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Surrealismus – vom Orientteppich zur Bildmontage am PC

Unterrichtseinheit

In der Unterrichtseinheit zum Thema "Surrealismus" ist Staunen erwünscht und Fantasie gefragt! Surrealismus ist ein spannendes Thema, das der Kreativität der Schülerinnen und Schüler freien Lauf lässt. Die Sequenz beinhaltet eine Einführung als Basis, eine Exkursion zur Motivation und den Einsatz eines Bildbearbeitungsprogramms zur Umsetzung der persönlichen Idee. In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler den Kunststil Surrealismus anschaulich und kreativ kennen und fertigen ein Kunstwerk am Computer an, bei dem ein eigenes Fotomotiv durch Elemente eines Orientteppich-Fotos verfremdet wird. Begleitend erfahren die Jugendlichen Wissenswertes über die Entstehung von Seide und erkunden ein Teppichgeschäft, in dem sie selbst die Teppichfotos machen. Kriterien zur Bewertung und Fragen zur Erkundung erarbeiten die Lernenden selbst. Bei der Erstellung eines surrealistischen Bildes lassen sich Dinge darstellen, die in der Realität so nicht vorkommen. Diskussionen über gelungene oder weniger gelungene "Spinnereien" sind dabei erwünscht und schulen die Wahrnehmung, den Geschmack und die ästhetische Bildung. Surrealismus ist ein Kunststil, der Jugendliche fasziniert und je nach Bild Gefühle von Begeisterung bis Ekel auslöst. Da die Grenzen zur Realität aufgehoben sind, lässt das Thema auch eher leistungsschwächeren Schülerinnen und Schüler eine Chance, durch einen verblüffenden Einfall ein Bild zu entwerfen, das ihnen Anerkennung in der Klasse einbringt. Ablauf der Unterrichtseinheit, Teil 1 Im ersten Teil der Sequenz erfahren die Lernenden etwas über die Elemente des Surrealismus sowie die Entstehung von Seide und bereiten eine Betriebserkundung vor. Ablauf der Unterrichtseinheit, Teil 2 In Teil 2 erstellen die Lernenden einen Kriterienkatalog für die Bewertung eines surrealen Bildes, fertigen Fotos an und kreieren ihre eigene Bildmontage. Hintergrundinformationen Die Unterrichtseinheit ist in vielen Fächern einsetzbar. Weitere Informationen zur Konzeption der Sequenz finden Sie hier. Fachkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler lernen die Kunstepoche Surrealismus und bedeutende Werke kennen. setzen sich mit dem Künstler René Magritte intensiv auseinander. erstellen einen Fragenkatalog für eine Betriebserkundung im Teppichgeschäft. erkunden das Teppichgeschäft unter verschiedenen Aspekten. beschreiben einen ausgewählten Teppich. geben ihrer Gesamtkomposition einen Titel. betrachten ein Bild nach verschiedenen Aspekten und sprechen darüber. stellen einen Kriterienkatalog für die Bewertung der eigenen Arbeit auf. Medienkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler fotografieren Teppiche und ein selbst gewähltes Motiv fachgerecht von verschiedenen Seiten. übertragen Fotos auf den Computer. erstellen mithilfe einer Bildbearbeitungssoftware eine Fotomontage. arbeiten mit einem Textverarbeitungsprogramm. recherchieren im Internet. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in unterschiedlichen Teams zusammen. unterstützen und helfen sich gegenseitig und fordern Hilfe ein, wo sie nötig ist. üben mit den Fachleuten einen freundlichen, interessierten, aufgeschlossenen Umgang. organisieren die Arbeit selbstständig in der Gruppe und tragen Ergebnisse vor der Klasse vor. Jacques Meuris René Magritte. 1898-1967. Köln: Taschen Verlag 2007. Louisiana Revy Magritte, Louisiana Museum of modern Art, Humlebaek, Denmark 1999, Vol. 39 No. 3 August. Joachim Nagel Wie erkenne ich? Die Kunst des Surrealismus. Stuttgart: Belser Verlag 2007. Für die Bildbetrachtung eignet sich vor allem das Bild "Das Reich der Lichter" von René Magritte. Die Lehrkraft recherchiert im Internet nach einer geeigneten Version. Das Werk des Künstlers wird als stiller Impuls mit dem Overheadprojektor oder mit dem Beamer auf die Leinwand projiziert. Die Schülerinnen und Schüler äußern sich spontan dazu. Ziel dieser Phase ist, dass die Jugendlichen die verkehrte Wirklichkeit in dem Bild erkennen. An dieser Stelle fällt der Begriff "surreal". Die Schülerinnen und Schüler setzen in der Gruppe jeweils ein anderes Puzzle zusammen. Die Motive sind typische Werke des Surrealismus. Die ausgedruckten Bilder können in Puzzleteile zerschnitten und den Gruppen in einem Umschlag gegeben werden. Die Klasse bekommt im Voraus den begleitenden Arbeitsauftrag, die Bilder unter Berücksichtigung folgender Fragestellung zu betrachten: "Was ist an dem Werk surreal?" Im Anschluss an diese Phase folgt eine zusammenfassende, gemeinsame Besprechung mit Betrachtung der Bilder. Typische Werke des Surrealismus sind beispielsweise: Salvador Dali: Die verrinnende Zeit Salvador Dali: Die brennende Giraffe René Magritte: Der Schlüssel der Felder Max Ernst: Der Elefant von Celebes Meret Oppenheim: Frühstück im Pelz Salvador Dali: Hummertelefon Lückentext Die Schülerinnen und Schüler festigen und erweitern ihr Wissen in Form eines zu bearbeitenden Lückentextes. Der Text wird am Ende besprochen und vervollständigt. (AB 01) Bild-Diktat Beim Bild-Diktat diktiert die Lehrkraft alle wichtigen Details eines der Klasse nicht bekannten Bildes, und die Schülerinnen und Schüler versuchen, das Bild mit Papier und Bleistift so genau wie möglich zu zeichnen. Die Lehrperson lässt in diesem Fall beim Diktieren das wichtigste Detail weg, wie zum Beispiel die Brüste im Nachtkleid beim Bild "In Memorian Mack Sennett" von René Magritte. Die Schülerinnen und Schüler erhalten im Anschluss an das Diktat die Aufgabe, das Bild nun selbst so zu verändern, dass es surreal wird. Erst nachdem einige Schülerinnen und Schüler ihre eigenen Ideen präsentiert haben, wird das Rätsel gelöst und das Bild des Künstlers im Gesamten betrachtet. Die Lehrkraft recherchiert im Internet ein typisches Bild von René Magritte und präsentiert es den Schülerinnen und Schülern auf einem Arbeitsblatt. Bei einem Brainstorming bringen sie ihr bisher erworbenes Vorwissen ein und schreiben diese Informationen um das mittig auf dem Blatt platzierte Bild des Künstlers herum. Die Lehrkraft ergänzt wichtige Daten, wie beispielsweise Geburts- und Todestag. Eine zusätzliche Recherche im Internet ist sinnvoll. (AB 02) Arbeitsaufgabe Die Schülerinnen und Schüler erfahren ihre Aufgabe: Surrealistische Bildmontage am Computer aus einem selbst gewählten Bild und einem im Teppichstudio fotografierten Orientteppich. Die Betriebserkundung kann angekündigt werden. Als Hausaufgabe überlegen sich alle ihr Grundmotiv und bringen es als Digitalfoto mit in die Schule. Zur Anregung zeigt die Lehrkraft die zwei Beispielbilder. Dabei äußern die Schülerinnen und Schüler spontan eigene Ideen, diskutieren Möglichkeiten und beraten sich gegenseitig. Von der Teppichdeko auf der Babywindel bis zur Bedeckung der Fußsohlen mit Teppichen ist alles möglich. Anmerkung Nicht alle Jugendlichen sind in der Lage, selbt ein geeignetes Foto zu machen oder mitzubringen. Dennoch sollen sich alle zunächst einmal bemühen, es zu tun. Die Lehrperson kann einen Bilderpool bereithalten, aus dem sich Einzelne ein Bild aussuchen können, falls sie selbst erfolglos sind. Nur im Notfall sollte das Internet als Quelle erlaubt sein, da hier Urheberrechte zu beachten sind. Hier müsste man zudem darauf achten, dass die Fotos in ausreichender Größe vorliegen, um später im Druck noch scharf zu sein. Die Seiden-Entstehung Ein Schwerpunkt bei der bevorstehenden Teppichstudio-Erkundung sind die Seidenteppiche. Sie liefern besonders geeignete Motive für die Bildmontage. Im Klassengespräch tragen die Schülerinnen und Schüler ihr Vorwissen zusammen und äußern Vermutungen zur Seiden-Entstehung. Anschließend erarbeiten sie sich den Text "Die Entstehung der Seide" (Vortrag von Gerhard Maier). Dies kann auf vielfältige Weise geschehen, gemeinsam, in Partner- oder Einzelarbeit. (AB 03) Anmerkung Dieser Teil kann auch fächerverbindend (vertiefend oder alternativ) in Hauswirtschaft oder in Biologie behandelt werden. Bei Zeitnot ist die Lektüre des Textes eine Hausaufgabe. Die wenigsten Teppichgeschäfte bieten eine Filmvorführung an wie im beschriebenen Fall. Der Film "Seidenspinner" von 1963 (12 Minuten lang) ist besonders geeignet. Einige Kreismedienzentren haben diesen Film noch auf 16mm, farbig, Nr. 3200662, im Programm. Die Betriebserkundung In Klasse 8 stehen in verschiedenen Schularten Betriebserkundungen im Rahmen der Berufsvorbereitung an. Eine davon soll passend zu dieser Einheit in ein Teppichgeschäft gehen und den Betrieb unter verschiedenen Aspekten erkunden: 1. Werbung 2. Einkauf, Verkauf, Betriebskosten 3. Arbeitsbedingungen, Ausbildungsmöglichkeiten 4. Fachwissen, persönliche Fragen Fragensammlung Zur Einstimmung kann die Lehrkraft den Schülerinnen und Schülern einen Werbeprospekt des Geschäfts zeigen, das sie gemeinsam besuchen werden. Damit ein breites Spektrum an Fragen zusammenkommt, arbeiten die Jugendlichen in Gruppen und schreiben ihre Fragen auf kleine Zettel, die sie sofort einem ausgewählten Mitschülerinnen und Mitschüler geben. Der entscheidet, zu welcher Kategorie die Frage gehört, und gibt sie an vier am Computer geübte Schülerinnen oder Schüler weiter, die die Fragen gleich eintippen. Dopplungen können somit direkt aussortiert werden. Die Schülerinnen und Schüler am Computer ergänzen die Sammlung durch passende Fragen. Die fertige und korrigierte Fragensammlung sollte vorab an den Betrieb gehen. (AB 04) Anmerkung Schülerinnen und Schüler stellen auch Fragen, die Firmenchefs nicht oder nur ungern beantworten. Solche Fragen dürfen von Jugendlichen durchaus gestellt werden, doch die Klasse muss akzeptieren, dass später nicht alle Fragen beantwortet werden. Die Schülerinnen und Schüler überlegen sich in Gruppenarbeit Kriterien, die ein surreales Bild erfüllen muss und mit deren Hilfe ihr eigenes Bild später bewertet werden kann. Nachdem sie ihre Kriterien durch eine Präsentation vorgestellt haben, liegt es nun bei der Lehrkraft, diese zusammenzufassen und in Form eines überschaubaren Katalogs zu formatieren. (AB 05, 06) Anwendung des Kriterienkatalogs Nun prüfen die Lernenden den selbst erstellten Kriterienkatalog auf seine Tauglichkeit. Dazu eignet sich das Bild "La grande famille" von Magritte. Besonders beeindruckend wirkt dieses Bild als Kunstdruck in großem Format. Zunächst wird die Taube mit einem passenden Karton so abgedeckt, dass das Wolkenmuster für die Klasse nicht sichtbar ist. Die Lehrperson erklärt, dass der Künstler hier Ähnliches gemacht hat, wie es die Schülerinnen und Schüler mit ihren Bildern vorhaben. Er hat die Taube mit einem anderen Muster versehen. Die Klasse sammelt Ideen, welches Muster der Künstler verwendet haben könnte. Danach wird der verdeckte Teil des Bildes enthüllt. Test des Kriterienkatalogs Die Schülerinnen und Schüler bewerten jetzt dieses surrealistische Beispielbild, das vom Gestaltungsprinzip her dem eigenen sehr gleicht, anhand der Kriterien des Katalogs. Sie bekommen hierfür den zusammengefassten Kriterienkatalog von der Lehrkraft. In der Klasse müssen genügend Fotoapparate vorhanden sein. Alle Schülerinnen und Schüler werden einer der vier Fragengruppen zugeordnet und müssen im Team für die vollständige Beantwortung und Dokumentation sorgen. Nach der offiziellen Führung fotografieren alle ihren ausgewählten Teppich und beschreiben ihn mit Name, Herkunft, Knoten, Größe und Preis. Anmerkung Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler die Teppiche von verschiedenen Seiten ganz und im Detail fotografieren. Manche Exemplare müssen sicher auch angehoben werden. Machen Sie zudem selbst einige Fotos, da Jugendliche erfahrungsgemäß reichlich unscharfe Aufnahmen machen. Achten Sie darauf, genügend Zeit einzuplanen. In dieser Phase tragen die Schülerinnen und Schüler ihre "Ausbeute" zusammen und sprechen über ihre Eindrücke und Erfahrungen bei der Erkundung. Wichtige Ergebnisse können schriftlich fixiert werden. Am Ende dieser Phase werden alle notwendigen Fotos in passende Ordner am Computer überspielt, sodass jede und jeder Lernende seine Dateien vorliegen hat und weiß, wo sie zu finden sind. Wer diese Aufgabe übernimmt - die Lehrkraft oder die Lernenden -, hängt von der jeweiligen Schulsituation ab. Bildbearbeitungsprogramm Die Intensität dieses Lehrgangs hängt von den Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler ab. In unserem Falle waren Grundlagen im Umgang mit einem Mal- und Zeichenprogramm bereits vorhanden. Neu war die Technik, mit mehreren Ebenen übereinander zu arbeiten sowie Spezialeffekte wie "Wölben" oder "Verzerren" zu nutzen. Anmerkung Prinzipiell ist es so, dass das Bild in mehreren Ebenen angelegt wird. Die unterste Ebene ist das ausgewählte Privatbild, es dient als Reserve und Positionierungshilfe für das Teppichstück. Darauf liegt an der gewünschten Stelle der Teppich (oder ein Teppichausschnitt). Sind es mehrere Stellen wie im Beispiel, so wird jedes Teppichstück zu einer neuen Ebene. Oben schließt eine Kopie des Privatbildes das "Sandwich" ab. Nun kann man in jeder beliebigen Ebene so radieren, dass am Schluss das Wunschbild entsteht. Dabei ist es hilfreich, manche der Ebenen vorübergehend teiltransparent zu schalten, um zu sehen, wo radiert werden muss. Am Beispiel der Traube können die Jugendlichen lernen, wie man wölbt. Bei manchen Motiven bietet es sich an, den Teppich nur leicht durchscheinen zu lassen. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten alleine an ihrem Bild und helfen sich im Umgang mit dem Computer und dem Bildbearbeitungsprogramm gegenseitig. Bei komplexen Problemen gibt die Lehrkraft Tipps und Anleitung zur Umsetzung. Erfahrungsgemäß kommt es zu großen Unterschieden in der Schnelligkeit der Umsetzung, sodass manche Schülerinnen und Schüler deutlich früher fertig sind. Sie können versuchen, noch ein zweites Bild zu erstellen, die Bildmontage von Mitschülerinnen und Mitschülern betreuen oder alle Bilder dokumentarisch zu einer Präsentation zusammenstellen. In vielen Schulen besteht nur die Möglichkeit, Bilder maximal in der Größe DIN A4 auszudrucken. Um die Schülerbilder dennoch etwas größer zur Geltung zu bringen, empfiehlt es sich eine Komposition aus der Arbeit zu machen. Die Schülerinnen und Schüler drucken ihr Kunstwerk, das Originalteppichfoto, eine Teppichbeschreibung und einen selbst gewählten Titel aus. Dann arrangieren Sie die Ausdrucke auf einem farblich passenden Tonkarton und kleben die Teile auf. In dieser abschließenden Phase bewertet jede Schülerin und jeder Schüler selbst das eigene surrealistische Bild schriftlich mithilfe des erstellten Kriterienkatalogs und bemüht sich, die Bewertung fair und konstruktiv zu gestalten. Die Lehrkraft zieht diese Form der Eigenevaluation in die Bewertung des gesamten Prozesses mit ein. Als Abschluss der Einheit bietet es sich an, gemeinsam die Mediator-Show anzusehen, um zu erfahren, was eine andere Klasse aus dem Thema gemacht hat. Hier könnte man versuchen, besonders gut gelungene Werke zu benennen oder zu formulieren, was der eine oder andere Künstler hätte besser machen können. Surrealistische Werke Im Einführungsteil der Unterrichtseinheit konfrontiert die Lehrkraft die Klasse spielerisch mit verschiedenen surrealistischen Werken, damit die Schülerinnen und Schüler eine kleine Bandbreite an Kunstwerken kennenlernen sowie eigene Ideen entwickeln. Wer die Gelegenheit zu einem Galeriebesuch hat, sollte sie nutzen. Fotomontage Die heutigen Jugendlichen leben in einer digitalen Welt. Die Fotomontage am Computer ermöglicht ihnen, bereits erworbene Kenntnisse zu zeigen, einzusetzen und neue zielorientiert zu erwerben. Die Lehrperson hat die Gelegenheit, Informationen zu Copyright, dpi-Zahl, zum Umgang mit Material und Drucker passend einfließen zu lassen. Bei der Montage am Computer lernen Jugendliche einen Teil der Tricks kennen, mit denen heutzutage Bilder manipuliert werden. Diese sowohl positiven als auch negativen Möglichkeiten sollten im Unterricht thematisiert werden. Der Wert des Handwerks Die Einheit bietet eine gute Gelegenheit für ein fächerverbindendes Lernen mit allen Sinnen. Betriebserkundungen sind ohnehin im Lehrplan verankert und durch den konkreten Fotografierauftrag gelingt es, Jugendliche für ein Thema (Orientteppiche, Seidenherstellung) zu interessieren, zu dem sie erfahrungsgemäß nahezu kein Vorwissen haben. Da einige Schülerinnen und Schüler darauf aus sind, einen möglichst wertvollen, teuren Teppich in ihr Bild einzubauen, entstehen auch Diskussionen über den Wert, die Bedeutung und den Umgang mit diesen kostbaren Handarbeiten. In der Regel schwärmen Jugendliche nicht für orientalische Muster, doch erzeugt das Kennenlernen der hohen handwerklichen Fertigkeiten bei den Schülerinnen und Schülern einen gewissen Respekt, auch wenn sie einen anderen Geschmack haben. Globale Faktoren Aus betriebswirtschaftlicher Sicht bietet ein renommiertes Teppichstudio so einiges zu entdecken, lagern hier doch immense Werte, die bei Schülerinnen und Schülern Fragen zum Thema Geld geradezu herausfordern. Auch Fragen zur Kinderarbeit im Herkunftsland sollte man nicht ausweichen. So kann der Besuch im Betrieb insgesamt zu einem sehr nachhaltigen Erlebnis werden, bei dem auch der Spaßfaktor nicht zu kurz kommt, wenn der Chef zusätzlich mit einem eigenen Film und einem Teppichquiz mit attraktiven Gewinnen aufwartet. Parallele Phasen Die Unterrichtseinheit stellt erhöhte Anforderungen an eine klare, aufeinander abgestimmte zeitliche Planung der Phasen. Einige können parallel stattfinden. Das Fotografieren im Teppichstudio kann ebenfalls erschwerte Bedingungen mit sich bringen. Teppiche, die halb angestrahlt werden, sind unbrauchbar. Hier muss das Objekt eventuell "ins rechte Licht" gerückt und die Kamera fixiert werden, um scharfe Bilder zu erhalten. Kürzungsmöglichkeiten Nicht jedem wird es gelingen, die gesamte Einheit zeitlich und fachlich unterzubringen. Hier gibt es jedoch zahlreiche Kürzungsmöglichkeiten bis hin zu der "radikalen" Lösung, die ganze Erkundung entfallen zu lassen und die Teppichfotos zur Verfügung zu stellen. Die Mediator-Show Die Mediator-Show fasst die Ergebnisse einer 8. Hauptschulklasse zusammen und ermöglicht eine Vorstellung von der Leistungsfähigkeit der Jugendlichen. Um die Klasse nicht in ihrer Fantasie einzuschränken, sollte die Show nicht gleich zu Beginn der Einheit komplett gezeigt werden.

