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Fächerübergreifend

Schule der Zukunft
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In einem Interview klärt Berufsschullehrer und Lehrkräftefortbilder Dr. Jens Soemers darüber auf, wie zukunftsorientierter Unterricht aussehen kann.

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Stop-Motion-Filmabenteuer gestalten

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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Überfischung und Verschmutzung stoppen

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In dieser Unterrichtseinheit zum UN-Nachhaltigkeitsziel 14 "Ozeane, Meere und Meeresressourcen nachhaltig erhalten und nutzen" erkunden die Lernenden eigenständig die Bedrohungen der Weltmeere und…

  • Schulstufe2
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  • Materialtyp11
  • Quelle8
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Elektropneumatik für industrielle Metallberufe I

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit dient der Einführung in das Thema Elektropneumatik. Voraussetzung sind Kenntnisse zur Funktion pneumatischer Komponenten. Das Thema wird fortgesetzt mit dem Modul zur Prüfungsvorbereitung für Industriemechaniker, Elektropneumatik II. Pneumatische Steuerungen sind heute Kernelemente der modernen Technik. Pneumatische Zylinder bewegen Werkstücke, nehmen Lasten auf, positionieren Komponenten, verschrauben PKW-Reifen, spannen Bauteile, heben Blechtafel an und so weiter. Im Bereich der Fördertechnik, der Handhabungstechnik, der Fertigungstechnik, der Montage, allgemein in automatisierten Anlagen sind sie überall anzutreffen. In der Ausbildung zur Industriemechanikerin / zum Industriemechaniker hat die Elektropneumatik deshalb einen besondere Stellenwert. Die Unterrichtsmaterialien dienen zur Einführung in das Themengebiet Elektropneumatik. Dazu stehen hier umfangreiche Arbeitsmaterialien zum Download bereit. Die hier vorgestellte Unterrichtssequenz dient der Ausbildung von Industriemechanikerinnen und Industriemechanikern im ersten beziehungsweise zweiten Ausbildungsjahr. Voraussetzung sind Kenntnisse zur Funktion pneumatischer Komponenten. Verwendung finden können die Unterlagen auch in Berufsfachschulen und anderen industriellen und handwerklichen Ausbildungsberufen. Ablauf der Unterrichtssequenz und Arbeitsmaterialien Die Unterrichtsmaterialien dienen zur Einführung in das Themengebiet Elektropneumatik. Dazu stehen hier umfangreiche Arbeitsmaterialien zum Download bereit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Verständnis für komplexe elektropneumatische Anlagen entwickeln. elektropneumatische Schaltungen anhand der Lernsituationen entwerfen. schaltungstechnische Unterlagen wie Stromlaufplan, Pneumatikplan, Funktionsdiagramm, Wertetabelle, Funktionsplan nach Grafcet lesen und erstellen. Fehler in Anlagen eingrenzen und beheben. die Eigenschaften wichtiger elektropneumatische Komponenten kennen lernen. elektropneumatische Bauteile auswählen und funktionsgerecht montieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Lösungen mit modernen Medien präsentieren. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen im Team Lösungen entwickeln und technisch realisieren. Die Aufgaben werden in der Regel in Kleingruppen, bei umfangreicheren Aufgabenstellungen auch in Vierergruppen bearbeitet. Die Funktionskontrolle an den Pneumatikständen sowie der Aufbau der Schaltungen findet in Zweiergruppen statt. Die Aufgaben/Lernsituationen zu den einzelnen Steuerungen werden im Plenum oder in Vierergruppen besprochen. In den ersten Stunden werden die Bedeutung der Elektropneumatik erarbeitet und erste Schaltpläne zur Steuerung von Leuchten und Zylindern entwickelt. Zur Erläuterung der Lernsituationen sind animierte Funktionsabläufe beigefügt. Im Unterricht werden Fragen bearbeitet, Stromlaufpläne und Funktionspläne nach Grafcet erstellt, Funktionsdiagramme entwickelt und Stücklisten erstellt. Die Schaltungen werden jeweils praktisch installiert. Mit der Software FluidSim lassen sich alle vorgestellten Steuerung simulieren. Als Lernsituationen sollen Steuerungen für eine Spannvorrichtung und für den Betrieb eines Werkstückmagazins und die zugehörigen Unterlagen entwickelt werden. Notwendigkeit zur Einführung von Relais, Funktionsweise von Relais, Bezeichnungen Aufgaben zur indirekten Steuerung von Zylindern Oszillierende Bewegungsabläufe Einführung von berührungslosen Sensoren Betriebsverhalten von berührungslosen Sensoren Verknüpfungen von Signalen Klassenarbeit Dominierende Signale Lernsituationen mit Selbsthaltungen UND - ODER - NICHT Funktionspläne, Funktionsdiagramme, Wertetabellen zu den Steuerungen Betriebsverhalten von Relais und Zeitrelais: Versuche Lernsituationen mit Anwendungen Animationen zur Unterstützung der Aufgabenstellungen

  • Metalltechnik
  • Sekundarstufe II

Elektropneumatik für industrielle Metallberufe II

Unterrichtseinheit

Vorgestellt werden komplexe elektropneumatische Steuerungen mit einem Zylinder unter Verwendung von Klemmleisten auf Prüfungsniveau für die Abschlussprüfung Teil I Industriemechaniker. Diese Unterrichtseinheit baut auf den Grundlagenkurs Elektropneumatik auf.Pneumatische Steuerungen sind heute Kernelemente der modernen Technik. Pneumatische Zylinder bewegen Werkstücke, nehmen Lasten auf, positionieren Komponenten, verschrauben PKW-Reifen, spannen Bauteile, heben Blechtafel an und so weiter. Im Bereich der Fördertechnik, der Handhabungstechnik, der Fertigungstechnik, der Montage, allgemein in automatisierten Anlagen sind sie überall anzutreffen. In der Ausbildung zur Industriemechanikerin / zum Industriemechaniker hat die Elektropneumatik deshalb einen besondere Stellenwert. Diese Unterrichtssequenz beschäftigt sich mit elektropneumatischen Steuerungen auf erhöhtem Niveau. Bearbeitet werden unter anderem Stromlaufpläne, Pneumatikschaltpläne, Klemmenbelegungspläne, Funktionsdiagramme, Wertetabellen und Funktionspläne.Die hier vorgestellte Unterrichtssequenz dient der Ausbildung von Industriemechanikerinnen und Industriemechanikern im zweiten Ausbildungsjahr. Vorausgesetzt werden Kenntnisse im Grundlagenbereich der Elektropneumatik. Die Inhalte sind abgestimmt auf die Abschlussprüfung Teil I für Industriemechaniker. Weiterhin können die Unterlagen in Berufsfachschulen, Fachoberschulen und in industriellen und handwerklichen Ausbildungsberufen eingesetzt werden. Ablauf der Unterrichtssequenz und Arbeitsmaterialien Die Auszubildenden sollen die Funktion einer komplexen Steuerung mit Betriebsartenwahl erfassen. Dazu stehen hier umfangreiche Arbeitsmaterialien zum Download bereit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Verständnis für komplexe elektropneumatische Anlagen entwickeln. elektropneumatische Schaltungen anhand der Lernsituationen entwerfen. schaltungstechnische Unterlagen wie Stromlaufplan, Pneumatikplan, Funktionsdiagramm, Wertetabelle, Funktionsplan nach Grafcet lesen und erstellen. Fehler in Anlagen eingrenzen und beheben. die Eigenschaften wichtiger elektropneumatische Komponenten kennen lernen. die Bedeutung der einzelnen Komponenten in der Schaltung erläutern. elektropneumatische Bauteile auswählen und funktionsgerecht montieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Lösungen mit modernen Medien präsentieren. ihre Kenntnisse im Fachgespräch darstellen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen im Team Lösungen entwickeln und technisch realisieren. Die Aufgaben werden in der Regel in Kleingruppen, bei umfangreicheren Ausgabenstellungen auch in Vierergruppen bearbeitet. Die Funktionskontrolle an den Pneumatikständen sowie der Aufbau der Schaltungen findet in Zweiergruppen statt. Die Aufgaben zu den einzelnen Steuerungen werden im Plenum oder in Vierergruppen besprochen. Die Funktion einer komplexen Steuerung mit Betriebsartenwahl (Einzelbetrieb und Dauerbetrieb) soll erfasst werden. Dazu werden Fragen bearbeitet, ein Funktionsplan nach Grafcet, ein Funktionsdiagramm, eine Wertetabelle und eine Stückliste erstellt sowie die Schaltung praktisch installiert. Zum Verständnis dieser etwas komplexeren Steuerung eignet sich die Software FluidSim besonders gut. Für die Darstellung benötigen Sie lediglich einen Browser. Anhand eines einfachen Schaltplans wird die Struktur der Klemmenbelegung bei der Verwendung von Klemmleisten erläutert. Zweckmäßig ist dabei, Haftelemente mit E-Pneumatiksymbolen zur Erläuterung an der Tafel zu nutzen. Die Software von FluidSim ermöglicht in Verbindung mit einem Schaltplan eine sehr einfache Erstellung eines Klemmenbelegungsplans. Der Plan muss dafür lediglich in das Zeichenfeld gezogen werden. Die Software weicht aber etwas von den PAL-Vorgaben ab und sollte daher nur zur Darstellung des Funktionsablaufs genutzt werden. Für das Verständnis der Steuerung ist sie an dieser Stelle aber sehr hilfreich. Anhand des Schülerinformationsblatts und der Erkenntnisse aus der vorangegangenen Stunde (Klemmenbelegung_Info_Schueler.ppt, siehe ZIP-Ordner) sollen die Auszubildenden in dem Arbeitsblatt die Klemmen einfügen, benennen und in den Klemmenbelegungsplan eintragen. Die Schaltung soll anschließend in Betrieb genommen werden. Eine Besprechung des Plans an der Tafel (Haftelemente mit E-Pneumatiksymbolen nutzen) ist unbedingt sinnvoll. Dazu kann gegebenenfalls das Arbeitsblatt mit Schaltplan zum Einzeichnen der Ein- und Ausfahrbewegung genutzt werden (Aufgabe im Schüleraufgabenblatt). Zur Wiederholung und als Ergänzungsaufgabe wird ein Schaltplan mit einem 5/2 Wegeventil mit Federrückstellung eingeführt. Ziel ist die Erfassung des Funktionsablaufs mithilfe der Software FluidSim und die Funktionskontrolle durch Montage der Steuerung an den Arbeitsplätzen (Einbindung der Klemmleiste). Es folgen in den nächsten drei bis acht Doppelstunden weitere Übungen mit Klemmleisten. Zu den einzelnen Plänen werden jeweils Fragen gestellt und damit auf das Fachgespräch während der Prüfung vorbereitet. Die Schülerinnen und Schüler können in Gruppen ihr Arbeitstempo weitgehend selbst bestimmen. Die Ergebnisse können mit den Musterlösungen verglichen werden. Nach erfolgreicher Abarbeitung einer Schaltung wird die nächste Aufgabe zur Verfügung gestellt. Hier ist die Nutzung der FluidSim-Software recht sinnvoll. Schaltung XXIII Einzel-/Dauerbetrieb mit Raste (Impulsventil als Steuerglied) Schaltung XXIV Einzel-/Dauerbetrieb mit Raste (Umschaltventil als Steuerglied) Schaltung XXV Einzel-/Dauerbetrieb mit Selbsthaltung (ohne Raste, Impulsventil als Steuerglied) Schaltung XXVI Einzel-/Dauerbetrieb mit Selbsthaltung (Umschaltventil als Steuerglied) Schaltung XXVII Einzelbetrieb, Dauerbetrieb mit Zeitverhalten (Impulsventil als Steuerglied, Raste, Anzugverzögerung) Schaltung XXVIII Einzelbetrieb, Dauerbetrieb mit Zeitverhalten (Umschaltventil als Steuerglied, Raste, Anzugverzögerung) Schaltung XXIX Steuerung mit vier Schaltern (Impulsventil als Steuerglied) Schaltung XXX Steuerung mit vier Schaltern (Umschaltventil als Steuerglied) Schaltung XXXI Stanze (Impulsventil als Steuerglied) Schaltung XXXII Stanze, drei Zyklen zeitabhängig, abfallverzögert Schaltung XXXIII Stanze, drei Zyklen zeitabhängig, anzugsverzögert Schaltung XXXIV Trocknersteuerung, zeitabhängig, anzug- und abfallverzögert (Umschaltventil) Schaltung XXXV Trocknersteuerung, zeitabhängig, anzugverzögert

  • Metalltechnik
  • Sekundarstufe II

Fritz Haber: Genie oder Völkermörder?

