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In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Nuklearwaffen lernen die Schülerinnen und Schüler die Funktionsweise von Kernspaltungs- und Wasserstoffbomben kennen. Ausgehend von der Darlegung der Entwicklungen nach der Entdeckung der Kernspaltung im Jahr 1938, recherchieren die Lernenden eigenständig zum Aufbau und zur Funktionsweise einer Plutoniumbombe sowie einer Wasserstoffbombe. Ziel der Einheit ist ebenso das Überblicken kurz- und langfristiger Folgen und Auswirkungen nach Atombombenabwürfen.Das Wissen um die Vorgänge der friedlichen Nutzung der Kernenergie durch kontrollierte Kernspaltung beziehungsweise Kernfusion im Vergleich zur unkontrollierten Energiefreisetzung in Millionstel Sekunden sind für die Lernenden von entscheidender Bedeutung bei der Bewertung der friedlichen Energiegewinnung und der gleichzeitig möglichen militärischen Nutzung mit den daraus resultierenden verheerenden Zerstörungen und über Generationen andauernden gesundheitlichen Folgen für die betroffenen Menschen. Die Möglichkeiten der militärischen Nutzung der Energiefreisetzung durch Kernwaffen sind leider auch in der heutigen Welt denkbar; umso wichtiger ist es, genau Bescheid zu wissen über Bau- und Funktionsweise solcher Massenvernichtungswaffen und deren Auswirkungen für die Menschheit - sollte es zu einer Anwendung kommen. Nuklearwaffen als Thema im Physik-Unterricht Die Unterrichtseinheit zum Thema Nuklearwaffen beschäftigt sich mit einer Entwicklung, die nach der Entdeckung der Kernspaltung im Jahr 1938 so nicht vorhersehbar war. Unter dem Decknamen "Manhattan-Projekt" wurde ab dem Jahr 1942 in der Wüste von Nevada die Kernspaltungsatombombe entwickelt. Mit dem Abwurf der ersten Uranbombe (Bezeichnung Little Boy) kurz vor dem Ende des Zweiten Weltkrieges am 6. August 1945 auf die japanische Stadt Hiroshima und dem drei Tage später folgenden Abwurf der ersten Plutonium-Atombombe (Bezeichnung Fat Man) erreichte diese Entwicklung ihren unrühmlichen Höhepunkt, der 300 000 Tote und eine völlig verwüstete und radioaktiv verseuchte Umgebung hinterließ. Die Entwicklung von Kernspaltungsatombomben war nur der erste Schritt, denn das verstärkte Wissen um die Möglichkeiten der Kernfusion hatte schnell zur Folge, dass auch die Wasserstoff-Bombe entwickelt wurde, deren Energiefreisetzung in schier unvorstellbare Dimensionen vordringen sollte. Das Wissen um die Vorgänge der friedlichen Nutzung der Kernenergie durch kontrollierte Kernspaltung beziehungsweise Kernfusion im Vergleich zur unkontrollierten Energiefreisetzung in Millionstel Sekunden sind für die Lernenden von entscheidender Bedeutung bei der Bewertung der friedlichen Energiegewinnung und der gleichzeitig möglichen militärischen Nutzung mit den daraus resultierenden verheerenden Zerstörungen und über Generationen andauernden gesundheitlichen Folgen für die betroffenen Menschen. Vorkenntnisse Grobe Vorkenntnisse von Lernenden können in gewisser Weise vorausgesetzt werden, da die Thematik in den verschiedensten Medien immer wieder aufbereitet wird. Konkrete Kenntnisse sind jedoch nur eingeschränkt zu erwarten, weil das physikalische Wissen zu Aufbau und Funktion von Atomwaffen kaum bekannt ist. Didaktische Analyse Radioaktive Strahlung als Folge von radioaktivem Fallout nach Kernwaffentests dürfte die Lernenden sehr interessieren, weil der gesundheitliche Aspekt im Vordergrund steht. Die intensive Auseinandersetzung mit dem Thema setzt aber viel konkretes Wissen voraus, um die Gefahren richtig einschätzen zu können. Bei der Behandlung dieses sensiblen Themas muss man darauf achten, dass nur das Wissen um die genauen Abläufe bei der unkontrollierten Kernenergie-Freisetzung die Voraussetzung bietet, bei der Diskussion um das Für und Wider solcher Waffen mitreden zu können. Im Unterricht sollte der Diskussion ausreichend Zeit gegeben werden. Lehrkräfte müssen deshalb gut präpariert sein, um auf kritische Fragen sachkompetent eingehen und antworten zu können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen, wie Kernspaltungs- und Wasserstoffbomben prinzipiell funktionieren. können zum besseren Verstehen der Zusammenhänge Übungsaufgaben zu den unterschiedlichen Nuklearwaffen lösen. kennen die kurz- und langfristigen Folgen und Auswirkungen nach Atombombenabwürfen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare zu Nuklearwaffen im Internet. können die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin überprüfen und entnehmen den unterschiedlichen Formaten sinnvolle Sachinformationen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen ihrer Mitschülerinnen und Mitschüler auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern, Freunden wertfrei diskutieren zu können.

