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Diese Unterrichtseinheit zum Thema Brexit beleuchtet den Brexit-Prozess vom EU-Referendum im Sommer 2016 bis zum formalen EU-Austritt Großbritanniens im Winter 2020. Deutsche sowie britische Text- und Video-Quellen verdeutlichen die wesentlichen Hintergründe, Konflikte und Entwicklungen in dieser turbulenten Phase. Das Material wird über QR-Codes bereitgestellt und beinhaltet differenzierte Lösungsvorschläge der Textanalyse. Diese Unterrichtseinheit für den Unterricht in Politik oder SoWi ab Klasse 10 lässt sich als Modul zum Brexit in eine größere Reihe zum Rahmenthema Europa integrieren. Als Materialien stehen deutschsprachige Presseartikel und englischsprachige Texte aus den Kampagnen Remain und Leave zur Verfügung. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten die Ursachen des Brexit-Referendums 2016, die Argumente der Brexit-Gegner und Befürworter, regionalspezifische Haltungen zur Brexit-Frage, die Begriffe "weicher" und "harter" Brexit, die innenpolitischen Brexit-Konflikte bis 2019 sowie die Haltung der EU bei der Neuregelung der Beziehungen zu Großbritannien nach dem formalen Austritt 2020. Das Thema "Brexit" im Unterricht Der Themenkomplex " Europa " gehört zu den zentralen Unterrichtsinhalten des Politik-Unterrichts in der Sekundarstufe II. Neben der historischen Genese der Europäischen Union und ihrer Institutionen müssen auch relativ "junge" Ereignisse und Entwicklungen im Unterricht thematisiert werden, die in den verfügbaren Lehrbüchern noch kaum oder gar keine Berücksichtigung finden. Zu den didaktisch noch wenig bearbeiteten Themen zählt auch das EU-Referendum in Großbritannien im Jahr 2016 mit dem unerwarteten Ergebnis, das den turbulenten Brexit-Prozess und den EU-Austritt Großbritanniens Anfang 2020 auslöste. Diese Unterrichtseinheit stellt aussagekräftige Materialien zur Verfügung, die eine tiefgründige, strukturierte und schülerorientierte Behandlung des Moduls Brexit als fünfstündige Sequenz innerhalb einer Europa-Reihe ermöglichen. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler kennen die Motive der europäischen Einigung, zentrale "Meilensteine" des europäischen Einigungsprozesses sowie die wesentlichen EU-Organe und ihre Funktionen. Die vorliegende Unterrichtseinheit sollte demnach nicht zu Beginn der Behandlung des Themenfeldes "Europa" durchgeführt werden, sondern tendenziell am Ende. Sehr vorteilhaft sind außerdem Grundkenntnisse über die Besonderheiten des politischen Systems und die Parteienlandschaft in Großbritannien. Einblicke dazu könnten beispielsweise über ein vorgeschaltetes Schülerreferat vermittelt werden. Didaktische Analyse Die Materialien dieser Unterrichtseinheit decken trotz der gebotenen didaktischen Reduktion viele wesentliche thematische Facetten des Brexits vom EU-Referendum im Sommer 2016 bis zum formalen EU-Austritt Großbritanniens im Winter 2020 ab. Wie kam es zur schicksalshaften Abstimmung über die britische EU-Mitgliedschaft ? Anhand von Arbeitsblatt 1 erarbeiten die Lernenden die innenpolitischen Hintergründe. Mit welchen Argumenten versuchten EU-Befürworter und EU-Gegner die britische Bevölkerung zu überzeugen? Eine Gegenüberstellung ermöglichen englischsprachige Videos, die von den Kampagnen "Britain stronger in Europe" und "Vote Leave" stammen. Droht das Vereinigte Königreich aufgrund der regional unterschiedlichen Haltungen zum Brexit zu zerbrechen? Arbeitsblatt 4 gibt den Schülerinnen und Schülern Impulse für ein fundiertes Sachurteil. Weshalb wurde nach 2016 über die Durchführung des EU-Austritts Großbritanniens so heftig gestritten? Durch Arbeitsblatt 5 erkennen die Lernenden, dass die Varianten "harter" und "weicher" Brexit zur Debatte standen. Warum verhärteten sich die Fronten bei der Brexit-Frage zwischen 2016 und 2019? Arbeitsblatt 6 beleuchtet die Rolle der Premierministerin Theresa May . Welche Haltung vertritt die EU bei der Neuregelung der Beziehungen zum Vereinigten Königreich? Die Lernenden erarbeiten anhand von Arbeitsblatt 7 die Brüsseler Position . Bei den Textgrundlagen handelt es sich um deutschsprachige Presseartikel sowie um prägnante Kampagnen in englischer Sprache, die mit einer gegebenenfalls digitalen Übersetzungshilfe einfach zu verstehen sind. Kurze Erläuterungen und Bilder führen in die Thematik ein. Die Arbeitsaufträge zu den Materialien enthalten Aufgaben zum Textverständnis, andere erfordern Bezüge über den Text hinaus. In allen Stunden dieser Einheit