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Aufnahme eines Handys, mit dem ein Stop-Motion-Film erstellt wird
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In dieser Unterrichtsreihe zum Thema Stop-Motion-Filme arbeiten die Lernenden in Animations-Filmteams und erwecken ihre eigenen Zeichnungen zum Leben.

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Das spanische Imperfekt: Vertiefung und Anwendung

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit zum Thema Pretérito Imperfecto soll die Schülerinnen und Schüler motivieren, mit der neuen Vergangenheit frei umzugehen. Anhand einer Gruppenarbeit sollen die Formen und die Verwendung des Imperfekts vertieft und das freie Sprechen gefördert werden.In dieser Unterrichtseinheit zur Vertiefung des Pretérito Imperfecto wenden die Lernenden in einer Gruppenarbeit die Zeitform des spanischen Imperfekts aktiv an. Sie ordnen ihren Mitschülerinnen und Mitschülern Aussagen über ihre Kindheit zu, begründen ihre Meinung und tragen einen eigenen Text zur Vergangenheit vor. Das Thema "Imperfekt" im Spanisch-Unterricht Die vorliegende Unterrichtseinheit stellt eine motivierende Weiterarbeit mit der neuen Zeitform dar, in der die Schüler noch einmal aktiv die Formen des spanischen Imperfekts sowie das entsprechende Vokabular anwenden. Als Vorentlastung sollten sowohl die Formen des Imperfecto bekannt und eingeübt sein als auch ein Aufsatz im Imperfecto zur eigenen Kindheit verfasst worden sein. Vorkenntnisse Die Lernenden sollten die Bildung der Verben im spanischen Imperfekt kennen und aktiv anwenden können. Zudem müssen sie im Vorfeld einen Aufsatz zu ihrer eigenen Kindheit verfasst haben, aus dem die Lehrkraft Sätze für die Gruppenarbeit herausnehmen kann. Die Lehrerin oder der Lehrer sammelt die Aufsätze im Vorfeld ein, korrigiert, legt Gruppen fest und trägt entsprechende Informationen in die Vorlage der Arbeitsblätter für die Gruppenarbeit ein. Didaktische Analyse Die vorliegende Unterrichtseinheit zur Anwendung der Formen des "Pretérito Imperfecto" soll die Schülerinnen und Schülern motivieren, aktiv mit den gelernten Formen umzugehen und sie in einer Gruppenarbeit aktiv anzuwenden. Dies bildet eine abwechslungsreiche Kurzeinheit zum Lehrwerk und wirkt sich motivierend auf die Lernenden aus. Bei dem vorher verfassten Text geht es um regelmäßige Tätigkeiten, Regelmäßigkeiten oder Gewohnheiten, an die sich die Schüler aus ihrer Kindheit erinnern und die sie vorher in einem Aufsatz niedergeschrieben haben. Die Stunde bezieht sich demnach nur auf das, was vorher grammatikalisch erarbeitet und bereits in einer Hausaufgabe angewendet wurde. Sie ist daher auch als kurzer Zwischenschritt einsetzbar. Die Auseinandersetzung mit den Texten ihrer Klassenkameraden und das anschließendes Sehen der jeweiligen Kinderfotos wirken äußerst motivierend auf die Schülerinnen und Schüler. Methodische Analyse Zu Beginn sollte die Lehrkraft als Einstimmung in das Stundenthema ein eigenes Kinderfoto zeigen und der Lerngruppe zwei Texte präsentieren, von denen einer wahr, der andere unwahr ist. Nun sollen die Schülerinnen und Schüler entscheiden, welcher der Texte zu der Lehrkraft gehört und ihre Entscheidung kurz begründen. Daraufhin leitet die Lehrkraft in die Gruppenarbeit über, die ähnlich gestaltet ist. Als Vorbereitung auf die Gruppenarbeitsphase hat die Lehrkraft die Auszüge aus den Schüleraufsätzen entnommen und entsprechend in die Arbeitsblätter für die Gruppenarbeit eingefügt. Nach dem Zusammenfinden in der Gruppe lesen die Lernenden erst einzeln die verschiedenen Sätze durch und entscheiden für sich, zu wem diese Sätze gehören. Dazu notieren sie sich auch ihre Begründungen. Im nächsten Schritt tauschen sie sich innerhalb der Gruppe über ihre Überlegungen aus. Abschließend erhalten die Schülerinnen und Schüler zum Vergleich die Kinderfotos ihrer Gruppe, aus denen sie eines per Zufall wählen. Die abgebildete Person liest ihren Aufsatz laut vor, während die anderen zuhören und überprüfen ihre Ergebnisse. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler vertiefen die Formen der neuen Zeitform des Pretérito Imperfecto. wenden die Verbformen des spanischen Imperfekts eigenständig an. üben sich in kurzen Diskussionen. bilden ihre eigene Meinung und versprachlichen diese. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler agieren in einem Gespräch miteinander. korrigieren und unterstützen sich während der Gruppenarbeit.

