Tipp der Redaktion

Mechanik: Geradlinige Bewegungen

Fahrradspur mit Schatten eines Fahrrads
Tipp der Redaktion

Mechanik: Geradlinige Bewegungen

In dieser Einheit lernen die Schülerinnen und Schüler Bewegungsabläufe kennen, die ihnen vom Auto- oder Radfahren her bekannt sein sollten.

Tipp der Redaktion

Westafrika - über die größte Wüste der Welt

Sahara Wüste
Tipp der Redaktion

Westafrika - über die größte Wüste der Welt

Die Lernenden leiten aus einem Bild der Erdoberfläche eine thematische Karte Westafrikas ab und formulieren Aussagen zur Landschaftszusammensetzung.

Tipp der Redaktion

Der Wahrscheinlichkeitsbegriff am Beispiel Fußball

Fußball Ergebnisse
Tipp der Redaktion

Der Wahrscheinlichkeitsbegriff am Beispiel Fußball

Am Beispiel der Fußball Europameisterschaft werden in dieser Unterrichtseinheit die Wahrscheinlichkeiten zusammengesetzter Ergebnisse und Ereignisse bestimmt.

  • Schulstufe2
  • Klassenstufe
  • Schulform
  • Fach
  • Materialtyp11
  • Quelle8
Sortierung nach Datum
Kacheln     Liste

Umfang und Flächeninhalt von einem Trapez

Unterrichtseinheit
14,99 €

Wie viel Kreppband und wie viele Sprühdosen werden benötigt, um das Logo einer bekannten Sportfirma an die Wand zu sprühen? In dieser Unterrichtseinheit geht es darum, mithilfe der mathematischen Modellierung den Umfang und den Flächeninhalt von Trapezen in einem Anwendungszusammenhang zu bestimmen. Viele Logos von Marken und Firmen bestehen aus geometrischen Formen. Ebenso ein Logo, welches Inhalt dieser Unterrichtseinheit ist, denn es besteht aus drei Trapezen. Ziel der Stunde ist es, die Frage zu lösen, wie viel Kreppband und wie viele Sprühdosen benötigt werden, um das Logo an eine Wand sprühen zu können. Die Erarbeitung beziehungsweise die Herleitung der Formel für den Flächeninhalt orientiert sich nach dem EIS-Prinzip von Brunner, in der ein Lerninhalt auf enaktiver (handelnder), ikonischer (bildlicher) und symbolischer (formalisierter) Ebene behandelt wird. In der enaktiven Phase legen die Schülerinnen und Schüler in Einzelarbeit das Trapez aus dem zusätzlichen Material so an das deckungsgleiche Trapez auf dem Arbeitsblatt an, dass ein bereits bekanntes Viereck (Parallelogramm) entsteht. Dies führt zur ikonischen Ebene, in der die Schülerinnen und Schüler in Paararbeit mithilfe des Bildes Erkenntnisse für den Flächeninhalt gewinnen. Auf der symbolischen Ebene werden dann schließlich die Flächeninhalte berechnet und die Erkenntnisse in eine verallgemeinernde Formel übersetzt. Nachdem die Formel für den Flächeninhalt gesichert ist, haben die Schülerinnen und Schüler das nötige Werkzeug, um die Modellierung " Wie viel Kreppband und wie viele Sprühdosen werden benötigt, um das Logo an eine Wand zu sprühen? " selbstständig zu bearbeiten. In Paararbeit werden alle relevanten Informationen in mathematische Terme und Gleichungen übersetzt und anschließend gelöst. Leistungsstärkere Schülerinnen und Schüler können sich darüber hinaus in einem zweiten Arbeitsblatt mit alternativen Flächeninhaltsberechnungsmöglichkeiten auseinandersetzen. Umfang und Flächeninhalt von einem Trapez Hinter dem Logo einer Sportmarke verstecken sich Trapeze, deren Umfänge und Flächeninhalte berechnet werden sollen. Da die Formeln für die Schülerinnen und Schüler noch unbekannt sind, bildet die Herleitung dieser Formeln den inhaltsbezogenen mathematischen Kern der Stunde. Der Umfang ist im Vergleich zum Flächeninhalt einfach hergeleitet. Wie bei allen geometrischen Formen entspricht der Umfang einfach der Summe aller Seitenlängen. Das ist den Lernenden bereits von anderen geometrischen Formen bekannt, weshalb der Fokus auf der Herleitung des Flächeninhalts liegt. Diese Herleitung soll gelingen, indem die Fläche durch geschickte Ergänzung auf bereits bekannte Flächen zurückgeführt wird, wodurch die Formel für die relevante Fläche abgeleitet werden kann. Zwei deckungsgleiche Trapeze werden hier zu einem Parallelogramm geformt. Den Flächeninhalt eines Parallelogramms berechnet man, indem man die Länge einer Grundseite mit der dazugehörigen Höhe multipliziert. Der Flächeninhalt des entstandenen Parallelogramms wird halbiert und es ergibt sich die Formel für den Flächeninhalt eines Trapezes. Didaktisch-methodische Analyse Methodisch ist die Unterrichtsstunde nach dem EIS-Prinzip mit Think-Pair-Share aufgebaut. Diese Herangehensweise bedient alle Lerntypen, da neben dem haptischen Arbeiten auch bildlich gearbeitet wird. Die erste Phase findet in Einzelarbeit statt, damit alle Lernenden nach dem Stundeneinstieg aktiviert bleiben und in die anschließende Paararbeit eigene Gedanken mitnehmen können. Durch die Paararbeit findet eine lernförderliche Kommunikation statt, die zum Formalisieren führt. Durch den problemorientierten Stundeneinstieg und das Lösen des Kreppband- und Sprühdosenproblems im zweiten Teil der Stunde findet eine automatische Binnendifferenzierung durch die mathematische Modellierung statt. Vorkenntnisse und Vorbereitung Die Schülerinnen und Schüler sollten die Flächeninhaltsformel eines Parallelogramms kennen, um diese Unterrichtseinheit zielgerecht bearbeiten zu können. Für die Vorbereitung muss das Arbeitsmaterial von der Lehrkraft ausgedruckt und ausgeschnitten werden. Fachbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler leiten selbstständig die Flächeninhaltsformel des Trapezes her. wenden die Flächeninhaltsformel im Modellierungskreislauf ab. bestimmten selbständig aus ihren mathematischen Ergebnissen eine reale Lösung für den Sachzusammenhang. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stellen ihre Überlegungen ihren Mitschülerinnen und Mitschülern nachvollziehbar vor. lernen durch Paar- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team.

