In dieser Unterrichtseinheit für den Physikunterricht der Sekundarstufe I lernen die Schülerinnen und Schüler die Temperatur als physikalische Größe kennen. Sie führen Temperaturmessungen durch und untersuchen die Auswirkungen von Temperaturänderungen bei den drei Aggregatzuständen. Dabei werden Bezüge zum Sanitär-, Heizungs- und Klimahandwerk hergestellt. Die Unterrichtseinheit bearbeitet entsprechend des Hessischen Lehrplans für das Fach Physik das Thema “Aggregatzustände und Aggregatzustandsänderungen“. Konkret sind die behandelten Inhalte im Themenfeld “Wärmelehre“ verankert. Die Unterrichtseinheit bettet Beispiele und Anwendungen aus dem Sanitär-, Heizungs-, Klimahandwerk in das physikalische Themenfeld der Thermodynamik ein. In der ersten Doppelstunde wird zunächst anhand eines Experiments zum subjektiven Temperaturempfinden das Thermometer als Instrument zur Temperaturmessung eingeführt. Die Schülerinnen und Schüler lernen verschiedene Thermometer und Temperaturskalen kennen und üben den Umgang mit dem Thermometer im Experiment. Die Auswertung des Experimentes erfolgt angeleitet in Form eines Temperatur-Zeit-Diagramms. Anknüpfend an das Sanitär-, Heizungs-, Klimahandwerk wenden die Schülerinnen und Schüler ihr in der ersten Doppelstunde erworbenes Wissen an, indem sie Thermometer und Temperaturmessungen an der heimischen Heizungsanlage entdecken und beschreiben. In der zweiten Doppelstunde lernen die Schülerinnen und Schüler die drei Aggregatzustände anhand eines Videos kennen. Sie beschreiben diese mit Hilfe des Teilchenmodells und wiederholen dabei den Modellbegriff. In der letzten Doppelstunde wird anhand verschiedener Freihand-Experimente das Verhalten verschiedener Körper bei Wärmezufuhr zunächst experimentell untersucht und anhand dessen wesentliche Kenntnisse zur Volumenänderung von festen Körpern, Flüssigkeiten und Gasen bei Temperaturänderungen erworben und formuliert. Die im Experiment erworbenen Kenntnisse werden anschließend auf verschiedene Beispiele aus dem Heizungsbereich angewendet. Die in der Unterrichtseinheit enthaltenen Themenbereiche Wärme, Temperatur, Temperaturmessungen und Aggregatzustände begegnen den Schülerinnen und Schülern in ihrem Alltag. Physikalische Inhalte werden in einen für die Lernenden sinnvollen Kontext, in diesem Fall schwerpunktmäßig aus dem Sanitär-, Heizungs- und Klimabereich, eingebettet. Dadurch kann die Unterrichtseinheit das Interesse der Schülerinnen und Schüler wecken, da sie ihnen ermöglicht, physikalische Phänomene in ihrem täglichen Leben zu erkennen und besser zu verstehen. Vorkenntnisse zum Modellbegriff sind für die in der zweiten Doppelstunde vorgesehene Erarbeitung des Teilchenmodells von Vorteil. Wissenslücken in diesem Bereich können jedoch im Rahmen der Unterrichtseinheit optional wiederholt beziehungsweise nachgearbeitet werden. Dadurch können auch leistungsschwächere Lernende unterstützt werden. Leistungsstarke Schülerinnen und Schüler erhalten an verschiedenen Stellen hingegen die Möglichkeit, über zusätzliche Aufgaben und Denkanstöße Inhalte zu erarbeiten, die eine Transferleistung erfordern. Im Bereich der Temperaturmessung in der ersten Doppelstunde ist es außerdem denkbar, besonders interessierte oder leistungsstarke Schülerinnen und Schüler als Referat oder Zusatzleistung das Thema “Kalibrierung eines Flüssigkeitsthermometers“ selbstständig vorbereiten zu lassen. In der Unterrichtseinheit werden verschiedene Methoden der Wissensvermittlung wie beispielsweise Einzel- und Gruppenarbeit und die Arbeit im Plenum angewandt, um eine Aktivierung aller Lerntypen zu erreichen. Das experimentelle Arbeiten als besondere naturwissenschaftliche Methode wird in dieser Einheit verstärkt angewandt und geübt. Im Bereich der Kommunikation üben die Schülerinnen und Schüler das Erschließen und Aufbereiten von Informationen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden zwischen Wärmeempfinden und Temperatur kennen das Thermometer als Instrument zur Temperaturmessung beschreiben die Aggregatzustände und Phasenumwandlungen mit Hilfe des Teilchenmodells beschreiben die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf Festkörper, Flüssigkeiten und Gase Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entnehmen Informationen aus einem Video zu Aggregatzuständen und Phasenübergängen nutzen vorgegebene Internetquellen für die Recherche weiterführender Informationen können digitale Werkzeuge bedarfsgerecht einsetzen können Informationen aus einem Text aufgabengeleitet entnehmen und wiedergeben Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verbessern ihre Fähigkeiten ihre Erkenntnisse adressatengerecht zu präsentieren verbessern durch verschiedene Formen der Gruppenarbeit ihre Teamkompetenzen