  • Spanisch
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Quantenphysik multimedial: Quantenspiegel

Video

In diesem Video wird der Übergang von klassischen Drehoperatoren zu Quantenoperatoren diskutiert und sowie die Bedeutung des Planck'schen Wirkungsquantums für die Quantenphysik herausgestellt. Kerzen und Spiegel stehen als Sinnbild für Zustände und Operatoren. Besonders symmetrische Zustände sind ihr eigenes Spiegelbild; sie befinden sich genau in der Mitte und teilen die Spiegelebene. Alle anderen Zustände werden nicht auf sich selbst gespiegelt, sondern treten paarweise auf. In diesem Fall kann nur eine ungerade Anzahl von Zuständen existieren: einer - drei - fünf - und so weiter. Das Video betrachtet den Fall von sieben Zuständen genauer. Hier gibt es insgesamt l=3 azimutale Knotenlinien, im symmetrischsten Fall drei waagerechte. Die Knotendrehoperatoren drehen eine waagerechte Knotenlinie in die Senkrechte und erzeugen aus dem Zustand m=0 den Zustand m=+1 mit einer rechtsdrehenden Knotenlinie; im Spiegelbild m=-1 mit einer linksdrehenden Knotenlinie. Nochmaliges Anwenden des Knotendrehoperators dreht noch eine Knotenlinie aus der Waagerechten in die Senkrechte. Nochmaliges Anwenden führt zu den Zuständen, bei denen alle Knotenlinien sich rechts, beziehungsweise links um die z-Achse drehen. Mehr waagerechte Knotenlinien gibt es nicht - eine weitere Anwendung der Knotendrehoperatoren führt zur Null. Damit sind alle möglichen Schwingungszustände auf der Kugeloberfläche in drei Dimensionen vorgestellt. Sie lassen sich klassifizieren bezüglich des Dz-Operators, zu dem alle hier gezeigten Zustände Eigenzustände sind. Die Knotendrehoperatoren d plus / d minus drehen Knotenlinien aus der Waagerechten in die Senkrechte und erzeugen so aus dem Zustand m den Zustand m+ eins / m- eins. Ausgehend von den symmetrischsten Eigenzuständen des Dz Operators auf der Spiegelebene ergeben sich alle weiteren Eigenzustände durch das Anwenden der Knotendrehoperatoren. In dem bis hierher gezeigten Bild von Operatoren und Zuständen auf der Kugeloberfläche gibt es noch einen freien Parameter. Verändert man den Abstand zwischen den Zuständen und deren Spiegelbildern, bleibt alles andere wie gehabt bestehen. Dieser Abstand lässt sich also beliebig wählen, ohne die Symmetrie zwischen den Eigenzuständen zu zerstören. Für klassische Operatoren auf der Kugeloberfläche hat dieser Abstand Delta keine tiefere Bedeutung und ist je nach Anwendung unterschiedlich. In der Quantenphysik liegt hier des Pudels Kern: Dieser Abstand ist eine universelle Naturkonstante: ℏ, also 10-34 Joulesekunden. Dieser Wert ist absolut unveränderlich und gilt auf der Erde genauso wie im Sonnenkern oder in einem Schwarzen Loch. Beim Übergang zur Quantenphysik werden die Operatoren also "nur" skaliert, die eigentliche Schwierigkeit für die Physik liegt eher in der Interpretation dieser Skalierung als in der mathematischen Struktur. Vergleicht man Operatoren und Zustände auf der Kugeloberfläche in der Quantenphysik und im klassischen Fall, so ist bei der Quantenphysik der Abstand zwischen den Zuständen eine universelle Naturkonstante, im klassischen Fall beliebig. Wie sieht es mit den Zuständen aus? In beiden Fällen können die Eigenzustände als Schwingungen auf der Kugeloberfläche, und somit durch Anzahl und Position von Knotenlinien klassifiziert werden. Hier der Fall l=2, m=0. Aber es gibt einen entscheidenden Unterschied: In der klassischen Physik sind die Schwingungszustände direkt beobachtbare, reale Schwingungen auf einer Kugeloberfläche, wie zum Beispiel eine schwingende Seifenhaut. In der Quantenphysik handelt es sich um eine nicht direkt beobachtbare Schwingung, die man als Wurzel aus einer Wahrscheinlichkeit, beziehungsweise als Wellenfunktion interpretieren kann. Schneidet man die Kugel auf, erhält man im klassischen Fall die Schwingung auf einer Kreislinie zurück - aber in der Quantendimension erhält man einen Ausschnitt aus einer komplexen Wellenfunktion. Die Operatoren Lz, L+ und L- tragen aus historischen Gründen in der Quantenmechanik den Namen Drehimpulsoperatoren. Mehr Gemeinsamkeiten als die physikalische Einheit Joulesekunde haben diese Operatoren mit dem klassischen Drehimpuls aber nur in sehr wenigen Spezialfällen. Das hier vorgestellte Video ist Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Quantenphysik multimedial: Drehoperator