  • Mathematik / Rechnen & Logik
  • Sekundarstufe I

Attrappenversuche

Kopiervorlage

In diesem Arbeitsmaterial erörtern die Schülerinnen und Schüler die Ergebnisse von Attrappenversuchen an Silbermöwen-Küken und sie gewinnen Einsichten über einen möglichen Versuchsablauf von Attrappenversuchen. Nebenbei vertiefen sie ihr Verständnis über Schlüsselreize. Im Rahmen des Themengebiets Verhaltensbiologie in der Q3 werden sowohl im Grund- als auch im Leistungskurs angeborene und erlernte Verhaltensweisen gelehrt. Exogene und endogene Faktoren beeinflussen die proximaten Ursachen angeborenen Verhaltens. Schlüsselreize stellen dabei einen großen exogenen Faktor dar. Sie sind Reizmuster, die bei Wahrnehmung mit einer Instinkthandlung beantwortet werden. Schlüsselreize sind oft auffällig, einfach und eindeutig. Sie können visuell, akustisch oder taktiler Art sein. Bei Attrappenversuchen werden künstliche Reize verwendet. Der Schlüsselreiz wird hierbei leicht oder stark verändert. Es kann dadurch ermittelt werden, welche Merkmale oder Einzelreize das angeborene Verhalten trotzdem noch hervorrufen kann. Schlüsselreize sowie das Prinzip der Attrappenversuche sind Gegenstand des Unterrichtsstoffs in der Q3. Das vorliegende Arbeitsblatt beschreibt verschiedene Attrappenversuche zu Silbermöwen. Jungtiere picken bei Hunger an den roten Punkt an der unteren Schnabelhälfte der Mutter. Dieses Verhalten kann unmittelbar nach der Geburt beobachtet werden. Scheinbar löst der rote Punkt als Schlüsselreiz ein bestimmtes Verhalten aus. Die Zusammenhänge zwischen Bettelverhalten und dem Schlüsselreiz wurden Mitte des letzten Jahrhunderts von Nobelpreisträger Nikolaas Tinbergen untersucht. Hierfür wurden verschiedene Schnabelattrappen verwendet, wobei die Form des Schnabels oder die Farbe des Flecks variiert wurden. Das Ergebnis lässt eindeutig darauf schließen, dass das Bettelverhalten angeboren ist. Eine Instinkthandlung also, hervorgerufen durch den Schlüsselreiz des roten Punktes. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können naturwissenschaftliche Untersuchungen planen, durchführen, auswerten und Ergebnisse interpretieren (E1). reflektieren den Prozess naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung und charakterisieren die Naturwissenschaften als wissenschaftliche Disziplin (E3). erschließen sich Informationen über naturwissenschaftliche Zusammenhänge (K1). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sortieren die Informationen in einer Abbildung nach Relevanz und Fragestellung. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bringen sich mit eigenen Ideen ein und diskutieren einen gemeinsamen Lösungsvorschlag.

