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
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Flächen, Winkel und Volumen – Mathematik im Alltag

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Mathematik der Klasse 9 vermittelt Schülerinnen und Schüler Grundlagenwissen über Flächen-, Winkel- und Volumenberechnung. Sie üben die Anwendung des Satzes des Pythagoras zur Berechnung von Längen und Flächen in rechtwinkligen Dreiecken. Zusätzlich werden der Dreisatz und das Umrechnen von Maßeinheiten geübt. Durch das Bearbeiten von Textaufgaben und das Erstellen von Skizzen üben die Lernenden, geometrische Probleme systematisch zu lösen. Diese Unterrichtseinheit kann in den Rahmenplan der Sekundarstufe I der neunten und zehnten Klasse eingeordnet werden. Thematisch orientiert er sich an der Bestimmung und Berechnung von Längen und Flächen. Hierfür wird zunächst der Satz des Pythagoras eingeführt. Mit Hilfe des Satzes lernen die Schülerinnen und Schüler in einfachen Aufgabenstellungen Streckenlängen über die vorherige Berechnung der Flächen innerhalb eines rechtwinkligen Dreiecks zu ermitteln. In weiterführenden Aufgabenstellungen lernen sie Textaufgaben zu bearbeiten. Hierfür entwerfen sie Skizzen, in denen die angesprochenen Sachprobleme so dargestellt sind, dass der mathematische Zusammenhang zu erkennen und zu bestimmen ist. Nachfolgend wird die Umkehrung des Satzes des Pythagoras genutzt, um rechte Winkel in Dreiecken nachzuweisen. Die Schülerinnen und Schüler lernen verschiedene geometrische Größen zu bestimmen und können diese auch in zusammengesetzten Figuren berechnen. Ein Teil der gestellten Aufgaben wird mit der Nutzung des Dreisatzes und der Verwendung von verschiedenen Maßeinheiten kombiniert. In allen Aufgabenstellungen sind Längeneinheiten zu finden, die zum Teil für die Berechnung der Ergebnisse zuvor umgewandelt werden müssen. Der Begriff Maßstab wird hier ebenfalls eingeführt und ein Zusammenhang zu dem Berechnen von Vergrößerungen und Verkleinerungen hergestellt. Anhand verschiedener Aufgabenstellungen aus dem Alltag wird der direkte Bezug zum Gerüstbau-Handwerk geschaffen. Die Aufgaben greifen typische Sachprobleme aus dem Berufsleben eines Gerüstbauers auf, wodurch das Interesse hinsichtlich des Handwerkberufs geweckt wird. Der Satz des Pythagoras besitzt eine hohe Relevanz im mathematischen Unterricht. Er bietet verschiedene Möglichkeiten alltägliche Sachprobleme zu lösen. Das Thema kann als Grundlage für die Trigonometrie des Rahmenplans der Sekundarstufe I verstanden werden. Für die Bearbeitung der Arbeitsblätter sollten die Schülerinnen und Schüler über Basiswissen zum Thema Umrechnen von Maßeinheiten sowie der Quadratwurzelrechnung besitzen. Sie sollten außerdem den Begriff eines rechten Winkels kennen und mit den Grundlagen der Geometrie vertraut sein. In der ersten Stunde wird zunächst die inhaltliche Aussage des Satzes des Pythagoras hergeleitet und daraufhin werden erste einfache Rechenaufgaben gelöst. Besonderes Augenmerk sollte dabei auf die signifikante Bedeutung des rechten Winkels gelegt werden. Wahlweise können die Schülerinnen und Schüler ein Puzzle für den Nachweis des Satzes in Einzelarbeit lösen, dessen Vorlage und Anleitung Sie hier finden. Die zweite Stunde dient der Vertiefung der Thematik. Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten hier komplexere Textaufgaben. In der darauffolgenden Stunde wird die Umkehrung des Satzes des Pythagoras besprochen, mit dessen Hilfe rechte Winkel nachgewiesen werden können. Die Schülerinnen und Schüler können sich die Bedeutung und Anwendung des Maßstabs in Stillarbeit selbst erarbeiten und entsprechende Aufgaben lösen. Zuvor sollte hierfür auf die Umrechnung von Maßeinheiten eingegangen werden. Abschließend werden Aufgaben zur Wiederholung des Dreisatzes behandelt. Hier sollte betont werden, dass die Anwendung im Alltag wiederkehrend ist. Für die Zielsetzung des Unterrichts bietet sich zunächst die Form des darbietenden Unterrichts an, da eine strukturierte Einführung in das Thema, das die Grundlage für die gesamte Einheit liefert, am besten geeignet ist. In dieser Unterrichtseinheit wird stets auf einen Lebensweltbezug der Schülerinnen und Schüler geachtet, indem diese mathematischen Phänomene in ihrer Umgebung erkannt werden und durch variierende Medien wie Bilder und Filme auch (audio-)visuell verarbeitet werden können. Im späteren Verlauf der Unterrichtseinheit kann die Umkehrung des Satzes in einem gelenkten Unterrichtsgespräch zusammen erarbeitet werden, sodass die Schülerinnen und Schüler nicht nur passiv zuhören, sondern auch aktiv den Unterricht mitgestalten und zur Lösung des Problems beitragen. Möglichkeiten der Differenzierung: Optional kann der Umfang der Hausaufgaben verringert oder ergänzt werden. Es besteht außerdem die Möglichkeit, aus verschiedenen Schwierigkeitsstufen zu wählen und einfache oder komplexere Aufgaben wegzulassen. Weiterführend zu dieser Unterrichtseinheit können die Strahlensätze thematisiert werden. Ergänzendes Arbeitsblatt Zur weiteren Vertiefung mit der Unterrichtseinheit steht das Arbeitsblatt " Flächenberechnung " zum Download bereit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beherrschen die Bezeichnungen am rechtwinkligen Dreieck sicher, können den Satz des Pythagoras formulieren und zur Berechnung von Streckenlängen anwenden. weisen rechte Winkel im Dreieck nach, entwerfen Skizzen zu Sachproblemen und berechnen Streckenlängen im Raum. nutzen Eigenschaften und Beziehungen geometrischer Objekte und können so geometrische Größen in zusammengesetzten Figuren berechnen, wodurch ihr räumliches Vorstellungsvermögen geschult wird. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stärken ihre Fähigkeit, den Computer für die Recherche zu nutzen. stärken ihre Fähigkeit, im Umgang mit Formelsammlungen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln und verbessern ihre Fähigkeit, Probleme zu lösen. entwickeln ihre Fähigkeit, Arbeitsergebnisse zu präsentieren und zu kommunizieren.

