilenstein der Astrophysik und hat durch die Verleihung des Nobelpreises für Physik im Jahr 2020 für weltweites Aufsehen gesorgt. Noch nicht völlig eindeutig ist, welche Rolle die Schwarzen Löcher in der Kosmologie einnehmen. Ein großes Problem ist, wie Schwarze Löcher so schnell entstehen und in so kurzer Zeit solche gigantischen Materiemengen ansammeln konnten. Sind die supermassereichen Schwarzen Löcher vielleicht die "Geburtshelfer" für Galaxien? Viele Fragen, die auf Antworten warten. Die hinter all diesen Fragen und bisherigen Erkenntnissen steckende Physik ist aufgrund der dafür notwendigen Mathematik äußerst kompliziert und im gymnasialen Unterricht nicht anwendbar. Dennoch ist die Allgemeine Relativitätstheorie eine Theorie der klassischen Physik und macht es möglich, mit Gesetzmäßigkeiten wie dem Gravitationsgesetz von Newton und den Kepler'schen Gesetzen Berechnungen durchzuführen und damit ein grobes, aber ausreichendes Verständnis für den Aufbau und die Funktion Schwarzer Löcher zu erhalten. Zudem können durch relativ einfache Gleichungen die Schwarzschild-Radien für die Sonne und die Erde berechnen werden – die geringen Beträge zeigen uns, welche unvorstellbaren Kräfte herrschen müssten, damit auch diese beiden Himmelskörper zu Schwarzen Löchern zusammengekrümmt würden. Am Beispiel von Sagittarius A* kann man schließlich nachvollziehen, welche Größen und Massen sich für Schwarze Löcher ergeben können, wenn man das Sonnensystem verlässt und in das 26.000 Lichtjahre entfernte Zentrum der Milchstraße vorstößt. Die genannten Beispiele und Berechnungen zeigen den Lernenden unter anderem, um welche Größenordnungen es geht, wenn man vom Universum spricht. Schülerinnen und Schüler sollen mit dieser Unterrichtseinheit zu Schwarzen Löchern auch animiert werden, darüber nachzudenken, welche Rolle wir Menschen auf unserer Erde in diesem gigantischen Kosmos spielen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Entstehung, Aufbau und Wirkungsweise von Schwarzen Löchern beschreiben. kennen die Forschungsarbeit der beteiligten Astrophysiker, die zum Nachweis eines Schwarzen Loches geführt haben. können die physikalischen Gesetzmäßigkeiten Schwarzer Löcher herleiten und entsprechende Berechnungen ausführen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbstständig Fakten und Hintergründe im Internet. können die Sachinhalte von Videos, Clips und Apps auf ihre Richtigkeit überprüfen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. müssen sich mit den Ergebnissen anderer Gruppen auseinandersetzen und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben eine gewisse Fachkompetenz, um mit anderen Lernenden, Eltern, Freundinnen und Freunden diskutieren zu können.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Fehlfarben und Fehldrucke: Experimentierfeld Drucker

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit zeigt unterschiedliche Ansätze, den Drucker als gestalterisches Element in den künstlerischen Prozess experimentell einzubeziehen.Wer kennt sie nicht, die ausgemusterten Drucker, die zu schade zum Wegwerfen (irgendwie funktionieren sie ja doch noch), aber zu unpräzise zum Einsetzen sind (so gut ist das Druckbild dann auch wieder nicht). Oft fristen sie ihr Dasein in kleinen Kammern, bis ihre größer werdende Zahl eine Entsorgung unabdingbar macht. Im Seminar "Fotografie und Inszenierung" an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg untersuchten Studierende unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten "in die Jahre gekommener" Drucker. Der Drucker diente dabei nicht als reproduzierendes Ausgabemedium im konventionellen Sinne. Er rückte vielmehr produktiv in den Mittelpunkt der Gestaltung.Ziel der Druckerexperimente ist, generelle Erwartungen an Funktionsweisen von Medien und ästhetischen Standards zu hinterfragen und zu reflektieren. Eigentlich gewohnte Arbeitsweisen sollen im künstlerischen Prozess aufgebrochen und ungewöhnliche Strategien entwickelt