In der Unterrichtseinheit "Umgang mit Geld: Was kostet das Leben?" ermitteln die Lernenden die Kosten des täglichen Lebens, betrachten Kreditangebote in der Werbung kritisch und hinterfragen ihren eigenen Bezug zu Taschengeld, Shoppen und Konsum."Du musst gute Noten haben, damit du später einen guten Beruf bekommst und gutes Geld verdienst." Ja, aber wofür? Was kostet denn wie viel und wie viel muss ich verdienen, um die Miete zu bezahlen, auch mal im Restaurant zu essen oder gute neue Turnschuhe kaufen zu können? Was kostet eigentlich das Leben? Was brauche ich wirklich und was ist Luxus? In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit ihrem Umgang mit Geld und recherchieren die Kosten des täglichen Lebens – nicht nur zum Shoppen vor Weihnachten oder zur Finanzierung des neuesten Handys. Sie betrachten dabei Slogans und Kreditangebote der Werbung sowie Konsumfallen kritisch und stellen Regeln für den richtigen Umgang mit Geld auf. Der in den Medien oft vermittelte Eindruck, es sei ganz normal, durch einen Kredit den persönlichen Lebensstil mit Shoppen zu finanzieren, wird mit diesem Unterrichtsmaterial für den Unterricht in Politik oder SoWi hinterfragt. Die Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufen sollen auf diese Weise ein besseres Verständnis für Geld und Zinsen entwickeln, um Lockrufen der Werbung zu widerstehen, Kaufentscheidungen gezielt zu treffen und die Kosten des Alltags angemessen einschätzen zu können. Je nach Klassenstufe und Schwerpunktsetzung können dabei im Unterricht auch die Themen Sparen, Altersvorsorge und Altersarmut Berücksichtigung finden. Das Thema "Umgang mit Geld: Was kostet das Leben?" im Unterricht Welche Kosten im Alltag notwendig sind und welches Geld durch den Verzicht auf überflüssigen Konsum eingespart werden könnte, erfahren die Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit im Fach SoWi oder Politik der Sekundarstufe I. Um Kreditangebote und im Speziellen die Werbungen dafür angemessen zu bewerten, setzen sie sich exemplarisch mit einem Video auseinander und stellen Regeln für den kompetenten Umgang mit Geld auf. Didaktisch-methodische Analyse Bei dieser Unterrichtseinheit geht es nicht nur um die Beschaffung und Auswertung von Wissen zum Thema Geld. Die Schülerinnen und Schüler sollen vielmehr selbst durch Schätzen und Vergleich mit realen Prospekten und Inseraten erfahren, "was das Leben kostet". Sie bewerten selbstständig Kreditangebote und sollen so selbst erkennen, dass ein Kredit für einen besonderen Urlaub oder Shoppen durchaus kritisch zu reflektieren ist. Auf diese Weise erarbeiten die Lernenden in kooperativen Arbeitsphasen selbst Regeln für den Umgang mit Geld und tauschen sich dazu in der Klasse aus. Im Sinne der Schülerorientierung nähern sich die Lernenden dem Thema Kredit zunächst auch über das den Jugendlichen zur Verfügung stehende Taschengeld. Die Schülerinnen und Schüler suchen hier Informationen auf einer vorgegebenen Website und werten diese entsprechend aus. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler schätzen die Kosten des täglichen Lebens. hinterfragen ihr eigenes Konsumverhalten und setzen sich kritisch mit Kreditangeboten auseinander. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entnehmen einer Website gezielt und fragengeleitet die wesentlichen Informationen reflektieren mit der Kreditwerbung ein Video kritisch. entwerfen selbst ein Drehbuch für eine Werbung und drehen ein Video. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln selbst Verhaltensregeln zum kompetenten Umgang mit Geld. arbeiten zielorientiert und konzentriert in der Gruppe. akzeptieren die Sichtweisen der anderen und nehmen ihre Vorschläge mit auf.