  • Mathematik
  • Sekundarstufe I

Struktur und Funktion von Haaren

Unterrichtseinheit

In der Unterrichtseinheit für das Fach Biologie in Klasse 5 beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Aufbau, den Aufgaben und der Vielfalt von Haaren. Sie erkunden, wie Haare bei Mensch und Tier Schutz, Wahrnehmung und Wärmehaushalt beeinflussen. In Gruppenarbeit vertiefen sie ihr Wissen und sammeln Daten und Fakten rund um das Thema Haare. Die Annäherung an das Thema "Wunderwelt Haare" erfolgt über die alltagsnahe Fragestellung "Warum haben Säugetiere eigentlich Haare?" . Diese Phase lässt den Schülerinnen und Schülern Raum für eigene Vermutungen und dient der Aktivierung von bereits vorhandenem Vorwissen. Die Lernenden sammeln Vermutungen und tauschen sich zum Thema aus. Anschließend überprüfen sie ihre Vermutungen mit Hilfe des Infotextes. In der ersten Erarbeitungsphase lernen sie den Aufbau des menschlichen Haares , dessen Bestandteile und Aufgaben anhand eines Infotextes mit zwei Abbildungen kennen, welche anschließend in einem Unterrichtsgespräch gesichert werden. In der zweiten Erarbeitungsphase erarbeiten die Schülerinnen und Schüler einen Teilaspekt zum Thema "Spannende Fakten aus der Wunderwelt der Haare" und werden zu Expertinnen und Experten für dieses Gebiet, welche ihr neu erworbenes Wissen in der anschließenden Gruppenphase (gemischte Gruppen) mit ihren Mitschülerinnen und -schülern teilen. Die kurzen Expertentexte gehen auf alltagsnahe Fragen ein und können somit das Interesse der Lernenden am Thema befördern. Die Ergebnisse dieser Phase werden in einem sichernden Unterrichtsgespräch nochmals gefestigt. Das Thema "Wunderwelt Haare" zeichnet sich durch einen hohen Bezug zur Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler aus. Viele jugendliche Lernende definieren sich über Frisuren und Haarfarben. Aus diesem Grund kann es für die Lernenden spannend sein, sich einmal genau mit dem Thema auseinanderzusetzen. Die Bearbeitung dieses Materials erfordert den sicheren Umgang mit Sachtexten. Die Schülerinnen und Schüler sollten in der Lage sein, wichtige Informationen selbstständig zu erkennen und zu markieren. Das Material kann zusätzlich differenziert werden, indem wichtige Fachbegriffe hervorgehoben oder aber weggelassen werden. fremdsprachliche Fachbegriffe durch deutsche ersetzt werden. der Umfang der Informationstexte reduziert wird. Musterantworten im Vorhinein gegeben werden. Fragestellungen offener oder stärker gelenkt formuliert werden. die Sozialformen variiert werden. Die alltagsnahe Fragestellung "Warum haben Säugetiere eigentlich Haare?" ermöglicht einen spannenden Einstieg in die Thematik. Diese Phase lässt den Schülerinnen und Schüler Raum für eigene Vermutungen und dient der Aktivierung von bereits vorhandenem Vorwissen. Die Think-Pair-Share-Methode motiviert dabei auch introvertierte Lernende zu einer aktiven Teilnahme am Unterricht. Der zweite Teil "Der Aufbau unserer Haare" arbeitet mit alltagsnahen Vergleichen, um die naturwissenschaftliche Thematik zu veranschaulichen. Der dritte Teil "Spannende Fakten aus der Wunderwelt der Haare" gibt den Schülerinnen und Schülern Anlass zu einer gezielten Auseinandersetzung mit einem spannenden Teilgebiet. Die Methode des "Gruppenpuzzles" zielt darauf ab, dass alle Lernenden die Verantwortung für ihr Teilgebiet und somit für das Gruppenergebnis übernehmen. Die Lehrkraft kann die Abbildung und die Tabelle des Arbeitsblattes "Der Aufbau unserer Haare" in digitaler Form oder in Form einer Folie für die Phase der Ergebnissicherung vorbereiten sowie sich Gedanken über die Einteilung der Gruppen machen. Hier können Lose sinnvoll sein, um heterogene Gruppen zu gewährleisten. Ergänzende Arbeitsblätter Zur weiteren Vertiefung mit der Unterrichtseinheit stehen die Arbeitsblätter " Haarsorten im Vergleich " und " Warum werden Haare grau? zum Download bereit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erklären die Funktion der Haarbestandteile selbstständig mit Hilfe eines Infotextes. können die Schichten eines Haares einer Abbildung zuordnen. können wichtige Informationen eines Sachtextes selbstständig beziehungsweise mit Hilfe von Fragestellungen entnehmen. können ihr neu erworbenes Wissen über ein Teilthema ihren Mitschülerinnen und Mitschülern verständlich erklären. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in heterogenen Gruppen zusammen. entwickeln in den Gruppen einen eigenständigen Ablauf. hören ihren Mitschülerinnen und Mitschülern zu und schreiben Informationen mit.

  • Biologie
  • Sekundarstufe I

Europäische Einigung: Klausur mit Lösungen und Bewertungsschema

Kopiervorlage

Dieses Klausurpaket zum Thema Europäische Einigung enthält Aufgabenstellungen mit Bearbeitungshinweisen, eine Musterlösung sowie eine Punkteverteilung mit Benotungsvorgaben.Die Klausur bezieht sich auf folgende Fachinhalte zum Thema "Europäische Einigung" im Fach Politik : Motive der europäischen Einigung und Visionen für Europa nach 1945 "Schuman-Plan" als Anstoß für die Umsetzung erster Einigungsschritte Einfluss des Kalten Krieges auf den Einigungsprozess EU als Staatenbund Wesen der europäischen Einigung als Prozess geografischer Erweiterung und institutioneller Vertiefung Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten fünf Aufgaben mit unterschiedlichen Anforderungsstufen: Sie nennen Schlüsselbegriffe, erklären und 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. Die Klausur umfasst fünf Aufgaben mit unterschiedlicher Komplexität zu historischen und politischen Aspekten des europäischen Einigungsprozesses nach dem Zweiten Weltkrieg. Zur Korrektur liegen eine Musterlösung, eine Punkteverteilung und ein Bewertungsschema vor. Fachkompetenz Zur Bearbeitung der Aufgaben kennen die Schülerinnen und Schüler zentrale Motive der europäischen Einigung. Churchills Idee von der Schaffung der "Vereinigten Staaten von Europa". den "Schuman-Plan" im historischen Kontext. den Einfluss des Kalten Krieges auf den europäischen Einigungsprozess. den Charakter der EU in der aktuellen Form als Staatenbund. die historischen Etappen beim europäischen Einigungsprozess im Hinblick auf die geografische Erweiterung sowie die institutionelle Vertiefung.

