Das Gerüstbauer-Handwerk

Die Unterrichtseinheit für das Fach Mathematik der Klassen 9–10 vermittelt den Schülerinnen und Schüler die Grundlagen der Baustatik und Technischen Mechanik. Ausgehend von Gerüsten im eigenen Umfeld lernen sie Aufbau und Stabilität kennen. Sie zeichnen, konstruieren und erproben ein eigenes Modell und erkennen dabei die Verbindung zwischen mathematischem und physikalischem Wissen und dem Gerüstbau-Handwerk. Kern der Unterrichtseinheit ist der Bau eines Gerüstmodells. Bevor die Schülerinnen und Schüler das Modell bauen, sollen technische und gerüstbauspezifische Konventionen erarbeitet werden. Im ersten Schritt ( Arbeitsblatt 1 ) sollen die Schülerinnen und Schüler als Hausaufgabe ein Gerüst in ihrer Umgebung ausfindig machen, fotografieren und das fotografierte Gerüst in eine Zeichnung umsetzen. Die Ergebnisse der Hausaufgabe bilden den Impuls zu Beginn der ersten Unterrichtsstunde. Die Schülerinnen und Schüler präsentieren ihre Ergebnisse und stellen sie in einem Museumsrundgang vor. Die Ergebnisse werden stichpunktartig zusammengetragen und bilden die Grundlage für die nächste Stunde ( Arbeitsblatt 2 ). Im zweiten Schritt werden die Grundlagen des Gerüstbaus erarbeitet. Das Gelernte soll auf das Gerüst (Foto und Zeichnung) aus der ersten Stunde angewendet werden. In den folgenden Stunden beschäftigen sich die Lernenden mit dem Aufbau eines Gerüstes und dessen Stabilität. Das Thema Stabilität wird von den Lernenden an einem zunächst einfachen Modell erprobt. Nachdem das Prinzip der Stabilität verinnerlicht wurde, bauen die Lernenden ein großes dreidimensionales Modell ( Arbeitsblatt 2 ). Die Modellbauanleitung ( Arbeitsblatt 3 ) und die Aufgabenstellung ermöglichen ein selbstständiges Arbeiten in Gruppen. Im Bereich der Statik wird von den Schülerinnen und Schülern ein hohes Abstraktionsvermögen verlangt. Daher sollen die Probleme und Aufgaben an einem eigenen Modell festgemacht werden. Ziel ist es, dass der Sinngehalt von strukturierten Lösungswegen deutlich wird. Die Einheit soll das Gerüstbau-Handwerk für die Schülerinnen und Schüler sichtbar und erfahrbar machen. Durch die breite Erarbeitung der Grundlagen eignet sich die Einheit gut für den Einstieg in die Technische Mechanik. Die Anwendungsaufgaben mit dem Gerüst als Basis können beliebig erweitert werden. Für leistungsstarke Klassen können die Zusatzaufgaben verbindlich festgelegt werden. Das Gerüst war und ist ein unersetzliches Hilfsmittel. Die Geschichte des Gerüsts geht in seiner primitivsten Form zurück bis in das 17. Jahrtausend vor Christus, dort wurde dieses gebraucht, um Malereien in hohen Höhen der Höhlenbehausungen anzubringen. Auch die Ägypter, circa 15.000 Jahre später um circa 1.450 vor Christus, nutzten diese praktischen Hilfskonstruktionen, um riesige Tempelanlagen zu errichten. Der Nutzen eines Gerüsts lässt sich heute wie vor 17.000 Jahren gleich beschreiben: Das Gerüst ist eine temporäre Hilfskonstruktion und dient zur sicheren Durchführung von Bauarbeiten. Zudem ist es als Lehrobjekt hervorragend geeignet. Durch die geringe Anzahl unterschiedlicher Bauteile und die statisch vereinfachten Systeme können sonst abstrakte physikalische Vorgänge erkannt werden. Die folgende Unterrichtseinheit soll genau diese physikalischen Vorgänge greifbar machen und mit technischen Grundlagen des Gerüstbaus verknüpfen. Die Unterrichtseinheit mit Sachbezug zum Gerüstbau-Handwerk verkörpert ein beispielhaftes Modell des situierten Lernens, bei