werden die Lernenden zu begründeten Sachurteilen und Diskussionen angeregt. Angemessene Hausaufgaben sorgen für fließende Übergänge. Falls der Aspekt Brexit innerhalb einer Europa-Reihe noch vertieft werden soll, zum Beispiel durch Referate, bieten sich eventuell folgende Zusatzthemen an: Generationenkonflikt – Spaltet der Brexit die Altersgruppen in Großbritannien? "Fakten-Check": Welche Rolle spielten Unwahrheiten und Populismus in der Brexit-Debatte? "Exit"-Bewegungen in anderen europäischen Ländern – Könnte sich das Brexit-Szenario wiederholen? Methodische Analyse Die Materialien fördern die Aktivität der Lernenden in unterschiedlichen Sozialformen. Dabei hängt die methodische Gestaltung von den jeweiligen inhaltlichen Schwerpunkten und der Materialbasis ab: Neben der zur Texterschließung wichtigen Einzelarbeit kooperieren die Schülerinnen und Schüler bei der Gegenüberstellung der Argumente von "Britain stronger in Europe" und "Vote Leave" im Rahmen einer arbeitsteiligen Partnerarbeit . Die Meinungen zur Amtszeit Mays werden zunächst in Kleingruppen ausgetauscht, bevor eine Diskussion im Plenum stattfindet. 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 erschließen Inhalte von Quellentexten in deutscher und englischer Sprache. verknüpfen und vergleichen verschiedene Quelleninhalte. formulieren Sachurteile, begründen diese und vertreten Standpunkte in Diskussionen. erarbeiten Kenntnisse über den Brexit-Prozess im Zeitraum 2016 bis 2020: Ursachen des Referendums, Argumente von Remainern und Leavern , Auswirkungen auf die Zukunft des Vereinigten Königreichs, Varianten "weicher Brexit" und "harter Brexit", Brexit-Konflikt während der Amtszeit Theresa Mays, Haltung Brüssels zur Neuregelung der Beziehungen zwischen der EU und Großbritannien. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen ein Wörterbuch – gegebenenfalls in digitaler Form – zur Arbeit mit englischsprachigen Texten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übernehmen bei kooperativen Arbeitsformen Verantwortung für das Teamergebnis. vertreten sachlich begründete Standpunkte, hören anderen zu und diskutieren fair. präsentieren Arbeitsergebnisse im Plenum.

Diese Unterrichtsreihe stellt Berufsschulen Materialien zur Verfügung, die eine Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung am Beispiel des Arduino ermöglichen. Dabei kann gänzlich auf Hardware verzichtet werden, denn die Simulation bietet eine vollständige und leicht bedienbare Virtualisierung. Der Beitrag entstand im Rahmen des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Projekts "Berufsschule digital". Der Arduino ist ein Mikrocontroller und Open Source-Projekt von Massimo Banzai und David Cuartielles aus dem Jahr 2005. Hard- und Software sind im Internet unter einer Creative-Commons-Lizenz frei verfügbar. Ein Mikrocontroller besteht aus einem Prozessor und verschiedenen Peripherie-Elementen. In vielen Haushaltsgeräten oder Maschinen werden Mikrocontroller für zahlreiche Aufgaben eingesetzt. So findet man diese in Waschmaschinen, Fernsehgeräten, Fernbedienungen, Druckern, aber auch in Fahrzeugen, zum Beispiel für die Steuerung von Fensterhebern, Airbags oder Klimaanlagen. Dieses Unterrichtsmaterial für die Berufsschulfächer Elektrotechnik und Metalltechnik umfasst eine Einführung für die Lehrkraft sowie die Schülerinnen und Schüler in Form einer PowerPoint-Präsentation. Vorbereitet sind sieben Unterrichtseinheiten , für die lediglich pro Schülerin oder Schüler ein Computer mit Internetverbindung benötigt wird. Die Programmier-Aufgaben lassen sich komplett am Bildschirm bearbeiten. Die Unterrichtseinheiten orientieren sich an einem Pkw, der mit Sensoren und Programmen in seinen Funktionen erweitert wird , zum Beispiel durch ein automatisches Abblendlicht, einen Parksensor und eine automatische Abstandsregelung. Vorkenntnisse Die Lernenden benötigen keine Vorkenntnisse in Programmierung. Sie sollten aber über grundlegende Computerkenntnisse verfügen. Didaktische Analyse Das Thema Programmieren ist generell von Relevanz für alle Schülerinnen und Schüler, denn die Digitalisierung bringt immer mehr Automatisierung und Künstliche Intelligenz (KI) in den Alltag der Menschen. Die Schülerinnen und Schüler von heute sollten im Hinblick auf ihre Zukunft grundlegende Zusammenhänge der Programmierung kennen, um die Möglichkeiten aber auch Beschränkungen von Software zu erfassen. Heutiges Programmieren findet kaum noch auf einem leeren Blatt Papier statt. Programmcode