In dieser Unterrichtseinheit für den Biologie- und Ethikunterricht der Sekundarstufe II zum Thema "Bionik und Autos" erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler selbstständig die Grundlagen der Bionik und lernen verschiedene bionische Anwendungen aus dem Alltag kennen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf praxisnahen Beispielen aus dem Automobilbau, bei denen natürliche Vorbilder für technische Innovationen genutzt werden. In den letzten Jahren ist das Interesse an bionischen Entwicklungen – insbesondere im Hinblick auf das Thema Nachhaltigkeit – enorm gestiegen. Mithilfe der Bionik ist es möglich, nicht nur nachhaltige und umweltschonende Technologien und Produkte zu entwickeln, sondern dadurch auch Ressourcen einzusparen und so einen Beitrag zur Nachhaltigkeit zu leisten. Die vorliegende Unterrichtseinheit lässt sich in den Rahmenlehrplan der Sekundarstufe II für das Fach Biologie einordnen und orientiert sich an einem Thema, das sich vor allem in den letzten Jahren als eigenständige wissenschaftliche Disziplin etabliert hat. Die Bionik besitzt mittlerweile breitgefächerte Anwendungsmöglichkeiten, wobei die nachhaltigen Innovationen in vielen technischen Bereichen und auch im täglichen Alltag zum Einsatz kommen. Im Fokus dieser Unterrichtseinheit steht neben der Vermittlung der Grundlagen der Bionik vor allem die Anwendung bionischer Erfindungen im Alltag. Im späteren Verlauf der Einheit wird dann ein besonderes Augenmerk auf die Anwendungen aus dem Bereich des Automobilbaus gelegt. Abschließend haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ein eigenes Beispiel der Bionik zu erforschen und einen Vortrag oder wahlweise ein Poster zu entwickeln. Zusätzlich kann das Thema um ethische Aspekte erweitert werden, indem die Schülerinnen und Schüler ein Zitat aus dem zugrunde liegenden Text interpretieren und die Grenzen der Forschung und die Chancen (der Bionik) diskutieren. Optional kann eine Diskussion über Nachhaltigkeitsaspekte im Bereich des Kfz-Handwerks geführt werden, das sich aufgrund seiner Innovationsbereitschaft und seines Willens zu mehr Nachhaltigkeit als Lehrbeispiel eignet. Das Forschungsgebiet Bionik gewann vor allem in den letzten Jahren an Relevanz, da bei der Suche nach Lösungen für Fragstellungen zum Thema Nachhaltigkeit die Hilfe aus der Natur sehr willkommen ist. Das Thema Bionik eignet sich außerdem gut, um das Interesse der Schülerinnen und Schüler an Naturwissenschaften und Technik zu wecken, da es viele Berührungspunkte mit dem Alltag bietet. Die Unterrichtseinheit ist ideal für den Biologieunterricht der Sekundarstufe II geeignet. Thematisch eignet sie sich als vertiefende Ergänzung im Anschluss an den Themenblock „Evolution und Zukunftsfragen“, der in jedem Lehrplan zu finden ist. Da die Einheit biologische mit ethischen Themen vereint, kann sie aber auch fächerübergreifend für die Fächer Ethik, Gemeinschaftskunde oder Politik genutzt werden. Ein gewisses Grundwissen in Bezug auf den Umgang mit biologischen Fragestellungen, der in der Sekundarstufe I geschult wird, wird für die Bearbeitung der Aufgaben vorausgesetzt. Außerdem sollte die grundlegende Fähigkeit vorliegen, themenbezogen in verschiedenen Quellen zu recherchieren. Weitere Kenntnisse sind nicht notwendig. Die Einheit bietet ein breites Spektrum an Lernmethoden und Sozialformen, sodass der Unterricht interessant und abwechslungsreich gestaltet werden kann. Für die Erarbeitung der verschiedenen Aufgabenstellungen stehen Arbeitsblätter mit Info-Texten zur Verfügung. In einigen Aufgabenstellungen wird zusätzlich die eigene Recherchefähigkeit entwickelt und auch das kritische Hinterfragen geschult. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erlangen Wissen über verschiedene Herangehensweisen in der Bionik. lernen verschiedene bionische Anwendungsbeispiele kennen. benennen die Ziele der Bionik. zeigen Möglichkeiten sowie Grenzen der Bionik auf. können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verfassen und vergleichen verschiedene Informationsquellen. wählen Medienangebote und Informationen selbständig aus. können Medieninhalte analysieren und kritisch bewerten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verbessern ihre Kommunikationsfähigkeit, indem sie über ethische Fragen diskutieren und argumentieren. Verwendete Literatur Hill, B: Bionik: Lernen von der Natur; Duden Schulbuch-Verlag; 1. Auflage; Berlin; 2006. Zeuch, M; Was ist Was - Bionik; Tessloff-Verlag, Nürnberg; 2010.