  • Kunst / Kultur / Wirtschaft / Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Sekundarstufe I

Wie lange reichen die Erdölreserven?

Unterrichtseinheit

Auf der Basis einer (quellen-)kritischen Internetrecherche entwickeln die Lernenden eine eigene Einschätzung zur Reichweite der Ölvorräte. Ihre Stellungnahmen werden zunächst in Kleingruppen zusammengeführt und dann mit der Klasse diskutiert. Im Rahmen eines WebQuests - beziehungsweise BlogQuest - setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Frage auseinander, wie lange die Erdölreserven noch reichen. Im Verlauf der Unterrichtseinheit sollen sie in Einzel- oder Partnerarbeit verschiedene Internetquellen kritisch auswerten und eine schriftliche Stellungnahme zum Thema verfassen. Zum Abschluss der Unterrichtseinheit sollen sie ihre Standpunkte in einer Diskussionsrunde besprechen. Der WebQuest wurde im Projekt "Lehr@mt: Medienkompetenz als Phasenübergreifender Qualitätsstandard" entwickelt. Thematisch gehört die Beschäftigung mit der "Reichweite der Erdölreserven" zu dem Bereich der fossilen Energieträger und baut auf Vorkenntnissen zu den einfachen Kohlenwasserstoffen auf. Die Lernenden arbeiten, wenn möglich (bei ausreichender Anzahl an Computerarbeitsplätzen), in Einzel-, ansonsten in Partnerarbeit. Vor der Auswertung der vorgegebenen Internetquellen sollen sich die Schülerinnen und Schüler Gedanken über den quellenkritischen Umgang mit Informationen aus dem Internet machen und dafür einen Kriterienkatalog erstellen. Hierzu befinden sich auf der Materialien-Seite des WebQuest-Dokuments drei Links zu Texten, die sich mit dem Thema Quellenkritik auseinandersetzen. Danach soll die Fragestellung, wie lange die Erdölreserven noch reichen, unter Zuhilfenahme von fünf Quellen bearbeitet und eine schriftliche Stellungnahme verfasst werden. Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Ergebnisse zunächst in Kleingruppen (je vier bis fünf Lernende) vorstellen und diskutieren. Jede Gruppe entscheidet sich für eine Stellungnahme, die dann der gesamten Klasse präsentiert wird. Anschließend sollen in einer Diskussionsrunde die Ergebnisse der Gruppen besprochen werden. Lehrplanbezug und Voraussetzungen Die Einordnung des WebQuests in die Lehrpläne von Hauptschule, Realschule und Gymnasium sowie in die Typologie des WebQuest-Erfinders Bernie Dodge wird dargestellt. Hinweis zum Unterrichtsverlauf Zeiteinteilung und Ablauf der Unterrichtseinheit werden skizziert. Selbstgesteuertes, problemlösendes und (quellen-)kritisches Arbeiten stehen dabei im Mittelpunkt. Die Schülerinnen und Schüler sollen gemäß der Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss angeben, dass Erdöl einen Energiegehalt besitzt, der mithilfe chemischer Reaktionen in Arbeit umgewandelt werden kann. (F4.1, F4.2) Formen der Informationsbeschaffung und -verarbeitung nutzen, um die Endlichkeit der Erdölreserven zu erschließen. (B3) zum Thema Erdölreserven unterschiedliche Internetquellen für ihre Recherchen nutzen. (K1) Darstellungen auf ausgewählten Internetseiten hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit prüfen. (K3) im Rahmen einer Internetrecherche Trends, Strukturen und Beziehungen zur Endlichkeit der Erdölreserven finden, erklären und Schlussfolgerungen ziehen. (E6) auf die Fragestellung bezogene und aussagekräftige Informationen anhand festgelegter Beurteilungskriterien auswählen. (K2) die Endlichkeit der Erdölreserven aus unterschiedlichen Perspektiven diskutieren und bewerten. (B5) den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Internetrecherche situationsgerecht und adressatenbezogen dokumentieren und präsentieren. (K7) fachlich korrekt und folgerichtig argumentieren. (K8) ihre Arbeit als Team planen, strukturieren, reflektieren und präsentieren. (K10) Verknüpfungen zwischen Chemie und anderen Unterrichtsfächern, wie zum Beispiel Biologie, Geographie, Wirtschafts- und Politikwissenschaften, erkennen und diese Bezüge an konkreten Beispielen aufzeigen. (B2) Thema Reichweite der Erdölreserven, Quellenkritik Autoren Stephen Amman, Sven-Heiko Bubel, Rolf Goldstein, Lars Jakob Fach Chemie Zielgruppe Hauptschule: Klasse 9; Realschule: Klasse 10; Gymnasium: Klasse 9 Zeitraum 4 Stunden Technische Voraussetzungen Computer mit Internetzugang in ausreichender Anzahl (idealerweise für Einzel- oder Partnerarbeit) 9.6 Abbau organischer Substanz, Unterpunkt 3: Suche und Förderung von Erdöl 9.7 Verwendung von Erdölfraktionen Für die Informationsbeschaffung wird unter anderem das Internet empfohlen. 10.3 Fossile Rohstoffe - wie lange noch? Entstehung und Gewinnung von Erdöl Die Nutzung des Internets wird bei den Arbeitsmethoden ausdrücklich genannt. 9G.3 Nr. 3.1 Erdöl und Erdgas als Energieträger und Rohstoffe Als Arbeitsmethode wird explizit die Informationsbeschaffung aus dem Internet zu dem Thema Erdöl empfohlen. Hessisches Kultusministerium (Herausgeber): Lehrplan Chemie. Gymnasialer Bildungsgang Jahrgangsstufen 7G bis 12G. 2008. Hessisches Kultusministerium (Herausgeber): Lehrplan Chemie. Bildungsgang Realschule Jahrgangsstufen 5 bis 10. 2002 Hessisches Kultusministerium (Herausgeber): Lehrplan Chemie. Bildungsgang Hauptschule Jahrgangsstufen 5 bis 9/10. 2002 Sekretariat der Ständigen Konferenz der Länder in der Bundesrepublik Deutschland (Herausgeber): Beschlüsse der Kultusministerkonferenz. Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss. München/Neuwied: Luchterhand, 2005 Technische Voraussetzungen Die WebQuest-Materialien dieser Unterrichtseinheit sind HTML-Seiten, die mit jedem gängigen Browser genutzt werden können. Um eingebettete Videos abspielen zu können, muss der Adobe Flash Player installiert sein. Fachliche Voraussetzungen Die einfachen Kohlenwasserstoffe, wie Alkane, Alkene und Alkine, werden direkt vorher im Unterricht behandelt. Aufgabentyp "Entscheidungen treffen" WebQuests können nach ihrem "Erfinder" Bernie Dodge unterschiedlichen Aufgabentypen zugeteilt werden (WebQuest: A Taxonomy of Tasks, 2002). Der hier vorgestellte WebQuest lässt sich dem Aufgabentyp "Entscheidungen treffen" (Judgement Tasks) zuordnen. Dieser Aufgabentyp beinhaltet Kompetenzen aus anderen Aufgabentypen wie "Informationen zusammenstellen" (Compilation Tasks) und "Sachverhalte analysieren" (Analytical Tasks). Darüber hinaus ist aber eine Entscheidung zu treffen, die nachvollziehbar begründet werden muss. Hierbei wird nicht nur reproduziert, sondern problemlösend und (quellen-)kritisch gearbeitet. Gerade dieser Aufgabentyp ist sehr praxisnah und bereitet die Schülerinnen und Schüler auf das spätere Berufsleben oder Studium vor. BlogQuests: Erstellen von WebQuest mit Blogs Der hier vorgestellte WebQuest wurde mit einem Blog erstellt (daher auch die Bezeichnung BlogQuest). Ursprünglich handelt es sich bei Blogs um internetbasierte Tagebücher, in denen man Artikel verfassen und Seiten gestalten kann. Es gibt zahlreiche Provider, wie zum Beispiel Blogger, blog.de oder overblog. Der vorliegende BlogQuest wurde mithilfe von Wordpress erstellt. Die Arbeit mit dieser Online-Plattform ist nach einer kurzen Einarbeitungsphase sehr einfach, da man hier als Autorin oder Autor viele Optionen vorfindet, die von konventioneller Bürosoftware bekannt sind. Die Arbeitsoberfläche von Wordpress ist übersichtlich strukturiert, man benötigt für die Nutzung keine Programmierkenntnisse in HTML oder PHP. Und weil man den BlogQuest ohnehin online erstellt, entfällt auch der Schritt des Hochladens. Blogs ermöglichen somit eine schnelle und komfortable Erstellung von WeqQuests. Dies ist auch mit kostenfrei nutzbaren WebQuest-Generatoren möglich. Die mit diesen Werkzeugen erstellten HTML-Seiten muss man jedoch noch in einen verfügbaren Webspace hochladen. Für die Internetrecherchen sind zwei Unterrichtsstunden einzuplanen. Die Erarbeitung der Stellungnahmen (Einzel- oder Partnerarbeit sowie Gruppenarbeit) sowie die Präsentation und Diskussion im Klassenplenum nehmen je eine Unterrichtsstunde in Anspruch. Arbeitsgleiche Einzel- oder Partnerarbeit In der ersten Unterrichtsphase erfolgt in Einzel- beziehungsweise Partnerarbeit die Erstellung eines Kriterienkatalogs zum quellenkritischen Arbeiten. Dieser Katalog dient als "strategische" Grundlage für die Bewertung von Informationen und damit für die Erarbeitung der eigenen Stellungnahme. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ihren Standpunkt zur Reichweite der Erdölreserven nach der Recherche auf den fünf vorgegebenen Internetseiten. Die Beantwortung der Fragestellung, also die eigene Entscheidung, ist schriftlich zu begründen. Selbstgesteuertes Arbeiten Die Arbeit mit dem WebQuest erfolgt eigenständig und selbstgesteuert. Problemlösendes und (quellen-)kritisches Arbeiten soll dabei im Mittelpunkt stehen. Die Lehrkraft wird zum Lernbeobachter. Ergänzende Materialien Für ihre Internetrecherche stehen den Schülerinnen und Schülern im Quellenbereich des WebQuests ausgewählte Links zur Verfügung. Darüber hinaus ist es wünschenswert, wenn die Lernenden selbstständig in der Schul- oder Stadtbibliothek auf Printmedien zurückgreifen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die methodische und inhaltliche Qualität gedruckter Medien der Qualität von Online-Publikationen gegenüberzustellen. Die Arbeitsergebnisse der Schülerinnen und Schüler sind der von ihnen erstellte Kriterienkatalog und die Formulierung ihrer Position. Letztere stellen sie sich gegenseitig in Kleingruppen vor. Jede Gruppe entwickelt daraus eine eigene Stellungnahme, die dann der gesamten Klasse präsentiert wird. Abschließend sollen die Stellungnahmen der Gruppen in einer Diskussionsrunde besprochen werden. Dabei sollen konstruktive Kritik geübt und auch Verbesserungsvorschläge diskutiert werden.

