Naturwissenschaften
Unterrichtseinheit "Aufbau und Wirkung von Tensiden"
Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klassen 12-13 vermittelt vertiefendes Wissen zur Stoffklasse der Tenside, deren chemischen Aufbau und der Wirkung von Tensiden anhand des Struktur-Eigenschafts-Konzepts. Experimente zur Oberflächenspannung und Mizellenbildung vertiefen das Verständnis der Abläufe auf molekularer Ebene.
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Unterrichtseinheit "Wasser und seine chemischen Eigenschaften"
Die Unterrichtseinheit für den Chemieunterricht (Klasse 8–9) vermittelt den Schülerinnen und Schülern Kenntnisse zu den chemischen Eigenschaften von Wasser. Die Lernenden untersuchen den Zusammenhang zwischen dem molekularen Aufbau von Wasser und seinen besonderen Eigenschaften und analysieren Phänomene wie Oberflächenspannung, Löslichkeit und Wasserhärte.
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Unterrichtseinheit "Gesteine und ihre Entstehungsarten"
Die Unterrichtseinheit für das Fach Geografie (Klasse 5-6) der Sekundarstufe I führt die Schülerinnen und Schüler in den Gesteinskreislauf ein. Sie erforschen die Entstehung sedimentärer, magmatischer und metamorpher Gesteine sowie deren Eigenschaften.
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Unterrichtseinheit "Mechanik – Technische Systeme zur Kraftübertragung"
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik (Klasse 7-8) der Sekundarstufe I vermittelt den Schülerinnen und Schülern zentrale Kompetenzen im Bereich der Kräfteübertragung mittels schiefer Ebene, Flaschenzug und Zahnrädern.
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Ergänzendes Arbeitsblatt "Dichte berechnen und anwenden"
In diesem ergänzenden Arbeitsblatt für die 8. Klasse im Fach Physik beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit der physikalischen Größe Dichte. Sie lernen, wie Masse und Volumen zusammenhängen, berechnen Dichtewerte und wenden diese an, um die Masse verschiedener Materialien zu bestimmen.
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Kein Handwerk ohne Naturwissenschaft - Keine Naturwissenschaften ohne Handwerk
Welche Stoffe leiten Strom? Wie reagieren Metalle beim Kontakt mit Wasser, Säuren oder Basen? Was ist der Unterschied zwischen Hart- und Weichholz und was bedeutet das für den Bau von Möbeln, Treppen oder sogar Gerüsten aus Holz? Welche grundlegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten sind bei der Konstruktion eines Automobils zu beachten? Wie funktioniert die Kraftübertragung an Zahnrädern und was hat das mit Fahrrädern zu tun? Keine Frage: ohne Wissen aus dem Bereich Naturwissenschaften kommt das Handwerk nicht aus.
Ob Physik, Chemie oder Biologie: Grundlegendes Wissen aus dem Bereich der Naturwissenschaften ist elementar, um die Welt um uns herum mit ihren Gesetzmäßigkeiten zu verstehen. Und wie die aufgeführten Fragestellungen zeigen, hat das Handwerk viel mit Naturwissenschaften zu tun - und das sogar in solchen Handwerksberufen, die diese Vermutung auf den ersten Blick nicht stützen. Beispielhaft dafür stehen das Bäcker- oder auch das Konditorenhandwerk. Dort ist nicht nur grundlegendes Wissen zu den chemischen Reaktionen von Backtriebmitteln wie Hefe oder Backpulver notwendig, sondern auch Kenntnisse um die Eigenschaften von Fetten und Zuckern sowie deren Lösungsfähigkeit in Flüssigkeiten.
Darüber hinaus ist das Handwerk auch Motor und Impulsgeber für die Naturwissenschaften. Was wären empirische Erhebungen und wissenschaftliche Experimente ohne die Messgeräte und Apparaturen aus dem Handwerk? Gleichzeitig können Themen aus dem Handwerk entscheidende Impulse für die naturwissenschaftliche Forschung geben. So entstehen aus dem gegenseitigen Austausch sowohl neue wissenschaftliche Erkenntnisse als auch Innovationen auf dem Gebiet des Handwerks.
Die Materialien rund um das Thema Naturwissenschaften
Diese Rubrik bündelt die Materialien zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen. Jede der Unterrichtseinheiten bietet neben Arbeitsblättern auch einen detaillierten Ablaufplan und Hinweise zum Lehrplanbezug sowie den zu fördernden Fach-, Medien- und Sozialkompetenzen. Fachartikel flankieren die Unterrichtseinheiten. Sie liefern interessante und wertvolle Sachinformationen und können als Vorbereitung für den Unterricht oder als Recherchematerial genutzt werden.
