Unterrichtsmaterialien Anorganische Verbindungen: Ganze Werke Seite 4/12
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Chemie
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Gesamtwerk
Chemiedidaktik in Übersichten
Kompaktes Basiswissen für den Chemieunterricht: Fachdidaktisches Grundlagenwissen ist essentiell – für die Vorbereitung, Durchführung und Reflexion eines lernwirksamen Chemieunterrichts. In kompakter Form stellt Chemiedidaktik in Übersichten grundlegende Begriffe und Konzepte der Chemiedidaktik vor und verzahnt dabei Theorie und Praxis. Anhand von unterrichtspraktischen Beispielen können Sie sich schnell und gezielt über den aktuellen Stand informieren. Das „Lehren und Lernen von Chemie“ greift fünf zentrale Fragestellungen auf: Welche Ziele werden gewählt? (Bildungsziele, Kompetenzen, Lehrziele); Welcher Inhalt, welches Thema soll bearbeitet werden? (Basiskonzepte, Erkenntnisgewinnung, Didaktische Reduktion, Leitlinien, Didaktische Prinzipien); Was ist bei Schülerinnen und Schülern zu beachten? (Lernpsychologische Grundlagen, Fachsprache, Schülervorstellungen); Wie soll Chemieunterricht gestaltet werden? (Unterrichtskonzeptionen, Artikulation von Unterricht); Womit können Inhalte im Unterricht transformiert werden? (Experimente, Modelle, Medien); Aufgebaut ist der Band nach einem klar strukturierten Doppelseiten-Prinzip. Auf der linken Seite wird der Sachverhalt kurz und verständlich beschrieben. Auf der rechten Seite wird der Sachverhalt an einem Beispiel aus dem Chemieunterricht veranschaulicht bzw. vertieft. Die graphische Darstellung erlaubt einen schnelleren Zugang und verspricht Lebendigkeit. Die Beispiele greifen typische Herausforderungen und Stolpersteine des Chemieunterrichts auf, um sie sichtbar zu machen und zu „entschärfen“. Der Band richtet sich primär an Studierende, Referendare und Quereinsteiger, die sich entweder einen ersten Überblick über die Fachdisziplin und die Grundlagen für die Gestaltung eines qualifizierten Chemieunterrichts verschaffen möchten oder sich auf eine Prüfung in Chemiedidaktik vorbereiten wollen. Aber auch für fachfremd Unterrichtende ist er äußerst hilfreich.
Gesamtwerk
Chemische Analytik: qualitative und quantitative Nachweismethoden
Die Analytische Chemie ist ein wichtiges Teilgebiet der Chemie, welche sich mit der qualitativen und quantitativen Analyse von verschiedenen chemischen Substanzen beschäftigt. In diesem Beitrag lernen Ihre Schülerinnen und Schüler verschiedene solcher Nachweismethoden kennen und führen diese in Schülerversuchen selbstständig durch. Neben dem Nachweis verschiedener Ionen, wie Halogenid- oder Ammonium-Ionen, wird auch der Nachweis von Wasserstoff anhand verschiedener Aufgaben zum Schülerversuch erarbeitet. Als eine Möglichkeit zur quantitativen Analyse wird die Analysemethode der Gravimetrie näher besprochen.
Gesamtwerk
Carbonsäuren im Alltag mit Schülerexperimenten und Infotexten begreifen
Carbonsäuren begleiten uns durch unseren Alltag. Sie werden in der Küche als Säuerungsmittel und zum Konservieren genauso genutzt wie beim Reinigen. Auch in der Industrie gibt es die verschiedensten Anwendungen. In dieser Unterrichtseinheit werden einige der bekanntesten Carbonsäuren des Alltags durch Informationstexte und Schülerversuche, auch für zu Hause, näher betrachtet.