Unterrichtseinheit

Dieser WebQuest thematisiert die historische Persönlichkeit Fritz Haber (1868-1943) und bettet die Ammoniaksynthese sowie ihren Mitentwickler in einen historischen Kontext ein. Neben Habers Beteiligung an der Giftgasforschung werden auch dessen unbekannte und teils spektakuläre Forschungen sowie die Rolle seiner Frau Clara Immerwahr betrachtet. Der WebQuest ist als Teil einer Semesterarbeit Studierender des Lehramtes Chemie für Gymnasien im Rahmen eines Seminars an der Universität Frankfurt entstanden und wurde bisher aber noch nicht im Unterricht eingesetzt. Wenn Sie die Materialien im Unterricht einsetzen, wären die Autoren für Ihre Erfahrungen und Rückmeldungen dankbar (Informationen und Kontakt zu den Autoren). Damit erhalten die Studenten (David Fischer, Sándor Bekö) auch eine Rückmeldung zu ihrer Arbeit. Die Schülerinnen und Schüler schlüpfen in die Rolle von Studierenden (wahlweise aus einem Institut für Physikalische Chemie, Geschichte, Soziologie oder Chemie), die sich innerhalb von Arbeitsgruppen über Leben und Werk Fritz Habers aus verschiedenen Blickwinkeln informieren. Die Ergebnisse der Arbeitsgruppen werden durch Plakate gesichert, die den Mitschülerinnen und Mitschülern vorgestellt werden. Die vier Poster werden aufgehängt und im Rahmen einer "Poster-Session" gemeinsam betrachtet. Eine Podiumsdiskussion ("Kongress"), in der das Wirken von Fritz Haber kritisch reflektiert und auch der historische Versuch der Ammoniaksynthese demonstriert wird, schließt die Unterrichtseinheit ab. Zielgruppe, Themen, Anbindung an den Lehrplan Hier finden Sie Informationen zu den Voraussetzungen der Unterrichtseinheit, den Themen und ihrer Anbindung an den Lehrplan sowie einen Überblick zum Unterrichtsverlauf. Durchführung des WebQuest In arbeitsteiliger Gruppenarbeit recherchieren die Schülerinnen und Schüler eigenständig und selbst gesteuert Informationen zu Leben und Werk von Fritz Haber. Präsentation der Arbeitsergebnisse Nach einer Poster-Session werden in einem Rollenspiel die Person und die wissenschaftlichen Leistungen Fritz Habers aus verschiedenen Perspektiven betrachtet. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Forschungsschwerpunkte Fritz Habers benennen können. die Reaktionsgleichung der Ammoniaksynthese nach Haber und Bosch formulieren können. unterschiedliche (historische) Methoden der Ammoniaksynthese benennen können. mindestens drei Giftgase nennen und die Beteiligung Fritz Habers am Gaskrieg beschreiben können. die Gründe für den Suizid von Clara Immerwahr (Fritz Habers Ehefrau) kennen lernen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen relevante Inhalte aus Online-Dokumenten exzerpieren, ordnen und aufarbeiten. den Rechner zur Informationssuche verwenden können. ein Plakat erstellen, das die Ergebnisse der Gruppenarbeit strukturiert zusammenfasst. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in der Gruppenarbeitsphase konstruktiv mit den Vorschlägen anderer Schülerinnen und Schüler umgehen. auf der Basis des angeeigneten Wissens einen Sachverhalt gemeinsam diskutieren, argumentieren und überprüfen. in der Gruppenarbeit eigenverantwortlich Inhalte erarbeiten, auswählen und gemeinsam präsentieren. sich bei der Podiumsdiskussion frei und selbstsicher äußern. Thema Fritz Haber: Genie oder Völkermörder? Autoren David Fischer, Silke Weiß Fach Chemie; fächerübergreifend Aspekte: Politikwissenschaft, Religion/Ethik, Geschichte (Krieg und Frieden, Verantwortung des Wissenschaftlers) Zielgruppe Jahrgangsstufe 13 (G9) beziehungsweise 12 (G8), bevorzugt Leistungskurs Zeitraum 5-6 Stunden Technische Voraussetzungen ein Computer pro Arbeitsgruppe Silke Weiß studierte an der Universität zu Heidelberg und Frankfurt die Fächer Biologie, Chemie, Spanisch und Deutsch auf Lehramt (Sek II) und arbeitet am Alten Kurfürstlichen Gymnasium in Bensheim (Hessen). Sie ist zur Zeit im Projekt "Lehr@mt: Medienkompetenz als Phasenübergreifender Qualitätsstandard" abgeordnet an das Institut für Didaktik der Chemie der Universität Frankfurt und betreut dort den Bereich "Kompetent Chemie unterrichten mit Neuen Medien". Vorwissen der Schülerinnen und Schüler Die Schülerinnen und Schüler sollten das chemische Gleichgewicht und Massenwirkungsgesetz bereits kennen gelernt haben. Technische Voraussetzungen Die WebQuest-Materialien dieser Unterrichtseinheit sind HTML-Seiten, die mit jedem gängigen Browser betrachtet werden können. Die Schülerinnen und Schüler sollten Zugang zu einem Drucker haben, um zum Beispiel das Anmeldeformular für den Kongress ausdrucken zu können, aus dem sich dann die Gruppeneinteilung ergibt (siehe Aufgabenseite im WebQuest; "Internetadresse" oder "Download" auf der Startseite der Unterrichtseinheit). Chemie Der WebQuest soll von Schülerinnen und Schülern der Oberstufe (vorzugsweise Leistungskurs) bearbeitet werden. Inhaltlich greift er das verbindliche Unterrichtsthema "Ammoniaksynthese" auf und leitet auch zu einem Demonstrationsversuch an. Die Thematisierung des Haber-Bosch-Verfahrens als Beispiel für das "Prinzip des kleinsten Zwangs" ist im G9-Lehrplan für die Jahrgangsstufe 13 vorgesehen. Zukünftige G8-Oberstufen behandeln dieses Prinzip entsprechend in Jahrgangsstufe 12. Politikwissenschaft, Religion/Ethik Das Haber-Bosch-Verfahren ist als technisches Verfahren über den Chemieunterricht hinaus als fakultativer Unterrichtsinhalt mit Querverweisen zu dem Themengebiet "Krieg und Frieden" (zum Beispiel Politikwissenschaft, Religion/Ethik) möglich. Die Unterrichtseinheit reiht diese Leistung Fritz Habers neben anderen Forschungen ein und erweitert das Wirken Habers um den Aspekt der Verantwortung eines Chemikers. Somit kann der im Lehrplan geforderten Entwicklung eines Wertebewusstseins und der Berücksichtigung der Würde des Menschen Rechnung getragen und die im Lehrplan vorgeschlagene Fächervernetzung hergestellt werden (Politikwissenschaft, Geschichte, Ethik oder der Religion). Einstieg Eine fiktive "Einladung" mit dem provozierenden Untertitel stellt den Einstieg in den WebQuest dar. Ein Professor lädt Studentinnen und Studenten verschiedener Universitäten - darunter auch solche der Universität zu Berlin, an der Fritz Haber selber lehrte - ein, die Fragestellung "Genie oder Völkermörder" kontrovers auf einem "Jungwissenschaftler-Kongress" zu diskutieren. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten zunächst in Expertengruppen ("Arbeitsgruppen") individuelle Antworten auf die zentrale Fragestellung, ob Haber ein Genie oder "Völkermörder" sei. Dabei informieren sie sich anhand vorgegebener Links gemäß der Rollen, in die sie schlüpfen. Dies sind Studierende folgender Fächer oder Fachbereiche: Chemie Physikalische Chemie Geschichte Soziologie "Postersession" und "Kongress" Die Gruppen präsentieren ihre Ergebnisse in Form von Plakaten - ähnlich, wie es auch auf echten wissenschaftlichen Versammlungen der Fall ist ("Poster-Session"). Daraus ergibt sich eine abschließende Podiumsdiskussion, die von den nicht direkt teilnehmenden Schülerinnen und Schülern schriftlich zusammengefasst wird. Demonstrationsexperiment Im Rahmen des WebQuest ist ein Versuch zur Darstellung von Ammoniak nach dem Haber-Bosch-Verfahren vorgesehen. (Nur die Gruppe der Chemikerinnen und Chemiker wird das Experiment vorführen.) Ausgehend von einem zentralen WebQuest-Dokument erarbeiten Schülerinnen und Schüler mithilfe des Internets ein Wissensgebiet und präsentieren anschließend ihre Ergebnisse. Die Arbeit mit dem WebQuest erfolgt in den Schülergruppen eigenständig und selbst gesteuert. Der Lehrkraft kommt die Rolle eines Lernbeobachters zu. Allgemeine Informationen zum Thema WebQuest im naturwissenschaftlichen Unterricht finden Sie hier: WebQuests in den Naturwissenschaften Informationen zu den internetbasierten "Lernabenteuern" Expertengruppen In der ersten Phase der Bearbeitung des WebQuest werden vier Arbeits- oder "Expertengruppen" gebildet, die sich mit den folgenden Schwerpunkten beschäftigen. Die Zuordnung der Schülerinnen und Schüler zu den Arbeitsgruppen kann eigenständig erfolgen. Zu beachten ist hierbei, dass nur die Gruppe der Chemikerinnen und Chemiker den Versuch zur Darstellung von Ammoniak durchführt. Studierende der Physikalischen Chemie (Universität zu Berlin) Aufgabe dieser Arbeitsgruppe ist es, den anderen Gruppen die Leistungen und vielseitigen Forschungen Fritz Habers vorzustellen. (Haber studierte und lehrte unter anderem auch an der Universität zu Berlin.) So versuchte Haber zum Beispiel im Jahr 1921 aus Meerwasser Gold zu gewinnen, um so Deutschlands Reparationszahlungen an die Alliierten zu unterstützen. Die Forschungen zur Schädlingsbekämpfung und den Flammenreaktionen gehören ebenfalls zu den weniger bekannten Aktivitäten Habers, die in der Arbeitsgruppe "Physikalische Chemie" gelesen und den anderen Gruppen vorgestellt werden sollen. Studierende der Geschichte (Universität zu Tübingen) Diese Arbeitsgruppe untersucht die Verwicklungen Habers in den ersten Weltkrieg und deckt historische Zusammenhänge auf. Am 22. April 1915 in Belgien (Ypern) wurden zum Beispiel auf Anraten Habers erstmals 150 Tonnen Chlorgas als "moderne Massenvernichtungswaffe" eingesetzt. Studierende der Soziologie (Universität zu Darmstadt) Die Arbeitsgruppe der Soziologen untersucht die Rolle der Frau in der Wissenschaft zur damaligen Zeit und erweitert so das Hauptthema um einen wichtigen Aspekt. Im Mittelpunkt dieser Gruppenrecherche steht Habers Ehefrau Clara Immerwahr, ihr Standpunkt zu den umstrittenen Aktivitäten Habers und ihr tragisches Schicksal. Studierende der Chemie (Universität zu Frankfurt) Die Arbeitsgruppe der Chemikerinnen und Chemiker konzentriert sich auf die Forschungen Habers rund um die Ammoniak-Hochdrucksynthese. Zu den Aufgaben dieser Arbeitsgruppe gehört neben einer vergleichenden Literaturrecherche auch die Durchführung eines Modellversuches zur Haber-Bosch-Ammoniaksynthese im kleinen Maßstab. Zeitaufwand Für die Arbeitsphase mit dem WebQuest sind in dieser Unterrichtseinheit etwa zwei bis drei Stunden zu veranschlagen. Für ihre jeweiligen Forschungsgebiete steht den Schülerinnen und Schülern im Quellenbereich der WebQuest-Seite eine Liste mit mehr aus dreißig ausgewählten Links zur Verfügung. Ein Teil der Literatur liegt auch als PDF-Dokument vor, von dem bei Bedarf je ein Exemplar pro Gruppe ausgedruckt werden kann. Darüber hinaus ist es hilfreich, wenn sich die Lernenden selbstständig in der Schul- oder Stadtbibliothek weitere Materialien beschaffen. Poster-Session Mithilfe der verschiedenen Quellen wird von jeder der vier Arbeitsgruppen ein Plakat erstellt, das die wichtigsten Informationen und Erkenntnisse zu den jeweiligen Schwerpunktthemen der Gruppe enthält. Diese Plakate - die im Ansatz den Kriterien eines wissenschaftlichen Plakates genügen sollen - werden zum "Kongress" mitgebracht und dort im Rahmen einer "Poster-Session" ausgestellt. Auf diese Weise werden die sich gegenseitig ergänzenden Informationen und Facetten zu Fritz Habers Leben und Werk allen Schülerinnen und Schülern schon transparent, bevor die Diskussion beginnt. Es ist daher darauf zu achten, dass der Inhalt der Plakate von einem unwissenden Betrachter in fünf bis zehn Minuten erfasst werden kann! Fritz Habers Forschungen werden in der Diskussion nicht allein auf die Ammoniak-Hochdrucksynthese reduziert, sondern in den historischen Kontext eingebettet und kritisch beleuchtet. Zeitaufwand Für die Erstellung der Plakate wird eine Schulstunde benötigt. Die Ausstellung der Plakate dauert etwa eine halbe Stunde. Dies sollte optimalerweise zu Beginn einer Doppelstunde geschehen, da die restliche Zeit dann für den Kongress verwendet werden kann. Podiumsdiskussion Nach der Recherche und Sicherungsphase (Erstellung der Plakate) werden in einer Podiumsdiskussion ("Jungwissenschaftler-Kongress") Vertreterinnen und Vertreter jeder Arbeitsgruppe zu Wort kommen (insgesamt acht Personen) und Habers Aktivitäten kritisch kommentieren. Zentral ist hierbei die Ausgangsfrage, ob Haber ein Genie oder ein Völkermörder sei. Planung Für den Jungwissenschaftler-Kongress ist in dieser Unterrichtseinheit eine Unterrichtsstunde zu veranschlagen. Darin ist die Nachbesprechung nicht enthalten. Schülerinnen und Schüler, die nicht aktiv am Kongress beteiligt sind, erstellen eine stichpunktartige Zusammenfassung des Disputes, in der die unterschiedlichen Sichtweisen der Arbeitsgruppen und ihr Bezug zu der Ausgangsfrage dargestellt werden. Die Zusammenfassungen sollen mit einer persönlichen Stellungnahme enden. Silke Weiß studierte an der Universität zu Heidelberg und Frankfurt die Fächer Biologie, Chemie, Spanisch und Deutsch auf Lehramt (Sek II) und arbeitet am Alten Kurfürstlichen Gymnasium in Bensheim (Hessen). Sie ist zur Zeit abgeordnet im Projekt "Lehr@mt: Medienkompetenz als Phasenübergreifender Qualitätsstandard" an das Institut für Didaktik der Chemie der Universität Frankfurt und betreut dort den Bereich "Kompetent Chemie unterrichten mit Neuen Medien".