In dieser Unterrichtseinheit für die Sekundarstufe I für den Physikunterricht setzen sich Lernende mit den Besonderheiten des Hybridantriebs auseinander. Von unterschiedlichen Antriebsarten und deren Funktionsweise über verschiedene Arten der Energieumwandlung und Energieerhaltung lernen die Schülerinnen und Schüler physikalische Konzepte mit Sachbezug zum Kfz-Gewerbe kennen. Was bedeutet es, Vorteile aus zwei Motorenarten zu kombinieren, um Vorteile für technische Entwicklungen zu erzielen? Wie kann man verschiedene physikalische Prozesse gleichzeitig nutzen, um die Effizienz zu steigern? Mit diesen und verwandten Fragen beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler anhand von drei Arbeitsblättern in dieser Unterrichtseinheit. Es geht darum, sich mit dem Hybridantrieb auseinanderzusetzen und herauszufinden, warum er das Beste aus zwei Welten vereint. Ziel der Unterrichtseinheit ist es, diese Antriebsart kennenzulernen und mit anderen Antriebsarten zu vergleichen. Es ist sinnvoll, die Unterrichtseinheiten zum Verbrennungsmotor und zum Elektromotor vorzuschalten. In der ersten Stunde nähern sich die Schülerinnen und Schüler der Frage, welche beiden Antriebsarten im Hybridauto vereint sind. Sie erarbeiten, welche Technik welche Funktion erfüllt und lernen dabei, zwischen Energiespeicher und Energiewandler zu unterscheiden. Anschließend bestimmen sie anhand vorgegebener Kriterien Merkmale von Verbrenner-, Elektro-, und Hybridautos. Die Lernenden recherchieren selbstständig ein Hybridmodell, überprüfen die erarbeiteten Merkmale des Hybridfahrzeugs und nehmen eine Einordnung und Unterteilung vor. Darauf aufbauend lernen sie den Aufbau und die Funktionsweise eines Hybridantriebs kennen. Die Lernenden setzen sich mit den Antriebskomponenten auseinander, indem sie einen Lückentext ausfüllen. Anhand von zwei Abbildungen erarbeiten sie die Unterschiede zwischen Elektro- und Hybridantrieb. Mit diesem Wissen erarbeiten die Lernenden anhand einer Animation zum Energiefluss eines Hybridautos die Vorgänge in den verschiedenen Betriebsphasen. Sie erarbeiten, welcher Motor in welcher Betriebsphase zum Einsatz kommt und warum und wie die Energieumwandlung funktioniert. Optional wird eine Zusatzaufgabe angeboten. Die Lernenden werden aufgefordert, die Infrastruktur für Elektro- und Hybridfahrzeuge aktiv wahrzunehmen. Dazu recherchieren sie in ihrem schulischen Umfeld Tankstellen, Ladesäulen und Werkstätten, die auf Elektro- und Hybridfahrzeuge spezialisiert sind und lernen verschiedene Recherchemöglichkeiten kennen. Die Lernenden vertiefen zudem ihr erworbenes Wissen über Energieumwandlung und Energieerhaltung. Dazu lesen sie einen kurzen Informationstext über die physikalischen Grundlagen, die verschiedenen Energieformen und die Energieumwandlung in einem Hybridauto. Das erworbene Wissen fassen sie zusammen, indem sie Beispiele zur Energieumwandlung sammeln. Die Schülerinnen und Schüler lernen die Energierückgewinnung durch Rekuperation kennen und erarbeiten die Funktionsweise anhand eines Videos, das den Vorgang zielgruppengerecht veranschaulicht. Es folgt ein Quiz zum Hybridantrieb, das die wichtigsten Inhalte spielerisch abfragt. Das Quiz kann in Kahoot erstellt werden, um den Spaßfaktor, die Motivation und die Interaktivität zu erhöhen. Die Einheit endet mit einem Rollenspiel, in dem die Lernenden ein Beratungsgespräch simulieren. Indem die Lernenden einem fiktiven Kunden/einer fiktiven Kundin die Funktionsweise des Hybridfahrzeugs, den Unterschied zwischen den Antriebsarten und den Vergleich zum Elektroauto erklären und die Vor- und Nachteile des Hybrids erläutern, übertragen sie das erworbene Wissen auf eine konkrete Situation. Die Aufgabe verdeutlicht das vielfältige Wissen, das für ein solches Beratungsgespräch im Kfz-Gewerbe erforderlich ist. Die Reflexion des Gelernten, der Unsicherheiten und Herausforderungen während des Rollenspiels kann als Ausgangspunkt für die Wiederholung und Vertiefung der Inhalte mit der Lerngruppe dienen. Verschiedene Autos mit unterschiedlichen Antriebsarten sehen die Schülerinnen und Schüler jeden Tag, beispielsweise auf dem Weg zur Schule. Dabei nehmen sie von außen oft keine offensichtlichen Unterschiede wahr. Die Unterrichtseinheit zum Hybridantrieb ist darauf ausgelegt, dieses alltägliche Phänomen zu durchleuchten und den Lernenden ein tiefergehendes Verständnis für die Antriebsart (Hybrid) zu vermitteln. Vor dieser Unterrichtseinheit sollten die Grundlagen des Verbrennungsmotors und des Elektromotors sowie deren Funktionsweise und Aufbau behandelt worden sein. Sie richtet sich an Lernende, die ein grundlegendes Verständnis dieser Antriebsarten mitbringen. Von Vorteil ist ebenfalls Grundlagenwissen über Energiearten, Energieumwandlung und Energiespeicherung. Diese Vorkenntnisse bilden die Basis für das Verständnis der Vorteile eines Hybridantriebs, der als Synthese der besten Eigenschaften beider Welten gilt. Um die komplexen Vorgänge des Hybridantriebs verständlich zu machen, wurden die Inhalte didaktisch reduziert aufbereitet. Beispielsweise wurden lediglich die wesentlichen Energiewandlungsprozesse eingeführt. Hierbei spielen vor allem die Begriffe "mechanische", "elektrische" und "chemische" Energie eine zentrale Rolle. Unterkategorien wie "kinetische Energie" und "potenzielle Energie" werden zwar erwähnt, aber nur oberflächlich behandelt, insbesondere die Lageenergie (potenzielle Energie) wird nicht detailliert vertieft. Komplexe Vorgänge werden stets durch eine Abbildung, eine Animation oder ein Video veranschaulicht, um das Thema auf verschiedenen Wahrnehmungsebenen zugänglich zu