MINT: Willkommen im Fachbereich

1,2 Millionen Menschen in der EU haben eine Petition für ein vollständiges Verbot von Tierversuchen unterzeichnet. Ihre Argumente lauten, dass diese sowohl unethisch als auch nicht notwendig seien. Die Lernenden sollen in dieser Sequenz anhand wissenschaftlicher Beweise entscheiden, ob Tierversuche für die Entwicklung neuer Asthma-Medikamente notwendig sind. Die Schülerinnen und Schüler erörtern, wie Asthma das Gasaustauschsystem beeinflusst. Dies dient als Vorbereitung der Untersuchung wissenschaftlicher Beweise, bei der die Lernenden entscheiden sollen, ob Tierversuche für die Entwicklung neuer Asthma-Medikamente notwendig sind. Die Schülerinnen und Schüler lernen außerdem, wie sie ethisches Denken anwenden können, um schwierige Entscheidungen zu treffen und analysieren verschiedene ethische Standpunkte. Die Unterrichtseinheit besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Lektionen. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Entwicklung wissenschaftlichen Denkens: Anerkennung der Macht und Einschränkungen von Wissenschaft und Betrachtung jeglicher ethischer Sachverhalte, die auftreten könnten. Entscheidungen auf Grundlage der Evaluation der Beweise und Argumente treffen. Biologie Gesundheit, Krankheit und die Entwicklung von Medikamenten: den Zusammenhang zwischen Gesundheit und Krankheit beschreiben. Beschreibung des Prozesses der Entdeckung und Entwicklung potenzieller neuer Medikamente, einschließlich präklinischer und klinischer Testverfahren. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Tierversuche" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Tierversuche" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler befassen sich mit dem Thema Atmung und zeigen auf, welche Auswirkungen Asthma auf die Struktur des Gasaustauschsystems hat. beziehen ethische Ansichten in ihre Überlegungen ein und lernen drei verschiedene ethische Denkweisen kennen: Nützlichkeitsprinzip, Rechte und Pflichten, Werte. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Engagement Zeigen Sie die Bilder auf Folie 2 der PowerPoint-Präsentation für Lektion 1. Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler, paarweise darüber zu diskutieren, um was für ein Problem es sich handeln könnte. Decken Sie die Antwort auf, geben Sie den Lernenden weitere Informationen (Folie 3-5) und zeigen Sie ihnen anschließend die Entscheidung, die sie in dieser Aufgabe treffen müssen (Folie 6). Bitten Sie Ihre Schülerinnen und Schüler per Hand abzustimmen, wer die Petition für ein Verbot von Tierversuchen unterschreiben würde. Anmerkung: In einer Mittelstufenklasse können Sie nun eventuell länger über den Prozess der Arzneimittelprüfung diskutieren. Die Ziele dieser Lektion werden präsentiert (Folie 7). Anschließend zeigen Sie eine Aufstellung, wie die Lernenden in Lektion 1 wissenschaftliche Beweise anwenden und wie ihnen eine ethische Denkweise in Lektion 2 bei der Entscheidungsfindung helfen kann (Folie 8). Überprüfen Beginnen Sie die Einführung mit einer Erläuterung des hohen Entwicklungsbedarfs an Asthma-Medikamenten (Folie 9). Die Lernenden erarbeiten individuell mithilfe ihrer Kenntnisse über das Gasaustauschsystem, welche Auswirkungen Asthma darauf hat und welche Wirkung Asthma-Medikamente erzielen (SI1). Diese Aufgabe soll ihr Hintergrundwissen aktivieren, sodass sie in der Lage sind es abzurufen, wenn sie im nächsten Teil der Lektion Beweise betrachten. Überlegungen Die nächste Aufgabe wird vorgestellt (10). Die Schülerinnen und Schüler sollen in kleinen Gruppen arbeiten. Stellen Sie jeder Gruppe Beweiskarten (SI2) und eine DIN A3-Kopie der Leiste (SI3) zur Verfügung. Die Lernenden lesen jede Beweiskarte und diskutieren anschließend in der Gruppe, welche Informationen ihnen die Karten darüber geben, wie notwendig Tierversuche für die Entwicklung von Medikamenten sind. Die Schülerinnen und Schüler entscheiden, wo die einzelnen Karten auf der Leiste platziert werden. Anschließend diskutieren sie über die Notwendigkeit von Tierversuchen. Bitten Sie die Gruppen um Feedback und um einen Vergleich ihrer Überlegungen. Für jede präsentierte Meinung sollen die Gruppen Beweise verwenden und diese begründen. Engagement Betrachten Sie Folie 2 der PowerPoint-Präsentation für Lektion 2. Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler um eine Handabstimmung und fragen Sie, ob jemand seine Meinung zur Petition für ein Verbot von Tierversuchen nach Betrachtung der wissenschaftlichen Beweislage geändert hat. Zeigen Sie den Lernenden, wie sie durch die Lektionen 1 und 2 bei der Entscheidungsfindung unterstützt werden (Folie 3). Zeigen Sie ihnen zudem die Ziele dieser Lektion auf (Folie 4). Spielen Den Schülerinnen und Schülern wird eine neue Reality Show vorgestellt, an der sie selbst teilnehmen (Folie 5). In der Show sowie im echten Leben werden sie schwierige Entscheidungen treffen müssen, jedoch können sie drei verschiedene Denkweisen bei der Entscheidungsfindung in Betracht ziehen (Folie 6). Die Lernenden sollen paarweise arbeiten. Jedes Paar benötigt dabei die Informationen über die drei Arten ethischen Denkens (SI1). Ordnen Sie jedem Paar eine bestimmte Denkweise zu und zeigen Sie die Folien 7-12, auf denen die Entscheidungen dargestellt werden. Die Paare müssen nun ihre Entscheidung in Bezug auf die ihnen zugeteilte Denkweise treffen. Die Folgen jeder Entscheidung werden aufgezeigt. Vergleichen Sie die Entscheidungen, die aufgrund unterschiedlicher Prinzipien getroffen wurden. Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler, ob sie mit ihrer Wahl zufrieden sind. Diskutieren Sie in der Klasse, ob das Treffen einer Entscheidung für gewöhnlich nicht nur die Anwendung eines einzigen Prinzips darstellt. Entscheiden Stellen Sie die nächste Aufgabe (Folie 13) vor, die die Lernenden um Paar- oder Gruppenarbeit bearbeiten sollen. Die Schülerinnen und Schüler lesen sich die Standpunkte über Tierversuche (SI2) durch und entscheiden, ob diese für oder gegen ein Verbot von Tierversuchen sprechen und welche ethische Denkweise dargestellt wird. Sie dokumentieren diese Information (SI3). Diese Standpunkte können nun als Basis für eine von der Lehrkraft geleitete Diskussion oder für ein spezielles Format wie den Fishbowl verwendet werden. Möchten Sie lieber eine Klassendiskussion durchführen ist es empfehlenswert, dass die Schülerinnen und Schüler ihre Standpunkte präsentieren und begründen, indem sie nach folgender Struktur vorgehen: Sprich deine Meinung aus. Präsentiere deine Beweise (Wissenschaft, Ethik.). Erkläre deinen Gedankengang (wie unterstützen die Beweise deine Meinung?). Die Schülerinnen und Schüler betrachten nun die wissenschaftlichen Beweise aus Lektion 1 im Zusammenhang mit ethischem Denken, um eine persönliche Entscheidung darüber zu treffen, ob Tierversuche verboten werden sollten (Folie 14). Sie sollen ihre Entscheidungen mit Begründungen aufschreiben. Eventuell möchten Sie den Lernenden als Unterstützung Satzanfänge vorgeben. Beenden Sie die Aufgabe mit einer Handabstimmung - hat jemand seine Meinung geändert? Falls ja, was hat sie/ihn zum Umdenken veranlasst? Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler, ob diese Entscheidung auf jede Tierart zutrifft (Folie 15). Sie können in Gruppen in der Klasse diskutieren, indem sie die drei Arten ethischen Denkens anwenden, um zu einer Entscheidung zu gelangen. Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben.

