Die Schülerinnen und Schüler erstellen ein einfaches Verlaufsgitter, eine holografische Linse und ein `echtes` Hologramm. Entsprechende Aufgaben regen sie dazu an, die Experimente zu verstehen und ihre Ergebnisse vorherzusagen. Auch ein Simulationsprogramm zur Überlagerung von Elementarwellen kommt zum Einsatz, das den Übergang vom gewohnten Strichgitter zum Hologramm demonstriert. Material steht zum Download zur Verfügung.
Durch den spielerischen Umgang mit einem kleinen Simulationsprogramm werden Bewegungen im Uhrengerüst, die Relativität der Gleichzeitigkeit, die Zeitdilatation und die Längenkontraktion qualitativ veranschaulicht. Einstein widmete sich der Frage, wie man anhand seines Gedankenmodells vom Uhrengerüst zu einer Objektivierung und Strukturierung des komplexen Beobachtungsvorganges gelangt. Material steht zum Download zur Verfügung.
Schülerinnen und Schüler erkunden mit einer agentenbasierten Simulationsumgebung das Verhalten von Ameisen und entdecken dabei, wie die einzelnen Tierchen im Zusammenspiel mit zahlreichen Artgenossen das Phänomen einer Ameisenstraße erzeugen. Im Rahmen dieser Unterrichteinheit kommt das kostenlose Simulationswerkzeug NetLogo zum Einsatz. Die Schülerinnen und Schüler erleben das zentrale systemtheoretische Konzept der `Selbstorganisation` am Beispiel von Futter suchenden Ameisen. Material steht zum Download zur Verfügung.
Mit dem Simulationsprogramm Pedigree Lab können SchülerInnen anhand von ca 100 Stammbäumen 22 Erbkrankheiten des Menschen analysieren und die entsprechenden Gene lokalisieren. Dies geschieht zur Rekombinationsanalyse ( Morgangenetik ) mit jeweils 17 molekualgenetischen Markern. Darüber hinaus erfahren die SchülerInnen im Sinne von `nature of science` die Beschränkungen neuer Erkenntnisse. Sie formulieren eigene Fragen über das Programm hinaus die mit Hilfe von Material aus dem Internet beantwortet werden. Es werden Einblicke in eine wissenschaftliche Datenbank gewonnen sowie weitere Recherchen zur Bedeutung der Erbkrankheiten durchgeführt. Material steht zum Download zur Verfügung.
CardioLab ist ein Simulationsprogramm, welches die wichtigsten Blutdruck-Parameter erfasst und ihren Einfluß auf den Blutdruck anschaulich darstellt. Weiterhin beschäftigt sich diese Unterrichtseinheit mit der koordinativen Steuerung des Blutdrucks sowie mit den äußeren Störungen und ihren Folgen. Die SchülerInnen sollen ihre Kenntnisse im Bereich der Blutkreislaufregulation vertiefen und festigen. Die gewonnen Erkenntnisse werden in komplexeren Fragestellungen angewendet und verifiziert. Die SchülerInnen arbeiten individualisiert, da das selbstständige und strukturierte Arbeiten ein wichtiges Lernziel darstellt. Material steht zum Download zur Verfügung.
Mit dem Simulationsprogramm BioLogica können SchülerInnen genetische Modellorganismen manipulieren. Als Versuchstiere dienen Phantasiewesen: Drachen. Die SchülerInnen erarbeiten sich selbstständig Themen wie Genotyp, Phänotyp, Meiose sowie mono- und dihybrider Erbgang. Sie sollen den Ablauf und die Bedeutung der Meiose verstehen, sich mit der Entstehung und Vererbung von Mutationen beschäftigen und die Vererbung von Mukoviszidose untersuchen. Die Bausteine 4 - 6 eignen sich für den Unterricht in der Sekundarstufe II. Material steht zum Download zur Verfügung.
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Die Kenntnis der Abhängigkeiten zwischen elektrischer Spannung, Widerstand und Stromstärke ist eine der fundamentalen Voraussetzungen für das Verständnis elektrischer Schaltungen. Die Kirchhoffschen Regeln sind in diesem Zusammenhang ein Werkzeug, das die Berechnung auch komplexer Schaltungen beherrschbar macht. Ein möglicher Einstieg in die Kirchhoffschen Gesetze besteht im Erforschen der Zusammenhänge von elektrischer Spannung, Widerstand und Stromstärke in einfachen zusammengesetzten Schaltungen. Getrennt nach Parallelschaltung und Reihenschaltung von zwei ohmschen Widerständen ist die Erarbeitung von grundlegenden Formeln möglich, die zu den Kirchhoffschen Gesetzen ausgebaut werden können. Im Rahmen dieses Projekts wird mittels Java-Applets und einem Simulationsprogramm, wie zum Beispiel Crocodile Physics, ein Weg gegangen, bei dem Schülerinnen und Schüler physikalisches Wissen weitgehend eigenständig erwerben. Material steht zum Download zur Verfügung.