werden. Nicht Akzeptanz ist gefragt, sondern Intervention. Möglicherweise versuchen gerade jüngere Kinder ganz intuitiv und stärker als Erwachsene die Grenzen der technischen Medien zu überschreiten, weil sie (noch) keinen Respekt vor dem Medium haben. So konnte zum Beispiel bei einem am Computer malenden Kind beobachtet werden, dass es der starren Menüführung und Bildschirmaufteilung scheinbar individuelle und chaotisch verlaufende Kreiskritzel entgegensetzte. Mögliche Vorgehensweisen Auf dieser Seite werden einige Möglichkeiten zur Erstellung von Fehldrucken und Fehlfarben vorgestellt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler werden offen für experimentelle Herangehensweisen. lassen sich auf unerwartete und zufällige Prozesse ein. lernen, die Kontrolle im bildnerischen Prozess abgeben zu können. thematisieren Stereotype, Klischees und Denkmuster erkennen und sie im gestalterischen Prozess (Beispiel: Drucker müssen sauber, schnell, exakt und so "neutral" wie möglich das Bildschirmbild wiedergeben. Der Drucker darf keine eigene Handschrift erkennen lassen.). erkennen die Struktur und Systematik von Bildstörungen und technische Fehlfunktionen als Basis für künstlerische Prozesse und entwickeln sie weiter. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erhalten vertiefende Einblicke in die Hard- und Software des Druckers und verschiedener Druckmaterialien (Schnittstelle/Interface: Digitalkamera, Computer, Drucker). können durch das Zusammenführen und Gegenüberstellen mindestens zweier Medien die jeweiligen medialen Charakteristika erarbeiten und vergleichend herausstellen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können sich gegenseitig Hilfestellungen geben, da manche Arbeitsprozesse nur zu zweit ausgeführt werden. Boysen-Stern- und Cross-Over-Verfahren Gerade die "Fremdheit", die von der genuin "nicht-kunstpädagogisch" beziehungsweise "nicht-künstlerisch" angelegten Hard- und Software ausgeht, hat bereits zu wichtigen und impulsgebenden Perspektiven in der Kunstpädagogik und der Kunst geführt. Hierzu zählt zum Beispiel die bewusst "falsche" Bedienung der Geräte, was von Boysen-Stern als kreatives "Gegen-den-Strich-Bürsten" bezeichnet wird. Auch Cross-Over-Verfahren, bei denen zwischen analogen und digitalen Verfahren hin und her "geswitcht" wird oder programmierbare Elemente in Form von Objekten haptisch und akustisch greifbar gemacht werden zählen hierzu. Irritationsästhetik Die sogenannte "Irritationsästhetik" eröffnet viele Ansätze, "dysfunktional" in die technischen Strukturen einzugreifen und "Bildstörungen" hervorzurufen. Vom Drucker wird im Allgemeinen erwartet, dass er einen Druckbefehl vorschriftsmäßig ausführt. Er gilt als ein Gerät, das die individuelle Handschrift (sofern diese beim Gestalten am Computer überhaupt zum Vorschein kommen kann und darf), vollständig nivelliert. Nach einer frühen Auffassung von Herbert W. Franke sind alle Ausgabegeräte vom Computer abhängig, denn sie sind ihm "als der steuernden Instanz untergeordnet". Der Computerausdruck sollte mithin das Bildschirmbild direkt widerspiegeln. Ausgangspunkt: Fotografische Arbeiten Als Ausgangspunkt für den experimentellen Einsatz des Druckers dienen fotografische Arbeiten (unter anderem Fotogramme, digitale Fotografien). Dabei wird das Druckgerät, das als so genannte "letzte Instanz" eines technischen Vorgangs normalerweise nicht mehr angehalten wird, zum Teil extrem in seinen "natürlichen" Abläufen gestört. Erste Möglickeit: "Verschmieren" Beim Einsatz von verschiedenen, eigentlich nicht zum drucken geeigneten Folien wird das an den Drucker ausgegebene Bild dergestalt "verschmiert", dass Monitorbild und Bildschirmbild völlig unterschiedlich sind. Der Drucker wird dabei derart eingesetzt, dass nur in etwa - im Sinne des gelenkten Zufalls - gesteuert werden kann, wie und was gedruckt wird. Das streng Lineare der ursprünglich konzipierten Fotogrammserie wird aufgelöst und ineinander verwoben. Während