Diese Unterrichtseinheit zu "Mittelwertberechnung von der ISS" stattet Lernende mit einfachen Analysewerkzeugen aus, mit denen sie selbstständig Daten erheben und diese mithilfe des arithmetischen Mittels auswerten können. Als Datenquelle steht den Lernenden ein von der ISS aufgenommenes Bild zur Verfügung, aus dem sie Bildwerte auslesen können. Die statistischen Methoden wenden die Schülerinnen und Schüler an, um Bildkorrekturen an dem Satellitenbild vorzunehmen und dadurch Aufnahmefehler zu korrigieren. Diese Unterrichtseinheit ist im Rahmen des Projektes " Columbus Eye - Live-Bilder von der ISS im Schulunterricht " entstanden. Das übergeordnete Projektziel besteht in der Erarbeitung eines umfassenden Angebots an digitalen Lernmaterialien für den Einsatz im Schulunterricht. Dieses Angebot umfasst interaktive Lerntools und Arbeitsblätter, die über ein Lernportal zur Verfügung gestellt werden. Anwendungsbezogene Beispiele fördern die Problemlösungs-Kompetenz Die Stochastik ist eine zentrale inhaltsbezogene Kompetenz des Mathematikunterrichts, die in der Regel in der Jahrgangsstufe 7 vermittelt wird. Die Schülerinnen und Schüler erheben dabei Daten und werten sie unter Anwendung statistischer Methoden aus. Ein wichtiger Bestandteil ist die Betrachtung und Interpretation relativer Häufigkeiten und Mittelwerte, insbesondere des arithmetischen Mittels. Nutzen die Schülerinnen und Schüler diese Methoden anhand realitätsnaher und anwendungsbezogener Beispiele, spricht dies besonders ihre Problemlösungs-Kompetenz an. Ablauf Einsatz der Lernumgebung "Mittelwertberechnung von der ISS" Hier finden Sie Hinweise zu Aufbau und Einsatz der Lernumgebung. Die Abbildungen veranschaulichen die Funktionen und die interaktiven Übungen. Die Schülerinnen und Schüler können Mittelwertberechnungen anhand des arithmetischen Mittels durchführen. wenden Mittelwert-Filter zur Rauschunterdrückung auf digitale Bilder an. können das Prinzip eines "Moving Window" erklären. werden in die Erdbeobachtung von der ISS eingeführt. Computereinsatz und technische Voraussetzungen Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion zu vermitteln. Den Lernenden wird der Computer nicht als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern als nützliches Werkzeug nähergebracht. Die interaktive Lernumgebung ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Auf Windows-Rechnern wird das Modul durch Ausführen der Datei "MatheMittelwertberechnung.exe" geöffnet. Unter anderen Betriebssystemen wird die Datei " MatheMittelwertberechnung.html" in einem Webbrowser geöffnet. Hierfür wird der Adobe Flash Player benötigt. Wichtig ist in beiden Fällen, dass die heruntergeladene Ordnerstruktur erhalten bleibt. Eigenschaften und Nutzerführung Der jeweils aktivierte Bereich wird auf der unteren Leiste der Lernumgebung eingeblendet (Abb.1). Während der erste Teil einen Einblick in die Thematik liefert und eine übergeordnete Aufgabenstellung benennt, gliedert sich der Rest des Moduls in zwei Sequenzen: Der erste Teil bietet Hintergrundinformationen zum Thema. Im zweiten Teil werden die Schülerinnen und Schüler aktiv und wenden eigenständig Bildbearbeitungsmethoden zur Lösung von entsprechenden Aufgaben an. Den Abschluss eines jeden Bereichs bildet ein Quiz. Erst nach dem Bestehen dieser kleinen Übung wird der folgende Teil der Lernumgebung zugänglich und erscheint in der Seitenleiste. Danach ist auch ein Springen zwischen den Teilbereichen möglich. Einleitung Nach dem Start des Lernmoduls sehen die Schülerinnen und Schüler den Einführungstext, der sie über den Inhalt und den Aufbau der Lernumgebung informiert. Im rechten Bereich des Fensters ist ein von der ISS aufgenommenes Bild zu sehen. Neben Ozean und Wolken kann man eine Versorgungskapsel vom Typ "Dragon" erkennen. Führt man die Maus über das Bild, kann man unter dem zuerst sichtbaren stark verrauschten Bild ein korrigiertes Bild aufdecken. Dies weist auf die Ziele der Bildkorrektur hin, die im Laufe des Lernmoduls entdeckt werden können. Durch das Schließen des Fensters gelangen die Lernenden in den ersten Teil des Lernmoduls. Sollten Unklarheiten bezüglich der Bedienung auftauchen, lässt sich durch einen Klick auf das Fragezeichen-Symbol am oberen rechten Rand des Lernmoduls jederzeit eine Bedienungshilfe aufrufen. Der erste Teil des Lernmoduls legt als Hintergrundwissen die Grundlagen für die spätere Arbeit mit den ISS-Bildern im zweiten Modulteil. Dieser Teil besteht aus zwei Rubriken. In der ersten wird die Berechnung des arithmetischen Mittels erklärt. Mit einem Klick auf den rechten grünen Balken mit der Kennzeichnung "2" öffnet sich die zweite Rubrik, in der Bildstörungen und die Funktionsweise eines Moving Windows (= Kernel) erklärt werden. Letzteres wird mithilfe einer kurzen Animation dargestellt. Es kann jederzeit zwischen Rubrik 1 und 2 hin- und hergeschaltet werden. Nachdem sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Hintergrundwissen beschäftigt haben, gelangen sie über einen Klick auf das Feld "Quiz" in der Navigationsleiste in einen Bereich, in dem das erlernte Wissen kontrolliert werden kann. Für eine Beispiel-Bildmatrix berechnen sie den Mittelwert. Anwendung des Mittelwertfilters Im zweiten Modulteil erhalten die Schülerinnen und Schüler die Bilddaten und das mathematische Werkzeug, um Korrekturen an den ISS-Daten vornehmen zu können. Zunächst öffnet sich ein Fenster mit Aufgaben, an denen sich die Lernenden während ihrer Arbeit orientieren können. Die Schülerinnen und Schüler erhalten vier ISS-Bilder. Per drag & drop können die Bilder in das Hauptfenster gezogen werden. Zwei Bilder zeigen Kanada im Winter, zwei zeigen Teile der arabischen Halbinsel. Eine der Kanada-Aufnahmen enthält einen Blaustich, verursacht durch die Ralyeigh-Streuung der Atmosphäre. Man kann sie gut mit dem "Bilder vergleichen-Werkzeug" mit dem bereits gefilterten Bild vergleichen und die Unterschiede erkennen. Die beiden Bilder der arabischen Halbinsel enthalten ein leichtes und ein starkes Rauschen. Im rechten Bereich des Anwendungsbereichs befinden sich die Werkzeuge, mit denen die Lernenden die Bilddaten bearbeiten können. Unter "Filter wählen" können sie den Mittelwertfilter auswählen. Durch einen Klick in das Bild wird ein 3x3-Pixel-Fenster ausgewählt und in der rechten Seitenleiste dargestellt. Nun können die Schülerinnen und Schüler zunächst die Mittelwertberechnung nur auf das ausgewählte Fenster anwenden (Matrix filtern). Auf diese Weise haben sie die Möglichkeit, die Funktionsweise des Filters nachzuvollziehen und gegebenenfalls nachzurechnen. Über die Schaltfläche "Bild filtern" wird der Filter per Moving Window auf das gesamte Bild angewendet. In der rechten Seitenleiste stehen noch zwei weitere Werkzeuge zur Verfügung. Nach einem Klick auf die Schaltfläche "Pixelwerte auslesen" werden am Maus-Zeiger die Pixel-(Grau-)Werte im Bild angezeigt. Alle berechneten (gefilterten) Bilder befinden sich in der rechten Seitenleiste im Bereich "berechnete Bilder". Indem sie auf das Papierkorb-Symbol gezogen werden, können sie gelöscht werden. Abschluss Haben die Schülerinnen und Schüler die Bildkorrekturen durchgeführt und die gestellten Aufgaben beantwortet, können sie durch Beantworten der Fragen im zweiten Quiz die Bearbeitung des Moduls abschließen.

