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Upcycling im Physikunterricht: Energieumwandlung und Bernoulli-Effekt…

Unterrichtseinheit
5,99 €

In der Unterrichtseinheit "Upcycling im Physikunterricht: Energieumwandlung und Bernoulli-Effekt am Kaffeebecher" erarbeiten die Lernenden an einem selbst gebauten Hubschrauber physikalische Phänomene und setzen sich mit der Umweltverschmutzung durch Plastikmüll auseinander.Müll ohne Ende: In Deutschland werden stündlich ungefähr 32000 Einweg-Kaffeebecher weggeworfen. Zur Herstellung der Becher werden jährlich 42000 Bäume benötigt und eine Wassermenge verbraucht, die dem Konsum von 32000 Deutschen entspricht. Zudem wird Strom eingesetzt, mit dem man 100000 Musterhaushalte ein Jahr lang versorgen könnte. Dabei beträgt die Lebensdauer (Nutzwertzeit) nur 15 Minuten. Bei der Verwendung von Mehrwegbechern könnte jede Person 34 Coffee to go-Becher einsparen. Einmal weggeworfen, wird der Becher möglicherweise vom Wind erfasst, landet dort, wo er nicht hingehört. Er ist damit nicht nur klimaschädlich, sondern trägt auch zur Verschmutzung der Umwelt bei. In der vorliegenden Einheit hingegen wird durch Upcycling zum "Hubschrauber" aus einem wertlosen Gegenstand Unterrichtsmaterial, an dem physikalische Phänomene dargestellt und Diskussionen zur Lösung der Umweltproblematik ausgelöst werden können. Physikalische Phänomene sind zum einen die Umwandlung von Spannungsenergie, die in den Gummis gespeichert ist, in Bewegungsenergie, die die Rotorblätter antreibt. Zum anderen wird der Bernoulli Effekt sichtbar. Luft, die über einen gebogenen Flügel fließt, erzeugt an der Oberfläche des Flügels einen Sog. Unterhalb des Flügels entsteht ein Überdruck, beides zusammen ergibt den Auftrieb, der nötig ist, um Flugzeuge oder wie in diesen Fall einen Hubschrauber mit seinen Drehflügeln fliegen zu lassen. Das Thema "Upcycling im Physikunterricht" im Unterricht Sobald der Einweg-Kaffeebecher ausgetrunken ist, wird er weggeworfen. Er ist nicht recyclebar. Das heißt, seine Bestandteile werden nicht zu einem neuen, sinnvollen Produkt zusammengefügt. Wenn der Kaffeebecher in einer Abfalltonne endet, wird der entstandene Müll verbrannt. Die Abwärme dient dann maximal zum Heizen eines Schwimmbades, oder eines Haushaltes. Dies ist eine klimaschädliche Ressourcenverschwendung, die nicht mehr akzeptiert werden sollte. Upcycling hingegen verwendet Müll, um sie einer neuen Verwendung zuzuführen. Mülltüten werden zu Umhängetaschen, Plastikschalen zu Blumenkübeln und in unserem Fall wird ein Kaffeebecher zu Unterrichtsmaterial für die Bereiche Physik, Technik und Umwelt. Die Lehrkraft sollte sich mit den physikalischen Phänomenen des Auftriebs durch Flügel sowie mit den Energieumwandlungsketten auskennen. Aus der Spannenergie des Gummis wird Bewegungsenergie. Vorkenntnisse Der Umgang mit einfachen Werkzeugen wie Schere, Zange und Heißklebepistole wird für diese Unterrichtseinheit vorausgesetzt. Der Aufbau und die Durchführung eines einfachen Versuchs sollten bekannt sein. Die Schülerinnen und Schüler sollten im Umgang mit Youtube-Videos und PDF-Dateien vertraut sein. Andernfalls müsste eine entsprechende Begleitung eingeplant werden. Didaktische Analyse Folgende Fragen können im Rahmen des Physik-, Technik- und Umwelt-Unterrichts zum Thema gemacht werden: Wie funktioniert ein Gummimotorantrieb? Welche Energieumwandlung findet statt? Wie entsteht der Auftrieb bei einem Hubschrauber? Wie hoch ist der Ressourcenverbrauch bei der Verwendung eines Einweg Kaffeebechers? Welche sinnvollen Alternativen gibt es zum Einweg-Kaffeebecher? Methodische Analyse Durch eine arbeitsteilige Gruppenarbeit sowie die Methode des Gruppenpuzzles ist in dieser Unterrichtseinheit eine hohe Schüleraktivität gewährleistet. Dadurch, dass alle Schülerinnen und Schüler zu Experten für einen Bereich werden, arbeiten sie in besonderem Maße eigenverantwortlich und zielorientiert in Kleingruppen zusammen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen den Bernoulli-Effekt kennen. erarbeiten Energieumwandlungsketten. setzen sich mit dem Ressourcenverbrauch bei der Verwendung von Einweg-Kaffeebechern auseinander. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entnehmen einem Youtube-Video die wesentlichen Informationen. werten eine Quelle im Internet aus. stellen Unterrichtsmedien selbst her. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konzentriert in Gruppen zusammen.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Upcycling im Sachunterricht: physikalische Grundlagen an Plastiktüten

Unterrichtseinheit
5,99 €

In der Unterrichtseinheit "Upcycling im Sachunterricht: physikalische Grundlagen an Plastiktüten" basteln die Lernenden einen kleinen Heißluftballon aus einer Mülltüte, lernen physikalische Grundlagen kennen und verstehen die Umweltschädlichkeit von Plastikmüll. In Deutschland werden pro Jahr 2,4 Milliarden Plastiktüten verbraucht. Das sind etwa 4500 Stück pro Minute. Dazu werden 47000 Tonnen Kunststoff benötigt, der aus Erdöl hergestellt wird. Legt man die Plastiktüten aneinander, könnte man damit 18 Mal den Äquator umrunden. Erschreckend ist dabei: Nur ein Bruchteil der Tüten werden recycelt . Der Rest wird weggeworfen, verschmutzt Straßen, Gewässer und Grünflächen. Werden die Tüten verbrannt, gelangt das klimaschädliche Kohlendioxid in die Luft. Einwegtüten aus biologisch abbaubaren Kunststoffen sind auch nicht unbedingt umweltfreundlicher. Die Umwelthilfe kritisierte, die überteuerten Tüten seien mit gängigen Verfahren nicht kompostierbar. Zudem wird vor neuen Mais-Einöden wegen des Stärkebedarfs gewarnt. Die bessere Alternative zur Plastiktüte ist eine selbst gefaltete Tüte aus Papier! Mit diesem Unterrichtsmaterial werden die Lernenden bereits in der Grundschule für das Thema "Umweltverschmutzung durch Plastikmüll" sensibilisiert. Sie werden damit zu Nachhaltigkeit und verantwortungsvollem Umgang mit der Natur angeregt, um zum Beispiel durch Upcycling ein Stück weit zur Klimarettung beizutragen. Die Lernenden stellen durch Videos angeleitet einen Heißluftballon aus einem Müllbeutel sowie eine Abfalltüte aus Papier her und erarbeiten sich ein erstes Verständnis von Physik. Die Kombination aus neuen Medien und handwerklichem Umgang, der in Gruppenarbeit erfolgt, bietet die Möglichkeit, sich der aufgezeigten Problematik zu nähern. Das Thema "Upcycling im Sachunterricht: physikalische Experimente an Plastiktüten" im Unterricht Ziel des Unterrichts soll es sein, Möglichkeiten des Upcyclings im Sachunterricht der Grundschule zu thematisieren. Es besteht auch die Möglichkeit diese Themen nachmittags in einem Förderbandbereich oder Projektunterricht zu bearbeiten. Didaktische Analyse Die Lernenden nähern sich mit diesem Unterrichtsmaterial durch Upcycling spielerisch ersten physikalischen Grundlagen: An einem selbst erstellen Heißluftballon setzen sie sich mit dem Auftrieb in Gasen auseinander. Sie erfahren, dass warme Luft leichter als kalte Luft ist, diese verdrängt und nach oben steigt. Auf der anderen Seite spielt in dieser Unterrichtseinheit der Umweltschutz eine Rolle: Haushaltsmüllbeutel sind oft nicht recyclebar und landen deshalb in der Deponie, wo sie verbrannt werden und das klimaschädliche CO2 freisetzen, oder schlimmstenfalls in der Umwelt. Haushaltsmüllbeutel aus Biokunststoff sind ebenfalls bedenklich. Sie zersetzen sich sehr langsam und nicht unbedingt vollständig. Sie verbrauchen unnötig Ressourcen, da ihr Grundstoff aus Mais besteht, der in Monokulturen angebaut wird. Darüber hinaus sind diese Müllbeutel unverhältnismäßig teuer. Die Lernenden diskutieren diese Problematik und lernen eine Alternative zur Plastiktüte kennen. Methodische Analyse Die Schülerinnen und Schüler basteln angeleitet durch Videos weitgehend selbstständig in der Gruppe einen Heißluftballon aus einer Plastiktüte und stellen einen Müllbeutel aus Papier her. Auf diese Weise werden die Lernenden selbst aktiv und entdecken induktiv erste Grundlagen der Physik spielerisch in einem Experiment. Die Form der arbeitsteiligen Gruppenarbeit erhöht den Grad der Eigenverantwortlichkeit und ermöglicht Binnendifferenzierung durch unterschiedliche Fähigkeiten und Interessen der Lernenden. Ohne großen Aufwand lässt sich das Material in leistungsschwächeren oder mit der arbeitsteiligen Gruppenarbeit nicht vertrauten Klasse auch gemeinsam im Plenum erarbeiten. Die Unterrichtseinheit kann darüber hinaus Anlass sein, über unsere Konsumgewohnheiten und deren Folgen nachzudenken und zu Nachhaltigkeit anzuregen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen lernen das physikalische Prinzip des Heißluftballons kennen. erkennen die Umweltschädlichkeit von Plastiktüten. setzen sich mit einer ökologisch sinnvollen Alternative zur Vermeidung von Plastikmüll auseinander. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen Videos, die online abrufbar sind, als Informationsquelle. setzen das erworbene Wissen im Alltag um. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten zielorientiert und konzentriert in der Gruppe zusammen. hören sich gegenseitig aktiv zu und nehmen Vorschläge der anderen auf.