machen und das Verständnis zu unterstützen. Differenzierte Aufgabenstellungen mit variierenden Schwierigkeitsgraden ermöglichen es allen Schülerinnen und Schülern, die Inhalte auf ihrem individuellen Niveau zu erschließen. Hilfestellungen wie Tipp-Boxen und veranschaulichende Grafiken unterstützen dabei das Lernen und Verstehen, während Wort-Kästen das Leseverständnis fördern und bei der Erschließung unbekannter Begriffe helfen. Die Unterrichtseinheit bedient sich einer Vielfalt an Medienformaten wie Videos, interaktiven Karten und Texten mit Vorlesefunktion, um unterschiedliche Lerntypen anzusprechen. Diese multimediale Herangehensweise ermöglicht es den Lernenden, die Informationen auf vielfältige Weise aufzunehmen und zu verarbeiten. Sie fördert individuelles Lernen und eine vertiefte Auseinandersetzung mit den Lehrinhalten. Ein Schwerpunkt der Unterrichtseinheit ist das forschend-entdeckende Lernen. Neben der Vermittlung theoretischer Grundlagen bieten Erkundungsaufgaben direkte Anknüpfungspunkte an die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler. Die Erforschung der Infrastruktur für Hybridfahrzeuge in ihrer eigenen Region schafft einen konkreten Realitätsbezug. Durch den konkreten Bezug zum Kfz-Gewerbe wird ein Bewusstsein für die eigene Umwelt geschaffen. Die praxisnahen Aufgaben stärken die Selbstständigkeit und das kritische Denken der Lernenden. Die Unterrichtseinheit bietet zahlreiche gesellschaftswissenschaftliche Bezüge. Die Analyse des Schadstoffausstoßes verschiedener Fahrzeugtypen ermöglicht Diskussionen über aktuelle Gesetzgebungen, den Ausbau der Infrastruktur und Bemühungen zur Schadstoffreduktion im Kfz-Gewerbe. Eine vertiefende Einheit zur Nachhaltigkeit im Verkehrssektor kann fachübergreifende Zusammenhänge verdeutlichen. Durch Gruppen- und Paararbeit wird die Zusammenarbeit unter den Schülerinnen und Schülern gefördert. Sie können ihr Wissen austauschen, sich gegenseitig unterstützen und gemeinsam Aufgaben erarbeiten. Diese kooperativen Lernformen stärken soziale Kompetenzen und fördern die Teamarbeit der Lerngruppe. Ein abschließendes Rollenspiel stellt einen praktischen Anwendungsbezug her, indem die Lernenden als Beraterinnen und Berater in einem fiktiven Beratungsgespräch die Funktionsweise und Vorteile eines Hybridfahrzeugs erläutern. Die Reflexion über ihre Erfahrungen während des Rollenspiels dient als Ausgangspunkt für eine vertiefte Wiederholung und Festigung der erlernten Inhalte. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen Aufbau und Funktionsweise eines Hybridantriebs kennen. unterscheiden zwischen Energiespeichern und Energiewandlern. verstehen, warum Hybridmotoren effizient sind. lernen die verschiedenen Arten der Energieumwandlung mit Sachbezug zum Hybridauto kennen. beziehen die verschiedenen Energiearten (elektrische, chemische und thermische Energie) auf den Energiefluss und die Energieumwandlung im Hybridfahrzeug. lernen die Rekuperation im Zusammenhang mit dem Elektroantrieb kennen. vergleichen die verschiedenen Antriebsarten (Verbrennungsmotor, Elektroantrieb, Hybridantrieb) hinsichtlich der physikalischen Vorgänge. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler gewinnen Informationen aus verschiedenen Medien wie Text, Video, Webseiten und interaktiven Grafiken. recherchieren selbstständig im Internet nach genannten Kriterien und Informationen und lernen, die recherchierten Informationen zu selektieren. lernen, recherchierte Informationen zu präsentieren. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler hören zu und erkennen relevante Informationen zu einer bestimmten Fragestellung. arbeiten kooperativ in Zweiergruppen und in Kleingruppen. führen eine Pro-und-Contra-Diskussion und lernen, eigene Standpunkte zu vertreten sowie fremde Standpunkte zu akzeptieren. übertragen die gesammelten Informationen in ein Rollenspiel und lernen, Informationen zielgruppengerecht zu vermitteln. setzen sich im Zusammenhang mit dem Thema aktiv mit ihrer Umgebung auseinander.

In dieser Unterrichtseinheit für den Mathematikunterricht der Sekundarstufe I zum Thema "Trigonometrie" lernen die Schülerinnen und Schüler die Begriffe und Eigenschaften von Sinus, Kosinus und Tangens für Berechnungen am Dreieck kennen. Sie berechnen Winkel und Seiten von Dreiecken. Ziel ist es, den Unterricht im Sinne des selbstgesteuerten Lernens mit differenzierten Aufgaben umzusetzen. In dieser Unterrichtseinheit für den Mathematikunterricht der Sekundarstufe I erarbeiten die Schülerinnen und Schüler anhand von drei differenzierten Arbeitsblättern die grundlegenden Eigenschaften von Dreiecken und lernen Winkel zu berechnen. Um die Relevanz der Theorie in praktischen Anwendungen zu verdeutlichen, wird ein anschaulicher Bezug zum Dachdecker-Handwerk hergestellt. Die Lernenden erwerben dabei Grundkenntnisse zur Berechnung von rechtwinkligen und nicht rechtwinkligen Dreiecken und vertiefen ihr Verständnis der Trigonometrie im Alltagskontext. Im ersten Schritt ( Arbeitsblatt 1 ) setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit den verschiedenen Arten von Dreiecken auseinander. Sie erkennen, dass Dreiecke in vielen alltäglichen Strukturen verborgen sind und erlernen die Unterscheidung nach Winkelarten. Anhand vorgegebener Winkelangaben klassifizieren sie spitzwinklige, rechtwinklige und stumpfwinklige Dreiecke. Darüber hinaus beschäftigen sie sich mit allgemeinen, gleichschenkligen und gleichseitigen Dreiecken und lernen die Aufteilung nach Seiten kennen. Mithilfe der Dreiecksungleichung prüfen sie, ob bestimmte Dreiecke gezeichnet werden können. Schließlich wird ein Bezug zu