Biologie: Willkommen im Fachportal

Das Hören aus biologischer Sicht ist in dieser kurzen Unterrichtseinheit ebenso Thema wie physikalische Grundlagen. Auf dieser Basis wird das Phänomen "Lärm am Arbeitsplatz" untersucht und damit werden Geräusche als Gefahr erkannt.Die Beschallung mit Geräuschen wird sehr unterschiedlich wahrgenommen, je nach den gegebenen Umständen. Ein Rockkonzert in Zimmerlautstärke würde kaum einen Fan vom Hocker reißen. Dem Gehör ist es hingegen egal, ob ein Lautstärkepegel als angenehm oder unangenehm empfunden wird, eine selbst kurze Überbeanspruchung kann zu einer dauerhaften Schädigung des Hörvermögens führen. Das beeinträchtigt nicht nur den Genuss eines Konzertbesuchs, sondern hat Auswirkungen auf viele Bereiche des Lebens, denn das Hören hat vielfältige Funktionen. Über die Funktionen des Gehörs und des Hörens hinaus möchte diese Unterrichtseinheit die physikalischen und biologischen Grundlagen des Hörens vermitteln und für Gefahrenpotenziale sensibilisieren.Mithilfe dieser Unterrichtseinheit sollen sich die Schülerinnen und Schüler zunächst die Funktionen des Gehörs und die möglichen Folgen seiner Beeinträchtigung erarbeiten. Anschließend setzen sie sich mit den Grundbegriffen der Akustik auseinander, schätzen die Lautstärke unterschiedlichster Geräusch- und Lärmquellen ein und bewerten diese hinsichtlich ihres Gefahrenpotenzials für das Gehör. In einem weiteren Schritt erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die Funktionsweise des Gehörs, ermitteln die biologische Wirkung einer Überbeanspruchung und erfahren durch eine entsprechende interaktive Simulation die unmittelbaren Auswirkungen eines Gehörschadens. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler ermitteln die Funktionen des Gehörs. erarbeiten sich die physikalischen und biologischen Grundlagen des Hörens. recherchieren potenziell für das Gehör gefährdende Schallpegel und Schallquellen. erarbeiten sich die biologischen Grundlagen des Hörens und von Hörschäden . Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren eigenständig relevante Informationen und werten diese aus. nutzen interaktive Anwendungen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erfahren, dass ein gesundes Gehör Voraussetzung für ein in vielfacher Hinsicht uneingeschränktes Leben ist.

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

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

In dieser Unterrichtseinheit werden die Schülerinnen und Schüler zu "Winterforschern" und werden an das Durchführen von Versuchen herangeführt. Der Visualiser spielt dabei als Projektionsmedium eine zentrale Rolle.Der Visualiser vereinfacht das Präsentieren und bietet schon in den Eingangsklassen der Grundschule viele Möglichkeiten der unterstützenden Einbindung in den Unterricht. In dieser Unterrichtseinheit wird er zunächst für die Erstellung einer Mindmap genutzt, in der die Kinder vorhandenes Wissen dokumentieren und ergänzen. Das Projekt stellt zudem einen Einstieg in das Durchführen von Versuchen dar. Die Experimente werden von den Schülerinnen und Schülern weitgehend selbstständig in kleinen Gruppen durchgeführt. Um die Ergebnisse zu besprechen, zu vergleichen und auszuwerten, präsentiert jeweils eine Gruppe ihre Versuchsdokumentation mit dem Visualiser. Präsentieren und experimentieren Die neuen Richtlinien für Nordrhein-Westfalen fordern am Ende des 4. Schuljahres verschiedene Kompetenzen. Zu diesen Kompetenzen gehört das Präsentieren mit unterschiedlichen Medien. Ein weiterer Schwerpunkt der Richtlinien und Lehrpläne ist im individuellen und selbstständigen Lernen zu finden. Experimentieren und Präsentieren helfen, diese Kompetenzen schon im ersten und zweiten Schuljahr anzubahnen, insbesondere auch dadurch, dass dem Experimentieren und damit dem individuellen Lernen im Rahmen von Offenen Lernumgebungen entsprechende Freiräume eingeräumt werden. Forschen als Voraussetzung für Lernen Dies führt wiederum dazu, dass Schülerinnen und Schüler lernen, selbstständig Wissen zu erweitern und aufzubauen. Sie werden so zum Handeln ermutigt, Grundlage für lebenslanges und selbstständiges Lernen. Die folgende Unterrichtseinheit ist so gewählt, weil Experimentieren und Forschen eine grundsätzliche Voraussetzung für Lernen überhaupt ist, und Präsentieren am Schluss eines Experiments oder des Forschens steht. Ablauf des Unterrichts Die Kinder erstellen eine Mindmap rund um das Thema Winter. Anschließend führen sie Winter-Experimente durch und präsentieren ihre Ergebnisse mit dem Visualiser. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erreichen in den Fächern Sachunterricht, Deutsch und Kunst Fächerspezifische Kompetenzen . Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler zeigen mit dem Visualiser einen Versuchsaufbau und präsentieren einen Versuch. stellen mit dem Visualiser ihre Arbeits- und Versuchsergebnisse vor. sammeln Informationen mithilfe des Visualisers als Mindmap. sammeln und nutzen mitilfe von Material aus dem Internet Informationen. entnehmen Informationen aus Lexika und Büchern. entwickeln Fragestellungen zum Thema und erstellen eine Kartei. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler einigen sich auf Regeln für das Durchführen von Versuchen. strukturieren ihren Arbeitsprozess in einer Gruppe und einigen sich über die Aufgabenverteilung . diskutieren mit Partnern Versuchsergebnisse und werten sie aus. führen eine gemeinsame Präsentation ihrer Arbeitsergebnisse durch und einigen sich vorher über den Ablauf. helfen und unterstützensich gegenseitig. gehen auf den Bedarf und die Bedürfnisse von anderen Kinder ein. Die Schülerinnen und Schüler lernen Besonderheiten des Winters kennen. lernen die Bedeutung von Wasser und Wärme für Menschen, Tiere und Pflanzen kennen. setzen sich mit wintergerechter Kleidung auseinander. erarbeiten Vor- und Nachteile der Winterzeit. erkunden die Lebensbedingungen von Tieren im Winter. ordnen Bilder, Bezeichnungen und Beschreibungen von Tieren zu. lernen Unterschiede zwischen Winterschlaf, Winterruhe, Winterstarre und winteraktiven Tieren erarbeiten und entsprechende Tiere kennen. Die Schülerinnen und Schüler notieren Vorwissen in Form einer Mindmap. verschriftlichen Geschichten zum Thema Winter. lernen fachsprachliche Begriffe (anzünden, erlöschen, Sauerstoff, Volumen) nutzen. beobachten Vorgänge und erklären sie mit eigenen Worten. halten Beobachtungen und Erklärungen durch Zeichnungen und Texte fest. erstellen einfache Tabellen und vergleichen sie. legen Wörtersammlungen zum Thema an. lernen die fachsprachlichen Begriffe für die Aggregatzustände von Wasser nutzen. Die Schülerinnen und Schüler malen unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Jahreszeit ein passendes Bild. Experimente Experimente sind gekennzeichnet durch eine hinführende Fragestellung oder Vermutung der Kinder. Im weiteren Verlauf müssen sie versuchen, diese Fragestellung und deren Beantwortung oder die Vermutung durch selbstständiges Experimentieren oder Forschen zu beantworten und zu belegen. Um die aufgeworfene Frage beantworten zu können, muss zuerst von den Kindern entschieden werden, was sie tun müssen, um die Frage zu beantworten, die Vermutung zu überprüfen und was sie zur Beantwortung dieser Fragen benötigen und wie sie dabei vorgehen wollen. Im weiteren Verlauf des Experiments erfolgt eine Ausführung nach den vorher festgelegten Kriterien, die im Anschluss an einen Versuch verändert werden können, sodass eine weitere Überprüfung stattfinden kann. Der Versuch wird beobachtet und dokumentiert, damit im Anschluss daran die gestellte Frage beantwortet werden kann. Versuche Im Gegensatz zu Experimenten sind Versuche eine Vorstufe zum Experimentieren, denn den Schülerinnen und Schülern werden die erforderlichen Schritte zum Durchführen des Versuchs noch vorgegeben. Zuerst liest das Kind, was es tun soll, um anschließend eine Vermutung dessen zu formulieren, was passiert. Im Anschluss wird der Versuch durchgeführt und auf die eigene Vermutung hin überprüft, um dann eine Erklärung zu formulieren. Hier fehlt das selbstständige Tun des Kindes, denn durch die vorgegebene Fragestellung ist keine eigenständige Problemlösung möglich. Besonders wichtig ist dieses Vorgehen allerdings, damit der Ablauf eines Versuchs eingeübt werden kann, was wiederum Grundlage für das Experimentieren ist. Je nach Vorwissen in