wird heute aus dem Internet geladen, analysiert, wiederverwendet und abgeändert. Wichtig ist es, wiederverwendeten Programmcode vollständig verstanden zu haben, um ihn für eigene Projekte zu benutzen. Die Lehrkraft sollte die Schülerinnen und Schüler zu dieser Vorgehensweise anhalten. Mithilfe einer detaillierten Kommentierung des Programmcodes kann sichergestellt werden, dass bei den Lernenden das notwendige Verständnis vorhanden ist. Methodische Analyse Die Lerneinheiten sowie die Lösungen sind auf tinkercad.com vorbereitet und werden auch dort von den Lernenden bearbeitet. Die Lehrkraft kann die Schülerinnen und Schüler bei TinkerCAD als Klasse einladen oder Einzel-Accounts durch die Schülerinnen und Schüler erstellen lassen, die dann auch zuhause genutzt werden können. Weiterhin ist es möglich, die Aufgaben mit realen Bauteilen und Mikrocontrollern zu bearbeiten, weil sowohl Programmier-Code als auch Hardware identisch in der Simulation abgebildet werden. Entsprechende Hardware-Sets sind kostengünstig frei erhältlich. Für Schülerinnen und Schüler mit Vorkenntnissen enthält jede Unterrichtseinheit eine Aufgabe für "Profis". Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen grundlegende Programmier-Techniken kennen. lernen einen Mikrocontroller (Arduino) kennen. nutzen eine Virtualisierung für Programmierzwecke (tinkercad.com). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen digitale Werkzeuge für die Lösung alltäglicher Aufgaben mithilfe von Elektronik. erkennen Algorithmen und ändern diese für die Lösung der Aufgaben ab. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen selbstorganisiert mit vorbereitetem Material. unterstützen sich gegebenenfalls in Partnerarbeit bei der Lösung der Aufgaben.

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die Solarenergie kennen und wie diese genutzt werden kann, um Strom für den Verbrauch auf der Erde zu erzeugen. Solarenergie wird oft für Raumfahrtmissionen genutzt, da sie die einzige Energiequelle ist, die nicht mit dem Raumschiff gestartet werden muss und das Raumschiff mehrere Jahre lang mit Strom versorgen kann. In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler zwei physikalische Gesetze kennen, die das Design von Solarmodulen für Raumfahrtmissionen beeinflussen: das Abstandsgesetz (auch reziprokes Quadratgesetz oder quadratisches Entfernungsgesetz) und den Einfallswinkel. Die Lernenden führen zwei einfache Untersuchungen mit einer Photovoltaikzelle (Solarzelle) und einer Lichtquelle durch. Zuerst messen sie, wie sich die von den Solarzellen erzeugte Leistung mit der Entfernung von der Lichtquelle ändert und versuchen, das Abstandsgesetz für die Strahlungsintensität experimentell zu ermitteln. Die Lernenden führen dann ein zweites Experiment durch, um die Abhängigkeit der Leistung der Solarzelle vom Einfallswinkel zu untersuchen. Schließlich werden sie diese Konzepte auf echte ESA-Raumfahrtmissionen anwenden. Die Schülerinnen und Schüler erkennen in dieser Unterrichtseinheit den Nutzen von Solarenergie und verstehen die Abläufe, die bei der Umwandlung von Lichtenergie in Strom stattfinden. Dabei wird die Bedeutung des Einfallwinkels der Sonneneinstrahlung behandelt und wie deren Intensität zu berechnen wird. Anschließend wird der Aufbau und die Funktionsweise einer Solarzelle behandelt. Um das Erlernte zu verinnerlichen und anzuwenden, werden daraufhin Experimente zu den Themen Abstandsgesetz und Einfallswinkel durchgeführt. Zudem werden eigene Stromkreisläufe mit Solarzellen gebaut. Dabei machen sich die Schülerinnen und Schüler sich mit der elektrischen Spannung, der Stromstärke, der Leistung und der Strahlungsintensität vertraut. Zuletzt werden die Anforderungen an die Solarenergie in der praktischen Anwendung bei Weltraummissionen untersucht. Altersgruppe: 14-18 Jahre Schwierigkeitsgrad: mittel Vorbereitungszeit: Eine Stunde Kosten: gering Die Schülerinnen und Schüler verstehen, was Strahlungsintensität ist und lernen sie zu berechnen. erfahren den Aufbau und die Funktionsweise von Solarzellen. lernen die Bedeutung des Einfallswinkels kennen und führen Experimente dazu durch. führen Experimente zum Abstandsgesetz durch. analysieren Daten und stellen diese graphisch dar. bauen und gestalten eigene Stromkreise mit Solarzellen. machen sich mit der elektrischen Spannung, der Stromstärke, der Leistung und der Strahlungsintensität vertraut. untersuchen die Anforderungen an Solarenergie bei ihrem Einsatz bei Weltallmissionen.