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Gesamtwerk
Harry Potter geht die Luft aus
Harry Potter ist gefangen in der Kammer des Schreckens. Langsam geht ihm die Luft aus. Alles, was ihm bleibt, sind die Rätselumschläge seiner Freunde. Gelingt es den Schülerinnen und Schülern die Rätsel rund um die „Zusammensetzung der Luft“ zu lösen und den rettenden Spruch zu sprechen? Die Lernenden setzen sich in diesem Escape-Room mit den Themen Luft, ihren Bestandteilen, Gaseigenschaften und der Luftqualität auseinander. In Kleingruppen geht es um Teamarbeit, denn es gilt, die eigene, kleine „Luftkrise“ zu lösen und das rettende Lösungswort zu bilden!
Gesamtwerk
Wer gewinnt das Fußballspiel?
Seit Jahren handelt es sich bei Fußball um die beliebteste Sportart in Deutschland. Entweder zu Hause vor dem Fernseher oder selbst auf dem Fußballplatz, der Fußball fesselt beinahe täglich Tausende Menschen in Deutschland. Mithilfe dieser Unterrichtseinheit wiederholen Ihre Schülerinnen und Schüler wichtige Inhalte des Chemieunterrichts der Sekundarstufe I durch ein Spiel im „Fußballstyle“. Neben dem Periodensystem werden Themen wie Säuren und Basen sowie Grundbegriffe der organischen Chemie abgefragt.
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Gesamtwerk
Klimabildung
Vertrocknete Äcker, brennende Wälder und großflächige Überschwemmungen – der Klimawandel ist längst in unserem Alltag angekommen. Die Auswirkungen der globalen Erwärmung sind unübersehbar und schüren bei vielen Jugendlichen Ängste vor einer bedrohlichen Zukunft. Fridays-for-Future-Demonstrationen zeigen, wie wichtig die Eindämmung des Klimawandels für junge Menschen ist. Sie wollen konkrete Forderungen für den Klimaschutz stellen und wünschen sich ein tieferes Verständnis der Ursachen- und Wirkungszusammenhänge des Klimawandels. Eine so genannte „Klimabildung“ soll nicht nur Fachwissen vermitteln, sondern Schüler:innen auch befähigen, eine verantwortliche Haltung einzunehmen, und aktives Handeln motivieren. Wie kann dies in der Schule gelingen und welchen Beitrag können Sie im Chemieunterricht dazu leisten? Die Beiträge in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie stellen dazu experimentelle, theoretische, fächerverbindende und projektartige Zugänge vor. Aus dem Inhalt: Wirksame Klimabildung auch im Chemieunterricht; Haltungen von Jugendlichen zum Klimaschutz; Informationen zum Klimawandel in sozialen Medien bewerten; Leben im Treibhaus: Eine ungewisse Zukunft? Wege zu einer Klimaneutralität – Ansätze zum Bewerten und Handeln. Extra: Aufgabe: Redoxreaktionen in der geöffneten Konservendose.
Gesamtwerk
Molekül-Ionen
Nach der Einführung von Säure-Base-Reaktionen können die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen zu den wichtigsten Säuren und Basen wie Schwefelsäure, Salpetersäure, Kohlensäure, Phosphorsäure sowie Ammoniak festigen. Sie lernen die dazugehörigen korrespondierenden Säuren bzw. Basen als Molekül-Ionen kennen und üben anhand dieser Molekül-Ionen die Erstellung von Salzformeln sowie Fällungsreaktionen.
Gesamtwerk
Chemische Reaktionen
Das Verständnis von chemischen Reaktionen ist einer der wesentlichen Inhalte des Chemieunterrichts. Schülerinnen und Schüler erwerben Kompetenzen im Basiskonzept Chemische Reaktion von den ersten Anfängen im Sachunterricht an der Grundschule bis hin zum vertieften Verständnis des chemischen Gleichgewichts und der Kinetik chemischer Reaktionen in der Oberstufe. Die Artikel in dieser Ausgabe von Unterricht Chemie zeigen neue Wege zum Basiskonzept Chemische Reaktionen auf. Aus dem Inhalt: Neue Zugänge zu chemischen Reaktionen; Einführung der Chemischen Reaktion in einem inklusiven Chemieunterricht; Experimentelle Untersuchung von Zigarettenfiltern; Warum explodiert der Akku? - Modellexperiment zu unerwünschten chemischen Reaktionen im Akku; Neutralisationsreaktion unter dem Mikroskop. Versuchskartei: Das oszillierende Platinherz mit E-Liquids.