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

Regenwürmer erforschen – ein fächerübergreifendes Projekt

Unterrichtseinheit
14,99 €

In dieser fächerübergreifenden Unterrichtseinheit zum Thema "Regenwürmer" erforschen die Schülerinnen und Schüler die Lebensweise des Regenwurms und seine Eigenschaften. Hierfür wird das heimische Tier als Studienobjekt ins Klassenzimmer geholt. Was wissen wir über den Regenwurm in unserem Garten? Wie bewegt er sich? Können Regenwürmer sehen, hören, riechen? Nach einer ersten Begegnung mit dem Regenwurm im Rahmen eines Unterrichtsgangs in der freien Natur bauen die Schülerinnen und Schüler eigene Regenwurmbeobachtungskästen, die sie mit lebenden Regenwürmern besiedeln und einrichten. Hier können verschiedene Bodenarten variiert werden. In einer ergänzenden Recherche füllen sie einen Steckbrief über den Regenwurm aus. In Versuchen wird dann Körperbau, Bewegungsablauf und Besonderheiten der Sinneswahrnehmung des Regenwurms erforscht: Die Tiere werden gewogen, gemessen und ihre Bewegungen dokumentiert. Die Kinder führen dazu Versuchsprotokolle und ein Projekttagebuch. In Plenumsgesprächen können die Kinder ihre eigenen Forschungsfragen einbringen (Wie viel frisst der Regenwurm? Hat er Zähne? ...) und sich austauschen. Abschluss des Projekts bildet eine von den Schülerinnen und Schülern erstellte Ausstellung oder PowerPoint-Präsentation . Als Fächerübergreifendes Unterrichtsprojekt kann das Thema neben der Erarbeitung im Sachunterricht auch sprachlich im Fach Deutsch und bildlich im Fach Kunst veranschaulicht werden: Die Entdeckungen und Forschungsergebnisse können im Kunstunterricht nachgezeichnet, unterschiedlichen Techniken dafür eingeführt werden und eigene Bild- und Bastelideen (zum Beispiel Daumenkino zur Gestaltung eines Bewegungsablaufs) entstehen. Im Deutschunterricht können eigene kleine Geschichten oder Gedichte rund um den Regenwurm entstehen. Tiere aus dem Lebensumfeld der Schülerinnen und Schüler im Unterricht zu thematisieren und mit ihnen vertraut zu werden ist wesentliches Ziel des Sachunterrichts in der Grundschule. Im Vordergrund des Projekts steht daher die originale Begegnung mit dem Regenwurm, die genaue Beobachtung dieser Tierart und der Abbau von Berührungsängsten. Die besiedelte Beobachtungskästen im Klassenzimmer ermöglichen eine eingehende Langzeitbeobachtungen des Regenwurms. Darüber hinaus wird durch die tägliche Pflege der verantwortungsbewusste Umgang mit Lebewesen erlernt. Bei der langfristigen Beobachtung der Veränderungen in den Regenwurmkästen wird auch die Bedeutung des Regenwurms für die Humusbildung eindrucksvoll deutlich. Durch die weitgehend selbstständige Planung, Durchführung, Auswertung und Dokumentation der Experimente gewinnen die Kinder erste Einsichten in die Prinzipien wissenschaftlichen Arbeitens. Auch üben sie das selbstgesteuerte Lernen: In wiederkehrenden Plenumsgesprächen berichten und bewerten sie die Ergebnisse ihrer Untersuchungen und Beobachtungen und tauschen sich aus. So kann die Lehrkraft im Hintergrunrd bleiben, bei Bedarf eingreifen und helfen, die Materialien zu sammeln und zu systematisieren. Die Auseinandersetzung mit dem Regenwurm kann medial vielfältig geschehen: So können zum Beispiel Tierbestimmungsbücher eingesetzt oder die Arbeitsweise mit dem Smartphone geübt werden. Auch können die Kinder mit einem Textverarbeitsungsprogramm arbeiten, ein Malprogramm sachgerecht nutzen lernen oder mit einer Software kleine Animationen (beispielsweise zur Fortbewegung des Regenwurms) erstellen. Bei der Zusammenstellung der Ergebnisse für eine Ausstellung in digitaler Form nutzen die Kinder den Computer, Das Tablet oder Smartphone als sinnvolle Medien, um Texte, Bilder, Plakate, Animationen er Videos adressaten- und sachgerecht zu gestalten. Sachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erwerben Sachwissen über Eigenschaften, Lebensweise und Bedeutung des Regenwurms. erhalten erste Einsichten in die Prinzipien wissenschaftlichen Forschens und Arbeitens. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen Internetrecherchen zum Thema Regenwurm durch und lernen Informationen kritisch zu hinterfragen. gestalten eine Präsentation. Sozialkompetenz Schülerinnen und Schüler üben den behutsamen und verantwortungsvollen Umgang mit Lebewesen. arbeiten selbstständig. arbeiten kooperativ.