dem die Lernenden durch die unmittelbare Auseinandersetzung mit ihrer Lebenswelt zu einem authentischen Zugang zum Lerngegenstand geführt werden. Dieser methodische Ansatz fördert den Lebensweltbezug und ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern, den praktischen Nutzen und die Bedeutung des Gerüstbaus direkt in ihrem Alltag zu erkennen. Durch den Ansatz des induktiven Lernens, bei dem ausgehend von konkreten Beispielen zu abstrakten Begriffen übergegangen wird, wird eine effektive Verknüpfung von Theorie und Praxis erreicht. Durch den Eigenbau des Modells können die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen aktiv anwenden und durch die Durchführung von Stabilitätserprobungen analytische Fähigkeiten entwickeln. Die in jeder Unterrichtsstunde stattfindende Gruppenarbeit berücksichtigt die Heterogenität der Lerngruppe und unterstützt die individuelle Förderung durch differenzierte Aufgabenstellungen. Sie ermöglicht eine adaptive Lernumgebung, in der die Schülerinnen und Schüler ihren Interessen und Fähigkeiten entsprechend gefordert und gefördert werden. Dieser kooperative Lernansatz stärkt soziale Kompetenzen wie Kommunikations- und Teamfähigkeit und trägt zu einem inklusiven Lernklima bei. Die Präsentation der Ergebnisse in einer Ausstellung am Ende der Einheit dient nicht nur der Wertschätzung der gemeinsamen Leistung, sondern fördert auch eine positive Feedbackkultur und schult die Reflexionsfähigkeit. Die Unterrichtseinheit kann auch im Rahmen einer Projektwoche durchgeführt werden. Der Einsatz dieser Unterrichtseinheit im Rahmen einer Projektwoche bietet den Vorteil einer intensiveren Auseinandersetzung mit dem Thema. Darüber hinaus kann die Unterrichtseinheit mit Anwendungsaufgaben zum Lehrplanthema "Technische Mechanik" erweitert werden – auch hier kann ein Sachbezug zum Gerüstbau sinnvoll sein, um eine umfassende Lernerfahrung zu schaffen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Unterrichtseinheit methodisch-didaktische Prinzipien wie Lebensweltorientierung, konstruktivistisches Lernen, kooperatives Arbeiten und Lernreflexion nutzt, um ein ganzheitliches, kompetenzorientiertes Lernangebot zu schaffen, das fachliche und überfachliche Lernziele adressiert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler schulen ihr räumliches Denkvermögen. schulen ihr Abstraktionsvermögen. beachten beim Bau des Modells die technischen und funktionellen Anforderungen (zum Beispiel Statik) und bauen unter Anleitung ein stabiles Modell. erkennen statische Systeme und überführen diese in eine Zeichnung. lernen, zu differenzieren und zu kategorisieren. lernen, bereits Erarbeitetes zu revidieren und Alternativen zu finden und zu bewerten. lernen Grundzüge von ingenieurspezifischen Methodiken. wenden mathematische Verfahren auf physikalische Sachverhalte an. beziehen theoretische Überlegungen und Modelle zurück auf Alltagssituationen und reflektieren ihre Generalisierbarkeit. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler arbeiten kriteriengeleitet im kooperativen Lernsetting. arbeiten in verschiedenen Sozialformen und bauen ihre Kommunikationsfähigkeit aus. lernen, sich arbeitsteilig zu organisieren. kommunizieren ihre eigenen Ideen mit der Gruppe und realisieren sie in der Gruppenarbeit. lernen, Kompromisse zu schließen und aus mehreren Ideen, eine Auswahl zu treffen. treffen begründete Entscheidungen in Bezug auf die Rollen in der Gruppe und die Ausrichtung des Gruppenergebnisses.

Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 11 vermittelt Grundlagenwissen über die Gewinnung und Verarbeitung von Eisen zu Stahl. Die Schülerinnen und Schüler analysieren Redoxreaktionen im Hochofen, beschreiben die Umwandlung von Roheisen zu Stahl und erörtern chemische Prozesse im Kontext von Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit. So werden sowohl Reaktionsprinzipien als auch stoffliche Eigenschaften praxisnah erarbeitet. Diese Unterrichtseinheit kann in den Rahmenlehrplan der Sekundarstufe II eingeordnet werden. Thematisch orientiert sie sich dabei an einem Werkstoff, der nicht nur in der Industrie, sondern auch im Alltag eine ganz entscheidende Rolle spielt: Stahl. Er lässt sich in jeglichen Branchen wiederfinden und ist als Werkstoff nicht wegzudenken. Im Fokus dieser Unterrichtseinheit steht die Gewinnung von Eisen sowie die Weiterverarbeitung zu Stahl. Dabei wird zunächst der Abbau von Metalle rzen im Detail betrachtet. Besonderes Augenmerk wird dann auf den Hochofenprozess und die dabei ablaufenden chemischen Reaktionen gelegt, wodurch die Schülerinnen und Schüler das Thema der Redoxgleichungen wiederholen und lernen es anzuwenden. Neben der Herstellung von Eisen wird auch die Umwandlung von Roheisen zu Stahl näher betrachtet, wobei hier vor allem das Linz-Donawitz-Verfahren eine wichtige Rolle spielt. Außerdem kann in einer fächerübergreifenden Aufgabenstellung die Stahlherstellung in Bezug auf Ressourcenschonung und Umweltfreundlichkeit zunächst in Gruppen und dann innerhalb der Klasse diskutiert werden. Dabei werden das kritische Hinterfragen und das Zusammenarbeiten in einer Gruppe sowie die Verteilung der Aufgaben geübt. In einigen Aufgabenstellungen dieser Unterrichtseinheit wird die eigene Recherchefähigkeit entwickelt und geschult. Abschließend beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Thema Stahl als Werkstoff. Hierbei wird vor allem auf die enorme Vielfältigkeit an Anwendungsgebieten sowie verschiedenen Legierungsmöglichkeiten hingewiesen. Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen groben Überblick über die Einteilung der Stähle nach ihrer chemischen Zusammensetzung und erkennen Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften der Stahllegierungen und den zugesetzten Elementen. Stahl ist einer der am häufigsten verwendeten Werkstoffe der Welt . Er begegnet uns überall im Alltag, ob am Frühstückstisch, auf dem Weg zur Schule oder in der Freizeit am Computer. Doch nicht nur im Alltag besitzt er größte Relevanz, auch als Werkstoff für die Bauindustrie, in Werkzeugen oder Maschinen ist er nicht mehr wegzudenken. Daher ist diese Thematik von höchster Bedeutung für den schulischen Unterricht. Die Unterrichtseinheit ist ideal für den Chemie- und Geografieunterricht der Sekundarstufe II geeignet. Sie kann im Anschluss an das Themengebiet "Energie und chemische Reaktionen" als möglicher Kontext in Bezug auf die "Metallgewinnung" sowie einem "Nachhaltigen Umgang mit Stoffen und Energie" behandelt werden und bezieht sich dabei vor allem auf die Rahmenlehrpläne der Länder Berlin, Brandenburg und Nordrhein-Westfalen. Die Einheit bietet ebenso fächerübergreifende Aspekte und könnte teilweise als vertiefendes Modul im Fach Geografie für das Themengebiet "ökonomisch relevante Bodenschätze" beziehungsweise "Überblick über Arten und Verteilung von Bodenschätzen" eingesetzt werden. Außerdem kann diese Einheit in verringertem Umfang als ergänzendes und weiterführendes Material für die Sekundarstufe I während der Thematik "Metalle – Schätze der Erde" verwendet werden. Grundlegende chemische Kenntnisse werden für die Bearbeitung der Aufgaben vorausgesetzt. Die Aufstellung von Reaktionsgleichungen und insbesondere von Redoxgleichungen sollte zuvor mit den Schülerinnen und Schülern besprochen worden sein. Außerdem sollte die grundlegende Fähigkeit vorliegen, themenbezogen in verschiedenen Quellen zu recherchieren. Weiterhin sind keine Vorkenntnisse notwendig. In der ersten Doppelstunde wird zunächst über das Thema der Metalle rze gesprochen. Als zentraler Punkt bei der Stahlherstellung wird auch hier besonderes Augenmerk auf den Hochofenprozess gelegt. Wahlweise kann hier eine klimafreundlichere Alternative zum Hochofenprozess – die wasserstoffbasierte Stahlerzeugung – thematisiert und so auf die Wichtigkeit einer nachhaltigen Großindustrie eingegangen werden. Im Anschluss werden der Werkstoff Stahl und seine Eigenschaften näher betrachtet. Im Verlauf der Unterrichtseinheit kann zwischen darbietendem Unterricht und der aktiven Mitgestaltung durch Schülerinnen und Schüler immer wieder variiert werden, was eine abwechslungsreiche Unterrichtsgestaltung erlaubt. Die Einheit bietet vertiefendes chemisches Wissen in Anlehnung an den Alltag mit breit gefächerten, binnendifferenzierbaren Aufgabenstellungen in verschiedenen Schwierigkeitsstufen. Diese können je nach Wissensstand, Grund- oder Leistungskurs flexibel ausgetauscht oder ergänzt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich detailliiertes Wissen über Metallerze und deren Abbau. erläutern die chemischen Vorgänge im Hochofen. kennen das Linz-Donawitz-Verfahren. können verschiedene Stähle grob einteilen und sie an Gerüsten in ihrer Umgebung kennenlernen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Informationen aus einem Text entnehmen und wiedergeben. können in verschiedenen Quellen zu einem naturwissenschaftlichen Sachverhalt recherchieren und verbessern dabei auch die Fähigkeit zur reflektierten Recherche im Internet. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen kritisch zu hinterfragen. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden. bewerten und diskutieren in einer Gruppe.

