Unterrichtsmaterialien Eigenschaften: Ganze Werke Seite 8/10
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Chemie
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Gesamtwerk
Chemie, Sprache und Literatur
Die Sprache der Chemie ist das Experiment – doch was verbindet Chemieunterricht darüber hinaus mit Sprache und Literatur? Diesen und weiteren Fragen zu einem domänenübergreifenden Unterricht widmen sich die Autorinnen und Autoren der vorliegenden Ausgabe von Unterricht Chemie. Dabei werden Konzepte vorgestellt, wie Chemie- und Deutschunterricht eng miteinander verzahnt werden können – sei es im chemischen Märchenwald, durch die Einbindung von Romantexten in den Chemieunterricht, die Nutzung von Zeitungsartikeln oder die Beschäftigung mit Werken Goethes wie „Faust“ und „Wahlverwandtschaften.“ Doch nicht nur über Literatur reflektiert dieses Heft. Ein guter Chemieunterricht braucht Sprache, vor allem basiert er auf korrekter Fachsprache. Vorschläge zum Einsatz verschiedener Unterrichtsmedien – auch mit Blick auf die neuen Herausforderungen von Förderschule und Inklusion – sollen Lehrerinnen und Lehrern Impulse für ihren Unterricht geben.
Gesamtwerk
Körperpflege
Mit dem gesellschaftlich relevanten Thema Körperpflegemittel führen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler an eine Nahtstelle zwischen Alltagserfahrung und Naturwissenschaft Chemie. Diese Funktion wird an repräsentativen Themen, wie z. B. Hautpflegemitteln und Zahnhygiene, herausgestellt. Zugleich stehen experimentelle Untersuchungen an konkreten, authentischen Produkten im Mittelpunkt. Das schafft die Voraussetzung für einen Kompetenzzuwachs an deklarativem und prozeduralem Wissen und birgt zugleich ein reiches didaktisches Potential für die Kompetenzbereiche Kommunikation und Bewertung, wie die Beispiele zeigen. Ein besonderes Anliegen von Herausgebern und Autoren war es, interessante Fragen zu Produkteigenschaften mit fachwissenschaftlichen Methoden in einem problemorientierten Experimentalunterricht kompetent zu beantworten. Bei der Lösung dieser Aufgaben wurden wir von einem Kompetenzteam des Hauses Henkel AG nachhaltig unterstützt. Frau Dr. Ute Krupp, Herrn Dr. Peter Schmiedel, und Herrn Bernhard Banowski sei an dieser Stelle herzlichst gedankt. Damit Sie, liebe Kolleginnen und Kollegen, die gebotenen Anregungen auch in der Unterrichtspraxis nutzen können, hat die BASF den Bezug von Musterchemikalien ermöglicht.
Gesamtwerk
Chemische Experimente zu Alltagsphänomenen
Was hat ein Wasserwerk mit Chemie zu tun? Ist die Küche womöglich ein Labor? Wie funktioniert ein Wärmekissen? So überraschend es für Ihre Schüler auch sein mag: Chemie ist aus unserem Leben nicht wegzudenken. Mit den vorliegenden 20 Experimenten rund um bekannte Alltagsphänomene können Sie Ihren Schülern der Klassen 7-10 am Gymnasium diese Erkenntnis eindrucksvoll vor Augen führen. Anhand ganz konkreter Beispiele "vor Ort" lernen die Schüler, welche chemischen Reaktionen beispielweise in einem Klärwerk ablaufen, vollziehen diese experimentell nach, bewerten sie und erlangen schließlich fundiertes Fachwissen. Das Vorgehen hat Methode: Gerade Experimente spielen in einem kompetenzorientierten Chemieunterricht als Weg der Erkenntnisgewinnung eine zentrale Rolle und können das Interesse der Schüler für diese Naturwissenschaft nachhaltig wecken. Hinweise zum Unterricht und Lösungen vervollständigen den Band.