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

Multiplikation und Division von Brüchen

Unterrichtseinheit / Interaktives
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die Multiplikation und Division von Brüchen mit ganzen Zahlen sowie mit Brüchen. Arbeitsblätter, interaktive Excel-Sheets und interaktive Übungen festigen das Erlernte. In dieser Unterrichtseinheit wird die Idee der Multiplikation und Division von Brüchen erarbeitet. Dazu werden zuerst die beiden Rechenverfahren von Brüchen mit ganzen Zahlen vorgestellt. Bildlich werden die Bedeutungen beider Rechenoperationen eingeführt, so dass ein sauberes Verständnis aufgebaut wird, warum bestimmte Schritte zum Bearbeiten verwendet werden können. Darauf aufbauend werden die Verfahren zur Multiplikation und Division von Bruch mit Bruch erarbeitet. Das Material kann zur Einführung in die Thematik "Multiplikation und Division von Brüchen" verwendet werden, aber auch zur Wiederholung und Vertiefung. Auf dem ersten Arbeitsblatt wird den Lernenden bildlich vorgestellt, wie Brüche einfach mit einer ganzen Zahl multipliziert oder durch eine ganze Zahl dividiert werden können. Die Lernenden erhalten nach der Erarbeitung dazu ein interaktives Excel-Sheet um Multiplikation mit ganzer Zahl und Division durch eine ganze Zahl zu üben und das Wissen zu festigen. Darauf aufbauend gibt es verschiedene interaktive Übungen, die von den Lernenden zum Thema bearbeitet werden können. Eine Teilaufgabe stellt besonders große Ansprüche an die Lernenden: Sowohl die gelernten Verfahren anzuwenden, als auch Dinge zu memorieren werden gefordert. Auf dem zweiten Arbeitsblatt werden dann die Verfahren zur Multiplikation und Division mit und durch Brüche vorgestellt und erarbeitet. Auch daran schließen sich verschiedene interaktive Übungen an. Die Übungen unterteilen sich jeweils in zwei Kategorien: Zu jedem Blatt gibt es ein interaktives Excel-Sheet, in dem die Lernenden den Schwierigkeitsgrad eigenständig einstellen können. Außerdem gibt es weitere interaktive Übungen mit jeweils drei unterschiedlichen Versionen: eine leichtere Version und zwei mit steigerndem Schwierigkeitsgrad. Eine Einführung in die Bruchrechnung sowie das Addieren und das Subtrahieren von Brüchen bieten sich im Vorfeld dieser Unterrichtseinheit an. Auch das Kürzen und Erweitern von Brüchen sollten die Schülerinnen und Schüler sicher beherrschen, um diese sicher multiplizieren und dividieren zu können. Vorkenntnisse Voraussetzung ist ein sicherer Umgang mit dem Erweitern und Kürzen von Brüchen sowie die Kenntnis von Addition und Subtraktion von Brüchen. Didaktische Analyse Eine Sicherheit bei der Multiplikation und Division von Brüchen ist enorm wichtig. Die Art der interaktiven Übungen zu den Materialien soll es den Lernenden ermöglichen, vielfältig, differenziert und umfangreich zu üben. So kann eine Sicherheit durch die vielfältigen Aufgaben erarbeitet werden. Methodische Analyse Die Übungen am PC sind vielfältig, sodass die Lernenden beim Arbeiten immer neue Probleme bewältigen können. Vor allem in den aktiven Excel-Sheets erhalten die Lernenden immer neue Aufgaben und durch die Möglichkeit, einen individuellen Schwierigkeitsgrad zu wählen, können sich die Schülerinnen und Schüler ständig neu fordern. So können sich die Lernenden mit wechselnden Aufgaben und Schwierigkeitsgraden selbst Fortschritte und Sicherheit erarbeiten – verstärkt wird diese Möglichkeit durch individuelle Rückmeldungen, wie gut die einzelnen Aufgaben gelöst wurden. Eine besonders anspruchsvolle interaktive Übung rundet den Aufgabenkomplex ab. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen einen Bruch mit einer ganzen Zahl zu multiplizieren. lernen einen Bruch durch eine ganze Zahl zu dividieren. erarbeiten sich das Verfahren zur Multiplikation von Brüchen. erarbeiten sich das Verfahren zur Division von Brüchen. üben das Erlernte selbstständig. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler üben den Umgang mit einer Tabellenkalkulation und erarbeiten sich Sicherheit. erweitern ihre Kenntnisse im Bezug auf Tabellenkalkulationen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler schätzen sich immer wieder selbst ein. arbeiten anhand von individuellen Rückmeldungen an Verbesserungen. geben Hilfeleistungen und fragen nach individuellen Hilfen von anderen.

  • Mathematik / Rechnen & Logik
  • Sekundarstufe I

Den Süchten keine Macht! – eine Podiumsdiskussion

Unterrichtseinheit
14,99 €

In der Unterrichtseinheit nähern sich die Schülerinnen und Schüler dem Thema "Sucht", ihrer Entstehung, Abhängigkeitspotential und Prävention unter aktuellen Gesichtspunkten und aus unterschiedlichen Perspektiven. Im Mittelpunkt steht eine Recherche zu einem Expertinnen- und Expertenthema sowie eine Podiumsdiskussion. Was ist eine Sucht und wie entsteht sie? Was geschieht dabei im Körper? Kann jede und jeder süchtig werden? – Im Mittelpunkt der Unterrichtseinheit stehen die Möglichkeiten der Suchtprävention , um den "Süchten keine Macht" zu geben. Dafür lernen die Schülerinnen und Schüler die von Suchtmitteln ausgehenden Gefahren, deren Auswirkungen auf das Nervensystem und die damit verbundenen sozialen, psychischen und physischen Folgen des Missbrauchs kennen. Die Unterrichtseinheit unterscheidet zwischen verschiedenen Suchtformen: Neben stoffgebundener Abhängigkeit von Alkohol, Nikotin oder Drogen allgemein werden auch stoffungebundene Abhängigkeiten wie Wettsucht , Spielsucht oder Mediensucht zum Thema gemacht. Nach einem Einstieg in das Thema Sucht werden Inhalte, Ablauf und Organisation einer Podiumsdiskussion besprochen. Die Schülerinnen und Schüler eignen sich "Expertinnen- und Expertenwissen" an, das sie in einem Rollenspiel (Podiumsdiskussion) vortragen. Dafür wird eine entsprechende Aufgabenverteilung in Form von Rollen vorgenommen (Moderatorinnen und Moderatoren, Suchtexpertinnen und -experten, Psychologinnen und Psychologen, betroffene Eltern und Jugendliche, ...). Die Ergebnisse einer fragengeleiteten Recherche sowie die Reflexion des eigenen Verhaltens und Erfahrungen anderer bilden die Grundlage für die abschließende, multiperspektivische Betrachtung. Die Unterrichtseinheit eignet sich sehr gut für einen fächerübergreifenden Unterricht : Während die Inhalte für die Diskussion in Biologie erarbeitet werden können, kann im Fach Deutsch Ablauf und Organisation einer Podiumsdiskussion zum Thema werden, sodass jede Fachkraft im Rahmen des Themas fachspezifische Lehrplanziele umsetzen kann und eine gemeinsame Arbeit an überfachlichen Zielen möglich wird. Das Konzept des Projektes zeichnet sich durch veränderte Lernenden- und Lehrendenrollen aus und ist auf andere Themen übertragbar. Es kann zwar auch mit konventionellen Medien umgesetzt werden, Intra- oder Internetplattformen fördern jedoch die effiziente Teamarbeit. Die ständige Verfügbarkeit der Aufgabenstellungen und Informationsquellen bietet gerade für fächerverbindendes Arbeiten einen großen Vorteil. Die Besprechung der Arbeitsaufgaben, der Organisation und der Umsetzung des Projektes können (entsprechend dem Stundenplan) in beiden Fächern fortlaufend erfolgen. Zeitplan und Diskussionstermin werden gemeinsam abgestimmt und bei Bedarf angepasst. Die Schülerinnen und Schüler sind fast immer selbstständig aktiv und sollten auch zur Weiterarbeit außerhalb der Unterrichtszeit anregt werden. Die Fachlehrkräfte koordinieren, beraten und steuern den Arbeitsprozess. In der von den Moderatorinnen und Moderatoren angeleiteten Diskussion sind sie nur Beobachtende und Bewertende. Im Rahmen der Podiumsdiskussion kommen nicht nur die Expertinnen und Experten auf der Bühne zu Wort, sondern auch Personen aus dem Publikum – alle Schülerinnen und Schüler haben eine Rolle. Bei größeren Klassen empfiehlt es sich daher, die Sprechzeiten zu begrenzen. Auf die Nutzung des Internets für die Recherchen sollte nicht verzichtet werden, da so aktuelle Informationen und Statistiken in den Unterricht mit einbezogen werden können. Diverse Medienpakete zum Thema Sucht und Drogen bieten die Krankenkasse an, zum Beispiel die AOK , oder auch die Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung. Videos sind auch über die Kreis- und Landesmedienstellen erhältlich. Literaturtipps Pressler, Mirjam: Bitterschokolade. (Verlagsgruppe Beltz) Tomsche, Vera: Meine hungernde Seele. (Lübbe Verlag) Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen Einflüsse von Drogen auf das Nervensystem und deren Gefahren kennen. wissen, wie stoffgebundene und stoffungebundene Süchte entstehen und erarbeiten Möglichkeiten der Prävention. betrachten die Komplexität der Ursachen für eine Drogenabhängigkeit aus unterschiedlichen Positionen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler organisieren das Lernen selbst. erschließen Quellen aus dem Internet und der Literatur, strukturieren und dokumentieren Informationen. erarbeiten einen Diskussionsbeitrag. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler organisieren und führen eine Podiumsdiskussion. lernen Gesprächs- und Diskussionsmuster kennen. reflektieren ihr Verhalten und respektieren die Haltung anderer.

