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.

Viele Jugendliche kaufen über eBay und können ihre Erfahrungen in einer Unterrichtsreihe zum Kaufvertragsrecht einbringen. Sie profitieren vom neu erworbenen Wissen - insbesondere, wenn der Handel mal nicht so glatt läuft ...Die fachliche Bedeutung des Leistungsortes in Verträgen ist hoch, besonders im Zusammenhang mit der Beurteilung des Übergangs der Transportgefahr und des Gerichtsstandes. Ob im privaten oder beruflichen Bereich, die Kenntnis über den Erfüllungsort ist mit als Entscheidungskriterium bei Kaufverträgen zu berücksichtigen. Im Ergebnis verlangt die Kenntnis über die Transportgefahr eine Entscheidung darüber, ob der Warenwert eine Transportversicherung nahe legt oder nicht.Die grundsätzlich positive Einstellung gegenüber dem Internetangebot von eBay war durchgängig aus Gesprächen vorheriger Unterrichtstunden zu spüren. Jedoch wurden von einzelnen Schülern auch negative Erlebnisse aus dem eBay-Handel diskutiert. Einsatz der Materialien Bei Unterrichtsgesprächen zeigt sich immer wieder eine positive Einstellung gegenüber dem Internetangebot von eBay. Jedoch berichten einzelne Schüler auch von negativen Erfahrungen mit dem eBay-Handel. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Wohn- oder Geschäftssitz des Warenschuldners als den Leistungsort definieren, an dem die Warenübergabe erfolgt und damit die Gefahr des zufälligen Untergangs beim Versendungskauf unter Privatleuten verbinden. den Wohn- oder Geschäftssitz des Geldschuldners von dem Ort des Gefahrenübergangs trennen. wissen, dass es für die Leistungen (Geld- bzw. Warenschuld) aus dem Kaufvertrag gesetzliche (zum Privat-Privat-Kauf und Verbrauchsgüterkauf) und/oder vertragliche Regelungen bezüglich des Ortes der Erfüllung der Vertragsleistungen geben kann. potentielle Gefahren des E-Commerce am Beispiel des Transportrisikos beim Versendungskauf realisieren. den Verbraucherschutzgedanken des Gesetzgebers im Hinblick auf Verbrauchsgüterkäufe zwischen Verbrauchern und Unternehmen deuten. Informationsquellen aus dem Internet im Hinblick auf den Gehalt und die Glaubwürdigkeit beurteilen. wahrnehmen, dass es für spezielle Problemstellungen der Berücksichtigung mehrerer Informationsquellen bedarf, um zu einem gesicherten Urteil zu gelangen. Auch wenn die eBay-Diskussionsforen qualifizierte (und juristisch einwandfreie) Tipps von erfahrenen Usern enthalten, finden sich auch immer wieder unqualifizierte Beiträge in den Foren. Die Schülerinnen und Schüler können im Anschluss an diese Unterrichtsstunden die Qualität der einzelnen Beiträge selbstständig beurteilen. Autor Michael Horstmann Thema Die Bedeutung des Erfüllungsortes beim Gefahrenübergang am Beispiel des Versendungskaufs Fach BWL/Rechnungswesen Zielgruppe kaufmännisch orientierte Bildungsgänge Zeitumfang zwei Unterrichtsstunden Technische Voraussetzung Mindestens ein Computer mit Internetzugang pro Arbeitsgruppe Planung Velaufsplan Bedeutung des Erfüllungsortes Einstieg Ein authentisches Fallbeispiel, das mir ein Schüler schilderte, dient in dieser Stunde als Einstieg, um über die Betroffenheit eine möglichst hohe Motivation für das Thema zu erzielen. Problemdefinition Aus dem Fallbeispiel wird das Problem definiert: Hat der Warenschuldner bereits bei Übergabe des Notebooks an den Transporteur seine Vertragsschuld erfüllt? Erarbeitung in der Gruppe Nun recherchieren die Schülerinnen und Schüler anhand unterschiedlicher Informationsquellen (Schulbuch und Internetseiten) eine Lösung für das Problem. Die Bearbeitung der Problemstellung erfolgt in Gruppenarbeit. Die Gruppen bearbeiten alle die gleiche Problemstellung, jedoch mit verschiedenen Hilfsmitteln. Ergebnissicherung In der Phase der Ergebnissicherung stellt ein Gruppensprecher ein Gruppenergebnis dar. In einem anschließenden Unterrichtsgespräch erhalten die anderen Gruppen die Gelegenheit, sich zu dem Sachverhalt zu äußern, um zum Beispiel das Ergebnis zu ergänzen. Die Lehrkraft gliedert die Informationen im Tafelbild 2. Zur Förderung der Schlüsselqualifikation »Kritisches Denken im Umgang mit Informationen« sind zum Abschluss die verschiedenen Informationsquellen hinsichtlich ihrer Ergiebigkeit und Glaubwürdigkeit zu reflektieren. Dabei ist explizit die Gefahr, dass Schulbuchangaben im Laufe der Zeit ihre Gültigkeit verlieren, hervorzuheben. Erkenntnis: Eine Quelle reicht oft nicht! Die unterschiedlichen Ergebnisse der Gruppenarbeitsphase fördern die Erkenntnis, dass eine Informationsquelle aufgrund der schnellen Änderung und der Komplexität von Sachverhalten oft nicht ausreicht. Prüfung der recherchierten Quelle Die Glaubwürdigkeitsprüfung der recherchierten Quellen dient den Schülerinnen und Schülern einerseits für ihre zukünftige schulische aber auch akademische Laufbahn, beim Schreiben von Facharbeiten oder Referaten, und stärkt andererseits ihre Urteilsfähigkeit im privaten und beruflichen Bereich. Dabei gilt es, Sensibilität für den Gehalt frei zugänglicher Informationen zu entwickeln. Mit der Methode der Schnell-Check-Liste wird ein mögliches Instrument für einen routinemäßigen Einsatz zur Glaubwürdigkeitsbeurteilung von Internetseiten angeboten. Erfuellungsort - Material von Michael Horstmann In Ergänzung zu dem sehr guten Material möchte ich auf folgende Internetseite aufmerksam machen: http://www.vis.bayern.de/recht/handel/kaufvertrag/faq.htm (Internetauktionen - häufig gestellte Fragen) Dort wird explizit zwischen Erfüllungsort und Gefahrenübergang beim a) Bürgerlichen Kauf und b) Einseitigen Handelskauf unterschieden. Mit freundlichen Grüßen Gundula Gärtner

Dieser Unterrichtsvorschlag fokussiert Iridium Flares: Antennen der so genannten Iridium-Satelliten reflektieren das Sonnenlicht zur Erdoberfläche und können insbesondere in der Dämmerung außergewöhnliche Leuchterscheinungen erzeugen. So kann man auch an den langen Sommerabenden interessante - wenn auch nicht astronomische - Phänomene am Himmel beobachten.Erblickt man einen Iridium-Flare zufällig und unvorbereitet, kann einem schon etwas unheimlich zumute werden. Die fast spukhafte, etwa fünf bis zwanzig Sekunden andauernde Erscheinung beginnt mit einem punktförmigen Aufleuchten, das sich sekundenschnell verstärkt, dabei fast grell werden kann, und dann ebenso schnell wieder abklingt und verschwindet. Die Lichtquelle bewegt sich, wirkt aber nicht sternschnuppenartig. Wenn Sie so etwas schon einmal beobachtet haben, war wohl kein UFO oder Netzhautriss die Ursache, sondern die Reflexion des Sonnenlichts durch eine der stark reflektierenden Antennen eines Kommunikations-Satelliten. Ausweichobjekte für die kurzen Sommernächte Das Auftreten der hier vorgestellten nicht-astronomischen "Artefakte", die man zum Beispiel zurzeit der kurzen Nächte im Sommer alternativ zu astronomischen Objekten in der Dämmerung (oder sogar am Tag) mit dem bloßen Auge beobachten kann, lässt sich auf den Internetseiten "Heavens above" und "CalSky" (siehe Internetadressen) für jeden Beobachtungsort berechnen. So haben auch jüngere Schülerinnen und Schüler Gelegenheit, an Sommerabenden interessante Erscheinungen am Himmel zu beobachten, ohne sich die halbe Nacht um die Ohren schlagen zu müssen. Erstellung der Prognose Jüngeren Lernenden sollte die Erstellung der Flare-Prognosen in der Schule demonstriert und erläutert werden (Beamerpräsentation, Computerraum), damit diese gegebenenfalls am heimischen Rechner die Koordinaten ihres Standortes möglichst exakt eingeben können. Da die maximale Helligkeit der Flares nur in einem etwa zwei Kilometer schmalen Streifen zu sehen ist, kann eine typische "Schülerpopulation" die Helligkeit eines Flares sehr unterschiedlich wahrnehmen, wenn das Ereignis an verschiedenen Standorten beobachtet wird. Allgemeine Informationen und Tipps zum Fotografieren Informationen zu Entstehung, Häufigkeit und Helligkeit der "Leuchtkugeln" sowie Hinweise zur Fotografie von Iridium-Flares Die Schülerinnen und Schüler erhalten Kenntnis von der Existenz der Iridium-Satelliten. lernen Online-Rechner als Werkzeuge zur Vorhersage künstlicher Himmelserscheinungen kennen und nutzen. dokumentieren Iridium-Flares fotografisch (optional). Die Satelliten wurden für den Aufbau eines weltweiten Sprach- und Datenübermittlungssystem, das ohne Funkstationen auf dem Boden auskommt, in den Orbit geschossen. Ursprünglich waren 77 Satelliten geplant. 77 ist die Ordnungszahl des chemischen Elements Iridium, das der Namensgeber für das Projekt war. Zurzeit sind allerdings nur 66 Satelliten aktiv. Das System nahm 1998 den Betrieb auf und wurde wirtschaftlich schnell zum Flop - Ursachen waren hohe Gesprächskosten und teure Endgeräte. Nach dem Konkurs übernahm im Jahr 2001 die neu gegründete Firma Iridium Satellite LLC das System. Bis zu 1.000 Mal heller als Sirius Die Iridium-Satelliten tragen drei Antennen, die eine Länge von 188 Zentimetern und eine Breite von 86 Zentimetern haben. Diese kleinen, aber stark reflektierenden Flächen werfen, wenn sie im richtigen Winkel stehen, das Sonnenlicht als schmalen Lichtkegel auf die Erdoberfläche. Am Boden ist die Reflexion in einem Streifen von etwa zwei Kilometern mit maximaler Helligkeit zu beobachten. Ein Iridium-Flare kann dabei 1.000 Mal heller strahlen als Sirius, unser hellster Stern. Abbildung 1 (zur Vergrößerung anklicken) zeigt ein Foto von Claus Seifert. Zu sehen ist ein Flare des Iridiumsatteliten Nr. 70. Im Hintergrund befinden sich der Sternhaufen M 44 (Praesepe im Sternbild Krebs, rechts) und der Kopf des Sternbilds Löwe (links). Das Licht der Sonne kann auch über einen Umweg vom Mond zum Satelliten und von dort zur Erde gelenkt werden. Diese Flares sind jedoch entsprechend lichtschwach. Wann kann man Iridium-Flares beobachten? Wie alle Leuchterscheinungen, die von Reflexionen im Orbit verursacht werden, sind Iridium-Flares vorzugsweise am Abend (kurz nach Sonnenuntergang) sowie am frühen Morgen (kurz vor Sonnenaufgang) zu sehen. Aufgrund der hohen Umlaufbahn der Satelliten (780 Kilometer) können die Lichtblitze in den Sommermonaten während der gesamten Nacht auftreten. Sehr helle Flares können sich sogar gegen das Tageslicht durchsetzen, sind allerdings weniger beeindruckend als Flares in der Dämmerung oder bei Nacht. Wie oft sind Flares zu sehen? Bei 66 Satelliten ist die Wahrscheinlichkeit für die Chance auf ein Flare-Ereignis Nacht für Nacht (an jedem Ort) recht hoch - so lange nur das Wetter mitspielt. Etwa alle acht Minuten fliegt ein Satellit der Flotte auf einer der in Nord-Süd-Richtung verlaufenden Umlaufbahnen an derselben Stelle am Himmel vorbei. Im Schnitt kann man pro Nacht mehr als drei Iridium-Flares sehen, die heller sind als der Stern Vega (Leier) - immerhin der hellste Stern des Sommerdreiecks. Mit einer auf ein Stativ montierten digitalen oder analogen Spiegelreflexkamera (lichtstarke Objektive mit Festbrennweite sind von Vorteil) hat man gute Chancen, mit relativ einfachen Mitteln interessante Aufnahmen machen zu können. Wichtig bei der Flare-Fotografie ist ein Draht- oder Fernauslöser. Die Kamera muss zur vorherberechneten Zeit in die richtige Richtung und Höhe zeigen. Der Anstieg der Helligkeit eines Flares ist oft zu niedrig, um mit dem Auge erkennt zu werden. Um den Anfang des Schauspiels nicht zu verpassen, sollte man daher der Flare-Prognose "blind" vertrauen und zum Beispiel zehn bis fünfzehn Sekunden vor Erreichen der berechneten Maximalhelligkeit auslösen. Wenn man deutlich über die Flare-Zeit hinaus belichtet, hinterlassen auch die Sterne entsprechende Lichtspuren. Wie das Ergebnis aussehen kann, zeigt das Foto von Mario Weigand in Abbildung 2. Hilfreiche Tipps zur Flare-Fotografie erhält man in den diversen Astronomie-Foren.