In dieser Unterrichtseinheit zum "unsichtbaren Licht" erfahren die Lernenden, dass man Licht als elektromagnetische Welle verstehen kann und dass das Wellenlängenspektrum dieser Strahlung weit über den sichtbaren Bereich hinausgeht. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden. Ausgehend von dem Einstiegsvideo "Licht und Optik II: Was ist Licht? – Das elektromagnetische Spektrum (2019)" werden im ersten Arbeitsblatt schwerpunktmäßig die dem sichtbaren Bereich direkt benachbarten Wellenlängenabschnitte thematisiert, nämlich die Infrarotstrahlung und die UV-Strahlung. Die Lernenden erfahren, dass der Kamerachip ihres Smartphones in der Lage ist, bestimmte IR-Strahlung abzubilden, und lernen die vielfältigen Anwendungen von Infrarotbildern kennen. Bei der UV-Strahlung stehen die schädigenden Wirkungen auf die Haut sowie die Anwendungen der weichen UV-Strahlung (Schwarzlicht) im Vordergrund. Im zweiten Arbeitsblatt wird die Planck'sche Strahlungskurve thematisiert. Eine Computersimulation stellt diese Kurve in Abhängigkeit von der Temperatur des strahlenden Körpers dar und ermöglicht einen anschaulichen und schüleraktivierenden Zugang zum Thema. Die Lernenden erkennen, dass ein glühender, lichtaussendender Körper nur einen Teil seiner Strahlung als sichtbares Licht abgibt. Dieser Anteil hängt von der Temperatur des Strahlers ab. Im dritten Arbeitsblatt geht es dann um alle sieben Strahlungskategorien, die in dem Video erwähnt werden. Diese verschiedenen Wellenbereiche des elektromagnetischen Spektrums spielen in der Astronomie eine extrem wichtige Rolle, denn sie enthalten Informationen über die energetischen Prozesse, die in den Weiten des Universums diese Strahlung freigesetzt hat. 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. Das Thema "unsichtbares Licht" im Unterricht Die Unterrichtseinheit macht die Lernenden mit der Tatsache vertraut, dass der Wellenlängenumfang des elektromagnetischen Spektrums wesentlich größer ist als der des sichtbaren Lichts. Dabei unterscheiden sich die unsichtbaren Spektralbereiche in ihrer physikalischen Natur überhaupt nicht von den sichtbaren. Die Recherchen zur Entstehung und zu Anwendungen des unsichtbaren Lichts berühren viele Gebiete der Physik und Astronomie, was dem Thema eine kontextorientierte und stark motivierende Komponente verleiht. Vorkenntnisse Für die Durchführung dieser Unterrichtseinheit zum unsichtbaren Licht sollten die Grundlagen der Strahlenoptik bereits eingeführt worden sein. Außerdem sollte die spektrale Zerlegung von Licht durch Prismen bereits im Unterricht thematisiert worden sein. Didaktische und methodische Analyse Dass die Sonne außer dem sichtbaren Licht auch Wärmestrahlung und UV-Strahlung abgibt, sollte allgemein bekannt sein. Die Frage, welcher Natur diese Strahlungsarten sind und wie man sich dieser Fragestellung experimentell nähert, ist Gegenstand des ersten Arbeitsblattes. Der Nachweis der Infrarotstrahlung durch den sogenannten Herschel-Versuch beziehungsweise der Nachweis der UV-Strahlung mithilfe fluoreszierender Stoffe lässt sich im Unterricht experimentell durchaus durchführen. Sollten Sie in Ihrer Schule die Zeit und das entsprechende Experimentiermaterial haben, ist es ratsam, diese Möglichkeiten auf jeden Fall zu nutzen. Die Versuche wären dann eine gute Ergänzung zu den historischen Zugängen, die im Arbeitsblatt in Form von Recherche-Aufträgen zugänglich gemacht werden sollen. Ein wichtiges Teillernziel des Arbeitsblattes ist die Erkenntnis, dass die infrarote und die ultraviolette Strahlung von gleicher physikalischer Natur sind wie das sichtbare Licht und sich daher im Spektrum links und rechts vom sichtbaren Teil wiederfinden. Wie ausgeprägt (also wie intensiv) diese Strahlungsanteile bei glühenden Körpern sind, wird im zweiten Arbeitsblatt thematisiert. Die Computersimulation zur Planck-Kurve stellt eine gute Möglichkeit dar, einige wesentliche Aspekte dieser Thematik auf anschaulichem Niveau zu verstehen, ohne auf die Bezüge zur Quantenphysik und weiterführende Fragestellungen eingehen zu müssen. So lässt sich beispielsweise an der Strahlungskurve einer Glühlampe mit einem Blick