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt / Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0 – Online-Fortbildung für Lehrkräfte

Fachartikel

In diesem Beitrag erhalten Sie einen Überblick über die Inhalte und Themen der Online-Fortbildungsreihe "Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0", die sich an Lehrkräfte richtet, die technische Projekte von der handwerklichen bis hin zur rechnergestützten Fertigung mittels CAD und 3D-Druck gestalten wollen. Das Material wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt. Was erwartet Lehrkräfte in der Fortbildungsreihe und was sind die Inhalte? Diese Reihe wurde im Rahmen der Online-Fortbildung für Lehrkräfte der Junior-Ingenieur-Akademie erarbeitet. Es werden unterschiedliche Aspekte der Produktentwicklung, Fertigungsvorbereitung und Durchführung in der Schule thematisiert. Dabei geht es einerseits um die Anwendung technikspezifischer Unterrichtsverfahren (Konstruktionsaufgabe, Fertigungsaufgabe, technisches Experiment, ...) als auch um die Anwendung verschiedener Etappen der Automatisierung (Einzelfertigung, Mehrfachfertigung, automatisierte Fertigung). Dazu stehen insgesamt vier Fortbildungsmodule inklusive begleitender Materialien zur Verfügung. Durch die begleitende Herstellung eines einfachen Gegenstandes (Tic-Tac-Toe-Spiel) im Rahmen der Fortbildung werden die thematisierten Aspekte bei der eigenen praktischen Arbeit angewendet und somit erlebbar. Dadurch wird deutlich, vor welchen Herausforderungen Lernende und Lehrkräfte stehen. An dieser Stelle erhalten Lehrkräfte alle Materialien der Fortbildungsreihe, um sich eigenständig mit dem Thema zu beschäftigen. Was sind die Themen der einzelnen Module? Die Fertigungsaufgabe – handwerkliche Fertigung : In diesem Modul werden die Ziele der schulischen Fertigung thematisiert. Weitere Themen, die in diesem Modul besprochen werden sind Fertigungsvorbereitung , technische Zeichnungen , Messen-Anreißen-Prüfen , Instruktionen versus technische Experimente und schließlich die Bewertung . Die Mehrfachfertigung – Industrielle Fertigung : In diesem Modul geht es um die Mehrfachfertigung des in Modul 1 entwickelten Tic-Tac-Toe-Spiels. Wichtige Begriffe und Themen, die in diesem Modul außerdem behandelt werden, sind Fertigungsarten , inhaltliche Kontexte im Fächerverbund , Kosten- und Bedarfsanalyse , Planung von Arbeitsschritten , Vorrichtungen und Schablonen sowie Vor- und Nachteile der Automatisierung . Konstruieren mit CAD-Software – Digitale Fertigung : Das dritte Modul beschäftigt sich vor allem mit dem Konstruieren mittels CAD-Software und außerdem damit, wie digitale Medien in der Fertigung eingesetzt werden. Zudem erhalten Lehrkräfte Hinweise für didaktische Einsatzmöglichkeiten einer CAD-Software und eine Einführung in die browserbasierte CAD-Software TinkerCAD. Sie erlernen Basics im Umgang mit TinkerCAD und lernen praktische Übungen für die Schule kennen. Rechnergesteuerte Fertigung – Industrie 4.0 : Zentrales Thema diese Moduls sind digitalgestützte Fertigungssysteme. Außerdem erhalten die Lehrkräfte eine kleine Einführung in den 3D-Druck sowie Beispiele für Auswahlkriterien eines passenden 3D-Druckers für ihre Projekte. Dabei lernen sie die Grundlagen im Umgang mit 3D-Druckern, bekommen Informationen zur passenden Slicer-Software und erlernen Basics im Umgang mit Slicer-Software. Außerdem werden virtuelle 3D-Modelle aus dem Internet thematisiert. An wen richtet sich die Fortbildungsreihe? Die Fortbildungsreihe mit ihren vier Modulen richtet sich an alle Lehrkräfte, die technische Bildung in unterschiedlichen Kontexten vermitteln – beispielsweise im Rahmen der Junior-Ingenieur-Akademie , im Technikunterricht oder in fachübergreifenden Projekten und AGs – und hierbei mit ihren Schülerinnen und Schülern Werkstücke konstruieren und fertigen. Welche Materialien erhalten Lehrkräfte und wie läuft die Fortbildung ab? Zu jedem Modul können sich die Lehrkräfte ein Video anschauen. Dabei handelt es sich um eine besprochene Präsentation, die alles anschaulich an Beispielen erklärt und zum Download bereitsteht. Das Video gibt zudem Hinweise und Anregungen zur methodischen Gestaltung eigener technischer Projekte. Neben der Präsentation stehen sämtliche – direkt im Unterricht einsetzbare – Materialien zum Download zur Verfügung. Alle Module beinhalten zudem einen gebündelten ZIP-Ordner, in dem alle Dokumente im anpassbaren Word-Format vorliegen, sodass Lehrkräfte die Materialien individuell auf die Bedürfnisse ihrer Lerngruppe anpassen können. Die einzelnen Module bauen inhaltlich und didaktisch aufeinander auf, weshalb eine Bearbeitung durch die Lehrkraft in der festgelegten Reihenfolge zu empfehlen ist. Einzelne Materialien können jedoch auch ungeachtet der Fortbildung direkt im Unterricht eingesetzt werden. Welche weiteren Themen gibt es noch? Einige Themen der technischen Bildung werden begleitend thematisiert, beispielsweise die technikspezifischen Unterrichtsverfahren (Konstruktion, technisches Experiment, Lehrgang). Darüber hinaus erhalten Lehrkräfte Vorlagen und Empfehlungen zur Leistungsbewertung der Projekte und Modelle.