Wie die Erklärung zur Entstehung von Verkehrsstaus mit mathematischen Mitteln möglich ist, zeigt diese Unterrichtseinheit.Mobilität spielt insbesondere in der modernen Gesellschaft eine wichtige Rolle. Im Alltag sind damit jedoch häufig Verkehrsstaus verbunden. Aber Staus kosten Nerven, verschlingen Zeit und Energie und produzieren zudem überflüssige Schadstoffe. Häufig entstehen bei dichtem Verkehr sogenannte "Staus aus dem Nichts". Wie sie entstehen und was jeder einzelne Verkehrsteilnehmer dazu beitragen kann, sie zu verhindern, zeigen einfache algorithmische Modelle und entsprechende Experimente.Um Verkehr im Detail zu simulieren und zu erklären, wie Stau entsteht, wird das Modell der zellulären Automaten herangezogen. Die Idee wird zunächst am "Spiel des Lebens" eingeführt und anschließend auf ein einfaches Modell zur Verkehrssimulation übertragen. Durch den Alltagsbezug werden auch Lernende angesprochen, die der Mathematik eher skeptisch gegenüberstehen. Die beigefügten Computerprogramme wurden in Python erstellt und können optional zum eigenen Experimentieren und Beobachten eingesetzt werden. Das "Spiel des Lebens": Einführung in zelluläre Automaten Das Modell stammt aus der Biologie und simuliert über Generationen das Entstehen und Vergehen von Zellen. Zelluläre Automaten zur Verkehrssimulation Mit zellulären Automaten lässt sich auch der Straßenverkehr recht einfach und gut simulieren. Einführung eines Trödelfaktors Mehr Realitätsbezug durch die Einführung des "Trödelfaktors" in das Modell, denn der Verkehr bewegt sich nicht absolut gleichmäßig. Die Schülerinnen und Schüler lernen am Beispiel von zellulären Automaten, einfache Algorithmen zu verstehen, anzuwenden und einige ihrer Eigenschaften zu analysieren. lernen Möglichkeiten und Grenzen von einfachen Modellen zur Verkehrssimulation kennen. variieren Eingabedaten für vorgegebene Programme zur Verkehrssimulation systematisch (Verkehrsdichte) und erkennen dabei grundlegende Eigenschaften des Verkehrsflusses in Abhängigkeit von den Eingabedaten. erkennen, dass die durch den Trödelfaktor eingeführte Individualisierung des Verkehrs die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Staus erhöht. Modell aus der Biologie Um in das Prinzip der zellulären Automaten einzuführen, hat sich ein Einstieg über das sogenannte "Spiel des Lebens" bewährt, das 1970 von dem Mathematiker Conway entwickelt wurde. Dieses Modell hat einen völlig anderen Anwendungshintergrund (Biologie) als die Verkehrssimulation, benutzt aber ebenso wie diese einen zellulären Automaten. Zellentwicklung über Generationen Hier geht man aus von einem aus kleinen Quadraten (Zellen) bestehenden Gitter. Die Größe des Gitters kann frei gewählt werden (zum Beispiel 20 × 30 Zellen). Jede Zelle kann leben oder tot sein. Zu Beginn wird eine Anfangsgeneration lebender Zellen auf dem Spielfeld platziert. Die nächste Generation ergibt sich aus einigen einfachen Regeln. Auch diese Regeln entsprechen einem Algorithmus. Mathematisch entspricht das Entstehen jeder neuen Generation einem Iterationsschritt des durch die Regeln definierten Verfahrens. Populationen, die sich nicht (mehr) ändern, sind mathematisch gesehen Fixpunkte des Algorithmus. Bei Vorliegen einfacher Programmierkenntnisse können die (oder einige interessierte) Schülerinnen und Schüler das "Spiel des Lebens" auch selbst programmieren. Für diesen Fall empfiehlt sich der Hinweis, dass die Programmierung wesentlich einfacher ist, wenn man im Programm eine weitere (immer leere, hier gestrichelt dargestellte) Zellschicht rings um das eigentliche Spielfeld vorsieht, um eine Vielzahl sonst erforderlicher Fallunterscheidungen in Randnähe zu umgehen, wenn man die Anzahl der lebenden Nachbarzellen ermittelt. (Die Zellen am Rand oder in der Ecke des Spielfelds haben sonst im Programm weniger Nachbarn). Rahmenbedingungen Dazu wird eine Straße in einzelne Abschnitte einer festen Länge (zum Beispiel 7,50 m, was der Länge eines Autos plus einem Mindestabstand zu anderen Autos entspricht) aufgeteilt. Jeder solche Abschnitt ist eine Zelle. In unserem Modell können diese Abschnitte (oder Zellen) zu einem festen Zeitpunkt entweder genau ein Auto mit einer bestimmten momentanen Geschwindigkeit enthalten, oder sie sind leer. Jedes Auto hat eine individuelle Eigengeschwindigkeit, kann bei freier Strecke beschleunigen und hält bestimmte einfache Abstandsregeln zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ein. (Mathematisch gesehen entsprechen diese Regeln bereits einem Algorithmus!) Wann kommt es zum Stau? Fahren jetzt alle Autos mit exakt der gleichen Geschwindigkeit und ist der Verkehr so dünn, dass genügend Abstand zu den jeweils vorausfahrenden Fahrzeugen besteht, entsteht kein Stau. Dies ändert sich jedoch, wenn man individuelle Abweichungen der Geschwindigkeiten zulässt, zum Beispiel durch die Einführung eines (zufallsgesteuerten) "Trödelfaktors" oder durch "Drängler", die beim Abbremsen des vorausfahrenden Fahrzeugs schärfer bremsen müssen, was sich zu einer Kettenreaktion mit anschließendem Stau aufschaukeln kann. Einspurige Ringstraße Wir betrachten eine einfache einspurige Ringstraße, auf der sich Autos nur in eine Richtung fortbewegen. Überholvorgänge und Gegenverkehr sind in dem Modell nicht enthalten. Diese Straße teilen wir in Zellen von 7,50 m Länge ein. Autos können sich in einem Zeitschritt nur um eine ganze Zahl von Zellen vorwärts bewegen. Geht man von einer Zeitschrittdauer von einer Sekunde aus, so entspricht eine Vorwärtsbewegung von einer Zelle pro Zeitschritt einer Geschwindigkeit von 7,5 m / 1s = 27 km/h. Einer Vorwärtsbewegung von 5 Zellen pro Sekunde entspricht dann einer Geschwindigkeit von 5 · 27 km/h = 135 km/h. Da dies in etwa der Richtgeschwindigkeit auf den deutschen Autobahnen entspricht, werden wir dies als Höchstgeschwindigkeit vmax ansetzen. Die Autos können sich also in jedem Zeitschritt um 0 bis 5 Zellen vorwärts bewegen. Ferner muss Kollisionsfreiheit garantiert sein, das heißt auf einer Zelle darf sich immer nur höchstens ein Fahrzeug befinden. Ablauf in drei Schritten Das einfachste Modell, das wir hier betrachten wollen, besteht in jedem Zeitschritt aus drei Teilschritten. In den ersten beiden Teilschritten wird die neue Geschwindigkeit des Fahrzeugs so ermittelt, dass Kollisionen verhindert werden. Erst im dritten Teilschritt bewegen sich die Fahrzeuge vorwärts: 1. Beschleunigen Jedes Fahrzeug erhöht seine Geschwindigkeit um 1 Zelle pro Zeiteinheit, bis es die Maximalgeschwindigkeit erreicht hat. 2. Bremsen Jedes Fahrzeug prüft, ob es mit der gerade berechneten Geschwindigkeit auf ein anderes Fahrzeug auffahren oder dieses überholen würde. Ist dies der Fall, so reduziert es seine Geschwindigkeit sofort so weit, dass eine Kollision vermieden wird. 3. Bewegen Jedes Fahrzeug bewegt sich einen Zeitschritt mit der aktuellen Geschwindigkeit vorwärts. Dies können wir in einem einfachen Algorithmus präzisieren. Wir haben i = 1,...,n Fahrzeuge. Jedes Fahrzeug hat eine individuelle Eigengeschwindigkeit v i . Die Höchstgeschwindigkeit ist v max = 5. Jeder der folgenden drei Teilschritte wird dann gleichzeitig für alle Fahrzeuge durchgeführt: 1. Beschleunigen v i = min {v i+1 ,v max } 2. Bremsen Falls v i > d(i, i+1), so reduziere v i auf v i = d(i, i+1). Hierbei ist d(i, i+1) die Anzahl der leeren Zellen zwischen Fahrzeug i und Fahrzeug i + 1. 3. Bewegen Jedes Fahrzeug i bewegt sich v i Zellen vorwärts. Das bisher dargestellte Modell kann bei einem höheren Verkehrsaufkommen Staus erzeugen. Auch das gleichzeitige Auftreten von Teilstrecken, auf denen mit hohen Geschwindigkeiten gefahren werden kann, und Teilstrecken, auf denen ein Stau entstanden ist, werden vom Modell dargestellt. Das völlig stationäre Verkehrsverhalten (Staus bewegen sich völlig gleichmäßig entgegen der Fahrtrichtung nach hinten fort) und das völlig gleichförmige Verhalten aller Fahrzeuge sind jedoch weit von der Realität entfernt. Herzu wird das Modell im nächsten Schritt noch erweitert. Das gleichförmige Verhalten im Modell entspricht nicht dem Verhalten, wie man es im realen Verkehr beobachten kann: Die Fahrzeuge bewegen sich in der Regel nicht alle mit der gleichen Geschwindigkeit und völlig gleichförmig vorwärts. Es gibt Überreaktionen beim Bremsen, welche die nachfolgenden Fahrzeuge ebenfalls zum heftigen Bremsen zwingen. Oft ist auch, gerade nach Staus oder bei auf Grün schaltenden Ampeln, ein verzögertes Beschleunigen zu beobachten. Ein derartiges Verhalten kann in unserem einfachen Modell durch die Einführung eines sogenannten Trödelfaktors nachgebildet werden. Der Algorithmus sieht dann folgendermaßen aus: 1. Beschleunigen vi = min {vi+1,vmax} 2. Bremsen Falls vi > d(i, i+1), so reduziere vi auf vi= d(i, i+1). Hierbei ist d(i, i+1) die Anzahl der leeren Zellen zwischen Fahrzeug i und Fahrzeug i + 1. 3. Trödeln Mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit p wird die Geschwindigkeit vi um 1 reduziert: vi= max {vi-1,0} mit Wahrscheinlichkeit p 4. Bewegen Jedes Fahrzeug i bewegt sich vi Zellen vorwärts. Für p=0 erhalten wir wieder das ursprüngliche Modell. H.-J. Bungartz, S. Zimmer, M. Buchholz und D. Pflüger Modellbildung und Simulation. Springer-Verlag, 2009. K. Nagel und M. Schreckenberg A cellular automaton model for freeway traffic. Journal de Physique I, 2:2221-2229, Dezember 1992.

Der – angeblich – kostenlose Download von Musik kann ungeahnte Folgen haben. Anwaltskanzleien haben sich auf so genannte Abmahnverfahren spezialisiert, die schnell sehr teuer werden können. Schülerinnen und Schüler ab Klasse 8 erfahren hier, was sie in solchen Fällen tun können – und was sie in jedem Fall tun müssen.Dieser WebQuest führt Jugendliche in die Copyright-Problematik ein. Im Fach Arbeitslehre/Wirtschaft kann er beispielsweise in eine Unterrichtsreihe eingebaut werden, die sich mit Waren und den dafür zu zahlenden Kosten auseinandersetzt. Denn geistiges Eigentum gehört ebenfalls dazu: Es darf nicht gestohlen und auch nicht ohne weiteres "nur mal so" kopiert werden. Wenn geistiges Eigentum, etwa Musik, per Internet unrechtmäßig verbreitet wird, ruft das spezialisierte Anwaltskanzleien auf den Plan. Abmahnungen, in denen auf Unterlassen solcher Handlungen gedrängt wird und dafür Gebühren in drei- bis vierstelliger Höhe verlangt werden, landen schnell im Briefkasten der vermeintlichen Übeltäter. Was alles passieren kann, wird in diesem WebQuest deutlich.Ein WebQuest ist ein Lernabenteuer im Internet. Es wird jedoch nicht wahllos herumgesurft, sondern gelegten Spuren gefolgt. Das auf Internetseiten oder auf anderen Medien "geparkte" Wissen wird nicht einfach reproduziert, sondern auf Grundlage realer Situationen selbst konstruiert und zugeordnet. Je realer der Zusammenhang, desto leichter der Wissenstransfer und damit die Fähigkeit, so erworbenes Wissen auch auf anderen Situationen anzuwenden. In diesem WebQuest beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit möglichen Folgen des illegalen Herunterladens beziehungsweise Anbietens von Musik aus dem Internet. Der Einstieg in das Thema Zunächst werden die Lernenden dafür sensibilisiert, dass geistiges Eigentum gesetzlich geschützt ist. Nach dieser Einführung beginnt dann der WebQuest. Der WebQuest nimmt seinen Lauf Während des WebQuest erarbeiten die Schülerinnen und Schüler in Zweierteams Zwischenergebnisse und fassen diese abschließend gemeinsam zusammen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen geistiges Eigentum als Wert aus verschiedenen Gesichtspunkten betrachten und als rechtlich schützenswerte Ware erkennen. Rechtsbrüchen die möglichen Folgen zuordnen. das Fachwissen der übrigen Schülerinnen und Schüler aufnehmen und verarbeiten. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen das Internet als Informationsquelle nutzen. gelegten Spuren im Internet folgen und den Zusammenhang herstellen. die gesammelten Informationen zur Gestaltung einer Wandzeitung, Folien, PowerPoint-Präsentation oder Webseite nutzen. diese Informationen zur Nachfrage beim Verbraucherschutz anwenden üben. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen die Aufgabenteilung miteinander absprechen und sich bei der Erledigung der Arbeiten gegenseitig helfen. gemeinsam Fragen für ein Experteninterview überlegen und die Rollenverteilung (Zeitwächter, Interviewer, Protokollführer, und so weiter) für das Interview im Plenum festlegen. (Zwischen-)Ergebnisse zusammen überprüfen und untereinander sachlich mit Kritik umgehen. Thema Musik-Download: Fallen im Internet Autor Wilfried Müller-Radtke Fach Arbeitslehre/Wirtschaft, Sozialwissenschaft, eventuell Ethik Zielgruppe ab Klasse 8 Zeitraum zirka acht bis zehn Unterrichtsstunden Technische Voraussetzungen Internetanschluss, ein Computer für zwei Lernende, Overhead-Projektor, gegebenfalls Beamer "Was habt ihr für die Songs bezahlt?" Für die erste (Doppel-)Stunde erhalten die Schülerinnen und Schüler den Auftrag, Musiktitel mitzubringen, die sie im Internet entdeckt haben. Dazu werden Handys oder MP3-Player ausnahmsweise im Unterricht erlaubt. Die Songs werden im Plenum in Auszügen zu Beginn der Stunde ohne Kommentierung angespielt. Vorteilhaft ist es, dazu bereits im Computer-Raum zu sein und einen Stuhlkreis zu bilden. Nach der Frage der Lehrkraft "Was habt ihr für die Songs bezahlt?" wird kurz über die Kostenfrage diskutiert und dann zum WebQuest übergeleitet. Der WebQuest startet Die Schülerinnen und Schüler lösen den Stuhlkreis auf und nehmen, idealerweise in Zweier-Teams, an den Rechnern Platz. Sollte es einen Master-Rechner geben, öffnet die Lehrkraft dort nun für alle die Startseite der WebQuest - der Überraschungseffekt ist groß! Alternativ kann man die Adresse an die Tafel schreiben oder eine Folie auf den Overhead-Projektor legen, den man unter Umständen noch weiter nutzen kann. Die Schülerinnen und Schüler starten den WebQuest und sollen zunächst den auf der Startseite angegebenen Musiklink anklicken. Auf der externen Seite können sie dann etwa zwei bis drei Minuten in das Musikstück reinhören. Anschließend fordert die Lehrkraft die Schülerinnen und Schüler auf, zur Startseite des WebQuest zurückzukehren. Dorthin gelangen sie durch einen Klick auf den "Zurück"-Button des Browsers. Navigation über das Menü Die Schülerinnen und Schüler navigieren nun von der Startseite zur Einführung. Dorthin gelangen sie durch den Klick auf den entsprechenden Button links in der Menü-Leiste. Die Navigation erfolgt während des gesamten WebQuest über das linke Menü, die Hinweise im Text sind