  • Technik / Sache & Technik
  • Primarstufe, Sekundarstufe I

Urbaner Wasserkreislauf und Wasserverbrauch: Wie kommt das Wasser aus…

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit geht es um das Thema Wasser und wie es von den Menschen genutzt wird. Eine wesentliche Rolle spielt dabei auch das Handwerk "Sanitär, Heizung, Klima". Ziel der Unterrichtseinheit ist es, mehr Wissen über das Wasser und seinen urbanen Kreislauf zu erhalten, Einblicke in das Handwerk rund um das Thema Wasser zu gewinnen und ein Bewusstsein für die eigene Nutzung von Wasser zu schaffen. Die folgenden Fragen bilden zentrale Inhalte dieser Unterrichtseinheit: Wie kommt dieses saubere Wasser überhaupt zu uns? Was passiert damit, bevor es aus der Dusche oder dem Wasserhahn kommen kann? Wie viel Wasser nutzen wir täglich und was können wir tun, um Wasser zu sparen und unser sauberes Wasser zu erhalten? Welche Rolle spielt dabei das Handwerk Sanitär Heizung Klima? Hintergrund dazu ist: Sauberes Wasser zu haben ist in unserer Gesellschaft etwas Selbstverständliches. Wir müssen nur den Wasserhahn aufdrehen und schon fließt Wasser heraus, das wir trinken und zum Waschen und Baden nutzen können. Wir haben ein Zuhause mit einem eigenen Bad mit einer Toilette, einem Waschbecken und einer Dusche und/oder Badewanne. Unser schmutziges Wasser fließt ganz automatisch ab und wird über die Abwasserleitung entsorgt. Millionen Menschen haben diesen Luxus jedoch nicht. Sie müssen täglich weit laufen, um einen Brunnen mit sauberem Wasser zu erreichen und das Wasser dann mühsam nach Hause tragen. Dabei ist sauberes Wasser für uns Menschen ebenso wie für alle Lebewesen, für Tiere und Pflanzen lebenswichtig. Ohne Wasser würden wir austrocknen und verdursten. Dabei ist das Wasser jedoch auf der Erde sehr ungleich verteilt. Einige Regionen leiden unter zu viel Wasser und Überschwemmungen, andere unter zu wenig und Dürre. Obwohl Wasser so knapp und so lebensnotwendig ist, gehen viele Menschen sehr sorglos damit um. Bäche und Flüsse werden durch Schmutz und Abfall verunreinigt. Zahlreiche Gifte belasten unsere Umwelt, so auch Bäche, Flüsse, Seen und Meere. Wir verbrauchen immer mehr Wasser weltweit, was an vielen Orten schon zu einem Absinken des Grundwasserspiegels geführt hat. Jedoch sind wir uns in unserer Gesellschaft der Selbstverständlichkeit unseres sauberen Wassers, das stehts ausreichend verfügbar ist, oftmals gar nicht bewusst. Die Unterrichtseinheit "Wie kommt das Wasser aus der Dusche" vermittelt ein Bewusstsein darüber, dass sauberes Wasser immer knapper und es daher immer dringender für uns wird, dieses saubere Wasser zu schützen und zu erhalten. Dabei sind wir uns über die Selbstverständlichkeit unseres Wasserzugangs oft gar nicht bewusst und wir kennen oftmals die Abläufe gar nicht genau, die zu sauberem Wasser führen und dazu, dass dieses Wasser für uns verfügbar ist, indem es aus unseren Wasserhähnen und unserer Dusche fließt. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich in dieser Unterrichtseinheit daher zunächst anhand verschiedener Medien (Text, Internet, Film) ein Grundwissen über den urbanen Wasserkreislauf, die Wassergewinnung und die Wassernutzung und diskutieren Möglichkeiten, Wasser zu sparen sowie sauberes Wasser zu schützen und zu erhalten. Ebenso erarbeiten sie sich anhand verschiedener Medien (Text, Internet, Film) ein Grundwissen über das Handwerk "Sanitär, Heizung, Klima" und lernen die zentralen Berufe kennen, die unter dieses Handwerk gefasst werden. Vorkenntnisse benötigt diese Unterrichtseinheit keine außer den Beobachtungen, die wir bei unserer täglichen Wassernutzung machen können. Bereits vorhandenes Wissen zum urbanen Wasserkreislauf, zur Wassergewinnung und zum Handwerk "Sanitär, Heizung, Klima" kann zur Grundlage für die Vertiefung, Ergänzung und Ausweitung dieses Wissens genutzt werden, muss aber nicht zwingend vorhanden sein. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen in Grundzügen den urbanen Wasserkreislauf. kennen Fakten zu Trinkwassergewinnung, Regenwassernutzung, Wassererwärmung durch Solarenergie, Wassersparmethoden und Wasser allgemein sowie zum SHK-Handwerk und smarten Bädern. wissen, wie das Wasser aus der Dusche und den Wasserhahn kommt. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler üben sich im eigenständigen Beschaffen, Strukturieren und Interpretieren von Informationen, die sie im Internet und auf Arbeitsblättern recherchiert haben. nutzen aktiv verschiedene Medien und erkennen deren Vor- und Nachteile im Rahmen der Informationsaufbereitung. trainieren das verständliche und zielgruppenadäquate Zusammenfassen längerer Informationstexte und das verständliche Präsentieren zentraler Informationen und Inhalte. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler trainieren im Rahmen der Paar- und Gruppenarbeit Zusammenarbeit mit anderen Personen. lernen, Diskussionen argumentativ und rational zu führen. schulen im Rahmen von Diskussionen und Präsentationen die eigene Ausdrucksfähigkeit und aktives Zuhören.

  • Geographie
  • Sekundarstufe I

Rohstoffe – Woraus besteht eigentlich unser Müll?

Unterrichtseinheit

Millionen von Tonnen an Elektroschrott fallen weltweit jedes Jahr an. In dieser Unterrichtseinheit befassen sich die Schülerinnen und Schüler damit, welche Schätze im Elektroschrott versteckt sind. Sie lernen Metall-Rohstoffe wie Gold, Silber, Kobalt, Kupfer und Aluminium kennen und erfahren, dass in Handys geringe Mengen an Gold verbaut sind. Was steckt eigentlich in Geräten wie einem Tablet oder einer Mikrowelle und was hat der Regenwald mit dem Handy zu tun? An dieser Frage erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler ein Verständnis dafür, wie die komplexen Themen Umweltschutz, Elektroschrott und der individuelle Umgang mit wertvollen Rohstoffen zusammenhängen. Sie erkennen, dass sie und ihre Familien etwas dafür tun können, dass Geräte wie Smartphones nicht gedankenlos weggeworfen werden, wie zum Beispiel fälschlicherweise in den Hausmüll. Rohstoffe im Elektroschrott als Thema im Unterricht In dieser Unterrichtsreihe wächst aus der allgemeinen Sensibilisierung für Mülltrennung in den vorgehenden Unterrichtseinheiten das Verständnis für Elektroschrott als eine eigene Müll-Kategorie. Als Beispiel wird das Handy herangezogen. Das Handy beziehungsweise Smartphone als ein Gerät, das unausweichlich mit dem Alltag von Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen verbunden ist, steht als Symbol für Musik hören, Fotografieren, Spiele spielen, Information und Kommunikation. Es bindet viel Aufmerksamkeit und ist aus dem Alltag der allermeisten Familien nicht mehr wegzudenken. Es ist deshalb in einem besonderen Maße geeignet, bei Kindern Interesse für seine wertvollen Inhaltsstoffe (Rohstoffe) und deren weitere Verwendung (Recycling) zu generieren. Mehr Sachinformationen erhalten Sie im Dokument "Ablaufplan", siehe Download-Bereich. Didaktisch-methodische Hinweise Über die Beschäftigung mit den Müll fressenden Olchis in der vorhergehenden Unterrichtseinheit haben sich die Kinder sowohl einen emotional-humorvollen Bezug zum Thema Müll erarbeitet, als auch Fachbegriffe und verschiedene Kategorien von Müll beziehungsweise Abfall kennengelernt. In dieser Unterrichtseinheit entwickeln die Schülerinnen und Schüler ein Verständnis davon, dass Elektroschrott , als eine Kategorie von Müll, sehr wertvolle Bestandteile enthalten kann. Über eine Auswahl an wertvoll erscheinenden Dingen und die Reflexion darüber werden die Kinder zunächst an die Begriffe "wertvoll" und "wertvolles Material" herangeführt; sie können ihre eigenen Assoziationen einbringen. Ein Überraschungsmoment entsteht, wenn die Lehrkraft "Schrott" hinzufügt. Den Kindern wird durch die Erläuterungen der Lehrkraft verständlich, dass in "Elektroschrott" dieselben wertvollen Rohstoffe verbaut werden, wie sie zum Beispiel für Gold- und Silberschmuck verwendet werden. Das Arbeitsblatt 01 "Wertvolle Rohstoffe sind wichtige Zutaten" hilft den Kindern, sich darüber klar zu werden, dass in vielen Dingen Schätze der Natur verarbeitet sind, die im Endprodukt unsichtbar sind. Durch die Geschichte von Greta (Arbeitsblatt 02) tauchen die Kinder anschließend in eine Alltagsgeschichte ein, die sich in vielen Familien so abspielen könnte und anhand derer sie den Umgang mit ungenutzten/ungeliebten Handys in ihrem eigenen Umfeld reflektieren. Das Handy als tägliches Gebrauchsgerät dient als Übergang zu dem Erklär-Film "Was hat das Handy mit dem Regenwald zu tun?" . Durch das kurze Video weitet sich das Verständnis der Schülerinnen und Schüler dahingehend, dass sie erkennen, dass ihr eigener Umgang mit Elektroschrott nicht nur in Deutschland, sondern weltweit Konsequenzen hat, sogar für den Regenwald. Diese Unterrichtssequenz ist auch geeignet, um sie in ein Projekt oder eine Unterrichtseinheit zum Thema Umweltschutz einzubetten. Ein Quiz (Arbeitsblatt 03) führt die Fachinformationen aus dem Video zusammen. Die Hausaufgabe dient dazu, das Thema Elektroschrott noch einmal zu durchdenken. Schreibfreudige Kinder können dabei die "Weltreise des Handys" nacherzählen, weniger schreibfreudige haben die Möglichkeit, Fachbegriffe kompakt zu erklären. Die Entspannungsübung für die Augen kann auch dazu genutzt werden, kurz zu erläutern, dass unsere Augen das häufige Schauen auf Bildschirme und bewegte Bilder anstrengt. Sie brauchen Pausen, um sich zu erholen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nehmen Elektroschrott als wertvoll wahr. sind in der Lage, ein komplexes Thema anhand einer Geschichte aus dem Alltag einer Familie exemplarisch nachzuvollziehen. reflektieren ihren eigenen Umgang und den ihrer Familie mit ausrangierten Handys. sind in der Lage, einem Erklär-Film neue Zusammenhänge und Fachbegriffe zu entnehmen. entwickeln ein über das eigene Umfeld hinausgehendes Verständnis für wertvolle Rohstoffe und den Umgang mit Ressourcen. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren selbstständig per Smartphones, Tablets der Schule oder Lexika Rohstoffe – Woraus besteht eigentlich unser Müll. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lassen sich darauf ein, zu hören und mitzuteilen, was für sie und andere wertvoll ist. üben über die Paararbeit den sozialen Umgang mit ihren Mitschülerinnen und Mitschülern. schulen ihre Fähigkeit, sich in Stille zu konzentrieren und darauf zu warten, dass Mitschülerinnen und Mitschüler eine Übung beenden.