  • Chemie / Natur & Umwelt
  • Sekundarstufe I

Unterrichtsmaterial „Ich höre was, was du nicht hörst“

Unterrichtseinheit

Mit diesem Unterrichtsmaterial zum Thema Hörverstehen üben sich die Lernenden zunächst im "Erhören" ausgewählter Homonyme. Anschließend folgen Audio-Beispiele zu kurzen Schwänken, Legenden und Kalendergeschichten. Hörverstehensübungen sind Schülerinnen und Schülern aus dem Fremdsprachenunterricht eher bekannt als aus dem Deutschunterricht, obgleich sie hier spätestens im Rahmen zentraler Prüfungen in der Mittelstufe Kompetenzen des auditiven Verstehens nachweisen sollen. Die folgende Unterrichtseinheit wendet sich an Lernende zwischen der dritten und siebten Klasse, und kann je nach Wahl der Lehrkraft rein rezeptiv oder kreativ-produktiv genutzt werden. Während kleinere Kinder in der Familie häufig noch eine ausgeprägte Kultur des Vorlesens erleben und auch im Vor- und Grundschulalter über Kassetten, CDs und MP3-Dateien eine große Menge an Kinderliteratur rezipieren, lässt diese Form der Textbegegnung im schulischen Unterricht der höheren Klassen des Deutschunterrichts mehr und mehr nach. Wie in schriftsprachlichen Übungen seit jeher, können jedoch auch über auditive Texte der Ausdruck, die Lese- beziehungsweise Hörkompetenz und die spielerische Kreativität von Schülerinnen und Schülern gefördert werden. Hinweise und Tipps Hier finden Sie nützliche Hinweise zur Vorbereitung und Durchführung der Unterrichtseinheit sowie Tipps zur Erstellung der Audiodateien. Unterrichtsablauf Die Sequenz kann wahlweise rein rezeptiv oder kreativ-produktiv umgesetzt werden. Alle Arbeitsblätter und Audiodateien stehen hier zum Download bereit. Die Schülerinnen und Schüler sollen das globale und detaillierte Hören üben, indem sie auditiv wahrgenommene Schlagworte und Kurzdefinitionen einem Oberbegriff oder Thema als Homonym zuordnen. das selektive Hören üben, indem sie aus vorgelesenen Kurztexten zentrale Informationen zum Inhalt herausfiltern. lernen, verständlich, stilsicher und betont zu formulieren und zu lesen, indem sie selbst kurze Audiodateien erstellen. auditive und schriftliche Informationen verbinden, indem sie zu ausgewählten Kurztexten passende Audiodateien und schriftliche Übungen erstellen. Thema "Ich höre was, was du nicht hörst" - Auditive Übungen zum Hörverstehen Autorinnen Dr. Stefanie Schäfers und Anke Nitschke Fach Deutsch Zielgruppe Klasse 3 bis 7 Schulform Grund-, Haupt-, Realschule, Gymnasium, Gesamtschule Zeitaufwand circa acht Unterrichtsstunden für eine rein rezeptive Vorgehensweise; circa 14 Stunden für eine kreativ-produktive Vorgehensweise mit der Erstellung eigener Audiodateien Technische Voraussetzungen Digitales Audio-Aufnahmegerät oder Handy oder Audio-Software auf dem Computer, Internetzugang, virtuelle Lernumgebung, Computer mit Lautsprecher beziehungsweise Anschlussbuchsen für Kopfhörer Audiodateien Alle hier präsentierten Audiodateien wurden selbst gesprochen von Annika Nitschke, 7 Jahre und Maik Nitschke, 10 Jahre. Dr. Stefanie Schäfers unterrichtet als OStR' am Gymnasium Theodorianum Paderborn die Fächer Deutsch, Katholische Religionslehre und Praktische Philosophie. Nebenberuflich publiziert sie vor allem in den Bereichen Sprach- und Mediendidaktik. Die Unterrichtseinheit wendet sich an Schülerinnen und Schüler, die noch jung genug sind, um mithilfe kurzer Texte das allgemeine, selektive und detaillierte Hören von Informationen spielerisch zu begreifen. Gleichzeitig sollen sie alt genug sein, um selbst Hörtexte aufzunehmen und dazu passende Übungen in Form einfacher Aufgabenmuster zu entwickeln. Denn damit können das Hörverstehen getestet und gleichzeitig die gängigen Aufgabenformate eigenständig trainiert werden. Rezeptiv-analytischer Ansatz Die Audiodateien werden rezipiert und passende Arbeitsblättern zur Hörkompetenz-Abfrage sowie Lösungshinweise zur Lehrkraft- oder Selbstkontrolle durch die Schülerinnen und Schüler erstellt. Kreativ-produktiver Ansatz Eine exemplarische Rezeption von Audiodateien findet statt und passende Arbeitsaufträge zum Hörverstehen als Vorlage zur eigenen Erstellung von Audiodateien, Aufgabenformaten sowie Lösungshinweisen werden erteilt und dementsprechend eigene Audiodateien produziert. Folgende Dokumente sind für jede Schülerin und jeden Schüler als Arbeitsblatt zu kopieren: Arbeitsblätter 3, 5, 6 und 9 (Aufgaben zu den vier Hörtexten) Folgende Dokumente sind in ausreichender Anzahl als kopierte Arbeitsblätter oder in mehrfacher Ausführung laminiert zur Selbstkontrolle bereit zu legen: Lösungen zu Arbeitsblatt 1 (Lösungen zu Teekesselchen 1 bis 12) zur Selbstkontrolle oder zu Händen der Lehrkraft, Lösungen zu den Arbeitsblättern 3, 5, 6 und 9 (Bewertungsbögen zu den vier Hörtexten) Zur Binnendifferenzierung für lernschwächere Schülerinnen und Schüler sind als Arbeitstexte zu kopieren: Arbeitsblätter 1 (Teekesselchen-Texte), 2, 4, 6 und 8 (schriftliche Form der vier Hörtexte) Hochgeladen werden zudem die PowerPoint-Präsentation beziehungsweise die entsprechenden einzelnen Audiodateien Folgendes Dokument ist für jede Schülerin und jeden Schüler als Arbeitsblatt zu kopieren: Arbeitsblatt 3 (Aufgaben zum Hörtext "Die zwölf Eier") Folgende Dokumente sind in ausreichender Anzahl als kopierte Arbeitsblätter oder in mehrfacher Ausführung laminiert zur Selbstkontrolle bereit zu legen: Lösungen zu Arbeitsblatt 1 (Lösungen zu Teekesselchen 1 bis 12) zur Selbstkontrolle oder zu Händen der Lehrkraft, Lösungen zu Arbeitsblatt 3 (Bewertungsbogen zu "Die zwölf Eier") Zur Binnendifferenzierung für lernschwächere Schülerinnen und Schüler sind als Arbeitstexte zu kopieren: Arbeitsblatt 1 (Teekesselchen-Texte), Arbeitsblatt 2 (Hörtext "Die zwölf Eier") Zur Binnendifferenzierung für lernstärkere Schülerinnen und Schüler: Alle Materialien wie beim rezeptiven Vorgehen Laminierte Bewertungsbögen Die Bewertungsbögen können, sofern sie laminiert vorliegen, mit abwischbaren Stiften beschriftet werden. Die Punktzahl kann alternativ aber auch auf dem originalen Aufgabenblatt der Schülerinnen und Schüler notiert werden. Am Computer Die Rezeption der vorhandenen Audiodateien kann im Klassenverband entweder leise über Lautsprecher am Computer oder, und dies ist der empfohlene Weg, über "geteilte" Kopfhörer erfolgen. Jugendliche sind es aus ihrem alltäglichen Umgang mit digitalen Medien und insbesondere mit Audiodateien durchaus gewohnt, sich zwei Ohrstecker für je ein Ohr zu zweit "zu teilen". So können je zwei Schülerinnen und Schüler an einem Computer gemeinsam eine Audiodatei hören, ohne die anderen durch deren "Lärm" in ihrer individuellen Arbeit zu beeinträchtigen. Per Smartphone Sind alle notwendigen Dateien von der Lehrkraft vorbereitend auf einem Server hochgeladen und die Aufgabenformate erklärt worden, können die Schülerinnen und Schüler die Audiodateien auch herunterladen, zum Beispiel auf ihr Smartphone, und diese Geräte mit Erlaubnis der Lehrkraft im Unterricht über Kopfhörer individuell oder in Gruppen nutzen. Falls nicht genügend Arbeitsplätze zur Verfügung stehen, können einige MP3-Player oder ähnliches von den Schülerinnen und Schülern entsprechend vorbereitet und in den Unterricht mitgebracht werden. Unterschiedliche Räumlichkeiten Beim produktiven Vorgehen sollte den Lernenden mehr als ein Arbeitsraum zur Verfügung gestellt werden. Mögliche Arbeitsbereiche sind beispielsweise auch der Schulhof oder der Pausenraum, wenn keine weiteren Klassenräume zur Verfügung stehen. Alternativ können die Audiodateien zu Hause erstellt werden. Hilfestellung bei Aufnahme und Schnitt Gerade bei jüngeren Schülerinnen und Schülern bietet es sich an, dass die Lehrkraft bei der Bearbeitung der erstellten Audiodateien Hilfestellung leistet. Die neueste Version von Audacity (1.3) gibt hier unter dem Menüpunkt "Effekte" einige hilfreiche Tools vor. Häufig sprechen die Schülerinnen und Schüler zu schnell. Eine Reduktion der "Geschwindigkeit" auf "-10" bei zusätzlicher Erhöhung der "Tonhöhe" auf "+5" gleicht manches Problem aus, ohne dass die kindliche Stimme sich in der Audioaufnahme merklich verändert. Zusätzlich kann der Ton über "Verstärken" (Tipp: auf 1,5) deutlicher gemacht werden. 1. bis 3. oder 1. bis 5. Stunde Die Lehrkraft präsentiert zu Beginn das "Teekesselchen"-Rätsel 1. Die Schülerinnen und Schüler lösen das Rätsel, erläutern die Spielregeln und hören daraufhin weitere Rätsel, notieren auffällige Schlagwörter, erraten die gesuchten Begriffe und notieren sie. Anschließend präsentieren die Lernenden ihre Schlagwörter und Ergebnisse. Alternativ können sie auch die PowerPoint-Präsentation durchgehen. Im nächsten Schritt formulieren die Lernenden Tipps zur auditiven Rezeption und zur Anfertigung passender Notizen und definieren den Begriff Homonyme. Schülerinnen und Schüler mit weniger großer Leistungsfähigkeit können ergänzend oder nachträglich zu den Audio-Dateien das Arbeitsblatt 1 als Textdokument zu den Teekesselchen 1 bis 12 erhalten. 4. bis 6. Stunde oder 6. bis 8. Stunde Die Schülerinnen und Schüler hören die Audiodatei "Die zwölf Eier" (Hörtext 1) und äußern ihre ersten Eindrücke dazu. Die Lernenden wiederholen ihre Kenntnisse zum globalen, selektiven und detaillierten Hören. Danach verteilt die Lehrkraft Arbeitsblatt 3, damit die Lernenden zunächst die Aufgaben durchlesen können, um sich auf die auditive Wahrnehmung selektiv einstellen zu können. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln Bearbeitungstipps für das Lösen der Aufgaben. Dann hören sie den Hörtext erneut an und notieren eigenständig Schlagwörter. Die Lernenden bearbeiten mithilfe der eigenen Notizen die Aufgaben. Schülerinnen und Schüler mit weniger hoher Leistungsfähigkeit erhalten nach der ersten Bearbeitung der Aufgaben Arbeitsblatt 2 als schriftliche Version des Hörtextes "Die zwölf Eier" zur Überarbeitung ihrer Ergebnisse. Die Lehrkraft stellt die richtigen Lösungen vor und die Schülerinnen und Schüler führen Korrekturen in Partnerarbeit durch. 7. bis 10. Stunde oder 9. bis 14. Stunde Die Schülerinnen und Schüler hören weitere Audiodateien ("Man kann es nicht allen Leuten recht machen", "König Bauer" oder "Die Stachelschweine" - Hörtexte 2 bis 4) an und wählen einen Text zur weiteren Bearbeitung aus. Dann hören sie das Hörstück zum zweiten Mal und fertigen Notizen an. Die Lehrkraft verteilt die entsprechenden Arbeitsblätter (4 bis 7) und die Lernenden beantworten die Fragen schriftlich. Abschließend teilt die Lehrkraft die jeweiligen Lösungen aus und die Schülerinnen und Schüler führen Selbstkorrektur durch. Die Lehrkraft kann, je nach Leistungsfähigkeit und -bereitschaft des Kurses, die Anzahl der zu bearbeitenden Audiostücke und der dazugehörigen Aufgaben vorgeben und die anderen Audiodateien zur Differenzierung für schneller arbeitende Schülerinnen und Schüler als Zusatzleistung in der Hinterhand behalten. 1. bis 5. Stunde Die Lehrkraft präsentiert zu Beginn das "Teekesselchen"-Rätsel 1. Die Schülerinnen und Schüler lösen das Rätsel, erläutern die Spielregeln und definieren den Begriff Homonyme. Danach recherchieren sie im Internet weitere Homonyme und verschriftlichen sie. Daraufhin können die Lernenden die Rätsel als Audiodatei aufnehmen und diese online präsentieren. Schülerinnen und Schüler, die mit den Aufnahmen eigener Audiodateien schon fertig sind, erhalten Arbeitsblatt 1 zur Einzel- beziehungsweise Stillarbeit. Dann hören sie sich die Rätsel der anderen Mitschülerinnen und -schüler an, notieren Schlagwörter und erraten die Lösungswörter. Abschließend formulieren die Schülerinnen und Schüler Tipps zur auditiven Rezeption und zur Anfertigung passender Notizen. 6. bis 14. Stunde Die Schülerinnen und Schüler recherchieren im Internet oder anhand des Deutschbuches geeignete Kurztexte für ihre eigene Vertonung. Daraufhin erstellen sie Übungsaufgaben zur Hörkompetenz passend zu den ausgewählten Texten mit Lösungsvorschlägen und Bewertungsbögen. Danach nehmen die Schülerinnen und Schüler eigene Audiodateien passend zu den gewählten Texten auf und laden alle Materialien online hoch. Abschließend hören die Lernenden die erstellten Hörtexte der Mitschülerinnen und -schüler an, wählen ein bis zwei Beispiele aus und lösen die passenden Aufgaben dazu. Die Selbstkorrektur erfolgt anhand der Lösungsbeispiele. Dr. Stefanie Schäfers unterrichtet als OStR' am Gymnasium Theodorianum Paderborn die Fächer Deutsch, Katholische Religionslehre und Praktische Philosophie. Nebenberuflich publiziert sie vor allem in den Bereichen Sprach- und Mediendidaktik.

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

Ein Evolutionspfad durch das Schulgebäude

Unterrichtseinheit

Die Evolution des Universums, der Ursprung und die Entwicklung des Lebens auf der Erde – das sind die Themen des hier vorgestellten Evolutionspfads. In dem fächer- und jahrgangsstufenübergreifenden Projekt entwickeln Schülerinnen und Schüler im Rahmen von Referaten, Fach- oder Projektarbeiten Beiträge zu wichtigen "Meilensteinen" der letzten 14 Milliarden Jahre. Die evolutionären Zeiträume sind kaum vorstellbar. Der Evolutionspfad des Gymnasiums am Stadtpark in Krefeld-Uerdingen soll das Unanschauliche jedoch anschaulich machen: Auf einer Länge von etwa 130 Metern wird die Geschichte des Universums dargestellt. Wichtige und interessante Kapitel - wie zum Beispiel die Entstehung des Planetensystems oder das Auftreten der ersten Vögel - sollen dabei mit Exponaten und Präsentationen von Schülerinnen und Schülern "beleuchtet" werden. Entlang des Pfades durch das Schulgebäude erstreckt sich ein 30 Zentimeter hoher Wandfries, der die Zeiträume in zwei Maßstäben darstellt: Die unvorstellbar großen Realzeit-Zahlen in Jahren werden ergänzt durch Zeitangaben, die die Geschichte des Universums - in Anlehnung an die Schöpfungsgeschichte - auf einen Zeitraum von sechs Tagen verdichten. Das Projekt wird durch die Bayer Foundation gefördert. Wie jede Projektarbeit besitzt die Arbeit an dem Evolutionspfad einen fächerverbindenden Charakter und einen starken Kontextbezug. Neben der Biologie und der Physik sind die Chemie und die Geographie beteiligt. Auch astronomische und astrophysikalische Themen fließen zwangsläufig in die Geschichte des Universums ein. Schülerinnen und Schüler bearbeiten die Themen in Form von Referaten oder auch Facharbeiten. Sie erstellen Informationstafeln oder präsentieren ihre Arbeiten in einem digitalen Bilderrahmen, der in den Evolutionspfad integriert wird. Dadurch kommt diesen Schülerleistungen auch eine besondere Wertschätzung zu. Das Projekt wird ständig fortgeführt und bleibt so "lebendig". Allgemeine Hinweise Als weitere Bausteine des Evolutionspfads dienen Ausstellungsobjekte. Individuelle Förderung und Schulung der Teamfähigkeit spielen bei dem Projekt eine wichtige Rolle. Der Krefelder Evolutionspfad Die ersten Schülerarbeiten sowie die räumliche und zeitliche Einteilung des Krefelder Evolutionspfads werden hier vorgestellt. Die Schülerinnen und Schüler sollen in unterschiedlichen Quellen recherchieren und die Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch auswerten. biologische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mithilfe von geeigneten Modellen und Darstellungen beschreiben und veranschaulichen. ihre Arbeit - auch als Team - planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren. den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sach- und situationsgerecht sowie adressatenbezogen in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen dokumentieren und präsentieren - auch mithilfe elektronischer Medien. Thema Ein Evolutionspfad durch das Schulgebäude Autor Andreas Birmes Fächer Biologie, Physik, Chemie, Geographie, Astronomie Zielgruppe Sekundarstufe I und II Zeitraum ständige Fortführung, zum Beispiel durch Fach- und Projektarbeiten Technische Voraussetzungen Computer mit Internetanschluss, Drucker zum Ausdruck farbiger Folien, digitale Bilderrahmen Die hier angegebenen Quellen eignen sich für Recherchen zu Themen der Erdgeschichte und der biologischen Evolution: H. Burda, S. Begall (Herausgeber) Evolution - Ein Lese-Lehrbuch, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg (2009) F. R. Paturi Die Chronik der Erde, Chronik Verlag, Augsburg (1996) P. D. Ward Der lange Atem des Nautilus, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg (1998) Neben der Entwicklung eigener Beiträge (Informationstafeln, Präsentationen) planen die Lernenden auch die Anschaffung von Exponaten. Es ist vorgesehen, eine möglichst große Vielfalt unterschiedlicher Anschauungsobjekte zusammenzutragen, zum Beispiel unterschiedliche Arten von Fossilien (Abdrücke, Steinkerne, Bernsteineinschlüsse), Repliken und Modellen. Aber auch selbst gesammelte Fossilien und Gesteine sollen ausgestellt werden. Sie können zum Beispiel im Rahmen von Wandertagen oder auf Klassenfahrten gesammelt und bestimmt werden. Um Anregungen für die Präsentation der Ausstellung zu erhalten, ist auch der Besuch von Museen geplant. Als Produkte der Schülerarbeiten entsteht jeweils ein neues Exponat für die Ausstellung. Die Lernenden werden dabei in verschiedener Hinsicht individuell gefördert. Sie besitzen Freiheiten, was die Auswahl ihres Themas, die verwendeten Quellen und die Art der Präsentation (Texttafeln oder elektronische Präsentationen im digitalen Bilderrahmen) und die Anschaffung von Exponaten betrifft. Sie bestimmen ihr eigenes Arbeitstempo und arbeiten im Team zusammen. Dabei kann durch eine arbeitsteilige Vorgehensweise verschiedenen individuellen Fähigkeiten und Vorlieben Rechnung getragen werden. Dies betrifft insbesondere folgende Tätigkeiten: Quellenrecherche Die Recherche schließt neben der Sichtung allgemeiner fachlicher Informationen auch die Sichtung der Internetseiten von Museen und Ausgrabungsprojekten ein. Formulierung von Texten Alle Textbeiträge, die in den Evolutionspfad eingearbeitet werden, müssen adressatenbezogen formuliert, also informativ für die Mitschülerinnen und Mitschüler sein. Zudem müssen sie einheitlichen formalen Anforderungen genügen, zum Beispiel bezüglich der Textlänge und Textgliederung. Erstellung von Folien oder Präsentationen Die Präsentationen werden in einheitlichem Layout konzipiert und am Rechner erstellt. Handwerkliche Arbeiten Hierunter fallen vielfältige Tätigkeiten, wie zum Beispiel das Zurechtsägen und Aufhängen der Tafeln, das Aufkleben der Folien oder auch der Selbstbau von Modellen. Unser Projekt befindet sich noch im Anfangsstadium. Im Jahr 2010 wurden die beiden ersten Schülerarbeiten fertiggestellt. Das erste Ausstellungsstück ist die Replik des Flugsauriers Pterodactylus kochi aus dem Solnhofer Plattenkalk (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken). Zwei Schülerinnen der Jahrgangsstufe 13 haben die dazugehörigen Informationen für den Evolutionspfad recherchiert und aufbereitet. Außerdem entstand eine Präsentation zur Entstehung von Vielzellern. Dieses Thema war Gegenstand einer Facharbeit der Jahrgangsstufe 12 und wird in einer Zusammenfassung als Präsentation im digitalen Bilderrahmen gezeigt. Realzeit und Sechs-Tage-Woche Der Evolutionspfad erstreckt sich über drei Flure, deren Gesamtlänge etwa 130 Meter beträgt. Am letzten Flur befindet der Biologieraum. Um die großen Zeiträume der Evolutionsgeschichte für die Schülerinnen und Schüler erfahrbar und anschaulich darzustellen, haben wir eine lineare Zeiteinteilung gewählt und geben zwei Zeitmaßstäbe an: Neben den Jahreszahlen ist in Anlehnung an die biblische Schöpfungsgeschichte eine Einteilung der gesamten Entstehungsgeschichte in sechs Tagen dargestellt. "Zeitlupe" für die letzten 2,5 Milliarden Jahre Bei einem durchgängigen, linearen Maßstab nähme der biologisch wichtige Teil der Evolution ab dem Kambrium nur etwa sechs Meter ein. Um dieser Phase einen größeren Raum zu geben, haben wir den Maßstab ausnahmsweise gewechselt: Der erste Flur mit einer Länge von 45 Metern umfasst die ersten fünf Tage der Schöpfungsgeschichte und endet mit dem Archaikum (also vor 2,5 Milliarden Jahren). Danach ändert sich der Maßstab: Auf den übrigen beiden Fluren entspricht eine Strecke von 3,5 Metern einem Zeitraum von 100 Millionen Jahren (Tab. 1). Bezogen auf den sechs-Tage-Maßstab entspricht dies einer Stunde. Auf diese Weise entspricht der Biologieflur (24 Meter Länge) den letzten 720 Millionen Jahren. Die Phylogenese der Gattung Mensch erstreckt sich über eine Länge von nur 10 Zentimetern (zwei Minuten im sechs-Tage-Maßstab), wenn man das erste Auftreten der Gattung Homo auf den Zeitraum vor etwa drei Millionen Jahren datiert. Flur Länge (Meter) Zeitraum (Jahre) Strecke (Meter) entspricht in Jahren Sechs-Tage-Raster (Stunden) Klassenräume 45 14-2,5•10 9 9 2,5•10 9 24 Physik, Chemie 60 2.500-720•10 6 3,5 100•10 6 1 Biologie 24 720•10 6 bis heute 3,5 100•10 6 1

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt / Geographie / Jahreszeiten
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Eine Sternwarte als "Schülerlabor Astronomie"

Fachartikel

Auf dem Dach einer Wuppertaler Schule entstand ein einzigartiges Schülerlabor: Am Hauptteleskop und auf sechs Beobachtungsinseln können Schülerinnen und Schüler - einzeln oder in Kleingruppen - zeitgleich beobachten. Mit der Schülersternwarte auf dem Dach des Wuppertaler Carl-Fuhlrott-Gymnasiums wurde am 30. Oktober 2009 ein einzigartiges Schülerlabor eingeweiht, das das naturwissenschaftliche Bildungsangebot im Bergischen Land nachhaltig stärken wird. Es wird einer breiten Öffentlichkeit die Faszination der Astronomie und Astrophysik vermitteln. Das "Schülerlabor Astronomie" besteht aus sechs Beobachtungsinseln und einem Sternwartengebäude, sodass insgesamt sieben Schülergruppen gleichzeitig astronomische Beobachtungen durchführen können. Ein von der schuleigenen Astronomie-AG selbstgebautes Planetarium sorgt zudem für stimmungsvolle astronomische Lehrprogramme und Shows. Die Einrichtung steht Kindern und Jugendlichen über die Wuppertaler Junior Uni und über die neu gegründeten Bergischen Science Labs (BSL), den allgemeinen Schülerlabors der Universität Wuppertal, auch unabhängig vom Schulbetrieb offen und dient zudem der Lehrerausbildung.