  • Chemie / Natur & Umwelt
  • Sekundarstufe II

Auf dem Weg zum einfachen und schnellen Schulnetz

Fachartikel

Dieser Fachartikel stellt den Weg zu einem einfachen und schnellen Schulnetz vor. In einer Zeit, in der das einzig Beständige der Wandel zu sein scheint, stehen schulische Netzwerke vor neuen Herausforderungen und Veränderungen. Mit dem Einzug interaktiver Lernplattformen haben traditionelle schulische Netzwerke ausgedient. Schlanke und schnelle Netzwerke sind angesagt, die zudem für Schulträger eine willkommene Möglichkeit sind, aus der Wartungs- und Kostenfalle auszusteigen, so Volker Rüddigkeit und Georg Schlagbauer in ihrem Aufsatz "Das Lean-LAN - zeitgemäße Netzwerke in Schulen!". Traditionelle Schulnetze arbeiten in der Regel in einem Rechnerverbund, der dadurch gekennzeichnet ist, dass Nutzern bestimmte Profile, Rechte, Gruppenrichtlinien, Dienste, Laufwerke und so weiter von einem so genannten Domänenserver zugewiesen werden. Doch solche "Architekturen" mutieren schnell zu hoch komplexen und wartungsintensiven Netzen, die eine Vielzahl von "pädagogischen" Funktionen bieten, die letztlich nur von wenigen Lehrerinnen und Lehrern in vollem Umfang genutzt werden, wie Rüddigkeit und Schlagbauer konstatieren.

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

Spaziergänge auf dem Mond

Unterrichtseinheit

Auf ausgewählten "Mondrouten" beobachten Schülerinnen und Schüler markante Strukturen in der Nähe der Licht-Schatten-Grenze. Zudem können interessante Konstellationen von Mond, Planeten und Sternhaufen betrachtet werden. Im Jahr 1609, etwa zwischen April und Mai, erhielt Galileo Galilei (1564-1642) Kenntnis von einem "Fernbetrachter". Er besorgte sich daraufhin eines der holländischen Brillenglasfernrohre, die nur zwei- bis dreifach vergrößerten, und arbeitete sofort an deren Verbesserung (Erhöhung der Vergrößerung durch für Brillen untypische Linsen und Reduzierung von Streulicht durch Blenden im Strahlengang). Das erste Himmelsobjekt, das er dann - vermutlich im September 1609 - beobachtete, war der Mond. Im Internationalen Jahr der Astronomie 2009 fand vom 02. bis zum 05. April weltweit die Aktion "100 Stunden Astronomie" statt, bei der die Beobachtung des Himmels im Mittelpunkt stehen sollte. Die in diesem Beitrag für diese Aktion vorgestellten "Wanderrouten" auf der Mondoberfläche können auch nach dem IYA2009 zu jeder passenden Mondphase ins Visier genommen werden. Grundlage der Wanderkarten ist der kostenfreie "Virtual Moon Atlas", mit der Sie auch eigene "Mond-Wanderkarten" erzeugen können. Spaziergänge auf dem Mond Mondgebirge mit Tälern, Krater mit Zentralbergen und Krater in den Meeren werden mithilfe von "Mondwanderkarten" gezielt aufgesucht. Zeichnen und Googeln Ein interessanter Kontrast: Lernende zeichnen auf den Spuren Galileis den Mond und erkunden mit moderner Webmapping-Technologie die Spazierwege der Apollo-Astronauten. Die Schülerinnen und Schüler sollen markante Punkte der Mondgeographie mithilfe bereit gestellter "Mondwanderkarten" aufsuchen und eine Vorstellung von der Größe der Krater gewinnen. auf den Spuren von Galileo Galilei mit einfachen optischen Hilfsmitteln Mondzeichnungen erstellen und diese mit den Skizzen Galileis und Darstellungen aus dem Werk "Sidereus Nuncius" (1610) vergleichen. den "Virtual Moon Atlas" als kostenfreies Werkzeug zur Vorbereitung von Himmelsbeobachtungen kennen lernen. als Ergänzung zu den eigenen Beobachtungen mit Google Moon die Landeplätze der Apollo-Missionen erkunden. Die Mondoberfläche erweist sich nahe der Licht-Schatten-Grenze (Terminator) als sehr eindrucksvolles Objekt für die Fernrohrbeobachtung. Verschiedene Oberflächenformationen wie Gebirge mit Tälern, Krater mit Zentralbergen oder Krater in den Meeren werden erkennbar. Es empfiehlt sich eine kleine Auswahl dieser Objekte gezielt nacheinander im Sinne eines Spaziergangs mit den Augen am Fernrohr aufzusuchen. Hier stellen wir Ihnen drei Routen vor, die während der Aktion "100 Stunden Astronomie" im IYA2009 zum Einsatz kamen. Die jeweiligen "Wanderkarten" mit Darstellungen der Mondoberfläche wurden mit der kostenfreien Software "Virtual Moon Atlas" erzeugt und können zu jeder passenden Mondphase (Mond im ersten Viertel und folgende Tage) genutzt werden. Virtual Moon Atlas, Download Auf der Softonic-Webseite können Sie die Software für den virtuellen Mondglobus kostenfrei herunterladen. Die Route des Spaziergangs ist in Abb. 1 dargestellt (Platzhalter bitte anklicken). Zahlen markieren die einzelnen Stationen. Sie können die Route farbig ausdrucken oder per Beamer im Klassenraum präsentieren. Für Schwarzweiß-Ausdrucke verwenden Sie bitte die Datei "mond_spaziergang_1_sw.gif". In dieser Datei sind die Zahlen und Pfeile weiß mit schwarzer Kontur dargestellt (gelbe Ziffern und Linien sind im Schwarzweiß-Ausdruck schlecht zu erkennen). Von den Mondalpen mit dem Alpenquertal (1) führt der Pfad zum Krater Aristoteles (2), dessen Durchmesser etwa 90 Kilometer beträgt. Der Krater ist nach dem wohl bekanntesten und einflussreichsten Philosophen der Geschichte benannt (384-322 v. Chr.). Von dort geht es zum Kaukasus (3) und schließlich hinein in das Regenmeer (Mare Imbrium). Dort wird ein Strahlenkrater mit Zentralberg namens Aristillus (4) ins Visier genommen. Dessen Namenspatron ist ein griechischer Astronom, der um 280 v. Chr. gelebt hat. Von dort aus kehren wir wieder zum Ausgangspunkt zurück. Dieser Weg (Abb. 2) beginnt bei der 104 Kilometer durchmessenden Wallebene Plato (1), die nach dem bekannten griechischen Philosophen (427-347 v. Chr.) benannt wurde. Weiter geht es zum Strahlenkrater Aristillus (2). Die nächste Station ist der von Lava überflutete Krater Archimedes (3) im Regenmeer. Sein Durchmesser beträt 83 Kilometer. Archimedes (287-212 v. Chr.) war ein bedeutender griechischer Mathematiker. Die letzte Etappe führt uns zum Krater Eratosthenes (4), dessen Kraterwände bis zu 3.570 Meter hoch sind. Der griechische Geograph und Astronom Eratosthenes lebte von 276-194 v. Chr. Ausgangspunkt dieser Route (Abb. 3) ist, wie bei der ersten Wanderung, der mit dunklem Material gefüllte Krater Plato (1). Von dort aus gilt es, dem Rand des Regenmeers folgend, das Alpenquertal (2) zu überschreiten und über den Kaukasus die Apenninen (4) zu erreichen. Die Apenninen sind das mächtigste Mondgebirge. Die Gipfel ragen zum Teil mehr als 5.000 Meter in die Höhe. Auf dem Weg entlang der Apenninen kommen wir an der Hadley-Rille (3) vorbei, für deren Beobachtung man allerdings schon ein Teleskop mit mindestens 20 Zentimetern Öffnung benötigt. Diese Rille war der Landeort der Apollo-15-Mission. Abschließend besuchen wir noch den markanten Strahlenkrater Kopernikus (5), der hexagonal erscheint und einen Durchmesser von 95 Kilometer besitzt. Dieser schöne Krater ist nach dem bekannten Astronom Nikolaus Kopernikus (1473-1543) benannt. Kaum eine andere Übung trainiert die naturwissenschaftliche Grundfertigkeit des genauen Beobachtens so gut wie das Zeichen. Es zwingt uns, wirklich genau hinzusehen und ermöglicht die Wahrnehmung vieler Details, die dem flüchtigen ersten Blick fast immer entgehen. Zudem bietet das Zeichnen des Mondes einen schönen Ansatzpunkt zum Jubiläum der Mondbeobachtung von Galilei vor 400 Jahren - denn auch er zeichnete das Gesehene! Die vor Jahrhunderten entstandenen Skizzen und Darstellungen in dem 1610 erschienenen Werk "Sidereus Nuncius" ("Sternenbote") können die Lernenden motivieren, auf den Spuren des berühmten Astronomen selbst zum Zeichenstift zu greifen (Abb. 4). Einfache Teleskope - sogar Feldstecher - zeigen bereits die Gipfel sonnenbeschienener Berge, in deren Tälern noch die Mondnacht herrscht. Praktische Hinweise zum Zeichnen am Teleskop und ein Beispiel für die schrittweise Ausarbeitung einer Darstellung der Mondoberfläche finden Sie in dem Beitrag Zeichenstunden am Teleskop . Neben der kostenfreien Software "Virtual Moon Atlas" kann auch der digitale Online-Mondglobus von Google mit den von Google Earth bekannten Funktionen genutzt und zur Vor- oder Nachbereitung der Begegnung mit dem Original am Abendhimmel genutzt werden. Die Landeplätze der Apollo-Missionen sind auf dem Google-Mond durch Astronauten markiert. Man kann per Klick auf diese Icons in die Landegebiete der Apollo-Missionen hineinzoomen und Bilder von der Mondoberfläche betrachten, die die Astronauten während ihrer Ausflüge am Boden gemacht haben. Teilweise sind auch kleine Panoramaansichten möglich - eine interessante Ergänzung zu den eigenen Bobachtungen am Teleskop.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

¡Vamos a leer en voz alt@!