Ziel dieser Unterrichtseinheit zur Innertropischen Konvergenzzone ist es, Schülerinnen und Schüler mit einfachen Analysewerkzeugen auszustatten, mit denen sie selbstständig Daten erheben und mithilfe einfacher Funktionen auswerten können.Als Datenquelle stehen den Lernenden drei Zeitschnitte von thematisch aufbereiteten Satellitenbildern zur Verfügung, aus denen sie Bildwerte auslesen können. Sie helfen den Schülerinnen und Schülern dabei, aus Wasserdampf und Vegetation die Lage der innertropischen Konvergenzzone abzulesen. Die Unterrichtseinheit entstand im Rahmen des Projekts "Fernerkundung in Schulen" (FIS) am Geographischen Institut 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. Vegetationszonen und innertropische Konvergenzzone Die Vermittlung des komplexen Wirkungsgefüges der atmosphärischen Zirkulation und insbesondere der tropischen Zirkulation ist in den Lehrplänen deutscher Schulen fest verankert. Am Beispiel des Zusammenhangs zwischen der Vegetationsverlagerung im Laufe eines Jahres und dem Wasserdampf in der Atmosphäre lernen die Schülerinnen und Schüler im Lernmodul "Innertropische Konvergenzzone" die Hadley-Zelle und die innertropische Konvergenzzone kennen und bringen sie mit Druck- und Temperaturänderungen in Zusammenhang. Somit befindet sich das Lernmodul "Innertropische Konvergenzzone" an der Schnittstelle zwischen Physik und Erdkunde in der Sekundarstufe I (Klassen 7 bis 9). Ablauf Einsatz der Lernumgebung "Innertropische Konvergenzzone" Hier finden Sie Hinweise zu Aufbau und Einsatz der Lernumgebung "Innertropische Konvergenzzone". Die Abbildungen veranschaulichen die Funktionen und die interaktiven Übungen zu den Themenfeldern "Vegetationszonen" und "Innertropische Konvergenzzone". Die Schülerinnen und Schüler können die innertropische Konvergenzzone erklären. können die Verlagerung der Vegetationszonen im Jahresverlauf erkennen. können den Zusammenhang zwischen Vegetationsverlagerung, atmosphärischem Wasserdampf und innertropischer Konvergenzzone beschreiben. Computereinsatz und technische Voraussetzungen Die Unterrichtseinheit bedient sich der Möglichkeiten des Computers, um die Thematik durch Animation und Interaktion zu vermitteln. Den Lernenden wird der Computer nicht als reines Informations- und Unterhaltungsgerät, sondern als nützliches Werkzeug nähergebracht. Die interaktive Lernumgebung ist ohne weiteren Installationsaufwand lauffähig. Auf Windows-Rechnern wird das Modul durch Ausführen der Datei "ITC.exe" heruntergeladen. Unter anderen Betriebssystemen wird die Datei "ITC.html" in einem Webbrowser geöffnet. Hierfür wird der Adobe Flash Player benötigt. Wichtig ist in beiden Fällen, dass die heruntergeladene Ordnerstruktur erhalten bleibt. Der jeweils aktivierte Bereich wird auf der unteren Leiste der Lernumgebung eingeblendet (Abbildung 1). Während der erste Teil einen Einblick in die Thematik liefert und eine übergeordnete Aufgabenstellung benennt, gliedert sich der Rest des Moduls in zwei Sequenzen: Der erste Teil bietet Hintergrundinformationen zum Thema. Im zweiten Teil werden die Schülerinnen und Schüler aktiv und wenden eigenständig Bildbearbeitungsmethoden zur Lösung von entsprechenden Aufgaben an. Den Abschluss eines jeden Bereichs bildet ein Quiz. Erst nach dem Bestehen dieser kleinen Übung wird der folgende Teil der Lernumgebung zugänglich und erscheint in der Seitenleiste. Danach ist auch ein Springen zwischen den Teilbereichen möglich. 1. Modulteil: Hintergrundwissen Einleitung Nach dem Start des Lernmoduls sehen die Schülerinnen und Schüler den Einführungstext, der sie über den Inhalt und den Aufbau informiert. Im rechten Bereich des Fensters ist ein Satellitenfilm des Satelliten Envisat zu sehen. Der Film zeigt die Vegetation auf der gesamten Erde im Laufe eines Jahres. Deutlich zu erkennen ist die Verlagerung der Vegetationszonen, die im Laufe des Lernmoduls weiter erforscht werden wird. Durch das Schließen des Fensters gelangen die Lernenden in den ersten Teil des Lernmoduls. Sollten Unklarheiten bezüglich der Bedienung auftauchen, lässt sich durch einen Klick auf das Fragezeichen-Symbol am oberen rechten Rand des Lernmoduls jederzeit eine Bedienungshilfe aufrufen. Zwei Rubriken Der erste Teil des Lernmoduls legt als Hintergrundwissen die Grundlagen für die spätere Arbeit mit den Satellitenbildern im zweiten Modulteil. Dieser Teil besteht aus zwei Rubriken. In der ersten werden die Begriffe "Innertropische Konvergenzzone" und "Hadleyzelle" erklärt und physikalisches Hintergrundwissen über die Zusammenhänge zwischen Sonneneinstrahlung, Druck, Temperatur und Regenfälle geliefert. Mit einem Klick auf den rechten grünen Balken mit der Kennzeichnung "2" öffnet sich die zweite Rubrik, in der mithilfe einer interaktiven Animation das Wirkungsgefüge der Hadley-Zelle und die Verlagerung der innertropischen Konvergenzzone verdeutlicht wird. Es kann jederzeit zwischen Rubrik 1 und 2 hin- und hergeschaltet werden. Nachdem sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Hintergrundwissen beschäftigt haben, gelangen sie über einen Klick auf das Feld Quiz in der Navigationsleiste in einen Bereich, in dem das erlernte Wissen kontrolliert werden kann. Kartierung der innertropischen Konvergenzzone Im zweiten Modulteil erhalten die Schülerinnen und Schüler die Bilddaten und verschiedene Werkzeuge, um Zeitreihen interpretieren und vergleichen zu können (siehe Abbildung 2). Zunächst öffnet sich ein Fenster mit Aufgaben, an denen sich die Lernenden während ihrer Arbeit orientieren können. Sie erhalten jeweils drei Envisat-Bilder des gleichen Bildausschnitts, die die Vegetation beziehungsweise den Wasserdampf in der Atmosphäre zeigen. Die Aufnahmen zeigen den 01.01., 01.04. und 01.07.2011. Per drag & drop können die Bilder in das Hauptfenster gezogen werden. Im rechten Bereich des Anwendungsbereichs befinden sich die Werkzeuge, mit denen die Schülerinnen und Schüler die Bilddaten vergleichen können. Unter "Linie anlegen" können sie pro Bild eine Linie legen, zum Beispiel durch die dichteste Vegetation, den Rand der Wüste oder den dichtesten Wasserdampf. Nach einem Klick auf die Schaltfläche "Pixelwerte auslesen" werden am Mouse-Zeiger die Pixel-Werte im Bild angezeigt. Bei einem Klick auf "Bilder vergleichen" können die beiden zuletzt geöffneten Bilder miteinander verglichen werden. Die angelegten Linien bleiben in jedem Fall erhalten. So können die verschiedenen Zeitschnitte untereinander, aber auch die verschiedenen Bildarten miteinander verglichen werden. Abschluss Haben die Schülerinnen und Schüler die Bildkorrekturen durchgeführt und die gestellten Aufgaben beantwortet, können sie durch Beantworten der Fragen im zweiten Quiz die Bearbeitung des Moduls abschließen.