erkennen, wie wenig der abgegebenen Strahlung in sichtbares Licht verwandelt wird und dass stattdessen der Löwenanteil der Energie in Form von Wärmestrahlung ausgesendet wird. Die seinerzeit auf europäischer Ebene getroffene Entscheidung, die Glühlampe nach und nach aus dem Verkehr zu ziehen, beruht auf einer eindeutigen physikalischen Erkenntnis – auch solche Aspekte sollten im Physik-Unterricht an passender Stelle thematisiert werden. Dass der Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung auf der Wellenlängenskala nach links und nach rechts noch wesentlich weiter ausdehnbar ist, wird im Einstiegsvideo angesprochen und im dritten Arbeitsblatt im Kontext astrophysikalischer Forschung thematisiert. Die Recherche zu den verschiedenen Spektralbereichen kann allerdings leicht ausufern, angesichts der großen Fülle an Informationen, die das Internet zur Verfügung stellt. Daher sollten Sie bereits im Vorfeld die Lernenden darauf hinweisen, nur einige wenige Aspekte, nämlich solche, die den Lernenden besonders wichtig und interessant erscheinen, aufzunehmen. Im Rahmen der anschließenden Sicherungsphase im Plenum sollten Sie dann die unterschiedlichen Ergebnisse sammeln und inhaltlich strukturieren. Es ist klar, dass bei dem gesamten Thema "unsichtbares Licht" Begriffe Verwendung finden, die eigentlich zur Wellenoptik gehören und in der Regel kaum oder gar nicht im Physik-Unterricht der Sekundarstufe I auftreten. Gemeint sind Begriffe wie Wellenlänge, Frequenz oder Energie von Licht und anderer Strahlung. Allerdings erscheinen diese Begriff hier eher in einem anschaulichen Kontext und dürften mit ein wenig Hilfestellung nicht zu Verständnisproblemen führen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wenden Kenntnisse aus dem Themenbereich Optik im Physik-Unterricht der Mittelstufe an. lernen das elektromagnetische Spektrum in seiner Gesamtheit kennen. lernen Anwendungsgebiete der unterschiedlichen Strahlungsarten kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren im Internet und sammeln, sortieren und bewerten Informationen. binden Informationen eines Erklärvideos in ihre Lösungen ein. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten Aufgaben in Partnerarbeit. tauschen Informationen und Recherche-Ergebnisse untereinander aus. diskutieren und hinterfragen Lösungen untereinander und im Plenum .

In der Unterrichtseinheit "In einer Hausarbeit den Ausbildungsbetrieb schriftlich präsentieren" erarbeiten die Lernenden inhaltliche, formale und sprachliche Kriterien zur Vorstellung ihres Betriebs im Rahmen einer schriftlichen Hausarbeit zu Beginn der Ausbildung. Sie reflektieren dabei an Beispielen über die formale Gestaltung sowie die Gliederung, überarbeiten Texte zur Förderung der Schreibkompetenz und bereiten ihre eigene schriftliche Präsentation des Betriebs vor.Diese Unterrichtseinheit bietet praxisnahes Material mit Bezug zur Ausbildung im Einzelhandel. Die Lernenden der Berufsschule setzen sich im Unterricht exemplarisch mit der inhaltlichen, formalen und sprachlichen Gestaltung einer schriftlichen Hausarbeit über den Ausbildungsbetrieb auseinander, bevor sie selbst in einer schriftlichen Präsentation ihren Betrieb vorstellen. Indem sie über Formulierungen reflektieren, Texte gezielt überarbeiten und Informationen strukturiert darstellen, werden die Schülerinnen und Schüler Schritt für Schritt dazu befähigt, eine schriftliche Hausarbeit anzufertigen, in der sie auf Regeln zu Inhalt, Form und Sprache achten. Um Informationen über den Betrieb zu sammeln, greifen die Lernenden in dieser Einheit auf verschiedene Quellen zurück. Dadurch, dass sie in diesem Zusammenhang zur exemplarischen Produktbeschreibung Merkmale eines Schokoladen-Weihnachtsmanns aus dem Einzelhandel zusammentragen, eignet sich das Unterrichtsmaterial in besonderer Weise auch für den Unterricht vor Weihnachten. Arbeitsblätter zum Umgang mit Texten beispielsweise zur Überarbeitung einer Vorgangsbeschreibung können zur Förderung der Schreibkompetenz auch in den Sekundarstufen I und II eingesetzt werden. Das Thema "In einer Hausarbeit den Ausbildungsbetrieb schriftlich präsentieren" im Unterricht