Unterrichtseinheit

“Mi ordenador habla castellano“ – der sprechende Computer ist im Spanischunterricht angekommen. Schülerinnen und Schüler lassen sich im Internet spanische Texte vorlesen und nutzen die digitalen Medien, um das laute Lesen zu üben. Häufig stehen fortgeschrittene Spanischlernende vor einer ungeahnten Herausforderung, wenn sie vor der Klasse einen Text laut vorlesen und dabei ins Strudeln geraten. Während im Anfangsunterricht das laute Lesen geübt wird, um Sicherheit in Aussprache und Betonung zu erlangen und ein flüssiges Lesen zu lernen, gerät es im fortgeschrittenen Unterricht leider in Vergessenheit. Es bereitet den Lernenden größere Schwierigkeiten als erwartet. Im Internet trainieren Schülerinnen und Schüler selbstständig und systematisch das Vorlesen mit nur ein paar Mausklicks und eignen sich zusätzlich Medienkompetenz an. Der Computer kann für das Trainig der Aussprache in fortgeschrittenen Spanisch- oder überhaupt Fremdsprachen-Kursen sehr nützlich sein. Beliebige Texte können mithilfe bestimmter Internetseiten laut und fehlerfrei vorgelesen werden. Die digitalen Medien, die den Schüleralltag prägen, kommen dann zum Einsatz, wenn selbst Gelesenes bewertet werden soll. Computer-Unterstützung beim Aussprachetraining Wie Sprache aus dem Computer kommt, und was solche sprachproduzierenden Systeme leisten können lesen Sie hier. Ablauf der Unterrichtseinheit Nach einer Wiederholung der Ausspracheregeln nutzen die Lernenden eine Website mit "Text to Speech"-Funktion. Dann lesen sie laut vor und nehmen ihre Texte als MP3-Dateien auf, um die eigene Aussprache zu bewerten. Die Schülerinnen und Schüler sollen eine Internetseite mit einem Programm zur Sprachgenerierung nutzen. einen unbekannten Text phonetisch und intonatorisch korrekt und flüssig vorlesen. Kriterien zur Bewertung der Vorleseleistung auf eigene mündliche Beiträge anwenden (Selbstbewertung). Sprachsynthese Die künstliche Generierung von Sprache mithilfe eines Computers nennt man Sprachsynthese. Da durch die Sprachsynthese längere Texte vorgelesen werden können, wird dieser Vorgang auch Text-to-Speech (TTS) genannt. Moderne TTS-Systeme kommen der menschlichen Stimme sehr nahe. Die generierten Stimmen sind gut verständlich und klingen sehr natürlich. Sie unterscheiden sich qualitativ deutlich von den scheppernden Sprachausgaben früherer Computer. Internetbasierte Text-to-Speech Systeme Viele TTS-Systeme können im Handel als Softwarepaket gekauft werden und müssen vor dem Gebrauch zunächst auf einem Rechner installiert werden. Für den Einsatz in der Schule oder zu Hause sind hiermit Kosten verbunden, die sich durch freie Web 2.0 Dienste vermeiden lassen. Online finden sich zahlreiche TTS-Systeme, meistens Ableger von Kaufsoftware und somit mit eingeschränktem Leistungsumfang. Dennoch sind sie für den schulischen und heimischen Gebrauch voll ausreichend. Der Vorteil webbasierter Programme besteht darin, dass keine Softwareinstallation erforderlich ist. Sie können vielmehr direkt aus dem Browserfenster heraus von jedem Rechner, der mit dem Internet verbunden ist, genutzt werden. Sprachsynthese im Spanischunterricht Im Fremdsprachenunterricht kann die Sprachsynthese vielseitig eingesetzt werden, zum Beispiel um eigene Textproduktionen oder Texte aus anderen Quellen in Sprache umzuwandeln. Schülerinnen und Schüler können die Tondateien nutzen, um selbst geschriebene Texte auf Fehler und Verständlichkeit hin zu prüfen. Bei unbekannten Texten schult das Vorlesen die korrekte Aussprache. Text-to-Speech fördert auf diese Weise die Hörverstehens- und Sprechkompetenz der Lernenden. Selbsteinschätzung der Leseleistung Die Korrektur der Leseleistung soll nicht mehr wie im Anfangsunterricht durch die Lehrperson erfolgen. Fortgeschrittenen Fremdsprachenlernende sollen vielmehr selbstständig an die Bewertung ihrer Leseleistung herangeführt werden. Zu diesem Zweck werden ihnen Kriterien zur Bewertung der Aussprache, Gestaltung und des Sprachflusses an die Hand gegeben. Selbstverantwortliches und autonomes Lernen werden auf diesem Weg gefördert. Wiederholung mithilfe eines Arbeitsblatts Die Lernenden wiederholen zunächst die wichtigsten Regeln zur Aussprache, Betonung und Akzentsetzung und korrigieren das Arbeitsblatt in Partnerarbeit mithilfe eines Lösungsschlüssels (Arbeitsblatt 1 mit Lösungen). Nachrichtentexte recherchieren und vorlesen lassen Die Lernenden suchen sich anschließend im Internet eine Kurznachricht aus und machen sich mit dem Programm "Text to Speech" vertraut. Sie lassen sich von diesem Programm den ausgesuchten Text vorsprechen und üben systematisch das Lesen (Arbeitsblatt 2). Lesetraining Im letzten Teil der Arbeit mit den Funktionen von "Text To Speech" lesen die Lernenden den ausgewählten Text laut mit. Die Lernenden nehmen ihren Vorlesetext mit dem Handy, einem MP3-Player, dem Audiorecorder des Computers oder mithilfe eines anderen Aufnahmegeräts auf und evaluieren abschließend ihre Leseleistung.

  • Spanisch
  • Sekundarstufe II, Sekundarstufe I

Djumanji: Gestaltung eines Würfelspiels

Unterrichtseinheit

Die Entwicklung eines Spiels mit der ganzen Klasse verbindet fächerübergreifendes Lernen mit der Einbindung kindlicher Fantasie und der Erstellung eines realen gemeinschaftlichen Produkts. Computer und Internet kommen dabei als Schreib-, Mal- und Recherchemedien zum Einsatz. Chris van Allsburg veröffentlichte 1981 das Buch ?Jumanji? (Originaltitel). Die Geschwister Peter und Judy finden beim Spielen im Park eine geheimnisvolle Schachtel, die ein Abenteuerspiel enthält. Die Grundidee des Buchs beruht auf der Vorstellung, dass alles, was im Spiel auf einer Abenteuerkarte beschrieben wird, beim Spielen wirklich passiert. Plötzlich befinden sich die Spielenden in einer gefährlichen Umgebung, der sie nur entkommen können, wenn einer von ihnen das Spiel gewinnt und in der ?Goldenen Stadt? angelangt. In dieser Unterrichtseinheit lassen sich die Fächer Deutsch, Sachunterricht und Kunst wunderbar miteinander verknüpfen. Zusätzlich werden Computer und Internet mit ihren Funktionen schreiben, Grafiken erstellen und recherchieren genutzt. In diesem fächerübergreifenden Projekt werden Teamarbeit, Selbstständigkeit und eigenverantwortliches Handeln gefördert, der Klassenzusammenhalt und soziale Kompetenzen werden entwickelt. In den Arbeitsgruppen können die Kinder ihre unterschiedlichen Stärken einbringen. Der Computer als Schreibwerkzeug ist bestens geeignet, um Texte gemeinsam zu schreiben, ansprechend zu überarbeiten und auszudrucken. Das Internet als Recherchemedium wird benötigt, um die nötigen Informationen zum Spielort zu suchen. Spielvorbereitungen Die Kinder sammeln Informationen zu den Spielorten im Internet. Sie laden Bilder herunter und (Copyright beachten!) und nutzen ein Textverarbeitungsprogramm. Herstellung des Spiels Die Schülerinnen und Schüler gestalten in Gruppenarbeit den Spielweg und erstellen die Abenteuerkarten. Anschließend wird das Spiel ausprobiert und im Plenum reflektiert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen eine Spielanleitung formulieren und dabei ihre Ausdrucksfähigkeit üben. Informationen über "gefährliche" Tierarten sammeln und zu einem informativen Text zusammenstellen. Informationen zum ausgewählten Spielort sammeln und bei der Ausarbeitung der Abenteuerkarten verwerten. Befehlssätze kennen lernen und üben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen sich auf Internetseiten bewegen können. mit mehreren geöffneten Fenstern arbeiten können. Bilder aus dem Internet herunter laden (Copyright beachten!) und speichern können. Mithilfe von Weblinks einen Tiersteckbrief mit einem Textverarbeitungsprogramm erstellen können. Abenteuerfelder des Spielplans mit einem Zeichen- und Textverarbeitungsprogramm gestalten. eine Spielanleitung im Textverarbeitungsprogramm ansprechend gestalten. eigenständig mittels Internet Informationen zu den unterschiedlichen Spielorten sammeln. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen als Klasse einen Spielplan planen und gestalten. als Gruppe einen Bereich des Gesamtspiels gestalten. unterschiedliche Fähigkeiten der Mitschülerinnen und Mitschüler produktiv nutzen können. Spielanleitung erklären Die Schülerinnen und Schüler lesen auf einem Plakat das Wort "Djumanji" und assoziieren, was sie sich darunter vorstellen. Erfahrungsgemäß kennen die Schülerinnen und Schüler das Buch nicht. Danach folgt der Einstieg, in dem die Kinder selbst die Eingangsszene (Peter und Judy finden im Park eine Schachtel mit dem Spiel und der Spielanleitung) lesen und sich die Spielanleitung gegenseitig erklären. Spielorte auswählen Nachdem sich die Lerngruppe mit dem Fortgang der Erzählung beschäftigt hat, sollen die Kinder den Grundgedanken der Geschichte erfassen: Es handelt sich um ein Spiel, in dem alle auf Abenteuerkarten aufgeschriebenen Ereignisse Wirklichkeit werden. In Partnerarbeit suchen die Schülerinnen und Schüler Spielorte aus, die dann in der Klasse gesammelt werden. Danach wählen die Kinder - je nach Klassengröße - fünf oder mehr Spielorte aus, die ihnen besonders abenteuerlich erscheinen. Arbeit in Kleingruppen Die Schülerinnen und Schüler sollen in der nächsten Arbeitsphase Kleingruppen bilden, die die Aufgabe erhalten, mittels Links zum Thema Informationen zu den ausgewählten Spielorten zu suchen (Temperatur, Wetter, besondere Gefahren, Pflanzen, gefährliche Tiere). Die Kinder sollen die Überraschungen und Gefahren, die ihr gewählter Spielort bietet, aus den Informationen der Internetquellen entnehmen und notieren. Wüste Insel Tiefsee Antarktis Moor Ruinenstadt Höhle Regenwald Vorarbeit und Recherche In den einzelnen Spielgruppen wählen die Kinder so viele "gefährliche" Tiere aus, dass sie in Zweiergruppen arbeiten können. Danach suchen sie mithilfe von Kindersuchmaschinen wie zum Beispiel fragFINN oder Milkmoon Informationen über ihr Tier. Zuvor sollten gemeinsam die möglichen Inhalte des Steckbriefes wie Größe, Nahrung, Lebensraum, Foto, welche Gefahr geht von diesem Tier aus? besprochen worden sein. Vorkenntnisse Eine besonders hervorgehobene Überschrift, zum Beispiel in Word-Art, sollte geübt oder bekannt sein. Des Weiteren sollten die Schülerinnen und Schüler Erfahrung haben, wie man Bilder im Internet findet und herunterlädt. Falls dies nicht der Fall ist, hilft diese Schüleranleitung: Zunächst werden in der Klasse die Aufforderungsätze gesammelt, die in den Abenteuerkarten vorkommen könnten, beispielsweise: Gehe ... Felder vor / zurück! Setze aus! Springe bis zur nächsten Landschaft vor / zurück! Benutze eine Abkürzung / einen Umweg! Überhole den vor dir Stehenden! Tausche deine Position mit dem Ersten / Letzten! Wie der Spielweg gestaltet wird, muss in der Klasse beraten werden. Man kann hier mit Klebepunkten oder mit Schablonen arbeiten. Die Schülerinnen und Schüler der Grundschule Münzenberg-Gambach haben sich für Schablonen entschieden und wollten den Abenteuerfeldern mithilfe eines Malprogramms ein besonderes Aussehen verschaffen. So hat jede Gruppe Abenteuerfelder mit Paint erstellt und ausgedruckt. Ideen formulieren Danach arbeiten die Kinder zunächst wieder in Zweiergruppen. Diese sollen in einer von der Lehrkraft vorgefertigten Datei, die eine Tabelle enthält, ihre Ideen formulieren. Bastelarbeit Danach werden die Ergebnisse ausgedruckt und die Schülerinnen und Schüler beraten in der Gruppe, welche der Karten sie für ihren Spielort wählen wollen und ob Ausdrucksweisen verbessert werden müssen. Danach werden die Abenteuerkarten auf unterschiedlich gefärbtem Papier, vielleicht passend zum Spielort, ausgedruckt, geschnitten und laminiert. Arbeitsteilung Möglicherweise kann es hier auch eine Redaktionsgruppe geben, während andere Schülerinnen und Schüler schon an der Gestaltung des Spiels arbeiten. Dazu müssen vorab im Plenum ein großes Stück Papier in Spielorte aufgeteilt und die Übergänge des Spielwegs eingezeichnet worden sein. Im letzten Arbeitsschritt können die Kinder ihr Spiel selbst spielen. Es bietet sich an, hierzu Kleingruppen zu bilden, die aus je einem Kind jedes Spielortes bestehen, so dass immer jemand anwesend ist, der Unklarheiten beseitigen kann. In der Zwischenzeit arbeiten die anderen Schülerinnen und Schüler im Tagesplan. Auch eine Begrenzung der Spielzeit auf zunächst 45 Minuten ist sinnvoll, da ansonsten bei denjenigen, die erst in der letzten Spielgruppe an der Reihe sind, Enttäuschung aufkommt. Im Sitzkreis wird nach dieser Phase gelobt und kritisiert. Was überarbeitet werden kann, sollte überarbeitet werden, um zu einem befriedigenden Endprodukt zu gelangen.