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Gesamtwerk
Diversität und Heterogenität
In den meisten Ländern der Welt ist die Forderung nach einem Schulsystem, an dem alle Schüler trotz unterschiedlicher individueller Lernvoraussetzungen und daraus resultierenden unterschiedlichen Leistungsniveaus partizipieren können, auf der Tagesordnung. Auch im deutschsprachigen Raum sind Maßnahmen angedacht worden, um dieser Forderung gerecht zu werden. Eine Umstrukturierung des Schulsystems hat auch Konsequenzen für den Chemieunterricht. Die praktische Umsetzung der Maßnahmen bereitet jedoch oft Probleme. Nicht nur, dass viele von uns nicht ausgebildet sind, in diesem veränderten Schulsystem zu unterrichten, auch die materiellen und personellen Ressourcen für Schulklassen sind ein Mangel. Oft sind uns aber auch die Dimensionen der Diversität der Klasse (Sprache, Kultur, besonderer Förderungsbedarf, Hochbegabung, Religion, …) nicht bewusst und damit nicht handlungsleitend. Die Herausforderung ist der konstruktive und wertschätzende Umgang mit der Heterogenität und Diversität im Chemieunterricht. Um einen guten Chemieunterricht durchzuführen, müssen wir die Lernvoraussetzungen unserer Schüler erkennen und wissen, wie wir damit umgehen. Wir hoffen, dass unser Heft und die Beiträge eine Hilfe für Ihren Unterricht sein können. Wir möchten Ihnen gute Ideen und Beispiele präsentieren und Ihre Kreativität anregen, um weitere Materialien für den guten Umgang mit der Diversität Ihrer Klassen zu entwickeln.
Gesamtwerk
Der Louche-Effekt – zum „Struktur-Eigenschafts- Konzept“ mit der 2-4-Alle-Methode
Der Louche-Effekt – zum „Struktur-Eigenschafts- Konzept“ mit der 2-4-Alle-Methode
Verwandte Themen
Gesamtwerk
Experimente rund um den Boden
Jetzt heißt es Ärmel hochkrempeln und ab ins Gelände! Entdecken Sie mit Ihren Schülern die Geheimnisse des Bodens. Die Lernenden entnehmen Bodenproben und führen vor Ort und im Klassenzimmer spannende Experimente durch.
Gesamtwerk
Mikrokosmos
Was versteht man unter einem Black-Box-Experiment? Was ist eigentlich das Kugelteilchenmodell? Und wie lässt sich dieses Modell auf Alltagsphänomene anwenden? Diese Unterrichtseinheit ermöglicht Ihren Schülern mithilfe von anschaulichen Versuchen eine eigene Modellvorstellung zum Aufbau der Stoffe zu entwickeln und diese auf Alltagsphänomene zu übertragen. Mit Farbfolie!
Gesamtwerk
Modellexperimente
Ein mit Wasser bzw. Eis gefülltes Plastik-Ei kann als Modell genutzt werden, um die Drehbewegungen eines rohen und eines gekochten Eis zu vergleichen. Das bekannte Blue-Bottle-Experiment lässt sich nicht nur als Show-Versuch, sondern auch zur Veranschaulichung, der in einem Redoxsystem ablaufenden Reaktionen, einsetzen. In beiden Fällen handelt es sich um Modellexperimente. Während das erste Experiment dazu dienen soll, eine naturwissenschaftliche Fragestellung zu bearbeiten, soll der Beobachter im zweiten Fall zu Fragen angeregt werden, die schließlich zur Modellierung der gekoppelten Redoxreaktionen führen. Die Nutzung und Entwicklung von Modellen sind von jeher prägend für die Arbeitsweise in den Naturwissenschaften. Der aktive Umgang mit Modellen und Modellvorstellungen wird darüber hinaus von den Bildungsstandards für den Chemieunterricht gefordert. Mit diesem Heft möchten wir Sie anregen, das mit Modellexperimenten verbundene große didaktische Potenzial im Sinne der Kompetenzbereiche Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewerten in Ihrem Unterricht wirksam werden zu lassen. Mit dem Erkennen von Analogien aus ihrem Erfahrungshorizont bei Modellexperimenten erleben Schülerinnen und Schüler den Chemieunterricht in Anwendungszusammenhängen, werden zu Transferleistungen angeleitet und können fachliche Zusammenhänge modellieren. Kurz gesagt, sie lernen Chemie – und was diese Naturwissenschaft ausmacht – besser zu verstehen.