  • Chemie / Natur & Umwelt / Informatik / Wirtschaftsinformatik / Computer, Internet & Co.
  • Primarstufe

Faszination Bionik

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler Grundlagen der Bionik und erforschen Anwendungsgebiete und Nutzen, ehe sie ihr Wissen über Bionik und die eigene Kreativität im Bereich der Mobilität unter Beweis stellen können. Bionische Erfindungen sind heute in zahlreichen Produkten zu finden, vom Klettverschluss bis zu selbstreinigenden Oberflächen, von den Tragflächen der Flugzeuge bis zum Leichtbau in Architektur, Automobilbau oder Prothetik. Ihre interdisziplinäre Verbindung von Biologie und Technik ist ebenso faszinierend wie zukunftsweisend. Worin besteht die Faszination der Bionik? In ihrer Vielfalt, ihrer Kreativität, ihrer Lösungskompetenz, ihrer Nähe zur Natur, ihrer Zukunftsfähigkeit? Dieser Frage gehen die Lernenden nach, indem sie einige Argumente für die Faszination der noch relativ jungen Wissenschaft und zahlreiche Beispiele ihrer Arbeit kennen lernen. Dabei beschäftigen sie sich auch mit den Grundlagen der Bionik sowie Entwicklung, Arbeitsweisen und Arbeitsbereichen. Die Lernenden recherchieren in arbeitsteiliger Gruppenarbeit das gesamte Wissenschaftsgebiet und präsentieren ihre Ergebnisse in einem Bionik Slam . Inwiefern die Bionik effizient, nachhaltig und ökonomisch sinnvoll sein kann, erfahren die Schülerinnen und Schüler unter anderem durch eine Videoreihe von Bremer Bionikstudierenden. Ein Artikel aus der von der Biologin und Unternehmensberaterin Janine M. Beynus gegründeten Bionik-Datenbank "AskNature" eröffnet den Blick auf die ökonomischen Hintergründe. Zudem wenden die Lernenden ihr Wissen über bionische Innovationen an, indem sie wahlweise die Entwicklung eines PKW oder eines Verkehrsflugzeuges simulieren. Dabei steht die Verwendung bionischer Entwicklungen zu Nachhaltigkeit, Funktionalität, Energieeffizienz sowie Materialkosten- und Abfallreduktion im Vordergrund. Inwieweit die Zukunftswissenschaft Bionik für die Lernenden eine berufliche Perspektive darstellen kann, ermitteln sie im Rahmen einer Recherche der Bionik-Studienangebote beziehungsweise der technischen Ausbildungsberufe, die im Rahmen eines dualen Studiums berührt werden. Das Thema Bionik im Unterricht Unser Alltag und somit auch Gegenstände des Alltags werden immer weiter optimiert. Dabei wird der Ruf nach ökologisch und ökonomisch nachhaltiger Optimierung immer größer. Hier setzt die Bionik an und versucht Techniken und Funktionen aus der Biologie für uns nutzbar zu machen, während gleichzeitig die Umwelt geschont wird. Da diesem technischen Innovations- und Wirtschaftszweig immer mehr Bedeutung zukommt, ist es unverzichtbar, wenn die Lernenden bereits in der Schule damit in Kontakt kommen, um eine Vorstellung der gegenwärtigen und zukünftigen Bedeutung zu erlangen. Vorkenntnisse Grundlagen über biologische Systeme und deren Wechselwirkungen untereinander sind vorteilhaft zur Beurteilung der Wirksamkeit bionischer Ideen und Vorhaben. Es sollte zumindest eine grobe Vorstellung vom Begriff "Bionik" vorhanden sein. Eventuell wurden bereits Alltagsbeispiele im Vorfeld besprochen und zum Beispiel der Klettverschluss oder der Lotus-Effekt sind den Schülerinnen und Schülern als Beispiele für bionische Innovationen bekannt. Außerdem sind grundlegende Englisch-Kenntnisse unerlässlich, da einige Materialblätter und Link-Tipps ausschließlich in englischer Sprache sind. Didaktisch-methodische Analyse Zum Kompetenz- und Wissenserwerb bietet sich in der Unterrichtseinheit die Gruppenarbeit an. Die Ergebnisse der Arbeit werden anschließend stets im Plenum besprochen oder präsentiert. Lediglich der Rechercheauftrag am Schluss der Einheit kann individuell nach eigenen Interessen und Vorlieben in Einzel- oder Partnerarbeit erfolgen. Dabei erweitern die Schülerinnen und Schüler nicht nur ihre fachlichen Kompetenzen im Bereich Biologie und Technik, sondern fördern und fordern ihre Sozial- und Medienkompetenzen durch vielfältige Präsentations- und Arbeitsformen. Die Einheit gliedert sich in insgesamt fünf Kapitel. Zu jedem Kapitel gibt es ein Arbeitsblatt und gegebenenfalls Materialblätter mit weiterführenden Informationen zu den Aufgaben des Arbeitsblatts. Prinzipiell lassen sich einzelne Kapitel und Arbeitsblätter auch unabhängig von anderen Kapiteln bearbeiten. Hier ist allerdings darauf zu achten, dass das nötige Vorwissen (beispielsweise Arbeitsblatt 4) in anderer Form bereits erworben wurde. Innerhalb der Einheit bauen die Kapitel jedoch aufeinander auf und sind chronologisch zu bearbeiten. Zunächst erfolgt der Einstieg über die Klärung des Begriffs und über einen Austausch zu den Grundlagen der Bionik. Verschiedene Bereiche und Teilgebiete werden beleuchtet. Zudem wird erforscht, wie die Bionik für effiziente und nachhaltige Entwicklungen und Innovationen sorgen kann. Das Wissen und die neu erworbenen Kompetenzen wenden die Lernenden schließlich in der Simulation eines Verkehrsmittels an. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler übertragen biologische Phänomene auf technische Anwendungen. nutzen ihr Wissen über biologische Systeme und deren technische Nutzung. analysieren biologische Phänomene hinsichtlich ihrer möglichen wirtschaftlichen Bedeutung. entwickeln begründet einen Standpunkt zu aktuellen Forschungstendenzen und -ergebnissen der Bionik. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen verschiedene digitale und analoge Medien zum Erkenntnisgewinn und als Diskussionsgrundlage. präsentieren Ergebnisse in verschiedenen Formaten. recherchieren selbstständig und bewerten Suchergebnisse hinsichtlich ihrer Aussagekraft. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler präsentieren Arbeitsergebnisse adressatengerecht. arbeiten gemeinsam in verschiedenen Sozialformen. nehmen Rücksicht auf die Bedürfnisse anderer und respektieren Meinungen abseits der eigenen.

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

Mobber muss Hochbegabtenklasse verlassen - Fall des Monats 09/2017

Schulrechtsfall

Mobbt ein Schüler in einer Klasse für Hochbegabte einen Mitschüler, so ist es rechtmäßig, ihn in eine normale Klasse zu versetzen. Der Verlust der Förderung für Hochbegabte ist verhältnismäßig, entschied das Verwaltungsgericht Ansbach (Az. AN 2 K 17.00250). Die Mobbingvorfälle ereigneten sich, als beide Schüler Klassenkameraden in einer Klasse für Hochbegabte waren. Der Schüler äußerte sich in Klassen-Chats abfällig gegenüber dem Betroffenen und ließ ihn seine Abneigung auch im Schulalltag spüren. Zwar war er nicht der einzige, der sich am Mobbing gegen den Mitschüler beteiligte, doch spielte er dabei eine tragende Rolle. Als das Mobbing publik wurde, zog die Schulleitung die Konsequenzen und versetzte den Mobber in eine andere Klasse, die nicht für Hochbegabte vorgesehen war. Dadurch wurde ihm die intensivere Förderung seiner Begabung versagt. Dagegen ging der Störenfried zunächst bei der Schulleitung per Eilantrag vor, um wenigstens bis zum Abschluss des Verfahrens gegen ihn in der Klasse zu verbleiben. Doch das hatte keinen Erfolg.