verschiedenen Dachformen hergestellt. Die Schülerinnen und Schüler erkennen, dass viele Hausdächer in ihrer Grundform als Dreiecke dargestellt werden können. In diesem Kontext lernen sie verschiedene Dachformen und deren Bezeichnungen kennen. Sie wenden ihr Wissen an, indem sie in ihrer Umgebung nach unterschiedlichen Dachformen suchen und diese fotografisch dokumentieren. Mithilfe von Arbeitsblatt 2 vertiefen die Schülerinnen und Schüler ihre Fähigkeiten zur Winkelberechnung und insbesondere Berechnung von rechtwinkligen Dreiecken. Sie üben, die passenden trigonometrischen Funktionen (Sinus, Cosinus, Tangens) zu erkennen und korrekt anzuwenden, um aus vorgegebenen Seitenlängen die fehlenden Winkel zu berechnen. Darüber hinaus lernen sie, fehlende Seitenlängen in Dreiecken zu ermitteln, indem sie ihr Wissen über die Beziehungen zwischen Winkeln und Seiten nutzen. Zum Abschluss wird das erworbene Wissen durch eine praxisnahe Textaufgabe vertieft, die das Dachdecker-Handwerk als Anwendungsbeispiel aufgreift. Dadurch wird der mathematische Lerninhalt in einen alltagsrelevanten Kontext eingebettet, was den praktischen Nutzen der Trigonometrie verdeutlicht. Arbeitsblatt 3 führt die Schülerinnen und Schüler in die Berechnung von nicht-rechtwinkligen Dreiecken ein. Sie lernen den Kosinussatz und den Sinussatz kennen. Im Rahmen der Aufgaben wird der Bezug zur Praxis durch die Analyse von Dachformen hergestellt. Die Lernenden berechnen fehlende Seiten und Neigungswinkel, um die Anwendung der trigonometrischen Grundlagen anhand eines Beispiels zu verdeutlichen. Zum Abschluss recherchieren die Schülerinnen und Schüler, wie die Dachneigung die Wahl der Dacheindeckung beeinflusst und warum die Berechnung von Winkeln in handwerklichen Berufen, insbesondere im Dachdeckerhandwerk, eine wichtige Rolle spielt. Abschließend wenden sie ihr Wissen praktisch an, indem sie sich ein Dach in ihrer Umgebung aussuchen und überlegen, welche Dacheindeckung und Materialien aufgrund der Dachneigung geeignet wären. Diese Unterrichtseinheit fördert das Verständnis der Schülerinnen und Schüler für die Anwendung von Geometrie und Trigonometrie in realen Kontexten, wie dem Planen eines Daches, und überführt das abstrakte Wissen in praxisnahe Zusammenhänge. Diese Unterrichtseinheit vermittelt den Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I grundlegende und weiterführende Kenntnisse zur Trigonometrie, die sowohl zur Einführung neuer Inhalte als auch zur Wiederholung genutzt werden können. Dabei werden die Lernenden anhand von drei differenzierten Arbeitsblättern systematisch an die geometrische Form des Dreiecks herangeführt und lernen, Dreiecksarten zu bestimmen und Winkel zu berechnen. Je nach Jahrgangsstufe wird neues Wissen erarbeitet oder vorhandenes Wissen vertieft und wiederholt. Das Thema "Trigonometrie" ist in verschiedenen Jahrgangsstufen der Sekundarstufe I (je nach Schulform) lehrplanrelevant. Die in der 7. Klasse erarbeiteten Grundlagen bilden eine wichtige Basis für weiterführende Inhalte, die in der 10. Klasse behandelt werden. Die Arbeitsblätter dieser Einheit sind flexibel einsetzbar: In Klasse 10 dient Arbeitsblatt 1 zur Wiederholung, während die Arbeitsblätter 2 und 3 der Erarbeitung eines neuen Themas gewidmet sind. Vorkenntnisse sind daher für die Bearbeitung von Arbeitsblatt 1 erforderlich. In der Jahrgangsstufe 7 kann Arbeitsblatt 1 für die Einführung in ein neues Thema genutzt werden, währen Arbeitsblatt 2 und 3 sich eher für leistungsstarke Schülerinnen und Schüler eignen. Die Aufgabenblätter sind neben dem Einsatz im regulären Unterricht auch für die Wochenplanarbeit geeignet, da sie durch Hilfestellungen und Info-Kästen ein eigenständiges Arbeiten ermöglichen, welches als Prinzip der Unterrichtseinheit zugrunde liegt. Hilfestellungen dienen als Grundlage für differenzierte Aufgaben, die verschiedene Leistungsniveaus abdecken. Vertiefende Übungen mit Praxisbezug bieten zusätzliche Differenzierungsmöglichkeiten. Der Bezug zum Dachdecker-Handwerk veranschaulicht die praktische Anwendung der Trigonometrie in realen Kontexten, sodass das erworbene Wissen nicht abstrakt bleibt, sondern mit alltäglichen Situationen verknüpft wird. Die Aufgaben sind nach Schwierigkeitsgrad gestaffelt, um unterschiedliche Lernniveaus zu berücksichtigen. Aufgaben mit einem geringeren Schwierigkeitsgrad eignen sich besonders für den Förderunterricht oder zur Wiederholung, während anspruchsvollere Aufgaben leistungsstarke Schülerinnen und Schüler herausfordern und fördern. Dadurch können die Arbeitsblätter in verschiedenen Lernsettings eingesetzt werden. Ziel dieser Unterrichtseinheit ist es, das trigonometrische Verständnis der Schülerinnen und Schüler zu vertiefen und ihre Fähigkeit zu stärken, dieses Wissen auf praktische Fragestellungen anzuwenden. Durch den Einsatz vielfältiger Lernmethoden – von Erklärungen und Beispielen über Info-Kästen bis hin zu praxisnahen Aufgaben – wird ein abwechslungsreicher und motivierender Lernprozess unterstützt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen verschiedene Arten von Dreiecken kennen. berechnen Streckenlängen und Winkelgrößen, auch unter Nutzung von trigonometrischen Beziehungen. operieren gedanklich mit Strecken, Flächen und Körpern. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler suchen, verarbeiten und bewahren Inhalte und Materialien auf. kommunizieren und kooperieren auf verschiedenen Ebenen miteinander. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können sachlich kommunizieren. können gemeinsam Aufgaben bearbeiten und ausführen. können sich an Absprachen und Vereinbarungen halten.