Die Unterrichtseinheit für den fächerübergreifenden Unterricht der Klassen 9–10 zeigt die Sicherheitsaspekte auf einer Baustelle am Beispiel des Gerüstbaus auf. Dabei werden nicht nur allgemeingültige Sicherheitsvorkehrungen (zum Beispiel Warn- und Gefahrenschilder) auf einer Baustelle sowie die persönliche Schutzausrüstung (PSA, PSAgA) einer Gerüstbauerin oder eines Gerüstbauers behandelt, sondern auch sichere Verhaltens- und Arbeitsweisen auf der Baustelle thematisiert. In dieser Unterrichtseinheit erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in das Thema "Sicherheit auf der Baustelle" am Beispiel des Berufsbilds der Gerüstbauerin / des Gerüstbauers. Das Unterrichtsmaterial enthält drei Arbeitsblätter , die unterschiedliche Bereich des Themas behandeln. Die einzelnen Unterrichtsstunden bauen thematisch aufeinander auf, wobei die folgenden Unterrichtsstunden jeweils Teilaspekte der vorherigen Unterrichtsstunden aufgreifen. Inhaltlich geht es in den Unterrichtsstunden um die verschiedenen Sicherheitsschilder auf einer Baustelle, aber auch um die richtige Arbeits- und Schutzkleidung (PSA, PSAgA) einer Gerüstbauerin / eines Gerüstbauers sowie spezifische Sicherheitsbestimmungen im Gerüstbau (zum Beispiel Technische Regeln für Betriebssicherheit – TRBS). Insbesondere die dritte Unterrichtsstunde greift viele verschiedene Sicherheitsaspekte im Gerüstbau auf, beispielsweise sichere Verhaltensweisen auf einem Gerüst sowie die Verwendung und den Umgang mit Gerüsten beziehungsweise den Gerüstbauteilen. Diese Unterrichtseinheit kann fächerübergreifend oder im Fach Arbeitslehre eingesetzt werden. Idealerweise wird diese Unterrichtseinheit im Rahmen von drei bis vier Einzelstunden in der Sekundarstufe I in den Klassen sechs bis sieben einer Haupt-, Real- oder Gesamtschule behandelt. Jedoch lassen sich die Materialien auch in anderen Fächern, Klassenstufen und Schulformen nutzen und bieten ausreichend Differenzierungsmöglichkeiten. Bei Bedarf und unter Einsatz entsprechender Maßnahmen könnte die erste Unterrichtsstunde zum Thema "Sicherheitsschilder auf einer Baustelle" auch in der Grundschule in einer dritten oder vierten Klasse durchgeführt werden. Hierfür sollte man den Umfang des Inhalts reduzieren, die einfachsten Aufgaben des Arbeitsblattes wählen und lediglich eine kleine Auswahl bekannter Sicherheitsschilder thematisieren. Gleiches gilt für die zweite Unterrichtsstunde, welche ebenfalls begrenzt und mithilfe von Differenzierungsmaßnahmen in einer dritten oder vierten Klasse einsetzbar ist. Anhand der Arbeitsblätter , kleiner Rechercheaufträge, der audio-visuellen Impulse und der Unterrichtsgespräche erarbeiten sich die Lernenden am Beispiel des Gerüstbaus ein Basiswissen zum Thema "Sicherheit auf der Baustelle" und erkennen dabei, welche Verantwortung ein/-e Gerüstbauer/-in für seine/ihre Gesundheit und die aller Beteiligten übernehmen muss. Ferner lernen die Schülerinnen und Schüler einige Aufgaben der verschiedenen Arbeitsbereiche im Gerüstbauhandwerk kennen und erhalten somit einen realitätsnahen Einblick in das Berufsbild einer Gerüstbauerin / eines Gerüstbauers. Hierdurch kann das Interesse der Schülerinnen und Schüler am Handwerksberuf Gerüstbau geweckt werden. Der Arbeitsschutz auf Baustellen stellt einen wichtigen und unabdingbaren Bestandteil von sicheren und gesunden Arbeitsbedingungen