Gesamtwerk
Anfangsunterricht Naturwissenschaften
Was vor kurzem noch heftig umkämpft war, gilt jetzt als Garant für naturwissenschaftliche Grundbildung: der integrierte naturwissenschaftliche Anfangsunterricht in den Klassen 5/6. Auch Sie als Chemielehrerin bzw. –lehrer werden damit – wenn Sie es nicht bereits sind – über kurz oder lang konfrontiert sein. Mit diesem Heft wollen wir in mehrfacher Weise eine Übersicht geben: über die Strukturen des naturwissenschaftlichen Unterrichts in den unterschiedlichen Bundesländern, über die Perspektiven des neuen integrierten Fachs bzw. Lernbereichs, über alte und neue Ansätze und aktuelle Erfahrungen. Bekannt machen wollen wir Ihnen aber auch beispielhaft, wie sich die Arbeit in diesem Bereich gestalten kann, wo es möglich war mit einem Blick auf die stoffbezogenen Aspekte. Wir wollen Ihnen ebenso zeigen, wo Sie Unterstützung finden können, Materialien, gedruckt oder im Internet, gegebenenfalls auch Ansprechpartner, die Sie und Ihre Schüler unterstützen können auf dem Weg zur Scientific Literacy – von Anfang an.
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Biophysik
Biophysik ist ein noch junges Fachgebiet an der Schnittstelle zwischen Physik, Chemie, Biologie und Medizin. Es ist in vielen Studiengängen ein Vertiefungsfach und wird erst seit einigen Jahren als eigenständiges Studienfach in Bachelor- und Masterstudiengängen angeboten. Dieses Buch entstand an der Goethe-Universität Frankfurt als Begleitbuch zum ersten grundständigen Biophysikstudiengang. Es führt in grundlegende Konzepte der Biophysik ein und beschreibt die wichtigsten experimentellen Methoden. Bei der Behandlung dieser Konzepte werden einige Grundlagen aus Physik, Chemie und Biologie vorausgesetzt, die üblicherweise in den ersten Semestern des Studiums vermittelt werden. Aus dem Inhalt: Eigenschaften, Struktur und Funktion biologischer Polymere; Eigenschaften biologischer Membranen; Transportprozesse über biologische Membranen; Grundlagen biologischer Energiewandlung; Spektroskopische Messmethoden; Rastersondentechniken und molekulares Kräftemessen; Strahlenbiophysik.
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Klima
Das Klima beeinflusst unser Leben in vielerlei Weise, durch die regionalen Lebensbedingungen wie die Verfügbarkeit von Wasser oder die Temperaturverhältnisse. Es ist ebenso ein relevantes Thema für den Unterricht, nicht nur, aber auch für den Chemieunterricht. Hier stellt es nicht nur einen bedeutsamen Kontext dar, sondern bietet davon ausgehend verschiedene Zugänge zur Erarbeitung von Basiskonzepten und Kompetenzen auf unterschiedlichen Niveaus. Eine Diskussion des komplexen Themas Klima kann niemals allein aus nur einer Fachperspektive heraus erfolgen. Das Thema fordert Kolleginnen und Kollegen verschiedener Fächer zur Kooperation heraus, es stellt gleichzeitig eine gute Basis für ein fächerverbindendes oder ein projektartiges Arbeiten dar. Anhand ausgewählter Beispiele zu Themenaspekten, die für den Chemieunterricht bedeutsam sind, möchten wir das breite Spektrum des Themenfeldes für Lehrerinnen und Lehrer zugänglich machen.