  • Mathematik / Rechnen & Logik / Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co. / Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Primarstufe, Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Ifflands Posse "Der Komet"

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit behandelt die Posse "Der Komet" von August Wilhelm Iffland, die an der Bruchstelle von mittelalterlich-mythologischer Kometenangst und neuzeitlich-aufgeklärter Einsicht in die Unabhängigkeit des menschlichen Schicksals von Himmelserscheinungen steht. Kaum ein astronomisches Phänomen brachte und bringt die Menschen so aus dem Häuschen wie die Erscheinung eines hellen Kometen. Während man die meisten Himmelserscheinungen eher gelassen hinnahm, fürchtete man früher in den scheinbar unvorhersehbar auftretenden Schweifsternen Unglücksboten, die die göttliche Schöpfungsordnung durcheinander brächten. Erst in der Zeit der Aufklärung löste man sich von mythischen Weltbildern und versuchte, diese zum Beispiel durch Komik zu überwinden. Einer dieser Versuche gelang dem berühmten deutschen Schauspieler, Intendanten und Dramatiker August Wilhelm Iffland (1759-1814) mit seiner 1799 erschienenen Posse "Der Komet". Darin versucht ein Scharlatan, sich unter Hinweis auf den drohenden Weltuntergang durch einen Kometen materielle und persönliche Vorteile zu verschaffen, bis sein Betrug schließlich in einer beschämenden und lächerlichen Szene aufgeklärt wird. Text- und Bildmaterialien aus dem Internet Der kurze dramatische Text "Der Komet" eignet sich in vielfacher Weise zum Einsatz im Deutschunterricht: Man kann mit ihm dramatische Stilmittel erarbeiten, aufklärerische Tendenzen zeigen, den Einfluss der Naturwissenschaft auf die Literatur ausloten und nicht zuletzt den Text auf die (Schul-)Bühne bringen. Angaben zum Autor Iffland, eine Inhaltsangabe des Werkes und der Text im PDF-Format sind im Internet frei verfügbar (siehe Internetadressen). Eine broschierte Ausgabe des Textes, versehen mit Materialien zur Rezeptions- und Wirkungsgeschichte, einer Einführung und einem Essay kann im örtlichen Buchhandel oder bei Amazon bestellt werden (Der Komet, Wehrhahn Verlag, 2006). Digitalisierte Abbildungen der Originalseiten sind bei Google Books abrufbar. Deutsch, Religionslehre und Astronomie Aufgrund des fächerübergreifenden Charakters des Themas ist es sinnvoll, mit entsprechenden Fachkolleginnen und -kollegen zusammenzuarbeiten. So berührt die erste Stunde (Mythos Komet) das Fach Religionslehre, in der dritten und sechsten Stunde (Kometenangst und Aufklärung über Kometen) kann eine Lehrkraft für Physik oder Astronomie wertvolle Beiträge leisten. Die Schülerinnen und Schüler erhalten Einblick in das bruchstückhafte astronomische Wissen des einfachen Volkes zur Zeit der Aufklärung. gewinnen Einblick in die Wirkung der Aufklärung auf das naturwissenschaftliche Denken gebildeter Stände des frühen 19. Jahrhunderts. lernen ein kurzes dramatisches Werk der späten Aufklärung kennen. lernen einige Merkmale dramatischer Texte kennen. lernen die Person Ifflands als Schauspieler, Dramatiker und Theaterdirektor kennen. unterscheiden irreale Weltuntergangsängste und begründeten Respekt vor drohenden Naturgewalten. lernen wesentliche Eigenschaften der Kometen kennen. entwickeln beziehungsweise üben die Fähigkeit, Informationen aus literarischen und sachlichen Texten zu entnehmen und zu verarbeiten. gewinnen Einblick in den Einfluss der Naturwissenschaften auf literarische Werke. August Wilhelm Iffland Der Komet. Eine Posse in einem Aufzuge (Broschiert), Wehrhahn Verlag 2006, ISBN-10: 3932324404, ISBN-13: 978-3932324406

  • Physik / Astronomie / Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben / Geschichte / Früher & Heute / Religion / Ethik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Bestimmung der Mondentfernung durch eine Mondfinsternis