nicht verlinkt und führen daher nicht weiter. Die Lehrkraft fordert die Schülerinnen und Schüler auf, den Hinweisen auf den Seiten des WebQuest genau zu folgen. Schülerinnen und Schüler arbeiten in Teams Zudem verteilt der Lehrer beziehungsweise die Lehrerin Karten, die von eins bis sieben durchnummeriert sind, an die Teams. Dabei ist eine Doppel- oder Dreifachvergabe sinnvoll, da sich so die Ergebnisse langsamerer Teams von Teams überprüfen und gegebenenfalls korrigieren lassen, die auch diese Aufgabe bearbeitet haben und zügiger vorangekommen sind. Angekündigt werden kann das beispielsweise so: "Jedes Zweier-Team bekommt jetzt eine zufällig ausgewählte Zahl. Die Zahl stellt klar, welche Aufgabe ihr genauer bearbeiten sollt. Sie bestimmt auch, welche Arbeitsunterlagen jedes Team bekommt. Die Team-Aufgaben sind verschieden - nur wenn alle gut arbeiten, erreichen wir auch ein gutes Gesamt-Ergebnis." Sinnvoll wäre auch, den zweiten Teil mit einer Frage einzuleiten: "Und warum ist es wichtig, dass jedes Einzel-Team zu einem guten Ergebnis kommt?" Arbeitsaufträge werden verteilt Anhand der Zahlen, die jedes Team neben seine Tastatur legt, weiß die Lehrkraft, welche Arbeitsbögen sie jeweils zu verteilen hat. Die einzelnen Bögen werden nun vom Lehrer beziehungsweise von der Lehrerin ausgegeben und die Zahlenkarten gleichzeitig wieder eingesammelt. Für die weitere Erarbeitung und schriftliche Zusammenfassung werden entweder Papierbögen und Stifte für die spätere Wandzeitung genutzt, oder die Lehrkraft händigt den Teams jeweils eine Blanko-Overhead-Folie sowie wasserlösliche Stifte aus. Das macht das Korrigieren eventueller Fehler einfacher. Die Folien können außerdem am Ende wieder abgewischt und neu benutzt werden. Hinweise zum Einsatz der Arbeitsbögen Die Arbeitsbögen gleich auf Folie zu kopieren und als Overhead-Folien zu verteilen, ist weniger ratsam. Kreative Ideen werden so unter Umständen unterdrückt. Die Bögen stellen für langsamere Schülerinnen und Schüler eine Möglichkeit dar, Antworten als Ergebnisse auf die Folien zu übertragen. Die Lehrkraft geht durch die Reihen und sieht, ob Teams Hilfe benötigen. Für schnelle Teams besteht die Möglichkeit, auch das "Fazit" zu bearbeiten. Darauf wird im WebQuest im "Prozess", der den Schülerinnen und Schülern den Ablauf schildert, ausdrücklich hingewiesen. Es reicht, schnellen Teams dazu bei Bedarf eine zweite Overhead-Folie auszuteilen. Sollte die Bearbeitung zu Schwierigkeiten führen, kann der Lehrer beziehungsweise die Lehrerin den Fazit-Arbeitsbogen nachträglich austeilen. Schnelle Teams machen mehr Sehr schnelle Teams können sich mit noch einer Folge - oder sogar Folgen - befassen und dazu weitere Folien erhalten. Falls als Gesamtergebnis eine Wandzeitung geplant ist, werden anstelle der Folien einfach Papierbögen ausgegeben. Bei kleineren Tischen und einem beschränkten Raumangebot sind die Folien allerdings vorteilhafter. Alternativ können die Schülerinnen und Schüler ihre Ergebnisse in einer PowerPoint-Präsentation festhalten oder den Webseiten-Generator von lo-net² nutzen. Beste Arbeit wird bewertet Auf die Aufgabe, bei zügigem Tempo weitere Folgen zu bearbeiten, wird im "Prozess" hingewiesen. Damit sich das Bearbeiten mehrer Folgen für die Teams auch lohnt, werden sie darauf aufmerksam gemacht, dass die jeweils bessere Folgen-Bearbeitung bewertet wird. Dass alle - oder nennenswert viele - Schülerinnen und Schüler auf die Idee kommen, die eigene zugeloste Folge sehr schlecht zu bearbeiten und dafür von allen (oder nennenswert vielen) nur eine einzige, bestimmte Folge oder sehr wenige Folgen bearbeitet werden, ist nicht zu erwarten. Vorteile einer Wandzeitung Nachdem wenigstens zehn Teams mindestens eine Folge bearbeitet und ihr Ergebnis festgehalten haben sowie auch das "Fazit" von zwei oder mehr Teams bearbeitet werden konnte, kann die Lehrkraft abbrechen und zur Präsentation der Ergebnisse übergehen. Eine Wandzeitung bietet hier den Vorteil, dass alle Schülerinnen und Schüler aufgefordert werden können, das Ergebnis anzuschauen. Sollten sie die Seiten noch ergänzen können, wäre der Lernzuwachs kumulativ. Für das Gesamt-Ergebnis kann dann ein vergleichsweise hoher Wissenstransfer erwartet werden. Evaluation und mögliche Vertiefung des Themas Die Evaluation der Arbeit und der Methode aus Sicht der Schülerinnen und Schüler sollte im Anschluss an die Ergebnispräsentation erfolgen. Dazu dienen zwei Bewertungsbögen. Als optionale Fortsetzung bietet es sich an, eine Expertin oder einen Experten, beispielsweise von der örtlichen Verbraucherzentrale, einzuladen und zu befragen. Die Fragen können komplett im Plenum formuliert oder zunächst von den Einzelteams vorformuliert und im Plenum diskutiert sowie endgültig ausgearbeitet werden. Für das Interview ist es sinnvoll, verschiedene Rollen (Zeitwächter, Interviewer, Protokollführer, und so weiter) zu verteilen. Wenn ein Schulbesuch durch einen Mitarbeiter der Verbraucherzentrale nicht möglich ist, kann eine Kleingruppe auch mit den vorbeiteten Fragen zu einer Verbraucherzentrale gehen und dort das Interview führen und anschließend in der Klasse vortragen oder abspielen. Diskutieren lässt sich anschließend über die Gründe, aus denen der Experte der Verbraucherzentrale seine Antworten gegeben hat. Zum Ausklang kann legal gekaufte oder heruntergeladene Musik dienen, die wieder von den Schülerinnen und Schülern sowie auch der Lehrkraft mitgebracht und abgespielt wird - ohne die zuvor in Erfahrung gebrachten möglichen rechtlichen Konsequenzen befürchten zu müssen.

Die christliche Welt im mittelalterlichen Europa war eine Männerwelt. Königin Mathilde, Elisabeth von Thüringen oder Hildegard von Bingen haben trotzdem weit über ihre Zeit hinaus Spuren hinterlassen. Sie haben ihre Einflussmöglichkeiten genutzt, wie die Internetrecherche zeigt.Der persönliche Entfaltungsspielraum der Frauen im Mittelalter war eingeschränkt: Sie hatten Vätern und Ehemännern zu gehorchen, Eltern oder Vormund bestimmten für sie den Gatten und trafen alle anderen wichtigen Entscheidungen. Dennoch gab es auch im Mittelalter Frauen, die großen Einfluss auf das politische, wirtschaftliche und kulturelle Leben ihrer Zeit ausübten.Die Schülerinnen und Schüler setzen sich in dieser Unterrichtssequenz mit den Porträts von drei starken Frauen des Mittelalters auseinander: mit Hildegard von Bingen, Elisabeth von Thüringen und Königin Mathilde. Trotz aller Unterschiede verbindet diese starken Frauen das Christentum. Jede nutzte auf ihre Weise die Möglichkeiten der christlichen Religion, um in einer von Männern dominierten Umgebung eigene Vorstellungen und Ziele durchzusetzen.Die Schülerinnen und Schüler nutzen das Internet, um am Beispiel der drei ausgewählten Frauen Hildegard von Bingen, Elisabeth von Thüringen und Königin Mathilde einflussreiche Frauen des Mittelalters kennen zu lernen. Dazu stehen ihnen als Ausgangspunkt entweder ein Arbeitsblatt mit einem kurzen Informationstext sowie einige ausgewählte und kommentierte Links zur Verfügung oder - falls die Recherchetechniken gleichzeitig eingeführt werden sollen - ein Arbeitsblatt mit einer Einführung in die Online-Recherche. Kleingruppen sichten die Materialien und erarbeiten einen Kurzvortrag, den sie der Klasse zum Abschluss vortragen. Der Unterrichtsverlauf Mehr Informationen zu den einzelnen Arbeitsschritten Gender-Blick Ressourcen Aufgaben und Übungen zu den Gender-Aspekten der Unterrichtseinheit Inhaltliche Ziele Die Schülerinnen und Schüler sollen verschiedene Lebensentwürfe von adligen und geistlichen Frauen im Mittelalter kennen lernen. Leistungen, die von Frauen im Mittelalter erbacht wurden, in den zeitgenössischen Kontext einordnen und bewerten. den Zusammenhang zwischen Stand, Bildung und gesellschaftlichem Einfluss im Mittelalter erkennen. Geschlechterverhältnisse im Hinblick auf Gender-Aspekte quantifizieren und den wirtschaftlichen und sozialen Handlungsspielraum von Männern und Frauen im Mittelalter erkunden. Ziele aus dem Bereich der Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler sollen Grundzüge der Arbeitstechnik Internetrecherche erlernen beziehungsweise ihre Kenntnisse der Recherchetechnik vertiefen. den Umgang mit Online-Lexika lernen. Informationen aus dem Internet kritisch lesen, auswerten und für einen Kurzvortrag aufbereiten. In einem ersten Schritt tauschen die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen (zwei bis drei Personen) ihre Kenntnisse über das Leben der Frauen im Mittelalter aus. Für eine Kartenabfrage werden Thesen an der Stellwand gesammelt und geclustert. Dazu sollen die Schülerinnen und Schüler das Satzfragment "Frauen im Mittelalter haben/ waren/ mussten ..." vollenden. In der Regel zeichnen sie ein sehr negatives Bild vom Leben der Frauen im Mittelalter. Als Kontrast dazu eignen sich die drei Lebensbilder der hier ausgewählten Frauen. Informationsquelle Internet Nachdem die Schülerinnen und Schüler in einzelne Arbeitsgruppen zu den drei Frauen eingeteilt sind, recherchieren sie im Internet, können gegebenenfalls aber auch das Schulbuch oder Bücher der Schul- beziehungsweise Stadtbibliothek hinzuziehen. Bei der Internetrecherche sollte das Vorgehen je nach den Vorkenntnissen der Klasse differenziert werden. Freie Recherche Für Schülerinnen und Schüler, die bereits erste Erfahrungen mit der Recherche im Internet und der kritischen Überprüfung von Webseiten gesammelt haben, kann das Arbeitsblatt "Info-Internetrecherche" noch einmal die wichtigsten Hinweise geben. Anschließend recherchieren die Gruppen frei. Geleitete Recherche Für andere Schülerinnen und Schüler, die eher wenig Erfahrung mit der Internetrecherche haben, enthalten die Arbeitsblätter konkrete Links als Ausgangspunkt für ihre Recherche. Im Vorfeld sollten sie jedoch in die Grundtechniken der Internetrecherche eingeführt werden (siehe AB Internetrecherche), da sie sich bei ihrer Informationssuche nicht auf die angegebenen Links beschränken müssen. Zum Abschluss erhalten auch sie das Informationsblatt zur Internetrecherche (siehe oben) oder fassen ihre Erkenntnisse zur Recherchetechnik selbstständig zusammen. Während im privaten Umgang mit dem Internet das Surfen, Mailen und Downloaden im Vordergrund steht, geht es bei der Nutzung in der Schule vorrangig um Informationsrecherchen. Die Schülerinnen und Schüler sollten daher nicht allein nach dem Zufallsprinzip im Web surfen, sondern im Unterricht lernen, woran sie sachlich glaubwürdige Informationen erkennen können. Raster für die Beurteilung von Websites Mögliche Kriterien sind: die Art der Publikation (Lexikon, Zeitung oder Zeitschrift, offizielle Website einer Institution, Stadt und so weiter, private Website ...), der Hintergrund des Autors / der Autorin oder des Betreibers / der Betreiberin der Homepage (Verfügen sie über fachwissenschaftliche Kenntnisse oder sind die Hobby-Forscher, verfolgen sie ein bestimmtes Ziel?), der Umgang mit Quellen und Textbelegen (Gibt es Zitate oder Links zu Belegstellen?), der Umfang und die Darstellung der Inhalte, die Gestaltung des Internetauftritts (Einsatz von Werbung, Popups). Die Klasse sollte unterschiedliche Webseiten vergleichen und diskutieren, auf welche Merkmale es bei der Nutzung von Internetquellen zu achten gilt. Diese Kriterien werden anschließend notiert, da sie bei späteren Recherchen wieder als Orientierungsraster dienen können. Gleichzeitig werden auf einer Liste die Online-Quellen festgehalten, die die Klasse bei weiteren Themen oder Referaten nutzen kann. Langfristig entsteht so eine Linksammlung, die beim Einstieg in die Recherche für Referate, Facharbeiten und so weiter hilft. Im Idealfall lässt sie sich auf der Schulhomepage, auf die alle Schülerinnen und Schüler zugreifen können, veröffentlichen und wird dort regelmäßig überarbeitet beziehungsweise ergänzt. Lexika im Vergleich Wer die Medienkritik im Unterricht vertiefen möchte, kann in einer zusätzlichen Stunde verschiedene Online-Lexika (das Ökumenische Heiligenlexikon und Wikipedia, das biographisch-bibliographische Lexikon und das Geschichtslexikon der Weltchronik) vergleichen lassen. Die Weltchronik ist ein Übersichtsangebot, bei dem detailliertere Informationen kostenpflichtig sind - und als solche auch deutlich gekennzeichnet werden. Während beim Ökumenischen Heiligenlexikon der religiöse Aspekt hervorgehoben wird, versucht das freie Online-Lexikon Wikipedia einen allgemeinen Überblick zu geben. Die Schülerinnen und Schüler lernen so verschiedene Online-Lexika kennen und vergleichen. Ein mögliches Vergleichsraster gibt es auf dem folgenden Arbeitsblatt. Kurzreferate/Präsentationen Zur Ergebnissicherung erarbeiten die Schülerinnen und Schüler aus den gefundenen Internetmaterialien Kurzreferate, in denen sie die drei Frauen näher vorstellen. Dabei sollen sie auf Name, Lebensdaten, Lebensumstände, Leistungen und den Zusammenhang mit der christlichen Religion eingehen. Nützlich für die Vorbereitung kann folgendes Arbeitsblatt sein, das zusammenfasst, worauf beim Vortrag zu achten ist: Schlussreflexion Zum Abschluss werden noch einmal die Thesen vom Anfang aufgegriffen. Die Schülerinnen und Schüler sollen erkennen, welche Thesen sich bestätigt haben und welche sich als falsch beziehungsweise als zu plakativ und ungenau herausgestellt haben. Sie sollen den Zusammenhang zwischen dem Stand und der Bildung der Frauen und ihren verschiedenen Einflussmöglichkeiten erkennen. So lohnt es sich beispielsweise der Frage nach den Ressourcen nachzugehen: Wissen, Geld, Gestaltungsmacht - in welchem Umfang standen Männern und Frauen im Mittelalter diese Ressourcen zur Verfügung? Wie viele Wege gab es, um Bildung zu erwerben, wie viele dieser Zugänge standen weiblichen und männlichen Interessierten offen? Wie viele Gesetze gab es, die die rechtliche Situation von Männern und Frauen differenzierten? Wie viele Berufszweige gab es beispielsweise im Handwerk, wie viele standen den Mädchen und wie viele den Jungen offen? Transfer-Beispiel Bildung: Wie sieht es heute aus? Wie viele Bildungswege stehen Mädchen und Jungen offen? Wie viele werden wahrgenommen? In welchem Umfang? Die Schülerinnen und Schüler quantifizieren Geschlechterverhältnisse und präsentieren diese (Gruppenarbeit). Erfahrungen im Umgang mit Online-Informationen im Kontext Mittelalter Kenntnisse über die geschlechtsspezifischen gesellschaftlichen Rahmenbedingungen Bewertung, Aufbereitung und Präsentation der Ergebnisse Aufmerksamkeit für die gesellschaftliche Beteiligung der Geschlechter und die Zugänge zu Ressourcen.