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33 Ideen Digitale Medien Chemie
Digitale Medien im Chemieunterricht: Als Lehrkraft für Chemie wissen Sie natürlich, dass der Einsatz digitaler Medien zunehmend zu einem Qualitätsmerkmal für einen modernen und handlungsorientierten Unterricht wird. Doch wie lassen sich digitale Medien am besten in Ihren Chemieunterricht einbinden? Dieser Band liefert Ihnen 33 tolle Ideen, wie dies selbst bei geringen Vorkenntnisse gelingen kann! Praxisbewährt und leicht umsetzbar: Jede der 33 Ideen für digitale Medien im Chemieunterricht wird Schritt für Schritt erklärt und jeweils an einem konkreten Beispiel verdeutlicht. Weiterhin erhalten Sie hilfreiche Tipps für die Durchführung und Hinweise zu möglichen Stolperfallen. Auf diese Weise können Sie auch als Einsteiger*in souverän vor Ihrer Klasse auftreten. Schneller Einsatz im Chemieunterricht: Dank einer übersichtlichen Gliederung mit Angaben zu benötigten Materialien, technischen Voraussetzungen, Unterrichtsphase, Dauer, Ziel und Klassenstufe finden Sie schnell die richtige Idee für Ihren Unterricht. Die Medienkompetenz Ihrer Schüler*innen wird gestärkt, während Sie gleichzeitig wichtige Inhalte des Chemieunterrichts vermitteln. Der Band enthält: 33 praxiserprobte Ideen zum Einsatz digitaler Medien im Chemieunterricht. Inhaltliche Schwerpunkte: Medienkompetenz; Kompetenzorientierung; Schülerorientierung; Methoden; Unterrichtsverlauf; Erarbeitung.
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Carbonsäuren
Essig ist schon seit über 8000 Jahren bekannt und hat in der menschlichen Geschichte eine bedeutende Rolle gespielt. Der Beitrag bietet viele fächerübergreifende Aspekte, die als Motivation und zur Gestaltung einer lehrerzentrierten Einstiegsstunde in das Thema Carbonsäuren genutzt werden können. Es werden Querverweise zu den Fächern Geschichte, Musik, Latein, Religion und Biologie aufgezeigt. Alternativ können die Materialien auch im schülerzentrierten Unterricht eingesetzt werden: Zum Einstieg in die Unterrichtseinheit Carbonsäuren wird die Essigsäure mit der Carboxylgruppe als funktioneller Gruppe und die Entstehung durch Oxidation einer primären Hydroxylgruppe erarbeitet. In den weiteren Materialien werden an Alltagsbeispielen (Essig und Mineralwasser) verschiedene Themen der vorigen Klassen vertieft. So werden die beiden zentralen Reaktionstypen (Redox- und Säure-Base-Reaktion) wiederholt und vergleichend gegenübergestellt und das stöchiometrische Rechnen im Sachzusammenhang geübt
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Gefahr durch Schwefelsäure?
In dieser Unterrichtseinheit vertiefen und überprüfen die Lernenden ihr Fachwissen zu Säuren anhand eines Schiffsunglücks, bei dem 2011 der mit Schwefelsäure beladene Tanker "Waldhof" im Rhein kenterte. In den Rollen von Chemieexperten, Schiffsbauer/-innen und Umweltanalytiker/-innen erarbeiten sie Vor- und Nachteile möglicher Rettungsmaßnahmen theoretisch und experimentell. Ihr Ergebnis wird in Form eines Briefes an den Bürgermeister festgehalten.