  • Astronomie / Geographie / Physik

Der Sternhimmel im August

Fachartikel

Im August ist das Sternbild Schütze leider nur tief über dem Südhorizont zu sehen. Bei klarer Sicht können in ihm jedoch zwei bekannte Gasnebel mit dem Feldstecher beobachtet werden. Der hier vorgestellte Sternhimmel entspricht dem Anblick der Himmelskugel zu den in der Tabelle (siehe unten) angegebenen Zeiten. Falls keine gemeinsame Beobachtung des realen Himmels mit den Lernenden geplant ist, können die Schülerinnen und Schüler mit der kostenfreien Planetarium-Software Stellarium oder Cartes du Ciel vorbereitet werden (Beamer-Präsentation oder Partnerarbeit in der Schule) und den Abendhimmel später selbstständig oder zusammen mit Freunden, Freundinnen oder Eltern erkunden. Als Aufsuchhilfen stehen ihnen dabei Ausdrucke der Sternkarten oder eine selbst gebastelte drehbare Sternkarte zur Verfügung (siehe Erste Schritte zur Orientierung am Sternhimmel ). Die Sternkarten aus diesem Beitrag sind in jedem Jahr vor Mitternacht zu folgenden Beobachtungszeiten gültig:

  • Physik / Astronomie / Geographie / Jahreszeiten

Unterrichtsmaterial "Die fünf Säulen des Islam"

Unterrichtseinheit

In der Unterrichtseinheit zum Thema "Die fünf Säulen des Islam" lernen die Schülerinnen und Schüler mittels fünf lebensnaher Geschichten den Hintergrund der islamischen Praxis kennen. Die Geschichten sind systematisch aneinander gekoppelt, sodass ein einheitliches Lernen ohne Abschweifungen gewährleistet ist. Die Vermittlung von Grundwissen über den Islam gehört heutzutage zur Schulwirklichkeit jeder Schulform. Unabhängig vom Schulfach vollziehen die betroffenen Lehrkräfte diese Aufgabe durch eine althergebrachte Erläuterung der "Fünf Säulen des Islam" als gewissermaßen tiefer Einblick in die islamische Lebenspraxis. Der Nachteil dabei: Sowohl muslimische als auch nicht-muslimische Schülerinnen und Schüler erleben diese Begegnung mit dem Islam als langweilig, sodass die Qualität der erhofften Horizonterweiterung eher schlecht als recht ausfällt. Die Unterrichteinheit wurde Schülerzentriert aufgezogen, sodass verschiedene Methoden zum Einsatz kommen und die Schülerinnen und Schüler hinterfragende Diskussionsmöglichkeiten bekommen, indem sie dazu animiert werden, sinnfindende und tiefgehende Fragen zu stellen. Zudem wurden die Aufgaben so konzipiert, dass sie sowohl nach Leistungsstärke der Lerngruppe und nach Lernziele des jeweiligen Faches flexibel umsetzbar sind, als auch für die Binnendifferenzierung in der Schwierigkeitsstufe variabel gestaltet werden können. Hintergrundinformationen zur Unterrichtseinheit "Die fünf Säulen des Islam" Die Unterrichtseinheit ist in vielen Fächern einsetzbar. Weitere Informationen zur Konzeption der Sequenz finden Sie hier. Ablauf der Unterrichtseinheit "Die fünf Säulen des Islam" Die Schülerinnen und Schüler lernen die Hintergründe der islamischen Praxis anhand von fünf lebensnahen Geschichten kennen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihren vorhandenen Erfahrungshorizont über den Islam. nehmen den Islam als eine lebendige Religion wahr. revidieren gegebenenfalls ihr negatives Islambild. schlagen neue Wege zum interreligiösen Dialog ein. bauen ihre Hemmungen und Vorurteile über Muslime ab. reproduzieren nicht nur das Wissen über die islamischen Regeln/Vorschriften, sondern können vielmehr deren Sinn und Wirkung im Leben erkennen und darüber diskutieren. können die Entstehung des Islam und die Ursprünge der islamischen Regeln erfassen. lernen den Islam als eine transparente Religion kennen. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler werden zum freundlichen und rücksichtsvollen Umgang im Gespräch animiert. werden dazu ermutigt, eigene Fragen zum Islam zu stellen. erwerben die Kompetenz zum eigenverantwortlichen Lernen und Recherchieren. erproben das kooperative Lernen. Die Lernziele des Faches Islamkunde (NRW) beziehungsweise Islamunterricht (Bayern und andere) und die Interessen der muslimischen Schülerinnen, Schüler und Eltern wurden gesondert beachtet. Zugleich wurde aber dabei bedacht, dass die Unterrichtseinheit nicht nur in Islamkunde oder im Islamunterricht einsetzbar ist, sondern auch in anderen Fächern wie evangelischer und katholischer Religionsunterricht, Ethik und Praktische Philosophie eingesetzt werden kann. Sie kann sogar in Geschichte, Gesellschaftslehre und Politik Verwendung finden. Denn das Thema "Die fünf Säulen" ist "der Bereich", auf den nicht verzichtet werden kann, wenn der Themenkomplex "Islam" behandelt wird, gleich von welcher Perspektive auch immer. Wenig Verständnis für religiöse Andersartigkeit Die Schülerschaft geht zuweilen mit den religiösen Werten der eigenen und anderer Kultur recht gleichgültig um. Während nicht-muslimische Schülerinnen und Schüler oft wenig Verständnis für die religiöse Andersartigkeit ihrer muslimischen Mitmenschen aufbringen, ist der Wissenstand der muslimischen Schülerinnen und Schüler über die eigene Religion meist gering. Wege für ein friedliches Zusammenleben ebnen Auf beiden Seiten besteht demzufolge der Bedarf nach einem neuzeitlich geprägten Zugang zum Islam, der einerseits transferfähiges Wissen für die Lebenswirklichkeit anbietet und andererseits neue Wege für das friedliche Zusammenleben ebnet. Ein großer Beitrag für die lang ersehnte Integration auf Schul- und Schülerebene, die nur dann gelingen kann, wenn das Thema aus verschiedenen Blickwinkeln differenziert behandelt wird. Von Experten entwickelt Sicherlich gibt es etliche Materialien zum Thema "Die fünf Säulen" in deutscher Sprache, aber sie betrachten das Thema von außen her und geben keine Binneneinsicht. Die Verfasser dieser Einheit dagegen agieren in diesem Zusammenhang nicht nur als muslimische Autoren, sondern auch als Pädagogen, islamische Theologen und zugleich als Islamwissenschaftler, die mehrere Erfahrungswerte in die Materialien einfließen lassen. Verwendung von Originalquellen So wurde bei der Entwicklung der Unterrichtseinheit auf die Originalquellen des Islam zurückgegriffen und die Quellen der Hadithe, die in der Unterrichtseinheit verwendet wurden, gesondert angegeben. Historische und kontextuelle Einbettung Zudem ist eine weitere Besonderheit dieser Unterrichtseinheit, dass sie die Anfänge des Islam und die Entstehungsphase dieser Religion erfassbar und erfahrbar macht. Und zwar als pädagogisch ausgearbeitetes Thema, das nicht in einem beziehungslosen, farblosen und schwerelosen Raum schwebt, sondern mit einem historischen Hintergrund unterlegt wird. Anbindung ans Curriculum Diese Unterrichtseinheit ist eine Einführung und allgemeine Betrachtung der fünf Säulen, wie es im Kerncurriculum für Islamkunde im 5. Jahrgang vorgesehen ist. Im gleichen Curriculum kommen die einzelnen Säulen verteilt auf die nachfolgenden Jahrgangstufen als seperate Themeneinheiten ebenfalls vor. Die Autoren werden demnächst nach der Vorlage des Curriculums sukzessiv weitere Unterrichtseinheiten für die einzelnen Säulen veröffentlichen. Die Schülerinnen und Schüler steigen mit einer Szene aus der Schulwirklichkeit in das Thema ein und machen anschließend eine Zeitreise bis zu den Anfängen der islamischen Historik. Währenddessen agieren sie als Beobachter, Moderator oder Kommentator der Zeitreise, um aus der eigenen Perspektive heraus mit Feststellungen, Meinungen oder Kritiken einen reproduzierten und reflektierten Wissenszuwachs zu erzielen. Da die Unterrichtssequenzen baukastenartig konstruiert sind, kann man sie auch separat in Anspruch nehmen, um gezielt auf einen bestimmten Aspekt in puncto Islam einzugehen. Insofern versteht sich das Gesamtkonzept in fachdidaktischer Hinsicht als pädagogisch universell anwendbar. Zunächst werden die Lernenden dort abgeholt wo sie sind, indem anhand einer Szene aus der Unterrichtswirklichkeit an ihre Vorkenntnisse und Vorstellungen angeknüpft wird. Die Lernenden sollen nicht nur die fünf Säulen des Islam erfassen und kurz definieren können, sondern auch in Bezug auf ihre lebhafte Neugierde hinterfragende, weiterführende und reflektierende Fragen stellen. Die Lernenden erfahren, wie die fünf Säulen des Islam entstanden sind und gehen der Frage nach, warum diese Pflichten für die islamische Glaubensgemeinschaft solch eine tragende Rolle spielen. Diese Unterrichtseinheit ist eine Einführung und allgemeine Betrachtung der fünf Säulen des Islam. Die Autoren werden demnächst sukzessiv weitere Unterrichtseinheiten für die einzelnen Säulen erarbeiten.

  • Religion / Ethik
  • Sekundarstufe I

Feuerspuren im Satellitenbild - Dynamik von Ökosystemen

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zum Ökosystem Wald interpretieren die Lernenden Satellitenbilder, um die Auswirkungen von Waldbränden in Griechenland zu erfassen. Dabei setzen sie sich mit der Dynamik und Stabilität von Ökosystemen auseinander und werden in die Methoden der Fernerkundung eingeführt. Ein interaktives Modul vereinfacht und veranschaulicht das Lernen. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar. Waldbrände kommen in vielen Regionen der Welt als natürlicher Teil eines Kreislaufes vor, durch den die Voraussetzungen für die Nährstoffversorgung der folgenden Baumgenerationen geschaffen werden. Ihre Auswirkungen können jedoch auch verheerend sein. Anhand von Satellitenbildern können die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines interaktiven Computer-Moduls die Folgen nachvollziehen und sichtbar machen. Materialien und Anwendungen stammen aus dem Projekt "Fernerkundung in Schulen" (FIS) des Geographischen Institutes der Universität Bonn. FIS beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Die Unterrichtseinheit gibt es mit einem eigenen Computermodul auch für den Geographieunterricht: Feuerspuren im Satellitenbild - Eingriffe in Landschaften . Die vorliegende Unterrichtseinheit zum Ökosystem Wald hat zum Ziel, den Schülerinnen und Schülern den Themenkomplex "Stabilität und Dynamik von Ökosystemen" näherzubringen. Die Lernenden sollen am Ende diese Sequenz in der Lage sein, Zusammenhänge zwischen dem elektromagnetischem Spektrum, der Aufnahme und der Entstehung von Satellitenbildern sowie der Erfassung von Veränderungen innerhalb von Ökosystemen aufzuzeigen und zu verstehen. Anhand von zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommenen Satellitenbildern können die Jugendlichen Veränderungen der entsprechenden Region in Griechenland feststellen. Dabei lernen sie, wie die Pflanzen das Licht für die Photosynthese verwenden und welche Wellenlängenbereiche von Pflanzen reflektiert werden. Als wissenschaftliche Grundlage dient dabei die Einführung in die Methodik der Fernerkundung. Aufbau des Computermoduls Interaktive Aufgaben führen die Lernenden durch verschiedene thematische Bereiche; Quizfragen dienen zur Sicherung der Ergebnisse. Inhalte des Computermoduls Die Lernenden analysieren anhand von Satellitenbildern die Situation einer Region in Griechenland vor und nach den Waldbränden. Die Schülerinnen und Schüler können Satellitenbilder interpretieren und zur Analyse von Stabilität und Dynamik von Ökosystemen. können das elektromagnetische Spektrum und unterschiedliche Wellenlängenbereiche beschreiben. können Reflexionseigenschaften von Pflanzen vergleichen und zuordnen. können Vegetationsindizes für die Veränderungsanalyse anwenden. Die Unterrichtseinheit "Feuerspuren im Satellitenbild - Dynamik von Ökosystemen" bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Darüber hinaus sind die durchgeführten Analysen und Manipulationen des Satellitenbildes nur mithilfe des Rechners umsetzbar. Dieser Umstand bringt den Schülerinnen und Schülern das Medium Computer nicht als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern auch als Werkzeug näher. Das Modul ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Das Computermodul - drei Teilbereiche Das Computermodul gliedert sich in zwei inhaltliche Bereiche: die Einführung in das Thema und den Hauptteil der Bildberechnung. Darüber hinaus wird das Modul durch einen dritten zusätzlichen Bereich ergänzt, in dem durch Videos und Tutorials der Umgang mit dem Modul vorgestellt wird. Die aktivierten Bereiche werden auf der linken Leiste eingeblendet. Während der erste Teil einen ersten Einblick in die Thematik der Waldbrände liefert und eine übergeordnete Aufgabestellung benennt, setzt sich der Hauptteil aus verschiedenen Untersequenzen zusammen, in denen jeweils Aufgabenteile mit Fragestellungen sowie Info-Boxen mit Hintergrundinformationen enthalten sind. Den Abschluss der jeweiligen Untersequenzen bildet ein Quiz. Der erste Teil des Moduls wird nach dem Start automatisch geladen. Zu Beginn ist ein Schreibtisch zu sehen, auf dem verschiedene Dokumente liegen (siehe Abbildung 1, zur Vergrößerung bitte anklicken). Die Schülerinnen und Schüler sollen sich nun nacheinander mit den drei dargestellten Dokumenten beschäftigen: einem Zeitungsartikel zu Waldbränden in Griechenland, Bildmaterial sowie der übergeordneten Aufgabestellung, die als Auftrag der EU-Kommission gestaltet ist. Durch Anklicken werden die jeweiligen Dokumente vergrößert. Nach der Bearbeitung der drei Materialien können die Jugendlichen durch Anklicken der virtuellen Computermaus in den Hauptteil des Moduls übergehen. Bildrechner Der Hauptteil ist in vier Unterbereiche unterteilt. Der erste Teil beginnt mit einem kurzen Video über den Umgang mit dem Modul. Nun können die Lernenden ein Satellitenbild im roten und infraroten Kanal, eine Satellitenkarte sowie eine Nutzungskarte laden und sich die unterschiedlichen Pixelwerte im Bild anzeigen lassen. In der dazugehörigen Info-Box (siehe Abbildung 2) wird ihnen einführendes Wissen zur Satellitenfernerkundung vermittelt. Nachdem sie das Quiz erfolgreich bestanden haben, gelangen die Lernenden in einen weiterführenden Bereich des Hauptteils. Vegetationsindex NDVI Wieder werden die Schülerinnen und Schüler durch ein kleines Video in die Vorgehensweise eingewiesen. Hier können sie zwei Satellitenbilder, eins vor den Waldbränden mit einem nach den Waldbränden, vergleichen und für den jeweiligen Zeitpunkt ein Bild des Vegetationsindex "NDVI" (Normalized Difference Vegetation Index) berechnen. In der dazugehörigen Info-Box finden sie das dazu notwendige Wissen einfach und anschaulich erklärt. Auch hier schließt dieser Teil mit einem Quiz ab und leitet in den dritten Teil weiter. Change Detection Der dritte Teil unterscheidet sich optisch nicht vom zweiten, allerdings variieren Aufgabenstellung und Info-Box, indem sie vor allem die Berechnung des Unterschiedes (change detection) der beiden Bilder in den Vordergrund stellen. Die Lösung der Aufgaben und das Bestehen des Quiz leiten in den letzten Teil über. Zeitreihenanalyse Dem letzten Teil des Moduls wird erneut ein Video-Tutorial vorangestellt. In diesem Teil liegt der Fokus auf der Zeitreihenanalyse, mithilfe welcher die Lernenden nicht nur zwei Zeitpunkte miteinander vergleichen können, sondern Bilder zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten. Dies ermöglicht ihnen eine umfassendere Analyse in Bezug auf die Feuerkatastrophe, aber auch zu jahreszeitlichen Schwankungen des Ökosystems. Ein abschließendes Quiz beendet das Modul mit einer Schlussnotiz. Im Video und Tutorial-Teil können sich die Schülerinnen und Schüler zur Vorbereitung kurze Videos anschauen, um in ihrem Umgang mit dem Modul sicher zu werden. Mit jedem erfolgreich gelösten Arbeitsbereich wird ein weiteres Tutorial sichtbar, das von nun an jederzeit erneut angesehen werden kann. Die verschiedenen Tutorials lassen sich wie Karteikartenreiter am oberen Bildschirmrand anklicken (siehe Abbildung 3). Navigation im Modul Das Computermodul erlaubt auch, zwischen den zwei Hauptbereichen (Einführung und Bildrechner) zu springen. Zu Beginn ist die grüne Navigationsleiste am linken Rand noch leer. Erst nach Lesen der ersten Materialien wird das Icon für den jeweiligen Bereich sichtbar, sodass man später über die Navigationsleiste wieder dorthin zurück gelangen kann. Der Ablauf der Unterrichtsstunden mit dem interaktiven Lernmodul "Feuerspuren im Satellitenbild - Dynamik von Ökosystemen" wird durch die Struktur des Computermoduls vorgegeben. In Zweierteams können sich die Schülerinnen und Schüler die zwei Teilbereiche in drei Schulstunden erarbeiten. Der Unterricht beginnt jeweils mit einer Erläuterung des Moduls und gegebenenfalls der Aufgabenstellung. Dann folgt die selbständige Erarbeitung und Überprüfung der Kenntnisse im Quiz. Abschließend können die Ergebnisse jeder Stunde noch einmal im Plenum gebündelt werden. Stunde 1: Einführung - Waldbrände und Satellitenfernerkundung In der ersten Stunde führt das Computermodul mit zwei Dokumenten zu Waldbränden sowie der übergeordnete Aufgabestellung in die Thematik ein. Die Lernenden erhalten dort erstes Hintergrundwissen zu Waldbränden in Griechenland. Erst nach dem Lesen der Dokumente wird in den anschließenden Hauptteil weitergeleitet. Aufgabe der Schülerinnen und Schüler ist es, die Entwicklung und die Regeneration der verbrannten Flächen nachzuvollziehen und zu analysieren. Darüber hinaus beschäftigen sich die Lernenden zu Beginn des Hauptteils mit den Grundlagen der Satellitenfernerkundung und analysieren erste Grauwertbilder. Zur Überprüfung und Festigung des Gelernten ist ein Quiz integriert, das man über einen Button unten rechts im Bild erreicht. Es leitet gleichzeitig zum nächsten Modulteil über. Stunde 2 und 3: Bildrechner Veränderungsanalyse Thema der zweiten Stunde ist der Vergleich von zwei Satellitenbildern aufgrund unterschiedlicher Vitalitätszustände der Pflanzen. Das Computermodul erlaubt, die Situation in einer Region vor und nach Waldbränden gegenüberzustellen. Mithilfe eines Rechners auf der rechten Seite kann der Vegetationsindex errechnet und analysiert werden. Die Info-Box bietet den Schülerinnen und Schülern einen vertieften Einblick in die Arbeitsweisen der Satellitenfernerkundung mit Vegetationsindizes. Auch hier schließt ein Quiz den zweiten Modulteil ab und leitet in den dritten Teil über. Hier wird nun das erworbene Wissen der ersten Teile zusammengefügt und in Form der computergestützten Veränderungsanalyse (change detection) durchgeführt. Die Jugendlichen vergleichen die Satellitenbilder nicht mehr nur visuell, sondern analysieren diese mithilfe des errechneten Bildes. Die dritte Stunde geht noch einen Schritt weiter und lässt die Schülerinnen und Schüler nicht mehr nur zwei Bilder miteinander vergleichen, sondern eine Sequenz mehrerer zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommener Bilder (Abbildung 4, bitte anklicken). Je nachdem, wo der Mauszeiger auf der Karte positioniert wird, ändert sich der Kurvenverlauf in der Grafik am rechten Bildschirmrand. Neben durch Katastrophen verursachte Veränderungen können auch natürliche saisonal bedingte Schwankungen erfasst und analysiert werden. Ein abschließendes Quiz rundet das Modul inhaltlich ab.