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

Entstehung des Ruhepotenzials

Kopiervorlage

In diesem Arbeitsmaterial erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler selbstständig und schrittweise die Entstehung des Ruhepotenzials an der Zellmembran. Dafür stehen ihnen drei zeitlich aufeinanderfolgende Abbildungen zur Verfügung. Im Rahmen des Themengebiets Neurobiologie in der Q3 werden sowohl im Grund- als auch im Leistungskurs der Bau und die Funktion der Nervenzelle gelehrt. Hierfür ist es sehr wichtig, das Ruhepotenzial und das Aktionspotenzial zu verstehen. Denn eine Nervenzelle gibt die Reize über Aktionspotenziale weiter, die wiederum nur entstehen können, wenn das Ruhepotenzial natürlicherweise vorliegt. Das Ruhepotenzial ist ein Gleichgewichtspotenzial. Es entsteht dadurch, dass der elektrische Gradient (Ladungsunterschiede zwischen dem Innen- und Außenbereich der Zelle) dem chemischen Gradienten entlang der Zellmembran (Konzentrationsgefälle verschiedener Ionen) entgegenwirkt. Es ist die Grundlage für das Verständnis des Aktionspotenzials. Mit dem vorliegenden Arbeitsmaterial können die Schülerinnen und Schüler die unterschiedliche Ionenverteilung wahrnehmen. Sie beschreiben kleinschrittig, welche Ionen sich bewegen und warum sie dies tun. So können sie mit jedem Schritt eine Triebkraft zur Entstehung des Ruhepotenzials ausmachen und das Zusammenspiel dieser Kräfte als Gleichgewichtszustand beschreiben. Dies wird allerdings nicht allen Lernenden leichtfallen. Deshalb sollte in der zu diesem Arbeitsblatt zugehörigen Schulstunde binnendifferenziert gearbeitet werden. Während leistungsstärkeren Schülerinnen und Schülern die Abbildungen ausreichen könnten, benötigen andere weitere Hilfestellungen. Dies kann durch Paararbeit statt Einzelarbeit oder über Medien – wie beispielsweise das Schulbuch oder ein Lehrvideo – geschehen. Vorrausetzung zur Bearbeitung dieses Arbeitsmaterials ist das Wissen um die Semipermeabilität beziehungsweise Selektivpermeabilität der Membran und die Diffusion. Auch die einzelnen Ionen werden nicht näher erläutert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten naturwissenschaftliche Definitionen, Regeln, Gesetzmäßigkeiten und Theorien und wenden sie an (F2). erschließen sich Informationen über naturwissenschaftliche Zusammenhänge (K1). dokumentieren und präsentieren naturwissenschaftsbezogene Sachverhalte (K2). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übersetzen eine Bildabfolge in einen Text. können entsprechend ihrer Selbsteinschätzung weiterführende Medien als Hilfestellung benutzen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bringen sich mit eigenen Ideen ein und erörtern einen gemeinsamen Lösungsvorschlag (für den Fall einer Paararbeit).

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

Monosynaptischer Reflexbogen

Kopiervorlage

In diesem Arbeitsmaterial über den Reflexbogen erarbeiten die Schülerinnen und Schüler in Einzel- oder Paararbeit den Ablauf eines monosynaptischen Reflexbogens. Im Rahmen des Themengebiets Verhaltensbiologie in der Q3 wird sowohl im Grund- als auch im Leistungskurs angeborenes Verhalten gelehrt. Dabei sollen Reflexe und Erbkoordinationen schematisch behandelt werden. Dieses Arbeitsmaterial konzentriert sich auf Reflexe. Reflexe sind unwillkürliche, schnelle Reaktionen des Organismus, die neuronal vermittelt werden und immer gleich ablaufen. Ihnen zugrunde liegen einfache Reflexbögen oder komplexere Reflexkreise. Als Reaktion auf spezifische Reize spielen Sinnesorgane, Nerven und Muskeln zusammen und führen zu einer Reaktion. Mit dem vorliegenden Arbeitsblatt erarbeiten sich die Lernenden den Ablauf eines einfachen monosynaptischen Reflexbogens. Hierbei erfolgt die Verschaltung von afferenten und efferenten Neuronen auf spinaler Ebene über eine einzige Synapse im Vorderhorn des Rückenmarks. Es kommt zu einer muskulären Reaktion, beispielsweise das Vorschnellen des Beines beim Stolpern. Somit haben einige dieser angeborenen Rückenmarksreflexe eine Schutzfunktion. Sie sind nur indirekt über eine Reizkontrolle zu beeinflussen und es sind die am schnellsten ablaufenden Reflexe des Organismus. Beispiele für solche monosynaptischen Reflexe sind der Patellarsehnenreflex und der Lidschlussreflex. Der Reflexbogen als schematisches Modell gibt den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, die Wirkungsweise des vegetativen Nervensystems und auch die Aktivitäten des zentralen Nervensystems grundlegend zu verstehen und zu verinnerlichen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten naturwissenschaftliche Definitionen, Regeln, Gesetzmäßigkeiten und Theorien und wenden sie an (F2). erschließen sich Informationen über naturwissenschaftliche Zusammenhänge (K1). können naturwissenschaftsbezogene Sachverhalte dokumentieren und präsentieren (K2). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übersetzen eine Bildabfolge in einen Fließtext. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bringen sich mit eigenen Ideen ein und erörtern einen gemeinsamen Lösungsvorschlag (für den Fall einer Paararbeit).