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MINT Zirkel – Ausgabe 3, September 2022
Was es mit Tiefseeastronomie auf sich hat, wie uns der Klimawandel in Bewegung setzt, wie man die Wolfspopulation in Deutschland mathematisch untersuchen kann und vieles mehr erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Außerdem sind wieder tolle Zusatzmaterialien für den Unterricht dabei. Jetzt reinschauen!
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Berechnung von pH-Werten saurer und basischer Lösungen des Alltags II
In unserem Alltag begegnen wir nicht nur Säuren und Basen, sondern auch Ampholyten. Wasser ist wohl das bekannteste Beispiel. Puffer können den pH-Wert eines wässrigen Systems in gewissen Grenzen konstant halten. Vor zu starker Demineralisation durch Säuren werden unsere Zähne von Hydrogencarbonat-Ionen im Speichel geschützt. Titrationen sind wichtige analytische Verfahren in chemischen Laboren, im Bereich der Umweltüberwachung sowie in der chemischen Industrie. Mit Säure-Base-Titrationen kann die Konzentration einer sauren oder basischen Lösung ermittelt werden.
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Das Geheimnis der geladenen Atome
Der Beitrag „Das Geheimnis der geladenen Atome“ verspricht viel Spannung beim Lösen von digitalen Rätseln rund um den Atombau, das Periodensystem der Elemente sowie Ionen. Auf dem Weg nach einer vorgegebenen Zeit den Ausgang zu finden, müssen Rätsel richtig und schnell gelöst werden. Die bereitgestellten LearningApps haben einen hohen Anforderungsgehalt und das bereitgestellte Differenzierungsmaterial stellt sicher, dass jeder Rätselnde das Ziel erreichen kann.
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Lebensmittelzusatzstoffe
Viele unserer täglichen Lebensmittel enthalten Zusatzstoffe, die für eine störungsfreie industrielle Verarbeitung, eine längere Haltbarkeit, die Optimierung des Aussehens oder eine gleichbleibende Konsistenz der Produkte sorgen. Diese eingesetzten Lebensmittelzusatzstoffe stehen bei Verbrauchern immer wieder in der Diskussion. Da unter den Lebensmittelzusatzstoffen nahezu alle chemischen Stoffklassen vertreten sind, eignet sich der Kontext auch für den Einsatz im Chemieunterricht. Neben der Förderung der Bewertungs- und Kommunikationskompetenzen der Lernenden, lassen sich neue chemische Fachinhalte und -methoden erarbeiten. Die Ideen und Informationen in diesem Heft geben Ihnen Anregungen, wo und wie Sie das Thema „Lebensmittelzusatzstoffe“ in Ihren Chemieunterricht integrieren können. Aus dem Inhalt: Funktionen von Lebensmittelzusatzstoffen – Schülerexperimente zum Thema Lebensmittelzusatzstoffe; Verderbliche Lebensmittel haltbar machen – Verfahren zur Konservierung experimentell erarbeiten; Gesundheit und Clean Label – Bewertung von Lebensmittelzusatzstoffen aus chemischer Sicht; Die Konzentration von Lebensmittelzusatzstoffen ermitteln – Quantitative Analyse von Lebensmittelzusatzstoffen in Getränken; Extra: Upcycling: Recycling von PET – Eine Lernaufgabe zur Vertiefung des Basiskonzepts Struktur-Eigenschafts-Beziehungen; Genial einfach?! – Digitale Lernumgebungen mit der App Digital.ly gestalten.