dar. In kaum einer anderen Branche ist es so wichtig wie im Gerüstbau, wo in großen Höhen gearbeitet wird. Bereits kleine Fehltritte und Unachtsamkeiten können fatale Folgen haben. Einige Inhalte der Unterrichtseinheit sind zum einen für alle Beteiligten auf einer Baustelle wichtig, sind aber auch für den Alltag der Schülerinnen und Schüler relevant. Sie entwickeln ihr Sicherheitsbewusstsein weiter und können Gefahren besser analysieren. Darüber hinaus ermöglichen viele Inhalte das Herstellen eines Alltagsbezugs, sodass die Schülerinnen und Schüler problemlos Schnittstellen (zum Beispiel Sicherheitsschilder, Schutzkleidung) zu ihrem Leben erkennen können. Grundsätzlich werden keine Vorkenntnisse für diese Unterrichtseinheit benötigt. Die bereitgestellten Arbeitsblätter bieten Zusatzinformationen, welche die Lehrvideos der Unterrichtsstunden ergänzen. Die erste Unterrichtsstunde behandelt die verschiedenen Sicherheitsschilder auf einer Baustelle und dient aufgrund des hohen Wiedererkennungswerts und intuitiven Symbolik als Einstieg in die Thematik. Sie bieten Impulse für einen Gesprächseinstieg. Die beiden folgenden Unterrichtsstunden thematisieren die persönliche Sicherheit im Gerüstbau: Die richtige Arbeits- und Schutzkleidung (PSA, PSAgA). Den Abschluss der Einheit bildet eine Unterrichtsstunde, die insbesondere sichere Verhaltensweisen auf Gerüsten sowie die Arbeitssicherheit im Umgang mit Gerüsten im Fokus hat. Zur Erarbeitung der Inhalte bietet sich entweder das Unterrichtsgespräch im Plenum an oder kooperative Lernformen, bei denen das Internet genutzt werden kann. Ebenso eignen sich die Arbeitsblätter zur Bearbeitung in Einzel-, Paar- oder Gruppenarbeit. Möglichkeiten der Differenzierung: Die Aufgaben der Arbeitsblätter haben unterschiedliche Schwierigkeitsgrade und können bei Bedarf mit Hilfsmitteln und Tipps ergänzt werden. Ferner kann in den meisten Fällen das Videomaterial unterstützend zur Bearbeitung der Aufgaben herangezogen werden. Mit Einschränkung kann die erste Unterrichtsstunde nahezu in jeder Klasse eingesetzt werden, wobei sich der Schwierigkeitsgrad problemlos durch die Wahl der Sicherheitsschilder beeinflussen lässt. Gleiches gilt für die zweite Unterrichtsstunde zum Thema "Arbeits- und Schutzkleidung". Vor allem die ersten beiden Arbeitsblätter bieten ausreichend Raum für Differenzierung und könnten sogar in der dritten und vierten Klasse einer Grundschule unter Zuhilfenahme entsprechender Hilfsmittel oder Begrenzungen eingesetzt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen zentrale Schilder und Begriffe zum Thema Sicherheit auf der Baustelle kennen und können sie einordnen. entwickeln am Beispiel des Gerüstbaus ein Grundverständnis für Sicherheitsbestimmungen und deren Notwendigkeit für ihre Gesundheit. setzen am Beispiel des Gerüstbaus sichere Verhaltens- beziehungsweise Arbeitsweisen in Beziehung zur richtigen Gefahrenabwehr. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler analysieren und bewerten Informationen aus (Lern-)Videos. suchen und filtern relevante Informationen zu einem Thema. entwickeln ihre Recherchefähigkeiten im Internet weiter. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler diskutieren sichere Verhaltensweisen und Arbeitskleidung auf der Baustelle. arbeiten kooperativ zusammen und entwickeln dadurch ihre sozialen Kompetenzen weiter.

Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klassen 8–9 vermittelt grundlegende Kenntnisse zu Metallen und Nichtmetallen. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen Aufbau, Bindungstypen und Eigenschaften, um Ordnungsprinzipien von Stoffen zu verstehen. Durch Experimente zur elektrischen Leitfähigkeit und zu Reaktionen von Metallen erforschen sie deren Verhalten praktisch. Dabei werden Gefahrenquellen bewertet und das strukturierte Verfassen von Versuchsprotokollen geübt. Diese Unterrichtseinheit kann für den Unterricht in der Sekundarstufe I verwendet werden. Das Thema Metalle lässt sich nicht nur in allen Rahmenlehrplänen der Sekundarstufe I wiederfinden, auch in nahezu allen Bereichen unseres täglichen Lebens begegnen uns die verschiedensten Metalle. Sie sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Zu Beginn findet ein detaillierter Vergleich zwischen Metallen und Nichtmetallen statt, wobei besonderes Augenmerk auf die jeweiligen Eigenschaften sowie die verschiedenen Bindungstypen gelegt wird. Die Einheit bietet außerdem verschiedene Experimente in Bezug auf die Eigenschaften sowie den Nachweis von Metallen an, bei dem die Schülerinnen und Schüler selbst tätig werden dürfen. Hier spielen die Beurteilung von Gefahrenquellen eine wichtige Rolle und auch das strukturierte Schreiben eines Versuchsprotokolls kann hier entwickelt und geübt werden. Außerdem wird in vielen Aufgabenstellungen die Recherchefähigkeit der Schülerinnen und Schüler geschult. In den einzelnen Aufgabenstellungen wird ein Lebensweltbezug hergestellt, der den Schülerinnen und Schülern die Relevanz der Metalle aufzeigt. Gleichzeitig werden Parallelen zum Berufsleben des Gerüstbauers / der Gerüstbauerin gezogen. Das Thema Metalle und Nichtmetalle ist ein elementarer Bestandteil der täglichen Arbeit im Gerüstbauhandwerk und besitzt zudem höchste Relevanz im Unterricht, da der Umgang mit Metallen alltäglich ist. Die Unterrichtseinheit eignet sich ideal für den Chemie-Unterricht der Sekundarstufe I und bietet dabei grundlegendes chemisches Wissen in naher Anlehnung an den Alltag. Sie kann für die Inhaltsfelder "Metalle – Schätze der Erde", "Metalle" oder "Metalle und Metallgewinnung" genutzt werden (Vgl. Rahmenlehrplan Berlin, Mecklenburg-Vorpommern, NRW). Für die Bearbeitung der Aufgaben müssen lediglich die ersten chemischen Grundlagen der Mittelstufe bekannt sein. Weiterhin sind keine Vorkenntnisse notwendig. Für die Durchführung der Lernendenversuche sollten die Grundlagen für chemisches Arbeiten sowie die Einschätzung von Gefahrenquellen vorher besprochen werden. In der ersten Stunde wird zunächst auf die Unterschiede von Nichtmetallen und Metallen eingegangen, wobei auch die verschiedenen Bindungstypen verglichen werden. An dieser Stelle kann ergänzend zur Metallbindung eine erste veranschaulichende Praxisübung zum Metallgitter eingebaut werden. Im weiteren Unterrichtsverlauf werden die verschiedenen Eigenschaften der Metalle im Detail besprochen. Bei Bedarf kann hier eine zweite veranschaulichende Praxisübung in Bezug auf den metallischen Glanz durchgeführt werden. Abschließend wird der Nachweis von Metallen thematisiert. Hierfür kann der Versuch der Flammenfärbung in Paar- oder Gruppenarbeit durchgeführt werden. Dieser Versuch ist optimal dazu geeignet die Struktur eines Versuchsprotokolls zusammen mit den Schülerinnen und Schülern zu erarbeiten. Insbesondere kann hier der Fokus auf die Schulung der genauen Beobachtungsgabe sowie auf das detaillierte Beschreiben unter Verwendung verschiedener Adjektive gelegt werden. Diese Unterrichtseinheit berücksichtigt darüber hinaus die Anwendung von Künstlicher Intelligenz (KI) für den Unterricht. So kann ein Bildimpuls in dieser Unterrichtseinheit themenspezifisch mit dem Bildgenerator Dall.E 2 von OpenAi erstellt und für den Stundeneinstieg genutzt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erhalten ein breites Wissen über Metalle, ihre Eigenschaften und ihre Verwendung. können durch Flammenfärbung verschiedene Metalle nachweisen und den zugrundeliegenden chemischen Prozess erklären. können aufgrund verschiedener Eigenschaften mögliche Verwendungszwecke von Metallen angeben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wählen Informationen unter Nutzung von Informationsquellen gezielt und kritisch aus und verknüpfen diese mit dem erworbenen Wissen. können Informationen aus einem Text entnehmen und wiedergeben. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, mit naturwissenschaftlichem Wissen umzugehen. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden.