  • Technik / Sache & Technik

Vom Schaltplan zur Platine – Schaltpläne lesen und Platinen bestücken

Fachartikel

Dieser Fachartikel gibt praktische Hinweise und Tipps für den Unterricht, damit Schülerinnen und Schüler einfacher Schaltpläne lesen und Platinen oder Steckboards bestücken können. Die Hinweise beziehen sich gleichermaßen auf Streifenrasterplatinen und auf Steckboards. Außerdem erhalten Sie zwei Übungsaufgaben, die direkt im Unterricht eingesetzt werden können. Der Artikel wird im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" in gekürzter Form veröffentlicht.

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

Das menschliche Auge – Bau und Funktion sowie Fehlerquellen und Korrekturhilfen

Unterrichtseinheit
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler den Vorgang des Sehens. Dabei erfahren sie, wie das Licht durch das Auge einfällt und durch die darin enthaltene Linse gebrochen und auf die Netzhaut projiziert wird. Dabei lassen sich komplizierte Vorgänge im Auge auf relativ einfach zu verstehende optische Abläufe reduzieren.Das für die meisten Menschen völlig selbstverständliche Sehen von fernen und nahen Gegenständen sowie die Anpassung an starke Lichtschwankungen von Helligkeit zu Dämmerung und Dunkelheit ist aufgebaut auf einem komplizierten Ineinandergreifen verschiedener Bestandteile des menschlichen Auges wie Hornhaut, Iris, Linse, Netzhaut und Sehnerv. Bei einem gesunden Auge nehmen wir davon mehr oder weniger nichts wahr. Erst bei Auftreten von – allerdings häufigen – Beschwerden wie etwa Kurz- und Weitsichtigkeit und der daraus resultierenden Korrektur durch Brillen oder Kontaktlinsen wird man sich dessen bewusst und beginnt zu verstehen, zu welchen funktionierenden Mechanismen das gesunde menschliche Auge fähig ist. Die Lernenden erarbeiten sich mithilfe eines Grundlagentextes und eines Arbeitsblatts mit Übungsaufgaben die Vorgänge, die beim Sehen ablaufen. Außerdem haben sie im Sinne des handlungs- und produktionsorientierten Unterrichts die Möglichkeit, ihre Lösungen selbstständig zu kontrollieren. Das menschliche Auge – Bau und Funktion sowie Fehlerquellen und Korrekturhilfen Das Auge als Organ für das Sehen nimmt aufgrund seiner Komplexität und Anpassungsfähigkeit eine ganz besondere Stellung im menschlichen Organismus ein. Zudem kann bei vergleichsweise leichten Fehlstellungen wie Kurz- oder Weitsichtigkeit durch entsprechende Hilfsmittel wie Brillen oder Kontaktlinsen das normale Sehen weiter sehr gut ermöglicht werden. Vorkenntnisse Vorkenntnisse von Lernenden sind natürlich vorhanden, weil schlechteres Sehen auch bei Kindern keine Seltenheit ist. Das Tragen von Sehhilfen ist in allen Alterskategorien normal und damit für alle stets sichtbar. Didaktische Analyse Bei der Besprechung von Bau- und Funktionsweise des menschlichen Auges sollte neben den rein optischen Vorgängen beim gesunden und voll funktionierenden Auge auch darauf hingewiesen werden, dass es neben den einfach zu korrigierenden Sehfehlern auch zu schwerwiegenden Erkrankungen – vor allem bei zunehmendem Alter – kommen kann. Methodische Analyse Bei der optischen Beschreibung und Erklärung des Sehvorganges beim menschlichen Auge darf nicht übersehen werden, dass es sich bei der vergleichsweise einfachen Herleitung der Bildentstehung zwar um einen real auch im Auge ablaufenden Vorgang handelt, der allerdings hinsichtlich der im Detail ablaufenden Prozesse bei der Scharfstellung im Nah- und Fernbereich sowie bei der Anpassung an unterschiedliche Helligkeit äußerst kompliziert ist. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen um die Abläufe beim Sehen von der Linse zur Netzhaut und weiter zum Gehirn. kennen die verschiedenen Möglichkeiten für Fehlstellungen und den Korrekturmöglichkeiten. können die Komplexität des menschlichen Sehens und der daran beteiligten Bestandteile des Auges beschreiben und erklären. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet. können die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin überprüfen und einordnen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team. setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschüler auseinandersetzen und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen. erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern, Freundinnen und Freunden sowie anderen wertfrei diskutieren zu können.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I

Elektromobilität – Zukunft schreibt man mit E

Unterrichtseinheit

Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik vermittelt den Schülerinnen und Schülern grundlegende Kenntnisse über Elektromobilität – ihre Vorteile sowie zukünftige Herausforderungen. Aufbauend auf der historischen Entwicklung lernen sie verschiedene Antriebs- und Ladetechnologien kennen, entwickeln Ideen für eine elektromobile Gesellschaft und prüfen, inwieweit Elektroautos unter Berücksichtigung staatlicher Förderungen und aktueller technischer Entwicklungen für sie selbst infrage kommen. Ausgehend von der historischen Entwicklung von Fahrzeugen ohne Verbrennungsmotor lernen die Schülerinnen und Schüler unter anderem verschiedene Antriebs- und Ladetechnologien von Elektrofahrzeugen sowie ihre Vor- und Nachteile kennen. Dabei befassen sie sich auch mit der Energiegewinnung von Elektrofahrzeugen. So erarbeiten sie sich die Funktionsweise von Lithium-Ionen-Akkus für Elektroautos sowie Brennstoffzellen für Wasserstoffautos und setzen sich mit den Vor- und Nachteilen der verschiedenen Konzepte auseinander. Anhand von textlichen und grafischen Informationen zu staatlichen Unterstützungsmaßnahmen sowie dem aktuellen Entwicklungsstand reflektieren sie anschließend das Zukunftspotenzial von Elektrofahrzeugen für die Gesellschaft und den eigenen Alltag. Die Unterrichtseinheit "Elektromobilität – Zukunft schreibt man mit E" ist Teil des Dossiers "An den Schaltstellen der Zukunft". Sie bietet neben dem detaillierten Unterrichtsablauf und dem methodisch-didaktischen Kommentar auch die Unterrichtsmaterialien zum Download. Diese bestehen aus Informations- und Arbeitsblättern, Videoclips, einem interaktiven Quiz sowie aus Link- und Literaturempfehlungen . Sie können direkt in der Unterrichtseinheit "Elektromobilität - Zukunft schreibt man mit E" heruntergeladen werden.