Unterrichtseinheit

Schülerinnen und Schüler fotografieren den vom Kernschatten der Erde halb verfinsterten Mond und bearbeiten das Foto am Rechner. Die geometrische Auswertung liefert Daten für die Berechnung der Mondentfernung.Die hier vorgestellte Methode ermöglicht eine Abstandsbestimmung mit geringem Aufwand. Im Gegensatz zur Bestimmung der Mondentfernung per Triangulation benötigt man bei der Abstandsbestimmung mithilfe einer Mondfinsternis keine Partnerschule. Die Vorteile der Mondfinsternis-Methode werden allerdings mit einer anspruchsvolleren Theorie bezahlt, die an verschiedenen Stellen zum leichteren Verständnis für die Schülerinnen und Schüler etwas vereinfacht werden muss, wodurch die Ungenauigkeit der Messung etwas erhöht wird. Voraussetzungen Um die für die Entfernungsbestimmung benötigten Zusammenhänge verstehen zu können, müssen die Schülerinnen und Schüler die Geometrie der Mittelstufe beherrschen und Kenntnisse über die trigonometrischen Funktionen und das Lösen mathematischer Gleichungssysteme verinnerlicht haben. Einstieg und Motivation Der Mond ist ständiger Begleiter des Menschen. Schon kleine Kinder wenden ihren Blick häufig fasziniert dem Erdtrabanten zu, aber auch viele Jugendliche und Erwachsene können sich dem Bann des Mondes kaum entziehen. Vielfältig und über verschiedene Medien wird über den Mond und seine Eigenschaften informiert. Nur selten wird jedoch darüber berichtet, wie man zu diesen Informationen gelangt. Dies gilt auch für den Abstand des Mondes von der Erde. Allein die Frage "Wie misst man eigentlich mehrere hunderttausend Kilometer lange Strecken?" weckt bei vielen Schülerinnen und Schülern bereits das Interesse. Dies kann noch gesteigert werden, wenn es darum geht, die Entfernung des Mondes mit eigenen Mitteln zu bestimmen. Fotografieren, bearbeiten, auswerten Das mathematische Rüstzeug wird in fünf Etappen erarbeitet und angewendet. Bearbeitung und Auswertung einer Mondfotografie werden hier durch ein Beispiel veranschaulicht. Methodische und fachliche Hinweise Wodurch zeichnen sich die Mondfinsternis- und die Triangulationsmethode zur Entfernungsbestimmung aus? Wie messen Forscher die Entfernung zum Mond? Die Schülerinnen und Schüler sollen Kenntnisse über Planeten und Monde im Sonnensystem, deren Größenverhältnisse und deren Bewegungen erwerben oder auffrischen. Kenntnisse über Mond- und Sonnenfinsternisse und deren Entstehung erwerben oder auffrischen. mit trigonometrischen Funktionen und Gleichungen arbeiten können. den Umgang mit Bildbearbeitungssoftware kennen lernen und üben. ihre Fähigkeiten in der Handhabung einfacher Messinstrumente schulen. ihr räumliches Vorstellungsvermögen schulen. Thema Bestimmung der Mondentfernung mithilfe einer Mondfinsternis Autor Alexander Staidl Fächer Astronomie, Physik, Naturwissenschaften Zielgruppe ab Jahrgangsstufe 11 (bei guten Lerngruppen auch ab Klasse 10) Zeitraum Beobachtungszeit etwa 30-40 Minuten (es muss ein Foto geschossen werden); Theorie und Auswertung nehmen etwa 2-4 Stunden in Anspruch (je nach Lerngruppe und Unterrichtsmethodik) Technische Voraussetzungen Digitalkamera mit mindestens achtfachem Zoom oder ein kleines Teleskop, an das die Kamera angeschlossen werden kann; Stativ, Bildbearbeitungssoftware (zum Beispiel GIMP ) Überblick Da die Bestimmung des Mondabstandes mithilfe einer Mondfinsternis auf komplexen geometrischen und mathematischen Zusammenhängen basiert, werden die Lernenden schrittweise an das Thema herangeführt. Die folgende Gliederung hat sich dabei bewährt: 1. Mondfinsternisse Allgemeine Informationen: Wie kommen Mondfinsternisse zustande? 2. Der Winkelradius der Sonne Was ist ein Winkelradius? Wie kann man ihn messen? Welche Aussagen lassen sich daraus über den Kernschatten der Erde gewinnen? 3. Der Winkelradius des Mondes Wie kann man den Winkelradius des Mondes messen? Weshalb funktionieren die Methoden zur Messung des Winkelradius der Sonne (Schritt 2) hier nicht? 4. Winkelradius des Kern-Erdschattens in Mondentfernung Was versteht man darunter? Wie kann man ihn mithilfe einer Mondfinsternis bestimmen? 5. Berechnung des Mondabstandes Die bisherigen Erkenntnisse werden zusammengeführt und die Mondentfernung mithilfe der bei einer Finsternis aufgenommenen Fotos berechnet. Der Winkelradius des Erdschattens in Mondentfernung Für die Bestimmung des Winkelradius (Schritt 4) ist die Auswertung eines Fotos von einer Mondfinsternis entscheidend. Der Kernschatten, der während der Finsternis auf dem Mond zu sehen ist, lässt sich mit dem Winkeldurchmesser des Mondes vergleichen. Der halb verfinsterte Mond wird fotografiert Der gesamte Mond wird, während er etwa halb vom Kernschatten der Erde bedeckt ist, mit einer Vergrößerung beziehungsweise Auflösung fotografiert, die hoch genug ist, um Details der Finsternis erkennen zu können. Die Digitalkamera sollte über einen mindestens achtfachen optischen Zoom verfügen. Alternativ kann die Kamera auch an ein kleines Teleskop angeschlossen werden. Beim Fotografieren sollte auf jeden Fall ein Stativ verwendet werden. Abb. 1 (linke Teilabbildung) zeigt ein entsprechendes Ergebnis. Man sieht deutlich, dass sich der Kernschatten nicht scharf von dem Bereich des Halbschattens abgrenzt, sondern dass beide weich ineinander übergehen. Wenn man schon mal dabei ist … Bei der Gelegenheit bietet es sich natürlich auch an, den gesamten Verlauf der Mondfinsternis fotografisch zu dokumentieren, im Idealfall vom Beginn bis zu Ende der Verfinsterung. Auch, wenn dies zum Zwecke der Entfernungsbestimmung nicht erforderlich ist (dafür reicht ein einziges Foto aus), kann man mit dem ohnehin verwendeten Bildbearbeitungsprogramm den Verlauf des Ereignisses in einer kleinen Kollage sehr schön darstellen. Kontrastierung der Schattengrenze am Rechner Um den Winkelradius des Kernschattens möglichst exakt bestimmen zu können, muss die Grenze zwischen Kern- und Halbschattenbereich durch eine Verstärkung des Kontrastes hervorgehoben werden. Die ist mit den gängigen Bildbearbeitungsprogrammen einfach durchzuführen. In dem hier vorgestellten Beispiel wurde die kostenfreie Open Source Software GIMP verwendet. GIMP-Homepage Informationen zur kostenfreien Bildbearbeitungssoftware und Downloadmöglichkeit Bildbearbeitung mit GIMP Öffnet man mit dem Programm die Mondfoto-Datei, lässt sich die Grenze des Kernschattens durch den Schwellwerte-Regler im Farben-Menü hervorheben (Abb.1, Mitte). Unter der Voraussetzung, dass der scharfe Rand des Mondes nicht mit weißen Pixeln durchsetzt sein darf, stellt man den Regler so niedrig wie möglich ein. Je nach Geschmack kann man über das Farben-Menü und die Funktion "Invertieren" den Mond schwarz und den Hintergrund weiß darstellen (Abb.1, rechts). In dem Ergebnis kann man nun gut erkennen, dass der Kernschatten, den die kugelförmige Erde auf den Mond wirft, auf der Mondoberfläche tatsächlich kreisförmig abgebildet wird. Die Kreisbogenform der Schattengrenze ist durch die nachträgliche Bearbeitung deutlich besser auszuwerten. Projektion oder Ausdruck des bearbeiteten Mondbildes Das bearbeitete Bild kann nun vergrößert ausgedruckt oder auf eine Tafel projiziert werden. Ziel ist es, den auf der Tafel abgebildeten "Radius" des Mondes mit dem zu ermittelnden abgebildeten "Radius" des Kernschattens in Relation zu setzen - entweder auf Ausdrucken oder mithilfe des an die Tafel projizierten Bildes. Hieraus ergibt sich dann die Relation des Winkelradius des Mondes und des Kernschattens in Mondabstand, die sich im gleichen Verhältnis wie die Radien der Projektion teilen müssen. Geometrische Auswertung Abb. 2 veranschaulicht, wie man den Radius des Kernschattens bestimmt (A = Projektion des Kernschattenradius, E = Projektion des Mondradius). Die Konstruktion kann auch mit einem Vektorgrafikprogramm (zum Beispiel OpenOffice-Anwendung Draw) erzeugt werden. Zunächst wählt man drei Punkte, die auf dem Kreisbogen liegen (grün), und verbindet diese zu zwei Sekanten (rot). Anschließend werden die Mittelsenkrechten (blau) der Sekanten gebildet, die sich im Mittelpunkt des Kreises treffen. Damit ergibt sich der Radius A des abgebildeten Kernschattens durch den Abstand zwischen den grünen Punkten auf dem Kreisbogen und dem Schnittpunkt der blauen Mittelsenkrechten. Der Radius E des abgebildeten Mondes lässt sich über dessen leicht bestimmbaren Durchmesser berechnen. Aus Schritt 3 (siehe oben) ist der Winkelradius des Mondes epsilon bekannt. Gesucht ist der Winkelradius alpha des Kernschattens der Erde (in Mondentfernung). Wenn wir das Verhältnis alpha/epsilon kennen würden, könnten wir alpha direkt berechnen. Das Verhältnis alpha/epsilon ist nämlich genau so groß, wie das Verhältnis der Radien A/E auf dem Ausdruck (Abb. 2). Für die Bestimmung der Mondentfernung wird in schulischen Projekten meist die Methode der Triangulation benutzt (siehe Unterrichtseinheit Bestimmung der Mondentfernung durch Triangulation ). Dieses Verfahren erlaubt eine relativ exakte Bestimmung des Abstandes. Die Methode lässt sich in jeder Nacht durchführen, in der der Mond in Verbindung mit zwei hellen, weiter entfernten Objekten zu sehen ist (Planeten, helle Sterne), ist jedoch organisatorisch recht aufwändig: Partnerschulen müssen gefunden und die Messungen sehr exakt und gut koordiniert durchgeführt werden. Bei der Bestimmung der Mondentfernung mithilfe einer Mondfinsternis ist man dagegen von Partnerschulen unabhängig. Man benötigt jedoch zur rechten Stunde gute Sicht! Zwar sind für die Triangulations-Methode geeignete Konstellationen "haltbarer", jedoch ist der Anlass einer Mondfinsternis für Schülerinnen und Schüler sicher motivierender und spektakulärer als eine Konstellation "Mond und zwei Sterne". Die Wahl der Methode ist natürlich auch vom "Terminplan" der Himmelskörper abhängig. Je nach Jahreszeit ist es in Deutschland nicht unwahrscheinlich, dass das Wetter einen Strich durch die Planung macht. Tritt dieser Fall ein, kann dann auf die nächste Mondfinsternis warten, eine in naher Zukunft gelegene Konstellationen ausgucken, die für die Triangulationsmethode geeignet ist, oder auf Mondfinsternisfotos "aus der Konserve" zurückgreifen, die natürlich ohne eigene Beobachtung ausgewertet werden können. Dabei können auch verschiedene Fotos von verschiedenen Kleingruppen oder in Partnerarbeit ausgewertet werden. Wie sieht der Mittelwert der Ergebnisse aus und welche Gruppe war am nächsten am "offiziellen" Wert dran? Wie weit ist es nun zum Mond? Die Bahn des Mondes um die Erde ist nicht perfekt kreisförmig und die Entfernung daher nicht konstant. Vom Mittelwert (384.400 Kilometer) weicht die größte (405.500 Kilometer) und die kleinste Entfernung (etwa 363.200 Kilometer) um etwa 5,5 Prozent ab. Visualisierung Der Mond liegt zwar - in astronomischen Maßstäben - vor unserer Haustür. Dennoch ist die in Zahlen gefasste Entfernung nicht mehr anschaulich. Hilfreicher sind für die Veranschaulichung sind grafische Darstellungen, wie zum Beispiel die folgenden, die uns der Amateur-Astronom Thomas Borowski freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat: Wie und warum messen Forscher heute die Mondentfernung? Astronauten des Apollo-Programms hinterließen auf der Mondoberfläche einen Reflektor. Von der Erde aus werden kurze und intensive Laserblitze auf den Reflektor abgeschossen. Die Zeit zwischen dem "Schuss" und dem Eintreffen der Reflexion wird mit einer Atomuhr exakt gemessen. Mit dieser zentimetergenauen Methode konnte man feststellen, dass sich der Mond pro Jahr etwa um 3,8 Zentimeter von der Erde entfernt. Wegen den Gezeitenkräften findet ein fortlaufender Rotationsenergie- und Drehimpulstransfer von der rotierenden Erde zum Mond statt. Dieser Transfer bewirkt nicht nur die Abstandsvergrößerung des Mondes, sondern im gleichen Maße eine Verlangsamung der Erdrotation - die Tage dauern also immer länger! Aus kleinen Laufzeitänderungen, die von verschiedenen Messstationen auf der Erde registriert werden, sind Aussagen über die Kontinentaldrift möglich.

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

WebQuest "Fünf Weltreligionen"

Unterrichtseinheit

Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich mit den fünf Weltreligionen, die sie anhand authentischer Informationsquellen in Teamarbeit kennen lernen und ihrer Lerngruppe mithilfe von modernen Präsentationsformen vorstellen.Im Rahmen dieses WebQuests untersuchen Schülerinnen und Schüler die fünf Weltreligionen Judentum, Christentum, Islam, Hinduismus und Buddhismus. Dabei spezialisieren sich die Schülerteams auf jeweils eine Glaubensrichtung, deren Hauptmerkmale sie im ersten Schritt tabellarisch zusammentragen. Im zweiten Schritt erstellen die Lernenden in kreativer Weise eine Präsentation (zum Beispiel mit PowerPoint oder HotPotatoes) und stellen diese zum Abschluss im Plenum vor. Konzeption Für die Entwicklung dieses WebQuests gab es zwei Hauptmotive: Zum einen ging es mir darum, durch ein bei Jugendlichen positiv besetztes Medium (= Internet) ein motivierendes Lehr-Lernarrangement zu schaffen, das sie auf den Weg zum selbstorganisierten Lernen bringt. Zum anderen wurde nach einer E-Learning-Variante gesucht, die interreligiöses Lernen ermöglicht und gleichzeitig die zahlreichen Chancen digitaler Medien nutzt. Die Evaluation der bisher durchgeführten WebQuests zeigt, dass Schülerinnen und Schüler diese Lernform annehmen. Insbesondere haben die Lernenden im Fach Religion den Methodenwechsel begrüßt. Durchführung Das WebQuest sollte sowohl an die persönlichen Bedürfnisse der Lehrperson als auch an die Lerngruppe angepasst werden. Dazu können die unter "Download" beiliegenden HTML-Dateien beliebig abgeändert werden. Der Ablauf der Lernsituation ergibt sich aus der Bearbeitung der WebQuest-Struktur, beginnend bei der Vorstellung des Themas bis zur Präsentation. Insgesamt umfasst die Lernsituation etwa 14 bis 18 Unterrichtsstunden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen durch Recherche und Auswahl von Informationen andere Glaubensrichtungen exemplarisch kennen lernen und Gemeinsamkeiten und Unterschiede analysieren. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ziel- und ergebnisorientiert arbeiten, indem sie relevante Informationen aus dem Internet oder andere Quellen zur Bearbeitung der WebQuest-Aufgabe heranziehen. moderne Präsentationsformen zur Vorstellung der Weltreligionen nutzen. Sozial- und Individualkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Zusammenarbeit in ihrem Team organisieren und sich dabei rational und verantwortungsbewusst mit anderen Menschen auseinander setzen. den Arbeitsbeitrag und die eigene Rolle in der Gruppe beurteilen, indem sie die WebQuest-Arbeit evaluieren. sich mit anderen Glaubensvorstellungen befassen und dadurch Empathie, Toleranz und Respekt entwickeln.