  • Fächerübergreifend
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Schiefe Ebene – die wohl einfachste Maschine der Welt

Unterrichtseinheit

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten die "goldene Regel der Mechanik" am Beispiel der schiefen Ebene mit einem dynamischen GeoGebra-Applet.?Maschine (griechisch mechane, Werkzeug), in der Technik ein Gerät zur Änderung der Stärke oder Richtung einer angewandten Kraft.? Gemäß diesem Lexikoneintrag ist ein als Rampe dienendes Brett die wohl einfachste Maschine der Welt. Denn um ein Bierfass über eine Rampe auf die Ladefläche eines LKW zu rollen, ist nur ein Bruchteil der Gewichtskraft des Fasses erforderlich. Doch leider ist im Leben nichts umsonst: Die Krafteinsparung muss man auf anderem Weg bezahlen. Wie? Das herauszufinden, ist Aufgabe der Schülerinnen und Schüler in dieser auf ein Computerexperiment gestützten Unterrichtseinheit. Und dabei springt zum Schluss noch ein wichtiges physikalisches (Abfall-)Produkt heraus, nämlich das aus Kraft und Weg: die Arbeit. Gestaltung und Einsatz der Materialien im Unterricht Fachliche Voraussetzungen sowie Hinweise zum Einsatz des virtuellen Experimentes (Eigenständige Bearbeitung ohne vorherige Behandlung im Unterricht, Vertiefung und Festigung, prägnante Wiederholung in höheren Jahrgangsstufen). Vorteile der Computersimulation und fachliche Hinweise Das virtuelle Experiment ermöglicht auch in großen Klassen selbstständiges Experimentieren und eine zeitsparende Konzentration auf die Auswertung und die Ergebnissicherung. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Zerlegung der Gewichtskraft in Normal- und Hangabtriebskraft bei der schiefen Ebene wiederholen. die Aufnahme und das korrekte Eintragen von Messdaten in eine Messtabelle planen und üben. erkennen und mathematisch begründen können, dass der Steigungswinkel und die Hangabtriebskraft nicht proportional sind. erkennen und über die Produktgleichheit mathematisch begründen können, dass Hangabtriebskraft und zurückgelegter Weg zur Überwindung eines bestimmten Höhenunterschieds indirekt proportional sind (bei konstanter Gewichtskraft). die "goldene Regel der Mechanik" verstehen, formulieren und erklären können. die Vorgehensweise zur Einführung einer neuen physikalischen Größe verstehen. Kenntnisse der direkten beziehungsweise indirekten Proportionalität von Größen mit Quotienten- beziehungsweise Produktgleichheit der Wertepaare bilden die mathematischen Voraussetzungen für den Kurs. Kräftezerlegung und -parallelogramm sollten bereits bekannt sein, können aber mit dem Applet am Beispiel der schiefen Ebene noch einmal interaktiv wiederholt werden. Für das computergestützte Experiment bieten sich verschiedene Einsatzmöglichkeiten an: Eigenständige Bearbeitung des Computerexperimentes ohne vorherige Behandlung im Unterricht Vertiefung und Festigung des bereits im Unterricht durchgeführten Experimentes, eventuell in Übungsstunden oder als Hausaufgabe prägnante Wiederholung des Stoffs in höheren Jahrgangsstufen Im Idealfall arbeiten ein bis zwei Schülerinnen und Schüler selbstständig an einem Computer. Das Experiment kann natürlich auch mit einem Beamer in einem fragend-entwickelnden Unterricht oder einem Lehrervortrag präsentiert werden. Zum Einstieg: erst "austoben lassen", dann "anleiten" Erfahrungsgemäß entdecken die Schülerinnen und Schüler bei einer selbständigen Bearbeitung des Computerexperimentes sehr schnell alleine die Bedienungsmöglichkeiten des Applets und erkennen, welche unabhängigen Objekte bewegt werden können, so dass auf ausführliche Bedienungshinweise verzichtet werden kann. Zu Beginn der Stunde hat sich bei computergestützten Unterrichtseinheiten eine "Austobphase" bewährt, in der die Lernenden etwa fünf Minuten lang einfach alle Knöpfe und Regler eines Programms ausprobieren dürfen, bevor sie dann (nach einem "Reset") zielgerecht die einzelnen Arbeitsanweisungen befolgen. Prägnante Texte Der Text der Webseiten wurde bewusst prägnant gehalten, um einen eigenständigen Hefteintrag zu erleichtern. Zur Gewährleistung eines möglichst linearen Lernablaufs wurden keine Hyperlinks eingesetzt. Hilfestellung zur Messtabelle In der Unterrichtspraxis zeigen sich oft Probleme der Schülerinnen und Schüler beim systematischen Anlegen der Messtabellen, insbesondere fehlende Sorgfalt bei der Notation von gerundeter Maßzahl und der Einheit physikalischer Größen. Als Hilfestellung sind deshalb die Tabellenstrukturen auf dem Arbeitsblatt vorgegeben. Die Computersimulation erlaubt auch bei Mangel an Versuchsmaterialien in Klassen mit mehr als 30 Lernenden selbstständiges Experimentieren. Auch lauern selbst bei simpel anmutenden Experimenten, wie dem zur schiefen Ebene, systematische Messfehler, die das Erkennen der gewünschten physikalischen Gesetzmäßigkeiten erschweren. Ein solches "Lernen aus Fehlern" ist didaktisch populär und durchaus sinnvoll, jedoch bei gegebenem Stoffdruck leider zeitlich oft nicht möglich. Das virtuelle Experiment umgeht diese systematischen Messfehler und erlaubt eine zeitsparende Konzentration auf die Auswertung des Experiments und die Sicherung der Ergebnisse für den Unterrichtsfortgang. Die Schülerinnen und Schüler können das Experiment jederzeit (zum Beispiel zur Prüfungsvorbereitung) zu Hause wiederholen. Das Beispielprotokoll einer Messung kann direkt aus dem Browser ausgedruckt und als Kontrolle verwendet werden. Die Goldene Regel der Mechanik Mit der Zuordnung Steigungswinkel - Hangabtriebskraft lernen die Schülerinnen und Schüler einen nichtproportionalen Zusammenhang von Größen kennen. Um spätere Unstimmigkeiten (zum Beispiel beim Begriff der Spannenergie oder des Wirkungsgrades) zu vermeiden, sind die präzisen Voraussetzungen der "Goldenen Regel der Mechanik" zu beachten: die Kraft ist konstant und wirkt längs des Weges, Reibungskräfte bleiben unberücksichtigt. Die Schülerinnen und Schüler sollten deshalb neben der saloppen Form "Was man an Kraft spart, muss man an Weg zulegen." auch den exakten Wortlaut der "Goldene Regel der Mechanik" formulieren können. Anschauliche Beispiele Für die "Goldene Regel" bei der schiefen Ebene bieten sich im Anschluss an die Erarbeitung viele veranschaulichende Beispiele zur Einübung des Gelernten an: Rampe für Rollstuhlfahrer, Zahnradbahn (zur Problematisierung der Reibung), Serpentinen, oder die Schraube als aufgewickelte schiefe Ebene. Zugang zum abstrakten Energiebegriff Aus der Konstanz des Produkts aus Kraft und Weg erwächst für Schülerinnen und Schüler erfahrungsgemäß leicht verständlich die Definition mechanischer Arbeit, welche dann wiederum einen guten Zugang zum abstrakten Energiebegriff bietet. Dieses in der Unterrichtspraxis bewährte Vorgehen erlaubt auch frühzeitig gut operationalisierbare Prüfungsaufgaben, die aufgrund der vielen geforderten Leistungserhebungen bei wachsenden Klassenstärken und nur einer oder zwei Wochenstunden notwendig sind.