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MINT Zirkel - Ausgabe 01, April 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 01, April 2012
Gesamtwerk
Grundbegriffe und Basiskonzepte
Konzepte wie „Struktur und Eigenschaften“ oder „Energieumsatz bei chemischen Reaktionen“ klingen uns längst vertraut, schon vor Entwicklung der Bildungsstandards waren sie bewährte Leitlinien für den Chemieunterricht. Aber können wir so sicher sein, dass Basiskonzepte wie diese auch bei den Schülerinnen und Schülern zu tragfähigen Vorstellungen und einer Grundlage für reflektiertes Handeln führen? Oft zeigt sich in der Praxis, dass die Verstehensschwierigkeiten sozusagen eine Etage tiefer beginnen, nämlich bei den Begriffen, die für die Bildung der Basiskonzepte Voraussetzung sind. Was aber ist ein Stoff? Was genau muss man sich – als Lernender – unter Energie vorstellen? Was bezeichnet der Begriff Element? Untersuchungen zeigen, dass genau hier die Probleme beginnen, etwa weil Alltags- und Fachbegriffe miteinander konkurrieren, weil Abstraktion von lebensweltlicher Erfahrung vonnöten ist – und weil zu oft zu den Konzepten übergegangen wird, ohne diese Grundbegriffe hinreichend zu klären. Solche Klärung ist Anliegen dieses Themenheftes, auch wenn die, wie Sie schnell erkennen werden, nicht bis ins Letzte erreicht werden kann. Was wir aber hoffen erreichen zu können, ist zunächst eine Sensibilisierung dafür, dass ein sorgfältiger Aufbau von Grundbegriffen unverzichtbar ist; und ebenso, dass die Materialien, die wir Ihnen dafür anbieten, auch für Ihre Unterrichtspraxis hilfreich sein werden.
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Mikrokosmos
Unterschiedliche Alltagsphänomene können durch einfache Experimente beobachtet und erklärt werden, wenn sie im makroskopischen Bereich liegen. Geht es um Vorgänge, die mit dem bloßen Auge nicht zu sehen sind, muss auf Modelle zurückgegriffen werden. Diese Unterrichtseinheit ermöglicht Ihren Schülern durch Versuche eine eigene Modellvorstellung zum Aufbau der Stoffe zu entwickeln und diese auf Alltagsphänomene zu übertragen. Dabei wird das Verständnis für das Teilchenmodell gefestigt und Ihre Schüler gewinnen Erkenntnisse für zukünftige Inhalte.
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Eisen, Kupfer, Aluminium & Co. – was steckt hinter den Metallen?
Eisen, Kupfer, Aluminium & Co. – was steckt hinter den Metallen? Wissenswertes über Metalle
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Von der Dichte zum Zuckergehalt – dem Glühwein auf der Spur
Glühwein ist ein beliebtes Getränk auf dem Weihnachtsmarkt. Chemisch betrachtet handelt es sich um eine homogene Mischung, die die Möglichkeit bietet, im Rahmen des Themas „Identifizierung und Struktur von Stoffen und Teilchen“ untersucht zu werden. Die Schülerexperimente bieten eine breite Palette: vom Entfärben von Glühwein über eine qualitative und quantitative Zuckerbestimmung bis hin zur dünnschichtchromatografischen Analyse.
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Diagnose
Pauschalurteile beruhen meist auf vorgefassten Meinungen – und werden der beurteilten Situation, der beurteilten Person in der Regel nicht gerecht. Weder muss ein Schüler dumm sein, nur weil er eine Reaktionsgleichung nicht korrekt vervollständigen kann, noch muss ein System von Unterricht und Schule schlecht sein, weil es seine Schülerschaft nicht in eine internationale Spitzenposition führt. In beiden Fällen aber besteht Handlungsbedarf. So wie sich aus den Detailauswertungen von PISA weitreichende Folgen für die Unterrichtsgestaltung im Ganzen ableiten ließen, so wichtig ist es auch, Schülerinnen und Schülern mit Verstehensschwächen, Kenntnislücken oder nur geringem Lernstrategiewissen angemessene Unterstützung anzubieten. Der Bestimmung der richtigen „Therapie“ muss jedoch erst eine halbwegs verlässliche „Diagnose“ vorausgehen, ganz wie in der Medizin. Dieses Heft stellt, gezielt für den Chemieunterricht, Instrumente unterschiedlichster Art vor, die alle versuchen, der existierenden Heterogenität der Lernenden gerecht zu werden. Die Spanne der in den Blick genommenen Aspekte reicht dabei von der bereichsspezifischen Lesefähigkeit bis hin zur Frage, welche Vorstellungen sich Schülerinnen und Schüler von Atomen oder Molekülen machen. Die Alltagstauglichkeit solcher Instrumente ist dabei Grundbedingung, wenn sie dauerhaft wirksam werden sollen. Auch wenn eine gezielte Diagnostik in Ihrem Unterricht zunächst vielleicht nur gelegentlich Raum findet – den Blick für mögliche Problemstellen und Fördermaßnahmen unterstützt sie allemal.