In dieser interaktiven Unterrichtseinheit zum Thema Frühling für den fächerverbindenden Unterricht der Primarstufe erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler handlungsorientiert Hintergrundinformationen zu Tieren, Pflanzen und Festen zur Frühlingszeit. Jedes Jahr erweckt der Frühling die Natur zu neuem Leben. Pflanzen beginnen ihr Wachstum, Tiere erwachen aus Winterschlaf und Winterstarre oder kommen aus dem Süden zurück. In dieser fächerübergreifenden Unterrichtseinheit sollen die Kinder gezielt Arbeitsaufträge recherchieren, interaktive Quiz, Puzzles und Lückentexte am Computer lösen sowie herkömmliche Arbeitsblätter bearbeiten. Dabei dient das Internet als Informationsquelle. Zur virtuellen Beobachtung kommt ein Beobachtungsauftrag in der Natur. Im Internet gibt es eine Fülle von interessanten und für Kinder geeigneten Seiten, die sich mit dem Thema Frühling befassen. Diese virtuelle Erfahrungssammlung soll aber die direkte Beobachtung in der Natur nicht ersetzen, sondern sie ergänzen. Parallel dazu erhalten die Kinder einen Beobachtungsbogen, der sie dazu anhält, Pflanzen und Tiere aufzuspüren und die Natur mit offenen Augen zu betrachten. Kurzbeschreibung der Lerneinheit "Frühling" Die Zusammenstellung ausgesuchter Inhalte zum Thema "Frühling" leitet die Kinder gezielt ins Internet. Anmerkungen zu den einzelnen Lernbereichen Kurze Erläuterungen zu den einzelnen Lernbereichen und Arbeitsanweisungen sowie Anregungen für die weitere Arbeit finden Sie hier. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen Beginn und Dauer sowie Feste des Frühlings kennen. lernen die ersten Frühlingsboten kennen, schauen weitere Frühlingsblumen an und verfassen einen Steckbrief zu einer Frühlingsblume. ordnen verschiedene Singvögel nach bestimmten Merkmalen ein und hören ausgewählte Singvögel an. ordnen Tiere nach Winterschlaf und Winterstarre ein. erarbeiten ein Frühlingsgedicht von Eduard Mörike. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen das Internet als Informationsquelle kennen und führen gezielte Recherchen im Internet durch. hören Audiodateien an (Vogelstimmen). bearbeiten eine interaktive Lerneinheit am Computer und machen dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung. bearbeiten einen interaktiven Lückentext, ein Puzzle (drag & drop) sowie ein Quiz (multiple choice). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich partnerschaftlich über die Reihenfolge der Aufgaben. Den Frühling erforschen Die interaktive Lerneinheit besteht neben der Eingangsseite (mit Arbeitsanweisungen) aus acht weiteren Hauptseiten. Darin befinden sich intern verlinkte interaktive Übungen und Spiele (Hot-Potatoes-Quiz zur Frühlingszeit, Hot-Potatoes-Lückentext, Blumenquiz, Blumenpuzzle und Zuordnungsübung) und 21 externe Links. Die Themen der interaktiven Lerneinheit Frühlingszeit Frühlingsblumen Tiere im Frühling Feiertage im Frühling Frühling in der Sprache Rechnen mit dem Frühling Spiel und Spaß im Frühling Frühlingsbilder Online und Offline Die meisten Arbeitsanweisungen auf den Arbeitsblättern beziehen sich jeweils auf direkt aus der Lerneinheit aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt. Die internen Links dagegen können offline bearbeitet werden. Die einzelnen Seiten sind frei wählbar, müssen also nicht in einer bestimmten Reihenfolge abgerufen werden - das Kind entscheidet nach Neigung. Parallel zur Arbeit mit der Lerneinheit läuft die Beobachtungsaufgabe. Partnerarbeit Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen hier unmittelbar von der Anzahl der vorhandenen Computer-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Als sinnvoll hat sich auf jeden Fall die Partnerarbeit erwiesen, da sich zum einen so die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und sich zum anderen die Partnerinnen und Partner gegenseitig unterstützen können. Ideen zur Weiterarbeit Als zusätzliches Angebot können im Bedarfsfall weitere Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden, mit denen die Themen der Lerneinheit vertieft werden: für das Fach Deutsch beispielsweise Übungen zur Diktatvorbereitung, das Wortfeld "Frühling" oder ein Erlebnis im Frühling. Es könnten Aufgaben zum Vogelflug hinzugefügt werden, weitere Frühlingsfeste behandelt werden - wie die zum Teil regional verschiedenen Bräuche zum 1. Mai, zu Pfingsten, Fronleichnam und Christi Himmelfahrt - oder Informationen in Lexika gesucht werden. Tägliches Feedback Der fächerübergreifende Ansatz ermöglicht es, den regulären Stundenplan für die Projektdauer außer Kraft zu setzten. Wichtig sind jedoch eine gemeinsame Einführung und Erklärung zur Handhabung der Lerneinheit und ein tägliches Feedback, bei dem exemplarisch einige Gruppensprecherinnen und Gruppensprecher über ihre Arbeit und etwaige Probleme berichten, für die dann gemeinsam Lösungswege gesucht werden. Sehr wichtig für das Gelingen des Projekts sind organisatorische Absprachen: Beispielsweise müssen Vereinbarungen bezüglich der Computernutzung getroffen werden, da nicht alle Kinder 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 vom Lehrenden bestimmt). 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, auch nach den internen Links. Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und von der Lehrkraft überprüft wird. Endlich ist der Winter vorbei: Kurze Einweisung in die Arbeit, die als Wiederholung dient (eine detaillierte Besprechung sollte zuvor im Plenum erfolgt sein). Zugvögel Einzelne Zugvögel werden exemplarisch vorgestellt, die Informationen sollen in Stichworten notiert, die Wildgans aus dem Internet abgemalt werden. Als Alternative kann hier auch das Bild aus dem Internet ausgedruckt und aufgeklebt werden, was aber den Anschluss eines Druckers und weitere Computerkenntnisse erfordert. Vogelstimmen Auf der Internetseite "Unsere Vogelwelt im Jahresverlauf" können die Kinder sich verschiedene Vogelstimmen anhören. Auf dem entsprechenden Arbeitsblatt sind die Vögel nach den Monaten ihrer Rückkehr einzuordnen. Hierzu bietet sich auch eine tägliche Stilleübung an, bei der man - abhängig von der Lage der Schule - bei offenem Fenster unter Umständen die Vögel in der Umgebung zwitschern hört. Tiere erwachen Ob aus dem Winterschlaf, der Winterstarre oder aus dem Versteck: sie regen sich wieder. Notiert werden soll, wann die exemplarisch aufgeführten Tiere wieder auftauchen. Die Feiertage sind hier beschränkt auf Ostern und Muttertag, da andere Feste nur regional oder regional unterschiedlich gefeiert werden. Das Thema Ostern kann im Religionsunterricht, der ja meist von Fachlehrkräften belegt ist, beliebig ausgeweitet werden. In einem Worträtsel werden Osterfeiertage gesucht, und zum Muttertag soll über den Ursprung recherchiert werden. Gedichte mit und ohne Reim Eduard Mörikes Gedicht wird vorgestellt, es sollen Reime markiert und ein Steckbrief des Dichters verfasst werden. Die Kinder werden feststellen, dass ein fast zweihundert Jahre altes Gedicht zum Thema Frühling auch heute noch Gültigkeit hat. Als Zusatzaufgabe bietet sich an, das Gedicht abzuschreiben und gestalterisch auszuschmücken. Wortfamilien Arbeitsblatt 10 befasst sich mit zwei Wortfamilien aus dem gemeinsamen Wort Frühlingsanfang. Elfchen Dass nicht alle Gedichte sich reimen müssen, erfahren die Kinder im Umgang mit Elfchen, die sie zum Thema Frühling nach den vorgestellten Regeln auch selbst verfassen sollen. Weitere Anregungen Wie bereits erwähnt, kann der Bereich "Frühling in der Sprache" beliebig ausgeweitet werden, was sich anbietet, wenn nicht genügend Computerarbeitsplätze vorhanden sind. Ein Diktat und ein Erlebnisaufsatz zum Thema, Wortfelder (passende Nomen, Verben, Adjektive zum Frühling, Bestimmungen von Subjekt, Prädikat und Objekt in entsprechenden Sätzen, Osterwörter, Muttertagswörter, Maiwörter) können angefügt werden. Wie lange scheint die Sonne, was braucht man, um den Garten zu bestellen? Damit befassen sich die Rechenaufgaben. Die Internetseite gibt den Kindern die Möglichkeit, sich den aktuellen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang anzeigen zu lassen. Entsprechende Aufgaben hängen vom Tag der Bearbeitung ab und können auf den einzelnen Arbeitsblättern verschieden sein. Auch für das Fach Mathematik lassen sich, falls benötigt, weitere Aufgaben hinzufügen: Länge eines Zaunes berechnen, Umfang eines Beetes, Kosten für Dünger oder Gartengeräte. Denkbar sind ebenso Aufgaben zum Vogelflug: Länge der Strecken, Dauer des Fluges und so weiter. Die Kinder bekommen die nötigen Informationen zum Frühlingsbeginn, zur Tag-und-Nacht-Gleiche und zum Ende des Frühlings. Außerdem befassen sie sich mit der Frühjahrsmüdigkeit und erfahren, was man dagegen tun kann. Im Quiz erfolgt die Überprüfung des Gelernten. Neben den ersten Frühlingsboten (wie Schneeglöckchen, Frühlingsknotenblume, Krokus) gibt es einen Überblick über weitere Frühlingsblumen. Zu einer Pflanze soll ein Steckbrief verfasst werden. Die besonderen Eigenschaften der Frühblüher sind Thema des interaktiven Lückentextes. Im Blumenquiz überprüfen die Kinder, ob sie die Pflanzen wieder erkennen. Spiele für draußen werden vorgestellt, die im Sportunterricht oder in den Pausen durchgeführt werden können. Ein Blumenpuzzle ist zu lösen und eine Zuordnungsübung zu bearbeiten. Auf Arbeitsblatt 12 finden die Kinder Worträtsel mit Blumen und Tieren. Hier werden drei Möglichkeiten angeboten, unter denen die Schülerinnen und Schüler wählen können. Bei entsprechendem Zeitvorrat darf aber auch mehr als eine Aufgabe durchgeführt werden. Dem Frühling sind bestimmte Farben zugeordnet: Das Schwarz/Grau in der Abbildung passt nicht dazu, was in der Wasserfarbenzeichnung anschließend zu sehen sein muss. Die Klappkarte kann nicht nur zu Ostern oder zum Muttertag gebastelt werden, sondern dient auch als Geburtstags- oder neutrale Glückwunschkarte.

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.