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe I

Eine Bildergeschichte schreiben oder: eine Box für meinen E-Schrott

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit gestaltet jede Schülerin und jeder Schüler einen Karton als Sammelbox, in welchen jede Familie einer Schülerin oder eines Schülers kleinteiligen E-Schrott sammeln kann. Auch Ben aus der Bildergeschichte "Hilfe, die Mülltonne brennt" lernt das sorgsame Trennen und Sammeln von Akkus und Batterien, nachdem er anfänglich durch die unsachgemäße Entsorgung seines ferngesteuerten Polizeiautos einen Brand verursacht hat. Zunächst gestalten die Schülerinnen und Schüler mit verschiedenen Bastelmaterialien einen Karton, der zuhause als Sammelbox für kleinteiligen E-Schrott benutzt werden soll. Im weiteren Verlauf lernen sie, dass sich bestimmte Materialien bei unsachgemäßer Entsorgung entzünden und einen Brand verursachen können. Dies gilt insbesondere für den Rohstoff Lithium, der ein wichtiger Bestandteil von Batterien und Akkus ist. Eine kindgerechte Bildergeschichte, die von den Kindern zu Ende erzählt werden kann, veranschaulicht diese Gefahr. Bereits in der vorangegangenen Unterrichtseinheit waren die Schülerinnen und Schüler von ihrer Lehrkraft angeregt worden, zu überlegen, was alle Kinder der Klasse/AG tun können, um E-Schrott richtig zu entsorgen und den E-Schrott-Müllberg kleiner zu halten. Sie haben zudem einen Einblick in das Leben und Arbeiten von Kindern auf der E-Schrott-Müllhalde Agbogbloshie bei Accra (Ghana) erhalten, die an den giftigen Dämpfen erkranken. Außerdem kennen die Schülerinnen und Schüler nun aus den vorangegangenen Unterrichtseinheiten die Inhaltsstoffe und Metalle von E-Schrott. Sie wissen, wie wertvoll diese sind, aber auch wie giftig und gesundheitsschädlich. In dieser Unterrichtseinheit erfahren sie zudem anhand einer leicht verständlichen und kindgerechten Bildergeschichte, dass die unsachgemäße Entsorgung von Elektroschrott, z.B. im Hausmüll, eine Brandgefahr darstellen kann. Um vorsorgen zu können, dass solche Brände bei ihnen zuhause nicht entstehen, können die Schülerinnen und Schüler Verantwortung übernehmen, in dem sie selbst etwas tun. Sie erhalten in dieser Unterrichtseinheit deshalb den Auftrag, dass jedes Kind für seine Familie aus einem (Schuh-)Karton eine kleine Sammelstelle für unbrauchbare Batterien, Akkus, Handy und elektronische Klein-Geräte gestaltet. Durch den kreativen Auftrag und das „Tun mit den Händen“ entsteht eine emotionale Verbindung zu dem sachlichen Thema. Den Höhepunkt stellt ein Ausflug zu einer sehr großen Sammelstelle – einem Wertstoffhof/Recyclinghof – dar. Weitere Sachinformation für Lehrkräfte: Lithium und dessen Brandgefahr Lithium ist ein silberweißes, weiches Leichtmetall und ein wichtiger Bestandteil vieler Akkus. Akkus sind Batterien, die sich aufladen lassen. Es sind also Energiespeicher, die elektrische Geräte mit Strom versorgen. Weil sich Lithium entzünden kann, sind Batterien, Akkus und andere elektronische Gegenstände eine große Brandgefahr, wenn sie falsch entsorgt werden. Selbst kleine Batterien und Akkus von Spielzeug können sich in der heimischen Abfalltonne oder im Müllfahrzeug entzünden und dort einen Brand auslösen. Diese Art der Brände nimmt in Deutschland zu. Lithiumhaltige Batterien und Akkus haben im Vergleich zu Batterien und Akkus der älteren Generation viele Vorteile. Sie zeichnen sich besonders durch hohe Energiedichten (hohe Zellspannungen und Kapazitäten), eine kaum wahrnehmbare Selbstentladung bei normalen Raumtemperaturen und lange Lebensdauern aus. Nachteilig ist die Brandgefahr, die bei unsachgemäßer Entsorgung am Ende ihrer Lebensdauer von ihnen ausgehen kann. Lithiumhaltige Batterien und Akkus befinden sich regelmäßig in Laptops und Tablets, Smartphones und Handys, Kameras, in Fernsteuerungen und -bedienungen, kabellosen (in-ear-)Kopfhörern sowie oft auch deren Lade-Case, im Modellbau, in Spielzeug, in Werkzeugen, Drohnen, Haushalts- und Gartengeräten, E-Zigaretten sowie in medizinischen Geräten. Zudem sind sie in der Regel die Hauptenergiequelle der Elektromobilität bei E-Autos, E-Bikes, Pedelecs oder E-Scootern. Enthält das Produkt bereits einen integrierten Akku, handelt es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen Lithium-Ionen-Akku. Lithiumhaltige Batterien und Akkus sind oftmals an der freiwilligen Kennzeichnung „Li“ oder „Li-Ion“ für Lithium zu erkennen. Brände durch Lithium lassen sich schwer löschen. So entsteht ein Brand: Lithium-Ionen-Akkus können beim Laden hohen Temperaturen ausgesetzt sein. Wenn es dabei zu Schäden in der Schichtstruktur der eingesetzten Metalloxide kommt, kann es zu einer thermischen Reaktion kommen. Dabei werden hohe Energiemengen freigesetzt und es bildet sich elementarer Sauerstoff. Mit dem hohen Wärmeeintrag verdampft die Elektrolytflüs sigkeit und es bilden sich leicht brennbare Gase. Sobald sich diese Gase entzünden, brennt die Lithium-Ionen Zelle. Der Brand der ersten Zelle löst dabei einen sich selbst verstärkenden Prozess aus, der nur schwer zu stoppen ist. Da die Gehäuse der Batterien meist thermisch isoliert sind, erreicht Löschwasser den Brandherd häufig nicht. Fächerübergreifend lernen Die vorliegende Unterrichtseinheit mit der Gestaltung von Kartons als Sammelstellen für kleinteiligen Elektroschrott eignet sich auch gut, um in einer klassenübergreifenden Aktion verschiedene Unterrichtsfelder zu integrieren. Gerade in der Kooperation mit Lehrkräften für den Unterrichtsbereich Kunst gibt es kaum eine Grenze, um aus den mitgebrachten Kartons der Kinder mehrdimensionale Kunstwerke zu zaubern, die auch über das Bemalen und Bekleben der Boxen hinausgehen (können). Darüber hinaus bietet sich das inzwischen angeeignete Sachwissen über das Thema E-Schrott an, Fachgebiete wie z. B. Physik (Thema Feuer) oder Chemie (entzündliche Stoffe) sowie Heimatkunde (Wo befinden sich Wertstoffhöfe oder Rückgabestellen im Handel? Welche Geschäfte halten Sammelstellen für Batterien bereit?) einzubinden. Im Fach Philosophie/Ethik/Religion kann anhand der Bildergeschichte (Ben wirft sein kaputtes ferngesteuertes Auto in den Müll) das übergeordnete Thema „Wegwerfgesellschaft/Konsumgesellschaft“ aufgegriffen und mit den UN-Zielen/Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) verknüpft werden. Fachliche und methodische Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler • greifen auf ihr vorhandenes Wissen zurück und erweitern es. • lernen Fachworte und neue Themenwelten kennen. • entwickeln einen konkreten Ansatz für eigenes umweltgerechtes Verhalten. • handeln und denken proaktiv. • erfassen einen komplexen Sachverhalt und geben ihn mit eigenen Worten wieder. • verbinden einen komplexen Sachverhalt mit kreativem Tun. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler • reflektieren ihre Ideen und kommunizieren sie. • sind fähig, einander zuzuhören. • entwickeln Begeisterungsfähigkeit und Eigeninitiative. • üben sich in gruppenspezifischen Interaktionen. • üben sich in der Rückmeldung anhand von Feedback-Regeln.

  • Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt / Ich und meine Welt / Deutsch / Kommunikation / Lesen & Schreiben / Fächerübergreifend
  • Primarstufe

Die Spiekerooger Bergpredigt

Unterrichtseinheit

Das Projekt "Die Spiekerooger Bergpredigt" stellt exemplarisch die Arbeit von Oberstufenschülerinnen und -schülern im Rahmen einer dreitägigen Exkursion in ihr Spiekerooger Schullandheim dar.Ein ganzheitlicher Zugang zur Bergpredigt fördert neben der Textsicherung auch das Erkenntnisinteresse Jugendlicher, die sich mit einem der zentralen Texte des Neuen Testaments näher beschäftigen sollen. Bei diesem Projekt haben die Lernenden selbst gewählte Bibelzitate der Bergpredigt handlungsorientiert in Standbilder und Landschaftsaufnahmen fotografisch umgesetzt. Einige Aufnahmen und dazu passende Bibelzitate werden in Form einer PowerPoint-Präsentation vorgestellt.Das Ceciliengymnasium Bielefeld bietet Oberstufenkursen vor Ende eines jeden Schuljahres die Möglichkeit, für kleinere Projekte eine dreitätige Exkursion auf die Nordseeinsel Spiekeroog ins schuleigene Schullandheim zu unternehmen. Im Rahmen einer solchen Fahrt entstanden vor einigen Jahren die Aufnahmen, die in diesem Unterrichtsvorschlag in einer PowerPoint-Präsentation zusammen mit passenden Bibelstellen zu einem Bergpredigt-Projekt verarbeitet wurden. Obgleich die Bergpredigt Gegenstand des Religionsunterrichts der gymnasialen Oberstufe ist, lässt sich die Thematik über diesen ersten Zugang der Textbegegnung auch mit jüngeren Schülerinnen und Schülern behandeln. Ablauf des Projekts Die Schülerinnen und Schüler setzen Textstellen der Bergpredigt mit passenden selbst erstellten Fotografien als PowerPoint-Präsentation um. Die Schülerinnen und Schüler sollen persönliche Eindrücke und Gefühle mit Ausschnitten aus der Bergpredigt verbinden, indem sie diese in Bildern umsetzen. wahlweise individuell oder in Arbeitsgruppen zusammenarbeiten und so die Planung, Durchführung und Auswertung eines gemeinsamen Projektes in die Praxis umsetzen. sich kreativ in Bereichen der Fotografie und der PowerPoint-Präsentation üben. Thema Die Spiekerooger Bergpredigt - ein Fotografie-Projekt zu ausgewählten Bibelzitaten der Bergpredigt Autorin Dr. Stefanie Schäfers Fach Katholische und Evangelische Religionslehre Zielgruppe Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 8 bis 13 Schulformen Realschule, Gymnasium, Gesamtschule, Berufsschule Zeitraum drei Projekttage Textausgabe Bibel Medien Musikuntermalung der Beispiellösung (Komponist Marcus Zapf) Technische Voraussetzungen (digitale) Kameras, ein Computerarbeitsplatz mit PowerPoint, Beamer zur Präsentation im Plenum, Drucker Kurzdarstellung des Projekts Idee und Ablauf des Projekts sollten zu Beginn der Arbeit durch die Lehrkraft erläutert werden. Gedacht wird an zeitlich begrenzte Projekttage, zum Beispiel im Umfang von zwei bis drei Vor- und Nachmittagen. Rechtliche Hinweise Zur Informationspflicht der Lehrenden gehört dabei auch der Hinweis auf rechtliche Bedingungen der Publikation von Aufnahmen im Rahmen des Projekts. Sollten die Bilder später über den Unterricht hinaus beispielsweise auf der Schulhomepage oder andernorts im Internet gezeigt werden, dürfen keine Leute abfotografiert werden, die hiervon nichts wissen oder einer Veröffentlichung nicht zustimmen. Grenzwertig sind auch Aufnahmen in Innenräumen öffentlicher Gebäude oder Einkaufszentren - um daher rechtlich auf der sicheren Seite zu sein, eignen sich besonders Aufnahmen, die nur die Schülergruppe zeigen, und Fotos im Freien. Um die persönlichen Rechte meiner Schülerinnen und Schüler für die vorliegende Veröffentlichung zu wahren, wurden in der Präsentation dieses Unterrichtsvorschlags die Gesichter der Fotografierten nachträglich unkenntlich gemacht. Ideensammlung Am ersten Arbeitstag werden Assoziationen zur möglichen bildlichen Umsetzung des Bergpredigt-Textes gesammelt. In Einzel- oder Kleingruppenarbeit wird hierfür der Bibeltext "mit dem Bleistift" gelesen (Arbeitsblatt 1), ehe die Schülerinnen und Schüler sich gegenseitig ihre ersten Ideen der praktischen Umsetzung vorstellen, um mögliche Überschneidungen oder organisatorische Probleme zu besprechen. Anmerkungen zu den Arbeitsblättern Arbeitsblatt 1 wurde auf vier DIN A4-Seiten im Schriftbild verkleinert, sodass es als Gesamttext auf der Vor- und Rückseite einer DIN A3-Kopie an die Schülerinnen und Schüler verteilt werden kann. Die Lernenden können sich so auch im Umfeld einer Exkursion gut mit ihren Texten "an den Strand" oder andere (einsame) Orte zurückziehen, um den gesamten Bibeltext in Ruhe zu lesen und ihre Assoziationen zur bildlichen Darstellung einzelner Momente zu notieren. Arbeitsblatt 2 kann anschließend, bei der Vorstellung möglicher Shootings im Plenum, ergänzend von der Lehrkraft ins Gespräch gebracht werden. Erkundung des Projektorts Für einige Bilder wird die Zusammenarbeit der Schülerinnen und Schüler gefordert, die bis zum Abend des ersten Tags ebenso wie die "Begehung" und Besichtigung möglicher Lokalitäten vor Ort erfolgt sein sollte. Eine gemeinsame Erkundung des Projektorts, zum Beispiel der Insel Spiekeroog, lädt dabei zum Sammeln weiterer Anregungen innerhalb der Gruppen ein. Fotografische Umsetzung Tag zwei beginnt mit der detaillierteren Absprache der ersten fotografischen Umsetzungen. Hierzu gehören auch die Bereitstellung notwendiger Requisiten sowie die Absprache eines Terminplans für gemeinsam zu machende Fotos. Beispiellösung Wie der Beispiellösung zu entnehmen ist, hat die Schülergruppe mit großem Engagement gemeinsam Strand-Treibgut gesammelt und daraus eine improvisierte "Hütte" gebaut (Bibelzitat zum unnützen "Mammon", den Abfällen der Industriegesellschaft). Weiterhin gibt es Gruppenaufnahmen zur Darstellung der zwölf Apostel und zum Gemeinschaftsgefühl sowie zur Gerichtsszene. Alle übrigen Aufnahmen beruhen auf individuellen oder Kleingruppen-Ergebnissen. Sichern der Bilder Bei der Sicherung aller produzierten Aufnahmen abends am Computer wird dann deutlich, welche Bilder am nächsten Tag gegebenenfalls noch einmal neu geschossen werden müssen, welche noch fehlen oder verbessert werden können. Die Arbeit des Hochladens und Sicherns der bisher erstellten Bilder, kann in den Verantwortungsbereich von ein bis zwei extra dafür abgestellten Schülerinnen und Schülern fallen, die als Administratoren für die Sammlung der Ergebnisse und die spätere Aufbereitung der Bilder in PowerPoint bestimmt werden. PowerPoint-Präsentation Der dritte und letzte Tag wird noch einmal für die Arbeit der Administratoren zur Erstellung der Präsentation genutzt, während die übrigen Schülerinnen und Schüler erneut Bilder erstellen. Wenn den Administratoren dazu passend die entsprechenden Bibelzitate mitgeteilt werden und eventuell, wie im vorliegenden Beispiel, ein passender Musiktitel zur Unterlegung gewählt wurde, kann die fertige Präsentation ausgewählter Beispiele noch vor Abfahrt der Schülerinnen und Schüler am Ende des Projekts erfolgen. Aushang in der Schule Alternativ können alle vorläufigen Ergebnisse in lo-net² hochgeladen und den Kursmitgliedern zur Anschauung zugänglich gemacht werden, um über die gelungenen Ergebnisse abzustimmen (zum Beispiel mithilfe des Forums oder einer Umfrage in lo-net²) und diese dann in einer Präsentation exemplarisch zu vereinen. Eine positive Rückmeldung erhielt das vorliegende Projekt zudem durch den Ausdruck der Bilder und Bibelzitate auf hochglänzendem Fotopapier (Bilder in A4-Größe) und Aushang auf Stellwänden in den Fluren der Schule.