Neue Unterrichtseinheiten und Fachartikel kommen regelmäßig hinzu.
Unterrichtseinheiten und Fachartikel
Grundschule
- Energie mit Erik und Tina entdecken
Die Unterrichtseinheit für den Sachunterricht der Klassen 3–4 führt die Schülerinnen und Schüler an das Thema Energie heran. Sie lernen Erik und Tina kennen und entdecken…
Sekundarstufe I
- Die goldene Regel der Mechanik
Das Arbeitsblatt für das Fach Physik der Klasse 8–10 führt die Schülerinnen und Schüler mithilfe des Beispiels der schiefen Ebene in die quantitative Formulierung der…
- Wasser und seine chemischen Eigenschaften
Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klassen 8–9 vermittelt den Schülerinnen und Schülern Kenntnisse zu den chemischen Eigenschaften von Wasser. Die Lernenden…
- Gesteine und ihre Entstehungsarten
Die Unterrichtseinheit für das Fach Geografie der Klassen 5–6 führt die Schülerinnen und Schüler in den Gesteinskreislauf ein. Sie erforschen die Entstehung sedimentärer,…
- Mechanik – Technische Systeme zur Kraftübertragung
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klassen 7–8 vermittelt den Schülerinnen und Schülern zentrale Kompetenzen im Bereich der Mechanik und Kräfteübertragung…
- Dichte berechnen und verstehen
Das Arbeitsblatt für das Fach Physik der Klasse 8 vermittelt Schülerinnen und Schüler Grundwissen zur physikalischen Größe der Dichte. Sie untersuchen, wie Masse und…
- Atmung, Schadstoffaufnahme und Schutzmaßnahmen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Biologie der Klasse 8 thematisiert den Zusammenhang von Blutkreislauf und Atmung. Die Lernenden untersuchen den Weg der Atemluft und…
- Aufbau und Funktion von Schallwandlern
Die Unterrichtseinheit für Physik der Klassen 9–10 thematisiert den Zusammenhang zwischen Schwingung, Strom und Schall. Die Schülerinnen und Schüler lernen den Aufbau…
- Hebelgesetz – Kraftwandler im Einsatz
Das Arbeitsblatt für das Fach Physik der Klasse 10 bietet eine Einführung in den Themenkomplex der angewandten Mechanik. Der Schwerpunkt liegt auf der Berechnung und…
- Wärmeübertragung am Beispiel Wärmetauscher verstehen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 7 erörtert die Grundlagen der Wärmeübertragung. Die Schülerinnen und Schüler erforschen in Experimenten, wie…
- Aggregatzustände und Aggregatzustandsänderungen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 7 vermittelt Grundlagenwissen rund um die Wärmelehre. Die Schülerinnen und Schüler erörtern die Begriffe Temperatur,…
- Säuren und Basen beim Haarefärben – chemische Prozesse verstehen
Das Arbeitsblatt für das Fach Chemie der Klasse 10 vermittelt den Schülerinnen und Schülern grundlegende Kenntnisse über die Eigenschaften von Säuren und Basen. Sie…
- Hydraulikzylinder – Kraft durch Flüssigkeit
Das Arbeitsblatt für das Fach Physik der Klassen 7-9 vermittelt den Schülerinnen und Schülern die Funktionsweise von Hydraulikzylindern und deren Kraftübertragung durch…
- Energieumwandlung im Hybridmotor
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 10 zeigt auf, wie der Hybridmotor elektrische und mechanische Energie kombiniert. Die Schülerinnen und Schüler…
- Trigonometrie
In der Unterrichtseinheit für das Fach Mathematik der Klassen 7–10 aus dem Themenfeld Trigonometrie erörtern die Schülerinnen und Schüler die Begriffe und Eigenschaften…
- Lärm, Gehör und Schallschutz
Die Unterrichtseinheit für Physik in der Klasse 8 führt die Schülerinnen und Schüler an das Thema Lärm und seine gesundheitlichen Folgen heran. Sie erarbeiten die…
- Wärmedämmung und Wärmeleitfähigkeit
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 7 erörtert, wie Wärmeenergie übertragen wird und welche Rolle Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Wärmeströmung dabei…
- DIY – ein Modellgerüst bauen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Mathematik der Klassen 9–10 vermittelt den Schülerinnen und Schüler die Grundlagen der Baustatik und Technischen Mechanik. Ausgehend…
- Volumen berechnen – Mathematik an Raumgerüsten erproben
Das Arbeitsblatt für das Fach Mathematik der Klassen 9–10 bietet Schülerinnen und Schülern Übungen, um Volumenberechnung von geometrischer Körper wie Quader, Prisma,…
- Der Lebenszyklus eines Haares und die Ursachen von Haarausfall