"Auf die Plätze, fertig, los!" Die besten Sportlerinnen und Sportler der Welt stehen schon in den Startlöchern zu den Olympischen Sommerspielen. Nutzen Sie die Sportbegeisterung Ihrer Klasse für einen unterrichtlichen Endspurt am Ende des Schuljahres. Mit dieser interaktiven Lerneinheit wird Ihre Klasse jede Motivationshürde vor den Ferien überwinden.Alle vier Jahre findet irgendwo in der Welt die Sommerolympiade statt, jeweils um zwei Jahre versetzt die Winterspiele. Was aber ist die Geschichte dieser Spiele, welche Symbole gibt es und welche Wettkämpfe werden ausgetragen? Diese Unterrichtseinheit vermittelt Ihren Schülerinnen und Schülern Verständnis für die Idee der Spiele, die weit über die Umsetzung von sportlichem Ehrgeiz hinausgehen. Verschiedene interaktive Übungen sowie Arbeitsblätter runden die Arbeit ab. Zeitlicher Ablauf Partnerarbeit halbiert die Wartezeit Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen von der Anzahl der jeweils vorhandenen Computer-Arbeitsplätze ab. Wichtig ist auch, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Als sinnvoll hat sich die Partnerarbeit erwiesen. So halbiert sich zum einen die Zahl der eventuell auf einen Computer wartenden Schülerinnen und Schüler und zum anderen können sich die Partnerkinder gegenseitig unterstützen. Zusätzliche Medien zur Überbrückung Als zusätzliches Angebot können im Bedarfsfall weitere Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden, welche die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen: Die Schülerinnen und Schüler können zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen, weitere zusammengesetzte Namenwörter suchen, sich das Wortfeld Olympiade erschließen oder Zeitungsmeldungen verfolgen und sammeln. Flexible Umsetzung der Unterrichtseinheit bei unzureichender Fachstundenzahl Die Unterrichtseinheit ist fächerübergreifend angelegt. Die Fachlehrerin oder der Fachlehrer haben aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und die Fächer Deutsch, Englisch, Mathematik und Kunst auszuklammern. Dies bietet sich dann an, wenn der fächerübergreifende Ansatz aus stundenplan-technischen Gründen nicht oder nur sehr schwer durchzuführen ist. Organisation des Ablaufs Vorschläge aus der Klasse aufgreifen Wichtig ist auch die Organisation des Unterrichtsablaufs. Die Schülerinnen und Schüler müssen Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung treffen, denn oft können nicht alle Kinder gleichzeitig am Rechner arbeiten. Dabei sollten Vorschläge aus der Klasse aufgegriffen werden. Denn die Schülerinnen und Schüler überprüfen erfahrungsgemäß besonders die Einhaltung eigener Vorschläge selbst. Computer-Experten lösen Probleme Außerdem ist in der Vorbereitung der einzelnen Arbeitsaufträge festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll. Eine entsprechende Einteilung ist vorzunehmen. Diese kann durch freie Wahl, per Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder von der Lehrperson bestimmt werden. Es hat sich zudem bewährt, "Computer-Expertinnen und -Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium als erste Ansprechpartner fungieren sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständiger arbeiten. Voraussetzungen Die Schülerinnen und Schüler sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da lediglich der Link zu den interaktiven Übungen mitgeteilt und angeklickt werden muss. Erfolgskontrolle Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und von der Lehrperson überprüft werden kann. Hintergrundinformationen Die Olympischen Spiele der Antike Siegen "bei Zeus" Die Olympischen Spiele haben ihren Ursprung im antiken Griechenland, wahrscheinlich im zweiten Jahrtausend vor Christus. Die erste Siegerliste beginnt im Jahr 776 v. Chr. Die Spiele sind benannt nach ihrem Austragungsort, Olympia auf der Halbinsel Peleponnes. Sie fanden alle vier Jahre statt. Der Zeitraum zwischen den Spielen wurde Olympiade genannt, also nicht die Spiele selbst, wie heute üblich. Am Tempel des Zeus schworen die Athleten, sich an die Regeln zu halten. Dort erhielten sie auch ihre Siegertrophäe: einen Kranz aus Ölzweigen und ein Stirnband. Die Wettkämpfe dauerten nur fünf Tage. Anfangs trugen die Athleten einen Lendenschurz, später agierten sie nackt. Frauen war wahrscheinlich deshalb damals das Zuschauen verboten. Disziplin, Disziplin, Disziplin Zuerst gab es nur eine einzige Disziplin: den Stadionlauf über 192,24 Meter. Der war allerdings keine Sportveranstaltung im eigentlichen Sinne, sondern ein religiöses Fest zu Ehren des Göttervaters Zeus. Dieses Fest dauerte nur einen Tag. Später kamen weitere Disziplinen hinzu. Es gab den feierlichen Einzug der Athleten, der Schiedsrichter, der Betreuer und Zuschauer in den heiligen Hain von Olympia, ähnlich unserer heutigen Eröffnungsfeier. Schließlich gab es 18 Wettkämpfe in Sportarten der Leichtathletik, in Schwerathletik, Pentathlon (Laufen, Springen, Diskuswurf, Speerwurf und Ringen) und Reiten. Olympische Friedenspflicht Die Legende sagt, dass im Kriegsfall während der Olympischen Spiele zur Waffenruhe aufgerufen wurde, damit die Athleten aller griechischen Stadtstaaten friedlich und ungestört an den Wettbewerben teilnehmen konnten. Als im Jahre 148 v. Chr. die Römer Griechenland eroberten, wurde es auch nicht-griechischen Athleten gestattet, an den Olympischen Spielen teilzunehmen. Die Spiele verloren auch ihren religiösen Charakter, Die Sieger wurden wie Helden verehrt und bekamen neben dem Siegerkranz auch Grund und Boden, Häuser und Bargeld. Die Olympischen Spiele wurden schließlich im Jahre 393 n. Chr. vom römischen Kaiser Theodosius I. verboten, vor allem, weil sie ihren Ursprung in heidnischen Bräuchen hatten. Die Olympischen Spiele der Neuzeit Wiederentdeckung der Spiele durch einen Pädagogen Archäologische Ausgrabungen im griechischen Olympia inspirierten den Franzosen Pierre Baron de Coubertin zu einer Wiederbelebung der Olympischen Spiele, für die er ab 1880 eintrat. Für den Pädagogen standen dabei die Überwindung des nationalen Egoismus und die friedliche Völkerverständigung an erster Stelle. Die Jugend der Welt sollte sich in sportlichen Wettkämpfen messen und nicht auf Schlachtfeldern. 1894 gründete de Coubertin das Internationale Olympische Komitee (IOC), dessen Generalsekretär er bis 1896 war. Von 1896 bis 1916 und von 1919 bis 1925 war er Präsident des IOC; danach wurde er auf Lebenszeit zum Ehrenpräsidenten aller Olympischen Spiele ernannt. Das Motto "Schneller, höher, stärker" Unter dem Motto: "Schneller, höher, stärker" sollten nach dem antiken Vorbild nur männliche Einzelkämpfer an den Spielen teilnehmen. Diese Idee konnte sich allerdings nicht durchsetzen. Heutzutage sind Athletinnen ebenso zugelassen wie Athleten. Außerdem durften fast 100 Jahre lang nur Amateure olympisch wetteifern. Erst in den 1990er Jahren wurde diese Regelung vollständig aufgehoben. Start in die Olympische Neuzeit Die ersten Olympischen Spiele der Neuzeit fanden 1896 in Athen statt. Daran beteiligten sich 262 Athleten aus 13 Nationen. Heute versteht man unter den "Olympischen Spielen der Neuzeit" die Olympischen Sommer- und Winterspiele. Die Spiele erfreuten sich im Laufe des vergangenen Jahrhunderts nicht nur zunehmender Begeisterung der Zuschauerinnen und Zuschauer, sondern auch der Sportlerinnen und Sportler. Zu den Sommerspielen 2004 in Athen kamen circa 10.500 Athletinnen und Athleten aus 202 Nationen, die 301 Wettkämpfe austrugen. Olympische Traditionen und Symbole Das olympische Feuer Das olympische Feuer ist ein Zeichen des Friedens und der Verbundenheit zwischen den Völkern. Es wird einige Monate vor den Spielen vor den Ruinen des Hera-Tempels im antiken Olympia entzündet. Die Flamme wird dort einem Fackelläufer überreicht, der den Lauf zum Austragungsort beginnt. Zahlreiche Läuferinnen und Läufer tragen die Fackel durch viele Länder. Schließlich wird das Olympische Feuer in einer großen Schale im Stadion entzündet. Bei der Schlussfeier wird es wieder gelöscht. Das Olympische Gelöbnis Eine weitere Tradition neben dem Fackellauf ist das Olympische Gelöbnis (früher Eid), das von einer Sportlerin oder einem Sportler der gastgebenden Nation während der Eröffnungsfeier abgegeben wird: "Im Namen aller Teilnehmer verspreche ich, dass wir uns bei den Olympischen Spielen als loyale Wettkämpfer erweisen, ihre Regeln achten und teilnehmen im ritterlichen Geist zum Ruhme des Sports und zur Ehre unserer Mannschaften." Ein ähnliches Versprechen geben seit 1968 auch die Kampfrichter ab. Die Olympischen Ringe Das bekannteste Symbol der olympischen Bewegung ist die olympische Flagge mit den fünf verschlungenen Ringen auf weißem Grund. Sie haben die Farben rot, blau, grün, gelb und schwarz. Diese Farben wurden gewählt, weil die Flaggen aller Länder der Welt mindestens eine dieser Farben enthalten. Die Anzahl der Ringe steht für die fünf Erdteile. Das Olympische Credo: Dabeisein ist alles Das offizielle Motto der Spiele lautet zwar "Citius, altius, fortius", also "Schneller, höher, stärker". Die Ideale von Pierre de Coubertin finden sich jedoch am besten im olympischen Credo wieder: "Das Wichtigste an den Olympischen Spielen ist nicht der Sieg, sondern die Teilnahme, wie auch das Wichtigste im Leben nicht der Sieg, sondern das Streben nach einem Ziel ist. Das Wichtigste ist nicht, erobert, sondern gut gekämpft zu haben." Fachkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler lernen die antike Tradition der Spiele kennen. erlangen Grundkenntnisse zur Geschichte der Spiele der Neuzeit. lernen, ausgewählte Sportarten zu beschreiben. ordnen Sportarten den Sommer- und Winterspielen zu. informieren sich über verschiedene Austragungsorte der Olympischen Spiele. lernen die Symbole und das Motto der Olympischen Spielen kennen. erstellen Steckbriefe zu ausgewählten Teilnehmerländern. lernen die Regeln der Gedichtform Achrostichon kennen und anzuwenden. üben sich im Steigern von Adjektiven. lernen die englischen Begriffe für einige olymypische Sportarten. Medienkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler lernen gezielte Recherchen im Internet durchführen und dieses als Informationsquelle nutzen. bearbeiten interaktive Übungen am Computer. lösen interaktive Rätsel. drucken Bilder aus dem Internet aus. lernen die Bedeutung des Urherberrechts kennen. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich partnerschaftlich über die Reihenfolge der Aufgabenbearbeitung. unterstützen sich gegenseitig bei der Bearbeitung der Aufgaben. setzen sich sich mit der Idee des Fair Play auseinander und übertragen sie auf Alltagssituationen.