Mit dem BowLingual Hundeübersetzer sollen angeblich Emotionen von Hunden erkennbar sein, indem durch das Bellen verursachte Schallwellen analysiert werden. Die Lernenden entscheiden, ob die Wissenschaft genutzt werden kann, um Tierlaute zu interpretieren.Wissenschaftler der Universität in Bristol verwendeten Spektogramme für die Analyse der Rufe von 585 Füchsen. Sie identifizierten 20 Ruftypen und schlugen Bedeutungen für diese vor. Daraus ergibt sich die Frage, ob wir mithilfe der Wissenschaft Emotionen von Tieren interpretieren können. Der BowLingual Hundeübersetzer liefert einen ersten Ansatz für die Analyse von Hundebellen. Die Schülerinnen und Schüler wenden Kenntnisse über Schallwellen an und entscheiden anhand von Forschungsergebnissen, ob das Gerät hält, was es verspricht. Dabei gehen sie der Frage nach, ob die Schallwellen in menschliche Sprache übersetzt werden können. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Analyse und Evaluation - Präsentation begründeter Erklärungen, einschließlich Erklärung von Daten in Bezug auf Vorhersagen und Hypothesen. Physik Wellen - Schallwellenfrequenz, gemessen in Hertz (Hz). Wellen in Materie - Beschreibung von Wellenbewegungen bezogen auf Amplitude, Wellenlänge, Frequenz und Periode. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Was sagt der Fuchs?" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Was sagt der Fuchs?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler wenden Kenntnisse über Schallwellen an. lernen, eine mündliche oder schriftliche Argumentation, die durch empirische Beweise und wissenschaftliche Begründungen gestützt wird, auszuarbeiten und zu präsentieren. entscheiden, ob genug Beweise vorhanden sind, die die Behauptung stützen, dass ein Gerät das Bellen eines Hundes interpretieren kann. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Einführung Zeigen Sie das Youtube-Video What does the fox say von Ylvis aus Norwegen als unterhaltsame Einführung in die Aufgabe. Zeigen Sie Folie 4 der PPT, um die Schülerinnen und Schüler an die entscheidende Frage heranzuführen, ob wir die Wissenschaft nutzen können, um Tierlaute zu interpretieren. Zeigen Sie anschließend den Videoclip zum BowLingual Gerät . Folie 5 der PPT fasst zusammen, was es angeblich kann. Schallwellen Zeigen Sie Folie 6 der PPT und erinnern Sie Ihre Schülerinnen und Schüler daran, dass Schall in Wellen übertragen wird, die visuell dargestellt werden können. Zeigen Sie Folie 7 der PPT und klicken Sie auf das Icon, um den Ton anzuhören. Zeigen Sie Ihren Lernenden, wie das Amplitude-Zeit-Diagramm mit dem Ton, den sie hören, verbunden ist. Zeigen Sie Folie 8 der PPT und erinnern Sie Ihre Schülerinnen und Schüler daran, dass die Wellenfrequenz die Tonhöhe bestimmt. Klicken Sie auf das Ton-Icon. Die Lernenden folgen dem Ton auf dem Spektogramm. Zeigen Sie Folie 9 der PPT. Spielen Sie jeden Ton der Reihe nach ab, während die Lernenden jeden Ton dem dazugehörigen Spektogramm auf SI1 zuordnen. Die Antworten sind A - 2; B - 4; C - 3; D - 1; E - 5. Zeigen Sie Folie 10 der PPT und stoßen Sie eine Diskussion an. Bisher zeigen die Ergebnisse, dass unterschiedliches Hundegebell auch unterschiedliche Spektogramme erzeugt. Bis jetzt wurde noch kein Zusammenhang zwischen Spektogrammen und Emotionen gefunden. Zeigen Sie Folie 11 der PPT. Der Chef von BowLingual bittet die Lernenden, sein Problem zu lösen, indem sie anhand wissenschaftlicher Erkenntnisse erklären, wie das Gerät funktioniert. Die Schülerinnen und Schüler benötigen SI2 (Emotionen erkennen) und SI3 (Bericht: Können Menschen Emotionen von Hunden erkennen?), um diese Aufgabe zu lösen. Nehmen Sie sich Zeit für eine Diskussion. Die Schülerinnen und Schüler sollen nach den gewonnenen Erkenntnissen darüber diskutieren, ob uns die Wissenschaft Aufschluss darüber geben kann, was Tiere wie der Hund oder Fuchs, "sagen". Sprechen Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern über die auf der Folie SI3 dargestellte Forschung, die andeutet, dass die Antwort auf die Frage ein vorläufiges Ja ist.