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

Grundlagen der Raketenphysik

Unterrichtseinheit
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Grundlagen der Raketenphysik" wird die Fortbewegung von Raketen im Weltraum thematisiert. Diese Art der Fortbewegung ist deshalb besonders, weil im Gegensatz zu den uns auf der Erde bekannten Fortbewegungsmöglichkeiten wie etwa dem Gehen, Fahren oder auch Fliegen im Weltraum außerhalb der Lufthülle der Erde das Medium zum Abstoßen (Boden oder Luft) fehlt. Dass der Flug von Raketen trotzdem möglich ist, liegt an der Art des Antriebes von Raketen – der von der Rakete ausgestoßene verbrannte Treibstoff sorgt aufgrund des Rückstoßprinzips für die Vorwärtsbewegung der Rakete.Anhand eines einfachen Beispiels in Form eines Raketenwagens wird den Schülerinnen und Schülern das auf der Impulserhaltung basierende Rückstoßprinzip vorgestellt und Schritt für Schritt erläutert. Dabei reicht es zum Verstehen für die Lernenden zunächst völlig aus, den Ausstoß der "Treibstoffmasse" in kleinen Einzelportionen zu simulieren und die Ergebnisse für Berechnungen wie etwa die Geschwindigkeit des Raketenwagens mittels der Gesetze zur Impulserhaltung zu verwenden. Dieses sogenannte "Iterationsverfahren" macht es durch Verkleinerung entsprechender Parameter wie Masse oder Zeit möglich, Näherungslösungen zu finden, die der tatsächlichen Geschwindigkeit immer näherkommt. Für eine exakte Bestimmung der Geschwindigkeit benötigt man im weiteren Verlauf des Unterrichts dann die Gesetzmäßigkeiten der Differential- und Integralrechnung. Grundlagen der Raketenphysik: auf dem Weg in den Weltraum Die seit Jahren verstärkt zunehmenden Aktivitäten – auch von finanzstarken Privatunternehmen – zeigen deutlich, welche Rolle Raketen für den Transport einer Vielzahl von Satelliten in erdnahe Umlaufbahnen oder auch zur Erforschung weit entfernter Himmelsobjekte (Stichwort: Marsmission ) haben. Die dafür notwendige Technik und damit auch die dahinterstehende Physik ist zwar – im Detail betrachtet – äußerst kompliziert und aufwendig, kann aber im Rahmen der speziellen Möglichkeiten der Oberstufenphysik des Gymnasiums gut besprochen werden. Vorkenntnisse Vorkenntnisse von Lernenden können nur in der Weise vorausgesetzt werden, dass unter anderem die von jedem Jugendlichen benutzten Smartphones sehr von stationären Satelliten abhängen und mithilfe von Raketen in ihre Umlaufbahn gebracht werden müssen. Weitere Kenntnisse über Bau und Funktion von Raketen sollten eher die Ausnahme sein. Didaktische Analyse Bei der Behandlung dieses Themas kann man davon ausgehen, dass das Rückstoßprinzip, das bei Raketen, aber auch bei Flugzeugen in ähnlicher Weise den Vortrieb ermöglicht, von den meisten Lernenden, die Physik in der Oberstufe gewählt haben, problemlos verstanden werden kann. Methodische Analyse Die Annäherung an die exakten Vorgänge beim Antrieb von Raketen mithilfe des an Näherungslösungen angelegten Iterationsverfahrens stellt eine gute Möglichkeit dar, auf relativ einfache Art den Lernenden das Rückstoßprinzip nahezubringen. Damit können die Voraussetzungen für die besonders interessierten Schülerinnen und Schüler geschaffen werden, auch die deutlich schwierigeren Gesetzmäßigkeiten bei der mathematisch exakten Beschreibung zu verstehen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können die Abläufe bei Raketenflügen beschreiben und erläutern. kennen die physikalischen Gesetzmäßigkeiten, mit denen Raketenflüge möglich werden. wissen um die Bedeutung des Iterationsverfahrens für das grundlegende Verständnis für die näherungsweise Berechnung der Raketengeschwindigkeit. verwenden den Impulserhaltungssatz, um Bewegungszustände zu erklären sowie Bewegungsgrößen zu berechnen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Paar- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschüler auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Sichelzellanämie – die Ursachen einer Krankheit

Kopiervorlage

In diesem Arbeitsmaterial erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler in Paararbeit die genetische Ursache der Sichelzellanämie, indem sie die Auswirkungen einer Punktmutation in einem gegebenen DNA-Abschnitt auf die Aminosäuresequenz untersuchen. Diese Aufgabe ist als Übungsaufgabe zum Vertiefen und Anwenden des Wissens über die Proteinbiosynthese gedacht und kann zur Einführung in das Thema Mutationen genutzt werden. Die Sichelzellanämie wird im Zusammenhang mit dem Themenkomplex Vererbung behandelt. Dabei geht es nicht nur um die Cytogenetik und die klassischen Vererbungsregeln nach Mendel, sondern auch um die Grundlagen der Molekulargenetik. Hier lernen die Schülerinnen und Schüler den Aufbau der DNA sowie die universellen Prinzipien der Codierung genetischer Information kennen. Daran anschließend wird überblicksweise die Proteinbiosynthese besprochen. Auch Mutationen und Erbkrankheiten werden thematisiert. Die Sichelzellanämie ist eine in der afrikanischen Bevölkerung häufig auftretende Erbkrankheit, die ihre Ursachen in der Molekulargenetik hat: Auf dem Gen der β-Globin-Protein-Untereinheit des Hämoglobins auf Chromosom 11 liegt an sechster Position eine Punktmutation vor, sodass statt Glutaminsäure die Aminosäure Valin verwendet wird. Die Erythrozyten, die dieses veränderte Hämoglobin tragen, verformen sich bei Sauerstoffarmut zu der typischen Sichelform. Im tropischen Afrika sind bis zu 40 % der Bevölkerung davon betroffen. Die Krankheit kann homozygot (alle β-Ketten betroffen) oder auch heterozygot (nur ein Teil der β-Ketten betroffen) vorkommen. Entsprechend treten die Krankheitssymptome unterschiedlich stark auf. Das vorliegende Arbeitsmaterial hilft dabei, die komplexen Vorgänge der Proteinbiosynthese zu verinnerlichen und vereinfacht anzuwenden. Dafür werden die Vorgänge des Prozesses an dem konkreten Beispiel Sichelzellanämie wiederholt. Den Lernenden liegt ein kurzer DNA-Abschnitt von gesunden und erkrankten Personen vor, den sie schrittweise angeleitet in Aminosäuresequenzen übersetzen. Dabei erkennen sie den Austausch der Aminosäure als Ursache der Krankheit und lernen so Punktmutationen und ihre Folgen kennen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stellen biologische Sachverhalte (zum Beispiel Strukturen, Funktionen oder Zusammenhänge) dar oder überführen sie in eine sach-, adressaten- und situationsgerechte Darstellungsform im Hinblick auf die Zielgruppe. verwenden eine vereinfachte biologische Fachsprache, um Sachverhalte und biologische Zusammenhänge sachgerecht zu beschreiben, sie adressatengerecht weiterzugeben beziehungsweise den Basiskonzepten der Biologie zuzuordnen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bringen sich mit eigenen Ideen ein und diskutieren einen gemeinsamen Lösungsvorschlag. können entsprechend ihrer Selbsteinschätzung weiterführendes Material bearbeiten.