Das Arbeitsblatt für das Fach Biologie der Klassen 8–9 bietet einen detaillierten Überblick über die verschiedenen Phasen des Haarwachstums von der Wachstums- über die…
- Schall und Akustik
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 8 vermittelt die physikalischen Grundlagen von Schall und Akustik. Die Schülerinnen und Schüler erforschen, wie…
- Haare färben als Einstieg in die Farbenlehre nach Itten und Küppers
Das Arbeitsblatt für das Fach Kunst der Klassen 5–7 führt in die Farbenlehre nach Itten und Küppers ein. Mithilfe eines Informationstextes, eines Farbkreises und eines…
- Kraft-Wärme-Kopplung im Verbrennungsmotor
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 10 beleuchtet zentrale Konzepte der Energieumwandlung und Energieversorgung am Beispiel des Verbrennungsmotors. Die…
- Eigenschaften von Metallen und Nichtmetallen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klassen 8–9 vermittelt grundlegende Kenntnisse zu Metallen und Nichtmetallen. Die Schülerinnen und Schüler vergleichen…
- Warum Haare grau werden
In dieser Unterrichtseinheit für das Fach Biologie der Klassen 8–9 gehen die Schülerinnen und Schüler der Frage nach, warum Haare grau oder weiß werden. Sie untersuchen…
- Kräftewirkung von Reibung beim Auto
In der Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 7 entdecken die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung der Reibung für Bewegung und Sicherheit im Straßenverkehr.…
- Haarwaschmittel chemisch erforschen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 10 vermittelt zentrale Kenntnisse zu Lösungen, Löslichkeit und Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Die Schülerinnen…
- Bewegung, Kräfte und Energie beim Bremsen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 8 geht auf Bewegung und beschleunigte Bewegung am Beispiel des Bremsens ein. Die Schülerinnen und Schüler erforschen…
- Haarsorten im Vergleich
Das Arbeitsblatt für das Fach Biologie in den Klassen 6–9 bietet Einblicke in die Vielfalt menschlicher Haartypen. Die Lernenden analysieren mithilfe eines Tests ihren…
- Temperatur und Druck in der Wärmepumpe erforschen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Deutsch der Klasse 11 vermittelt den Schülerinnen und Schülern Kommunikationsmodelle und fördert Sprachreflexion. Ausgehend vom…
- Kreislauf, Nutzung und Schutz der Ressource Wasser
Die Unterrichtseinheit für das Fach Geographie der Klassen 8–10 sensibilisiert Schülerinnen und Schüler für die Bedeutung von sauberem Wasser als lebenswichtige Ressource…
- Aufbau und Funktionsweise des Elektromotors
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 10 thematisiert die Umwandlung elektrischer Energie in Bewegung. Schrittweise entdecken die Schülerinnen und Schüler…
- Dreisatz und Prozentrechnung im Alltag
In diesem Arbeitsblatt zum Thema "Dreisatz und Prozentrechnung" wenden die Schülerinnen und Schüler den Dreisatz und die Prozentrechnung am Beispiel typischer Tätigkeiten…
- Werkstoffe in Fahrzeugen und Recyclingprozesse
Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 8 nutzt den Aufbau eines Fahrzeugs als Lernanlass für zentrale chemische und ökologische Inhalte: Werkstoffwahl,…
- Oxidation und Farbveränderung im Haar
In dieser Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 10 untersuchen die Schülerinnen und Schüler Oxidationsprozesse anhand des Haarefärbens. Sie vergleichen…
- Struktur und Funktion von Haaren
In der Unterrichtseinheit für das Fach Biologie in Klasse 5 beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Aufbau, den Aufgaben und der Vielfalt von Haaren. Sie…
- Flächen, Winkel und Volumen – Mathematik im Alltag
Die Unterrichtseinheit für das Fach Mathematik der Klasse 9 vermittelt Schülerinnen und Schüler Grundlagenwissen über Flächen-, Winkel- und Volumenberechnung. Sie üben die…
- Wärme, Temperatur und Energie verstehen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik der Klasse 7 vermittelt zentrale Grundbegriffe der Thermodynamik: Wärme, Temperatur und Energie. Anhand einfacher Experimente…
Sekundarstufe II
- Aufbau und Wirkung von Tensiden
Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klassen 12-13 vermittelt vertiefendes Wissen zur Stoffklasse der Tenside. Die Lernenden befassen sich mit dem chemischen…
- Ökosystem Wald: Holz als Ressource und Rohstoff