Eine Milliarde Kilometer von der Sonne entfernt umkreist ein winziger Mond namens Enceladus den Saturn. Enceladus ist eines der hellsten Objekte im Sonnensystem. Vermutungen zufolge sollen sich auf ihm Ozeane mit heißem, flüssigem Wasser befinden. Könnte Enceladus demnach Heimat für außerirdisches Leben sein?Durch Hinweise der Weltraumsonde Cassini vermutet man Ozeane heißen Wassers auf Saturns Eismond Enceladus. Könnte sich in diesen Ozeanen außerirdisches Leben befinden? In dieser Unterrichtseinheit wenden die Lernenden ihr Wissen über das Verhalten von Wasser in flüssigem und gefrorenem Zustand an, um die Beweise für oder gegen die Existenz flüssigen Wassers auf Enceladus abzuwägen. Anschließend entscheiden sie, ob es sinnvoll ist, eine zweite Raumsonde ins Weltall zu schicken, die nach außerirdischem Leben auf diesem Eismond sucht. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Experimentelle Fähigkeiten und Recherchen: Interpretation von Beobachtungen und weiteren Daten und Darstellung begründeter Erklärungen Physik Materie: Die Unterschiede der Partikelanordnungen erklären Zustandsänderungen, Form und Dichte sowie die Dichteanomalie von Eiswasser. Chemie Partikel: Beschreibung der wichtigsten Merkmale des Partikelmodells in Bezug auf Zustände der Materie. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Enceladus" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Gibt es Leben auf Enceladus?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler lernen, wie durch Partikelanordnungen die Eigenschaften flüssigen Wassers und Eis erklärt werden können. bewerten die Bedeutung eines Beweises für eine Schlussfolgerung. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Erste Aufgabe Zeigen Sie Folie 2 der PowerPoint-Präsentation (PPT), um Enceladus vorzustellen, ein Mond des Saturns. Die Schülerinnen und Schüler sollen paarweise Vermutungen anstellen, warum der Mond so hell ist. Bitten Sie um Feedback. Zeigen Sie Folie 3 der PPT und erklären Sie, dass die eisige Oberfläche von Enceladus 99 Prozent des Sonnenlichts reflektiert, das auf ihm ankommt. Aus diesem Grund erscheint er so hell. Eruieren Sie den Schmelzpunkt des Wassers auf der Erde (0 ºC) und bitten Sie die Schülerinnen und Schüler um Vorschläge, wo sich das flüssige Wasser auf Enceladus befinden könnte. Überprüfen Sie, ob die Lernenden den Unterschied der Partikelanordnung in einer typischen Substanz in ihrem festen und flüssigen Zustand kennen. Zeigen Sie Folie 4 der PPT, um eine Theorie über die Ursprünge des Lebens auf der Erde zu präsentieren. Könnten auf Enceladus ähnliche Quellen unterhalb der Wasseroberfläche vorkommen? Könnte sich auf diesem Mond außerirdisches Leben befinden? Wenn Sie möchten, können Sie einen Videoclip über Enceladus und sein Potential für die Entwicklung von Leben zeigen. Stellen Sie anschließend die Lernziele auf Folie 5 der PPT vor. Beweise zuordnen Zeigen Sie Folie 6 der PPT und erzählen Sie den Schülerinnen und Schülern von Cassini, einer Roboter-Weltraumsonde, die seit 2004 täglich einen Datenstrom aus dem System des Saturns schickt. Die Folie stellt zwei Schlussfolgerungen dar, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus diesen Daten gewonnen haben. Zeigen Sie Folie 7 der PPT und definieren Sie die Aufgabe. Die Schülergruppen analysieren die im Klassenzimmer aufgehängten Beweiskarten (SI1a-h) und entscheiden, welcher Beweis für oder gegen die Schlussfolgerung, es gäbe heißes Wasser auf Enceladus, spricht. Sie sollen den Titel jeder Beweiskarte in eines der Kästchen auf Folie SI2 schreiben. Die vorgeschlagenen Antworten lauten: Beweis für die Schlussfolgerung - A, B, C, E, F, H Beweis gegen die Schlussfolgerung - D, G Bearbeitung der Aufgaben Die Schülergruppen lösen nun Aufgabe 3 auf Folie 7 der PPT. Es existiert nicht die eine richtige Antwort - es liegt an den Lernenden, die Beweise für sich selbst abzuwägen. Einzelne Schülerinnen und Schüler können Aufgabe 4 auf Folie 7 der PPT lösen, um eine Bewertung für individuelles Lernen zu erhalten. Zeigen Sie Folie 8 der PPT. Die Schülergruppen oder die gesamte Klasse sollen darüber diskutieren, ob es sich lohnt, eine weitere Weltraumsonde auf Enceladus landen zu lassen, um nach außerirdischem Leben zu suchen. Während der Diskussion werden weitere Fragen auftauchen, wie zum Beispiel: Welchen Nutzen hätte es für verschiedene Personengruppen, wenn sich auf Enceladus Lebewesen befinden? Wie viel kostet es, eine Raumsonde zu diesem Mond zu schicken? Wann könnten Wissenschaftler mithilfe der Daten der Raumsonde diese Frage beantworten?

In dieser Unterrichtseinheit erlernen die Schülerinnen und Schüler das Buchen von Geschäftsfällen auf den Erfolgskonten, den Abschluss der Erfolgskonten sowie die Erfolgsermittlung auf dem Gewinn- und Verlustkonto.Der fachliche Schwerpunkt dieser Unterrichtsstunde liegt in der selbstständigen Erfolgsermittlung einer fiktiven Versicherungsagentur. Die Schülerinnen und Schüler lernen, dass der wirtschaftliche Erfolg ermittelt und dargestellt wird, indem man zu jedem Aufwands- und Ertragskonto den Saldo berechnet und diese Salden auf einem besonderen Konto, dem Gewinn- und Verlustkonto, gegenüberstellt. Die Lernenden üben die Buchführungs- und Abschlusstechnik ein und erfahren, dass die Salden der Aufwandskonten nur auf der Sollseite des Gewinn- und Verlustkontos (GuV-Kontos) und die Salden der Ertragskonten nur auf der Habenseite des GuV-Kontos stehen können. Voraussetzungen Die Lernenden verfügen idealerweise bereits über Fachkenntnisse zu den Grundsätzen ordnungsgemäßer Buchführung, dem Prinzip der doppelten Buchführung, Bestandsveränderungstypen und haben die Erfolgskonten kennengelernt. Ziele und Inhalt der Unterrichtseinheit Die Schülerinnen und Schüler sollen realisieren, dass der Saldo des Gewinn- und Verlust-Kontos den Erfolg einer Versicherungsagentur anzeigt. Die Klasse erhält einen Auszug an typischen Geschäftsfällen in einer Versicherungsagentur, welche die Lernenden entsprechend im Grund- und Hauptbuch buchen müssen. Bei der Auswahl der Geschäftsfälle wurde darauf geachtet, dass die Schülerinnen und Schüler die Provisionserträge als wesentliche Ertragsquelle einer Agentur ausmachen und erkennen, dass den wenigen Ertragskonten viele unterschiedliche Aufwandskonten gegenüberstehen.Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass man das Geschäftsergebnis eines Unternehmens nicht unmittelbar in der Bilanz erkennt, sondern dafür die Erstellung eines Gewinn- und Verlustkontos notwendig ist. buchen die Geschäftsfälle einer Versicherungsagentur, indem sie dafür die Buchungen im Grund- und Hauptbuch erstellen. stellen fest, dass die Salden der Aufwandskonten auf der Sollseite des Gewinn- und Verlustkontos und die Salden der Ertragskonten auf der Habenseite des GuV-Kontos stehen. ermitteln und beurteilen das Geschäftsergebnis einer Versicherungsagentur, indem sie das Gewinn- und Verlustkonto abschließen und das Ergebnis interpretieren.