Die Präsentation des Ausbildungsbetriebs in Form einer schriftlichen Hausarbeit im Fach Deutsch stellt für viele Auszubildende eine Herausforderung im ersten Schuljahr der Berufsschule dar. Die schriftliche Betriebspräsentation ist zwar hinsichtlich der Komplexität und des Zeitbedarfs nicht mit einer gymnasialen Facharbeit vergleichbar, sie erfordert aber die Fähigkeit zur Bündelung von Informationen aus unterschiedlichen Quellen, eine strukturierte Arbeitsweise und nicht zuletzt die Kompetenz, sachlich zu formulieren. Vor diesem Hintergrund soll die Unterrichtseinheit die Lernenden dazu befähigen, eine schriftliche Hausarbeit über ihren Ausbildungsbetrieb inhaltlich, formal und sprachlich in optimaler Weise zu gestalten. Vorkenntnisse Die Jugendlichen im ersten Ausbildungsjahr haben in der Regel bereits in der Sekundarstufe I sachliche Texte produziert. Allerdings ist die Beherrschung wichtiger Fachmethoden für die schriftliche Betriebspräsentation – unter anderem die Beschreibung von Gegenständen und Vorgängen – unterschiedlich ausgeprägt. Uneinheitlich ist das Bild in Berufsschulklassen auch hinsichtlich der generellen Schreibkompetenz. Treffende Ausdrucksweisen sowie das Formulieren von Satzanfängen und Überleitungen fallen vielen Schülerinnen und Schülern nach wie vor schwer. Daher haben sprachliche und methodische Aspekte in der Unterrichtseinheit einen hohen Stellenwert. Didaktische Analyse Die Unterrichtseinheit thematisiert inhaltliche, formale und sprachliche Aspekte bei der Gestaltung einer schriftlichen Betriebspräsentation, um die Lernenden auf die Anfertigung ihrer eigenen Hausarbeit über den Ausbildungsbetrieb vorzubereiten. Anhand von realitätsnahen Fallbeispielen aus dem Bereich Einzelhandel erarbeiten die Lernenden zunächst sinnvolle formale Gestaltungskriterien und eine passende Gliederung. Bei der Zusammenfassung von Informationen aus einem (fiktiven) Interview und der strukturierten Produktbeschreibung auf der Grundlage von Stichpunkten steht die Förderung der Formulierungskompetenz im Vordergrund. Auch die Überarbeitung einer Vorgangsbeschreibung zielt auf die Verbindung von inhaltlicher Genauigkeit und sprachlicher Angemessenheit ab. Die hierbei gewonnenen Erkenntnisse und Fertigkeiten befähigen die Schülerinnen und Schüler zur selbstständigen Anfertigung einer schriftlichen Betriebspräsentation. Methodische Analyse Die Materialien regen zur fachmethodischen Reflexion an und fördern die Aktivität der Lernenden in unterschiedlichen Sozialformen. Die methodische Gestaltung orientiert sich jeweils an den inhaltlichen Schwerpunkten und der Materialbasis: Im Rahmen einer arbeitsteiligen Partnerarbeit begutachten die Lernenden zwei Auszüge aus Betriebspräsentationen im Hinblick auf die Qualität der formalen Gestaltung und der Gliederung. Schreibaufträge mit strukturierter Textproduktion anhand von vorgegebenen Informationen bearbeiten die Schülerinnen und Schüler einzeln. Bei der Reflexion über einen Ausgangstext mit anschließender Optimierung bietet sich die Arbeit in Kleingruppen an. Für den Lernzuwachs sind die Plenumsphasen am Ende der Stunden von zentraler Bedeutung: In diesen findet die Präsentation und Auswertung der Arbeitsergebnisse mit der gesamten Lerngruppe statt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler gliedern ihre schriftliche Hausarbeit über ihren Ausbildungsbetrieb sinnvoll. beachten beim Schreiben formale Gestaltungskriterien. fassen Informationen aus verschiedenen Quellen strukturiert und informativ zusammen. verbinden inhaltliche Genauigkeit mit sprachlicher Angemessenheit, indem sie sachlich und abwechslungsreich formulieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen zur Anfertigung einer schriftlichen Betriebspräsentation einen PC. fügen Informationen aus dem Internet, aus gedrucktem Informationsmaterial sowie aus eigenen Notizen zu einem strukturierten Text zusammen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übernehmen bei Partnerarbeit und Gruppenarbeit Verantwortung für das Teamergebnis. vertreten sachlich begründete Standpunkte, hören anderen zu und diskutieren fair. präsentieren Arbeitsergebnisse im Plenum.