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Chemie II - kompetenzorientierte Aufgaben
Ob sicheres Experimentieren mit Laborgeräten, Stoffe im Alltag und ihre Eigenschaften, Gase, Wasser, Metalle oder Salze – mit diesen Unterrichtsmaterialien erforschen und entdecken Ihre Schülerinnen und Schüler die spannende Welt der Chemie. Das Buch bietet Materialien für den weiterführenden Chemieunterricht auf unterschiedlichen Niveaustufen. Dabei werden alle geforderten Kompetenzbereiche abgedeckt: chemische Phänomene, Begriffe, Gesetzmäßigkeiten kennen und Basiskonzepten zuordnen, experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie Modelle nutzen, Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen sowie chemische Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen und bewerten. Die Lösungen zu allen Arbeitsblättern erhalten Sie als kostenlosen Download, der Ihnen sofort nach dem Kauf in Ihrem Kundenkonto zur Verfügung steht. Hinweis: Auf S. 87 der Print-Ausgabe hat sich leider ein Fehler eingeschlichen! Die korrigierte Seite erhalten Sie im kostenlosen Zusatzmaterial, das Ihnen sofort nach dem Kauf zur Verfügung steht. Inhaltliche Schwerpunkte: Sicheres Experimentieren - Laborgeräte kennen; Stoffe im Alltag; Vom Erz zum Metall; Das Periodensystem - Übersicht und Werkzeug; Salze - Was Pflanzen zum Leben brauchen.
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Fliegen
Dieses Heft beleuchtet das Thema Fliegen aus verschiedensten Blickwinkeln, z.B. wird die Bedeutung des Wetters für die Luftfahrt unter Berücksichtigung von Luftdruck, Corioliskraft und Wetterfronten erläutert. Aber auch Englisch als Sprache der Luftfahrt und verschiedene Umweltaspekte wie beispielsweise CO2-Emissionen oder Lärm werden behandelt. Diese Handreichung unterstützt den Unterricht in der Oberstufe und vermittelt Lehrkräften als Stoffsammlung die wesentlichen Grundlagen im Umfeld des Fliegens, um ein Projekt oder Projekttage zu organisieren – etwa zur Aerodynamik. Aber nicht nur für das Fach Physik werden Sie viele Anregungen für den Unterricht finden, sondern auch für die Fächer Biologie, Geographie, Englisch, Wirtschaftskunde, Technik oder Chemie. Das Besondere an diesen Materialien ist der fächerübergreifende Aspekt.
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Berechnung von pH-Werten
Saure, basische bzw. alkalische Lösungen spielen eine wichtige Rolle in unserem Alltag. Sie werden für die Herstellung und Konservierung von Lebensmitteln benötigt sowie als Reinigungsmittel eingesetzt. In Obst sind Fruchtsäuren enthalten. Eine verdünnte Salzsäure (Magensäure) aktiviert Verdauungsenzyme, konzentrierte Chlorwasserstoffsäure wirkt hingegen stark ätzend. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften sowie das Gefahrenpotenzial saurer oder basischer Lösungen sind von deren Konzentration abhängig. Auch bestimmt sie den pH-Wert. Es ist wichtig den exakten pH-Wert einer wässrigen Lösung zu kennen, da er beispielsweise die Löslichkeit, die Lage von Redoxpotentialen und Reaktionsgleichgewichten beeinflusst. Der pH-Wert kann berechnet werden.
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Low Cost Experimente
Die eigenständige Durchführung von Experimenten im Chemieunterricht ist für Schülerinnen und Schüler besonders motivierend. Typische Low-Cost-Experimente werden mit preiswerten, leicht erhältlichen Geräten aus dem Alltag durchgeführt, wie zum Beispiel Teelichthülsen, Blisterpackungen oder Kunststoffspritzen. Durch den Einsatz solcher Materialien schonen Sie nicht nur die Fachetats Ihrer Schule, sondern produzieren weniger Chemikalienabfälle und minimieren auch das Gefährdungspotenzial Ihrer Schülerinnen und Schüler. In diesem Heft werden verschiedene Low-Cost-Experimente zu klassischen Unterrichtsthemen in der Sek. I und II vorgestellt. Sie können Ihre Schülerinnen und Schüler zusätzlich motivieren, indem Sie sie die Low-Cost-Apparaturen selbst bauen oder entwerfen lassen.