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt
  • Sekundarstufe II

Feuerspuren im Satellitenbild - Eingriffe in Landschaften

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit zu Eingriffen in Landschaften interpretieren die Lernenden Satellitenbilder, um die Auswirkungen von Waldbränden in Griechenland zu erfassen. Dabei setzen sie sich mit den Ursachen und Folgen von Eingriffen in geoökologische Kreisläufe auseinander und werden in die Methoden der Fernerkundung eingeführt. Ein interaktives Modul vereinfacht und veranschaulicht das Lernen. Die Materialien sind auf Deutsch und auf Englisch verfügbar und somit auch im englisch-bilingualen Unterricht einsetzbar.Waldbrände kommen in vielen Regionen der Welt als natürlicher Teil eines Kreislaufes vor, durch den die Voraussetzungen für die Nährstoffversorgung der folgenden Baumgenerationen geschaffen werden. Ihre Auswirkungen können jedoch auch verheerend sein. Anhand von Satellitenbildern können die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines interaktiven Computer-Moduls die Folgen nachvollziehen und sichtbar machen. Materialien und Anwendungen stammen aus dem Projekt "Fernerkundung in Schulen" (FIS) des Geographischen Institutes der Universität Bonn. FIS beschäftigt sich mit den Möglichkeiten zur Einbindung des vielfältigen Wirtschafts- und Forschungszweiges der Satellitenfernerkundung in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufen I und II. Die Unterrichtseinheit gibt es mit einem eigenen Computermodul auch für den Biologieunterricht: Feuerspuren im Satellitenbild - Dynamik von Ökosystemen .Die vorliegende Unterrichtseinheit hat zum Ziel, den Schülerinnen und Schülern den Themenkomplex "Ursachen und Folgen von Eingriffen in geoökologische Kreisläufe" näherzubringen und sie in die Lage zu versetzen, Zusammenhänge zwischen elektromagnetischem Spektrum, der Aufnahme und Entstehung von Satellitenbildern und der Erfassung von Veränderungen innerhalb von Landschaften aufzuzeigen und zu verstehen. Anhand von zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommenen Satellitenbildern können die Jugendlichen Veränderungen der entsprechenden Region in Griechenland feststellen. Dabei lernen sie, wie die Pflanzen das Licht für die Photosynthese verwenden und welche Wellenlängenbereiche von Pflanzen reflektiert werden. Als wissenschaftliche Grundlage dient dabei die Einführung in die Methodik der Fernerkundung, mithilfe derer die Jugendlichen durch Vegetationsindizes und Veränderungsanalysen eigenständige Bewertungen vornehmen können. Aufbau des Computermoduls Interaktive Aufgaben führen die Lernenden durch verschiedene thematische Bereiche, Quizfragen dienen zur Sicherung der Ergebnisse. Inhalte des Computermoduls Die Lernenden analysieren anhand von Satellitenbildern die Situation einer Region vor und nach den Waldbränden. Die Schülerinnen und Schüler lernen Ursachen und Hintergründe von Waldbränden kennen. können Satellitenbilder interpretieren und zur Analyse von Stabilität und Dynamik von Landschaften nutzen. können das elektromagnetische Spektrum und unterschiedliche Wellenlängenbereiche beschreiben. können Reflexionseigenschaften von Pflanzen vergleichen und zuordnen. können NDVI-Zeitreihen zur Beurteilung der Dynamik und Stabilität ausgewählter Regionen anwenden. Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik "Eingriffe in Landschaften" durch Animation und Interaktion nachhaltig zu vermitteln. Darüber hinaus sind die durchgeführten Analysen und Manipulationen des Satellitenbildes nur mithilfe des Rechners umsetzbar. Dieser Umstand bringt den Schülerinnen und Schülern das Medium Computer ergänzend zu seiner Freizeit-Relevanz als reines Informations- und Unterhaltungsgerät auch als unterrichtlich nutzbares Werkzeug näher. Das Modul ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Das Computermodul - drei Teilbereiche Das Computermodul "Feuerspuren im Satellitenbild - Eingriffe in Landschaften" gliedert sich in zwei inhaltliche Bereiche: die Einführung in das Thema und den Hauptteil der Bildberechnung. Darüber hinaus wird das Modul durch einen dritten zusätzlichen Bereich ergänzt, in dem durch Videos und Tutorials der Umgang mit dem Modul vorgestellt wird. Die aktivierten Bereiche werden auf der linken Leiste des Programmfensters eingeblendet. Während der erste Teil einen ersten Einblick in die Thematik der Waldbrände liefert und eine übergeordnete Aufgabestellung benennt, setzt sich der Hauptteil aus verschiedenen Untersequenzen zusammen, in denen jeweils Aufgabenteile mit Fragestellungen sowie Info-Boxen mit Hintergrundinformationen enthalten sind. Den Abschluss der jeweiligen Untersequenzen bildet ein Quiz. Der erste Teil des Moduls wird nach dem Start automatisch geladen. Zu Beginn ist ein Schreibtisch zu sehen, auf dem verschiedene Dokumente liegen (siehe Abbildung 1, zur Vergrößerung bitte anklicken). Die Schülerinnen und Schüler sollen sich nun nacheinander mit den drei dargestellten Dokumenten beschäftigen: einem Zeitungsartikel zu den Waldbränden in Griechenland 2007, Bildmaterial sowie der übergeordneten Aufgabestellung, die als Auftrag der EU-Kommission gestaltet ist. Durch Anklicken werden die jeweiligen Dokumente vergrößert. Nach der Bearbeitung der drei Materialien können die Jugendlichen durch Anklicken der virtuellen Computermaus in den Hauptteil des Moduls übergehen. Bildrechner Der Hauptteil ist in vier Unterbereiche unterteilt. Der erste Teil beginnt mit einem kurzen Video über den Umgang mit dem Modul. Nun können die Lernenden ein Satellitenbild im roten und infraroten Kanal, eine Satellitenkarte sowie eine Nutzungskarte laden und sich die unterschiedlichen Pixelwerte im Bild anzeigen lassen. In der dazugehörigen Info-Box (siehe Abbildung 2) wird ihnen einführendes Wissen zur Satellitenfernerkundung vermittelt. Nachdem sie das Quiz erfolgreich bearbeitet haben, gelangen die Lernenden in einen weiterführenden Bereich des Hauptteils. Vegetationsindex NDVI Wieder werden die Schülerinnen und Schüler durch ein kleines Video in die Vorgehensweise eingewiesen. Hier können sie zwei Satellitenbilder, eins vor den Waldbränden mit einem nach den Waldbränden vergleichen und für den jeweiligen Zeitpunkt ein Bild des Vegetationsindex "NDVI" (Normalized Difference Vegetation Index) berechnen. In der dazugehörigen Info-Box finden sie das dazu notwendige Wissen einfach und anschaulich erklärt. Auch dieser Teil schließt mit einem Quiz ab und leitet in den dritten Teil weiter. Change Detection Der dritte Teil unterscheidet sich optisch nicht vom zweiten, allerdings variieren Aufgabenstellung und Info-Box, indem sie vor allem die Berechnung des Unterschiedes (change detection) der beiden Bilder in den Vordergrund stellen. Die Lösung der Aufgaben und das Bestehen des Quiz leiten in den letzten Teil über. Zeitreihenanalyse Dem letzten Teil des Moduls wird erneut ein Video-Tutorial vorangestellt. In diesem Teil liegt der Fokus auf der Zeitreihenanalyse, mithilfe derer die Lernenden nicht nur zwei Zeitpunkte miteinander vergleichen können, sondern Bilder zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten. Dies ermöglicht ihnen eine umfassendere Analyse in Bezug auf die Feuerkatastrophe, aber auch zu jahreszeitlichen Schwankungen des Ökosystems. Ein abschließendes Quiz beendet das Modul mit einer Schlussnotiz. Im Video- und Tutorial-Teil können sich die Schülerinnen und Schüler zur Vorbereitung kurze Videos anschauen, um in ihrem Umgang mit dem Modul sicher zu werden. Dieser Bereich wird über den Button "T" in der linken Menüleiste angewählt. Mit jedem erfolgreich gelösten Arbeitsbereich wird ein weiteres Tutorial sichtbar, das von nun an jederzeit erneut angesehen werden kann. Die verschiedenen Tutorials lassen sich wie Karteikartenreiter am oberen Bildschirmrand anklicken (siehe Abbildung 3). Navigation im Modul Das Computermodul erlaubt auch, zwischen den zwei Hauptbereichen (Einführung und Bildrechner) zu springen. Zu Beginn ist die grüne Navigationsleiste am linken Rand noch leer. Erst nach Lesen der ersten Materialien wird das Icon für den jeweiligen Bereich sichtbar, so dass man später über die Navigationsleiste wieder dorthin zurück gelangen kann. Der Ablauf der Unterrichtsstunden wird durch die Struktur des Computermoduls vorgegeben. In Zweierteams können sich die Schülerinnen und Schüler die zwei Teilbereiche in drei Schulstunden erarbeiten. Der Unterricht beginnt jeweils mit einer Erläuterung des Moduls und gegebenenfalls der Aufgabenstellung. Dann folgt die selbständige Erarbeitung und Überprüfung der Kenntnisse im Quiz. Abschließend können die Ergebnisse jeder Stunde noch einmal im Plenum gebündelt werden. Stunde 1: Einführung - Waldbrände und Satellitenfernerkundung In der ersten Stunde führt das Computermodul mit zwei Dokumenten zu Waldbränden sowie der übergeordnete Aufgabenstellung in die Thematik ein. Die Lernenden erhalten dort erstes Hintergrundwissen zu Waldbränden Griechenland. Erst nach dem Lesen der Dokumente wird in den anschließenden Hauptteil weitergeleitet. Aufgabe der Schülerinnen und Schüler ist es, die Entwicklung und die Regeneration der verbrannten Flächen nachzuvollziehen und zu analysieren. Darüber hinaus beschäftigen sich die Lernenden zu Beginn des Hauptteils mit den Grundlagen der Satellitenfernerkundung und analysieren erste Grauwert-Bilder. Zur Überprüfung und Festigung des Gelernten ist ein Quiz integriert, das man über einen Button unten rechts im Bild erreicht. Es leitet gleichzeitig zum nächsten Modulteil über. Stunde 2 und 3: Bildrechner Veränderungsanalyse Thema der zweiten Stunde ist der Vergleich von zwei Satellitenbildern aufgrund unterschiedlicher Vitalitätszustände der Pflanzen. Das Computermodul erlaubt, die Situation in einer Region vor und nach Waldbränden gegenüberzustellen. Mithilfe eines Rechners auf der rechten Seite kann der Vegetationsindex errechnet und analysiert werden. Die Info-Box bietet den Schülerinnen und Schülern einen vertieften Einblick in die Arbeitsweisen der Satellitenfernerkundung mit Vegetationsindizes. Auch hier schließt ein Quiz den zweiten Modulteil ab und leitet in den dritten Teil über. Hier wird nun das erworbene Wissen der ersten Teile zusammengefügt und in Form der computergestützten Veränderungsanalyse (change detection) durchgeführt. Die Jugendlichen vergleichen die Satellitenbilder nicht mehr nur visuell, sondern analysieren diese mithilfe des errechneten Bildes. Zeitreihenanalyse Die dritte Stunde geht noch einen Schritt weiter und lässt die Schülerinnen und Schüler nicht mehr nur zwei Bilder miteinander vergleichen, sondern eine Sequenz mehrerer zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommener Bilder (Abbildung 4, bitte anklicken). Je nachdem, wo der Mauszeiger auf der Karte positioniert wird, ändert sich der Kurvenverlauf in der Grafik am rechten Bildschirmrand. Neben durch Katastrophen verursachte Veränderungen können auch natürliche saisonal bedingte Schwankungen erfasst und analysiert werden. Ein abschließendes Quiz rundet das Modul inhaltlich ab.