In dieser Unterrichtseinheit zu Ursache und Wirkung wird anhand von biologischen Beispielschemata die Systemkompetenz im Bereich des Verständnisses von Wirkungsketten in verschiedenen Längen vermittelt. Systemkompetenz ist die Schlüsselkompetenz, wenn es darum geht, mit den komplexen Herausforderungen unseres Alltags zurechtzukommen und Zusammenhänge zu durchschauen. Mithilfe der Unterrichtsmaterialien können Lehrkräfte ihren Schülerinnen und Schülern Systemkompetenz vermitteln, sodass sie sich mit komplexen, globalen Zusammenhängen gerne auseinandersetzen wollen, weil sie in der Lage sind, diese vereinfacht darzustellen und Handlungsmöglichkeiten abzuschätzen. Die Unterrichtseinheit "Ursache und Wirkung: Wirkungsketten verstehen, Systemkompetenz entwickeln" ist ein Auszug aus dem Unterrichtsmaterial "Systeme verstehen - Systemkompetenz vermitteln" von OroVerde. Die Materialien richten sich an Schülerinnen und Schüler der Klassenstufen 7 bis 10. Die Einheit befasst sich mit dem Erstellen von Wirkungsketten - vom Einfachen hin zum Komplexen, sodass die Lernenden später große Systemzusammenhänge überblicken und Wirkungen abschätzen können. Das Motto lautet: Alles hängt zusammen und unser Handeln hat Auswirkungen auf diverse Systeme! Systemkompetenz im Unterricht Durch die Beschäftigung mit Wirkungsketten können die Schülerinnen und Schüler komplexe Sachverhalte analysieren und einordnen. Diese Fähigkeiten können grundlegend auf alle Themenbereiche des Biologie-Unterrichts (sowie natürlich auch auf Themenbereiche anderer Fächer) angewandt werden. Dabei wird mit der Systemkompetenz eine Grundkompetenz der Lernenden gefördert. Inhaltlich kann im Unterricht beispielsweise an die Themen Globalisierung und Konsum angeknüpft werden. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler benötigen für die Arbeit mit Wirkungsketten keine Vorkenntnisse, da sich diese in allen Themenbereichen wiederfinden. So können die Lernenden vorerst auch an bespielhaften Verkettungen arbeiten, die sie aus ihrem Alltag kennen. Allerdings sollte die Lehrkraft beachten, dass alle Begrifflichkeiten innerhalb der Kette geklärt und verstanden sind. Didaktische Analyse Mit der Einheit soll der Umgang mit Wirkungsketten und damit das Verständnis komplexer Zusammenhänge in unserer Welt erlernt werden. Die Schülerinnen und Schüler stehen immer komplexeren Systemen gegenüber, die es zu durchblicken gilt. Eine Einarbeitung in systemisches Denken kann Problemstellungen vereinfachen und zur Entscheidungsfindung beitragen. Methodische Analyse Das Unterrichtsmaterial liefert die Möglichkeit mit komplex wirkenden Grafiken von Systemen zu arbeiten und dabei Ängste vor Überforderung abzubauen. Zudem bietet die Einheit viel Raum für Diskussionen. Im vorliegenden Beispiel wird mit "Regenwald und unser Konsum" ein ein aktuelles Thema im Fach Biologie einbezogen, das den Schülerinnen und Schülern auch im Alltag begegnen kann. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen die Hintergründe von Systemzusammenhängen im Themenfeld "Regenwald und Konsum" kennen. beschäftigen sich mit ihrer eigenen Rolle bei den Themen Konsum und Regenwald. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich in der Gruppenarbeit komplexe Themenbereiche. lernen die Auswirkungen ihres täglichen Handelns auf die Umwelt kennen.