  • Religion / Ethik
  • Sekundarstufe II

WebQuest "Digitaltechnik"

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Digitaltechnik eignen sich die Lernenden mit der handlungsorientierten Unterrichtsmethode WebQuest aktiv und ganzheitlich Wissen mithilfe der digitalen Medien an. Sie erhalten eine Aufgabenstellung zur Entwicklung einer digitalen Steuerung, die sie mithilfe authentischer Informationsquellen in Gruppen bearbeiten.In der Unterrichtseinheit "WebQuest 'Digitaltechnik'" beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler im Rahmen eines WebQuests mit dem Einsatz von digitalen Bauteilen in der Steuerungstechnik. Bevor sie aber die vorgesehene Gebläsesteuerung entwerfen können, müssen sie sich zuerst einmal mit den digitalen Grundschaltungen auseinandersetzen. Im Internet gibt es dazu zahlreiche Informationsquellen. Die Schülerinnen und Schüler lernen Möglichkeiten kennen, wie man derartige Schaltungen entwerfen, gegebenenfalls vereinfachen und simulieren kann. Konzeption In der Beruflichen Bildung sind Lehr-Lern-Arrangements gefragt, die sich an "vollständigen Handlungen" orientieren, autonome Lernstrategien zulassen und gleichzeitig die Motivation der Lernenden fördern. Dementsprechend gab es zwei Hauptmotive für die Entwicklung dieses WebQuests: Zum einen ging es darum, durch ein bei Jugendlichen positiv besetztes Medium (= Internet) ein motivierendes Lehr-Lernarrangement zu schaffen, das sie auf den Weg zum selbstorganisierten Lernen bringt. Zum anderen wurde nach einer E-Learning-Variante gesucht, die kooperatives Lernen in der Gruppe ermöglicht und gleichzeitig die zahlreichen Chancen neuer Medien nutzt. Nach den gemachten Erfahrungen erfüllt das vorgestellte WebQuest diese Bedingungen. Durchführung Der Ablauf der Lernsituation ergibt sich aus der Bearbeitung der WebQuest-Struktur, beginnend bei der Vorstellung des Themas bis zur Präsentation. Insgesamt umfasst die Lernsituation etwa 14 bis 16 Unterrichtsstunden, wobei für einen Arbeitsschritt jeweils etwa drei bis vier Stunden einzuplanen sind. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwerfen eine Gebläsesteuerung, überprüfen die Funktion mithilfe von Simulationssoftware und nehmen sie in Betrieb. dokumentieren ihre Lösungen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten ziel- und ergebnisorientiert, indem sie relevante Informationen aus dem Internet oder anderen Quellen zur Bearbeitung der WebQuest-Aufgabe heranziehen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler organisieren die Zusammenarbeit in ihrem Team. Dabei setzen sie sich rational und verantwortungsbewusst mit anderen Menschen auseinander.

  • Elektrotechnik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Mit Präpositionen Ordnung schaffen