Diese Unterrichtseinheit behandelt das Thema "Changes in the world of work" im Englisch Unterricht der Sekundarstufe II. Durch gezielte Wortschatz- und Recherchearbeit geht sie auf verschiedene aktuelle Wandlungsprozesse der Arbeitswelt ein, die durch Klimawandel und Ressourcenknappheit notwendig werden. Zusätzlich schaut sie darauf, wie sich die Arbeitswelt und das Berufsleben in Zeiten von Digitalisierung, demografischem Wandel und neuen Technologien künftig gestalten könnte. Erläutert werden diese Entwicklungen am Sektor Handwerk. "Changes in the world of work" stellt ein Lehrplanthema des Englisch Unterrichts in der Oberstufe auf Sprachniveau B1/B2 dar. Idealerweise bietet sich diese Unterrichtseinheit im Rahmen von drei bis vier Unterrichtsstunden an Gymnasien oder Gesamtschulen an. Das Material fokussiert innerhalb dieses Themenbereichs einerseits aktuelle Tendenzen der Arbeitswelt in Richtung des vermehrten Klima- und Umweltschutzes , denn "global challenges" ("globale Herausforderungen") wie der Klimawandel und die Ressourcenknappheit bedingen auch im Berufsleben neue Wege für mehr Nachhaltigkeit und den Schutz unserer Erde. Durch voranschreitende Digitalisierung , Automationen und Technologiesierungen schaut es andererseits auf künftige Entwicklungen des Berufslebens und auf neue Ansprüche an die Arbeitswelt. Eingebettet wird dieser Themenkomplex in Übungen zur Wortschatz-, Recherche- und Mediationsarbeit. Ausgehend von der Fragestellung, wie der Schutz unseres Planeten im Arbeitsleben aussehen kann oder bereits aussieht, schauen sich die Schülerinnen und Schüler im nächsten Schritt Strategien zum Umwelt- und Klimaschutz in drei handwerklichen Beispielberufen an. Der Handwerkssektor bietet sich als Erläuterungsbasis ideal an, da insbesondere dessen Berufe nachhaltig und innovativ arbeiten. Dabei lernen Schülerinnen und Schüler auch grob Bildungswege für die Ergreifung eines Handwerksberufs kennen – von der Ausbildung bis zur Fortbildung und hochschulischen Professionalisierung. Im letzten Schritt blicken sie auf mögliche Entwicklungstendenzen für und neue Ansprüche an die künftige Arbeitswelt: Nach welchen Arbeitsmodellen wird man in Zukunft arbeiten? Welche neuen Kompetenzen müssen Arbeitende erwerben in Bezug auf Digitalisierungs- und Technologieentwicklungen? Wie verändern sich Arbeitsplätze durch Robotik und Automationen? Durch illustrierende Beispiele und handlungsorientierte Aufgaben in handwerklichen Berufsfeldern und Themen werden die komplexen Fragestellungen auf den Alltag projiziert und laden zur weiteren Vertiefung ein. Des Weiteren tragen unterschiedliche Aufgabenniveaus, Sozialformen und Rechercheaufträge zu einer fundierten Auseinandersetzung mit " changes in the world of work " bei. Die einzelnen Unterrichtsstunden bauen thematisch aufeinander auf, können aber auch losgelöst voneinander, zum Beispiel im Vertretungsunterricht , umgesetzt werden. Der Klimawandel bestimmt die Lebens- und Arbeitswelt aller akut. Auch Schülerinnen und Schüler begegnen dem Thema täglich. Der Lebensweltbezug ist deutlich sichtbar und findet sich auch in den Lehrplänen des Englisch Unterrichts für die Oberstufe wieder. Daher widmet sich dieses Unterrichtsmaterial den Herausforderungen und Konsequenzen des Klimawandels für die Arbeitswelt und wirft einen Blick auf weitere große Herausforderungen wie Digitalisierung, Technologisierung und Automation, die die Berufswelt nachhaltig verändern. Durch gezielte Wortschatzarbeit wird Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) in den englischen Fremdsprachenunterricht geholt, exemplarisch am Berufssektor Handwerk verdeutlicht und in den Alltag geholt. Nachhaltigkeit und der Schutz von Ressourcen, Umwelt und Klima spielen insbesondere in den Handwerksberufen eine tragende Rolle – haben sie auch schon immer, denn Handwerkerinnen und Handwerker reparieren, halten instand und handeln innovativ. Gerade bei den Bemühungen zur Klimawende sind sie unabdingbar, denn sie setzen sie praktisch um. Diesen handwerklichen praktischen Umsetzungen begegnen wir tagtäglich im eigenen Umfeld – durch Erläuterungen und Veranschaulichungen des großen Themenkomplexes "changes in the world of work" am Handwerk kann dieser im Alltag leichter greifbar werden. Aus diesem Grund eignet sich dieses Berufsfeld gut dafür, Wandlungen in der Arbeitswelt sichtbar und verständlich zu machen. Der Fokus dieser Unterrichtseinheit liegt auf dem Wortschatzerwerb im Themenbereich "Transformation der Arbeitswelt" durch aktuelle Herausforderungen wie Klimawandel, "saving the planet", Digitalisierung und Technologisierung. In verschiedenen Sozialformen – Einzel-, Paar- und Gruppenarbeit – gelangen Schülerinnen und Schüler individuell wie kooperativ zu Erkenntnissen, welchen Einfluss die gesellschaftlichen und