Mathematik- und Informatik-Unterricht kombiniert: In der Einheit "Statistik meets Wahrscheinlichkeitsrechnung" werden in erster Linie mithilfe von Simulationen am PC Daten zu Zufallsexperimenten erfasst. Als Ergänzung werden Elemente der Wahrscheinlichkeitsrechnung betrachtet, um Erwartungswerte und andere Größen bei solchen Experimenten zu berechnen. Mit dem Vergleichen der Werte aus der Datensammlung mit den theoretischen berechneten Werten soll ein tieferes Verständnis für die Größen gefördert werden."Es gibt für alles eine App" - aber einige Fragen lassen sich oft nur mit Programmieren beantworten. Der PC erzeugt Zufallszahlen, mit welchen man reale Experimente simulieren kann. Hat man ein Grundverständnis für dieses Programmieren, kann man schnell eigene Experimente modellieren und anschließend simulieren. Der Informatik-Unterricht sieht den Umgang mit Tabellenkalkulationen und einer Programmiersprache vor. Damit lassen sich auch Zufallsexperimente simulieren. Im Mathematik-Unterricht werden auch Methoden zur Berechnung von Wahrscheinlichkeiten und Erwartungswerten erarbeitet. In der Unterrichtseinheit werden Zufallsexperimente simuliert. Der Vergleich mit Daten aus der berechnenden Statistik schließt sich den Simulationen an. So kann das Material einerseits im Informatik-Unterricht eingesetzt werden - die Berechnungen können vorgestellt werden, um den simulierten Wert mit berechnetem zu vergleichen -, andererseits in der Mathematik, um die berechneten Werte mit Ergebnissen aus der Simulation zu vergleichen. Ein tieferes Verständnis des Wahrscheinlichkeitsbegriffs und der Größe des Erwartungswertes stellt sich ein. Das Thema "Statistik meets Wahrscheinlichkeitsrechnung" im Unterricht Digitalisierung wird immer wichtiger - in der Mathematik haben viele Möglichkeiten der Statistik leider wenig Raum im Lehrplan finden können, da diese sehr vielfältig sind. Um den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeiten der Statistik näher zu bringen, sollen hier relativ einfache Probleme erarbeitet werden. Das Anwenden der statistischen Methoden an eigenen Daten soll eine Motivation darstellen, die vorgestellten Größen besser kennen zu lernen. Vorkenntnisse Grundlagen im Umgang mit einer Tabellenkalkulation beziehungsweise einer Programmiersprache sollten vermittelt worden sein. Werden nur fertiggestellte Simulationen in den letzten Klassen des Mathematikunterrichts eingesetzt, können Erwartungswert und Standardabweichung mithilfe der Simulationen nähergebracht werden. Didaktische Analyse Dem Zufall begegnet man täglich. Viele Wahrscheinlichkeitsaussagen werden mithilfe messbarer Größen vorhergesagt. Mit einer Wahrscheinlichkeitsaussage möchte man eine relative Häufigkeit voraussagen. Wie gut gelingt das? Es ist nicht möglich, eine sehr große Anzahl von Versuchsdurchführungen in überschaubarer Zeit in echt durchzuführen - deswegen wird simuliert. Einen Einblick, wie man mit dem PC simuliert und was man aus diesen Daten machen kann, sollen die Themen zeigen. Kombination aus Informatik- und Mathematik-Unterricht Erarbeitet man mit der Programmierung Simulationen, kann die Lösung der Mathe Arbeitsblätter verwendet werden, um relative Häufigkeiten mit berechneten Werten zu vergleichen. Auch umgekehrt: Erarbeitet man die Wahrscheinlichkeitsberechnungen, kann man mit Lösungen der Simulationen die berechneten Werte durch relative Häufigkeiten bei Simulationen prüfen. Methodische Analyse Die Themen müssen nicht alle und nicht chronologisch abgearbeitet werden. Ziel der Art der Aufbereitung ist es, an Stellen im eigenen Unterricht mit einem "Thema" zu ergänzen. Für Lernende der Abschlussklassen werden die kurz vorgestellten Größen im Zusammenhang mit Zufallsgrößen möglicherweise als theoretische Konstrukte empfunden - mit der Verwendung vieler Daten (ohne im Detail zu verstehen, wie der Rechner diese erarbeitet) können diese Größe in ihrer Bedeutung nähergebracht werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können mathematisch argumentieren (K1). Probleme mathematisch lösen (K2). mathematisch modellieren (K3). können mit symbolischen, formalen und technischen Elementen der Mathematik und Informatik umgehen (K5). modellieren und implementieren (Informatik). kommunizieren und kooperieren (Informatik). darstellen und interpretieren (Informatik). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten sicher am PC mit einer Tabellenkalkulation. verstehen, wie eine Tabellenkalkulation oder der PC viele Werte bestimmen und darstellen kann. erlernen den Umgang mit einer Programmiersprache. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bringen sich bei der Erarbeitung und der Präsentation von Inhalten und Ergebnissen in die Gruppenarbeit ein. werten Daten kritisch aus und kommentieren diese. geben selbst Hilfestellung oder fragen andere nach Hilfe.