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Der Kohlensäure auf der Spur
Das Zischen aus einer Mineralwasserflasche, das Kribbeln im Mund – das ist Kohlensäure. Fakt ist aber: Kohlensäure existiert nur wenige Nanosekunden und ist somit keine Substanz, die man schmecken oder sehen könnte. Das Gas, das beim Öffnen einer Mineralwasserflasche aus dem Getränk entweicht, ist nicht Kohlensäure, sondern Kohlenstoffdioxid. Diese Erkenntnis gewinnen Ihre Schülerinnen und Schüler während dieser Unterrichtseinheit, die das Erfassen von naturwissenschaftlichen Fragestellungen und fachbezogenen Denkweisen und Untersuchungsmethoden fördert.
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Wasser
Wasser ist ein essenzieller Baustein in unserem Leben, denn ohne Wasser gibt es kein Leben auf der Erde. Doch was steckt eigentlich hinter dem Wassermolekül? In dieser Unterrichtseinheit erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler Wasser aus chemischer Perspektive schüler- und alltagsnah. Durch spannende Schülerversuche, unter anderem Low-Cost-Versuche, gewinnen die Lernenden eigenständig neue Erkenntnisse zum Thema Wasser.
Gesamtwerk
Löslichkeit, Teilchenmodell und Atombau
Ermöglichen Sie Ihren Schülerinnen und Schülern mit diesen Unterrichtsmaterialien für das Selbstlernen einen einfachen Zugang zu den Themenbereichen Löslichkeit von Salzen in Wasser, Teilchenmodell und Atombau. Grundlagen hierfür bilden die PhET-Simulationen. Die Materialien sind besonders zur Wiederholung und Vertiefung von Inhalten geeignet.
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Abiturtraining 4: Säure-Base-Chemie
Dieser vierte Beitrag der Reihe „Abiturtraining“ nimmt das bedeutsame Thema der Säure-Base-Reaktionen in den Blick. Auf drei unterschiedlichen Niveaustufen können die Schülerinnen und Schüler wesentliche Inhalte dieses Themenfelds wiederholen und vertiefen. Dazu gehören die unterschiedlichen Säure- und Basedefinitionen, der Umgang mit Kenngrößen wie dem pH-Wert, dem pOH-Wert, pKS- oder pKB-Werten, Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zur Beschreibung verschiedener Säure- bzw. Basenstärken, das Ionenprodukt des Wassers, Pufferlösungen sowie praktische und theoretische Aspekte im Zusammenhang mit der wichtigen experimentellen Methode der Titration. Bei der Konzeption der differenzierten Aufgaben wurden alle vier Kompetenzbereiche berücksichtigt, um ein möglichst effektives Training für das Abitur zu gewährleisten.
Gesamtwerk
Elektrochemischer Korrosionsschutz
Korrosion ist ein weltweites Problem, welches nicht nur wirtschaftlichen Schaden für die Industrie, sondern auch Schäden für Mensch und Umwelt mit sich bringt. Ohne Korrosionsschutz würden allein in Deutschland Schäden in Millionenhöhe entstehen. Korrosion kann vielleicht aufgehalten oder verzögert werden, gänzlich verhindern lässt sie sich nicht. Sie ist der Entropie geschuldet. Umso wichtiger sind Kenntnisse über die Korrosion, um gezielt Maßnahmen zu ergreifen und die Schäden in Grenzen zu halten. Korrosion muss aber nicht zwangsläufig immer mit negativen Effekten einhergehen. Sie kann unter Umständen auch zur Energiegewinnung genutzt werden oder ist wie beim Eloxieren sogar erwünscht.
Gesamtwerk
Digitale Nutzung von Simulationen
Begleiten Sie Ihre Schülerinnen und Schüler beim Entdecken von chemischen Phänomenen und erleichtern Sie ihnen den Zugang zu den abstrakten Modellen der Naturwissenschaften. In diesem Beitrag sind Unterrichtsmaterialien zu PhET-Simulationen enthalten. Diese Simulationen können Sie ganz einfach in Ihren Unterricht integrieren. Sei es in Verbindung mit Experimenten, zur Vertiefung oder zur Wiederholung von Inhalten.
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