  • Religion / Ethik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Die Entfernung der Galaxie M100

Unterrichtseinheit

Schülerinnen und Schüler werten mithilfe von Daten des Hubble-Weltraumteleskops die Perioden und scheinbaren Helligkeiten von Cepheiden-Veränderlichen in der Galaxie M100 aus und ermitteln so deren Entfernung. Die Helligkeit der Delta-Cephei-Sterne variiert periodisch. Eine bestimmte Periodenlänge entspricht dabei einer ganz bestimmten mittleren Strahlungsleistung. Diese wiederum ergibt zusammen mit der scheinbaren Helligkeit die Entfernung. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Entfernungsskala mithilfe von solchen Cepheiden geeicht wurde, deren Entfernung auf ganz unabhängige Weise ermittelt werden kann. In diesem Zusammenhang spielt die in der Unterrichtseinheit Die Entfernung der Supernova SN 1987A bestimmte Entfernung zur Supernova in der Großen Magellanschen Wolke eine Schlüsselrolle: In dieser findet man nämlich sehr viele veränderliche Sterne vom Typ Delta Cephei, deren Entfernungsskala mithilfe der Supernova mit bisher nicht gekannter Präzision geeicht werden kann. Neben den Arbeitsmaterialien und Aufgabenstellungen für die Schülerinnen und Schüler steht im Downloadbereich auch eine Handreichung für Lehrkräfte mit weiteren ausführlichen Informationen zur Verfügung. Obwohl in den Details durchaus kompliziert, sind die Prinzipien der Entfernungsbestimmungen einfach genug, um von Schülerinnen und Schülern der Oberstufe verstanden und angewandt werden zu können. Aus der Mathematik werden in dieser Unterrichtseinheit lediglich Kenntnisse über den dekadischen Logarithmus vorausgesetzt. Die kosmische Entfernungsskala Methoden der Entfernungsbestimmung: Schülerinnen und Schüler erklimmen zwei Stufen der kosmischen Entfernungsleiter. Informationen und Materialien zur Entfernungsberechnung von M100 Wie entsteht der Lichtwechsel der Cepheiden-Veränderlichen? Welche Eigenschaften machen sie zu Entfernungsindikatoren? Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Ursachen des Lichtwechsels von Delta-Cephei-Sternen. werten Lichtkurven von Cepheiden aus und bestimmen mithilfe dieser "Standard-Kerzen" die Entfernung von M100. werden dazu angeregt, den Namensgeber der Cepheiden im Sternbild Kepheus oder andere Cepheiden selbst zu beobachten. Freedman, W.L., Madore, B.F., Mould, J.R. und andere (1994): Distance to the Virgo cluster galaxy M100 from Hubble Space Telescope observations of Cepheids, Nature 371 (1994), Seite 757-762. Gaposhkin, S. I. (1970): The Large Magellanic Cloud: Its Topography of 1830 Variable Stars, Smithsonian Institution Astrophysical Observatory Special Report Nr. 310, Cambridge (MA) 1970. Für die nähere Umgebung: Radarechos und trigonometrische Parallaxe Vergleichsweise kleine Entfernungen, wie die innerhalb unseres Sonnensystems, lassen sich aus der Laufzeit von Radarechos ermitteln. Für die Sterne der näheren Sonnenumgebung ist die Methode der trigonometrischen Parallaxe anwendbar. Sie beruht auf der Messung der Verschiebung dieser Sterne gegenüber sehr viel weiter entfernten Sternen, wenn man sie von verschiedenen Positionen der Erdbahn aus beobachtet. Dieser Effekt ist vergleichbar mit der Erfahrung, dass man ein und dasselbe Objekt einer Landschaft aus einem fahrenden Zug heraus auf dauernd wechselnde Punkte am Horizont projiziert. Erscheint, von einem Stern aus gesehen, die große Halbachse der Erdbahn unter einem Winkel von einer Bogensekunde, so hat er eine Entfernung von einem Parsec (1 Parsec = 3,26 Lichtjahre). Bei viel weiter entfernten Objekten kommen andere Methoden zur Entfernungsbestimmung in Betracht: Vergleich der wahren (etwa in Parsec gemessenen) Größe der Objekte mit dem Winkeldurchmesser, unter dem sie dem Betrachter erscheinen. Vergleich der absoluten Helligkeit (oder Leuchtkraft) der Objekte mit der scheinbaren Helligkeit, die sie für den Beobachter haben. Beide Methoden sind dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer relativ leicht zu bewältigenden und einer schwierigen Aufgabenstellung bestehen. Scheinbare Helligkeiten und Winkeldurchmesser sind der Messung direkt zugänglich. Aussagen über die Leuchtkraft oder die wahre Größe von Himmelsobjekten sind viel schwieriger zu treffen und erfordern in der Regel ein tiefes Verständnis der physikalischen Natur dieser Objekte. In zwei Projekten lernen die Schülerinnen und Schüler ein Beispiel für je eine der Methoden zur Bestimmung großer Entfernungen kennen. Nachdem zuvor in der Unterrichtseinheit Die Entfernung der Supernova SN 1987A (siehe auch Fosbury, 1994) das erste Verfahren praktiziert wurde, kommt in dem hier vorgestellten Projekt die zweite Methode zum Einsatz: der Vergleich von scheinbarer und absoluter Helligkeit bei Delta-Cephei-Sternen zur Entfernungsbestimmung der Spiralgalaxie M100 im Virgo-Galaxienhaufen. Dabei hat die Durchsichtigkeit des Messprinzips gegenüber der erreichten Genauigkeit aus didaktischen Gründen den Vorrang. "Standard-Kerzen" im All Veränderliche Sterne vom Typ Delta Cephei sind sehr zuverlässige Entfernungsindikatoren, da man durch die Beobachtung ihres regelmäßigen Lichtwechsels zuerst auf ihre Leuchtkraft und dann aus dieser und der scheinbaren Helligkeit auf ihre Entfernung schließen kann. Zu jeder Lichtwechselperiode gehört nämlich eine ganz bestimmte mittlere Leuchtkraft, denn je größer ein Stern ist (je mehr Masse er hat), desto leuchtkräftiger ist er und desto länger braucht er für eine Pulsation. Der Lichtwechsel der Cepheiden mit Perioden bis zu einhundert Tagen ist durch einen raschen Anstieg zum Helligkeitsmaximum und einen vergleichsweise langsamen Abfall zum Minimum gekennzeichnet (Abb. 1). Freie Elektronen verursachen einen Strahlungsstau Cepheiden sind massereiche und leuchtekräftige Sterne, die bereits ein fortgeschrittenes Stadium ihrer Entwicklung erreicht haben, obwohl sie - absolut gesehen - noch jung sind. Ihre Atmosphären, in denen Helium ein wesentlicher Bestandteil ist, befinden sich nicht im hydrostatischen Gleichgewicht. Infolge hoher Temperaturen liegt das Helium normalerweise bereits in einfach ionisierter Form vor. Wenn die Strahlung aus dem Sterninnern den Heliumatomen auch ihr zweites Elektron entreißt, sind viele freie Elektronen vorhanden, die sich mit ihrer großen Beweglichkeit der Strahlung in den Weg stellen und einen Strahlungsstau verursachen. Expansion verschafft Abkühlung Der Strahlungsstau kann sich entladen, indem der Stern expandiert und dabei abkühlt. Bei der Abkühlung können die Heliumkerne viele Elektronen wieder einfangen, so dass die Strahlung wieder besser entweichen kann. Die Gravitation beginnt zu dominieren und veranlasst den Stern zu schrumpfen. Dann beginnt der Zyklus von neuem. Die Unterrichtseinheit basiert auf Daten des Hubble-Weltraumteleskops, das Cepheiden-Veränderliche im Sternenmeer von M100 aufstöberte und deren Zyklen dokumentierte. Abb. 2 zeigt drei zu verschiedenen Zeitpunkten aufgenommene Bilder eines Cepheiden, dessen Daten in dieser Übung verwendet werden. Der Stern befindet sich in einem Sternentstehungsgebiet in einem der Spiralarme der Galaxie im Zentrum der - auf dem großen Bild nur scheinbar leeren - Region des kleinen Kastens. Während des Projektes zur Entfernungsbestimmung bietet es sich an - soweit dies der Stand des Sternbildes Kepheus ermöglicht - den Namenspatron der Cepheiden-Veränderlichen, Delta Cephei, selbst ins Visier zu nehmen. Der 892 Lichtjahre entfernte Stern ist ein gelber Überriese und schwankt mit einer Periode von etwa 5,4 Tagen in seiner scheinbaren Helligkeit zwischen den Größenklassen +3,6 und +4,6. Schülerinnen und Schüler können mit der Argelander-Stufenschätzmethode selbst eine Lichtkurve des Sterns erstellen. Die Methode wird in der folgenden Unterrichtseinheit von Dr. Olaf Fischer aus Freiburg ausführlich vorgestellt:

  • Physik / Astronomie
  • Sekundarstufe II

Der Irak-Konflikt – Showdown am Persischen Golf?