  • Geographie / Jahreszeiten
  • Sekundarstufe II

Nutzwertanalyse

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler, durch zunehmend offenere Aufgabenstellungen Alltagsentscheidungen eigenständig und begründet zu fällen. So erschließen sie sich in kleinen Schritten die Nutzwertanalyse auch für den persönlichen Gebrauch.Komplexe Probleme führen schnell zum "information overload" und dann zu willkürlichen Bauchentscheidungen. Deshalb lernen die Schülerinnen und Schüler in dieser Sequenz mithilfe der Nutzwertanalyse, die andernorts Punktbewertungsverfahren oder auch Scoring-Modell genannt wird, die vielen Informationen zu ordnen, sich über ihre Bedürfnisse und Präferenzen klar zu werden und sich anschließend systematisch, begründet und nachvollziehbar für eine von mehreren Alternativen zu entscheiden. Grundkenntnisse in Excel In der vorliegenden Reihe wird die Nutzwertanalyse mit Excel durchgeführt, um danach ohne großen Aufwand eine Sensitivitätsanalyse anschließen zu können. Deshalb ist es nötig, dass die Schülerinnen und Schüler über Grundkenntnisse in Excel verfügen. Um auch die Excel-Formeln im Plenum besprechen zu können, bietet sich für die Präsentation der Schülerergebnisse die Verwendung eines Beamers an. Einführung und Hintergrundinformationen Überblick und Methode Was ist eine Nutzwertanalyse und wie funktioniert sie? Hier erhalten Sie detaillierte einführende Erläuterungen. Vorteile und Kritik Bei der Berechnung von Nutzwerten müssen zahlreiche Kriterien beachtet und die einzelnen Analyseschritte kritisch hinterfragt werden. Sensitivitätsanalyse Eine weitere Möglichkeit, Nutzwertanalysen kritisch zu reflektieren, besteht darin, eine Sensitivitätsanalyse durchzuführen. Unterrichtsverlauf und Materialien Erste und zweite Nutzwertanalyse Am Beispiel von "Emilies Waschmaschine" und "Leonies Flachbildschirm" lernen die Schülerinnen und Schüler das konkrete Vorgehen bei einer Nutzwertanalyse kennen. Dritte bis fünfte Nutzwertanalyse Die Jugendlichen lernen, selbständig Kriterien zu bestimmen, zu gewichten und zu bewerten und führen eine Nutzwertanalyse für ein für sie geeignetes Handy durch. Die Schülerinnen und Schüler sollen eine Menge komplexer Handlungsalternativen analysieren und anschließend relevante Alternativen auswählen können. für die Menge der ausgewählten Alternativen relevante Entscheidungskriterien bestimmen können. diese Kriterien hinsichtlich ihrer Eignung bewerten und gewichten können. durch das Ermitteln von Nutzwerten eine begründete und nachvollziehbare Entscheidung fällen können. ihre Nutzwertanalysen kritisch reflektieren können. Thema Nutzwertanalyse Autor Markus Niederastroth Fächer Informatik, Informationswirtschaft, Organisationslehre, BWL und Methodenlehre Zielgruppe Höhere Handelsschule, Wirtschaftsgymnasium und Oberstufen anderer Vollzeitbildungsgänge der Sek I und Sek II Zeitumfang 10 Schulstunden Technische Voraussetzungen Computerraum Günther Seeber Forschungsfelder der Wirtschaftsdidaktik: Herausforderungen - Gegenstandsbereiche - Methoden Wochenschau-Verlag 2009, Seite 227 ff. Claudia Wildner Nutzwertanalyse. In: Retzmann, Thomas (Hrsg.): Methodentraining für den Ökonomieunterricht. Schwalbach/Taunus 2007, Seite 35 bis 50 Vorauswahl treffen Wenn eine komplexe Entscheidung ansteht, beispielsweise die Kaufentscheidung für ein hochpreisiges Produkt, treffen viele Menschen zunächst eine Vorauswahl, indem sie sich durch Produkttests renommierter Fachzeitschriften oder bei Freunden und Bekannten über geeignete Produktalternativen informieren lassen. Anschließend versuchen sie dann, aus der Menge dieser geeigneten Produktalternativen die für sie beste Alternative auszuwählen. Jede Alternative hat Vor- und Nachteile Doch das fällt ihnen in der Regel nicht leicht. Denn jede Alternative hat ihre Vor- und Nachteile: So schneidet beispielsweise Alternative A bei bestimmten technischen Kriterien besser ab, während Alternative B bei anderen technischen Kriterien die Nase vorn hat. Und Alternative C ist vielleicht - obwohl sie keine der anderen Alternativen technisch überragt - besonders attraktiv, weil sie im besonderen Maße den ästhetischen Vorstellungen des Entscheiders entspricht. Strukturiert Vorgehen Die Frage, welche der vielen geeigneten Alternativen für die Entscheider die beste ist, lässt sich zu diesem Zeitpunkt noch nicht beantworten. Eine Antwort können die Entscheider nur finden, indem sie die verschiedenen Alternativen vor dem Hintergrund ihrer persönlichen Präferenzen beurteilen. Dies erfordert ein sehr strukturiertes Vorgehen. Alternativenauswahl Bei der Suche nach relevanten Produktalternativen kann man den Lernenden empfehlen, zunächst auf den Rat von Expertinnen und Experten zu vertrauen. Anschließend suchen sie in dieser Vorauswahl nach Produktalternativen, die über für sie inakzeptable Eigenschaften verfügen. Produktalternativen, bei denen solche K.O.-Kriterien vorliegen, scheiden aus der weiteren Untersuchung aus. Zerlegung in Teilprobleme Weil die Entscheidung über die verbleibenden Produktalternativen immer noch zu komplex ist, wird das komplizierte, auf einen Schlag nicht beurteilbare Entscheidungsproblem nun in viele kleine, leichter beurteilbare Teilprobleme zerlegt. Dazu werden die Produktalternativen, die ja jede für sich genommen für die Entscheider ein Bündel wichtiger Eigenschaften darstellen, in eben diese Eigenschaften aufgeteilt. Man zerlegt die Produktalternativen in viele kleine, dem Entscheider wichtige Kriterien. Qualtitative und quantitative Kriterien Bei diesen Kriterien muss es sich übrigens nicht zwingend um quantitativ messbare Kriterien handeln. Auch qualitative Kriterien können in diese Analyse einfließen. So könnte man beispielsweise bei einer Vorliebe für die Farbe Blau dies als Kriterium in die Analyse einfließen lassen und später bei der Bewertung blaue Produkte hoch und andersfarbige niedrig bewerten. Tabelle erstellen Als Vorbereitung auf die Bewertung werden die Produktalternativen und die zu bewertenden Kriterien zunächst in einer Tabelle abgebildet. Die Produktalternativen stehen in der Kopfzeile, die Kriterien in der linken Spalte. Skalierung vornehmen Weiterhin muss vor der ersten Bewertung die Skalierung - also wie viele Bewertungspunkte vergeben werden dürfen - festgelegt werden. Jedoch scheiden sich die Geister bei der Frage, welche Skalierung am günstigsten ist. Manche Kolleginnen und Kollegen favorisieren maximal 10 Punkte, andere maximal 100 Punkte, und andere wiederum schwören auf eine ungerade maximale Punktzahl, damit man sich bei Themen, zu denen man keine Meinung hat, neutral in der Mitte verorten kann. Welche Skalierung wirklich die günstigste ist, wird im Endeffekt wohl von dem Problem und der entscheidenden Person abhängen. In dieser Reihe verwenden wir häufig das umgekehrte Notenschema und bewerten sehr schlecht geeignete Kriterien mit einem Punkt und sehr gut geeignete Kriterien mit sechs Punkten. Kriterien bewerten Beim Bewerten der Kriterien der einzelnen Alternativen orientiert man sich dann daran, wie gut das jeweilige Kriterium das angestrebte Ziel erreicht. So bekommt beispielsweise die Waschmaschine, die sehr schnell schleudert, dafür eine hohe Bewertung, weil die Wäsche so schneller trocken ist. Diese Bewertung trägt man dann in die Tabelle ein. Gewichtung Bei der Gewichtung orientiert man sich an seinem persönlichen Nutzen. Dabei wird der Gesamtnutzen aller Kriterien von 100 Prozent so auf die ausgewählten Kriterien verteilt, dass das Gewicht des einzelnen Kriteriums für den Gesamtnutzen erkennbar wird. Hier erklärt sich übrigens auch, warum die Nutzwertanalyse Nutzenwertanalyse heißt. Denn anders als beispielsweise bei der Stiftung Warentest, die sich bei ihren Untersuchungen an den Bedürfnissen eines Durchschnittsverbrauchers orientiert, gelingt es bei der Nutzwertanalyse, den persönlichen Nutzen zusätzlich in den Entscheidungsprozess einfließen zu lassen. In den Schülerdateien rechnen die Lernenden mit 1,0 statt 100 Prozent. Dies sollte es Klassen, die in Excel noch nicht so viel Übung haben, leichter machen. Ermittlung der Nutzwerte Die zuvor ermittelten Teilnutzen werden dann zu einem Gesamtnutzen zusammengeführt, indem man bei jeder Alternative die Gewichtungen mit den Bewertungen multipliziert und die Produkte addiert. Die Summe stellt dann den Gesamtnutzen der jeweiligen Alternative und die Alternative mit dem höchsten Gesamtnutzen die optimale Lösung dar. Komplexe Probleme werden systematisch strukturiert. Das Zielsystem ist sehr flexibel und kann leicht an die individuellen Präferenzen des Entscheiders angepasst werden. Neben quantitativen können auch qualitativen Größen berücksichtigt werden. Durch die Auswahl gemeinsamer Kriterien wird Unvergleichbares vergleichbar gemacht. Die Alternativen und ihre Kriterien sind direkt vergleichbar. Durch die Strukturierung der Nutzwertanalyse werden die ermittelten Nutzwerte auch für Dritte nachvollziehbar und überprüfbar. Durch die Berechnung von Nutzwerten entsteht bei Schülerinnen und Schülern schnell der Eindruck mathematischer Genauigkeit. Deshalb macht es Sinn, mit den Lernenden spätestens ab der dritten Nutzwertanalyse, in der Julia ihre berufliche Zukunft plant (Arbeitsblatt 3, siehe Dritte bis fünfte Nutzwertanalyse ), jeden einzelnen Analyseschritt kritisch zu hinterfragen und mit den Lernenden die verschiedenen Risiken zu erarbeiten. Auswahl der zu untersuchenden Alternativen Denn schon bei der Auswahl der zu untersuchenden Alternativen besteht die Gefahr, relevante Alternativen - in diesem Fall Ausbildungsberufe - nicht zu berücksichtigen. Diese wären dann für den weiteren Verlauf der Analyse verloren. Auswahl relevanter Kriterien Ebenso birgt die Auswahl relevanter Kriterien das Risiko, unwichtige Kriterien zu berücksichtigen oder wichtige Kriterien zu übersehen. Warum fließt beispielsweise der Ausbildungsort nicht in Julias Analyse ein? Ein Wechsel des Wohnortes, verbunden mit dem Verlassen von Familie und Freunden, ist für Julia bestimmt nicht unwichtig. Skalierung Auch die Skalierung könnte ungeeignet sein, wenn es mit ihr nicht möglich ist, die Ergebnisse ausreichend differenziert darzustellen. Hier stellt sich beispielsweise die Frage, ob eine Skalierung von eins bis sechs wirklich ausreicht. Bewertung Bei der anschließenden Bewertung besteht dann die Gefahr, den Grad der Zielerreichung falsch einzuschätzen. So erscheint es heute beispielsweise vor dem Hintergrund der wirtschaftlichen Entwicklung sehr mutig, eine Einschätzung über die Jobaussichten nach der Ausbildung abzugeben. Gewichtung Bei der Gewichtung besteht die Gefahr, die eigenen Präferenzen nicht ausreichend zu berücksichtigen. Im Fall Julia könnte man sich beispielsweise die Frage stellen, ob das Interesse an den Fachinhalten nicht wesentlich stärker gewichtet werden sollte, als die Verdienstmöglichkeiten nach dem Abschluss. Was ist Julia wirklich wichtig: Geld oder Arbeitszufriedenheit? Auswirkungen Darüber hinaus muss bedacht werden, ob die zu analysierenden Alternativen Auswirkungen auf andere Bereiche haben. Sollte Julia sich beispielsweise für eine Ausbildung als Molkereifachfrau, Kanalsteurerin, Maßschneiderin oder Goldschmiedin entscheiden, dann muss ihr klar sein, dass sie später bei der Wahl ihres Wohnortes recht eingeschränkt sein wird, weil nicht überall Arbeitsplätze für diese Berufe angeboten werden. Knappe Ergebnisse prüfen Mit einer Sensitivitätsanalyse untersuchen wir Ergebnisse, die auf der Kippe stehen, bei denen also der Abstand von der optimalen Lösung zur zweitbesten Lösung sehr gering ist. Praktisch gehen wir dabei so vor, dass wir einfach eine Variable, in der Regel eine Bewertung oder Gewichtung, verändern und die Auswirkungen dieser Veränderung beobachten. Bewertungen sind subjektiv Legitim ist dieses Spielen mit einzelnen Bewertungen, weil eine Bewertung natürlich niemals absolut richtig ist. Sie stellt lediglich eine Schätzung des Zielerreichungsgrades des Kriteriums der zu beurteilenden Alternative dar. Ebenso bildet die Gewichtung natürlich niemals hunderprozentig die wahren Präferenzen des Entscheiders ab. Sie stellt lediglich eine Schätzung der eigenen Präferenzfunktion dar. Dies kann im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse nochmals reflektiert werden. Die Lernenden sollen sich vergegenwärtigen, dass Bewertungen und Gewichtungen subjektive Annahmen sind, die unter Unsicherheit getroffen werden. Entscheidungen sind wenig robust Anschließend erkennen die Schülerinnen und Schüler durch das Spielen in Excel, wie anfällig eine Nutzwertanalyse auf Veränderungen reagiert und wie wenig robust eine Entscheidung sein kann. Denn bei knappen Ergebnissen reicht es zumeist aus, eine Variable in die "entsprechende" Richtung zu verändern, um aus der besten Alternative die zweitbeste zu machen. Vorteile von Excel Darüber hinaus erfahren die Lernenden durch das Spielen in Excel einen der großen Vorteile dieses Programms. Nach einer Veränderung einer Variablen müssen sie nun nicht mehr alles umständlich auf Papier - gegebenenfalls sogar per Hand - neu durchrechnen. Denn wenn sie die Zellen vorher sinnvoll verknüpft haben, reicht es aus, nur wenige Zellen zu verändern, um ein neues Ergebnis zu erhalten. Schülerinnen und Schüler, die bislang nicht sinnvoll verknüpft haben, bedauern diesen Umstand spätestens hier und werden sich intrinsisch motiviert daran machen, das Versäumte nachzuholen. Recherche und Reflexion Die Schülerinnen und Schüler werden zunächst mündlich mit der Ausgangssituation der Ersten Nutzwertanalyse und dem Problem von Emilie (siehe Arbeitsblatt 1a) vertraut gemacht. Anschließend erhalten sie den Arbeitsauftrag, das Problem mithilfe einer Internetrecherche für Emilie zu lösen. Nach dieser Recherche werden dann die Ergebnisse und insbesondere die Wege, auf denen die Schülerinnen und Schüler zu ihren Ergebnissen gekommen sind, besprochen und problematisiert. Frage der Eignung Diese Reflexion wird von Fragen nach der Seriosität der von den Schülerinnen und Schülern verwendeten Quellen und der Eignung der von ihnen ausgewählten Waschmaschinen bestimmt: Warum wählt der eine Jugendliche dieses Gerät aus und ein anderer jenes? Welche Waschmaschine ist besser? An welchen Indikatoren machen die Lernenden die Eignung ihrer Kaufempfehlung fest? Inwieweit haben die Lernenden Emilies konkrete Situation berücksichtigt? Teurer ist nicht unbedingt besser Erstaunlicherweise hat die billigste Alternative für Emilie den größten Nutzen. Damit zeigt sich, dass die bei Schülerinnen und Schülern häufig anzutreffende Einschätzung, dass ein Produkt umso "besser" ist, je teurer es ist, mal wieder nicht zutrifft! Diskussion des Ergebnisses Nachdem die Schülerinnen und Schüler die Nutzwerte der einzelnen Alternativen ermittelt haben, kann mit ihnen thematisiert werden, warum die leistungsstärkste Waschmaschine den letzten Platz gemacht hat. Dabei sollte im Plenum erarbeitet werden, dass diese optimale Lösung ein Resultat von Emilies persönlichem Nutzen ist, der sich unter anderem in der Kriterienauswahl und der Gewichtung widerspiegelt. Mathematische Annäherung Um diese Erkenntnis greifbarer zu machen, kann man sich diesem Thema auch mathematisch nähern: Hätte Emilie bei der Auswahl der Kriterien beispielsweise das Fassungsvermögen in ihre Untersuchung miteinbezogen, dann hätten die Alternativen B und C natürlich vergleichsweise besser abgeschnitten. Gewichtung der Alternativen Aber auch die Gewichtung der Alternativen ist für das Ergebnis dieser Nutzwertanalyse bedeutsam. Durch die Gewichtung des Preises mit 50 Prozent hat dieses Kriterium einen überragenden Stellenwert gewonnen. Hätte Emilie anders gewichtet - beispielsweise den Preis mit 30 Prozent, die Umdrehungen mit 30 Prozent, den Wasserverbrauch mit 20 Prozent und den Stromverbrauch ebenfalls mit 20 Prozent - dann hätte Alternative A einen Nutzwert von 3, Alternative B einen Nutzwert von 4,1 und Alternative C einen Nutzwert von 3,4 erreicht. Damit wäre also Alternative B die optimale Lösung geworden und Emilie hätte sich auch in diesem Fall nicht für die leistungsstärkste Maschine, nämlich Alternative C, entschieden. Vorteile der Nutzwertanalyse Ergänzend zu der mathematischen Betrachtung können mit den Schülerinnen und Schülern nun die ersten theoretischen Grundlagen erarbeit werden. Erfahrungsgemäß macht es Sinn, bei dieser ersten Aufgabe kurz auf die Bedeutung des Nutzens und anschließend auf die Vorteile der Nutzwertanalyse einzugehen. Als Tafelbild könnten folgende Vorteile der Nutzwertanalyse festgehalten werden: Komplexe Probleme werden systematisch strukturiert. Das Zielsystem ist sehr flexibel. Flexible Anpassung an spezielle Erfordernisse. Durch die Auswahl gemeinsamer Kriterien wird Unvergleichbares vergleichbar gemacht. Direkte Vergleichbarkeit der Alternativen und deren Kriterien. Durch die Strukturierung der Nutzwertanalyse werden die ermittelten Nutzwerte auch für Dritte nachvollziehbar und überprüfbar. Fehlende Hintergrundinformationen Das Bewerten fällt vielen Schülerinnen und Schülern nicht leicht. Oft fehlen ihnen diverse Hintergrundinformationen. So wissen sie beispielsweise vielleicht nicht, wieviel eine kWh ist, wieviel Geld eine kWh kostet und wieviele kWh andere Flachbildschirme verbrauchen. Testergebnissen vertrauen Bei solchen Problemen kann man den Lernenden empfehlen, auf die Testergebnisse zu vertrauen, sich auf die durch die Tests deutlich gewordenen Unterschiede zu konzentrieren und (bei drei gegebenen Alternativen) mit sehr gut, mittel und schlecht zu bewerten. Damit können sie das Entscheidungsrisiko in der Regel ausreichend genau abbilden. Schließlich sind sie auch in der Realität nicht immer in der Lage - und häufig auch nicht Willens - sich sämtliches Hintergrundwissen ex ante zu erarbeiten. Was ist der Nutzen? Häufig machen sich Schülerinnen oder Schüler bei dieser Aufgabe über Leonies Kriterienauswahl oder ihre Gewichtung lustig. In der Regel können diese Computer-Spezialisten auch sehr genau darüber Auskunft geben, warum sie hier anders vorgehen würden. Diese Schülerbeiträge stellen nun einen wertvollen Impuls dar, um zu klären, was der Nutzen eigentlich ist, dass er sehr individuell ist und dass er die Tauglichkeit eines Gutes zur Befriedigung der Bedürfnisse der Entscheiderin oder des Entscheiders zum Ausdruck bringt. Dass Leonies Bedürfnisse von den Bedürfnissen der Beschwerdeführer in der Klasse abweichen, lässt sich schnell feststellen, indem man die jeweiligen Schülerinnen und Schüler fragt, wozu sie ihren Computer in der Regel benutzen und deren Antworten mit Leonies Auskünften vergleicht. Tafelbild Anschließend kann an der Tafel festgehalten werden, dass der Nutzen die Tauglichkeit eines Gutes zur Befriedigung der Bedürfnisse der Entscheiderin oder des Entscheiders zum Ausdruck bringt und die Größe des Nutzens davon abhängt, wer das Gut nutzen soll. wozu es genutzt werden soll. in welcher Situation das Gut genutzt werden soll. wann es genutzt werden soll. Hinweis zur Musterlösung In diesem Fall wurde vom Erstellen einer Musterlösung abgesehen, weil durch die Möglichkeit, unterschiedlich zu gewichten, unterschiedliche optimale Alternativen ermittelt werden können. Die Gewichtung fällt leichter, wenn man 1,0 (oder 100 Prozent) durch die Summe aller Kriterien teilt. Der Quotient gibt dann Auskunft über eine durchschnittliche Gewichtung. An dieser durchschnittlichen Gewichtung können sich die Schülerinnen und Schüler zunächst orientieren. Ist ihnen das Kriterium überdurchschnittlich wichtig, dann gewichten sie über diesem Durchschnitt, ansonsten darunter. Die Feinabstimmung bleibt ihnen aber auch bei dieser Methode nicht erspart. Schließlich muss die Summe aller Gewichtungen 1,0, also 100 Prozent, betragen. Nachdem der Begriff Nutzen und die Vorteile der Nutzwertanalyse in den vorangehenden Aufgaben erarbeitet worden sind, bietet sich diese Aufgabe nun dazu an, die Nachteile der Nutzwertanalyse zu thematisieren. Dabei kann in der Regel jeder Schritt Julias hinterfragt und kritisiert werden: Relevanz der Alternativen Denn schon bei der Auswahl der zu untersuchenden Alternativen besteht die Gefahr, relevante Alternativen - in diesem Falle alternative Ausbildungen - nicht zu berücksichtigen. Diese wären dann für den weiteren Verlauf der Analyse verloren, obwohl sie Julia vielleicht eher entsprechen würden. Ergänzend kann hier thematisiert werden, welche Alternativen die Schülerinnen und Schüler bei der Planung ihrer persönlichen, beruflichen Zukunft berücksichtigen. Gemeinsam kann man sich die Frage stellen, ob sie bei ihrer Alternativenauswahl wirklich alle relevanten Ausbildungsberufe und Studiengänge berücksichtigt haben. Wichtige Kriterien können übersehen werden Ebenso birgt die Auswahl relevanter Kriterien das Risiko, wichtige Kriterien zu übersehen. Warum fließt beispielsweise der Ausbildungsort nicht in Julias Analyse ein? Lange Fahrtzeiten oder ein Wechsel des Wohnortes, verbunden mit dem Verlassen von Familie und Freunden, sind für Julia bestimmt nicht unwichtig. Auch hier kann anschließend wieder darauf eingegangen werden, welche Kriterien die Schülerinnen und Schüler bei ihrer persönlichen Zukunftsplanung berücksichtigen. Haben sie wirklich an alles gedacht? Ungeeignete Skalierung Die Skalierung könnte ebenfalls ungeeignet sein, wenn es mit ihr nicht möglich wäre, die Ergebnisse ausreichend differenziert darzustellen. Hier bietet sich die Möglichkeit mit den Schülern zu erörtern, welche Skalierung ihnen am ehesten entspricht. Bewertung und Gewichtung Bei der anschließenden Bewertung besteht dann die Gefahr, den Zielerreichungsgrad aus Sicht des Bewertenden falsch auszudrücken. Bei der Gewichtung besteht die Gefahr, die eigenen Präferenzen nicht ausreichend zu berücksichtigen. Für die grobe Orientierung geeignet Durch die Erörterung all dieser Risken sollten die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass die Nutzwertanalyse - auch wenn sie mathematische Exaktheit vorgaukelt - eher zur groben Orientierung dient als zum Fällen von Entscheidungen, die auf der Kippe stehen. Im Anschluss an diese Aufgabe, könnte man die Schülerinnen und Schüler bitten, als Hausaufgabe eine Nutzwertanalyse zu ihrer eigenen berufliche Zukunft zu erstellen. Präsentation der Ergebnisse Bei der Präsentation dieser Ergebnisse sollten die Schülerinnen und Schüler gebeten werden, ihre Bewertungen und Gewichtungen ausführlich zu begründen. Anschließend können diese Begründungen dann im Plenum thematisiert werden. Ein geeignetes Handy auswählen In der fünften Stunde erhalten die Schülerinnen und Schüler den Auftrag, mittels einer Nutzwertanalyse ein für sie persönlich geeignetes Handy (alternativ einen MP3-Player oder ähnliches) auszuwählen. Dabei werden keine Alternativen, Bewertungen, Kriterien oder Gewichtungen vorgegeben. Allerdings wird vorausgesetzt, dass die Schülerinnen und Schüler über profunde Kenntnisse zu den technischen Daten des Untersuchungsgegenstandes verfügen. Reflexion Im Mittelpunkt der Reflexion können die Alternativen- und Kriterienauswahl stehen. Weiterhin kann darüber nachgedacht werden, ob es den Lernenden gelungen ist, ihre persönlichen Präferenzen in der Nutzwertanalyse zum Ausdruck zu bringen. Vergleich mit der Realität Abschließend kann dann verglichen werden, ob sie tatsächlich das Handy besitzen, das für sie den größten Nutzen hat, und gegebenenfalls nach Gründen für die Diskrepanz zwischen der realen Kaufentscheidung und dem Ergebnis der Nutzwertanalyse suchen. Hinweise zur Praxis Der Nutzwert der Alternative A wird folgendermaßen ermittelt: mit U A = Gesamtnutzen der Alternative A g k = Gewicht von Kriterium k b Ak = Bewertung (Teilnutzen) von Kriterium k für Alternative A n = Anzahl der Kriterien Daraus folgt (0,5 6) + (0,2 2) + (0,2 2) +(0,1 1) = 3. Der Nutzwert ist also 3. Bei den Alternativen B und C wird entsprechend vorgegangen. Bei der Berechnung der ersten Nutzwerte ist es sehr wichtig, darauf zu achten, dass die Schülerinnen und Schüler von Anfang an die Zellen sinnvoll verknüpfen. Nur so können später unkompliziert Sensitivitätsanalysen und andere Experimente durchgeführt werden.