der Klasse kann der Unterricht mit einer MindMap begonnen werden, in der vorhandenes Wissen dokumentiert und ergänzt wird. Bereits während des Erstellens der MindMap kann der Visualiser genutzt werden. Für Grundschulkinder ist es sicherlich einfacher, auf ein Blatt Papier zu schreiben, als an der Tafel einen Eintrag zu hinterlassen. Der Visualiser bietet zudem die Möglichkeit, eine MindMap auf Linienpapier anzufertigen, was für Grundschülerinnen und -schüler aufgrund dieser Hilfslinien eine Erleichterung und bei der Aufteilung des Blatts behilflich ist. wintergemäße Kleidung Verhalten von Tieren im Winter Reflektion eigener Einstellung zum Winter Winterwörter Wintergeschichten Wintersportarten MindMaps Jedes Kind fertigt eine MindMap zum Thema an und stellt seine Arbeit mittels des Visualisers vor. Im Anschluss an diese Präsentationen kann eine gemeinsame MindMap erstellt werden, die zur Grundlage der weiteren Arbeit wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass jedes Kind eine Frage aufschreibt, die Fragen gesammelt und anschließend in einer Kartei der Klasse wieder zur Verfügung gestellt werden. Arbeitsaufträge Die Aufträge (Arbeitsblatt 1), aus denen die Kinder später ihren Auftrag auswählen, werden auf (farbiges) Papier gedruckt, laminiert und für alle sichtbar in der Klasse aufgehängt. Schwierige Aufgaben können dann für alle Kinder besprochen werden. Hierzu bietet sich der Visualiser an, der, ähnlich einem Epidiaskop, die Fragekarte für alle an der Wand sichtbar macht. Themenmappe Alle durchgeführten Aufträge werden von den Kindern auf normales, liniertes Papier geschrieben (Vorteil: man benötigt keine Kopien) und bei der Präsentation mithilfe des Visualiser an die Wand projiziert. Die so entstandenen Blätter werden gesammelt und in einer Themenmappe zusammengefasst oder in einem Heft der Klasse wieder zur Verfügung gestellt. Grundsätzliche Regeln Zunächst werden grundsätzliche Regeln zum Experimentieren mit den Kindern gemeinsam erarbeitet. Die Notwendigkeit von "Vermutung", "Durchführung/Beobachtung" und "Erklärung" bei Versuchen sowie Dokumentationsmöglichkeiten werden besprochen. Die Versuche (Arbeitsblatt 2 und 3) werden von den Kindern weitgehend selbstständig in kleinen Gruppen von maximal vier Schülerinnen und Schülern durchgeführt. Eis-Versuche Parallel dazu betätigen sie sich als "Winter-Forscher" und werden an das Durchführen von Versuchen herangeführt. Als Einstiegsversuch beschäftigen sie sich mit dem Schmelzen und Verdunsten von Eis beziehungsweise Wasser. Der Versuch wird mithilfe des Visualisers gemeinsam durchgeführt. In diesem Zusammenhang werden die Fachbegriffe Gefrierpunkt, Siedepunkt und Wasserkreislauf behandelt. Bei den weiteren Eisversuchen steht im Vordergrund, dass die Kinder lernen, eine Versuchsanleitung zu befolgen. Sie sollen die Grundregeln des Experimentierens (vermuten, beobachten, erklären) beachten und üben. Feuer-Versuche Die Feuer-Versuche (Arbeitsblatt 4 und 5) beschäftigen sich mit einem anderen naturwissenschaftlichen Phänomen. Sie wurden in die Unterrichtseinheit aufgenommen, da in der Winter- und Weihnachtszeit häufig Kerzen benutzt werden und auch für den Einstiegsversuch Feuer benötigt wird. Durch die Versuche sollen die Kinder zum einen den fachgerechten Umgang mit Streichhölzern und Kerzen lernen. Zum anderen sollen sie durch die Versuche "Kerze" und "Zusatzversuch" Kerze die Notwendigkeit von Sauerstoff für den Brennvorgang von Kerzen erfahren. Insgesamt wurden einfache Versuche gewählt, um den Kindern erste Erfahrungen mit Versuchen zu ermöglichen, bei denen sie durch Beobachtung und Einbringen ihres Vorwissens zur richtigen Erklärung für das Beobachtete kommen können. Ergebnispräsentation Jeweils eine Gruppe präsentiert ihre Versuchsdokumentation am Visualiser. Die Erfahrungen und Ergebnisse - auch der anderen Kinder mit diesem Versuch - werden gemeinsam besprochen. Reflektiert wird auch, inwiefern die Regeln eingehalten wurden und wie die Arbeit in den Gruppen abgelaufen ist.

Warum wird im Wald nicht aufgeräumt? Die scheinbare Unordnung dient vielen Tieren als Lebensgrundlage. Mithilfe einer interaktiven Lerneinheit zur ZDF-Sendung "Löwenzahn" können sich Grundschulkinder Antworten zu dieser ökologischen Frage erarbeiten. Der Wald hat seine eigenen Ordnungsregeln. Vom Blitz getroffene Bäume werden nicht weggeräumt, an manchen Stellen liegen scheinbar vergessene, schon mit Gras oder Moos überwucherte Holzstapel. Dabei handelt es sich nicht um Nachlässigkeiten des Försters, sondern um bewusste Waldpflege, die man Kindern allerdings oft erst bewusst machen muss. Ausgehend von der Löwenzahn-Sendung "Geheimnisvolle Bäume" erfahren Schülerinnen und Schüler, dass totes Holz Lebensgrundlage für viele Waldbewohner ist, ohne die sie nicht existieren könnten. Dabei dient eine interaktive Lerneinheit als Plattform für die Internetrecherche. Von hier aus können die Kinder gezielt Teile der Sendung und kindgemäße Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge anklicken. Verschiedene interaktive Übungen und herkömmliche Arbeitsblätter runden das Angebot ab. Die vorliegende Unterrichtseinheit will in einem multimedialen Ansatz das Wissen der Kinder über den Wald festigen und zusätzlich den Blick auf das vielfältige Leben im Totholz richten. Neben der Recherche im Internet, herkömmlichen Medien wie Arbeitsblättern, Wörterbuch und Lexikon, bietet die professionelle und kindgemäße Bearbeitung des Themas in der Löwenzahn-Sendung "Geheimnisvolle Bäume" des ZDF einen idealen Einstieg. Die Unterrichtseinheit ist allerdings auch ohne die Sendung durchführbar. Die Lernumgebung und der Ablauf des Projekts Hier erfahren Sie mehr über den Aufbau der interaktiven Lernumgebung und erhalten Hinweise zur Planung der Projektarbeit. Arbeitsmaterial zur interaktiven Lernumgebung Auf dieser Seite finden Sie Informationen zu den einzelnen Arbeitsblättern und Hinweise, wie sie im Unterricht eingesetzt werden können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in den Fächern Sachkunde und Deutsch Differenzierte Lernziele erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Video im Internet anschauen und Informationen daraus entnehmen. gezielte Recherchen im Internet durchführen und das World Wide Web als Informationsquelle nutzen. eine interaktive Lerneinheit am Computer bearbeiten und dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung machen. ein interaktives Quiz durchführen. ein interaktives Puzzle lösen. Bilder aus dem Internet ausdrucken. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler sollen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze treffen. sich als Partnerinnen und Partner über die Reihenfolge der Aufgaben einigen. sich gegenseitig helfen. Eine Schnitzeljagd im Bärstädter Wald! Fritz Fuchs legt die Spur und ist schnell auf Abwegen: Die alte Eiche da, sieht doch aus wie eine knorrige Hexe. Und dieser alte Baumstumpf - nee, "tot" ist der nun wirklich nicht. Hinter seiner Borke krabbeln und surren viele kleine Lebewesen. Und auch große Tiere spürt Fritz auf; Waschbär und Wildkatze leben im Unterholz und finden dort Unterschlupf und Versteck. Thema Geheimnisvolle Bäume Autorin Margret Datz Fächer Sachunterricht, Deutsch, Kunst Zielgruppe Klasse 3-4 Zeitraum eine Woche Technische Voraussetzungen Computerraum / Medienecke mit Internetanschluss, Computer mit Soundkarte, Kopfhörer, Real Player oder Windows Media Player Erforderliche Vorkenntnisse Genereller Umgang mit dem Computer, Erfahrungen im Bereich der offenen Unterrichtsformen Planung Verlaufsplan "Geheimnisvolle Bäume" Die Schülerinnen und Schüler sollen die verschiedenen Teile des Baumes kennen lernen oder wiederholen. Blätter den richtigen Bäumen zuordnen. einige Borken oder Rinden den richtigen Bäumen zuordnen. erfahren, wie man das Alter von Bäumen bestimmt. einen Baum-Steckbrief erstellen. erfahren, dass durch Zersetzung alter Bäume neues Leben entsteht. einige Totholz-Bewohner kennen lernen den Steckbrief eines Mitbewohners im Totholz erstellen erfahren, dass viele Tiere den Baum als Nahrungsquelle und Schutz brauchen. Die Schülerinnen und Schüler sollen das Gedicht "Ginkgo Biloba" von Goethe kennen lernen. sich über Goethe informieren. zusammengesetzte Adjektive und Verben suchen. eine Baum-Geschichte schreiben. Verben von der Grundform in die dritte Person Singular und Plural übertragen. bei Ortsangaben die richtigen Artikel ergänzen. Abbildungen den richtigen Text zuordnen. Abbildungen ergänzen. Wortsuchrätsel lösen. eine Tabelle ergänzen. Überreste alter und kranker Bäume oder von Blitz und Sturm entwurzelte Stämme sind nicht Müll, der entsorgt werden muss, sondern die Grundlage für neues Leben und eine Gewähr für guten Humusboden. In dieses Totholz ziehen neue Bewohner ein. Es wird besiedelt von Millionen von Gliedertieren wie Käfern, Asseln, Spinnen und Springschwänzen zusammen mit Pilzen und Bakterien. Für sie ist das alte Holz Lebensraum und Nahrungsquelle. Sie zersetzen es und fügen es so wieder dem Nährstoffkreislauf des Waldes zu. Ein gewaltiger mechanischer und biochemischer Prozess setzt ein und Schritt für Schritt wird aus totem Gehölz humusreicher Waldboden, auf dem wieder neues Leben entstehen kann. Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgemäßer Seiten, die Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Hier wird als Einstieg ins Thema auf die ZDF-Sendung "Geheimnisvolle Bäume" aus der Reihe "Löwenzahn" zurückgegriffen. Für Kinder verständlich vermittelt sie wissenschaftliche und technische Fakten und hat außerdem hohen Unterhaltungswert, so dass mit Spaß gelernt werden kann. Die Unterrichtseinheit ist aber so konzipiert, dass sie auch ohne die vollständige Sendung durchgeführt werden kann, falls die Ausstrahlung verpasst wurde. Die vorliegende interaktive Lerneinheit leitet die Kinder von einer Aufgabe zur nächsten und verweist dabei auf die zugehörigen Arbeitsmaterial . Neben der Eingangsseite besteht die Lerneinheit aus vier weiteren Hauptseiten (Bäume / Mitbewohner / Sprache / Dies und das), vier intern verlinkten Seiten (Informationen und Fotos, Quiz zur Sendung, Memo) und 40 externen Links. Die internen Links können auch offline bearbeitet werden. Partnerarbeit halbiert die Wartezeit Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen von der Anzahl der jeweils vorhandenen Computer-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Als sinnvoll hat sich auf jeden Fall Partnerarbeit erwiesen. Auf diesem Weg lässt sich die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbieren und die Paare können sich gegenseitig unterstützen. Als zusätzliches Angebot kann die Lehrkraft weitere Arbeitsblätter zur Verfügung stellen, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen. Die Schülerinnen und Schüler können zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen oder weitere Aufgaben zu zusammengesetzten Adjektiven und Verben lösen. Fachunterricht oder übergreifender Ansatz Die Unterrichtseinheit ist fächerübergreifend angelegt. Als Fachlehrerin oder Fachlehrer haben Sie aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und das Fach Deutsch auszuklammern, wenn der fächerübergreifende Ansatz aus stundenplantechnischen Gründen nicht oder nur sehr schwer durchführbar ist. Vorschläge der Kinder aufgreifen Wichtig ist außerdem die Organisation des Unterrichtsablaufs. Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle Schülerinnen und Schüler gleichzeitig am Rechner sitzen können. Dabei sollten Vorschläge der Kinder aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Außerdem ist festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll und eine entsprechende Einteilung vorzunehmen (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder von der Lehrkraft bestimmt). Computer-Experten lösen Probleme Es hat sich zudem bewährt, "Computer-Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium angesprochen werden sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständig arbeiten. Voraussetzungen Die Kinder sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lerneinheit angesteuert werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Erfolgskontrolle Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und vom Lehrer überprüft werden kann. Nicht für alle Aufgaben der interaktiven Lernumgebung sind Arbeitsblätter nötig. Das Baum-Puzzle dient zur Entspannung zwischendurch, falls Computer-Plätze frei sind, oder am Ende der Arbeit. Außerdem gibt es hier eine Anleitung zum Bau eines Borken-Bootes und ein Quiz zur Sendung. Schließlich können sich die Kinder noch die in der "Löwenzahn"-Sendung erwähnte 1000-jährige Eiche aus Ivenack ansehen. Eine Schnitzeljagd im Bärstädter Wald! Fritz Fuchs legt die Spur und ist schnell auf Abwegen: Die alte Eiche da, sieht doch aus wie eine knorrige Hexe. Und dieser alte Baumstumpf - nee, "tot" ist der nun wirklich nicht. Hinter einer Borke krabbeln und surren viele kleine Lebewesen. Und auch größere Tiere spürt Fritz auf; Waschbär und Wildkatze leben im Unterholz und finden dort Unterschlupf und Versteck.

Diese Unterrichtseinheit zum Thema Sonnenenergie lenkt die Aufmerksamkeit auf das riesige Potenzial an kostenloser Energie, die uns die Sonne bietet, und darauf, wie dieses Potenzial genutzt werden kann. Über die Hitze der Sonne stöhnen ist das Eine, die von ihr ausgehende kostenlose Energie sinnvoll nutzen, das Andere. Fotovoltaikanlagen oder Sonnenkollektoren auf Dächern gehören unbewusst zum Umfeld vieler Kinder. Sie spielen mit Spielzeug, das mit Solarzellen angetrieben wird, oder nutzen Taschenrechner und Armbanduhren oft ohne sich darüber im Klaren zu sein, dass sie mithilfe der Sonne funktionieren. Die vorliegende Unterrichtseinheit möchte in einem multimedialen Ansatz den Blick auf diese Dinge richten, und zeigen, wo und wie Sonnenenergie unser Leben erleichtert. Einen idealen Einstieg in das Thema bietet die Sendung "Sonnenenergie - Stromausfall im Bauwagen" (ZDF - Löwenzahn). Für Kinder verständlich vermittelt sie wissenschaftliche Fakten und hat außerdem hohen Unterhaltungswert, sodass mit Spaß gelernt werden kann. Die fächerübergreifende interaktive Lerneinheit dient als Plattform für die Internetrecherche, von der aus gezielt kindgerechte Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge angeklickt werden können. Verschiedene interaktive Übungen sowie Puzzles und Spiele am Computer und herkömmliche Arbeitsblätter runden die Arbeit ab. Vorbereitung und Inhalte der Lernumgebung Diese Seite bietet einige Hintergrundinformationen zum Thema Sonnenenergie und führt in die Nutzung der interaktiven Lernumgebung ein. Arbeitsmaterial zur interaktiven Lernumgebung Auf dieser Seite finden Sie Informationen zu den einzelnen Arbeitsblättern und Hinweise, wie sie im Unterricht eingesetzt werden können. Links zum Thema Internetadressen mit Informationen und weiterführenden Materialien zum Thema "Sonnenenergie" und zu den Inhalten dieser Unterrichtseinheit. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen in den Fächern Sachunterricht, Deutsch, Englisch und Kunst Lernziele erreichen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Video im Internet anschauen (falls im Unterricht möglich) und Informationen daraus entnehmen. gezielte Recherchen im Internet durchführen und das World Wide Web als Informationsquelle nutzen. eine interaktive Lerneinheit am Computer bearbeiten und dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung machen. interaktive Übungen (HotPotatoes-Zuordnung, Kreuzworträtsel) durchführen. ein interaktives Puzzle (drag & drop) lösen. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler sollen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze treffen. sich als Partner über die Reihenfolge der Aufgaben einigen. sich gegenseitig helfen. Sonnenfinsternis in Bärstadt. Das seltene Ereignis soll in wenigen Stunden stattfinden und Fritz Fuchs will es unbedingt filmen. Ausgerechnet jetzt ist der Akku der Kamera leer. Aufladen funktioniert nicht - die Stromleitung ist gekappt. Solange aber die Sonne scheint, könnte man doch sie selbst als Energiequelle nutzen. Fritz werkelt und tüftelt an einer einfachen Solaranlage. Zumindest das Wasser zum Kochen wird heiß genug. Und das Akkuproblem? Die Zeit drängt. Auf der Suche nach Ersatz stößt Fritz auf riesige Sonnenkollektoren und winzige Solarzellen. Mit dem Bau seiner eigenen Solaranlage will er ein für alle Mal sein Stromproblem lösen... Die Schülerinnen und Schüler sollen erfahren, dass Sonnenenergie Wärme und Strom erzeugt. einen Steckbrief der Sonne vervollständigen. überlegen, wann sie selbst die Strahlungsenergie der Sonne gespürt haben. erkennen, wie Lupe und Hohlspiegel Licht bündeln. ein Experiment zur Lichtbündelung durchführen. erfahren, dass Schwarz Sonnenstrahlen absorbiert und Weiß sie reflektiert. ein Experiment dazu durchführen. erfahren, wie die Sonne als Energiequelle genutzt werden kann. die Vorteile der Sonnenenergie erkennen. erfahren, wie die Sonne als Heizung genutzt werden kann. den Begriff Sonnenkollektoren kennen lernen. erfahren, wie mit Spiegeln Sonnenenergie in Kraftwerken eingefangen werden kann (Parabolrinnenkraftwerk und Solarturmkraftwerk). erfahren, wie aus Sonnenenergie Strom erzeugt wird. den Begriff Fotovoltaikanlagen kennen lernen. über die Vor- und Nachteile der Sonnenenergie reflektieren und argumentieren. an einer Sonnenuhr die Zeit ablesen. Die Schülerinnen und Schüler sollen Texte den richtigen Abbildungen zuordnen. eine Tabelle ausfüllen. Rätselschriften entziffern. Lückentexte ergänzen. ein Kreuzworträtsel lösen. Satzteile richtig zuordnen (Akkusativ-Objekt). nach dem Akkusativ-Objekt fragen. einen Text lesen und weiterschreiben. in Wortreihen passende Wörter markieren. zusammengesetzte Nomen mit "Sonne" bilden. Lernwörter für ein Diktat üben. Die Schülerinnen und Schüler sollen ein englisches Lied singen. englische Wörter für das Lied kennen lernen und die Aussprache am Computer üben. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Maler Vincent van Gogh und sein Bild "Sämann vor untergehender Sonne" kennen lernen. das Bild nachmalen. Die Strahlung der Sonne Als Sonnenenergie oder Solarenergie bezeichnet man die von der Sonne erzeugte Energie, die als Strahlung zur Erde gelangt und über Hunderte von Jahren relativ konstant ist. Ein Teil dieser Strahlungsenergie wird von bestimmten Bestandteilen der Atmosphäre reflektiert, ein weiterer Teil wird von anderen Bestandteilen der Atmosphäre absorbiert und in Wärme umgewandelt, der dritte und größte Teil geht durch die Atmosphäre hindurch und erreicht uns auf dem Erdboden. Folgen der Einstrahlung Die vordringlichste Folge der Sonnenenergie ist die Erwärmung unseres Planeten, so dass Leben überhaupt möglich ist. Ein weiterer Effekt ist die Fotosynthese der Pflanzen, so dass wir entweder direkt oder indirekt von der Sonnenenergie leben. Sie ist außerdem wichtig zur Erzeugung von Luftdruckunterschieden, die zu den Wetterphänomenen in der Atmosphäre und zum Antrieb des Wasserkreislaufs führen. Nutzung der Sonnenenergie Neben dieser natürlichen Nutzung gibt es zunehmend eine technische, vor allem im Bereich der Energieversorgung. So erzeugen beispielsweise Sonnenkollektoren warmes Wasser. In sogenannten Sonnenwärmekraftwerken kann durch aufwändige Spiegelkonstruktionen Wasserdampf und damit elektrischer Strom erzeugt werden. Solarzellen erzeugen allein durch einfallende Sonnenstrahlen Strom (Fotovoltaik). Pflanzen nutzen die Sonnenstrahlung zum Wachstum (Fotosynthese). Pflanzen und pflanzliche Abfälle wiederum können so verarbeitet werden, dass daraus nutzbare Energieträger entstehen (Rapsöl, Biogas). Die Einstrahlung der Sonne unterliegt tages- und jahreszeitlich bedingten Schwankungen, so dass zusätzliche Maßnahmen nötig sind, um die Energieversorgung konstant zu gewährleisten (Speicherung, Vernetzung mit anderen Energiequellen). Erzeugung von warmem Wasser Sonnenkollektoren auf Hausdächern erwärmen Wasser, das, in Schläuchen ins Haus geleitet und dort in einem Speicher aufbewahrt, einige Tage für Warmwasser und Heizung ausreicht. Da schwarze Flächen Sonnenstrahlen absorbieren, ist die Unterseite dieser Kollektoren entsprechend eingefärbt. Erzeugung von Strom In Fotovoltaikanlagen (Solarzellen) wird die Lichtenergie der Sonne durch die Bewegung der Ionen des Metalls Silizium direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Um den so gewonnenen Gleichstrom ins allgemeine Netz einzuspeisen, muss er allerdings noch mittels eines Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt werden. Strom aus solarthermischen Kraftwerken Solarthermische Kraftwerke bündeln das Sonnenlicht mithilfe von Hohlspiegeln. Die so entstandene Hitze erzeugt Wasserdampf, der die Turbinen zur Stromerzeugung antreibt. Dabei fangen in einem Solarturmkraftwerk viele Spiegel die Sonne ein und lenken sie auf einen einzigen Punkt auf dem Turm, während in Parabolrinnenkraftwerken Sonnenstrahlen mit langen Spiegelschüsseln auf schwarze Röhren gelenkt werden und das darin befindliche Wasser erhitzen. Inhalte Die interaktive Lerneinheit (Ausschnitt siehe Abb. 1, zum Vergrößern bitte anklicken) besteht neben der Eingangsseite aus vier weiteren Hauptseiten (Sonnenenergie/ Sprache/ Sunny Song/ Dies und das), zwei Unterseiten zur Ergebniskontrolle, sechs intern verlinkten interaktiven Übungen (HotPotatoes-Übungen/Puzzle) und 24 externen Links. Die Arbeitsanweisungen auf den meisten Arbeitsblättern (bis auf die Arbeitsblätter Nummer 11 und 12) beziehen sich jeweils auf direkt aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt. Diese Arbeitsblätter sind besonders gekennzeichnet (durch ein Computer-Symbol), auch auf dem Deckblatt. Die internen Links dagegen können auch offline bearbeitet werden. Zeitlicher Ablauf Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen von der Anzahl der jeweils vorhandenen Computer-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Als sinnvoll hat sich auf jeden Fall Partnerarbeit erwiesen, da sich zum einen so die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und zum anderen die Partner sich gegenseitig unterstützen können. Als zusätzliches Angebot können im Bedarfsfall weitere Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen: zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen, weitere Wörter mit der Endung -ie aus Wörterbüchern suchen. Die Unterrichtseinheit ist fächerübergreifend angelegt, als Fachlehrkraft haben Sie aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und die Fächer Deutsch, Englisch und Kunst auszuklammern, wenn der fächerübergreifende Ansatz aus stundenplantechnischen Gründen nicht oder nur sehr schwer durchführbar ist. Organisation des Ablaufs Wichtig ist außerdem die Organisation des Unterrichtsablaufs. Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle gleichzeitig am Rechner sitzen können. Dabei sollten Vorschläge der Kinder aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Außerdem ist festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll. Anschließend muss eine entsprechende Einteilung vorgenommen werden (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder vom Lehrer bestimmt). Es hat sich zudem bewährt, "Computer -Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium als erste Ansprechpartner fungieren sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständig arbeiten. Die Kinder sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lerneinheit angesteuert werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Erklären sollte man auf jeden Fall, dass die Rückkehr zur eigenen Startseite über den Rückwärtspfeil des Browsers erfolgt. Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und von der Lehrkraft überprüft werden kann. Hier befindet sich eine kurze Einführung in die Arbeit mit der Lernumgebung. Die Kinder können auch zwischendurch davon Gebrauch machen, um sich Dinge ins Gedächtnis zu rufen. Lösung der Rätselschrift auf dem Arbeitsblatt: mehr, jemals, kostenlos, ohne, entlegen, sinnvoll, dort, überall, über, genügend, wirkungsvoll, zusätzlich Zur Erleichterung dürfen die Kinder einen Spiegel benutzen. Diktattext: Solarenergie Die Sonne strahlt mehr Energie aus, als wir jemals verbrauchen können. Wir bekommen sie kostenlos und ohne Schaden für die Umwelt. Deshalb ist es sinnvoll, sie als Energiequelle zu nutzen. Solarmodule können überall aufgestellt werden und brauchen keine Leitung zu Kraftwerken. Deshalb können sie auch entlegene Gegenden mit Strom versorgen. Besonders wirkungsvoll sind sie dort, wo die Sonne oft scheint. In anderen Gebieten braucht man dagegen noch eine zusätzliche Stromversorgung, um auch im Winter über genügend Energie zu verfügen. (80 Wörter) Gemälde mit Sonne Hier geht es zunächst um Vincent van Gogh und sein berühmtes Bild "Sämann vor untergehender Sonne", das die Kinder anschließend nachmalen sollen. Sie lernen den Künstler kennen und schauen sich das Bild im Internet an. Entspannung Das Puzzle zeigt eine Fotovoltaikanlage auf dem Dach und dient der Entspannung. Mithilfe einfacher Mittel (Stöckchen, Stift, Sonne) wird zum Schluss die Zeit bestimmt.