Unterrichtseinheit

Die Vorbereitungen der USA und ihrer Verbündeten für einen Krieg gegen den Irak bestimmen derzeit wie kein anderes Thema die Nachrichten. Die deutsche Haltung, einen Krieg grundsätzlich abzulehnen, lässt dabei sowohl im Inland als auch in den USA die Emotionen hoch kochen.Dieser Beitrag soll Ihre Schülerinnen und Schüler dazu anregen, das Thema Irak-Konflikt von allen Seiten zu beleuchten. Die Informationen, die sie für eine kritische Auseinandersetzung brauchen, liefert zum einen der Basisartikel. Zum anderen bietet eine Linksammlung den Ausgangspunkt für weiter gehende Internetrecherchen. Exemplarische Aufgabenstellungen helfen, das Thema in der Klasse zu diskutieren. Die Schülerinnen und Schüler sollen anhand der hier gelieferten Informationen die Positionen der US-amerikanischen Regierung, des Irak und der deutschen Bundesregierung analysieren. Sie können aus den Netzressourcen Hintergrundinformationen zur Geschichte des Irak-Konflikts recherchieren. Der Irak in den Medien Die SchülerInnen sollen anhand der hier gelieferten Informationen die Positionen der US-amerikanischen Regierung, des Irak und der deutschen Bundesregierung analysieren. Sie können aus den Netzressourcen Hintergrundinformationen zur Geschichte des Irak-Konflikts recherchieren. Das Internet als Recherchemedium Mit dem Internet lassen sich die Aussagen des Basisartikels überprüfen und erweitern. In Pressearchiven, auf den Seiten von Interessengruppen und in Redebeiträgen von Politikern lassen sich die Debatten und ihre Entstehung nachvollziehen. Vorbereitende Recherchen für eine Diskussion Ausgewählte Links zu Presseberichten und Hintergrundartikeln dienen einer zusätzlichen Vertiefung und Bearbeitung von Argumenten und Positionen. So können fundierte Diskussionen geführt werden, bei denen es möglich ist, in Gruppenarbeit verschiedene Positionen zu erarbeiten und in einer Abschlussdiskussion zu vertreten. Basisartikel Irak-Konflikt Eine genaue Darstellung der aktuellen Problematik. Irak-Konflikt - Anregungen für den Unterricht Konkrete Vorschläge für den Unterricht von der Argumentrecherche im Internet bis zur Diskussion. Die Schülerinnen und Schüler sollen die Basis des Konflikts verstehen. die Bedeutung der Arbeit der Waffeninspekteure im Internet recherchieren und diskutieren. die von den Staaten der UNO vorgeschlagenen Lösungsmöglichkeiten gegen die Diktatur Saddam Husseins im Internet recherchieren. die geforderte Entscheidung "Krieg oder nicht Krieg" abwägen und diskutieren. Die Arbeit der UNO-Inspekteure Seit einigen Wochen befinden sich Inspekteure der Vereinten Nationen (UNO) im Irak und prüfen, ob dort gefährliche Massenvernichtungswaffen hergestellt oder gelagert werden. Die Vereinten Nationen haben das dem Irak verboten, doch sie vermuten, dass sich das Land nicht an das Verbot hält. Sie befürchten, dass der Staat seine Nachbarländer angreifen könnte wie 1990. Damals besetzte der Irak Kuweit; im anschließenden Golfkrieg griff er Israel mit Raketen an. Die Lage aus US-Sicht Die USA zeigten sich von Anfang an skeptisch gegenüber dem Einsatz der UN-Inspekteure. Die Amerikaner glauben, der Irak verberge seine Waffen trotz der Kontrollen der Inspektoren; deren Visiten seien wie eine Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Die USA sind besorgt, weil der Irak eine Bedrohung für den gesamten Nahen Osten sei. Das kann zu einem Problem werden, da die Instabilität der Nahost-Region die Erdölpreise auf der ganzen Welt beeinflusst: Fast drei Viertel aller Erdölvorräte lagern in dieser Gegend. Zudem beschuldigen die USA die irakische Regierung, islamistische Terroristen zu unterstützen. Saddam Husseins Regierung Der Irak bestreitet alle Vorwürfe: Es gebe seit den neunziger Jahren keinerlei verbotene Waffen mehr; auch die unterstellte Unterstützung von Terroristen sei eine Lüge. Misstrauen ist allerdings angebracht, denn der Irak verstieß in den letzten Jahren regelmäßig gegen die Auflagen der Vereinten Nationen. Der Diktator Saddam Hussein strebte eine Vormachtstellung in der arabischen Welt an. In der Vergangenheit hat sich das Land unter seiner Führung oft als unberechenbar und aggressiv erwiesen. Auch der Umgang mit der Opposition im Land zeigt die Skrupellosigkeit des Herrschers. 1988 setzte er Giftgas gegen die eigene Bevölkerung ein; unliebsame Familienmitglieder soll er kaltblütig hinrichten lassen. Die Diktatur im Irak beenden Darüber, dass die Herrschaft Husseins beendet werden sollte, besteht eigentlich Einigkeit in der internationalen Gemeinschaft. Doch die Art und Weise, wie er entmachtet werden soll, ist umstritten. Die USA plädieren für einen Krieg. Andere Staaten befürchten aber, dass ein Krieg unabsehbare Konsequenzen mit sich bringen könnte. Falls der Irak wirklich Waffen besitzt, könnte er diese gegen seine Nachbarn einsetzen. Auch ist nicht geklärt, wie es im Irak nach dem Sturz Husseins politisch weiter gehen soll. Die Lage in der Nahost-Region könnte mit einem Krieg noch instabiler und unübersichtlicher werden. Konträre Meinungen Es herrschen Verstimmungen zwischen den Vereinigten Staaten und einigen ihrer Verbündeten. Schon im vergangenen Jahr hatte die deutsche Regierung ihre Beteiligung an einem Irakkrieg strikt abgelehnt. Zunächst schienen das nur Wahlkampfgefechte zu sein, doch auch nach der Wahl stehen Gerhard Schröder und Joschka Fischer zu ihrer Haltung. Auch Frankreich unterstützt die amerikanischen Pläne nicht unbedingt, während andere europäische Staaten wie Großbritannien, Polen oder Spanien fest an der Seite der US-Regierung stehen. Ansichten Amerikas Die USA scheinen fest entschlossen, einen Krieg zu führen. Bis Mitte Februar wollen die Amerikaner noch abwarten, was die Inspektoren aus dem Irak berichten. Schon seit Wochen verlegen die USA Zehntausende von Soldaten in den Nahen Osten, einen Krieg könnten sie innerhalb kürzester Zeit beginnen. Allerdings ist für ein militärisches Eingreifen eine weiterer Beschluss der UNO nötig. Noch ist die UNO nicht davon überzeugt, dass ein Krieg nötig ist. Die Beweise für die Existenz irakischer Massenvernichtungswaffen, die der amerikanische Außenminister Colin Powell Anfang Februar vor der UNO-Vollversammlung präsentiert hat, konnten die anderen Staaten nicht überzeugen. Zukunftsaussichten Den Vereinigten Staaten scheint das egal zu sein, doch andere Länder hoffen noch auf eine friedliche Lösung. Der irakische Diktator könnte ins Exil gehen und so seinem Land einen Neuanfang ermöglichen. Außerdem haben Deutschland und Frankreich jüngst vorgeschlagen, die Zahl der Inspekteure weiter zu erhöhen. Verhärtete Fronten Es bleibt abzuwarten, ob sich dieser neue Vorschlag umsetzen lässt. Denn die Zeichen stehen auf Krieg: Die Regierung der USA scheint nicht bereit zu sein, Saddam Hussein ungeschoren zu lassen, und der Diktator macht bislang keine Anstalten nachzugeben oder den Vereinten Nationen ihre Arbeit zu erleichtern. Textverständnis Arbeiten Sie zunächst die wichtigsten Aussagen aus dem Basistext und recherchieren Sie gegebenenfalls die Informationen, die Sie für sein Verständnis benötigen. Diskutieren Sie die Argumente der USA und ihrer Verbündeten, den Irak anzugreifen. Bewerten Sie auch die Haltung der UNO. Diskutieren Sie die Argumente der Bundesregierung, sich nicht an einem Krieg gegen den Irak zu beteiligen. Bewerten Sie die Gegenargumente der Opposition. Wie bewerten Sie die Argumente von Kriegsgegnern? Diskutieren Sie die Aufrufe der Friedensinitiativen. Die amerikanische Regierung hat sich abfällig über die Haltung Deutschlands und Frankreichs geäußert, einem Krieg nicht oder nur im Notfall zuzustimmen. Diskutieren Sie: Warum ist die Unterstützung Deutschlands und Frankreichs so wichtig für die Vereinigten Staaten? Informieren Sie sich über die Rolle der Vereinten Nationen. Was bedeuten die UNO-Resolutionen? Informieren Sie sich über die Argumentation der Bundesregierung über den Irakkrieg und vergleichen Sie mit der amerikanischen Haltung. Warum ist das Verhältnis zu den USA von so großer Bedeutung für die Bundesrepublik? Suchen Sie im Internet nach Informationen über die deutsch-amerikanische Geschichte. Zahlreiche Berichte im Internet befassen sich mit der Rolle der Medien im Irak-Konflikt. Bereits im Vorfeld versuchen Regierungen die Medien zu instrumentalisieren; im Kriegsfall gelangen oft nur zensierte Informationen von den Kampfplätzen an die Öffentlichkeit. Informieren Sie sich!