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

Numerische Chromosomenaberrationen

Unterrichtseinheit
14,99 €

Diese Unterrichtseinheit handelt von numerischen Chromosomenaberrationen, die anhand von vier Fallbeispielen behandelt werden. Die Unterrichtseinheit wird durch interaktive Übungen ergänzt. In dieser Unterrichtseinheit geht es um die unterschiedlichen Syndrome, die durch das Fehlen eines X-Chromosoms (Turner-Syndrom), das zusätzliche Vorhandensein eines X-Chromosoms (Klinefelter-Syndrom) oder das zusätzliche Vorhandensein des 18. beziehungsweise 21. Chromosoms (Edwards- oder Down-Syndrom) ausgelöst werden. Die Motivation der Lernenden erfolgt durch Abbildungen von vier teilweise hypothetisch betroffenen Menschen. Nachdem das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler zu den Syndromen, vor allem zum Down-Syndrom, erfragt wurde, bearbeiten sie in arbeitsteiliger Gruppenarbeit die Arbeitsblätter 1 bis 4 (pro Gruppe ein Arbeitsblatt). Jede Gruppe bekommt jeweils das Arbeitsblatt eines Syndroms. Auf den Arbeitsblättern 1 bis 4 analysieren die Lernenden das abgebildete Karyogramm des jeweiligen Syndroms und kreuzen dann nach Diskussion der vorgegebenen Antworten die richtigen Aussagen dazu an. Anschließend übertragen sie ihre Ergebnisse auf die richtige Spalte in der Tabelle auf einer Übersichtsseite. Danach wird pro Gruppe ein Sprecher/eine Sprecherin ausgesucht, der/die die Ergebnisse der Gruppe den anderen Gruppen präsentiert. Die vorgetragenen Ergebnisse werden von den Schülerinnen und Schülern während der Präsentationen in ihre Tabelle übernommen. Am Ende der Stunde erfolgt eine Zusammenfassung, bei der die Bilder der Betroffenen erneut gezeigt werden und es wird jeweils durch eine Schülerin oder einen Schüler mündlich zusammengefasst, welche Abweichungen vorliegen und wie sich diese auswirken. Außerdem werden die Regeln für das Erstellen des wissenschaftlichen Namens und des Karyotyps wiederholt. Ergänzend oder vertiefend zur Unterrichtseinheit gibt es interaktive Übungen. Damit können die Lernenden ihre Erkenntnisse weiter festigen und wiederholen. Gegenstand dieser Unterrichtseinheit ist das Fehlen beziehungsweise das dreifache Vorliegen verschiedener Chromosomen beim Menschen. Es bietet sich an, zu Beginn der Stunde das menschliche Karyogramm und die Anzahl und Anordnung der Chromosomen darin zu wiederholen, um das Vorwissen der Lernenden zu aktivieren. Hier sollte auch auf den Begriff "Karyotyp" eingegangen werden und auf die Aussagen, die hinter dem Karyotyp "46, XX" und "46, XY" stehen. Denkbar wäre auch eine Wiederholung des Vorwissens allein mit der Präsentation der beiden Karyotypen, indem die Lernenden erklären, welche Informationen hinter diesen kurzen Bezeichnungen stecken. Anschließend folgt als motivierender Einstieg die Abbildung der vier Betroffenen von den Arbeitsblättern mit der Frage, worunter sie leiden könnten. Dabei fällt den Schülerinnen und Schülern zumeist auf, dass zwei Betroffene ganz gesund aussehen, während man den anderen beiden ansehen kann, dass sie unter einer Krankheit leiden. Da einige Lernende in ihrem Bekanntenkreis Menschen mit Trisomie 21 haben könnten, fallen hier oft schon die Begriffe Down-Syndrom, Trisomie 21 oder Chromosomenfehler, ohne dass ihnen genau bekannt wäre, was die Ursache dafür ist. Dadurch erfolgt die Überleitung zur Erarbeitungsphase, in der die Jugendlichen in vier Gruppen eingeteilt werden. Jede Gruppe bekommt jeweils ein Syndrom zugeteilt. Die Lernenden analysieren in ihrer Gruppe gemeinsam das auf ihrem Arbeitsblatt dargestellte Karyogramm und kreuzen die richtigen Antworten an. Der Vorteil der Gruppenarbeit liegt hier darin, dass es für manche Schülerinnen und Schüler schwierig sein könnte, die richtigen Antworten zu finden. In der Gruppe hingegen gelangen die Lernenden durch Diskussionen und Erklären untereinander zuverlässig zu den richtigen Lösungen. Außerdem werden während der Gruppenarbeit die sozialen Kompetenzen der Lernenden geschult. Nachdem die Gruppen ihre Erkenntnisse auf die Tabelle auf der Übersichtsseite übertragen haben, wird pro Gruppe eine Sprecherin oder ein Sprecher auserkoren, die/der den anderen Lernenden die Ergebnisse präsentiert. Dadurch machen die Präsentierenden die Erfahrung, dass ihre Arbeit während der Gruppenarbeit sinnvoll ist und geschätzt wird. Zudem wird das Präsentieren geübt. Am besten ist hierfür zum Beispiel die Präsentation des Arbeitsblattes unter der Dokumentenkamera geeignet. Die Ergebnisse werden von den Schülerinnen und Schülern in ihre Tabellen übernommen. Am Ende der Stunde erfolgt eine Schlusszusammenfassung, indem die Abbildungen der Betroffenen erneut gezeigt werden und einzelne Schülerinnen und oder Schüler jeweils die Abweichungen der Chromosomen und die Auswirkungen wiederholen. Dies dient der Festigung des in dieser Stunde Erlernten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die chromosmalen Ursachen von Down-, Edwards-, Turner- und Klinfelter-Syndrom. lernen zwei Symptome je Syndrom kennen. erklären das Zustandekommen des wissenschaftlichen Namens und des Karyotyps der Syndrome. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler präsentieren ihre Ergebnisse adressatengerecht. üben in Gruppenarbeit den sozialen Umgang mit den Gruppenmitgliedern ein. üben während der Diskussion einen respektvollen Umgang mit den Mitmenschen ein.