  • Physik
  • Sekundarstufe II

Einführung: von der "MI" zur "KI"

Unterrichtseinheit
14,99 €

In dieser Unterrichtseinheit zu menschlicher Intelligenz (MI) und künstlicher Intelligenz (KI) erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler ein Grundverständnis der Künstlichen Intelligenz und nähern sich dem Prinzip von "Deeper Learning" in praxisnahen Fallstudien und Aufgaben. Die Digitalisierung unseres Lebens, unserer Gesellschaft und unserer Wirtschaft wird neben Nachhaltigkeit das Megathema der nächsten Jahrzehnte sein. Kernelement und Quantensprung der zukünftigen Digitalisierung wird die Künstliche Intelligenz (abgekürzt "KI") sein. Sie wird für uns aber nur dann beherrschbar bleiben, wenn wir sie verstehen. Die Unterrichtseinheit ermöglicht den Schülerinnen und Schülern daher, ein Grundverständnis von "KI" und eine Werthaltung und Meinung dazu zu entwickeln. Dies erfolgt in insgesamt sieben handlungsorientierten Lernrunden, in den die Schülerinnen und Schüler ihre Herausforderungen selbstständig und arbeitsteilig bewältigen müssen. Die Unterrichtseinheit kann komplett im Distanzunterricht durchgeführt werden. Handreichungen dazu finden sich auf jedem Arbeitsblatt. Die Schülerinnen und Schüler werden in mehreren Lernrunden mit der Thematik konfrontiert. Da es bereits hervorragende Erklärfilme im Netz gibt, erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler ein erstes Verständnis von KI arbeitsteilig mittels Filmanalyse , Internet-Recherchen und Pitch-Präsentationen . Die einfache Simulation der Arbeitsweise von KI erfolgt im Rahmen von zwei Fallstudien und einer abschließenden Challenge. Zur Meinungsbildung der Schülerinnen Schüler werden Chancen und Risiken von KI und die Frage der tatsächlichen Intelligenz von KI thematisiert. Dies erfolgt methodisch mit der Anhörung einer Expertenkommissionen , einer Podiumsdiskussion und einer Online-Abstimmung . Hintergrundinformationen zu KI (im Unterricht): Finden Sie hier alle ausführlichen und spannende Hintergrundinformationen zu Künstlicher Intelligenz (KI), KI im Unterricht sowie methodisch-didaktische Überlegungen zu dieser Unterrichtseinheit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich ein Grundverständnis von Künstlicher Intelligenz und Deep Learning und präsentieren dieses. entwickeln, erproben und reflektieren Recherchestrategien und Rechenmodelle für die Suche nach gesellschatlichen und ökonomischen Problemlösungen und spiegeln diese mit ihrem Wissen über Künstliche Intelligenz. erarbeiten sich eigene Meinungen zu den Risiken und Chancen der KI und vertreten diese in unterschiedlichen kommunikativen Formaten. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren, analysieren und bewerten Informationen im Internet. kooperieren online in Videokonferenzen und gemeinsamen Netzlaufwerken. präsentieren ihre Ergebnisse und Erfahrungen in digitaler Form. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren, entwickeln, produzieren, entscheiden und präsentieren im Team. bringen ihre persönliche Meinung in die Gruppe ein und tragen Meinungsverschiedenheiten im Team aus, um zu kreativen Lösungen zu kommen. vertreten Werthaltungen und Meinungen in der Öffentlichkeit. Das Thema "Von der 'MI' zur 'KI'" im Unterricht Die rasant fortschreitende Digitalisierung unserer Wirtschaft, Verwaltung und Gesellschaft ist bislang in den Lehrplänen bestenfalls rudimentär abgebildet. Sie wird aber eine immer größere Rolle spielen und sollte schon heute auch ohne direkten Lehrplanbezug aufgegriffen und in den Unterricht integriert werden. Besonders umstritten dabei ist der Einsatz von Künstlicher Intelligenz, welche negative Assoziationen und Angstgefühle auslöst, da sie die Herrschaft von Computern und die Ablösung des Menschen als bestimmendem gesellschaftlichen Akteur suggeriert. Es ist daher notwendig, dass alle Schülerinnen und Schüler schnellstmöglich einen Einblick in die Funktionsweise, Chancen und Risiken von "KI" bekommen, um sachlich darüber urteilen zu können. Erfreulicherweise gibt es im Netz bereits viele gute Materialien zu KI. Viele dieser Materialien bleiben aber in noch sehr oberflächlichen Betrachtung stecken und diskutieren auf diesem Hintergrund dann schnell die Vor- und Nachteile von IT, Robotern und KI. Dies aber wird dem heutigen Stand der Künstlichen Intelligenz nicht gerecht, die bereits jetzt mit Milliarden von Daten arbeitet, ganze Flugzeuge und Städte im Rechner simuliert und oftmals bereits selbstständig nach Lösungen für die komplexesten Forschungs- und Entwicklungsaufgaben sucht. Bisheriger Durchbruch in der KI-Entwicklung war dabei die Erfindung von " deep learning ", wobei Programme in unendlich vielen Lernschleifen zwar unter menschlicher Anleitung, letztlich aber selbstständig nach Lösungen suchen. Dies geht weit über das bisherige Maschinenlernen und die Steuerung von Robotern mittels Programmen hinaus. Diese Unterrichtseinheit möchte daher einen Schritt weitergehen und die Schülerinnen und Schüler so nah und handlungsorientiert wie möglich an die Arbeitsweise von KI und "deep learning" heranführen. Eine noch weitergehende Annäherung an KI wäre nur möglich, wenn Schulen mit KI-Programme ausgestattet wären, mit denen Unternehmen und Forschungseinrichtungen heutzutage arbeiten. Damit wäre man im Bereich der Programmierung. Aber auch dazu gibt es hier bereits erste Unterrichtskonzepte. Die Schülerinnen und Schüler werden in mehreren Lernrunden mit der Thematik konfrontiert . Da es bereits hervorragende Erklärfilme im Netz gibt, erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler ein erstes Verständnis von KI arbeitsteilig mittels Filmanalyse , Internet-Recherchen und Pitch-Präsentationen . Die einfache Simulation der Arbeitsweise von KI erfolgt im Rahmen von zwei Fallstudien und einer abschließenden Challenge . Zur Meinungsbildung der Schülerinnen Schüler werden Chancen und Risiken von KI und die Frage der tatsächlichen Intelligenz von KI thematisiert. Dies erfolgt methodisch mit der Anhörung einer Expertenkommissionen , einer Podiumsdiskussion und einer Online-Abstimmung . Alle Lernrunden können in Präsenz, hybrid oder im Fern-Unterricht durchgeführt werden. Handreichungen dazu finden sich auf jedem Arbeitsblatt. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler müssen grundlegende Datenverarbeitungskenntnisse besitzen (Internetrecherche, Textverarbeitung, Tabellenkalkulation). Didaktische Analyse Kernstück von KI im Sinne von "deep learning" ist die Gewinnung, Verarbeitung und Auswertung von Daten, um durch tausende von Programmschleifen Problemlösungen zu generieren. Die Schülerinnen und Schüler simulieren dies in einfacher Form, indem sie im Netz nach Lösungen für die Rettung unserer Wälder suchen und dabei ihre Suchstrategien dokumentieren, reflektieren, sukzessive verbessern und dies in allgemeine Computeranweisungen übertragen. Ähnlich ist die zweite Fallstudie gestaltet, bei der die Schülerinnen und Schüler auf der Basis eines Aktiencharts nach optimalen Kauf- und Verkaufszeitpunkten für eine maximale Gewinnerzielung suchen. Auch diese Rechenmodelle werden dokumentiert und reflektiert, auch im Hinblick auf eine denkbare KI-Lösung. Bei der abschließenden Challenge sollen die Schülerinnen und Schüler mit analogem Vorgehen eine Lösung finden, wie man Jugendliche zu einem nachhaltigeren Umgang mit ihren Smartphones bewegen könnte. Mit diesen Aufgabenstellungen wird zugleich dem zweiten Megathema unserer Zeit Rechnung getragen, dem Kampf für mehr Nachhaltigkeit , um eine drohende Klimakatastrophe abzuwenden. Flankierend dazu setzen sich die Schülerinnen und Schüler in zwei Lernrunden mit den Chancen und Risiken von KI auseinander, arbeitsteilig in unterschiedlichen Lebensbereichen. Und sie fragen rund um eine Podiumsdiskussion nach der tatsächlichen Intelligenz und Kreativität von Computerprogrammen. Methodische Analyse Die Unterrichtseinheit kann zu 100% online stattfinden . Die Schülerinnen und Schüler müssen nur über Internetanschluss und Endgeräte verfügen. Zentral ist wie bei jedem Fern-Unterricht ein gemeinsames Netzlaufwerk für kollaborative Produkterstellung (Teams, Lernplattformen, Intranet, notfalls auch Padlet oder Miro). Außerdem braucht man eine Kommunikationsplattform für den Unterricht und die Zusammenarbeit zwischen den Schülerinnen und Schülern. Dies kann eine Videoplattform (zum Beispiel Zoom) oder eine andere Kommunikationsplattform (zum Beispiel Slack oder Teams) sein. Wesentlich ist, dass die Lernergebnisse von den Schülerinnen und Schülern eigenständig und konstruktivistisch in einem digitalen Umfeld, mit digitalen Mitteln entwickelt und in digitaler Form präsentiert und kommentiert werden. Auch wenn die Unterrichtseinheit hybrid oder im Präsenz-Unterricht stattfindet, kann sie nur effektiv und zeitnah durchgeführt werden, wenn die Schülerinnen und Schüler durchgängig digital arbeiten. Alle Arbeitsergebnisse müssen in Dateiform allen Projektteilnehmenden in einem gemeinsamen Netzlaufwerk zur Verfügung stehen und von allen bearbeitet werden können. Methodisch ist die Unterrichtseinheit konsequent handlungs- und projektorientiert angelegt. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten ausschließlich selbstständig, eigenverantwortlich und kollaborativ in den unterschiedlichsten Formaten: Filmanalyse, Pitch-Präsentation, Spontan-Interview, Fallstudie, Challenge, Podiumsdiskussion, Online-Abstimmung und offene Fragen-Antwort-Runde.

