Mathematik (1-9/9)

Climapse – Klima im Zeitraffer | Science On Stage (science-on-stage.de)

 Das Unterrichtsmaterial zum Klimawandel stammt von "Science On Stage", liegt mehrsprachig vor und richtet sich an die Altersstufe 12-16 Jahre.

""Climapse" ist eine Wortschöpfung aus Klima ("Climate") und Zeitraffer (Timelapse). Dieses Unterrichtsmaterial besteht aus drei Teilen, die individuell für verschiedene Altersgruppen und je nach vorhandener Ausstattung miteinander kombiniert werden können. Das Material sensibilisiert zunächst für die starken Anzeichen des Klimawandels und seine Auswirkungen in Europa anhand von Zeitrafferaufnahmen. Anschließend können die Schüler*innen in die Rolle von Wissenschaftler*innen schlüpfen und mit Mikrocontrollern ihre eigenen Daten sammeln. Nach der Analyse der Daten und Satellitenbilder erstellen sie eigene Zeitreihen. Basierend auf diesen wissenschaftlichen Erkenntnissen sollen die Schüler*innen motiviert werden, selbst aktiv ihre Zukunft zu gestalten."

Die im Unterrichtsmaterial verwendete Hardware kann in der Pädagogischen Abteilung ausgeliehen werden (Anfrage an Harald Angerer).

Themenbereich: Zeichnen von linearen und quadratischen Funktionen:

Kurzbeschreibung: Die Müngstener Brücke soll mit Hilfe von Geraden- und Parabelstücke nachgezeichnet werden.

Kompetenz: Problemlösekompetenz, Anwendung von mathematischer Software, Kooperationskompetenz und Kommunikationskompetenz

Klasse: Technologische Fachoberschule, 2. Klasse

Voraussetzungen:
Theoretisches mathematisches Wissen: lineare und quadratische Funktionen anhand der Funktionsgleichung beschreiben und deren Graphen in ein kartesisches Koordinatensystem einzeichnen, Definitionsbereich bestimmen und eingrenzen.
Kenntnisse über Derive: Grundlegenden Befehle des mathematischen Programms Derive: Funktionsgleichung eingeben, deren Funktionsgraphen zeichnen und den Definitionsbereich einschränken.

Zeitrahmen:Zwei Unterrichtsstunden, Partnerarbeit

Fächer, Lernbereich: Mathematik, lineare und quadratische Funktionen

Aktionsform – Sozialform: Partnerarbeit

Materialien, Werkzeuge, Umgebung (Rahmen): Vorlage der Müngstener Brücke, Mathematiksoftware: Derive, Taschenrechner
Umgebung: eine Stunde in der Klasse (Vorbereitung) und eine Stunde im Computerraum (Zeichnen der Brücke)

Ausführliche Beschreibung

Das Projekt stammt von Tamara Elzenbaumer.

Themenbereich: Physik, Energieerhaltung

Kurzbeschreibung: Mit einer Kamera wird das Rollen verschiedener Körper über eine schiefe Ebene aufgezeichnet. Die Auswertung erfolgt über das Programm "Tracker" und Excel. Die Messergebnisse werden weiters mit den theoretisch berechneten Ergebnissen verglichen. Abschließend wird der Einfluss der Rotationsenergie auf die Gesamtenergie des Körpers abgeschätzt werden

Klasse:

3. Oberschule Realgymnasium

Voraussetzungen: Physikalische Grundkenntnisse zur Mechanik, Kinematik, Energieerhaltung, Trägheitsmoment

Zeitrahmen: 2 Stunden

Fächer, Lernbereich: Physik, Energieerhaltung, Trägheitsmoment

Aktionsform – Sozialform: Schülerversuch in Eigenarbeit, Kleingruppen

Materialien, Werkzeuge, Umgebung (Rahmen)

Schiefe Ebene, Hohlzylinder, Vollzylinder, Kugel, Wagen, Videokamera, Stativ, PC-Laptop, Programme: Tracker, Excel

Der Versuch wird in einem geschlossenen Raum durchgeführt.