Das Arbeitsblatt für das Fach Mathematik der Klassen 7–9 bietet den Schülerinnen und Schülern alltagsnahe Übungsaufgaben, um Flächeninhalte und Umfänge zusammengesetzter geometrischer Figuren zu berechnen. Neben der Anwendung bekannter Formeln, trainieren sie den Umgang mit Maßeinheiten und vertiefen ihr Wissen zum Satz des Pythagoras. Differenzierte Aufgaben, verschiedene Lösungswege sowie ein lebensnaher Zugang über den Baustellenkontext ermöglichen individuelles Lernen. Mithilfe des Unterrichtseinheit " Flächen- und Winkelberechnungen " ergänzenden Arbeitsblattes können die Schülerinnen und Schüler die Flächeninhalte verschiedener geometrischer Figuren am Beispiel alltäglicher Sachprobleme auf einer Baustelle berechnen. Sie können dadurch ihre Kenntnisse im Bereich der Flächenberechnung vertiefen. Sie wenden dazu entsprechende Formeln an und vertiefen ihr Wissen zum Satz des Pythagoras. Die Lernenden berechnen die Flächeninhalte zusammengesetzter geometrischer Figuren, indem Sie charakteristische Eigenschaften erkennen, Beziehungen zwischen Figuren und Längen analysieren sowie Formeln zur Bestimmung der Fläche anwenden. Darüber hinaus sollen sie Flächen- und Längeneinheiten umrechnen können. Möglichkeiten der Differenzierung Bei Bedarf können zum Bearbeiten der Arbeitsblätter weitere Hilfsmittel mit Tipps und Hinweisen zur Verfügung gestellt werden, der Schwierigkeitsgrad gewählt und/oder die Anzahl der Aufgaben reduziert werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Aufgaben auf unterschiedlichen Wegen zu lösen – nicht immer ist eine Berechnung notwendig. Durch Erkennen von Zusammenhängen und mithilfe logischen Denkens können die Schülerinnen und Schüler Flächen berechnen oder Seitenlängen ermitteln. Mögliche Umsetzung Als Einstieg kann die Lehrkraft eine Luftaufnahme einer Baustelle projizieren. Es wird auf die begrenzte Lagerfläche hingewiesen und die Schülerinnen und Schüler sollen Ideen sammeln, wie die Fläche berechnet werden könnte, wobei sie ihr Vorwissen zum Thema Flächenberechnungen nutzen. Der Alltagsbezug kann durch Fragen wie "In welcher Situation musstet ihr Flächen berechnen?" oder "Wie habt ihr das Problem gelöst?" hergestellt werden. In der Erarbeitung tragen die Schülerinnen und Schüler ihr Vorwissen über die Formeln zur Flächen- und Umfangsberechnung verschiedener geometrischer Figuren zusammen und sammeln diese in einer Mindmap. Sie wenden die Fachterminologien an und erläutern kurz die Anwendung der Formeln. Danach bearbeiten sie die Aufgaben dieses Arbeitsblattes . Sie berechnen den Flächeninhalt und den Umfang verschiedener geometrischer Figuren beziehungsweise zusammengesetzter Figuren, indem sie die entsprechenden Formeln anwenden. Ferner vertiefen und wiederholen die Schülerinnen und Schüler den Satz des Pythagoras und wandeln Flächen- und Längeneinheiten um. Anmerkung: Zur Überprüfung der Ergebnisse und/oder Skizzierung der geometrischen Formen kann zusätzlich ein Online-Tool (Online-Formel-Rechner) herangezogen werden. Zum Schluss präsentieren, diskutieren und beurteilen die Schülerinnen und Schüler ihre Arbeitsergebnisse. Einige Aufgaben können als Hausaufgabe bearbeitet werden.