Die Unterrichtseinheit zum Thema Schnecken umfasst eine Vielzahl von Arbeitsblättern sowie eine interaktive Lernumgebung, die als digitale Plattform für die Internetrecherche und verschiedene Übungen am Computer dient.Die meisten Schnecken gibt es zwar ganzjährig, aber wenn im Herbst die Erde feucht wird und die Sonne ihr Erscheinen auf ein Mindestmaß reduziert, stößt man im Garten, an Wegen oder im Wald verstärkt auf ihre Spuren. Sie werden nicht unbedingt geliebt, faszinieren aber durch ihre kunstvollen Gehäuse und bei näherem Kennenlernen durch einige außerordentliche Fähigkeiten. Die Schülerinnen und Schüler sollen in dieser Unterrichtseinheit zum Thema Schnecken im Internet gezielt Arbeitsaufträge recherchieren, ein interaktives Quiz und Puzzle am Computer lösen, interaktive Übungen (Hot Potatoes) durchführen und herkömmliche Arbeitsblätter bearbeiten, für die das Internet als Informationsquelle dient.Wegen ihrer langsamen Bewegungen und ihrer unkomplizierten Haltung eignen sich Schnecken hervorragend für erste Beobachtungsaufgaben im Unterricht. Sie brauchen lediglich ein abgedecktes Gefäß (möglichst aus Glas) mit Luftlöchern, etwas feuchte Erde und Steine und genügend Pflanzen als Nahrung (Salat, Löwenzahn). Kurzbeschreibung der Lerneinheit "Schnecken" Eine Zusammenstellung themenspezifischer Inhalte zum Thema Schnecken leitet die Kinder gezielt ins Internet. Arbeitsmaterial und interaktive Lernumgebung "Schnecken" Die 15 Arbeitsblätter der Lerneinheit "Schnecken" können Sie hier einzeln im PDF-Format herunterladen, ebenso wie die interaktive Lerneinheit. Diese können Sie damit auch ohne Internetzugang nutzen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erreichen in den Fächern Deutsch, Mathematik, Sachunterricht, Kunst, Englisch und Musik Fächerspezifische Lernziele des Projekts "Schnecken" . Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. treffen Absprachen zur Auswahl der Experimente. helfen sich gegenseitig. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen arbeitsteilige Gruppenarbeit durch (Experimente). schreiben ein Versuchsprotokoll. präsentieren Arbeitsergebnisse (mit Versuchsprotokoll). Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kopieren ein Bild aus dem Internet und drucken es aus. bearbeiten die interaktive Lerneinheit am Computer und machen dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung. lösen interaktive Puzzles (Drag & Drop), Lückentext und Quiz (Multiple Choice). schauen Video-Dateien im Internet an. Die Schülerinnen und Schüler ordnen Schnecken als Weichtiere ein. lernen den typischen Körperbau der Weichtiere kennen. unterscheiden Schnecken nach ihrem Aussehen (Nacktschnecken, Gehäuseschnecken) und ihrem Lebensraum (Meer, Land, Süßwasser). schauen verschiedene Schnecken an und malen eine Schnecke aus dem Internet ab. malen die wichtigsten Körperteile der Schnecke kennen. erfahren, wie Schnecken sich bewegen und führen ein Experiment dazu durch. erfahren, wozu das Gehäuse dient und woraus es besteht. finden "Schnecken" (Windungen) in der Umwelt. lernen Schnecken als Zwitter kennen. erfahren, wovon und wie Schnecken sich ernähren (Radula). lernen natürliche Feinde der Schnecken kennen. führen Versuche zu den Sinnesleistungen der Schnecke durch. Die Schülerinnen und Schüler lösen Worträtsel. vervollständigen Lückentexte. geben Antworten durch Multiple Choice. lesen eine kurze Schneckengeschichte. schreiben eine eigene Schneckengeschichte. üben Wörter mit "ck". üben Schnecken-Wörter (zusammengesetzte Nomen). entziffern Geheimschriften. Die Schülerinnen und Schüler durchstöbern eine englische Internetseite für Kinder. lernen einige englische Wörter zum Thema kennen. malen Schnecken oder kleben Schneckenbilder ein. lernen ein Singspiel zum Thema und führen es durch. führen gezielte Recherchen im Internet durch und nutzen das Internet als Informationsquelle. Schnecken und Ekelgefühle Von besonderem Interesse für diese Unterrichtseinheit sind Gehäuseschnecken. Sie haben den Vorteil, dass auch Kinder, die Ekelgefühle haben, am Schneckenhaus eine Stelle finden, die sie anfassen können. Pflege von Lebewesen Sehr wichtig ist der pflegliche Umgang mit den Tieren. Auch Schnecken sind Lebewesen und dürfen nicht gequält werden, weder direkt noch durch unsachgemäße Behandlung oder Haltung. Am Schluss der Beobachtungszeit sollen sie an ihren Fundort zurückgebracht werden. Vorkenntnisse Die Kinder sollten bereits an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lerneinheit angeklickt werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Der externe Link öffnet sich allerdings nicht in einem separaten Fenster, das bedeutet, man muss auf jeden Fall darauf aufmerksam machen, dass die Rückkehr zur heimischen Rechneroberfläche über den Rückwärtspfeil des Browsers erfolgt. Die Eingangsseite Die Startseite der Lernumgebung bietet den Kindern Informationen zum Einstieg ins Thema. Am linken Rand befinden sich die Links zu den Hauptseiten. Acht Hauptseiten Die acht Hauptseiten der interaktiven Lernumgebung zu Schnecken decken die folgenden Themenbereiche ab: Schnecken, Schnecken Schnecken-Sprache Schnecken-Aufgaben Schnecken-Kunst Snails Schnecken-Musik Schnecken-Experimente Spiel und Spaß Zudem enthält die interaktive Lernumgebung sieben intern verlinkte interaktive Hot-Potatoes-Übungen und 45 externe Links. Arbeitsanweisungen Die Arbeitsanweisungen auf den meisten Arbeitsblättern zur Unterrichtseinheit "Schnecken" beziehen sich auf direkt aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt. Diese Arbeitsblätter sind besonders gekennzeichnet, auch auf dem Deckblatt. Die internen Links dagegen können offline bearbeitet werden. Die einzelnen Seiten sind frei wählbar, müssen also nicht in einer bestimmten Reihenfolge abgerufen werden - die Schülerinnen und Schüler entscheiden nach Neigung. Arbeits- und Sozialformen Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen unmittelbar von der Anzahl der 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 zum einen so die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und zum anderen die zusammenarbeitenden Kinder sich gegenseitig unterstützen können. Eine Einteilung der Paare kann nach den folgenden Kriterien erfolgen: freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen, Festlegung durch die Lehrkraft. Die Experimente wiederum sind sinnvollerweise im arbeitsteiligen Gruppenunterricht zu erarbeiten. Dazu sollten die einzelnen Experimente so verteilt werden, dass zum Schluss zu jedem ein Ergebnis im Plenum präsentiert werden kann. Die Kinder sollen dabei ihr Versuchsprotokoll (schnecken_ab15_protokoll.pdf) zu Hilfe nehmen oder Plakate mit den wichtigsten Informationen herstellen. Auch hier müssen Absprachen getroffen werden, da die Anzahl der Terrarien und Schnecken begrenzt sein sollten. Koordination der Computer-Nutzung Wichtig ist die Organisation des Unterrichtsablaufs: Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle gleichzeitig am Rechner sitzen können. Vorschläge der Kinder sollten aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Tägliches Feedback Wichtig sind außerdem eine gemeinsame Einführung und Erklärung der Handhabung der interaktiven Lerneinheit zu Schnecken sowie ein tägliches Feedback, bei dem exemplarisch einige Gruppensprecherinnen und -sprecher über ihre Arbeit und etwaige Probleme berichten, für die dann gemeinsam Lösungswege gesucht werden. Vertiefende Themen und weitere Übungen Als zusätzliches Angebot können im Bedarfsfall weitere Arbeitsblätter zu Schnecken zur Verfügung gestellt werden, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen: Zum Beispiel Tierlexika, Sachbücher zum Thema anschauen, weitere Wortschatzübungen, Übungen zur Rechtschreibung, eine Diktat-Vorbereitung zum Thema, Rätsel zu Schnecken erfinden (beispielsweise: Wer hat ein Haus ohne Fenster und Türen? Wer geht aus und bleibt immer zuhause?), Sachaufgaben. Der fächerübergreifende Ansatz ermöglicht es, den normalen Stundenplan für die Projektdauer außer Kraft zu setzen. Sicherheitseinstellungen beachten Je nachdem welche Sicherheitseinstellungen die jeweiligen Rechner haben, ist es möglich, dass beim Aufruf des interaktiven Quiz eine Sicherheitswarnung erscheint. Dies geschieht beispielsweise, wenn das Öffnen von Popups blockiert ist. Über den Menüpunkt "Extras", "Popupblocker deaktivieren" können Sie Popups zulassen. Weitere Informationen zu Popups und welche Einstellungen die Kinder schrittweise vornehmen müssen, wenn die Sicherheitswarnung erscheint, finden Sie im folgenden Download. Zur Erfolgskontrolle heftet jedes Kind seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben aus der Unterrichtseinheit zum Thema Schnecken in einem Hefter ab. Dieser wird nach Abschluss des Projekts eingesammelt und von der Lehrkraft überprüft. Anatomie und Bewegung Schnecken gehören zu den Weichtieren. Sie haben einen wenig gegliederten Körper, der aus Kopf und dreiteiligem Rumpf (Mantel, Eingeweidesack und Fuß mit Kriechsohle) besteht (Ausnahme: Nacktschnecken). Landschnecken besitzen zwei Fühlerpaare, von denen die oberen die Augen tragen, die unteren sind Tastfühler. Das Gehäuse dient zum Schutz vor Kälte, Trockenheit und Feinden. Es besteht aus Kalk und wächst durch Anlagerung von Kalkringen, zu erkennen an den Gehäuserillen. Die Schnecke bewegt sich durch wellenförmige Muskelbewegungen, die gut erkennbar sind. Dabei rutscht sie auf einer zähen Schleimschicht, die sie außerdem vor Verletzungen schützt und ihr Austrocknen verhindert, vorwärts. Der Schleim ermöglicht der Schnecke das Kriechen auf glatten und steilen Flächen. Nahrungserwerb Die meisten Schnecken ernähren sich von Pflanzenteilen. Die Teile werden vom Kiefer abgerissen und von der Radula (Zunge mit vielen Zähnchen) geraspelt. Durch die Riechzellen in den Fühlern und am Fuße kann die Schnecke Nahrung unterscheiden. Sexualität Die meisten Schnecken sind Zwitter, das heißt, sie begatten sich gegenseitig. Sie legen circa vier Wochen nach der Begattung 50 bis 70 Eier ab und vergraben sie in einer Erdmulde. Die jungen Schnecken schlüpfen nach weiteren vier Wochen. Gehäuseschnecken sind nach dem Schlüpfen schon mit einem weichen Gehäuse ausgestattet, das später hart wird. Die Willkommensseite gibt den Schülerinnen und Schülern eine Einweisung in den Umgang mit der Lerneinheit. Sie stellt die Navigation vor und gibt Verhaltenstipps.

In diesem Unterrichtsprojekt werden "versteckte" Wassermassen aufgespürt, die zwar nicht in Produkten enthalten sind, jedoch bei der Produktion verbraucht werden. Hierdurch wird die ungleiche Verteilung der Wassernutzung, bedingt durch den weltweiten Handel, aufgezeigt.Dass Wasser unser wertvollstes Lebensmittel ist, ist landläufig bekannt. Auch wissen die meisten Kinder über seinen Kreislauf Bescheid und kennen den Wasserverbrauch in Haushalten. Ihnen ist schnell klar, dass wir mit dem wertvollen Nass sparsam umgehen müssen. Was aber nicht nur Kindern, sondern auch Erwachsenen nicht unbedingt bewusst ist, ist die Tatsache, dass es neben dem sichtbaren auch den versteckten Verbrauch von Wasser gibt, der bei uns in Deutschland pro Kopf ungefähr 4.000 Liter täglich ausmacht. Dieses "virtuelle Wasser" ist die Wassermenge, die zur Herstellung von Gegenständen oder Lebensmitteln verwendet wird, im Endprodukt aber nicht enthalten ist.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. Die benutzten Zahlen zum virtuellen Wasserverbrauch sind ungefähre Angaben und können in anderen Berechnungen unterschiedlich sein. Vorbereitung und Inhalte der Lernumgebung Diese Seite bietet einige Hintergrundinformationen zum Thema Virtuelles Wasser 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. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erreichen in den Fächern Sachkunde, Deutsch, Mathematik und Kunst ihre Lernziele . Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen gezielte Recherchen im Internet durch und nutzen das Internet als Informationsquelle. bearbeiten eine interaktive Lerneinheit am Computer und machen dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung. lösen ein interaktives Puzzle (drag & drop) und ein Memo. führen zwei interaktive Übungen (Hot Potatoes) durch. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich über die Reihenfolge der Aufgaben. helfen sich gegenseitig. Thema Virtuelles Wasser Autorin Margret Datz Fächer Sachunterricht, Deutsch, Mathematik, Kunst Zielgruppe Klasse 3-4 Zeitraum Circa eine Woche Technische Voraussetzungen Computerraum / Medienecke mit Internetanschluss Erforderliche Vorkenntnisse Genereller Umgang mit dem Computer, Erfahrungen im Bereich der offenen Unterrichtsformen Planung Verlaufsplan "Virtuelles Wasser" Die Schülerinnen und Schüler sollen den Wasserkreislauf wiederholen. den Wasserverbrauch im Haushalt wiederholen. ein Experiment mit Kresse durchführen und erkennen, dass zu ihrem Wachstum Wasser benötigt wird, das man dem fertigen Produkt nicht mehr ansieht. erfahren, was "virtuell" bedeutet. erfahren, was "virtuelles Wasser" bedeutet. erfahren, wo sich virtuelles Wasser befindet. den Begriff "Wasserfußabdruck" kennen lernen und einen fiktiven Wasser-Fußabdruck nachzeichnen. den eigenen Wasser-Fußabdruck nachzeichnen. erfahren, wie viel Wasser zur Produktion eines T-Shirts nötig ist. erfahren, wo am meisten Wasser zur Herstellung landwirtschaftlicher Produkte benötigt wird und erkennen, dass es sich dabei meistens um Länder handelt, die unter Wasserknappheit leiden. erfahren, dass wir durch vermehrte Importe aus diesen Ländern den Wassermangel noch verstärken. überlegen, was sie selbst zu einer gerechten Verteilung des Wassers beitragen können. Die Schülerinnen und Schüler sollen Fragen zu einem Text beantworten. Bildunterschriften einfügen. Tabellen ausfüllen. Schaubildern Informationen entnehmen. Kreuzworträtsel lösen. eine Rätselschrift entziffern. richtige und falsche Aussagen unterscheiden. Adjektive zum Wortfeld "Wasser" finden. zusammengesetzte Nomen mit "Wasser" bilden. ein Diktat einüben. ein Akrostichon zu "Virtuelles Wasser" zu Ende schreiben. Fremdwörter mit "v" und "V" kennen lernen. Wörter den richtigen Oberbegriffen zuordnen. Die Schülerinnen und Schüler sollen eine Collage erstellen. Sauberes Trinkwasser Der 22. März wurde im Dezember 1992 von den Vereinten Nationen zum "Tag des Wassers" erklärt. Damit soll aufmerksam gemacht werden auf die Tatsache, dass viele Millionen Menschen keinen Zugang zu sauberem Wasser haben. Wir werden dazu aufgerufen unser Möglichstes zu tun, damit allen Menschen dieser Erde sauberes Trinkwasser zur Verfügung steht. Wasser ist unser wichtigstes Lebensmittel, aber in vielen Teilen der Welt ist Trinkwasser knapp. Für diese Regionen ist noch ein anderer, bisher kaum beachteter Aspekt sehr wichtig: der Verbrauch von virtuellem Wasser. Verbrauch von Virtuellem Wasser Virtuelles Wasser ist die Wassermenge, die zur Produktion von Gegenständen oder Lebensmitteln nötig, aber im Endprodukt nicht mehr zu finden ist. So verbergen sich zum Beispiel in einer Tasse Kaffee 140 Liter virtuelles Wasser und um einen Hamburger herzustellen, benötigt man 2.400 Liter. Der durchschnittliche direkte Wasserverbrauch beträgt in Deutschland pro Kopf cirka 140 Liter. Dazu kommen cirka 4.000 Liter an virtuellem Wasser. Besonders problematisch dabei ist die Tatsache, dass wir dieses Wasser nicht aus eigenen Beständen nehmen, sondern bedingt durch den weltweiten Handel den größten Anteil davon importieren und zwar vornehmlich aus Gebieten, die sowieso mit Wasserknappheit zu kämpfen haben. Während wir also unsere Ressourcen schonen, lassen wir es uns auf Kosten anderer gut gehen. Forschen und Sensibilisieren Kinder können zwar zur Regulierung dieser Ungerechtigkeit nur begrenzt beitragen, wichtig ist es jedoch, sie durch Aufklärung zu sensibilisieren, damit ihnen als Erwachsene der nachhaltige Umgang mit Wasser ein möglichst selbstverständliches Anliegen ist. Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgerechter Seiten, die den Kindern Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Inhalte Die interaktive Lerneinheit (Ausschnitt siehe Abb. 1, zum Vergrößern bitte anklicken) besteht neben der Eingangsseite aus vier weiteren Hauptseiten (Bekanntes vom Wasser/ Virtuelles Wasser/ Sprache/ Spaß und Spiel), zwei Unterseiten mit Zusatzinformationen, zehn intern verlinkten interaktiven Übungen (Hot Potatoes-Übungen, Puzzle und Memo) und zehn externen Links. Die Arbeitsanweisungen auf vielen Arbeitsblättern beziehen sich jeweils auf direkt aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt. Diese Arbeitsblätter sind besonders gekennzeichnet (durch einen Computer), auch auf dem Deckblatt. Die internen Links dagegen können offline bearbeitet werden. Die Arbeitsblätter Nr. 1 bis 8 und die dazu gehörenden Seiten der Lernumgebung (Bekanntes vom Wasser/ Virtuelles Wasser) sollten in diesem Fall der Reihenfolge nach bearbeitet werden, da sie das Thema sukzessive entwickeln. Eine Ausnahme ist Arbeitsblatt Nr. 3. Mit der Aussaat der Kresse und dem Messen des benutzten Wassers muss ca. eine Woche vorher begonnen werden, damit das Ergebnis rechtzeitig vorliegt. Bei den restlichen Arbeitsblättern entscheidet das Kind/die Gruppe nach Neigung. 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 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 Wasser-Wörter oder Fremdwörter mit v oder V suchen, Partnerdiktat oder weitere Mathematikaufgaben. Als Fachlehrer haben Sie aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und die Fächer Deutsch, Mathematik und Kunst ausklammern, 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 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 vom Lehrer 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. Den gleichen Text zum Virtuellen Wasser bearbeiten sie zur Festigung noch einmal als interaktive Übung (Lückentext 1). Zwei Hot Potatoes-Zuordnungsübungen unterstreichen noch einmal den immensen Wasserverbrauch bei der Produktion von Gütern. Hier können die Kinder mit einem interaktiven Kreuzworträtsel und einem interaktiven Lückentext das anstehende Diktat zusätzlich üben. In zwei Zuordnungsspielen wird ihnen die Bedeutung der eingeführten Fremdwörter mit v, V klar, bevor sie die Zuordnung auf dem Arbeitsblatt vornehmen. Das Puzzle ist eine Konzentrationsübung und gibt gleichzeitig noch einmal einen Überblick über den weltweiten Verbrauch von Wasser. Das Quiz dient als Ergebnissicherung, das Memo-Spiel als Entspannung. Lösungen zu den Wasserrechnungen 1) 1.160:2= 580; 4x135=540; 1.000:4=250; 4x50=200; Summe: 1.570 2) 4x8.000=32.000 3) 2x20.000=40.000 4) 4x135=540 5) 2x14.000=28.000

Auf der Basis digitalisierter Fotoplatten aus der Sammlung der Sternwarte Sonneberg (Thüringen) erstellen und interpretieren die Schülerinnen und Schüler Lichtkurven veränderlicher Sterne. Und natürlich werden Veränderliche auch im Original beobachtet.Die bereits 1926 gestartete "Sonneberger Himmelsüberwachung" (Sky Patrol) beruht auf der Idee des deutschen Astronoms Paul Guthnick (1879-1947), den gesamten nördlichen Sternenhimmel per Astrofotografie zu überwachen. Nach mehr als 80 Jahren fotografischer Überwachung des Himmels lagern mehr als 275.000 Fotoplatten im Sonneberger Archiv - der zweitgrößten Sammlung der Welt - die die Geschichte des Lichtwechsels der bei etwa 50 Grad nördlicher Breite sichtbaren Himmelsobjekte (bis zur 14. Größenklasse) dokumentieren. Diese ?Chronik des Sternenhimmels? ist ein einmaliger Datenschatz, der noch viele Geheimnisse in sich birgt. Auf seiner Basis erstellen Schülerinnen und Schüler Lichtkurven eines veränderlichen Sterns vom Mira-Typ. Sie vergleichen diese mit Daten von Amateurastronomen aus dem Internet und planen eigene Beobachtungen von Mira und Algol. Das eigene Tun, die Arbeit mit Originaldaten und das Erfolgserlebnis sollen die Motivation und das Interesse an den Naturwissenschaften und der Mathematik fördern.Die an der Sternwarte Sonneberg seit 2004 durchgeführte Digitalisierung von Fotoplatten der Sonneberger Himmelsüberwachung eröffnet die Möglichkeit, Himmelsaufnahmen an jedem Computer "in die Hand zu nehmen" und Veränderlichenforschung in jeder Schule zu betreiben. Für das hier vorgestellte Projekt stellte die Sternwarte eine Auswahl der Plattenscans zur Verfügung. Das Projekt basiert auf didaktischen Materialien, die im Rahmen des Projektes Wissenschaft in die Schulen! entwickelt wurden. Der Einsatz der Argelander Stufenschätzmethode wurde im Rahmen eines Astronomiekurses der deutschen Schülerakademie (Thema: "Lichtsignale aus dem All - Veränderliche Sterne", Marburg 2005) und bei Lehrerfortbildungen (Sonneberg 2004, MNU Karlsruhe 2006) erfolgreich getestet. Methoden, Fertigkeiten und Computereinsatz Im Rahmen des Projektes wird die Nutzung des Computers als nützliches Werkzeug auf vielfältige Art gefördert. In der Astronomie beginnt (fast alles) mit der Beobachtung Mit Sternkarten oder Planetariumsprogrammen werden Positionen und Sichtbarkeiten von Veränderlichen bestimmt. Der Lichtwechsel von Veränderlichen Lichtkurvendiagramme und Ursachen der Veränderlichkeit von Sternen werden vorgestellt und mithilfe einfacher Modelle erklärt. Der fotografierte Himmel Original-Fotoplatten aus dem Sonneberger Archiv werden untersucht. Ein Veränderlicher wird aufgespürt und Helligkeitsschätzungen werden vorbereitet. Die Argelander Stufenschätzmethode Aus 23 Stufenschätzungen erstellen die Schülerinnen und Schüler eine beispielhafte Lichtkurve des Veränderlichen R Cassiopeia. Der Veränderliche R Cassiopeia Auf der Basis von 83 Schätzfeldern werden das Stufenwert-Helligkeit-Diagramm und die Lichtkurve von R Cas dargestellt (Millimeterpapier oder Tabellenkalkulation). Was uns die Lichtkurve verrät Lichtkurven von R Cassiopeia werden interpretiert und verglichen. Details zu den Mira-Sternen und den Ursachen ihres Lichtwechsels werden berichtet. Rückkehr zur Beobachtung: Mira und Algol Die Schülerinnen und Schüler planen die Beobachtung der Veränderlichen Sterne Mira und Algol. Die Schülerinnen und Schüler sollen basierend auf digitalisierten Fotoplatten der Sternwarte Sonneberg die Lichtkurve eines veränderlichen Sterns erstellen und dabei die Argelander Stufenschätzmethode anwenden. eine wissenschaftliche Arbeitsweise erleben, die über Jahrzehnte im Zentrum der Forschungsarbeit vieler Sternwarten stand. sich mit der Messfehlerproblematik auseinandersetzen. die Typen Veränderlicher Sterne kennen lernen und die Ursachen der Veränderlichkeit verstehen. Veränderliche Sterne beobachten. Schätzmethode und Messfehlerproblematik Das hier vorgestellte Projekt knüpft an verschiedene "Wissensbereiche" an und trainiert vielfältige Fähigkeiten und Fertigkeiten der Schülerinnen und Schüler. Ein zentraler Punkt ist die Vermittlung einer grundlegenden Methode zur Helligkeitsbestimmung von Sternen - der Argelander Stufenschätzmethode. Hierbei wird das Prinzip der Relativmessung angewandt und verdeutlicht. Die Funktion des Auges als "Messinstrument" rückt ins Bewusstsein der Schülerinnen und Schüler. Die Subjektivität des Augenmaßes ist gut geeignet, die Messfehlerproblematik (subjektive Fehler) zu belegen. Physikalisch-mathematische Denkweisen Die Frage nach den Ursachen des Lichtwechsels der Sterne bedarf physikalischer und mathematischer Denkweisen. Das Projektergebnis ist eine Lichtkurve, die den zeitlichen Verlauf der Sternhelligkeit präsentiert. Diese Kurve gilt es zu interpretieren, wobei grundlegende Begriffe wie Periode und Amplitude genutzt werden müssen. Mustererkennung und Datenauthentizität Es sei auch erwähnt, dass die Arbeit mit Bildern von Sternfeldern die Fähigkeit der Mustererkennung schult. Der Umgang mit wissenschaftlichen Originaldaten vermittelt Authentizität, die wichtig für die "Anerkennung" des in der Schule Gelernten ist, und ist zudem ein Motivationsfaktor für die Schülerinnen und Schüler. Der Computereinsatz spielt in dem Projekt eine zentrale Rolle. Die zu untersuchenden Sternfelder liegen als Bilddateien vor, wobei die Helligkeitsstufen der Sterne am Bildschirm geschätzt werden können. Weitere Daten können über das Internet (Sternwarte Sonneberg) abgerufen werden. Die Datenauswertung kann durch Excel oder andere Tabellenkalkulationsprogramme unterstützt werden. Zur Interpretation der Ergebnisse kann auf so genannte Lichtkurvengeneratoren zurückgegriffen werde, die aus Daten von verschiedenen Amateurbeobachtern Lichtkurven für viele Veränderliche erstellen. Zur Veranschaulichung der Ursachen der Veränderlichkeit eignen sich Animationen. Zur Planung der Beobachtung von Veränderlichen werden Planetariumsprogramme, Datumsrechner (Umrechnung zwischen Julianischem und Gregorianischem Datum) und verschiedene Informationsseiten (zum Beispiel vorausberechnete Maxima und Minima von bestimmten Veränderlichen) aus dem Internet genutzt. Einstieg und Motivation Die Lernenden sind mit der Definition eines Stern und den Sternbild- und Sternbezeichnungen bereits vertraut. Sie erfahren, dass es im Sternbild Walfisch einen Stern mit dem Namen Mira gibt, was "Die Wunderbare" bedeutet. Per Beamer oder Overheadfolie wird eine historische Karte des Sternbildes gezeigt und gefragt, warum der Stern so heißen könnte. Recherche Die Jugendlichen recherchieren Informationen zu Mira im Internet oder nutzen ausgelegte Printmaterialien (Bücher, Artikel). Sie lernen, dass bestimmte Sterne ihre Helligkeit auch in kurzen Zeiträumen ändern und können diese Zeiträume von langfristigen Änderungen, die mit der Sternentwicklung zusammen hängen, abgrenzen. Erste Bekanntschaft mit den Veränderlichen Die Schülerinnen und Schüler suchen mithilfe detaillierter Sternkarten oder eines Planetariumsprogramms die Positionen der Veränderlichen Sterne Omikron Ceti (Mira), Beta Persei, Delta Cephei, Alpha Orionis und Beta Lyrae auf und tragen diese in die unbeschriftete Sternkarte des Arbeitsblattes ein (sternkarte_veraenderliche.pdf). Sie bestimmen die Jahreszeiten, in denen diese Sterne am Abendhimmel gut zu beobachten sind. Dies kann wiederum mit einem Planetariumsprogramm oder mit einer einfachen drehbaren Sternkarte erfolgen. Die Jugendlichen werden aufgefordert, die zum Zeitpunkt des Projektes beobachtbaren "Originale" auch am Abendhimmel - einzeln oder mit der Gruppe - aufzusuchen. Definition der Veränderlichen Veränderliche Sterne ändern ihre Helligkeit im Laufe der Zeit (Millisekunden bis Jahrhunderte). Die Amplituden liegen zwischen 0,001 und 20 Größenordnungen (mag = magnitudo, Scheinbare Helligkeit). In diesem Sinne ist auch unsere Sonne ein Veränderlicher Stern (11 Jahre, 0,004 mag = 0,4 Prozent). Historisches Der erste Veränderliche wurde im Jahre 1596 durch den in Ostfriesland lebenden Pfarrer David Fabricius entdeckt. Er beobachtete im Sternbild Cetus (Walfisch) einen Stern, den er Monate später nicht mehr und nach weiteren Monaten wieder deutlich sehen konnte. Er nannte diesen Stern Mira (lateinisch "Die Wunderbare"). Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts wurden lediglich 16 weitere Veränderliche gefunden. Erst nachdem man begann, den Himmel zu durchmustern um Sternkataloge zu erstellen, stieg die Zahl der zufälligen Entdeckungen von veränderlichen Sternen. Nach der Einführung der Fotografie in die astronomische Beobachtung hatte man eine Methode zur systematischen Veränderlichensuche, bei der sich in Deutschland die Sonneberger Sternwarte besondere Verdienste erwarb. Die Zahl der bekannten Veränderlichen stieg sprunghaft an. Bis 1968 wurden etwa 10.000 Objekte entdeckt (bis heute etwa 11.000). Printmedien zum Thema "Veränderliche Sterne" für die Recherche (alternativ oder zusätzlich zur Internetrecherche) alternativ zum Planetariumsprogramm eine detaillierte Sternkarte eine drehbare Sternkarte Mira und die Veränderlichen - Ergebnissicherung Die Ergebnisse der Vorstunde (Position von Veränderlichen auf der Sternkarte und ihre Beobachtbarkeit) werden per Schülerdemonstration kurz vorgestellt (vergleiche Ergebnisblatt "sternkarte_veraenderliche_ergebnisse.pdf"; Präsentation per Beamer oder Overhead-Folie). Nach der Zusammenfassung der "Eckdaten" der Mira-Veränderlichkeit (die Helligkeit von Mira schwankt mit einer Periode von etwa 331 Tagen zwischen der 2. und der 9. Größenklasse) führt das Unterrichtsgespräch zu der Forderung nach einem Hilfsmittel zur Vorhersage. In einem Lehrervortrag werden die Größe "Scheinbare Helligkeit", die Julianische Tageszählung und Lichtkurven vorgestellt. Einzelne Schülerinnen und Schüler zeichnen Lichtkurven an die Tafel, die die zeitlichen Verläufe der scheinbaren Helligkeiten folgender Objekte wiedergeben: Stern mit konstanter Helligkeit Mondbedeckung eines Sterns "Sinkender Stern" (Lichtschwächung durch die Atmosphäre) Typen Veränderlicher Sterne Animationen von verschiedenen Veränderlichen (Cepheiden, Algol-Veränderliche, Eruptive Veränderliche) werden per Beamer präsentiert und Lichtkurven an der Tafel vorgegeben. Die Lernenden ordnen diesen Lichtkurven die in den Animationen dargestellten Typen veränderlicher Sterne zu. In einem Lehrervortrag wird mithilfe von Vergleichen und Analogien ein grobes Bild der physikalischen Hintergründe des Lichtwechsels vermittelt. Variable stjerner: Animationen Animationen und Informationen von Erling Poulsen auf der Website des Rundetaarn-Observatoriums in Dänemark. Veränderlichentypen und die Ursache des Lichtwechsels Die Aufzeichnung des Lichtwechsels der Veränderlichen zeigt, dass es verschiedene Gruppen von Sternen mit ähnlichem Verlauf der Lichtkurve gibt. Heute kennt man viele verschiedene Typen veränderlicher Sterne, die sich entsprechend der Hauptursache ihrer Veränderlichkeit drei Familien zuordnen lassen: den pulsierenden Veränderlichen (zum Beispiel Mira-Sterne, Cepheiden), den eruptiven Veränderlichen (zum Beispiel Novae und Supernovae) und den Bedeckungsveränderlichen (zum Beispiel Algol-Sterne). Pulsationssterne "Normale" Sterne verhalten sich wie eine Schaukel auf einem Spielplatz, die nur einmal angeschoben wurde - ihre Schwingung endet schnell infolge der Dämpfung. Pulsationssterne haben einen "Ventilmechanismus", der dafür sorgt, dass die Schwingung durch regelmäßige Energiezufuhr (Strahlungsenergie) aufrechterhalten wird. Eruptive Veränderliche Ursache sind schnelle Fusionsreaktionen (lokal oder global), etwa vergleichbar mit einem gleichmäßig brennenden Feuer, in das schnell entzündlicher Brennstoff gegeben wird oder das eine Temperatur erreicht hat, bei der ein bestimmter Stoff plötzlich zu brennen anfängt. Bedeckungsveränderliche Bedeckt der kleinere Stern eines Doppelsternsystems einen Teil des größeren oder helleren Sterns des Systems, ergibt sich ein schmales Minimum in der Lichtkurve. Wenn der kleinere hinter den größeren Stern gerät, beobachtet man ein weiteres, weniger tiefes Minimum der Leuchtkraft. Die Leuchtkraft der beiden Sterne selbst ist konstant. Der "Mechanismus" entspricht dem Prinzip einer Sonnenfinsternis. Die im Unterricht gezeigten Animationen zu den Veränderlichentypen finden Sie auf der Seite zu den Variable stjerner des Rundetaarn-Observatoriums in Dänemark. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler sind mit der Betrachtung und Bearbeitung digitaler Bilder und im Umgang mit der verwendeten Bildbearbeitungs-Software vertraut. Untersuchung einer Fotoplatte Den Lernenden wird der digitalen Scann der "Platte 300300" aus dem Sonneberger Plattenarchiv aus dem Jahr 1966 vorgestellt (Präsentation per Beamer). Diese Platte zeigt unter anderem das Sternbild Cassiopeia. Die Jugendlichen verbinden am Rechner in Partnerarbeit die hellsten Sterne dieses Sternbildes miteinander (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken) und vergleichen das Sternbild mit einer Darstellung auf einer Sternenkarte. Bevor die Arbeit mit den Sternfeldaufnahmen beginnt, müssen die Schülerinnen und Schüler für die "Bildprobleme" sensibilisiert werden. Auch die Orientierung auf der Himmelsaufnahme stellt eine Herausforderung dar. In Partnerarbeit und im Unterrichtsgespräch werden folgende Fragen beantwortet: Woraus kann auf die Sternhelligkeiten geschlossen werden? (Größe und Schwärzung der Scheibchen) Die Schwärzungsscheibchen der Sterne verändern ihr Aussehen mit zunehmendem Abstand vom Plattenzentrum. Wie verändern sie sich und wie lässt sich das erklären? (beste Abbildung auf optischer Achse; mit größer werdendem Abstand wird insbesondere der Astigmatismus wirksam) Untersuchung von "Platte 300308": Wann wurde diese Platte aufgenommen? Was fällt auf dieser Fotoplatte auf? (14. Oktober 1966; die Fotoplatte zeigt einen kleinen Kometen, siehe Abb. 2) Die Ergebnisse werden an der Tafel oder auf einer Folie gesichert. Den Jugendlichen soll bewusst werden, dass ein Archiv von Himmelsaufnahmen eine "Chronik der Geschichte des Sternhimmels" darstellt und dass Sternfeldaufnahmen als Grundlage für die Bestimmung von Lichtkurven genutzt werden können. Aufspüren des Veränderlichen R Cassiopeia Die Lernenden erleben, dass durch den Wechsel zwischen verschiedenen Aufnahmen ein und desselben Sternfeldes Helligkeitsänderungen "ins Auge springen". Zur Erleichterung der Arbeit wird dafür das interessierende Sternfeld (Schätzfeld) aus der digitalen Fotoplatte am Computer ausgeschnitten. Die resultierenden Bilder werden dann mit geeigneter Software "zum Laufen" gebracht (zum Beispiel mit einem GIF-Animator oder durch den schnellen Bildwechsel mit dem Windows Bildbetrachter Image Viewer). Das Ergebnis ist eine kleine Animation, mit deren Hilfe der Veränderliche "R Cas" (ein Mira-Stern), aufgespürt wird (siehe "r_cas_neg.mov"). Vorbereitung der Helligkeitsschätzung Die Schülerinnen und Schüler schneiden aus der Aufnahme "fotoplatte_300308.jpg" den im Bild "fotoplatte_300296_teil.jpg" gezeigten Bildausschnitt um R Cas herum aus und beschriften den Veränderlichen sowie die Vergleichssterne A, B, und C. Abb. 3 (Platzhalter bitte anklicken) zeigt die Schätzfelder aus "fotoplatte_300296_teil.jpg" (oben) und "fotoplatte_300307_teil.jpg" (unten). Es handelt sich um zwei Aufnahmen, die in geringem zeitlichen Abstand aufgenommen wurden. Der Helligkeitswechsel von R Cassiopeia (R) ist deutlich zu erkennen. Historischer Einstieg Im Rahmen eines kurzen Lehrervortrags wird berichtet, dass Mitte des 19. Jahrhunderts Friedrich Wilhelm Argelander (1799-1875) seine Methode zur Helligkeitsbestimmung von Sternen entwickelte, die eine systematische Katalogisierung der Sternhelligkeiten ermöglichte. Damit versetzte er auch die Amateurastronomen in die Lage, Helligkeitsänderungen bei Sternen festzustellen und sich in die astronomische Forschungsarbeit einzubringen. Erstellung der Lichtkurve Die Argelander Stufenschätzmethode wird vorgeführt und dann gleich anhand projizierter Sternfeldbilder (siehe Abb. 4 und "stufenschaetzmethode_einfuehrung.pdf") in Zweiergruppen geübt. Die Lehrkraft führt die Präsentation "stufenschaetzmethode_einfuehrung.pdf" per Beamer vor und die Schülerinnen und Schüler schätzen und notieren die Ergebnisse in einer Tabelle (tabelle_r_cas_stufenschaetzung_leer.pdf). Ziel der beiden Unterrichtsstunden ist die beispielhafte Erstellung einer Lichtkurve aus 23 Stufenschätzungen des Veränderlichen R Cassiopeia (R Cas). Es soll noch keine Interpretation der Ergebnisse vorgenommen werden. Die verwendeten Daten werden im folgenden Abschnitt des Projektes, ergänzt durch viele neue Daten, erneut vorkommen. Die Schülerinnen und Schüler sollen dann bewusst diese Sternfelder noch einmal schätzen, um zu erleben, dass subjektive Fehler mit Erfahrung, Tagesform und vielen anderen Faktoren zu tun haben. Schätzungsfelder - Auswertung mit oder ohne Computer Den Schülerinnen und Schülern stehen 83 Schätzfelder des Gebietes um den Stern R Cassiopeia zur Verfügung. Im Rahmen der Auswertung dieser "Rohdaten" können die Fertigkeiten der Schülerinnen und Schüler bei der Nutzung des Computers als Werkzeug intensiv geschult werden. So bietet sich beim Schätzen der Helligkeiten am Bildschirm der Windows Bildbetrachter Image Viewer als Instrument an, das es sehr einfach macht, von einem Schätzungsfeld zum nächsten zu wechseln. Die Schätzungsfelder werden dabei stets auf Bildschirmgröße geweitet. Die Stufenschätzung kann - bei Mangel an Computern - wie beim Einstieg in die Argelander Methode (4. und 5. Stunde) auch frontal am Projektionsbild im gut verdunkelten Raum durchgeführt werden. Alternativ können die Helligkeiten auch auf Ausdrucken der Plattenausschnitte geschätzt werden. Auswertung der Daten per Tabellenkalkulation Excel oder andere Tabellenkalkulations-Software erlauben das praktische Einfügen von Datenkolonnen per "Copy" und "Paste". Sie ermöglichen auch eine automatisierte Berechnung der Helligkeiten aus den Stufenwerten (siehe "mappe_auswertung.xls"). Hierbei kann die zuvor mit Excel bestimmte Formel der Regressionsgeraden im Stufenwert-Helligkeit-Diagramm genutzt werden. Abb. 5 zeigt die von den Schülerinnen und Schülern ermittelte Lichtkurve des Veränderlichen R Cas. 7. Stunde Die Jugendlichen praktizieren die Argelander Stufenschätzmethode am Computerbildschirm oder anhand von Ausdrucken der Schätzungsfelder. 8. Stunde Die Schülerinnen und Schüler bestimmen Stufendifferenzen, berechnen Mittelwerte, korrigieren die Stufenwerte und ermitteln endgültige Stufenwerte. 9. Stunde Die Lernenden ermitteln Stufenwerte für die Vergleichssterne, zeichnen das Stufenwert-Helligkeit-Diagramm (Millimeterpapier oder Tabellenkalkulation) und bestimmen mit diesem aus den Stufenwerten die Helligkeiten. Sie zeichnen die Lichtkurve auf Millimeterpapier oder mithilfe eines Tabellekalkulations-Programms. Alternativ zur Auswertung mit Excel oder einem anderen Tabellenkalkulationsprogramm können auch Taschenrechner und Millimeterpapier zum Einsatz kommen. Die folgenden Begriffe und Phänomene müssen den Schülerinnen und Schülern bereits bekannt sein, um die physikalischen Hintergründe des Pulsationsmechanismus von Mira-Sternen zu verstehen: gedämpfte, ungedämpfte und erzwungene Schwingungen Kompression und Expansion von Gas Wärme und Wärmeenergie Ionisation und Ionisationsenergie Energietransport durch Strahlung Absorption Interpretation der Lichtkurve von R Cas Die Jugendlichen zeichnen eine Ausgleichskurve durch ihre Datenpunkte, beschreiben den Kurvenverlauf, ermitteln die Periodendauer von R Cas (etwa 430,5 Tage) und bestimmen anhand der Lichtkurve den Variablentyp (Mira-Stern). Sie erzeugen mithilfe eines Online-Lichtkurvengenarators eine Vergleichslichtkurve auf der Basis der Daten von geübten Amateurbeobachtern. Die Übereinstimmung wirkt sehr motivierend. Gemeinsamkeiten, aber auch Unterschiede werden beschrieben und erörtert: Die Verläufe sind sehr ähnlich, die Helligkeitsbereiche unterscheiden sich jedoch. Dies liegt daran, dass die Sonneberger Daten fotografisch gewonnen wurden, die Amateurdaten aber auf Augenbeobachtungen basieren. Die Empfindlichkeit der fotografischen Emulsion über der Wellenlänge ist etwas anders als die des Auges. Mira-Sterne und ihr Lichtwechsel Der die Stunde abschließende Lehrervortrag zu Mira-Sternen und dem Zustandekommen ihrer Pulsationen erfordert die oben genannten physikalischen Vorkenntnisse. Mira ist ein Roter Riese vom Spektraltyp M. Mira selbst hat einen mittleren Durchmesser von etwa 550 Millionen Kilometern. Der Stern würde damit das Sonnensystem bis hin zum Planetoidengürtel ausfüllen. Die wahre mittlere Sterngröße ist jedoch kleiner, denn eine den Stern umgebende Wolke aus Molekülen täuscht ein größeres Ausmaß vor. "Die Wunderbare" im Walfisch repräsentiert das Endstadium eines Sterns von der Masse unserer Sonne. Der Pulsationsmechanismus von Mira Die Pulsation ist mit einer ungedämpften Schwingung vergleichbar. Dieser Mechanismus funktioniert nur, wenn Energie im richtigen Schwingungszustand (in der richtigen Phase) zugeführt wird. Ein anschauliches Bild dafür bietet eine Spielplatz-Schaukel: Die Schwingung der Schaukel bleibt erhalten, wenn man sie bei der "Auswärtsbewegung" anschiebt. So muss auch der Hülle eines schwingenden Sterns Energie zugeführt werden, wenn sie expandiert. (Wärme-)Energie kann im Stern nur durch Strahlung zugeführt werden. Dazu ist es erforderlich, dass der Stern bei Kompression "undurchsichtiger" wird, das heißt, Strahlungswärme "tankt", die dann bei der Expansion treibend (entdämpfend) frei werden kann. In "normalen" (nicht veränderlichen) Sternen sind die Verhältnisse gerade umgekehrt, so dass Schwingungen schnell ausgedämpft werden. In Riesensternen kann dieser Fall aber in der richtigen Tiefe eintreten. Weitere Details In Mira sind die Bedingungen für die Ionisation von Wasserstoff (Temperatur und Druck) in genau der Tiefe gegeben, die für die Aufrechterhaltung des Pulsationsmechanismus erforderlich ist. Da die Sternmaterie größtenteils aus Wasserstoff besteht (im Zentrum eines Sterns ist in der Endphase seines "Lebens" zwar nur noch Helium oder Kohlenstoff vorhanden, aber rundherum bleibt viel Wasserstoff übrig, der nicht zum Fusionieren kommt) und dessen Ionisationsenergie hoch ist, wird dabei viel Energie gespeichert, die bei der Expansion massiv frei wird. Mira-Sterne pulsieren weitaus stärker als Cepheiden. Ihre starke Helligkeitsänderung beruht auch auf der periodischen Entstehung von absorbierenden Molekülen im Außenbereich. Allgemeine Hinweise Mira soll nun gezielt mit bloßem Auge gesichtet werden (Beobachtungszeit: Herbst und Winter). Dazu ist es wichtig, die Zeit des Maximums und Minimums zu kennen. Diese Zeiten können im Internet recherchiert werden. Mit der Kenntnis des Lichtkurvenverlaufs (hier wird der Einfachheit halber eine Lichtkurve von R Cas zu Grunde gelegt) können die Jugendlichen nun auch den Zeitraum abschätzen, innerhalb dessen die Helligkeit von Mira unterhalb der 6. Größenklasse liegt (Wissenstransfer). Das Julianische Datum findet nochmals Anwendung, indem es ins bürgerliche (gregorianische) Datum umgerechnet werden muss. Ein anderes Beobachtungsprojekt betrifft den Bedeckungsveränderlichen Algol im Sternbild Perseus. Dieser Stern bietet die Möglichkeit, den Helligkeitsabfall innerhalb einiger Stunden mit bloßem Auge zu verfolgen. Dies können die Schülerinnen und Schüler auch an der Lichtkurve ersehen. Damit man das Minimum optimal beobachten kann, müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein: möglichst kein Mondlicht während des Minimums möglichst große Höhe über dem Horizont günstige Abendzeit Zusammen mit astronomischen Grundkenntnissen sind hier die planerischen Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler gefordert. Ausblickend lässt sich das für R Cas gegebene Sternfeld (27 Grad mal 27 Grad) nach weiteren Veränderlichen durchforsten. Die Plattendaten können beim Autor dieses Artikels, Dr. Olaf Fischer, angefragt werden. Es besteht auch die Möglichkeit einer Verlängerung der Messreihe für R Cas durch weitere Daten. Hier sollte eventuell entstandenes Schülerinteresse weitere Nahrung finden können.