Wie viel Energie verbrauchen wir eigentlich zu Hause und wie wird das gemessen? In dieser Unterrichtseinheit zeigen die Schülerinnen und Schüler die Energieübertragung der Geräte auf, die sie täglich nutzen und entscheiden, wie sie ihren Stromverbrauch senken können.Die EU hat kürzlich Grenzwerte beim Stromverbrauch von Staubsaugern angeordnet. Neue Entwürfe sehen eine Erweiterung auf andere Haushaltsgeräte wie zum Beispiel Föne vor. Bei dieser Aufgabe betrachten die Schülerinnen und Schüler eine weitere (fiktive) Einschränkung für den Stromverbrauch zu Hause. Sie berechnen die tägliche Energieübertragung der Geräte, die sie nutzen. Anschließend entscheiden sie, wie sie ihren Stromverbrauch senken können, um neue strenge Grenzwerte nicht zu überschreiten. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Analyse und Evaluation: Daten interpretieren, um Rückschlüsse zu ziehen. Physik Energie: Vergleich des Stromverbrauchs von Haushaltsgeräten und den übertragenen Energiemengen. Ablauf Ablauf "Stromverbrauch von Haushaltsgeräten" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Stromverbrauch von Haushaltsgeräten" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler analysieren eine wissenschaftliche Thematik. berechnen den Stromverbrauch von Elektrogeräten und ihre Energieübertragung. lernen, ein Problem zu definieren und eine Lösung zu erarbeiten. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Problemstellung Zeigen Sie Folie 2 der PowerPoint-Präsentation und heben Sie hervor, dass die EU bereits Grenzwerte für den Stromverbrauch von Elektrogeräten verordnet hat. Die Schülerinnnen und Schüler sollen Vorschläge für mögliche Gründe machen. Decken Sie auf, dass dahinter die Senkung des Stromverbrauchs und der Treibhausgase steckt. Präsentieren Sie anschließend den (fiktiven) zukünftigen Grenzwert für den Stromverbrauch zu Hause. Was denken die Schülerinnen und Schüler über diese Beschränkung? Wie können sie ihren eigenen Stromverbrauch senken? Zeigen Sie Folie 4 der PowerPoint-Präsentation und bitten Sie die Lernenden, die drei Geräte mit dem höchsten Stromverbrauch zu bestimmen. Die Antwort ist, dass es sich um Geräte handelt, die am meisten Wärme übertragen - wie zum Beispiel Fön, Dusche und Bügeleisen. Verteilen Sie Kopien der Karten, die aus den Schüler-Informationsblättern SI1a und SI1b ausgeschnitten wurden, sodass jede Gruppe acht Karten hat. Die Schülerinnen und Schüler rechnen den Stromverbrauch in Kilowatt (kW) um und sortieren die Karten vom höchsten Stromverbrauch zum Niedrigsten. Besprechen Sie vorher mit der Klasse, wie Watt (W) in Kilowatt (kW) umgewandelt wird und umgekehrt. Zeigen Sie Folie 5 der PPT und gehen Sie das Rechenbeispiel durch. Anschließend erfinden die Schülerinnen und Schüler ähnliche Fragen für ihre Klassenkameraden mit den auf den Karten vorgegebenen Stromverbräuchen. Zeigen Sie Folie 6 der PPT, um die Aufgabe zu erläutern. Die Lernenden sollen herauszufinden, wie der Stromverbrauch von Elektrogeräten gesenkt werden kann, um das tägliche Maximum von 1,5 Kilowattstunden (kWh) nicht zu überschreiten. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten SI2 durch, um die Energieübertragung durch Elektrogeräte zu berechnen, die sie im Alltag benutzen: Für eine visuelle Darstellung sollen sie SI3a und SI3b verwenden. Im Anschluss befolgen sie die Anweisungen auf SI3a um entscheiden zu können, wie sie ihren Stromverbrauch senken können, um ihr tägliches persönliches Stromkontingent von 1,5 kWh nicht zu überschreiten. Alternativ können Sie die berechnungsfreie Version durchführen: Die Lernenden befolgen die Anweisungen auf SI4a, um die Energieübertragung von Elektrogeräten aufzuzeigen, die sie im Alltag benutzen. Im Anschluss befolgen sie die Anweisungen, um entscheiden zu können, wie sie ihren Stromverbrauch senken können, um ihr tägliches persönliches Stromkontingent von 1,5 kWh nicht zu überschreiten. Betrachten Sie die Fragen auf Folie 7 der PPT. Die Schülerinnen und Schüler könnten zum Beispiel vorschlagen, effizientere Elektrogeräte zu benutzen oder Solarpanele zu installieren, um ein größeres Energiekontingent zu bekommen. Sie könnten darauf hinweisen, dass sich ihr Wärmebedarf abhängig von der Jahreszeit ändert.

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler einen jungen Mann kennen, der vor der Frage steht: Gentest - ja oder nein? Die Lernenden versetzen sich in seine Lage, werten die Fakten und Information aus und treffen dann eine Entscheidung. Bei genetischen Tests kann festgestellt werden, ob eine Person Träger einer bestimmten genetischen Veranlagung ist - aber ist es immer von Vorteil, solch einen Test durchführen zu lassen? In dieser Sequenz erfahren die Schülerinnen und Schüler mehr über das Dilemma eines jungen Mannes, der für sich entscheiden muss, ob er einen Gentest durchführen lässt. Seine Verlobte fand heraus, dass sie Trägerin für eine rezessive Erbkrankheit, die Sichelzellanämie, ist. Die Lernenden nutzen Informationen, die ihnen durch Expertinnen und Experten vorgestellt werden, wägen die Optionen ab und kommen zu einer begründeten Entscheidung. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Erklärung alltäglicher und technologischer Anwendung von Wissenschaft Biologie Vererbung, Chromosomen, DNA und Gene: Vererbung als Prozess, in dem genetische Informationen von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Gentest - ja oder nein?" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Gentest - ja oder nein?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt Die Schülerinnen und Schüler wenden ihre Kenntnisse über Vererbungslehre an, um genetische Diagramme, einschließlich Familienbäumen, interpretieren zu können. lernen, eine Entscheidung zu treffen, indem Argumente identifiziert werden, die beachtet werden müssen. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Matt und Kari Die Schülerinnen und Schüler schauen sich einen kurzen Videoclip (nur auf Englisch verfügbar) an, der ihnen Matts Dilemma erklärt (Folie 3 der PowerPoint-Präsentation). Matt findet heraus, dass seine Verlobte Karis Trägerin von Sichelzellen ist. Sie drängt ihn, sich testen zu lassen, aber er weiß nichts von dieser Krankheit. Er steht vor einer schwierigen Entscheidung: Soll er sich testen lassen? Die Lernenden sollen sich in Matts Rolle versetzen (Folie 4 der PowerPoint-Präsentation) und als erste Reaktion auf das Video in der Klasse darüber abstimmen, was sie tun würden. Video-Clip Anschließend sollen sich die Lernenden erneut einen englischsprachigen Videoclip (Folie 5 der PowerPoint-Präsentation) anschauen, der ihnen aus erster Hand den Schmerz, der mit der Sichelzellanämie verbunden ist, aufzeigt. Zu dem Clip gelangen sie über die Hyperlink-Buttons auf der Folie. Zeigen Sie der Klasse die ersten drei Minuten. Sollten Sie keinen Zugriff auf das Video haben, lesen Sie ihnen das Transkript vor, das Sie am Ende des Leitfadens für Lehrkräfte finden. Informationen zur Sichelzellenerkrankung Der zweite Hyperlink-Button führt zu einer Schein-Webseite, die Informationen über die Sichelzellenerkrankung enthält. Es gibt zwei unterschiedliche Versionen (SI1a für Schülerinnen und Schüler mit Grundkenntnissen und SI1b für Schülerinnen und Schüler mit fortgeschrittenen Kenntnissen). Diese Folien können am Bildschirm gezeigt oder ausgedruckt werden. Die Lernenden sollten einzeln mit SI2 arbeiten und sich Notizen über Ursachen und Symptome der Sichelzellenerkrankung machen. Gruppenarbeit Die Schülerinnen und Schüler erörtern in kleinen Gruppen: Was wissen sie über Sichelzellen und die bereits verwendeten Begriffe (Untersuchung/Testung, erblich bedingte Krankheiten, Träger einer Erkrankung) und was wollen sie noch alles lernen, um eine gut begründete Entscheidung treffen zu können? Sie übertragen und vervollständigen die Tabelle (Folie 6 der Präsentation). Diese Folie kann auch ausgedruckt und an die Gruppen verteilt werden. Telefonat Unterbrechen Sie die Diskussionen mit einem Anruf durch Matts Mutter (Folie 7 der Präsentation). Nehmen Sie den Anruf durch Klicken auf den "Antworten"-Button entgegen. Die Lernenden sollen aus der Diskussion