Video

Zustände und Operatoren sind das entscheidende Konzept für den Weg in die Quantendimension. Zum Verständnis einer wichtigen Klasse von Operatoren, den Drehoperatoren, werden in dem Lehrvideo Alltagsgegenstände zur Demonstration verwendet. Mit einfachen Drehoperationen gelingt es, alle möglichen Schwingungsmoden auf der zweidimensionalen Kugeloberfläche zu erzeugen, indem man die Gesamtzahl l von azimutalen Knotenlinien durch geeignete Drehoperationen in m rechts- beziehungsweise linksdrehende Knotenlinien umwandelt. Bei genauerem Blick auf die Drehoperatoren fällt auf, dass ein Operator Eigenschaften eines Zustands manipuliert. Ein Zustand ist allgemein ein komplexer Gegenstand mit vielen verschiedenen Eigenschaften. Dabei könnte es sich auch um einen alltäglichen Gegenstand wie eine Banane handeln. Der Zustand "Banane" hat viele verschiedene Eigenschaften, wie zum Beispiel Form, Farbe, Geschmack und natürlich kann man die Banane auch drehen. In drei Dimensionen gibt es drei verschiedene Drehachsen: Die x- y- oder z-Achse. Der Drehoperator D manipuliert ausschließlich die Dreheigenschaft der Banane. Die Durchführung mehrerer Drehungen nacheinander (erst eine 90° Drehung um die z-Achse und dann eine 90° Drehung um die y-Achse) zeigt, dass die Banane nicht mehr steht, sie liegt auf dem Rücken. Bei den Drehoperationen gibt es eine Besonderheit, denn führt man dieselben Drehoperationen in umgekehrter Reihenfolge durch, also erst eine Drehung um die y-Achse und dann um die z-Achse, ergibt sich bei identischem Ausgangszustand ein anderer Endzustand der Banane. Die Banane liegt nicht mehr auf dem Rücken, sondern auf der Seite. Die Drehoperationen kommutieren nicht, das heißt, die Reihenfolge der Anwendung spielt eine entscheidende Rolle. Zuletzt soll noch ein etwas anderer Zustand betrachtet werden: eine um die z-Achse rotierende Banane, bezeichnet mit RzB. Die Anwendung eines Drehoperators um die Rotationsachse der Banane ändert den Zustand nicht, es liegt ein sogenannter Eigenzustand vor. Allgemein gesprochen ändert sich der Eigenzustand nicht durch Anwendung des zugehörigen Operators. Aber Vorsicht! Nur der Drehoperator, der um die vorgegebene Rotationsachse des Zustands eine zusätzliche Drehung ausführt, ändert den Zustand nicht. Eine Drehung um die falsche Achse ändert den Zustand sehr wohl. Das hier vorgestellte Video ist Teil des Projektes "U2: Quantenspiegelungen" vom Institut für Didaktik der Physik der Universität Münster. Mathematisch fundierte Visualisierungen eröffnen Schritt für Schritt einen Zugang zu moderner Atomphysik – vom Wasserstoffatom bis zum Periodensystem der Elemente.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Unterrichtsmaterial und News für die Sekundarstufen

In diesem Schulstufenportal finden Lehrkräfte der Sekundarstufen I und II kostenlose und kostenpflichtige Arbeitsblätter, Kopiervorlagen, Unterrichtsmaterialien und interaktive Übungen mit Lösungsvorschlägen zum Download und für den direkten Einsatz im Fach- und fächerübergreifenden Unterricht sowie in Vertretungsstunden. Ob für das Fach Deutsch, Mathematik, Kunst, Sport, oder Englisch: Dieser Schulstufenbereich bietet Lehrerinnen und Lehrern jede Menge lehrplanorientierter Unterrichtsideen, Bildungsnachrichten sowie Tipps zu Apps und Tools für ihren Unterricht. 

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