Die vorliegende Unterrichtseinheit richtet in einem multimedialen Ansatz den Blick auf alltägliche Dinge, die ihre Vorbilder in der Natur finden. Der Begriff Bionik kann so auch schon von Grundschulkindern nachvollzogen werden, wenn intensive Beobachtungen der Natur Zusammenhänge erschließen, die für technische Erfindungen genutzt werden können. Die meisten Kinder lieben es, sich mit Kletten zu bewerfen und freuen sich daran, wenn sie auf der Kleidung des anderen hängen bleiben. Und sie benutzen wie selbstverständlich Klettverschlüsse, ohne aber das eine mit dem anderen direkt in Verbindung zu bringen. Ausgehend von der Löwenzahn-Sendung "Bionik – Technik aus Natur" erfahren die Schülerinnen und Schüler, dass viele technische Errungenschaften schon funktionieren, seit es Leben auf der Erde gibt. Eine interaktive Lerneinheit führt die Kinder dabei durch die Welt der Bionik, in der Beispiele aus der Natur mit ihren technischen Umsetzungen in Verbindung gebracht werden. So entdecken die Kinder Vorbilder für das Schwimmen, Fliegen oder Fahren, und suchen als Forscherinnen und Forscher selbst nach technisch umsetzbaren Möglichkeiten natürlicher Vorbilder. Der Klettverschluss, Schwimmflossen, die Pinzette oder der Spielzeugbagger gehören zu den Dingen, die Kinder im Alltag selbstverständlich benutzen, ohne auch nur daran zu denken, dass sie, wie so viele technische Erfindungen, dank intensiver Beobachtung der Natur entstanden sind. Der Begriff Bionik wird den meisten unbekannt sein. Die vorliegende Unterrichtseinheit richtet in einem multimedialen Ansatz den Blick auf diese alltäglichen Dinge, die ihre Vorbilder in der Natur finden. Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgemäßer Seiten, die den Kindern Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Hier wird aber insbesondere auf die Sendung "Bionik – Technik aus Natur" (ZDF tivi – Löwenzahn) zurückgegriffen, die als idealer Einstieg in das Thema dient. Für Kinder verständlich vermittelt sie wissenschaftliche Fakten und hat außerdem hohen Unterhaltungswert, so dass mit Spaß gelernt werden kann. Ausschnitte der Sendung können jederzeit als Video auf der Internetseite von ZDF tivi abgerufen werden. Vorbereitung und Inhalte der Lernumgebung Diese Seite bietet einige Hintergrundinformationen zum Thema Bionik und führt in die Nutzung der interaktiven Lernumgebung ein. Fachkompetenzen Sachunterricht Die Schülerinnen und Schüler lernen den Begriff Bionik kennen und können ihn erklären. erfahren, dass der Maler Leonardo da Vinci als erster Bioniker angesehen wird. erfahren, dass Otto Lilienthal als erster relativ erfolgreich den Vogelflug kopierte. lernen den Begriff Lotuseffekt kennen. erfahren, dass es mittlerweile Farben mit diesem Effekt gibt. entdecken besondere Eigenschaften verschiedener Tiere und setzen diese in Beziehung zu bestimmten Erfindungen. ordnen Tiere, Pflanzen und Erfindungen richtig zu. lernen Vorbilder der Natur beim Fliegen, Bauen, Schwimmen und Fahren kennen. stellen eigene Überlegungen zu besonderen Fähigkeiten von Tieren und möglichen Erfindungen an. Deutsch Die Schülerinnen und Schüler füllen eine Tabelle aus. entziffern Rätselschriften. unterscheiden richtige und falsche Aussagen. lösen ein Worträtsel (Suchsel). ordnen Wörter dem richtigen Oberbegriff zu. üben Fremdwörter mit der Endung -ik und erklären deren Bedeutungen. bilden Nomen aus Verben. schreiben eine Geschichte zur Libelle oder zum Eisbär und bauen einen vorgegebenen Satz richtig ein. üben Lernwörter für ein Diktat. Englisch Die Schülerinnen und Schüler lernen englische Wörter für einige der Vorbilder aus der Natur kennen und üben die Aussprache am Computer. Kunst Die Schülerinnen und Schüler bauen ein Papierflugzeug. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler schauen ein Video im Internet und entnehmen daraus Informationen. führen gezielte Recherchen im Internet durch und nutzen das World Wide Web als Informationsquelle. bearbeiten eine interaktive Lerneinheit am Computer und machen dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung. führen interaktive Übungen durch (HotPotatoes-Zuordnung). führen ein interaktives Memo-Spiel durch. beantworten Quizfragen online. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich partnerschaftlich über die Reihenfolge der Aufgaben. helfen sich gegenseitig. Fritz entdeckt unter seinem Bauwagen eine Pflanze, an deren Blätter kein Staubkorn hängen bleibt. So etwas müsste es auch für Wandfarbe oder für Kleidung geben. Fritz staunt nicht schlecht, als er herausfindet, dass eine ganze Wissenschaft solche Phänomene beobachtet – und kopiert! Unterirdisch buddeln wie ein Maulwurf, schwimmen wie ein Hai im Meer oder schweben wie der Löwenzahn-Samen? Geht nicht? Von wegen! Fritz entdeckt noch ganz andere fantastische Erfindungen, die der Mensch der Natur abgeguckt hat. Bionik, eine junge Wissenschaft? Der Begriff Bionik wurde 1960 auf einem Kongress in Dayton/Ohio von dem amerikanischen Luftwaffenmajor Jack E. Steel geprägt und setzt sich zusammen aus "Bio" für Biologie und -"nik" für Technik. Ziel dieser Wissenschaftsdisziplin ist es, für technische Verfahren Methoden zu verwenden, die in der Biologie ihren Ursprung haben. Auf allen Ebenen der Biologie lassen sich Erkenntnisse gewinnen, die in der Technik angewandt werden können. Dazu muss man die Natur nur sehr genau beobachten. Die noch relativ junge Wissenschaft hat ihren Ursprung in dem Bemühen Leonardo da Vincis, durch genaues Beobachten und Dokumentieren des Vogelfluges Hinweise zum Bau einer Flugmaschine zu gewinnen, der allerdings scheiterte. Weiter kam dagegen Otto Lilienthal, der durch das Studium des Storchenflügels dem Prinzip des Auftriebs auf die Spur kam und tatsächlich bis zu 250 Meter weit flog. Was uns Ratten beibringen können Bionik heute nutzt das riesige Potenzial der seit drei Milliarden Jahren andauernden Evolution der belebten Natur beim Haus-, Flugzeug- und Schiffsbau, bei der Konstruktion von Autos, in der Medizin oder zur Erleichterung des Alltags. So schärfen sich Rattenzähne von selber, weil die scharfe Kante der Vorderzähne härter ist als der Rest der Zähne. Nach diesem Vorbild wurden Messer für die Müllzerkleinerung gebaut. Die Libelle stand Pate beim Bau von Hubschraubern. Die Wasserjagdspinne besitzt ein Luftpolster durch viele kleine Härchen und wird deshalb nicht nass. Dieses Prinzip wurde bei der Herstellung von Tauchanzügen übernommen. Die Fähigkeit von Delfinen und Fledermäusen, Ultraschalllaute auszusenden und durch das Echo den Abstand zu Hindernissen zu bestimmen, wird unter anderem in der Schifffahrt und der Medizin genutzt. Immer schön sauber bleiben Ein weiteres spektakuläres Beispiel aus jüngster Forschung ist der so genannte Lotuseffekt verschiedener schmutzabweisender Pflanzen (Lotusblume, Kohl, Frauenmantel, Kapuzinerkresse). Ihre Blätter sind mit winzigen Noppen versehen, die wiederum mit noch kleineren Wachskristallen übersät sind. Wasser perlt an ihnen ab und nimmt Schmutzpartikel mit. Dieser Effekt wird mittlerweile unter anderem bei Fassadenfarbe oder Autolacken genutzt. Damit behandelte Wände und Autos reinigen sich bei jedem Regen von selber. Inhalte Die interaktive Lerneinheit besteht neben der Eingangsseite aus vier weiteren Hauptseiten (Bionik, Sprache, Patterns in Nature, Dies und das), zwei Unterseiten zur Ergebniskontrolle, sechs intern verlinkten interaktiven Übungen (HotPotatoes-Übungen, Memo-Spiel) und 25 externen Links. Die Arbeitsanweisungen auf den meisten Arbeitsblättern (außer bei Nummer 9 und 11) beziehen sich jeweils auf direkt aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt. Diese Arbeitsblätter sind besonders gekennzeichnet (durch ein Computer-Icon), auch auf dem Deckblatt. Die internen Links dagegen können offline bearbeitet werden. Zeitlicher Ablauf Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen von der Anzahl der jeweils vorhandenen Computer-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Sinnvoll hat sich auf jeden Fall Partnerarbeit erwiesen, da sich so zum einen die Zahl der eventuell auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und zum anderen die Partnerinnen und Partner sich gegenseitig unterstützen können. Als zusätzliches Angebot können im Bedarfsfall weitere Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen: zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen, weitere Aufgaben zu Nomen aus Verben, die zweite Geschichte schreiben lassen (zum Beispiel in Partnerarbeit: abwechselnd fügen die Partnerkinder jeweils einen neuen Satz an). Als Fachlehrerin oder Fachlehrer haben Sie aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und die Fächer Deutsch, Mathematik und Kunst auszuklammern, wenn der fächerübergreifende Ansatz aus stundenplantechnischen Gründen nicht oder nur sehr schwer durchführbar ist. Organisation des Ablaufs Wichtig ist außerdem die Organisation des Unterrichtsablaufs. Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle Schülerinnen und Schüler gleichzeitig am Rechner sitzen können. Dabei sollten Vorschläge der Kinder aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Außerdem ist festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll. Anschließend muss eine entsprechende Einteilung vorgenommen werden (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder von der Lehrkraft bestimmt). Es hat sich zudem bewährt, "Computer -Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium als erste Ansprechpartner fungieren sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständig arbeiten. Die Kinder sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lerneinheit angesteuert werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Erklären sollte man auf jeden Fall, dass die Rückkehr auf den heimischen Rechner über den Rückwärtspfeil des Browsers erfolgt. Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und von der Lehrkraft überprüft werden kann.