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

Gerechtigkeit? - Maßstab für die Entwicklung der Welt

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit wird das Thema Gerechtigkeit im Kontext theologischer und philosophisch-ethischer Hintergründe und Ambivalenzen behandelt. Die Schülerinnen und Schüler werden dazu angeregt, einen Begriff wie Gerechtigkeit auch im Hinblick auf globale Entwicklungen zu problematisieren. Die Welt ist nicht in Ordnung. Milliarden Menschen haben nicht teil an den Wohlstandssegnungen, die weltweit beschrieben werden, sondern leben in Armut. "Leben in Freiheit", "Wohlstand", "Unverletzlichkeit an Leib und Leben", "Freizügigkeit" sind einer Mehrheit der Menschen auf der Erde verwehrt. Während die einen zu Gunsten luxuriöser Lebensverhältnisse im Übermaß CO 2 erzeugen und das Weltklima damit bedrohlich verändern, können andere minimale Lebensbedingungen nicht erreichen, mehr noch, sie werden ausgebeutet, leben von Hungerlöhnen, die Produkte für den Export billig halten, und leiden zusätzlich noch besonders unter den Folgen geschädigter Umwelt. Auf Gerechtigkeit berufen sich viele, wenn es um die Zukunft der Welt geht. Aber was steht hinter dem Begriff? Im Mittelpunkt dieser Unterrichtseinheit steht die Frage nach der Bedeutung von Gerechtigkeit als Maßstab für die zukünftige Entwicklung der Welt. Zwei Bausteine sollen helfen, den Begriff und seine Bedeutung im Blick auf Weltreligionen (Judentum, Christentum und Islam) und Philosophie zu verdeutlichen und auf seine Tragbarkeit als Grundlage zu untersuchen. Zum Gerechtigkeitsbegriff Der Begriff "Gerechtigkeit" in verschiedenen Kontexten sowie seine Bedeutung mit Blick auf globale Zusammenhänge werden hier erläutert. Baustein 1: Unsere Welt ist nicht in Ordnung! In Baustein 1 werden die einzelnen Arbeits- und Kommentierungsschritte für alle Mitglieder der Lerngruppe auf einer Wandzeitschrift gesammelt. Baustein 2: Gerechtigkeit und Nächstenliebe? In Baustein 2 wird "Gerechtigkeit" aus der Sicht von Christen, Moslems und einer philosophischen Ethik betrachtet. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschaffen Informationen zu Fragen der Globalisierung und Entwicklung und verarbeiten sie themenbezogen. erkennen die soziokulturelle und natürliche Vielfalt in der Einen Welt. erkennen gesellschaftliche Handlungsebenen vom Individuum bis zur Weltebene in ihrer jeweiligen Funktion für Entwicklungsprozesse. machen sich eigene und fremde Wertorientierungen in ihrer Bedeutung für die Lebensgestaltung bewusst, würdigen und reflektieren sie. erkennen Bereiche persönlicher Mitverantwortung für Mensch und Umwelt und nehmen sie als Herausforderung an. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen die Kommunikationsformen des Internets (E-Mail, Chat, Forum, Newsdienste) im Rahmen ihrer Möglichkeiten zur Information und Meinungsbildung. nutzen das Internet, E-Mail und Newsdienste als Medium zur aktuellen und authentischen Recherche und reflektieren diese Nutzung kritisch. setzen sich mit einzelnen Online-Angeboten intensiv auseinander und bewerten sie. ziehen die Möglichkeit zur Präsentation von Arbeiten mithilfe multimedialer Elemente im Rahmen von Präsentationen von Gruppenarbeit als eine Nutzungsmöglichkeit in Erwägung und realisieren eine Präsentation mit ihren Möglichkeiten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler überwinden soziokulturelle und interessenbestimmte Barrieren in Kommunikation und Zusammenarbeit sowie bei Konfliktlösungen. sichern die gesellschaftliche Handlungsfähigkeit im globalen Wandel durch Offenheit und Innovationsbereitschaft sowie durch eine angemessene Reduktion von Komplexität und ertragen die Ungewissheit offener Situationen. sind fähig und auf Grund ihrer mündigen Entscheidung bereit dazu, Ziele der nachhaltigen Entwicklung im privaten, schulischen und beruflichen Bereich zu verfolgen und sich an ihrer Umsetzung auf gesellschaftlicher und politischer Ebene zu beteiligen. Politik "Gerechtigkeit" ist ein gern gebrauchter Begriff, wenn es um die Formulierung von großen politischen Zielen geht. Die UN-Charta - von fast allen Staaten der Welt ratifiziert - nutzt ihn ebenso wie das Grundgesetz der Bundesrepublik Deutschland oder andere internationale Dokumente. Menschenrechte Der Begriff "Gerechtigkeit" steht für eine Vorstellung, in der jeder Mensch zu den ihm zustehenden Rechten kommt, "Gerechtigkeit" steht dafür, dass es unveräußerliche Menschenrechte gibt, deren Verweigerung als "Unrecht" oder "fehlende Gerechtigkeit" gesehen wird. Zukunftsprogramme Der Begriff "Gerechtigkeit" fehlt auch nicht, wenn Zukunftsprogramme entworfen werden; die "Millennium-Erklärung" der UN formuliert: "Wir sind entschlossen, im Einklang mit den Zielen und Grundsätzen der Charta in der ganzen Welt gerechten und dauerhaften Frieden herbeizuführen. Wir bekennen uns erneut dazu, alle Anstrengungen zu unterstützen, die auf die Wahrung der souveränen Gleichheit aller Staaten, die Achtung ihrer territorialen Unversehrtheit und politischen Unabhängigkeit, die Beilegung von Streitigkeiten mit friedlichen Mitteln und in Übereinstimmung mit den Grundsätzen der Gerechtigkeit und des Völkerrechts, das Selbstbestimmungsrecht der Völker, die sich weiterhin unter kolonialer Herrschaft und ausländischer Besetzung befinden ... gerichtet sind." Ethik Der Ausdruck "Soziale Gerechtigkeit" wird ebenso genutzt wie "Ökologische Gerechtigkeit". "Gerechtigkeit" ist ein Begriff, den auch Weltreligionen und philosophische Entwürfe in den Mittelpunkt ethischer Überlegungen stellen. Kampagnen von Nichtregierungsorganisationen führen ebenfalls den Gerechtigkeitsbegriff - so zum Beispiel "Den Armen Gerechtigkeit". Zustände oder Ziele Jugendlichen könnte der Begriff "Gerechtigkeit" im Hinblick auf globale Entwicklungen in zwei Zusammenhängen erscheinen. Er bietet einerseits die Möglichkeit, Zustände zu beschreiben und zu charakterisieren. "Ungerechte Verhältnisse", "fehlende Gerechtigkeit", "nicht gewährleistete Menschenrechte" ... Der Begriff bietet zugleich auch Impulse, um Zielvorstellungen zu formulieren. "Gerechtigkeit für alle", "gerechte Verhältnisse herstellen" - was übrigens ja auch Dokumente wie die Millennium-Erklärung der UN so machen. Problemlagen oder Zukunftshoffnungen Ebenso kann/wird/soll der Begriff "Gerechtigkeit" Jugendlichen als die große Klammer erscheinen, die beansprucht, von vielen Menschen als Grundlage akzeptiert zu werden. Er bietet für die Bewertung von nahen und weltweiten Problemlagen einen Horizont und kann vielleicht gleichzeitig ein Stück Sicherheit für den Umgang mit Zukunftshoffnungen geben. Weltreligionen wissen, dass eine gute Welt für alle nicht allein mit der Forderung nach Gerechtigkeit erreichbar ist, selbst wenn man in Betracht zieht, dass die Hoffnung gläubiger Menschen letztlich über den Horizont des gegenwärtigen Lebens hinausgeht: So ist Nächstenliebe - nicht als Widerspruch, sondern als Ergänzung - die Erweiterung des mit Gerechtigkeit angesprochenen Horizonts. Diese Unterrichtseinheit möchte vor dem Hintergrund grundsätzlicher Überlegungen im Orientierungsrahmen Globale Entwicklung den Versuch wagen - der Altersstufe der Schülerinnen und Schüler gemäß - auf ungerechte Verhältnisse, Dimensionen, Hintergründe und Ambivalenzen von "Gerechtigkeit" anzusprechen und dazu anzuregen, einen Begriff, den man in der eigenen Umgebung gern nutzt, auch im Blick auf globale Entwicklungen zu problematisieren. "Nächstenliebe" wird von Philosophie und Weltreligionen eingebracht und weist zusätzlich einen je eigenen Weg zur möglichen Veränderung. "Gerechtigkeit" und "Ungerechtigkeit" gehören zum Alltagswortschatz. Jeder hat ein - wenn auch oft unreflektiertes - Gefühl dafür, was gerecht und was ungerecht ist. Dies ist auch der Ausgangspunkt dieser Unterrichtseinheit. Die Arbeit führt zur Betrachtung problematischer Verhältnisse in der globalisierten Welt, die vor allem durch die schlechte Position des Südens bestimmt ist. Reichtum-Armut-Gefälle besteht fort Zahllos sind die Belege für "Ungerechtigkeiten" in der Welt, wie auch immer man diese genau definieren möchte. Dies gilt in Bezug auf unsere Gesellschaft in Deutschland, aber auch auf die internationalen Beziehungen und die globale Entwicklung. Es mag gut begründete Erklärungen und Theorien dafür geben, warum es Armut und Unterentwicklung gibt und warum diese gerade in Afrika in derart gravierender Weise fortbestehen. Doch dass dieses Reichtum-Armut-Gefälle noch immer fortbesteht, lässt keine andere Schlussfolgerung zu als die Konstatierung von Ungerechtigkeit im Weltsystem. Ungerechtigkeit ist hier eine Feststellung, die konkretisiert werden kann durch Phänomene wie Armut, Hunger, Kindersterblichkeit oder Analphabetismus. Ungleichheit nimmt weiter zu Vielleicht können Sie im Unterricht diese Phänomene näher erarbeiten und beschreiben lassen oder filmisch dokumentieren. Dabei würde es Sinn machen, sich einzelne Entwicklungen genauer anzusehen. Nicht alle Entwicklungen sind negativ und bedeuten eine Zunahme der Ungerechtigkeiten. Vielmehr haben vor allem in Asien viele Länder (China, Indien, Indonesien, Thailand, Vietnam und andere) große ökonomische und auch soziale Fortschritte zu verzeichnen. Dennoch ist auch dort die Lebensrealität vieler Menschen noch von bitterer Armut oder unmenschlichen Arbeitsbedingungen bestimmt. In den meisten Ländern wie auch weltweit gilt zudem die Feststellung, dass die Ungleichheit - auch eine Dimension von Gerechtigkeit - weiter zunimmt. Ergebnisse präsentieren und kommentieren Plattform für den Austausch von Arbeitsergebnissen und Diskussionsbeiträgen in dieser Unterrichtseinheit soll eine von allen gemeinsam erstellte Wandzeitung sein. Gruppen, aber auch einzelne Schülerinnen und Schüler können ihre Ergebnisse präsentieren und kommentieren. Arbeitsprozesse im Lernen dokumentieren Wandzeitungen sind neben den meist größeren Ausstellungen eine Möglichkeit, Arbeitsprozesse im Lernen zu dokumentieren, wobei sowohl der Arbeitsprozess selbst als auch Ergebnisse aus dem Arbeitsprozess sichtbar gemacht werden können. Fragen an die Klasse dokumentieren Insbesondere durch Freinet ist die Wandzeitung für die Unterrichtsgestaltung populär geworden. Bei ihm dient die Wandzeitung zunächst vor allem in Kombination mit dem Klassenrat dazu, dass die Lernenden Fragen an die Klasse dokumentieren. End- und Zwischenergebnisse dokumentieren Wandzeitungen lassen sich sowohl für die inhaltliche Arbeit als auch für die Beziehungsarbeit einsetzen. Sie sind auch besonders geeignet, nicht nur End-, sondern auch Zwischenergebnisse eines Lernprozesses zu dokumentieren. Besonders geeignet für die Projektarbeit Die Wandzeitung lässt sich als eigenständige Unterrichtsmethode besonders gut in der Projektarbeit über einen gewissen Zeitraum einsetzen, um die Ergebnisse zu präsentieren. Da sie von Seiten der Schülerinnen und Schüler viel Eigenmotivation erfordert, sollte die Wandzeitung in Form einer Ergebniswand aber nicht zu häufig im Unterricht eingesetzt werden. Ansonsten besteht die Gefaht, dass sich der Reiz des Besonderen verliert und die Lernenden sich nicht mehr so viel Mühe mit der Gestaltung geben. Wandzeitungen als Abwechslung Wandzeitungen können eine gute Abwechslung zu gewohnten Unterrichtsmethoden bieten, diese aber nicht als dauerhaft einsetzbare Unterrichtsmethode ablösen oder ersetzen. Besonders die Ideenwand und die Informationswand lassen sich im Unterricht über den Einsatz als Themeneinstieg hinaus kaum durchgehend nutzen. Dennoch sollten sie regelmäßig vor allem in Kombination mit anderen handlungsorientierten Methoden genutzt werden, weil Wandzeitungen zu einer guten Vernetzung und Verankerung von Ergebnissen beitragen können. Wandzeitung als Meinungswand Wenn die Wandzeitung als Meinungswand genutzt wird, ist die Wandzeitung selbst nicht mit Inhalten des Unterrichts gefüllt, sondern soll Probleme, Kritiken und besondere Leistungen innerhalb einer Gemeinschaft deutlich machen und somit auch die Beschäftigung mit den Problemen und bestenfalls ihre Lösung anregen. Auf der Seite www.armut-muss-geschichte-werden.de gibt es Karikaturen, die die ungerechte Welt in den Blick nehmen. Hier können Sie eine Karikaturen-Rallye starten. Die Ergebnisse können zusammen mit dem Ausdruck der Karikaturen auf der Wandzeitung präsentiert werden. Im zweiten Baustein geht es um die fragenden Auseinandersetzungen mit gern als selbstverständlich vorausgesetzten Perspektiven. "Gerechtigkeit" soll aus der Sicht von Christen, Moslems und einer philosophischen Ethik betrachtet werden. In den Fokus rückt hierbei, dass letztlich Veränderungen ohne den ethischen Antrieb zur Solidarität und den Blick auf den Nächsten nicht erreicht werden können. Das Gruppenpuzzle ist eine besondere, ergänzte Form der Gruppenarbeit. Verschiedene Gruppen erarbeiten ein Thema arbeitsteilig. Hierzu wird das Thema in mehrere Teilaspekte aufgeteilt. Für jeden Teilaspekt müssen durch die Lehrkraft zuvor Informationsmaterialien entwickelt werden (Arbeitsblätter 6 bis 8). 1. Schritt Jede Teilnehmerin und jeder Teilnehmer erhält Informationsmaterialien zu jeweils einem der Teilaspekte ("Gerechtigkeit" in Christentum, Islam und Philosophie/Ethik). Dadurch ergeben sich automatisch drei Gruppen, die sogenannten Stammgruppen. Die Materialien können neben Text auch Grafiken enthalten. Wichtig ist, dass sie genaue Erschließungsfragen umfassen. Die Teilnehmenden arbeiten die Materialien in Einzelarbeit durch. 2. Schritt In den Stammgruppen werden offene Fragen geklärt (unter Umständen gibt die Lehrkraft Hilfestellungen). Innerhalb der Gruppe wird geprüft, ob alle die Ergebnisse verstanden haben, denn jede und jeder soll diese Ergebnisse im nächsten Schritt den anderen vermitteln. 3. Schritt Nun werden die Ergebnisse der Stammgruppen untereinander ausgetauscht, aber nicht - wie üblich - frontal durch Gruppensprecher, sondern durch jedes einzelne Gruppenmitglied vor anderen Mitgliedern einer neuen Gruppe. Diese neuen Gruppen, die Expertengruppen, werden gebildet, indem sich vier Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus vier unterschiedlichen Stammgruppen zusammenfinden. Dadurch, dass jedes einzelne Mitglied der ursprünglichen Stammgruppen "seine" Ergebnisse auch verständlich erläutern können muss, erhöhen sich die Chancen, dass sich viele oder sogar alle Teilnehmenden motiviert an der Gruppenarbeit beteiligen. 4. Schritt Anschließend gehen die Teilnehmerinnen und Teilnehmer wieder in ihre Stammgruppen zurück und fassen dort die Ergebnisse des Austausches in der Expertengruppe zusammen. 5. Schritt In einem abschließenden Unterrichtsgespräch (oder mit einer anderen Methode) können die inhaltlichen Ergebnisse der Arbeit sowie der Ertrag der besonderen Vorgehensweise im Rahmen des Gruppenpuzzle ausgewertet werden. Zu den Vorzügen dieser Methode zählt sicherlich, dass neben kognitiven auch soziale und methodenbezogene Lernziele verfolgt werden. Insbesondere die Tatsache, dass die Lernenden zu Lehrenden werden, kann nicht nur die Motivation erhöhen, sondern führt zu einem nachhaltigeren Lernerfolg und zum Einüben wichtiger Schlüsselqualifikationen (Erklären, Zuhören).