Die Unterrichtseinheit für den fächerübergreifenden Unterricht der Klassen 9–10 stellt dar, wie technische Prozesse systematisch geplant, organisiert und reflektiert werden. Am Beispiel einer Baustelle analysieren die Schülerinnen und Schüler reale Projektabläufe und erkennen die Bedeutung von Arbeitssicherheit, Teamarbeit und Projektplanung. Mithilfe praxisnaher Aufgaben und anschaulicher Materialien lernen sie, komplexe Arbeitsschritte zu strukturieren und eigene Planungsprozesse zielgerichtet zu gestalten. In dieser Unterrichtseinheit erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in das Thema Projektmanagement am Beispiel einer Baustelle und des Berufsbilds des Gerüstbauers / der Gerüstbauerin. Das Material enthält drei aufeinander aufbauende Arbeitsblätter und gliedert sich in drei bis vier Einzelstunden. Ideal eignet sich diese Unterrichtseinheit als Auftakt für eine eigene Projektplanung im schulischen Kontext. Durch Arbeitsblätter, Rechercheaufträge, zahlreiche (audio-)visuelle Inputs sowie lockere Gesprächsanlässe erarbeiten sich die Lernenden ein Grundwissen im Bereich Projektplanung. Themen wie der Arbeitsschutz und die Relevanz der Arbeitsvorbereitung nehmen dabei eine übergeordnete Rolle ein. Darüber hinausgehend lernen die Schülerinnen und Schüler mit Hilfe anwendungsnaher Aufgabenstellungen und typischer Sachprobleme verschiedene Aufgabengebiete im Gerüstbauhandwerk kennen und erhalten so einen realitätsnahen Einblick in einen möglichen Tagesablauf. Dadurch kann das Interesse hinsichtlich dieses Handwerkberufs geweckt werden. Anhand der vielfältigen Aufgabenstellungen wird außerdem deutlich, welche Fähigkeiten und Kenntnisse in diesem Berufsfeld gefragt sind, sodass eine realistische Einschätzung hinsichtlich der eigenen beruflichen Eignung möglich ist. Die Unterrichtseinheit kann auch im Rahmen der Berufsorientierung und Berufsvorbereitung genutzt werden und bezieht sich dabei vor allem auf die Rahmenlehrpläne der Länder Berlin, Brandenburg und Sachsen. Sie findet idealerweise in den Fächern Technik und Arbeitslehre in der achten und neunten Klasse an Haupt-, Real- und Gesamtschulen Anwendung, ist aber ebenso für den fächerübergreifenden Unterricht geeignet. Die Einheit kann auch in der zehnten Klasse an Gymnasien eingesetzt werden. Diese Unterrichtseinheit kann fächerübergreifend und im Rahmen einer Projektplanung genutzt werden, denn sie bietet Grundlagen zum Projektmanagement am Beispiel des Gerüstbaus. Die Schülerinnen und Schüler sollten eine gewisse Medienkompetenz besitzen, um einfache Recherchearbeit im Internet zu leisten und Informationen daraus ableiten zu können. Vorkenntnisse sind nicht notwendig. Die Arbeitsblätter liefern wichtige Zusatzinformationen, um die Aufgaben zu bearbeiten. Die erste Stunde dient dazu, einen ersten Einblick in das sicherheitsbedachte Arbeiten am Arbeitsplatz am Beispiel des Gerüstbauhandwerks zu erlangen und geht dabei insbesondere auf den Arbeitsschutz ein. In den folgenden Unterrichtsstunden wird die Thematik vertieft, indem die Arbeitsvorbereitung zunächst fokussiert wird und am Ende allgemeine Schritte des Projektmanagements formuliert werden. Es bietet sich an, dieser Unterrichtseinheit eine individuelle praktische Projektplanungsphase anzuschließen. Für die Zielsetzung des Unterrichts bietet sich eine Kombination aus darbietendem Unterricht, gelenktem Unterrichtsgespräch und kooperativem Lernen an. Hierfür werden Videoausschnitte als audiovisuelle Lernmaterialien verwendet. Besonderes Augenmerk wird auf das Prinzip der Praxisnähe gelegt. Das Material ist authentisch und erlaubt dadurch einen realistischen und praxisnahen Einblick. Durch die Diskussionen am Ende der Stunde werden die Schülerinnen und Schüler angeregt, über ihre jobtechnische Zukunft nachzudenken, sich aktiv mit dem Thema auseinanderzusetzen und eine eigene Meinung zu bilden. Der Unterricht kann außerdem als kommunikationsfördernd verstanden werden. Am Ende der Unterrichtseinheit verknüpfen die Schülerinnen und Schüler ihre erlernten Kenntnisse bei der Lösung komplexerer Aufgaben. Möglichkeiten der Differenzierung: Die Arbeitsblätter bieten Sprint-Aufgaben für schnellere Schülerinnen und Schüler an. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, komplexere Aufgaben- und Hausaufgabenstellungen reduziert anzubieten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen zentrale Schritte in Projektplanungen. erhalten Kenntnisse über das Berufsbild der Gerüstbauer/-innen. kennen einige Vorschriften zur Arbeitssicherheit. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können einem Video und einem Text benötigte Informationen entnehmen. können nach Informationen im Internet recherchieren. präsentieren Ergebnisse analog oder digital. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein Bewusstsein für individuelle Stärken und Schwächen. arbeiten sowohl autonom als auch kooperativ.

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