Links (mit Kommentar)

http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/  Programm "Tracker" zum Downloaden

Ausführliche Beschreibung

Das Projekt stammt von Julian Eichbichler.

Themenbereich: Erstellen einer technischen Zeichnung mit Hilfe eines Computerprogrammes

Kurzbeschreibung: Die Schüler/innen (SuS) erlernen ein einfaches Zeichenprogramm, um selbständig eine technische Zeichnung, in 3D-Darstellung, am Computer zu erstellen.

Kompetenz:
digitale Medien in verschiedenen Situationen und Fächern selbständig, kreativkonstruktiv und zur Unterstützung des eigenen Lernens nutzen;
Ergebnis medial bearbeiten und multimedial präsentieren.

Klasse: Ende 2. u 3. Klasse Mittelschule, je nach Umfang der Aufgabe

Voraussetzungen: Umgang der Lehrperson (LP) mit dem Programm „Google SketchUp“, Umgang der SuS mit den Programmen „Word“ und „Excel“ sowie Kenntnisse über die Grundlagen des Internets. Es wird empfohlen, vorher eine händische, technische Zeichnung zu erstellen, damit die SuS über Grundkenntnisse und Begrifflichkeiten verfügen.

Zeitrahmen: Eine Doppelstunde (2 x 50 Min): 40 – 50 Min. Einführung und Erklärung im Klassenverband, weitere 40 - 50 Min. in Einzelarbeit zum Erstellen einer einfachen technischen Zeichnung nach Vorgabe der Lehrperson. Zuletzt etwa 10 – 20 Min. für die Reflexionsphase und noch Abschlussbemerkungen seitens der LP.

Fächer, Lernbereich: Technik in der Mittelschule sowie alle konstruktiven, technischen Fächer an anderen Schulen im Bereich der kreativen Konstruktionen

Aktionsform – Sozialform: Im Klassenverband zur Einführung und Erklärung, dann Einzelarbeit oder in Kleingruppen zum Vertiefen, in der Schule (Einstiegsphase) und/oder zu Hause.

Materialien, Werkzeuge, Umgebung (Rahmen): PC mit Internetanschluss pro Schüler, Software, die kostenlos heruntergeladen werden kann, Drucker, Beamer und Leinwand im PC-Raum.

Link: http://google-sketchup-free.softonic.de
Eine freie Software, die leicht zu installieren und zu bedienen ist. Weiter kann ein „Mentor“- Textfeld geöffnet werden, wo die einzelnen Schritte nochmals einigermaßen klar erklärt werden.

Auf http://www.youtube.com/user/SketchUpVideo sind Videos zu sehen, wie das Programm genutzt werden.
Unter http://google-sketchup-bilder sind mögliche Ergebnisse von technischen Zeichnungen für verschiedene Bereiche zu sehen.

Produkt: Auf Papier ausgedruckte technische Zeichnung als Grundlage zum Erstellen eines Werkstückes.

Ausführliche Beschreibung

Das Projekt stammt von Claudia Klett

Computer und besonders Prozessoren werden von uns vor allem als "magische" Black-Boxes wahrgenommen, deren Innenleben undurchschaubar und nur etwas für Spezialist:innen ist.

Das hier vorgestellte Projekt soll als Anregung dienen, in der Schule einen Blick hinter die Kulissen dieser Technologie zu werfen und durch Entmystifizierung der Technik einen gleicherweisen kreativen wie medienkritischen Zugang zu finden.

Es werden die einzelnen Schritte bei der Konzipierung, dem Entwurf, dem Bau und schließlich der Programmierung einer Microcontrollerschaltung beschrieben.

Zum Abschluss werden noch einige Projektideen zum Einsatz des Microcomputers skizziert.

Das Projekt kann in der Mittel-, Ober- und Berufsschule für fächerübergreifenden Unterricht, besonders in Technik, MINT und Informatik eingesetzt werden.