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

Fracking oder nicht?

Unterrichtseinheit

In dieser Unterrichtseinheit entscheiden die Schülerinnen und Schüler, ob sie die Idee des Fracking unterstützen oder nicht. Sie greifen auf ihr Wissen über die Eigenschaften von Steinen zurück, um zu entscheiden, ob die durch das Fracking entstehenden Substanzen in das Wasser gelangen können und um zu lernen, wie man seine Meinung rechtfertigt.Die Gewinnung von Gas aus Schiefergestein – Hydraulic Fracturing, oder Fracking – ist in den USA weit verbreitet. Während einige Länder in Europa Fracking wegen Bedenken, dass die in diesem Prozess verwendeten Substanzen das Wasser verschmutzen könnten, verboten haben, möchten andere weiterhin auf die Schiefergasreserven zurückgreifen, um neue – und günstige – Gasquellen zu haben. Erweitertes Material "Fracking oder nicht?" ist die Bündelung zweier Unterrichtseinheiten. Die erweiterten Materialien sind ausführlicher als die üblichen ENGAGE-Materialien, denn zusätzlich zur Anwendung wissenschaftlicher Inhalte lehren sie explizit Anwendungsverfahren. Jede Einheit hat eine eigene Zielsetzung: Einheit 1 : Die Wissenschaft hinter der Thematik verstehen und die Schülerinnen und Schüler dazu bringen, ihr Wissen anzuwenden. Es ist anzunehmen, dass dies bereits in einer früheren Einheit eingeführt wurde. Einheit 2 : Die Argumente prüfen, indem man lernt, eine Methode zu gebrauchen, so wie das Beurteilen von Risiken, das Untersuchen von Konsequenzen oder – wie in diesem Fall – das Rechtfertigen von Meinungen. Verbindung zum Lehrplan Wissenschaftlich arbeiten : Die Entwicklung von wissenschaftlichem Denken: die alltäglichen und technologischen Anwendungen von Wissenschaft erklären; die zugehörigen personellen, sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen bewerten; Entscheidungen basierend auf der Bewertung von Belegen und Argumenten treffen. Chemie : Die Wasserressourcen der Erde und die Erhaltung von Trinkwasser: Beschreiben Sie die Methoden, um Trinkwasserreserven durch Trennungstechniken zu erhöhen, zum Beispiel durch die Behandlung von Abfällen, Boden und Salzwasser. ENGAGE-Materialien Die PowerPoint-Präsentation enthält sowohl die Präsentation für Lehrkräfte als auch die Schüler-Informationsblätter. ENGAGE Materialien werden durch das von der Europäischen Kommission durchgeführte Projekt ENGAGE als Open Educational Resources herausgegeben; außerdem werden ihre Inhalte durch CC-Lizenzverträge geregelt. Sie stehen frei zur Verfügung und dürfen in geänderter Form weiterveröffentlicht werden. Besuchen Sie die ENGAGE Website auf www.engagingscience.eu; dort finden Sie weitere Aufgaben zum Thema der wissenschaftlichen Praxis. Ablauf Ablauf der Unterrichtseinheit "Fracking oder nicht?" Der Ablauf der Unterrichtssequenz "Fracking oder nicht?" ist auf dieser Seite übersichtlich für Sie zusammengestellt. In dieser Einheit lernen die Schülerinnen und Schüler eine Stellungnahme zu geben und Beweise aufzuzeigen, die ihre Meinung unterstützen und ihre Argumentation erklären. zu erklären, warum ein Stein eine bestimmte Eigenschaft hat, je nachdem, wie er gebildet wurde. 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. Engagieren Zeigen Sie (2) und (3), um mögliche Risiken des Frackings aufzuzeigen, und (4), um einige Vorteile des Prozesses darzustellen. Betonen Sie, dass die Aussagen auf den Folien Meinungen sind. Dann zeigen Sie (5), um zu erklären, wie natürliches Gas durch Fracking von Schiefergestein extrahiert wird. Folie (6) zeigt das Hauptproblem. Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler nach ihren unmittelbaren Gedanken zu dem Problem und erfragen Sie per Handzeichen, wer für und wer gegen ein Fracking-Verbot ist. An diesem Punkt können Sie ein Video über Fracking zeigen (siehe Weblinks). Fragen Sie die Schülerinnen und Schüler, welche Meinungen in dem Video zum Ausdruck gebracht werden, und bitten Sie sie herauszuarbeiten, welchen Standpunkt die Organisation einnimmt, die das Video produziert hat. Folie (7) zeigt, wie die Schülerinnen und Schüler die wissenschaftlichen Belege aus Einheit 1 nutzen, um sie in Einheit 2 für die Festigung des eigenen Standpunkts zu verwenden. Die Ziele folgen auf Folie (8). Überprüfen Sagen Sie den Schülerinnen und Schülern, dass sie das kürzlich Gelernte nun wiederholen werden, um mit (9) die folgende Frage zu beantworten: " Können die Substanzen der Fracking-Flüssigkeit ins Wasser gelangen?" In Zweiergruppen bearbeiten die Schülerinnen und Schüler anschließend praktische sowie Diskussionsaufgaben in SS1 bis 3. Nachdem sie diese Aufgaben beendet haben, beantworten die Schülerinnen und Schüler in Einzelarbeit die Fragen A, B und C auf SS5, um ihre bisherigen Erkenntnisse zusammenzufassen. Eine mögliche Antwort auf Frage C ist, dass die Substanzen der Fracking-Flüssigkeit unter bestimmten Umständen in das Wasser gelangen können. Aber ob das passiert oder nicht, hängt von den Gesteinen im Bohrgebiet, Höhe und Ort der Wasservorräte und Bohrlöcher sowie von anderen Faktoren, die mit dem Bohrprozess verbunden sind, ab. Überlegen Bereiten Sie die letzte Aufgabe vor (10), in welcher die Schülerinnen und Schüler in Zweiergruppen die Fakten über die Fracking-Flüssigkeit (SS4) dazu nutzen, um zu überlegen, ob die Substanzen aus der Fracking-Flüssigkeit Menschen schaden können. Die Schülerinnen und Schüler schreiben ihre Entscheidung einzeln als Antwort auf Frage D auf SS5 auf. Eine mögliche Antwort ist, dass manche Substanzen in der Fracking-Flüssigkeit Menschen schaden können, was jedoch von der Konzentration dieser Substanzen im Wasser abhängt. An diesem Punkt könnten Sie die Schülerinnen und Schüler bitten, ihre Antworten in kleinen Gruppen zu besprechen, um herauszustellen, dass es auf diese Frage keine klare Antwort gibt. Engagieren Wiederholen Sie das Dilemma (2). Erinnern Sie die Schülerinnen und Schüler an die Argumente aus Einheit 1 und deuten Sie an, dass die Fracking-Flüssigkeit unter bestimmten Umständen möglicherweise ins Wasser gelangen und dem Menschen schaden kann. An diesem Punkt könnten Sie ein weiteres Video über Fracking zeigen, idealerweise eines, das andere Standpunkte zeigt als das, welches Sie in Einheit 1 gezeigt haben (siehe Weblinks). Decken Sie anschließend Folie (3) auf, um klarzustellen, dass verschiedene Menschen verschiedene Meinungen über Fracking haben. Mit Folie (4) zeigen Sie, dass die Rechtfertigung der eigenen Meinung eine wichtige Rolle einnimmt. Enthüllen Sie die Ziele dieser Einheit (5) und zeigen Sie auf, dass mit diesen Argumenten und den neuen Fertigkeiten die eigene Meinung über das Fracking bekundet werden soll. Spielen Nun spielen die Schülerinnen und Schüler in Dreiergruppen ein Spiel, um zu lernen, wie man eine Meinung rechtfertigt (6). In ihren Gruppen bereiten die Schülerinnen und Schüler das Spiel vor, indem sie Meinungskarten an einige Spielerinnen und Spieler austeilen (SS1b) und die Beweiskarten mit Bild nach unten auf einen Stapel legen (SS2a – c). Dann folgen sie den Anweisungen auf SS1a, um das Spiel durchzuführen. Es gibt in diesem Spiel keine richtigen Antworten. Ziel ist es, den Schülerinnen und Schülern beizubringen, wie man Beweise nutzt, um Meinungen zu rechtfertigen. Mit Folie (7) zeigen Sie die durch das Spiel neu erlernten Fähigkeiten. Entscheiden Bereiten Sie die nächste Aufgabe vor (8). Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler, in Einzel- oder Partnerarbeit die Beweiskarten über Fracking (SS4) zu lesen und zu entscheiden, ob es ein Fracking-Verbot geben sollte oder nicht. Die Schülerinnen und Schüler planen anschließend ein einminütiges Gespräch, um ihre Meinung zu rechtfertigen. Dabei folgen sie der Anleitung auf Folie (8). Als nächstes halten die Schülerinnen und Schüler ihren Vortrag gegenüber einem anderen Lernenden oder einer Zweiergruppe. Durch ein Feedback erfahren die Vortragenden, ob sie die gewünschte Struktur befolgt haben. Dabei gibt es folgende Qualitätsmerkmale: eine Meinung festlegen Beweise aufzeigen erklären, wie ein Beleg die jeweilige Meinung unterstützt Beenden Sie die Einheit, indem Sie per Handzeichen erfragen, wer für und wer gegen ein Fracking-Verbot ist. Wessen Meinung hat sich seit Beginn von Einheit 1 verändert? Wer verteidigt seine Meinung nun noch stärker? Bitten Sie die Schülerinnen und Schüler zu überlegen, auf welche Weise die Notwendigkeit, ihre Meinung zu rechtfertigen, zu diesen Veränderungen beigetragen hat.

  • Geographie / Jahreszeiten / Chemie / Natur & Umwelt
  • Sekundarstufe II
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