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit versteht sich als Einführung in die korrekte Verwendung von Präpositionen in den Klassen 5 bis 7. Ziel ist die Einsicht, dass Präpositionen helfen, räumliche, zeitliche, kausale und modale Verhältnisse "zu ordnen". Die Verwendung von Präpositionen unterliegt - wie die übrige deutsche Sprache auch - einer sprachgeschichtlichen Entwicklung. In der mediendidaktischen Erarbeitung des Themas üben sich die Lernenden im Erstellen, Ausfüllen und Sortieren von Tabellen, im farbigen Markieren von Text sowie dem Schreiben und Abspeichern von Text in Word. Wie verhalten sich Verhältniswörter? Sie kommen in fast jedem Satz vor und treten damit in der deutschen Sprache recht häufig auf - allerdings sind es nur etwa 20 Präpositionen, die von ihren Sprechern und Schreiben am meisten genutzt werden: in, mit, von, an, auf, zu, bei, nach, um, für, aus, vor, über, durch, unter, gegen, hinter, bis, neben, zwischen (Duden 2005: 607ff.). Für den Deutschunterricht zu Beginn der weiterführenden Schulen sind sie damit als Wortart und in ihrer Funktion als Teil eines Satzgliedes auch in der Satzanalyse ein unumgängliches Thema. Verhältniswörter grammatisch korrekt verwenden Vor allem bei lernschwächeren Schülerinnen und Schülern zeigen sich große Unsicherheiten in der grammatisch korrekten Verwendung der Verhältniswörter Quelle des Ausdrucks: Die gesprochene Sprache Im allgemeinen Sprachgefühl und für wenig geübte Schreiber ist vor allem die gesprochene Sprache Quelle des Ausdrucks. Lernende leiten Arbeitshypothesen selbst her Die Schülerinnen und Schüler sammeln Präpositionen und sortieren sie im Hinblick auf die verwendeten Kasus. Der Abschluss der Unterrichtseinheit Die Lernenden haben nun eine allgemeine Definition zu Präpositionen und eine spezielle Sammlung lokaler Verhältniswörter erstellt. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Funktion lokaler Präpositionen kennen, indem sie sie zur Beschreibung von Gegenständen in einem Raum nutzen. lernen die Verwendung des passenden Kasus im Bezugswort der Präposition kennen, indem sie auf ihr aktives Sprachwissen zurückgreifen und dieses mit einem älteren deutschen Sprachschatz vergleichen. erarbeiten sich durch Internetrecherche temporale, modale und kausale Präpositionen und üben ihre grammatisch korrekte Verwendung, indem sie sie in kreativen Schreibaufträgen einsetzen. Wie heißt es nun? Heißt es nun "wegen des Geldes" oder "wegen dem Geld" - und wie verhält es sich bei "statt des Geldes" oder "statt dem Geld"? Um es direkt vorwegzunehmen: Alle genannten Beispiele wären zulässig. Einige Präpositionen erfordern das Bezugswort in einem bestimmten Kasus, andere können zwei (Wechselpräposition) und die Präposition "entlang" kann sogar drei Kasus (Genitiv, Dativ, Akkusativ) bedingen. Manche Präpositionen schwanken zudem in ihrer Rektion, ohne dass dies überhaupt einen Einfluss auf ihre Bedeutung hätte - dann hat man die freie Wahl (etwa "dank ihres Einsatzes / dank ihrem Einsatz" - "laut ärztlichen Gutachten / laut ärztlichem Gutachten" - "ab erstem Mai / ab ersten Mai"; vergleiche Duden 2005: 164). Die Rektion Gerade diese Überlegungen können die Lernenden jedoch zu dem wichtigsten Merkmal der Präposition führen - sie besitzen im Gegensatz zu den Konjunktionen, die ja ebenfalls als nicht flektierbare Wortart semantisch als Fügewörter fungieren, ohne satzgliedfähig zu sein, die Rektion (vergleiche Sommerfeld/Starke 1998: 143). Der Dativ ist dem Genitiv sein Tod Bei den am häufigsten verwendeten einfachen Präpositionen ist - je nach "Verhältnis", das man ausdrücken will - nur die Dativ- oder Akkusativrektion möglich. Nicht nur Bastian Sick weiß jedoch: "Der Dativ ist dem Genitiv sein Tod" (Sick 2006), und so werden Präpositionen, die mit dem Genitiv regieren, aus Sicht der jungen Sprecher tendenziell als "Ausnahmen" der deutschen Sprache gesehen und müssen vermutlich im Grammatikunterricht als solche auch systematisch gelernt werden. Verschmelzung von Präpositionen Näher wird den Jugendlichen jedoch vermutlich die grammatische Besonderheit der Verschmelzung von kurzer einfacher Präposition (häufig auftretend: "in, an, von, zu, bei, vor, hinter, über, unter, für, durch, auf, um") mit einem Artikel (meist "dem" und "das") im Dativ oder Akkusativ sein (zum Beispiel "im, ins, zum", vergleiche Duden 622), die über das Mündliche hinaus (vormals vor allem vertreten in Dialekten, vergleiche Nübling 2008: 260) inzwischen auch im schriftsprachlichen Standard als legitimiert gelten. Tendenziell weniger zur Verschmelzung neigen nach Nübling (2008: 260) dabei die bestimmten Artikel "die, der, den" (gesteigerte Häufigkeit in dieser Reihenfolge), eine zunehmende Verschmelzung findet die Sprachwissenschaftlerin jedoch bei "das" und "dem" (ebenda) - allerdings sind diese, wie bereits erwähnt, stark von regionalen Besonderheiten der Sprache abhängig. Leere Präpositionen Zusätzlich kommt man nach der Untersuchung der freien Präpositionen in den Bereich der leeren Präpositionen, das heißt jener Wendungen, die in uneigentlicher Bedeutung zu verstehen sind ("vom Schwimmen kommen, im Vertrauen sagen" und so weiter, vergleiche Duden 623), was bei Schülerinnen und Schülern eine höhere Fähigkeit zur Abstraktion und das Verständnis einfacher Metaphern voraussetzt. Dieser Themenbereich wird daher in dieser Unterrichtssequenz noch außen vor gelassen, wäre aber ein möglicher Aspekt weiterführender Unterrichtsstunden in der Sekundarstufe I. Nachstellung wirkt sprachlich veraltet Schließlich, um dies noch im Sinne der Syntax zu ergänzen, ist davon auszugehen, dass die Mehrzahl der im Schülerwortschatz aktiv benennbaren Präpositionen die Voranstellung gegenüber ihrem Bezugswort aufweisen werden - wie im Übrigen die meisten Präpositionen der deutschen Sprache; die Nachstellung (Postposition, vgl. Sommerfeld/Starke 2008: 142) wirkt heutzutage eher sprachlich veraltet (vergleiche Duden 608). Klage der Kritik Bei allem Klagen über die Nachlässigkeit der deutschen Sprecher mit ihrer Sprache, etwa im Hinblick auf Anglizismen oder Soziolekten wie der Jugendsprache, bemängeln Kritikerinnen und Kritiker immer wieder das Fehlen ("Ich geh' Kino") oder die formal falsche Verwendung der Präpositionen ("Ich geh' nach Aldi", siehe dazu auch die Kolumne von Sick, 2006). Lernende versus Lehrende Tatsächlich scheint es mittlerweile im deutschen Schulsystem nicht unüblich, dass Lehrkräfte die grammatisch korrekte Verwendung des Kasus regelrecht ihren Schülerinnen und Schülern gegenüber verteidigen müssen, da diese die Formen für grammatisch falsch halten, wenn sie sie in ihrem passiven Wortschatz als fremd einschätzen. Dennoch - oder gerade deswegen - geht diese Unterrichtseinheit von einem hohen methodisch-didaktischen Anteil an Selbsterfahrung der Lernenden aus, die sich über ihre Sprachintuition die Vielfalt und die grammatisch korrekte Verwendung von Präpositionen über Arbeitshypothesen selbst erschließen sollen. Aktiven Wortschatz vergrößern Die methodische Erarbeitung sollte, außer in den Phasen der Auswertung, auf Schülerseite mindestens in Partner-, bevorzugt auch Kleingruppenarbeit erfolgen, damit die Schülerinnen und Schüler ihre sprachlichen Kenntnisse von Anfang an austauschen und ihren aktiven Wortschatz sukzessive vergrößern können. Gerade im Bereich der "Reflexion über Sprache" wird aber so auch die Angst vor Wissensdefiziten aufgefangen und die Schreib- oder Sprachprodukte gestalten sich im Ausdruck variationsreicher. Zum Einstieg eine Anekdote Die Unterrichtseinheit setzt beim aktiven, mündlichen Sprachschatz der Schülerinnen und Schüler an, indem diese in Form einer unterhaltsamen Anekdote (Arbeitsblatt 1) zur spontanen Formulierung von Beispielsätzen mit lokalen Präpositionen angeleitet werden. Der Text kann über Beamer (alternativ: als Folienabzug über Overhead-Projektor) visualisiert und im Unterrichtsgespräch besprochen werden, anschließend sind für die weitere Arbeit mit den vorliegenden Materialien mehrere Vorgehensweisen möglich. Nutzung von Arbeitsblättern Erstens kann die große Tabelle in Arbeitsblatt 3 in mediendidaktisch weniger engagierten Klassen als Arbeitsblatt kopiert und als gemeinsame Vorlage genutzt werden (zur leichteren Orientierung siehe das Koordinaten-Raster). Zweitens sollen die Lernenden bei der hier bevorzugten mediendidaktischen Variante (siehe Arbeitsauftrag in Arbeitsblatt 2) die Stichwörter der Tabelle nach eigenen Kriterien neu ordnen. Dazu werden einzelne Spalten oder Zeilen markiert (durch Festhalten der linken Maustaste oder durch Klick vor den Beginn einer Spalte oder Zeile, wenn der Cursor der Maus zu einem Pfeil wird), danach geht man in Vista auf den Befehl "Layout", in Word 2007 auf den Befehl "Tabelle, Daten sortieren" und so weiter. Rückgriff auf die Lebenswelt Jugendlicher Die große Tabelle aus Arbeitsblatt 3 wurde für Arbeitsblatt 2 aus Gründen des Platzes bei der Präsentation über Beamer geteilt und kann somit in zwei Gruppen A und B bearbeitet werden. Für diese Einführung in die Arbeit mit Tabellen muss Arbeitsblatt 2 als Word-Dokument in lo-net² oder auf dem Schulserver hinterlegt werden. Lernstärkere Gruppen könnten anschließend eine dritte Tabelle selbst entwerfen. Das Wortmaterial greift, in Anknüpfung an die einleitende Anekdote, auf Konkreta der stereotypischen Lebenswelt Jugendlicher zurück (gezeigt am Beispiel eines Mädchens Felicitas, das ihr Kinderzimmer nicht aufgeräumt hat - in einer kleinen Auseinandersetzung mit ihrem Vater weist sie anhand einer Liste nach, dass sie dennoch jeden Gegenstand lokalisieren kann). Als daraus abgeleitete mögliche Definition könnte man formulieren: Der lateinische Ausdruck für Verhältniswörter lautet "Präposition" und bedeutet soviel wie "das Vorangestellte". Dieser Ausdruck bezieht sich auf ihre Wortstellung, denn Präpositionen allein bilden kein Satzglied, sondern stehen meist vor dem Wort, auf das sie sich beziehen ("über den Wolken"). Nur wenige werden nachgestellt ("den Fluss entlang") oder rahmen das Bezugswort ein ("um des lieben Friedens willen"), das aus der Wortklasse der Nomen (Hauptwörter) stammt. Verhältniswörter geben an, wie verschiedene Wesen oder Dinge zueinander stehen, und zwar zur Angabe des Ortes (lokal), des Zeitpunktes (temporal), der Begründung (kausal) oder der Art und Weise (modal). Verhältniswörter an der Tafel sammeln Die in den schriftlich fixierten Beschreibungen von den Lernenden selbst verwendeten Verhältniswörter könnten dann an der Tafel gesammelt werden (idealerweise notiert die Lehrkraft während des Ratens die Präpositionen eigenständig für die weitere Arbeit mit oder bereitet, siehe Arbeitsblatt 4, auf Karten die häufigsten Präpositionen vor). Mögliche Nennungen (einfacher) lokaler Präpositionen und Beispiele in Arbeitsblatt 4 könnten dabei sein: "ab, an, auf, aus, außer, außerhalb, bei, bis, durch, entlang, fern, gegen, gegenüber, hinter, in, inmitten, innerhalb, nach , nahe, neben, oberhalb, seitlich, über, um, unter, unterhalb, von, vor, zwischen" (vergleiche Duden Grammatik: 611). Sprachbewusstsein abtesten Zur Sicherung übernehmen die Lernenden die Liste in ihre Hefte oder erhalten alternativ Arbeitsblatt 5, Aufgabe 1. Als Hausaufgabe können dann weitere Beispielsätze mit den restlichen Präpositionen formuliert werden, um bereits das Sprachbewusstsein für die korrekten Kasus der Bezugswörter zu den Präpositionen zu testen. Eine Definition der Rektion herleiten In der darauf folgenden Unterrichtsstunde sollen die Lernenden ihre Ergebnisse im Hinblick auf die verwendeten Kasus sortieren. Als Unterrichtseinstieg gibt die Lehrkraft dazu den Impuls der wahlweise korrekten oder falschen Verwendung des Kasus, wie sie in der obigen Sachanalyse umschrieben wurde (intendiertes Ergebnis: alle Möglichkeiten sind grammatisch korrekt) und lässt eine Definition der Rektion herleiten. "wegen des Geldes" oder "wegen dem Geld" "statt des Geldes" oder "statt dem Geld" "dank ihres Einsatzes" oder "dank ihrem Einsatz" "laut ärztlichen Gutachten" oder "laut ärztlichem Gutachten" "ab erstem Mai" oder "ab ersten Mai" Merke: Einige Präpositionen erfordern das Bezugswort in einem bestimmten Kasus, andere können zwei (Wechselpräposition) und die Präposition "entlang" kann sogar drei Kasus (Genitiv, Dativ, Akkusativ) bedingen. Manche Präpositionen schwanken zudem, ohne dass dies überhaupt einen Einfluss auf ihre Bedeutung hätte - dann hat man die freie Wahl ("dank", "laut", "ab"). Sortierung gemäß ihrem zugehörigen Kasus Im Rückgriff auf die so erstellte Definition sollten die Lernenden die Sortierung der häufigsten Präpositionen gemäß ihrem zugehörigen Kasus des Bezugswortes vornehmen. Weitere Beispiele können im Unterrichtsgespräch erarbeitet und im Plenum verglichen werden. Bestimmung der Rektion Bei der Bestimmung der Rektion können die Lernenden beobachten, dass die Bezugswörter nur mit dem Dativ ("aus, bei, mit, nach, seit, von, zu") oder dem Akkusativ ("bis, durch, für, gegen, ohne, um") oder mit beiden gebildet werden ("an, auf, hinter, in, neben, über, unter, vor, zwischen"). Der Genitiv fehlt - so dass dieser - in Auswahl je nach Sprachbewusstheit der Lernenden - als womöglich schwierigste Form, als "Besonderheit" für die Voranstellung gelernt werden kann ("samt, statt, trotz, während, wegen" in Ausnahmefällen, Duden: 615): "abseits, abzüglich, angesichts, anhand, anlässlich, anstatt, anstelle, aufgrund, auf Seiten, ausschließlich, außerhalb, bezüglich, diesseits, eingangs, einschließlich, fern, fernab, hinsichtlich, infolge, inklusive, inmitten, innerhalb, jenseits, längs, links, mangels, oberhalb, rechts, seitlich, um - willen, ungeachtet, unterhalb, unweit, vonwegen, wegen, während, zeit, zugunsten, zuzüglich, zwecks" (vergleiche Duden: 619, Sommerfeld/Starke 1998: 144). Grammatische Verschiebungen Die Ergebnisse zu Aufgabe 2, Arbeitslatt 5, einer über 100jährigen grammatischen Definition aus einem alten Schulbuch, können in lernschwächeren Gruppen für die erste Strophe im Plenum erarbeitet werden. Abgesehen von Präpositionen, die den Jugendlichen veraltet oder nicht bekannt erscheinen werden ("halber", "nebst", "vermöge", "zufolge" und so weiter), zeigen sich gegenüber dem heutigen Standarddeutsch auch grammatische Verschiebungen. "Laut" und "trotz" werden oft mit dem Dativ regiert - mit dem Genitiv eigentlich nur "stilistisch höher stehend" (Duden 2005: 618), Ähnliches gilt für "statt" (ebenda 619). Korrekt ist, dass "längs" ganz alternativ mit dem Dativ genutzt werden kann. Um gleichzeitig die grammatischen Vorgaben zu sichern, kann die Aufgabe in Verbindung mit einer weiteren Merkregel vorgegeben werden: Eine weitere Besonderheit deutscher Präpositionen liegt in ihrer häufigen Verschmelzung mit einem Artikel: häufig "in, an, von, zu, bei, vor, hinter, über, unter, für, durch, auf, um") mit "dem" und "das" im Dativ oder Akkusativ (beispielsweise "im, ins, zum"). Dies geschieht besonders in der gesprochenen Sprache, vor allem in Dialekten, und bei feststehenden Redewendungen ("vom Schwimmen kommen", "im Vertrauen sagen").Dagegen neigen "die, der, den" weniger zur Verschmelzung. Gesamtdefinition und Schreibaufträge In lernschwächeren Klassen kann Arbeitsblatt 6 als Gesamtdefinition des bisher Erarbeiten als Kopie ausgehändigt werden. Die Schülerinnen und Schüler haben nun eine allgemeine Definition zu Präpositionen und eine spezielle Sammlung lokaler Verhältniswörter erstellt. In Gruppenarbeit könnten sie sich nun mithilfe einer Internetrecherche auch über die anderen häufigen Modalitäten (temporale, kausale, modale Präpositionen) informieren und passende Wortbeispiele und Definitionen in selbst erstellten Arbeitsblättern sichern. Anschließend folgen Schreibaufträge, die je nach Wunsch der Lernenden in beliebiger Reihenfolge als Lernstation durchlaufen und wahlweise am Rechner oder im Heft gelöst werden können. Arbeitsblatt 7 liefert Hinweise zur Rechnerarbeit und zu den Schreibanlässen. Schreibanlass für temporale Präpositionen Der Schreibanlass für die Gruppe der temporalen Präpositionen könnte dabei lauten, die eigene Lebensgeschichte nachzuerzählen (zum Beispiel so: "Vor dreizehn Jahren wurde ich in Bielefeld geboren. Als ich getauft wurde, geschah etwas Lustiges ..." und so weiter). Mögliche Nennungen hier könnten sein "ab, an, auf, aus, außerhalb, bei, bis, für, gegen, in, innerhalb, mit, nach, seit, über, um, unter, von, vor, während, zu, zwischen" (vergleiche Duden Grammatik 2005: 612). ... modale Präpositionen und Als mögliche modale Präpositionen könnten die Lernenden "anstelle, auf, aus, außer, bei, bis, an, bis auf, bis zu, für, gegen, gegenüber, in, mit, ohne, samt, (an)statt, unter, von, wider, zu" (vergleiche Duden Grammatik 2005: 612) verwenden und eine Wunschtraum-Geschichte notieren, zum Beispiel mit neuen Verhaltensregeln für die Schule. ... kausale Präpositionen Einem Fünft- oder Sechstklässler bekannte kausale Präpositionen könnten sein "auf, aus, bei, durch, für, infolge, mit, nach, trotz, über, um, willen, unter, von, vor, wegen, zu" (vergleiche Duden Grammatik 2005: 613). Als Schreibanlass böte sich hier ein Polizeibericht oder die Nacherzählung eines Gerichtsprozesses an, beispielsweise über den dümmsten Einbrecher der Heimatstadt und seine gerechte Verhaftung. Brinkmann, Henning: Die deutsche Sprache. Gestalt und Leistung. Düsseldorf: Schwann, 2. Aufl. 1971 Deutsche Sprachlehre nach H. Stöckels. Deutsche Sprachlehrer auf geschichtlicher Grundlage für Schüler höherer Lehranstalten. Neu bearbeitet von Dr. Karl Reissinger, Kgl. Gymnasialprofessor. Bamberg: Buchners Verlag, 1914. S. 159f.; der reformierten Rechtschreibung angepasst Duden. Die Grammatik. Unentbehrlich für richtiges Deutsch. Hg. v. der Dudenredaktion. Mannheim u.a.: Dudenverlag, 7. Aufl. 2005 Klein, Wolf Peter: Gesprochene Sprache als Grammatikalisierungsbaustelle. Umme Ecke, aufe Arbeit, aufer Straße. in: Frankfurter Allgemeine Zeitung, 04.01.2006, Nr. 3, S. N3 Nübling, Damaris u.a.: Historische Sprachwissenschaft des Deutschen. Eine Einführung in die Prinzipien des Sprachwandels. Tübingen: Narr, 2. Aufl. 2008 Sick, Bastian: Der Dativ ist dem Genitiv sein Tod. Ein Wegweiser durch den Irrgarten der deutschen Sprache. Kiepenheuer & Witsch 2008 Sommerfeld, Karl-Ernst und Günter Starke: Einführung in die Grammatik der deutschen Gegenwartssprache. Tübingen: Niemeyer, 3. Aufl. 1998

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