Link zum Projekt: https://s.blikk.it/tiny13

"Was hat ein Roboter mit Umweltschutz zu tun? Wie lässt sich ein Modellschiff per Smartphone fernsteuern oder ein ‘Haustier’ programmieren? IT ist überall und Coden bietet zahlreiche Möglichkeiten, Lehrplaninhalte lebensnah und spannend zu gestalten."

Science On Stage, eine Vereinigung europäischer Lehrkräfte für MINT, hat ein Heft voller Unterrichtsideen für Coding im (MINT-)Unterricht veröffentlicht. Es beinhaltet Unterrichtsideen für Grund, Mittel- und Oberschule.

Downloads in mehreren Sprachen und Bestellmöglichkeit für Print-Ausgaben sind hier

https://www.science-on-stage.de/material/coding-im-mint-unterricht

zu finden.

Einige Kapitel:

• CoALA - Code a Little Animal
• Wasserwelten
• SMB - Science Magic Box
• Datenfluss
• ...

Einige Lehrpersonen sind schon mit ihren Schülerinnen und Schülern umgestiegen auf das digitale in O365 integrierte Heft: OneNote. 

Ich möchte euch kurz eine relativ unbekannte Funktion von OneNote zeigen, die allerdings im Naturwissenschaftlichem Unterricht hilfreich für das selbstständig organisierte Lernen (SOL) für die Stundenwiederholung sinnvoll sein kann. 

Die Funktion nennt sich Wiedergeben und kann das gezeichnete Tafelbild in der richtigen chronologischen Reihenfolge wiedergeben. Durch einfaches Ziehen in der Zeitleiste kann jeder Schritt in der individuell benötigten Geschwindigkeit vom Schüler wieder und wieder angesehen werden. Dadurch können Rechenschritte oder, wie in diesem Video gezeigt, das Ausgeichen von Reaktionsgleichungen erlernt werden. 

Aus eigener Erfahrung ist dies ein Tool, um Unterricht auch asynchron zugänglich zu machen.

Gutes Gelingen

Stefan Pilser

www.digicoach.it

Themenbereich: Interpretation von Grafiken, die eine Abhängigkeit zwischen zwei Größen darstellen.

Kurzbeschreibung: In mehreren Experimenten wird sowohl bei einfachen als auch bei komplizierten Gefäßen die Füllhöhe in Abhängigkeit von der Anzahl zugegebener Flüssigkeitsportionen (Füllmenge) in einer Tabelle festgehalten. Die Übersetzung in eine Grafik (Stabdiagramm) führt in eine Darstellung einer stetigen Funktion (durchgehende Kurve, die alle Werte miteinander verbindet).
Kompetenz: Messreihen durchführen, den Zusammenhang zweier Größen erkennen und Grafiken selbständig erstellen; Interpretation von Graphen.

Klasse: 2. oder 3. Klasse Mittelschule

Voraussetzungen: die Schüler haben bereits mit Tabellen gearbeitet und eventuell auch schon einzelne davon in Grafiken übersetzt; der Umgang mit Excel ist bekannt

Zeitrahmen: ca. 2 Wochen

Organisationsform: kooperatives Arbeiten Fächer

Lernbereich: Mathematik, Kit

Aktionsform – Sozialform: sowohl Einzelarbeit als auch Arbeit in der Kleingruppe

Materialien, Werkzeuge, Umgebung (Rahmen): verschiedene Gefäße (teils aus der Chemiesammlung, aber auch Getränkeflaschen, Blumenvasen, ...); ein Messbecher oder Standzylinder zum genauen Ablesen der Portionen in ml; einen Messstab, der in die Gefäße platziert und von außen abgelesen werden kann; PC mit Excel;

Umgebung: in der Schule (Naturkunde- und Computerraum)

Produkt:

• Kleingruppen stellen Gefäß / Diagramm-Paare im Plenum vor und begründen diese
• Arbeitsbericht und Grafik-Interpretation jedes einzelnen
• kurze Beschreibung des Projekts und einige Ergebnisse unter Schüler-Arbeiten in die Homepage der Schule stellen

Die ausführliche Beschreibung finden Sie im Dokument.

Das Projekt stammt von Annemarie Raich .