Hat Ihre Grundschule einen Schulgarten? Oder zumindest eine kleine, entsiegelte und zum Bepflanzen geeignete Fläche? Bestimmt finden Sie ein Fleckchen, um eine Kräuterecke anzulegen und sich dabei auf verschiedenen Lernebenen mit Kräutern und deren Wirkung zu beschäftigen. In einem fächerübergreifenden Projekt (Sachunterricht, Deutsch, Bildende Kunst) sollen die Schülerinnen und Schüler in praktischer Arbeit einen kleinen Kräutergarten anlegen, sich dabei in einem offen angelegten Unterricht mit verschiedenen Kräutern auseinandersetzen, Informationen hierzu recherchieren und die Ergebnisse ihrer Arbeit auf einer Internetseite dokumentieren. Die Unterrichtseinheit ist auch als Thema für eine Projektwoche gut geeignet. Viele Lernbereiche lassen sich integrieren, wie das Schreiben von Bastelanleitungen, Rezepten und freien Texten, praktische Tätigkeiten im Garten, in der Schulküche oder die Zusammenarbeit mit außerschulischen Kooperationspartnern. Der Verlaufsplan "Küchenkräuter" dokumentiert im Wesentlichen den "redaktionellen" Teil des Projekts, also die Erstellung der Projekthomepage mit dem Webseiten-Generator. Die praktische Arbeit sollte in kleinen, auflockernden (damit aber nicht weniger wichtigen) Sequenzen in die Unterrichtseinheit eingefügt werden. Dabei sollte es den Projektgruppen selbst überlassen bleiben, das Wann und Wie zu bestimmen. Die Schülerinnen und Schüler sollen lernen, ihre Arbeit eigenständig zu planen und in einem vorgegebenen Zeitrahmen organisiert umzusetzen. Hinweise zur Durchführung des Projekts Hier finden Sie Informationen zur Vorbereitung und Durchführung des Projekts sowie Erläuterungen zu verschiedenen Arbeitsblättern. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen verschiedene Informationsquellen (Printmedien, Internet, Befragung von Fachleuten) nutzen, um Grundkenntnisse über ein Sachthema zu erwerben. die gewonnen Informationen zielgerichtet auswerten und Sachtexte nach Vorgaben verfassen. die Anlage eines Kräutergartens planen und praktisch umsetzen. ihre Sinne schulen (sehen, riechen, schmecken, tasten). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen ihre Arbeitsergebnisse dokumentieren und auf einer Webseite präsentieren. zielorientierte Recherchen (Internet, Printmedien) durchführen und bewerten. selbst fotografierte Bilder auf dem Computer abspeichern. selbst gemalte Bilder einscannen und abspeichern. Texte und Grafiken auf eine Internetseite bringen. um ein ansprechendes Layout bemüht sein. erkennen, dass die durch das Internet zur Verfügung gestellten Informationen sehr umfangreich und jederzeit verfügbar sind. erkennen, dass die Präsentation ihres Projekts für eine breite Zielgruppe verfügbar ist, auch außerhalb der Schule Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen sich an Hand von Leitaufgaben selbständig in Einzel-, Partner- und Gruppenarbeit mit einer Sachfrage auseinandersetzen. ihre Arbeit gegenseitig bewerten und auch Kritik annehmen können. gegenseitige Hilfe anbieten und annehmen. Thema Küchenkräuter Autorinnen Marga Feldenz, Petra Felleisen Fach Deutsch, Sachunterricht, Bildende Kunst Zielgruppe 3. - 4. Klasse Zeitbedarf Mit den praktischen Arbeiten im Garten 15 Unterrichtsstunden verteilt auf 5 Schultage Technische Voraussetzungen Computer mit Internetzugang, Digitalkamera, Scanner Erforderliche Vorkenntnisse Geringe Grundkenntnisse im Umgang mit dem Computer Planung Verlaufsplan "Küchenkräuter" Ausgehend von mit den Schülerinnen und Schülern erarbeiteten Zielvorgaben (eine Kräuterspirale oder einen Kräutergarten bepflanzen, Informationen über die zu pflanzenden Kräuter sammeln, das erworbene Wissen anwenden und dokumentieren) ergibt sich eine klare, dreigliedrige Projektstruktur: multimedialer Wissenserwerb praktische Tätigkeiten in Einzel-, Partner- und Gruppenarbeit Unterrichtsbausteine der Sammlung, der Vertiefung und Ergebnissicherung (im Plenum) Alle Bausteine sind so angelegt, dass ein hohes Maß an selbst organisiertem Lernen möglich ist. Informationen suchen und dokumentieren Die Schülerinnen und Schüler sollen verschiedene Kräuter kennenlernen und erfahren, was man mit diesen Kräutern machen kann. Dazu können auch mitgebrachte Kräuter im Klassenzimmer untersucht werden. Die Informationen zu den jeweiligen Pflanzen sollen in Text und Bild festgehalten werden, damit Interessierte aus der Schule und vor allem diejenigen, die später für die Kräuterecke verantwortlich sein werden, nachlesen können, wie die Pflanzen gepflegt werden müssen und wofür sie verwendet werden können. Besuch in einer Gärtnerei Hier besteht die Aufgabe darin, zu Kräutern von denen lediglich der Name bekannt ist (Etikett auf dem Topf) alle Informationen zu recherchieren, die für den Steckbrief notwendig sind. Als Informationsquellen sind neben dem Internet natürlich auch Bücher, Zeitschriften und die Befragung von Personen (zum Beispiel Eltern, Verwandte, Gärtnereipersonal)möglich. Nach den ersten Recherchetätigkeiten soll eine kritische Betrachtung der verwendeten Medien und der ersten Arbeitsergebnissen stattfinden. Bewertung der Internetseiten (gut oder weniger gut geeignet, Begründung) Vergleich Buch - Internet- Befragung (Vor- und Nachteile in Bezug auf Verfügbarkeit, Umfang der Informationen, Richtigkeit) Erstellung einer Homepage Zur Dokumentation der Arbeitsergebnisse kann eine Homepage erstellt werden. Dazu müssen in einer Einführung die notwendigen Arbeitsschritte (Layout wählen, Texte und Grafiken einfügen) eingeübt werden. Je nach Wissenstand der Schülerinnen und Schüler kann dies in Einzel- oder Gruppenarbeit durchgeführt werden. Bewertung der erstellten Seiten Zum Schluss soll das Homepage-Projekt mit anderen, den Schülerinnen und Schülern bekannten Formen der Dokumentation und Präsentation verglichen werden (Buch, Wandzeitung, Schülervortrag). Welche Vor- und Nachteile hat das Erstellen einer solchen Homepage? Neben den Recherchearbeiten kann parallel die praktische Umsetzung, also das Anlegen einer Kräuterspirale oder eines Kräuterbeetes begonnen werden. Zu den Arbeiten, die zu Beginn des Projekts an Schülergruppen zu vergeben sind, gehören: die Vorbereitung der Beetanlage (hier Kräuterspirale): Erde verbessern, lockern, angießen) die Ausstellung der Kräuter im Klassenzimmer die Herstellung von Namensschildchen die Pflanzaktion einzelne Rezepte nacharbeiten (zum Beispiel Kräuterquark) Kräuter trocknen Duftsäckchen herstellen ein Kräuterherbarium anlegen eine Buchausstellung zum Thema organisieren Kräuterhexengeschichten schreiben und vortragen Tägliche "Zwischenstopps" Auf dem Weg zu einem gemeinsamen Ziel, das arbeitsteilig erreicht werden soll, bedarf es der täglichen "Zwischenstopps", in denen zum einen die Arbeitsergebnisse zusammen getragen und kritisch bewertet werden und zum anderen die Lerninhalte auf der Wissensebene in spielerischer Form vertieft und evaluiert werden. Hier sollte auch der Stand der Homepages thematisiert und Probleme besprochen werden. "Expertinnen und Experten" sollten zu Wort kommen, gegenseitige Hilfestellungen können organisiert werden. Dufträtsel (Welches Kraut riechst du? .... bei geschlossenen oder verbundenen Augen) Kräuter abräumen: Wer kennt die meisten Kräuter? Kräuterquiz: Erarbeitet Frage- und Antwortkärtchen zu verschiedenen Kräutern. (Zum Beispiel: Die Pflanze schmeckt nach Knoblauch. Im Namen trägt sie ein großes Raubtier) Kräuter-Montagsmaler Was schmeckst du?