globalen Herausforderungen auf das Arbeitsleben haben. Dafür recherchieren sie halb offen und aufgabengeleitet nach aktuellen Trends und Tendenzen in der Arbeitswelt am Beispiel der handwerklichen Berufe. Dabei werden auch Mediationskompetenzen geschult, indem wichtige Ergebnisse aus deutschsprachigen Quellen ermittelt und ins Englische übersetzt werden müssen. Die Resultate werden mit Medien nach Wahl präsentiert (PowerPoint, Poster oder Ähnliches) und im Plenum diskutiert. Damit die Theorie auch praktisch in der eigenen Lebenswelt erfahrbar wird, finden sich in den Arbeitsblättern handlungsorientierte Aufgabenstellungen wieder, die zu einem Austausch mit Handwerkerinnen und Handwerken zu Wandlungsprozessen im Berufsalltag in der eigenen Umgebung ermuntern. Zusammengefasst ist das Ziel, auf die Notwendigkeit von nachhaltigen Entwicklungs- und Wandlungsprozessen auch im Arbeitsleben aufmerksam zu machen, dafür notwendiges Vokabular kennenzulernen und anzuwenden und die Erkenntnisse auf die eigene Lebenswirklichkeit zu übertragen. Zusätzlich wird auch Wortschatz für den Bildungsweg in einen Handwerksberuf zur Verfügung gestellt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen Wortschatz zum Themenbereich "world of work" in Bezug auf Nachhaltigkeit, Klima- und Umweltschutz sowie zukünftige Entwicklungen kennen und wenden diesen an. trainieren sich mit Mediationsaufgaben in Rechercheaufträgen im Übersetzen deutschsprachiger Ergebnisse ins Englische. führen deutschsprachige Interviews mit Handwerkerinnen und Handwerkern in ihrer Umgebung durch und präsentieren die Antworten auf Englisch. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen halb-offene, aufgabenorientierten Recherchen im Internet durch. präsentieren Recherche- und Interviewergebnisse mit einem Medium ihrer Wahl. führen eine While-Task zu einem audiovisuellen Input durch einen Kurzfilm durch, indem sie neuen Wortschatz in einen Lückentext einsetzen und diesen aktiv anwenden. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten kooperativ in Paar- und Gruppenarbeit zusammen. präsentieren Ergebnisse adressatengerecht. tauschen sich im Plenum aus und diskutieren.

In dieser Unterrichtseinheit für den Physikunterricht der Sekundarstufe I lernen die Schülerinnen und Schüler die Gefahren von Lärm und seine Auswirkungen auf das menschliche Gehör kennen. Dazu wird Lärm physikalisch beschrieben, verschiedene Schallbeispiele analysiert und hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf das menschliche Gehör bewertet. In dieser Unterrichtseinheit setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Thema "Lärm und Hörschäden" auseinander. Ausgehend von der Grundfrage "Was ist Lärm?" erforschen sie verschiedene Lärmarten und -quellen, setzen sich mit dem Begriff auseinander, lernen den Aufbau des menschlichen Ohres kennen und erarbeiten die gesundheitlichen Folgen von Lärm bis hin zur Beurteilung verschiedener Lärmquellen und der Auswertung eines Audiogramms. Das Thema ist in den Lehrplan der Sekundarstufe I für das Fach Physik, insbesondere im Bereich Akustik, integriert und bietet eine fakultative Ergänzung zum regulären Curriculum. Die Inhalte sind nicht nur für den Physikunterricht relevant, sondern bieten auch vielfältige Anknüpfungspunkte für einen fächerübergreifenden Ansatz. Sie lassen sich in den Biologieunterricht integrieren, insbesondere im Kontext des Themenfeldes "Sinne und Wahrnehmung", beispielsweise durch die Erarbeitung des Aufbaus und der Funktionsweise des menschlichen Ohres. Darüber hinaus bietet die Einheit Anknüpfungspunkte an das Fach Geografie, indem die Schülerinnen und Schüler die Auswirkungen von Schallereignissen in ihrer unmittelbaren Umgebung untersuchen. Diese Einheit ist ebenso für den Musikunterricht geeignet. Hier können akustische Experimente durchgeführt und Grundlagen zum Thema Schall praktisch vertieft werden. Insbesondere der "schöne" Lärm als ebenso gefährlicher Lärm kann in diesem Rahmen thematisiert werden. Die Unterrichtsmaterialien eignen sich sowohl für den Einsatz im regulären Unterricht als auch für Vertretungsstunden und können mit weiterführenden Materialien zu den Themenbereichen "Schall und Akustik" und "Lärmverschmutzung" sowie mit Material zum menschlichen Gehör kombiniert werden. Das Material ist vielseitig einsetzbar, da es die Schülerinnen und Schüler dazu anregt, sich mit verschiedenen wahrnehmbaren Alltagsphänomenen auseinanderzusetzen und so die eigene Umwelt und das eigene Verhalten zu reflektieren. Die Einheit beginnt, indem der Begriff "Lärm" konkretisiert und definiert wird. Anhand verschiedener Alltagsbeispiele werden die Schülerinnen und Schüler für Lärm in ihrer Umgebung sensibilisiert. Um die verschiedenen Lärmbeispiele einordnen und bewerten zu können, lernen sie die physikalische