man solche Verzerrungen und "Schlieren" auch am Computer mit einer speziellen Software simulieren kann, wie dies beispielsweise der Berliner Künstler Marc Brandenburg bei seinen Fotografien durchführt, sind die vom Drucker verursachten Schlieren einmalig und nicht wiederholbar. Als Ergebnis erhält man Unikate (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken). Zweite Möglichkeit: "Übereinander drucken" Bei diesen Beispielen werden in einer strengen Abfolge unterschiedliche Zahlen im Druckmenü eingegeben und das Papier (zum Teil mit der beschrifteten Rückseite) wiederholt in den Drucker eingelegt und bedruckt. Die ursprünglich linear konzipierte Fotogrammreihe wird immer wieder um einen bestimmten Betrag versetzt übereinander gedruckt, wobei das Papier an den häufig bedruckten Stellen zu reißendrohen kann. Im Druck überlagern sich die Muster und bekommen beinahe konstruktivistische Züge. Bei Eingabe der gleichen Zahlen im Druckmenü, kann man immer wieder das gleiche Bild erhalten (siehe Abb. 2). Dritte Möglichkeit: Unschärfe Eine Fotosequenz in Anlehnung an die Arbeiten von Anna und Bernhard Blume - vor allem in Bezug auf die Werke mit Unschärfen - wurde zunächst digital bearbeitet und schließlich ausgedruckt. Um die Unschärfe noch zu erhöhen, wurde das Papier während des Ausdruckens zeitweise einfach mit den Händen festgehalten, so dass es zu nicht vorhersehbaren farblichen Überlagerungen und Dopplungen beim Drucken kam. Die Ergebnisse sind Unikate (siehe Abb. 3). Vierte Möglichkeit: Stilleben In dieser Arbeit ist der Drucker Teil eines modernen Medien-Stilllebens, das bei genauerer Betrachtung allerdings gar nicht so still ist, denn das Druckerpapier, das normalerweise sehr gerichtet den Drucker verlässt, entwickelt ein geisterhaftes Eigenleben. Der Drucker spuckt das Papier nicht aus. Es spukt vielmehr. Erreicht werden diese Fotosequenzen mit Langzeitbelichtung und einem gut eingespielten Team: Während eine Person die Papiere gezielt in die aufgebaute Szenerie wirft muss eine andere im selben Augenblick mit der Kamera aufnehmen. In diesem Beispiel wurden die einzelnen Fotografien zu einer Art Stummfilm zusammenmontiert, mit Musik unterlegt und mit Schrifttafeln versehen (siehe Abb. 4). Weitere Möglichkeiten An den hin und her fahrenden Druckkopf können andere Malwerkzeuge wie Pinsel oder Filzstifte befestigt werden oder aber das kinetische Potential des Druckkopfes wird als eine Art Motor genutzt, der eine weitere Maschinerie in Bewegung und Schwingung versetzt. Gefaltete, zerrissene und zerknüllte Papiere oder aber Emulsionen, die auf das zu bedruckende Papier oder anders geartete Trägermaterialien aufgetragen werden, können zu kaum vorhersehbaren Ergebnissen führen. Bertram Bartl Kreativer Umgang mit Peripheriegeräten des PCs. Kunst und Unterricht, Heft 262, Seite 11 bis 12. Hans-Jürgen Boysen-Stern Tinguely - digital gewandelt. Kunst und Unterricht Heft 262, Seite 31. Sara Burkhardt Netz, Kunst, Unterricht. Künstlerische Strategien im Netz und kunstpädagogisches Handeln. München (kopaed) 2007. Karin Guminski Kunst am Computer. Ästhetik, Bildtheorie und Praxis des Computerbildes. Berlin (Reimer) 2002. Johannes Kirschenmann Irritationsästhetik in der Medienbildung. Kunst und Unterricht, Heft 257/2001, Seite 38 bis 43. Anja Mohr Videogestützte Beobachtungen bildnerisch-ästhetischer Prozesse. Die Entstehung einer Kritzelzeichnung am Computer. In: Georg Peez (Hg.) Fallforschung in der Kunstpädagogik. Ein Handbuch qualitativer Empirie für Studium, Praktikum und Unterricht. Baltmannsweiler (Schneider) 2007, Seite 131 bis 141. Daniela Reimann Ästhetisch-informatische Medienbildung mit Kindern und Jugendlichen. Grundlagen, Szenarien und Empfehlungen für Gestaltungsprozesse in Mixed Reality-Lernräumen. Oberhausen: Athena, 2006. Daniel Völzke Die Nacht aus Blei. Monopol Nr. 11/2008, Seite 44 bis 56.

  • Kunst / Kultur
  • Sekundarstufe I
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