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

Stationsarbeit zum Messen, Anreißen und Prüfen in der Metallbearbeitung

Kopiervorlage

Diese Unterrichtsmaterialien zum Thema Messen, Anreißen und Prüfen sind handlungsorientierte Übungen zur Anwendung von Grundfertigkeiten der Metallbearbeitung.Kenntnisse und Fertigkeiten zum Messen, Anreißen und Prüfen sind Grundkompetenzen, die in Bereichen des beruflichen und privaten Umfelds bei der Ausübung vieler Tätigkeiten benötigt werden. Leider werden diese Kompetenzen in der Schule zu wenig gefördert. In dieser Stationsarbeit werden der Umgang mit dem Messschieber, das Eintragen von Maßen in eine Technische Zeichnung, das Anwenden eines Maßstabes, das Übertragen von Maßen auf ein Stahlblech und das Prüfen von Werkstücken handlungsorientiert angewendet und damit eingeübt. Voraussetzung für die erfolgreiche Bearbeitung der Stationsaufgaben sind folgende Kenntnisse und Fertigkeiten: Umgang mit dem Messschieber Grundkenntnisse zum Technischen Zeichnen Bedeutung von Vergrößerungs- und Verkleinerungsmaßstäben kennen Umgang mit einfachen Mess- und Prüfmitteln (zum Beispiel Stahlmaßstab, Winkel) Ablauf der Stationsarbeit Ausgangspunkt für die Stationsarbeit ist die Lösung eines konkreten (fiktiven) Problems. Hängeschränke werden häufig mit Hilfe von Schrankaufhängern an der Wand befestigt. Die in Baumärkten angebotenen Schrankaufhänger sind im konkreten Problemfall zwar in der Form geeignet, aber leider etwas zu klein dimensioniert. Um größere, aber formgleiche Aufhänger zu fertigen, müssen die Aufgaben der drei Stationen bearbeitet werden. Die Ausgangssituation, Hängeschränke mit Schrankaufhängern zu befestigen, sollte zu Beginn mit den Schülerinnen und Schülern thematisiert und möglicherweise an einem Beispiel demonstriert werden. Die erste Station gibt es in der Variante Basis, wo bereits die Maßlinien in der Zeichnung eingetragen sind und in der Variante Profi, bei der die Maßlinien selbstständig in die Zeichnung eingezeichnet werden müssen. Die Eintragungen sollten denen des bereitgestellten Lösungsblattes entsprechen. Abweichungen von 1 mm sind tolerierbar. In der zweiten Station werden die eingetragenen Maße mithilfe des angegebenen Vergrößerungsmaßstabes 3:2 umgerechnet (Beispiel: Länge 65 mm • 3/2 = 98 mm). Anschließend werden die eingetragenen Maße auf ein Stahlblech übertragen. In der Metallbearbeitung werden die Maße mit Hilfe einer Reißnadel oder einem Reißzirkel in das Material eingeritzt. Mittelpunkte von Bohrungen werden mit einem Körnerpunkt markiert. Zur Orientierung werden die benötigten Werkzeuge in einer Tabelle vorgestellt. Die Lehrkraft stellt das Stahlblech (circa 120 x 80 mm) und die Werkzeuge bereit. In der dritten Station prüfen die Schülerinnen und Schüler in Paar-Arbeit ihre Werkstücke gegenseitig, tragen die aufgenommenen IST-Maße in die Tabelle ein, vergleichen mit dem SOLL-Maß und bestimmen die Abweichungen. Da es sich um eine fiktive Aufgabe handelt, bleibt es der Lehrkraft überlassen, ob die angerissenen Werkstücke am Ende auch gefertigt werden, oder ob man es beim Anreißen und Prüfen der Maße auf einem Stahlblech belässt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen Werkzeuge zum Messen, Anreißen und Prüfen und deren Anwendungen. lesen technische Skizzen und Zeichnungen. nutzen Werkzeuge zum Messen, Anreißen und Prüfen der Metallbearbeitung. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wählen Werkzeuge zum Messen, Prüfen und Anreißen sachgerecht aus. nutzen digitale Übungsprogramme zum Ablesen des Messschiebers. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten selbstständig oder arbeitsteilig. überprüfen ihre Ergebnisse in Paararbeit.

  • Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I

Geschichte des Universums: Erstellen von Zeitachsen

Kopiervorlage

In diesem Arbeitsmaterial von ESERO Germany setzen sich die Lernenden mit der Geschichte des Universums auseinander. Dies geschieht mittels der Erstellung von Zeitstrahlen. Die Weiten des Universums sind unendlich und teils unergründlich. Die Zahlen, mit denen bei der Erforschung des Universums gerechnet wird, sind oftmals so groß, dass sie unser Vorstellungsvermögen sprengen. Gerade für junge Lernende ist das hohe Alter des Universums möglicherweise nur schwer zu verstehen und in die richtige Perspektive zu rücken. Mit dieser kreativen und mathematischen Forschungsaufgabe können Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die Hauptereignisse der Geschichte des Universums gewinnen und sie auf den leicht verständlichen Zeitmaßstab eines Jahres übertragen. Das Arbeitsmaterial umfasst Hintergrundinformationen zu folgenden Thematiken: Eine kurze Geschichte des Universums Asteroiden Kometen Millionen, Milliarden und Zehnerpotenzen Darüber hinaus gibt es für die Lernenden einen Aufgabenblock mit Arbeitsblättern, welcher sich der Erstellung einer persönlichen Zeitachse sowie einer Zeitachse für das Universum widmet. Dazu gibt es Informationen zur Berechnung von Zeitmaßstäben sowie zu Schlüsselereignissen in der Geschichte des Universums. Eine Lehranleitung sowie Lösungen der Arbeitsblätter für die Lehrkraft sind ebenfalls im Material enthalten. Bei den Aufgaben in diesem Arbeitsmaterial arbeiten die Schülerinnen und Schüler gruppenweise, um Zeitachsen zu erstellen: zunächst eine für ihr eigenes Leben und dann eine für die Hauptereignisse in der Geschichte des Universums. Anschließend rechnen sie die Ereignisse in der Geschichte des Universums auf den Maßstab eines Jahres um, um ein besseres Gefühl für die Verhältnisse der zeitlichen Abläufe zu gewinnen. Ferner untersuchen die Lernenden die Ereignisse und erstellen Werkstücke als Begleitinformation, um sie schließlich vor der Klasse zu präsentieren. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, dass das Universum sehr alt ist. lernen, dass die Erde erst vor relativ kurzer Zeit entstand. lernen, dass die Menschen erst seit relativ kurzer Zeit auf der Erde leben. lernen die Erstellung einer Zeitachse von Ereignissen ab dem Beginn des Universums bis heute. lernen den Einfluss von Einschlägen auf die Entwicklung der Erde. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Gruppen an ihren Zeitachsen. präsentieren ihre Forschungsergebnisse im Plenum.

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

All.täglich: Erfindungen der Raumfahrt

Kopiervorlage

Dieses Arbeitsmaterial von ESERO Germany regt die Lernenden dazu an, sich auf alltagsbezogene Art und Weise mit Erfindungen aus der Raumfahrt auseinanderzusetzen. Dazu arbeiten sie in Gruppen und erstellen Präsentationen zu unterschiedlichen Themen.Die Erforschung des Weltraums und die Forschung unter Weltraumbedingungen liefert seit Jahrzehnten Wissen und Innovationen für die gesamte Menschheit. Viele dieser neuen Technologien haben allerdings nicht nur für die Raumfahrt einen Nutzen. So trägt die Weltraumforschung oft ganz gezielt, manchmal aber auch auf ungeahnte Weise, zu einer Verbesserung unserer Lebensweise bei. Einige Beispiele solcher Erfindungen hat das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt e.V. in einer Ausstellung zusammengetragen. Die "All.täglich INNOSpace Expo" präsentiert in sechs verschiedenen Kategorien 29 unterschiedliche Forschungen und Erfindungen, die unser Leben in Zukunft verändern könnten . Das Arbeitsmaterial enthält Informationstexte für Schülerinnen und Schüler zu den folgenden Themen, die als Grundlage für die Präsentationen dienen können: Brennstoffzellen ISS Solarenergie Wettervorhersage aus dem All Augenlasern Gleitsichtgläser Mit diesen Arbeitsblättern erhalten die Schülerinnen und Schüler die Chance, sechs unterschiedliche physikalische Erfindungen kennenzulernen, diese selbst aufzuarbeiten und anschließend zu präsentieren. So entsteht eine eigene kleine Weltraumausstellung im Klassenraum, mit der die Lernenden das Thema Weltraumforschung auf eine alltagsnahe und handlungsbezogene Art erfahren . Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entdecken eine physikalische Erfindung oder Innovation der Raumfahrt. arbeiten diese Erfindung binnendifferenziert aus und präsentieren ihre Arbeitsergebnisse anschaulich. erkunden weitere Erfindungen und Innovationen in individueller Geschwindigkeit. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erstellen Präsentationen zu ihren Arbeitsergebnissen gegebenenfalls mit PowerPoint. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten kooperativ in Gruppen. präsentieren ihre Ergebnisse im Plenum.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Giorgio Parisi und die Funktionsweise komplexer Systeme