  • Mathematik / Rechnen & Logik / Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co. / Technik / Sache & Technik / Politik / WiSo / SoWi / Religion / Ethik
  • Berufliche Bildung, Sekundarstufe II

Die Fertigungsaufgabe – handwerkliche Fertigung

Kopiervorlage / Video-Tutorial

Dieses Arbeitsmaterial ist der erste Teil der Online-Fortbildungsreihe "Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0". Sie richtet sich an Lehrkräfte, die technische Projekte von der handwerklichen bis hin zur rechnergestützten Fertigung mittels CAD und 3D-Druck gestalten wollen. Das Material wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt. Der erste Teil der Fortbildungsreihe beschäftigt sich mit der handwerklichen Fertigung. Darin werden die Ziele der Fertigung in der Schule vermittelt und präsentiert. Außerdem werden folgende Themen behandelt: Fertigungsvorbereitung Technische Zeichnungen Messen – Anreißen – Prüfen Instruktionen versus technische Experimente Empfehlungen zur Bewertung der Ergebnisse Die Fortbildung richtet sich an alle Lehrkräfte, die technische Bildung in unterschiedlichen Kontexten vermitteln – beispielsweise im Technik-Unterricht, in AGs oder in fächerübergreifenden Projekten – und hierbei mit Schülerinnen und Schüler Werkstücke konstruieren und fertigen. Alle vier Module der Fortbildung stehen als Video bereit. In den Videos erhalten Sie Anregungen und Hinweise zur methodischen Gestaltung eigener technischer Projekte. Ergänzend dazu erhalten Sie Arbeitsmaterialien (inklusive der Fortbildungspräsentation), die zum Teil direkt im Unterricht eingesetzt werden oder an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden können. Neben der handwerklichen Fertigung beschäftigen sich die anderen Module mit der industriellen Fertigung , der digitalen Fertigung und schließlich mit der rechnergesteuerten Fertigung rund um das Thema " Industrie 4.0 ". Der Beitrag Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0 – Online-Fortbildung für Lehrkräfte gibt einen Überblick über die Inhalte und Themen der gesamten Online-Fortbildungsreihe.

  • Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I

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. 

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