Die Unterrichtseinheit "Halbleiterphysik für Einsteiger" macht die Schülerinnen und Schüler mit einer Technologie bekannt, die aus unserem Alltagsleben nicht mehr wegzudenken ist. Die theoretischen Grundlagen beruhen auf der Erkenntnis, dass es neben Leitern und Nichtleitern auch Materialien gibt, die unter bestimmten Voraussetzungen zum Leiter werden können – die so bezeichneten Halbleiter. Am Beispiel des strukturellen Atomaufbaus von Silizium sehen die Lernenden zunächst, welche Voraussetzungen ein Stoff besitzen muss, um zum Halbleiter werden zu können. Zudem werden die Lernenden an die Möglichkeiten der Beimischung bestimmter anderer Stoffe (Dotierung) herangeführt, was völlig neue Möglichkeiten für kontaktlose elektrische Schaltungen eröffnet. Halbleitertechnologie ist die Voraussetzung für viele technische Anwendungen – von der Solarzelle über LEDs bis hin zu Transistoren. Ohne Halbleiter wäre die immer wichtiger werdende Digitalisierung nicht denkbar. Anhand von aussagekräftigen Abbildungen oder Animationen werden die theoretischen Grundlagen besprochen: Bei tiefen Temperaturen sind Halbleiter Isolatoren – erst durch Energiezufuhr (zum Beispiel Erwärmung) lassen sich Elektronen aus ihren Paarbindungen lösen, so dass Leitungselektronen und Löcher entstehen. Legt man dann eine äußere Spannung an, beginnen die Elektronen zu wandern. Mit Abbildungen und/oder Animationen werden die Lernenden mit Begriffen wie Elektronenstrom, Löcherstrom und Eigenleitung bekannt gemacht. Halbleiterphysik Die Halbleiterphysik basiert auf verschiedenen Grundstoffen wie Silizium oder Germanium, die man mit geeigneten Stoffen wie dem fünfwertigen Phosphor P 5+ oder dem dreiwertigen Bor B 3+ dotiert. Dabei enthält ein Kubikmillimeter bis zu 2,4×10 17 Fremdatome, was eine riesige Zahl von frei beweglichen Ladungsträgern zur Folge hat. Mit diesen grundlegenden Fakten lassen sich nun die unterschiedlichsten Anwendungen herstellen – im einfachsten Fall Dioden – bis hin zu komplizierten Schaltungen von Transistoren. Vorkenntnisse Vorkenntnisse von Lernenden werden eher nicht zu erwarten sein, da sich die wenigsten Gedanken machen werden, wie ihre Smartphones, LEDs oder moderne Fernseher funktionieren. Gleichzeitig ist es aber sehr wichtig den Lernenden zu zeigen, welche Grundbausteine nötig sind, um die obigen Geräte zu bauen beziehungsweise die Digitalisierung voranzutreiben. Didaktische Analyse Bei der Besprechung der Grundlagen der Halbleiterphysik ist es besonders wichtig, den extremen Grad der Miniaturisierung hervorzuheben, ohne die viele Geräte nicht einmal ansatzweise gebaut werden könnten. Allerdings sind die Vorgänge nicht – wie in der Makrophysik – mit dem Auge verfolgbar, was zur Folge hat, dass Versuche nicht im Detail zu sehen sind, sondern nur über Messinstrumente nachverfolgt werden können. Methodische Analyse Bei der Erarbeitung des Stoffes ist es wichtig, dass aussagekräftige Abbildungen und gegebenenfalls Animationen oder brauchbare Videos zur Erklärung herangezogen werden – nur so können die teilweise nur schwer nachvollziehbaren Vorgänge deutlich gemacht werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen die Besonderheiten von Halbleitern im Gegensatz zu Leitern beziehungsweise Nichtleitern. wissen um die Bedeutung von Fremdatomen beim Dotieren von Halbleitermaterialien. beschreiben und erläutern die Wirkungsweise einer Halbleiterdiode. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet. überprüfen die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit und ordnen sie ein. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschülern auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern, Freunden etc. wertfrei diskutieren zu können.