Kopiervorlage

Dieses Arbeitsmaterial zum Thema "Giorgio Parisi und die Funktionsweise komplexer Systeme" schlägt anschaulich und praxisnah den Bogen von Parisis "Theorie komplexer Systeme" hin zu einfachen und aktuellen Beispielen. Dazu gehören die Auswirkungen von Schiffshavarien auf weltweite Lieferketten oder die Prognose des Verhaltens von Verbraucherinnen und Verbrauchern bei Benzinpreiserhöhungen.2021 wurde Giorgio Parisi mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Das Nobelkomitee würdigte seine Vorarbeiten zum Verständnis "Komplexer Systeme", die maßgeblich zur Entwicklung komplexer Klimamodelle und zu den heutigen Klimaprognosen beigetragen haben. Das Arbeitsmaterial führt die Schülerinnen und Schüler in vier methodisch variierenden Lernrunden von den Disziplinen des Nobelpreises zu einem ersten Verständnis von komplexen Systemen. Dieses Verständnis wird dann an zwei alltagsnahen Beispielen – in einem Ursache-Wirkungszusammenhang bei der Störung internationaler Lieferketten und in einem Reaktions-Modell für das Verhalten von Verbraucherinnen und Verbrauchern auf Preiserhöhungen bei relativ starren Nachfragefunktionen – vertieft. Passend zu diesem Arbeitsmaterial gibt es eine Unterrichtseinheit Ein Nobelpreis für das Klima im Themendossier Die Forschung der Nobelpreisträger im Unterricht . Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verstehen das Wesen komplexer Systeme und können es beispielhaft erklären. konstruieren soziale und wirtschaftliche Modelle. analysieren Wirkungszusammenhänge. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler analysieren und strukturieren themenrelevante Informationen aus Medienangeboten. planen und entwickeln Medienprodukte in vorgegebenen Formaten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verständigen sich auf Modelle der Realität und kommen im Team zu gemeinsamen Lösungen. können ihre Ergebnisse gemeinsam präsentieren und öffentlich vertreten.

  • Physik / Astronomie / Geographie / Jahreszeiten / Wirtschaft / Politik / WiSo / SoWi
  • Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Demokratie und politisches System der BRD: Klausur mit Lösungen und Bewertungsschema

Kopiervorlage

Dieses Klausurpaket zum Thema "Demokratie und politisches System in der BRD" enthält Aufgabenstellungen mit Bearbeitungshinweisen, eine Musterlösung sowie eine Punkteverteilung mit Benotungsvorgaben.Die Klausur bezieht sich auf folgende Fachinhalte: Verfassungsprinzipien der Bundesrepublik Deutschland Konzept der repräsentativen Demokratie am Beispiel der Bundesrepublik Deutschland Konzept der direkten Demokratie mit sachlicher Beurteilung von Vor- und Nachteilen Prinzip des Föderalismus in der Bundesrepublik Deutschland und die daraus folgenden Konsequenzen für die Gesetzgebung Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten vier Aufgaben mit unterschiedlichen Anforderungsstufen: Sie nennen zentrale Begriffe und erklären diese, erläutern komplexe Zusammenhänge und formulieren ein begründetes Sachurteil. Die Bearbeitungszeit beträgt maximal 45 Minuten. Aus dem Schwierigkeitsgrad und dem Umfang der Antwort ergibt sich die Höhe der erreichbaren Punktzahl bei den einzelnen Aufgaben. Insgesamt können 100 Punkte vergeben werden. Die Benotung erfolgt auf der Grundlage gängiger Bewertungsvorgaben. Fachkompetenz Zur Bearbeitung der Aufgaben kennen die Schülerinnen und Schüler die Verfassungsprinzipien der Bundesrepublik Deutschland und ihre jeweilige Bedeutung: Demokratie, Rechtsstaat, Bundesstaat und Sozialstaat. das Konzept und die Funktionsweise einer repräsentativen Demokratie. das Konzept der direkten Demokratie und die damit verbundenen Vor- und Nachteile. das Prinzip des Föderalismus, die Umsetzung im Staatsaufbau der Bundesrepublik Deutschland sowie die daraus folgenden Konsequenzen für die Gesetzgebung: ausschließliche Gesetzgebung des Bundes, ausschließliche Gesetzgebung der Länder und konkurrierende Gesetzgebung.

  • Politik / WiSo / SoWi / Geschichte / Früher & Heute
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Unterrichtsmaterial und News für den Fachbereich MINT: Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik

In diesem Fachbereich finden Lehrkräfte der Sekundarstufen I und II kostenlose und kostenpflichtige Arbeitsblätter, Unterrichtsmaterialien und interaktive Übungen mit Lösungsvorschlägen zum Download und für den direkten Einsatz im MINT-Unterricht oder in Vertretungsstunden. Ob für das Fach Chemie, Physik, Mathematik, Informatik, Astronomie, Biologie, Technik oder Geographie: Dieser Fachbereich bietet Lehrerinnen und Lehrern jede Menge Unterrichtsideen, Bildungsnachrichten sowie Tipps zu Apps und Tools für ihren Fach-Unterricht. 

Nutzen Sie unsere Suche mit ihren zahlreichen Filterfunktionen, um einfach und schnell lehrplanrelevante Arbeitsmaterialien für Ihren Unterricht zu finden.

ANZEIGE

Aktuelle News für den Fachbereich Naturwissenschaften