heraus entscheiden, was sie die Mutter fragen wollen und hören dazu ihre Antworten. Sie können eine Frage pro Fragenpaar (gleiche Farbe) auswählen und durch Anklicken hören sie die Antwort. Durch sorgfältige Auswahl soll aufgedeckt werden, dass wahrscheinlich Matts Großvater an Sichelzellen litt. Während der Testphase stellten wir fest, dass man die Antworten, die nicht ausgewählt wurden, trotzdem vorspielen sollte, damit wichtige Informationen nicht verpasst werden. Die Sprachaufnahmen der Mutter sind nur auf Englisch verfügbar. Fragenkatalog Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler anschließend eine Liste mit Fragen zu erstellen, die sie vor der Entscheidung, ob der Test durchgeführt werden soll oder nicht (in ihrer Rolle als Matt), gerne beantworten würden. Erstellen Sie gemeinsam mit den Lernenden einen Fragenkatalog, der in der nächsten Stufe beantwortet wird (Folie 8 der Präsentation). Wenn Sie feststellen, dass die Schülerinnen und Schüler manche Bereiche wie beispielsweise den Test weglassen, gibt es die Möglichkeit, entweder den Videoclip, der die schwierige Lage beschreibt, noch einmal anzuschauen, oder Sie spielen den Lernenden noch einmal den Telefonanruf vor und leiten sie an, auch diese Bereiche zu identifizieren. Beachten Sie bitte, dass Frage 6 optional ist; Sie können sie bei Gruppen ohne Grundkenntnisse gerne weglassen. Geben Sie den Schülerinnen und Schülern an dieser Stelle SI3 (die Frage 6 können Sie hier auch weglassen). Punnett-Quadrat Leiten Sie die Schülerinnen und Schüler bei der Anwendung eines Punnett-Quadrats an und erarbeiten Sie, wie Kari eine Sichelzellen-Trägerin werden konnte (Folie 9 der Präsentation). In welchem Maß die Anleitung erfolgt, hängt davon ab, wie geübt die Lernenden bei der Anwendung eines solchen Quadrats sind. Sie können sie bitten, die unterschiedlichen Kombinationen der elterlichen Genotypen zu erarbeiten, die darauf hinausführen, dass sie eine Trägerin ist, und geben ihnen dann ein leeres Punnett-Quadrat mit den Genotypen von Karis' Eltern und fordern sie auf, die möglichen Genotypen ihrer zukünftigen Kinder zu erarbeiten, oder Sie leiten sie vollständig an und verwenden dabei die Animation auf der Folie. Ist Matt Träger der Krankheit? Die Schülerinnen und Schüler sollten nun feststellen, dass Matt nur dann Träger sein kann, wenn er das Allel von einem Elternteil geerbt hat. Zeigen Sie seinen Familienstammbaum (Folie 10 der Präsentation) und fordern Sie die Gruppen auf, diesen für die Erarbeitung, wie hoch die Wahrscheinlichkeit liegt, dass er ein Träger sein könnte, anzuwenden (Beantwortung von Frage 2). SI4 ist als optionales Informationsblatt gedacht, es kann die Schülerinnen und Schülern bei der Sammlung von Ideen unterstützen. Leiten Sie die Lernenden durch die Genotypen jeder Person und erläutern Sie, warum sie dies geerbt haben (Animation auf Folie 10). Beachten Sie: Es wird davon ausgegangen, dass es in der Familie von Matts Vater kein Sichelzellallel gibt. Eventuell möchten Sie mit den Schülerinnen und Schülern darüber sprechen, warum dies so ist (mit Bezug auf die optionale Frage 6). Eventuell möchten die Schülerinnen und Schüler noch erörtern, ob Callum, der Partner von Matts Schwester, sich auch auf Sichelzellen testen lassen sollte und warum. Die Schülerinnen und Schüler können jetzt auch Frage 3 beantworten. Die Gruppen arbeiten nun eigenständig an der Beantwortung der verbleibenden Fragen. Idealerweise arbeiten die Lernenden in Kleingruppen mit Zugang zur PowerPoint-Präsentation und erarbeiten so die verbleibenden Fragen anhand der Quellen, die über Hyperlinks zugänglich sind (Folie 11). Falls dies nicht möglich ist, sollte ein Computer im Klassenzimmer vorhanden sein, auf dem die Videoclips gezeigt und zusammen mit Ausdrucken der SI5 und SI6 angeschaut werden können. Überprüfen Sie in Ruhe die Antworten der Schülerinnen und Schüler auf SI3, ehe Sie fortfahren. In der Rolle von Matt geben die Schülerinnen und Schüler Feedback in Form einer 30 sekündigen Voice-Mail (Folie 12 der PPT) oder Textnachricht. Sie erklären ihre Entscheidung und die Gründe, die dahinterstecken.

Die Haltung großer landwirtschaftlicher Nutztiere stellt eine große Belastung für natürliche Ressourcen dar und verursacht Umweltverschmutzung. Die Schülerinnen und Schüler lernen, andere davon zu überzeugen, Insekten anstatt Fleisch zu essen. Mit steigender Population wächst auch der Fleischkonsum, der langfristig nicht mehr gedeckt werden kann. Die Haltung großer landwirtschaftlicher Nutztiere geht zudem mit einer Belastung der Umwelt einher. Um diesem Problem entgegenzuwirken, schlagen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vor, stattdessen Insekten zu konsumieren. Die Lernenden planen ein Menü für die Schulkantine, das sowohl Insektengerichte als auch bekannte Gerichte enthalten soll. Sie wenden dabei überzeugende Kommunikationsmethoden und Wissen über natürliche Ressourcen an, um andere von der Alternative, Insekten zu essen, überzeugen zu können. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Wissenschaftliches Vokabular, Mengen, Einheiten, Symbole und Fachausdrücke: Anwendung wissenschaftlichen Vokabulars, wissenschaftlicher Terminologie und Definitionen. Chemie Erde und Atmosphäre: Die Erde als Quelle begrenzter Ressourcen Chemie Kohlendioxid und Methan als Treibhausgase: Evaluation zusätzlicher durch den Menschen verursachte Gründe für den Klimawandel Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Esst Insekten!" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Esst Insekten!" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler lernen, ihre Meinung mithilfe von Beweisen überzeugend darzustellen. wenden wissenschaftlichen Erkenntnisse über die natürlichen Ressourcen der Erde an. Über das Projekt Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben. Einführung Zeigen Sie die Folie 2 der PowerPoint-Präsentation. Hier werden die Nachrichten, auf denen die Aufgabe basiert, beschrieben: Die Brüsseler Universitätskantine bietet Gerichte mit Insekten an. Fragen Sie die Schülerinnnen und Schüler nach ihren ersten Gedanken zu diesem Thema. Problemstellung Präsentieren Sie Ihren Schülerinnen und Schülern Informationen über Probleme, die durch die Haltung großer landwirtschaftlicher Nutztiere entstehen (Folie 3 der PPT) und anschließend die Ziele der Unterrichtseinheit auf Folie 4 der PPT. Die Lernenden lesen sich die Informationen auf SI1 durch und wählen anschließend per Handabstimmung, ob Insekten oder große landwirtschaftliche Nutztiere weniger natürliche Ressourcen verbrauchen. Suchen Sie einige Schülerinnen und Schüler aus, die erklären sollen, warum sie sich für das eine oder das andere entschieden haben. Die Lernenden erstellen Menüs Nun zeigen Sie den Lernenden die Aufgabe auf Folie 5 der PPT. Sie sollen allein ein Menü für das Mittagessen während der "Insektenwoche" zusammenstellen. Jeder Schüler und jede Schülerin benötigt ein Exemplar des Menüs (SI2), die Insektengerichte (SI3) und die Checkliste für überzeugende schriftliche Kommunikation (SI4). Die Lernenden sollen sich die Informationen über Fleischgerichte auf SI2 durchlesen, die Angaben zu Ressourcen und Verschmutzung durch landwirtschaftliche Nutztiere beinhalten. Danach lesen sie sich ähnliche Informationen über Insekten auf SI3 durch, wählen zwei Insektengerichte für das Menü aus, schneiden die ausgewählten Gerichte aus und kleben sie auf das Menü. Auf Nachfrage sollten die Schülerinnen und Schüler ihre Auswahl begründen können. Mit den gesammelten Informationen verfassen sie im Kästchen "Warum man Insekten essen sollte" einen überzeugenden Kommentar. Zur Unterstützung können sie dabei auf die Checkliste auf SI4 zurückgreifen. Die Schülerinnen und Schüler sollen gegenseitig ihre überzeugenden Argumente mithilfe der Checklisten auf SI4 überprüfen. Dabei sollen sie auch wissenschaftliche Inhalte kommentieren. Das Projekt ENGAGE ist Teil der EU Agenda "Wissenschaft in der Gesellschaft zur Förderung verantwortungsbewusster Forschung und Innovation" (Responsible Research and Innovation, RRI). ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben.