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

Bestimmung der Erdbeschleunigung mit dem Mobiltelefon

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit stellt eine computergestützte Bestimmung der Erdbeschleunigung vor, für die ausschließlich Gegenstände aus dem Alltag benötigt werden: Zum Einsatz kommen neben einem Smartphone ein Mikrofon beziehungsweise ein Headset, ein weiches Kissen, ein Computer mit Soundkarte sowie kostenfreie Tonanalysesoftware.Bewegt sich eine Schallquelle relativ zu einem Beobachter, so nimmt dieser eine Frequenzverschiebung wahr. Der nach dem österreichischen Forscher Christian Andreas Doppler (1803-1853) benannte Effekt kann unter Verwendung von Alltagsgegenständen dazu genutzt werden, um die Erdbeschleunigung g mit guter Genauigkeit zu bestimmen. Hierzu lässt man ein Handy, welches einen Ton konstanter Frequenz emittiert, frei fallen und registriert den Frequenzverlauf mithilfe eines Mikrofons. Die beobachtbare Frequenzverschiebung nimmt mit der Fallgeschwindigkeit des Handys zu. Dieser Effekt lässt sich mit Freeware-Programmen auswerten und ermöglicht unter Berücksichtigung des Geschwindigkeit-Zeit-Gesetzes für gleichförmig beschleunigte Bewegungen die Berechnung der Erdbeschleunigung. Ein Stück Lebenswelt im Physikunterricht - das Smartphone Die Physik wird vonseiten der Schülerinnen und Schüler oftmals als eine Wissenschaft angesehen, die ausschließlich im Physiksaal wirkt und mit dem täglichen Leben nichts zu tun hat. Ursache hierfür ist eine zu geringe Anbindung der Lerninhalte an der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler. Für sie ist der traditionelle Unterricht geprägt von Handlungen, die im Alltag keine Rolle spielen sowie von Begriffen und Experimentiergeräten, die im täglichen Leben nicht benötigt werden. Um der beschriebenen Situation ein Stück weit entgegenzuwirken, wird durch das hier vorgeschlagene Experiment versucht, ein bei den Lernenden im Allgemeinen sehr beliebtes Medium sinnvoll in den Physikunterricht zu integrieren. Verknüpfung von Lerninhalten Dadurch, dass die Bestimmung der Erdbeschleunigung wie auch die Untersuchung des Dopplereffekts (optisch wie akustisch) völlig zu Recht schon seit langer Zeit den ihnen gebührenden Platz im Physikunterricht der gymnasialen Oberstufe gefunden haben, ermöglicht der hier beschriebene Versuch darüber hinaus eine vertikale Verknüpfung von Lerninhalten im Sinne eines spiralartig aufgebauten Curriculums: Der freie Fall und somit die Erdbeschleunigung werden in der Regel zu Beginn des Oberstufenunterrichts im Zuge der Kinematik behandelt, der Dopplereffekt dagegen erst am Ende des Mechanikunterrichts bei der Erarbeitung des Themas " Schwingungen und Wellen ". Aufbau und theoretischer Hintergrund des Experiments Der Versuchsaufbau und die mathematischen Zusammenhänge werden dargestellt. Ein Messbeispiel wird vorgestellt und die Nutzung der Software beschrieben. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen wissen, dass die bei einer Relativbewegung von einer tonaussendenden Quelle und einem Empfänger wahrnehmbare Frequenzverschiebung von der Ausgangsfrequenz f0 und der Relativgeschwindigkeit v abhängt. wissen, dass zwischen der Dopplerverschiebung ?f und der Ausgangsfrequenz f0 beziehungsweise der Relativgeschwindigkeit v ein proportionaler Zusammenhang besteht. Kenntnis darüber haben, dass die Dopplerverschiebung ?f - unabhängig davon, ob sich der Sender oder der Empfänger bewegt - näherungsweise mit der Gleichung ?f = f0 v/c beschrieben werden kann. ein Experiment zur Bestimmung der Erdbeschleunigung beschreiben und durchführen können. das Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz für gleichförmig beschleunigte Bewegungen ohne Anfangsgeschwindigkeit wiedergeben können. den Literaturwert der Erdbeschleunigung (g ? 9,81 ms-2) kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen unter Nutzung einer geeigneten Tongeneratorsoftware Töne konstanter Frequenz erzeugen und als WAV-Datei speichern können. WAV-Dateien mittels Bluetooth oder USB-Kabel von einem Computer auf ein Smartphone übertragen können. mit der Tonanalysesoftware SPEAR erzeugte Spektrogramme (dynamische Spektren) interpretieren können. einen speziellen Frequenzverlauf mithilfe der Software SPEAR selektieren und als TXT-File exportieren können. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in Kleingruppen zielgerichtet arbeiten können. Thema Bestimmung der Erdbeschleunigung mit dem Mobiltelefon Autoren Dr. Patrik Vogt , Dr. habil. Jochen Kuhn, Sebastian Müller Fach Physik Zielgruppe Qualifikationsphase Zeitraum 1 Stunde Technische Voraussetzungen Computer/Laptop mit Soundkarte, Handy mit MP3-Funktion, Software zur Tongenerierung (zum Beispiel Audacity , kostenfreier Download) und zur Tonanalyse (zum Beispiel SPEAR , kostenfreier Download) Dengler, R. (2003) Mobile Kommunikation - Experimente rund um eine weit verbreitete Hochfrequenztechnik. In: V. Nordmeier (2003), Didaktik der Physik. Beiträge zur Frühjahrstagung der DPG - Augsburg 2003. Berlin: Lehmanns. Falcão, A. E. G. Jr.; Gomes, R. A.; Pereira, J. M.; Coelho, L. F. S.; Santos, A. C. F. (2009) Cellular Phones Helping To Get a Clearer Picture of Kinematics. The Physics Teacher, 47, Seite 167-168 Hammond, E. C.; Assefa, M. (2007) Cell Phones in the Classroom. The Physics Teacher, 45, Seite 312 Müller, S., Vogt, P. & Kuhn, J. (zur Veröffentlichung eingereicht) Das Handy im Physikunterricht: Anwendungsmöglichkeiten eines bisher wenig beachteten Mediums. In: PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung, Hannover 2010 Villa, C. (2009) Bell-Jar Demonstration Using Cell Phones. The Physics Teacher, 47, Seite 59 PD Dr. habil. Jochen Kuhn ist als akademischer Oberrat in der Lehreinheit Physik der Universität Koblenz-Landau/Campus Landau tätig und habilitierte im Fachgebiet Didaktik der Physik. Seine Arbeitsgebiete in der Physikdidaktik sind die Entwicklung einer neuen Aufgabenkultur und fächerübergreifender Unterrichtskonzeptionen zum Physikunterricht sowie die theoriegeleitete empirische Lehr-Lern-Forschung in Schule und Hochschule. In jüngster Zeit beschäftigt er sich darüber hinaus mit der theoriegeleiteten Entwicklung neuer Schulversuche für die Sekundarstufe I und II. Sebastian Müller studiert die Fächer Physik und Mathematik für das Lehramt an Realschulen. Im Rahmen seiner Staatsexamensarbeit hat er sich mit Einsatzmöglichkeiten des Mobiltelefons im Physikunterricht beschäftigt und dabei insbesondere eine Reihe von Handyexperimenten entwickelt. Handy, Kissen, Computer und Freeware Emittiert ein frei fallendes Mobiltelefon einen Ton konstanter Frequenz f 0 , so lässt sich über die auftretende und mit der Fallgeschwindigkeit zunehmende Dopplerverschiebung die Erdbeschleunigung g recht genau bestimmen. Der Ton lässt sich mit einer geeigneten Software generieren - zum Beispiel mit Audacity oder Test-Tone-Generator (siehe "Internetadressen") - und via Bluetooth oder USB-Kabel auf das Handy übertragen. Das Mikrofon kann durch ein Headset oder ein weiteres Handy mit Diktierfunktion ersetzt werden. Zu beachten ist, dass das Mikrofon unmittelbar neben dem Auftreffpunkt des Handys positioniert sein muss und der freie Fall - um eine Schädigung des Geräts zu vermeiden - durch ein weiches Kissen abgefangen wird. Mathematischer Hintergrund Für die auftretende und mit dem Computer zu messende Dopplerverschiebung ? f gilt in guter Näherung ( v Fallgeschwindigkeit des Handys, c Schallgeschwindigkeit in Luft) und mit v = g ? t (? t Fallzeit). Ist die ausgesandte Frequenz konstant, so ist nach Gleichung (2) ? f näherungsweise proportional zu ? t und der Quotient kann als Steigung m einer Geraden angesehen werden. Nach Aufnahme der Messwerte und Bestimmung der Geradengleichung mittels linearer Regression kann die ermittelte Steigung zur Berechnung der Erdbeschleunigung herangezogen werden. Es gilt: Lineare Regression Im Einklang mit der Theorie ist die Frequenzänderung ? f offenkundig proportional zur Fallzeit ? t . Anwenden der linearen Regression führt auf die Geradengleichung mit einem adjustierten Bestimmtheitsmaß von 0,98 und einem Steigungsfehler von ±2 s -2 . Einsetzen der Zahlenwerte in die Berechnungsgleichung (4) ergibt mit einer Schallgeschwindigkeit in Luft von 344 Metern pro Sekunde (bei 20 Grad Celsius) die Fallbeschleunigung zu Es zeigt sich, dass mit dem beschriebenen Vorgehen die Erdbeschleunigung mit einer für den Schulunterricht ausreichenden Genauigkeit bestimmt werden kann. Der Literaturwert von 9,81 ms -2 liegt im Fehlerbereich der Messung. Auswertung ohne lineare Regression Die Durchführung einer linearen Regression bietet sich zur Auswertung des Datensatzes zwar an, allerdings wird dieses Verfahren nicht in allen Grund- und Leistungskursen eingeführt. Aufgrund der Proportionalität von Frequenzänderung und Zeit besteht jedoch die Möglichkeit, die Geradensteigung ganz elementar unter Nutzung zweier Messpunkte zu bestimmen, welche zur Verringerung des Fehlers natürlich eine möglichst große Zeitdifferenz zueinander aufweisen sollten. Im dargestellten Messbeispiel ergibt sich mit ? f 1 = 1,2 Hertz, ? f 2 = 57,9 Hertz, ? t 1 = 0,0125 Sekunden und ? t 2 = 0,5125 Sekunden die Steigung m zu woraus sich mit der zu ? f 1 gehörenden Ausgangsfrequenz von 4.014,6 Hertz die Erdbeschleunigung zu 9,7 ms -2 errechnet. Da die Dopplerverschiebung mit der Ausgangsfrequenz zunimmt (? f ~ f 0 ), sind zur Verringerung der Anforderungen an die Auswertesoftware sowie des relativen Fehlers möglichst hohe Frequenzen zu verwenden. Die Sendefrequenz wird jedoch vom Frequenzgang des Handylautsprechers und des verwendeten Mikrofons nach oben begrenzt, weshalb man sich - sofern keine Datenblätter vorliegen - experimentell an die für die Versuchsanordnung ideale Ausgangsfrequenz herantasten muss. Weitere ansprechende und für den Schulunterricht aufbereitete Handyexperimente werden von Müller, Vogt und Kuhn wie auch im Rahmen einer Serie unregelmäßig erscheinender Beiträge der amerikanischen Physikdidaktikzeitschrift "The Physics Teacher" beschrieben (siehe "Literatur"). PD Dr. habil. Jochen Kuhn ist als akademischer Oberrat in der Lehreinheit Physik der Universität Koblenz-Landau/Campus Landau tätig und habilitierte im Fachgebiet Didaktik der Physik. Seine Arbeitsgebiete in der Physikdidaktik sind die Entwicklung einer neuen Aufgabenkultur und fächerübergreifender Unterrichtskonzeptionen zum Physikunterricht sowie die theoriegeleitete empirische Lehr-Lern-Forschung in Schule und Hochschule. In jüngster Zeit beschäftigt er sich darüber hinaus mit der theoriegeleiteten Entwicklung neuer Schulversuche für die Sekundarstufe I und II. Sebastian Müller studiert die Fächer Physik und Mathematik für das Lehramt an Realschulen. Im Rahmen seiner Staatsexamensarbeit hat er sich mit Einsatzmöglichkeiten des Mobiltelefons im Physikunterricht beschäftigt und dabei insbesondere eine Reihe von Handyexperimenten entwickelt.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

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