Ein interaktives Lernmodul lädt ein zur Entdeckung von Zentren der Artenvielfalt und den Ursachen des Artensterbens. Der Nutzen der Artenvielfalt für den Menschen wird am Beispiel „Apotheke Regenwald“ und den damit verbundenen Nutzungskonflikte diskutiert. Das interaktive Lernmodul zur Artenvielfalt soll es Schülerinnen und Schülern ermöglichen, mithilfe einer innovativen Lernform Zugang zum Thema Biologische Vielfalt zu finden. Anhand von naturwissenschaftlichen Frage- und Problemstellungen zeigt das Modul auf, welchen Nutzen die Natur in ihrer Vielfalt für den Menschen hat und was er von der Natur lernen kann. Das Lernmodul weckt zudem Verständnis dafür, warum diese Vielfalt geschützt werden muss und wie sie geschützt werden kann. Selbstgesteuertes Lernen Die Aufbereitung des Lernstoffes in Form einer Lernsoftware bietet den Lernenden genau die Handlungsfreiheiten, die zur Gestaltung individueller selbstgesteuerter Lernprozesse benötigt werden. Durch die kursorientierte Aufbereitung des Lernstoffes erhalten die Lernenden die Möglichkeit, sich dem Thema kleinschrittig zu nähern. Gleichzeitig ermöglicht die Lernsoftware durch den offenen und freien Ansatz auch das selbstständige Erarbeiten der wichtigsten Themenkreise. Eine Erweiterung der Aufgabenstellungen ist dadurch jederzeit gegeben. Einstieg und individuelle Vertiefung Die Lernsoftware stellt einen motivierenden ersten Einstieg in die Thematik dar und kann an vielen Stellen beliebig vertieft und erweitert werden. Zusätzliche Lernmöglichkeiten zu dem Thema bieten die jeweiligen Verlinkungen und sind, je nach Zusammensetzung der Lerngruppe, auch durch weiterführende Arbeitsaufträge möglich. Die Lehrkraft kann hier selbst entscheiden, wie umfangreich der Lernstoff für die Schülerinnen und Schüler werden soll beziehungsweise kann den Schwierigkeitsgrad differenzieren. Unterrichtsverlauf "Artenvielfalt weltweit" Hier finden Sie Hinweise und Vorschläge, wie Sie das Lernmodul im Unterricht einsetzen können. Screenshots geben Ihnen einen Eindruck von dem Lernmodul. Biopiraterie Im Zusammenhang mit der Diskussion über den Wert der Artenvielfalt kann auch das Thema Biopiraterie behandelt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen sogenannte "Hotspots" der Artenvielfalt auf einer Weltkarte identifizieren können. geographische und natürliche Gemeinsamkeiten dieser Länder beschreiben können. die gesellschaftlichen Problemkreise und deren Verflechtung dieser Länder erkennen und verstehen: Hohe Bevölkerungszahl, Armut, Ausbeutung der Ressourcen (Umweltzerstörung). Probleme nicht-nachhaltiger Entwicklung verstehen. wesentliche Gründe für das heutige Artensterben kennenlernen. Informationen zur Thematik aus einem Text entnehmen und wesentliche Aussagen verstehen können. Kausalkategorien zu den unterschiedlichen Texten identifizieren und zuordnen können. Argumente für die Erhaltung der Artenvielfalt kennenlernen. differente Standpunkte für die Erhaltung der Artenvielfalt und deren Hintergründe verstehen. einzelne Gründe/Argumente bewerten und gewichten und in diesem Zusammenhang Kontroversen demokratisch austragen. Thema Artenvielfalt weltweit Autorin Sabine Preußer Fächer Biologie, Geographie, Politik, Ethik, Religion Zielgruppe 8. bis 10. Schuljahr Zeitraum variabel, je nach Vertiefungsgrad Technische Voraussetzungen Betriebssystem Windows ab Version 98, Internet-Explorer ab Version 6, Flash-Player, Installation der kostenlosen Software "artenvielfalt-weltweit" (siehe "Download"), Beamer für die Einführung Einführung in die Nutzung der Lernsoftware Die Schülerinnen und Schüler erhalten möglichst über einen Beamer eine Einführung in die Funktionen und Möglichkeiten der Lernsoftware. Alle Funktionen sind in dem Lernmodul unter "Hilfe" näher erläutert. Dort existiert auch ein "Schnelleinstieg". Die Lernenden sollten auf die Vielfalt der Möglichkeiten des Programms hingewiesen werden. Es bietet eine umfangreiche Palette an Tools, die sowohl die Bearbeitung der Arbeitsaufträge als auch die vertiefende Weiterarbeit unterstützen. Unterschiedlich intensive Bearbeitung des Themas Die Schülerinnen und Schüler erhalten den Arbeitsauftrag, sich mithilfe der Lernsoftware das Thema anzueignen. Die Lehrkraft kann vorgeben, wie tief die Lernenden in die Thematik einsteigen sollen. Die Palette reicht von dem einfachen "Abarbeiten" der einzelnen interaktiven Einheiten bis zu vertiefenden Arbeitsaufträgen, die eine intensivere Auseinandersetzung mit Einzelthemen erfordert. Durch das Anlegen individueller Notizen können eigene Arbeitsaufträge integriert werden. Es ist auch möglich, die Schülerinnen und Schüler in Gruppen aufzuteilen und diese jeweils einen Teilbereich der Einheit vertiefend bearbeiten zu lassen. Zentren der Artenvielfalt Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die Thematik weitgehend selbstständig, indem sie die zugehörigen Lerneinheiten interaktiv bearbeiten. Artensterben Zum Thema Artensterben soll untersucht werden, wann in der Erdgeschichte bereits die Zahl der Arten drastisch abgenommmen hat. Mithilfe verschiedener Informationsquellen sollen anschließend die Gründe für diese Artensterben genannt werden. Zur Speicherung der Arbeitsergebnisse steht ein sogenannter Rucksack zur Verfügung. Hier können alle bearbeitete Medien und Texte per Drag and Drop zusammengefasst werden. In einem Schlussgespräch werden die Ergebnisse vorgestellt, wenn nötig berichtigt, zusammengefasst, vertieft und gewürdigt. Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch eine Dokumentation der Ergebnisse. Die Schülerinnen und Schüler können diese leicht erstellen, in dem sie ihre gesammelten Materialien aus dem Rucksack in ein Dokument zusammenfassen und, wenn gewünscht, ausdrucken. Das Lernmodul bietet zudem unter dem Menüpunkt "Funktionen" die Möglichkeit, die Arbeitsergebnisse zu speichern. Einzelne Bildschirmseiten können zudem ausgedruckt oder als Grafikdateien gespeichert werden. Die ausgedruckten Arbeitsergebnisse können so als Beiträge für eine Wandzeitung genutzt werden. Aufgabenstellung (Gruppenarbeit) Die Schülerinnen und Schüler werden über das Rollenspiel informiert, in dem jede Gruppe eine der Positionen von "Mit Geld nicht zu bezahlen IV" übernehmen soll. Sie beschäftigen sich mit den Argumenten für den Erhalt der Artenvielfalt mithilfe der Lernheit und eventuell weiterführenden Materialien. Sie entscheiden selbst, welche Rolle sie einnehmen möchten. Zu jeder Position wird eine Gruppe gebildet, so dass am Ende fünf Gruppen vorhanden sind. Bei der Umsetzung der Rollen ist die Vorstellungskraft der Lernenden gefragt. Weitere Informationen, die verschiedenen Positionen der Rollencharaktere besser zu verstehen, sind auch im Internet zu finden. Mithilfe einer Suchmaschine können die Schüler unter entsprechenden Begriffspaaren wie zum Beispiel "Holzeinschlag Amazonas", "Arzneimittel aus dem Regenwald", "Dorf+Regenwald" suchen. Dabei sollen sie verschiedene Suchbegriffe beziehungsweise Begriffskombinationen ausprobieren. Versucht euch möglichst gut in die ausgewählte Rolle hinein zu versetzen und sammelt Argumente für die Position eurer Rolle. Nutzt die Materialien aus dem Rucksack. Plant einen Kurzvortrag von drei Minuten, in dem ihr auch Argumente und Beispiele anbringt. Bereitet ein Poster vor, auf dem ihr Stichworte zu eurer Position notiert. Diese nutzt ihr bei eurem Vortrag. Abschließende Bewertung und Diskussion Ein Moderator für die Leitung der Gesprächsrunde wird ausgewählt. Die Schülerinnen und Schüler tragen ihre Positionen vor. Am Ende werden die Vorträge und die vorgetragenen Argumente von allen bewertet. Dazu wird das Arbeitsblatt genutzt. Sollte der Platz nicht ausreichen, wird das Blatt kopiert. Zum Schluss wird gemeinsam in der Klasse ermittelt, welche Argumente Zustimmung finden und welche nicht. Es wird eine kleine Übersicht dazu erstellt. Die Ergebnisse werden im Plenum