Kann die Nutzung von Smartphones dem Nackenbereich ernsthaft schaden? In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die Kräfte kennen, die auf die Wirbelsäule einwirken. Neue Forschungen haben ergeben, dass der Gebrauch des Smartphones unseren Nackenbereich ernsthaft schädigen kann. Das Beugen des Halses in jenem Winkel übt eine große Belastung auf die Wirbelsäule aus und kann ernsthafte Schäden verursachen. In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die Kräfte kennen, die auf die Wirbelsäule einwirken. Anschließend entwickeln sie einen Plan zur Ursachenrecherche für den "SMS Hals", bevor sie sich mit möglichen Lösungsansätzen beschäftigen. Bezug zum Lehrplan Wissenschaftliches Arbeiten Experimentelle Fähigkeiten und Recherchen: Auswählen, planen und durchführen der am besten geeigneten wissenschaftlichen Untersuchungen, um Prognosen testen und Variablen identifizieren zu können. Physik Kräfte: Nutzung von Kräftepfeilen in Diagrammen, ausgeglichene und unausgeglichene Kräfte. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Handys" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Handys - Eine Gefahr für den Nacken?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. Die Schülerinnen und Schüler bestimmen die Kräfte, die auf Objekte einwirken. erklären ein wissenschaftliches Problem und entwickeln einen Rechercheplan. Problemstellung Zeigen Sie Folie 2 der PowerPoint-Präsentation um darzustellen, dass die Nutzung des Handys zum Schreiben von Textnachrichten, zum Videoschauen oder zur Internetnutzung dem Nackenbereich ernsthaft schaden kann. Zeigen Sie Folie 3 der PPT zur Veranschaulichung der immensen zusätzlichen Kraft, die auf die Wirbelsäule einwirkt, wenn der Kopf nach vorne gebeugt ist. Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler nach ihren ersten Gedanken zu dieser problematischen Frage: Werden sie ihr Handy seltener benutzen, um Schädigungen im Nackenbereich zu vermeiden? Zeigen Sie ihnen die Lernziele auf Folie 4 der PPT. Themenstellung Zeigen Sie Folie 5 der PPT, auf der zwei verschiedene Positionen die Kräfte darstellen, die von oben auf den Hals einwirken. Die Schwerkraft ist in beiden Fällen gleich und verhält sich vertikal nach unten. Die Kraft, die durch die Nackenmuskulatur ausgeübt wird, um den Kopf in Position zu halten, ist mit gebeugtem Hals viel größer - im Diagramm wird diese größere Kraft durch einen längeren Pfeil dargestellt. Die Schülerinnen und Schüler können den Unterschied fühlen, wenn sie ihre Köpfe beugen. Die resultierende Kraft wirkt auf die Spitze der Wirbelsäule und wird durch die entsprechenden Pfeile dargestellt. Diese Pfeile zeigen die Richtung der resultierenden Kraft an. Ihre relativen Längen zeigen die relativen Ausmaße an. Die Lernenden zeichnen Parallelogramme, um die Größe und Richtung der resultierenden Kraft herauszufinden. Zeigen Sie Folie 6 der PPT und bitten Sie die Lernenden, die Frage, in welcher Position die Kraft auf den Hals größer ist, gruppenweise zu besprechen. Die Kraft auf die Wirbelsäule in Position A ist größer, da die Muskeln mehr Kraft aufwenden müssen, um den Kopf in dieser Position zu halten. Durch den längeren Pfeil der resultierenden Kraft wird dies dargestellt. Gruppenarbeit Zeigen Sie Folie 7 der PPT, um die Hauptaufgabe zu erläutern. Geben Sie jeder Gruppe ein Kartenset, das aus SI1 und Exemplaren von SI2a und SI2b ausgeschnitten wurde. Auf Wunsch können Sie Ihren Schülerinnen und Schülern SI3 geben, was Ihnen die Möglichkeit zur Beurteilung ihres Verständnisses gibt. Mögliche Antworten können sein: Variablen A, B, E, F, G und H könnten die Folgen beeinflussen. Beste Arten zur Datensammlung: A - eine App gestalten; B - Messung mit einer App, die die Neigung bestimmen kann oder einem Winkelmesser und Schnurlot; E und F - Daten aus Fachzeitschrift; G - Diagramm; H - nicht isoliert messbar. Die Schüler können überlegen, wie sichergestellt werden kann, dass die Daten so zuverlässig wie möglich sind. Wenn Sie möchten, können die Schüler für Variable B Daten sammeln, indem sie Winkelmesser und Schnurlot oder eine App, die die Neigung messen kann, nutzen. Die Schülerinnen und Schüler messen den Nackenwinkel (B). Dazu verwenden sie das Diagramm, um die entsprechende Kraft an der Spitze der Wirbelsäule zu finden (G). Anschließend sollen sie herausfinden, wie groß die Kraft sein muss, die auf die Spitze der Wirbelsäule ausgeübt wird, um Schäden zu verursachen (F) und auch die Zeit, die der Hals aushält, ehe diese Kraft Schäden verursacht (E). Dann wird die Zeit mit der Dauer, die Schülerinnen und Schüler für ihr Handy aufwenden, verglichen (A). Zeigen Sie Folie 8 der PPT. Die Gruppen nutzen die gesammelten Informationen zur Lösung der problematischen Frage: Wirst du dein Handy weniger benutzen, um deinen Hals vor Schäden zu bewahren? Warum?