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Herdenimmunität erfahren die Schülerinnen und Schüler, wie sie durch Impfungen sich selbst und andere Menschen vor Krankheiten schützen und zur Ausrottung von Krankheiten beitragen können. Die Unterrichtsmaterialien können auf Deutsch und auf Englisch (für den englisch-bilingualen Unterricht) heruntergeladen werden. Zum Einstieg in die Unterrichtseinheit "Impfungen: Herdenimmunität" machen die Lernenden sich zunächst Gedanken über ihren persönlichen Vorteil, den sie von Impfungen haben, und tauschen sich darüber mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern aus. Anschließend erfahren sie anhand des Videos "Impfungen II: Herdenimmunität (2019)" , dass sich impfen zu lassen auch bedeutet, Verantwortung für andere zu übernehmen. Die Funktion der Herdenimmunität kann den Schülerinnen und Schülern zusätzlich durch eine kleine Demonstration greifbarer verdeutlicht werden. 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. Das Thema Herdenimmunität im Unterricht Das Thema Impfung, insbesondere in Hinblick auf den Aspekt der Herdenimmunität und die Diskussion um die Einführung einer Impfpflicht für Masern, wird in der Öffentlichkeit zurzeit kontrovers diskutiert. Hintergrundwissen hilft den Lernenden, sich eine fundierte Meinung dazu zu bilden und Verantwortung für ihren eigenen Gesundheitszustand zu übernehmen. Gleichzeitig soll ihnen bewusst werden, dass es beim Impfen auch darum geht, Verantwortung für andere zu übernehmen. Vorkenntnisse Für die Durchführung der Unterrichtseinheit "Impfungen: Herdenimmunität" brauchen die Schülerinnen und Schüler Kenntnisse zum menschlichen Immunsystem und der Krankheitsabwehr. Sie sollten mit der Wirkweise von Heil- und Schutzimpfungen bereits vertraut sein. Hierfür eignet sich beispielsweise die Unterrichtseinheit "Impfungen: aktive und passive Immunisierung" , die zur Vorbereitung auf die Unterrichtseinheit "Impfungen: Herdenimmunität" durchgeführt werden kann. Didaktische Analyse Das Arbeitsmaterial zum Thema Herdenimmunität soll den Lernenden verständlich machen, dass Impfungen neben dem positiven Aspekt für die eigene Gesundheit noch einen ganz anderen Nutzen haben, nämlich den Aufbau einer Herdenimmunität. Die Verantwortung für andere und ihr Schutz vor Krankheiten treten in den Vordergrund. Den Schülerinnen und Schülern wird das Prinzip der Herdenimmunität mithilfe eines Lehrvideos, durch die Beantwortung von Fragen zum Film sowie durch eine Demonstration am Beispiel der eigenen Klasse verständlich und greifbar gemacht. In einer Vertiefungsphase können die Lernenden sich je nach eigenem Interesse entweder damit beschäftigen, auf welcher Basis in Deutschland geimpft wird, oder sie setzen sich mit Argumenten für und gegen das Impfen auseinander und entwickeln dabei eine eigene, reflektierte Haltung zum Thema. Methodische Analyse Im Zentrum der Unterrichtseinheit steht der Lehrfilm "Impfungen II: Herdenimmunität (2019)" . Optimal wäre es, wenn die Lernenden den Film nicht im Plenum, sondern mit einer Partnerin beziehungsweise einem Partner ansehen könnten, sodass für die Bearbeitung der Fragen einzelne Sequenzen wiederholt angesehen werden können. Durch die Beantwortung der Fragen entsteht ein "Spickzettel" zum Thema Herdenimmunität, der eine gute Zusammenfassung darstellt. Die Demonstration in der zweiten Erarbeitungsphase zeigt danach ganz einfach und deutlich, wie man sich die Herdenimmunität in der Praxis vorstellen kann. Die Lernenden können förmlich sehen, dass jeder einzelne von ihnen dabei eine Rolle spielt. Die Vertiefungsphase motiviert die Lernenden durch eine individuelle Auswahl der Fragestellung und die Internet-Recherche. Damit die Menge an unterschiedlich komplexen Informationen auf die Schülerinnen und Schüler nicht überfordernd wirkt, werden mögliche Quellen angegeben und die Recherche dadurch auf die Beantwortung der Fragen gelenkt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beurteilen verschiedene Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit und der Gesundheit anderer. wenden geeignete Modelle zur Veranschaulichung von Zusammenhängen an. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen verschiedene Quellen bei der Recherche naturwissenschaftlicher Informationen. geben das in einem Video dargestellte Wissen strukturiert wieder. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv und kooperativ in Partner- oder Gruppenarbeit. erkennen die Bedeutung einer Verantwortungsübernahme jedes Individuums für das Wohl der Gesellschaft.