Definition der Lautstärke und ihre Einheit kennen. Die Schülerinnen und Schüler lernen anhand von Bild- und Videomaterial den Aufbau und die Vorgänge im menschlichen Ohr kennen sowie mögliche gesundheitliche Schäden, die durch Lärm verursacht werden können. Um Gehörschädigungen erfahrbar zu machen, werden verschiedene Audiodateien vorgespielt. Durch die Auswertung von Audiogrammen wird außerdem der Bezug zum Hörakustiker-Handwerk hergestellt, das unter anderem hörgeschädigte Menschen mit modernen Hörsystemen versorgt und ihnen somit ein besseres Hören ermöglicht. Zum Abschluss der Einheit reflektieren die Schülerinnen und Schüler über Lärmquellen im schulischen Umfeld und tauschen sich über die in der Einheit erarbeiteten Gefahren und Risiken aus. Die Lernenden erhalten in der Unterrichtseinheit die Möglichkeit, ihre Kenntnisse und Fähigkeiten im Zusammenhang mit dem Themenfeld allein und in Zusammenarbeit mit anderen zu entwickeln, anzuwenden und im Plenum zu diskutieren. Die Unterrichtseinheit thematisiert Inhalte aus dem fakultativen Thema Akustik unter anderem des hessischen Lehrplans der Sekundarstufe I für das Fach Physik im gymnasialen Bildungsgang G9 in der Jahrgangsstufe 8. Dabei werden entsprechend des Lehrplans gezielt Alltagssituationen der Schülerinnen und Schüler aufgegriffen und thematisiert, um eine Sensibilisierung für das Thema Lärm und Lärmschutz zu erreichen. Das Material lädt zur Differenzierung ein und bietet Möglichkeiten zur Anpassung an die eigene Lerngruppe. Durch Tipp-Boxen und Sprintaufgaben werden unterschiedliche Niveaus der Schülerinnen und Schüler angesprochen. Die gemeinsame Erarbeitung in Gruppen wird durch den kooperativen Ansatz gefördert und ermöglicht die Verteilung unterschiedlicher Aufgaben und die gemeinsame Erschließung fachlicher Inhalte. Der Unterrichtseinheit liegt ein induktiver Ansatz zugrunde, der darauf abzielt, mit Alltagsphänomenen und Wahrnehmbarem aus dem unmittelbaren Lebensumfeld der Schülerinnen und Schüler zu arbeiten, um daraus Fachwissen abzuleiten. Um das Thema fachlich fundiert einführen zu können, sind Vorkenntnisse zur Schallentstehung und Schallausbreitung notwendig. Grundlagen zu Schallquellen und Schallempfängern können im Rahmen der Unterrichtseinheit noch einmal aufgegriffen und vertieft werden. Des Weiteren bietet die Unterrichtseinheit die Möglichkeit des fächerübergreifenden Arbeitens mit den Fächern Biologie (Aufbau des menschlichen Ohrs) und Musik (Musiklautstärke, Musik als Lärm) sowie Geografie (Lärmquellen in der nahen Umgebung prüfen). In der Unterrichtseinheit werden verschiedene Methoden der Wissensvermittlung wie beispielsweise Einzel- und Gruppenarbeit und sowie die Arbeit im Plenum angewandt, sodass alle Lerntypen aktiviert werden. Zudem werden die Schülerinnen und Schüler animiert/aufgefordert, Arbeitsergebnisse untereinander zu besprechen und zu vergleichen. Das Unterrichtsgespräch dient der Sensibilisierung für die Gefahren einer hohen Lärmbelastung. Die Schülerinnen und Schüler setzen sich dabei aktiv mit der sie umgebenden Geräuschwelt auseinander und erkennen die Gefahren einer hohen Lärmbelastung. Darauf aufbauend kann eine Einheit zum Verhalten und Vermeiden von hoher Lärmbelastung und Gehörschutz angeschlossen werden. Ausgehend von einer konkreten Situation (z.B. Vorbeifahren an einer Baustelle, Konzertbesuch, Musik hören) können Verhaltensmöglichkeiten eröffnet und konkrete Handlungsmöglichkeiten aufgezeigt werden. Hier bietet sich ein interdisziplinärer Ansatz und die Einbeziehung von Fachinhalten aus anderen Fachbereichen an. Um zu verdeutlichen, wie wichtig Lärmschutz ist, wie Menschen vor Hörschäden geschützt werden können, welche Maßnahmen ergriffen werden können und wie Lärm richtig beurteilt werden kann, wird der Bezug zum Aufgabengebiet der Hörakustik hergestellt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben verschiedene Schallereignisse durch die Lautstärke und kennen deren Einheit (Dezibel). können verschiedene Lärmarten unterscheiden und bewerten. erläutern den Einfluss von Lärm auf den menschlichen Körper. kennen Möglichkeiten, sich vor Lärm zu schützen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können Informationen aus einem Text aufgabengeleitet entnehmen und wiedergeben. entnehmen Informationen aus einem Video und verschriftlichen diese. nutzen vorgegebene Internetquellen für die Recherche weiterführender Informationen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kommunizieren adressatengerecht und verknüpfen dabei Alltags- und Fachsprache situationsgerecht. übertragen das Gelernte auf ihre Lebenswelt und reflektieren verschiedene Alltagssituationen, in denen sie mit Lärm konfrontiert sind. arbeiten in Gruppen oder in Paararbeit und lernen Ergebnisse und eigene Ideen zu kommunizieren.