diskutiert. Transnationale Unternehmen agieren weltweit Im Zeitalter der Globalisierung agieren transnationale Unternehmen weltweit und suchen in den Zentren der Biodiversität nach neuen Wirkstoffen. Politisch brisant ist dies vor dem Hintergrund des systematischen Ungleichgewichtes in der Verfügbarkeit von genetischen Ressourcen einerseits und Technologie andererseits. Insofern wurden die schon 1960 beginnenden Verhandlungen von massiven Konflikten zwischen Entwicklungsländern und Industrieländern geprägt. Vereinfacht gesagt möchten die Industrieländer (beziehungsweise deren privatwirtschaftlichen Akteure) Zugang zur biologischen Vielfalt haben, um die eigene Forschung und Produktion voranzubringen. Entwicklungsländer profitieren nicht von ihrem Artenreichtum Die Entwicklungsländer sind zwar Eigentümer der biologischen Ressourcen, können sie jedoch nicht adäquat nutzen, da ihnen hierfür die Technologie fehlt. In einer Studie der Weltbank wurde festgestellt, dass 1990 weltweit 43 Milliarden US-Dollar mit Arzneimitteln umgesetzt wurden, die von indigenen Völkern entdeckt worden waren, ohne dass diese einen nennenswerten Anteil an den Gewinnen erhielten. Und die UN-Entwicklungsorganisation UNDP stellte 1999 fest: "Die biologische Vielfalt ist für die Entwicklung von Medikamenten von größter Bedeutung. Schätzungen zufolge lagern in den Entwicklungsländern 90 Prozent der biologischen Ressourcen der Welt. (...) Gerade diese in langer Tradition erworbenen Kenntnisse des in der Natur vorkommenden Potenzials sind für die Pharmafirmen heute so wertvoll. (...) Ohne Genehmigung der lokalen Bevölkerung wurde dieses Wissen zur Entwicklung hochprofitabler Medikamente eingesetzt. In jeder anderen Situation würde dies als Industriespionage bezeichnet." Allianz gegen Biopiraterie Mitte Februar 2002 gründeten zwölf Entwicklungs- und Schwellenländer, unter ihnen China, Indien und Brasilien, eine Allianz gegen Biopiraterie. Sie wollen verhindern, dass die genetische Vielfalt weiterhin von transnationalen Konzernen ausgebeutet wird und diese daraus kommerzielle Exklusivrechte in Form von Patentschutz ableiten, ohne dass die lokale Bevölkerung daraus einen Nutzen zieht. In diesen zwölf Ländern konzentrieren sich circa 70 Prozent der weltweiten Artenvielfalt. Die Initiatoren erklärten, die Initiative diene auch dem Ziel, die Frage der Patentierung auf Tiere und Pflanzen im August 2002 auf dem UN-Kongress für nachhaltige Entwicklung zu diskutieren. An dieser Stelle ist die Frage berechtigt, was die Schülerinnen und Schüler mit ihrem neu erworbenen Wissen anfangen können. Kann man aus dem Gelernten Schlussfolgerungen für das eigene tägliche Handeln ziehen? Stichworte hierfür wären: Reisen/Tourismus, Freizeit, Konsum, Engagement, Aufklärung. Lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler in einer Diskussion über ihre Erkenntnisse reflektieren. Sind alle bereit, ihre möglichen Schlussfolgerungen auch umzusetzen oder hindert sie etwas daran? Darüber hinaus können die Schülerinnen und Schüler aber auch eigenes Engagement zeigen, beispielsweise durch die Mitarbeit in den Jugendgruppen der Naturschutzorganisationen oder durch einen Einsatz am Tag der Artenvielfalt. Ebenso bietet sich es an im Vorfeld oder im nachhinein die UN-Naturschutzkonferenz zum Thema zu machen oder eine Aktion hiermit zu verbinden. Wertvolle Heilpflanzen, die dem Menschen nützen, gibt es nicht nur in den weit entfernten Regenwäldern der Tropen. Unseren Vorfahren blieb gar nichts anderes übrig, als sich bei der heimischen "Schatzkammer Natur" zu bedienen. Auch wenn in den Industriestaaten durch den Siegeszug der modernen Medizin heute vielfach das Breitenwissen über Heilpflanzen verloren gegangen ist, so greifen doch viele auch heute noch gerne auf die altbewährten Heilkräuter zurück. Lassen Sie Ihre Schülerinnen in alten Kräuterbüchern (Bibliotheken, Buchhandel) oder im Internet auf Spurensuche gehen. Auch in der eigenen Familie oder bei älteren Nachbarn können sich die Lernenden erkundigen, welche Heilpflanzen heute noch bekannt sind, für was sie angewendet werden, wie sie aussehen und wo sie wachsen.

Das Verschwinden oder die Veränderung von Lebensräumen bedroht die Biologische Vielfalt. Ein vor- und nachbereiteter Besuch eines Zoos oder eines naturkundlichen Museums soll den Kindern die Bedeutung dieser Lebensräume verdeutlichen.Eine Exkursion in einen Zoo oder ein Naturkundemuseum soll zeigen: Jedes Tier und jede Pflanze haben ihren speziellen Lebensraum. An diesen Lebensraum sind sie am besten angepasst, da fühlen sie sich wohl und finden genügend Nahrung. Aber viele Lebensräume sind bedroht, und damit die darin lebenden Arten. Diese Unterrichtseinheit behandelt die Bedeutung der Lebensräume, deren Bedrohungen und die Möglichkeiten, trotzdem möglichst viel Biologische Vielfalt zu erhalten.Im Vordergrund dieser Unterrichtseinheit für die 3. bis 4. Klasse steht eine Exkursion in einen Zoo oder ein naturkundliches Museum. Anhand eines Kartenspiels kann das Thema Biologische Vielfalt verfestigt werden. Für die Vorbereitung im Unterricht sollten etwa 3 bis 4 Unterrichtsstunden zur Verfügung stehen sowie ein Computer mit Internet-Zugang und wenn möglich Farbdrucker, Digitalkamera oder konventioneller Fotoapparat. Spiel der Vielfalt Dieses Spiel dient der Festigung der Lerninhalte. Dabei wird beim Erstellen der Karten das vorher Gelernte wiederholt. Zum Basteln stehen Vordrucke zur Verfügung. Die Schülerinnen und Schüler lernen, verantwortungsbewusst mit Natur und Umwelt umzugehen. nehmen ihre Umgebung bewusster wahr. lernen, Tiere genau zu beobachten, die Bedrohungen ihrer Lebensräume und die Schreibweise verschiedener Tiernamen kennen. beschreiben Lebensräume ausgewählter Tierarten und ordnen sie auf einer Weltkarte zu sowie wohnortnahe Lebensräume und erfahren, wie man diese schützen kann. Das "Spiel der Vielfalt" ist kein fertiges Spiel, sondern eher ein Bastelbogen. Auch die Spielregeln sind keine Vorgabe, sondern ein Vorschlag. Sinn der Arbeit mit dem Spiel ist es, das zu wiederholen und zu festigen, was die Schülerinnen und Schüler über die drei Säulen der Biologischen Vielfalt gelernt haben. Planung Auf Grundlage der vorhergegangenen Unterrichtsergebnisse bereitet die Lehrkraft die Arbeit mit dem Spiel vor. Sie plant, welche Themen auf den Farbkarten behandelt werden sollen, also welche Bedrohungen für die biologische Vielfalt, welche Gründe, warum biologische Vielfalt so wichtig ist, und welche Möglichkeiten zum Schutz der Vielfalt bestehen. Einführung Die Lehrkraft gibt eine kurze Einführung zum Bastelprojekt. Sie druckt gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern die Bögen mit den Spielkarten-Vorlagen aus oder stellt die Bögen der Klasse vor, wenn sie bereits ausgedruckt sind. Gruppenbildung Die Klasse wird in eine geeignete Zahl von Gruppen aufgeteilt, die zunächst die Vorarbeiten machen (farbige Rahmen für die Farbkarten, den Joker entwerfen und aufmalen). Festlegung der Themen Auf Basis der Vorbereitungen der Lehrkraft wird in der Klasse besprochen, welche Themen auf den Karten behandelt werden sollen. Es wird festgelegt, welcher Text auf die Karten kommt und wie sie illustriert werden sollen. Dann formulieren die Kinder geeignete Fragen für die Fragekarten (insgesamt neun Fragen, die auf die neun grünen Karten Bezug nehmen). Produktion In Gruppen erledigen die Schülerinnen und Schüler die vorher definierten Aufgaben. Die fertigen Bögen werden mit Transparentfolie beklebt. Zum Schluss werden die Karten ausgeschnitten. Insgesamt müssen 54 Karten gebastelt werden. Das Spiel kann zum Abschluss des Unterrichtsprojekts in der Klasse gespielt werden. Da es für drei Mitspielerinnen und Mitspieler gedacht ist, müssen Gruppen gebildet werden. Jede Gruppe muss eine Vertretungsperson wählen, die die Gruppe im Spiel vertritt. Beim Beantworten der Fragekarten können alle Mitglieder der Gruppe helfen.