Die Unterrichtseinheit für das Fach Biologie der Klassen 11–12 vermittelt fundiertes Wissen über den Rohstoff Holz – von seiner Herkunft im Ökosystem Wald über die…
- Korrosionsschutz
Diese Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 11–13 vermittelt den Schülerinnen und Schülern grundlegende Kenntnisse über die chemischen Vorgänge während der…
- Hebelgesetz – Kraftwandler im Einsatz
Das Arbeitsblatt für das Fach Physik der Klasse 10 bietet eine Einführung in den Themenkomplex der angewandten Mechanik. Der Schwerpunkt liegt auf der Berechnung und…
- Bionik und Nachhaltigkeit im Fahrzeugbau
Die Unterrichtseinheit für den fächerübergreifenden Unterricht und Vertretungsstunden in den Klassen 11–13 zeigt auf, wie die Natur technische Entwicklungen beeinflussen…
- DIY – ein Modellgerüst bauen
Die Unterrichtseinheit für das Fach Mathematik der Klassen 9–10 vermittelt den Schülerinnen und Schüler die Grundlagen der Baustatik und Technischen Mechanik. Ausgehend…
- Nachhaltigkeit im Kfz-Gewerbe – Vom Rohstoff bis zum Recycling
Dieser Fachartikel vermittelt anhand des Kraftfahrzeug-Gewerbes, wie Nachhaltigkeit konkret umgesetzt werden kann. Am Beispiel des Produktlebenszyklus eines Fahrzeugs –…
- Gewinnung und Verarbeitung von Eisen zu Stahl
Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 11 vermittelt Grundlagenwissen über die Gewinnung und Verarbeitung von Eisen zu Stahl. Die Schülerinnen und Schüler…
- Biokraftstoffe im Vergleich
Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klassen 12–13 vermittelt Grundwissen über Biokraftstoffe und deren Bedeutung für eine nachhaltige Energieversorgung. Schritt…
- Energieumwandlung mit Wasserstoff
Die Unterrichtseinheit für das Fach Chemie der Klasse 11 behandelt die Grundlagen der Redoxreaktionen und ihre Bedeutung für eine nachhaltige Energieumwandlung. Anhand der…
- Erneuerbare Energien
Die Unterrichtseinheit für das Fach Physik vermittelt den Lernenden grundlegende Kenntnisse über erneuerbare Energien – insbesondere Photovoltaik und Windkraft – sowie…
Ergänzende Unterrichtseinheiten von Lehrer-Online
Grundschule
- Grundbegriffe von Statik: Brücken
Mit diesem interaktiven und fächerübergreifenden Arbeitsmaterial erwerben Schülerinnen und Schüler ein Grundwissen zum Thema Brücken. Dabei stehen ihnen viele spannende Videos, Aufgaben und ein Selbstversuch zur Verfügung sowie kreative Schreib- und Rechenaufgaben. Dieses Material eignet sich sowohl für den Präsenz- als auch für den Distanzunterricht.
- Rechnen im Zahlenraum bis 1000: Gleichungen und Ungleichungen
Mithilfe dieser interaktiven Übungen festigen die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen zu Gleichungen und Ungleichungen im Zahlenraum bis 1000. Die verschiedenen Übungsformate können an Computern, Tablets oder an Smartphones eingesetzt werden.
Sekundarstufe I
- Winkel erkennen und messen
In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Winkel" erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler die Begriffe und die Eigenschaften verschiedener Winkel anhand von Videos und festigen ihr Wissen in Übungsaufgaben.
- Schutzeinrichtungen bei Gefahren durch elektrischen Strom
In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich Schülerinnen und Schüler, welche Gefahren beim Umgang mit elektrischem Strom bestehen. Während das Berühren der mit Gleichspannung betriebenen gängigen Akkus und Batterien weitestgehend ungefährlich ist, kann ein Kontakt mit dem Phasenleiter einer 230 V Wechselstromquelle im Haushalt unter bestimmten Bedingungen auch tödlich enden.
Sekundarstufe II
- Von der "MI" zur "KI"
In dieser Unterrichtseinheit zu menschlicher Intelligenz (MI) und künstlicher Intelligenz (KI) erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler ein Grundverständnis der Künstlichen Intelligenz und nähern sich dem Prinzip von "Deep Learning" in praxisnahen Fallstudien und Aufgaben.
- Erzeugung von Wechselstrom und Drehstrom – Grundlagen
In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Erzeugung von Wechselstrom und Drehstrom" beschäftigen sich die Lernenden mit den einfachen Möglichkeiten der Stromerzeugung (Drehspule im Magnetfeld und Fahrraddynamo) sowie den aus diesen Prinzipien abgeleiteten Möglichkeiten der technischen Stromerzeugung von Wechselstrom und Drehstrom mittels entsprechender Generatoren.