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Die Farbe Blau in Lebensmitteln
Die Farbe Blau in Lebensmitteln
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Chemie & Urlaub
Ferien, das bedeutet für Kinder und Jugendliche Freizeit und hat mit Chemie erst einmal wenig zu tun. Sieht man jedoch genauer hin, so lassen sich auch in der Freizeit viele Phänomene mithilfe chemischer Sachverhalte erklären. Grillen, der Besuch einer Tropfsteinhöhle oder die Teilnahme an einem Forschercamp sind nur drei Beispiele für Aktivitäten, die genutzt werden können, um das Interesse von Kindern und Jugendlichen für Naturwissenschaften zu wecken. Der Eigeninitiative sollte dabei großer Raum gelassen werden, mit dem Ziel selbsttätigen Erforschens. Allerdings bedarf es dazu häufig eines Impulses durch Eltern, Lehrerinnen und Lehrer oder andere Bezugspersonen, der an die Umgebung des Ferienziels angepasst, gewählt werden sollte. In der vorliegenden Ausgabe unserer Zeitschrift finden sich gute und erprobte Hinweise, Ferien im Sinne einer naturwissenschaftlichen Bildung, hier besonders auf die Chemie bezogen, einzuleiten und zu gestalten.
Gesamtwerk
Physik verstehen
Das Werk bietet eine gebietsübergreifende Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen. Physikalische Prozesse und Phänomene werden allgemein verständlich dargestellt und anhand praktischer Beispiele aus dem Alltag erklärt. Der Schwerpunkt wird auf grundlegende Konzepte, Begriffe und Denkweisen gelegt, wobei weitgehend auf den mathematischen Formalismus verzichtet wird. Zahlreiche Grafiken unterstützen den Text. Den Studierenden der Medizin, naturwissenschaftlicher oder technischer Studienrichtungen werden die notwendigen Grundlagen des Faches vermittelt. Zur praktischen Erläuterung werden Zusammenhänge zwischen physikalischen Prozessen und Alltagsphänomenen aufgezeigt. Im Anhang finden sich eine Sammlung der verwendeten Abkürzungen, die sowohl in physikalischen Formeln als auch im fachlichen Sprachgebrauch ihre Anwendung finden, sowie ein ausführliches Register, anhand dessen das rasche Auffinden von Information erleichtert wird.
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Excalibur: Ein bilingualer Lernarchipel zum Thema Metalle
Excalibur: Ein bilingualer Lernarchipel zum Thema Metalle
Gesamtwerk
Schülerexperimente
Seit nunmehr 100 Jahren sind Schülerexperimente ein fester Bestandteil des Chemieunterrichts (an höheren Schulen)! Mit der bildungstheoretischen Begründung dieser Form des naturwissenschaftlichen Unterrichts durch Georg Kerschensteiner war eine grundlegende didaktische Ausrichtung gegeben. Sie war weit davon entfernt, in stereotyp ablaufenden „Übungen“ einen methodischen Selbstläufer zu sehen. Heute, etwa 100 Jahre später – nach wechselvoller Geschichte ihrer tatsächlichen Prägung des naturwissenschaftlichen Unterrichts – erleben Schülerexperimente eine Renaissance. Als auslösende Faktoren sind zu nennen: – eine mit Nachdruck geforderte naturwissenschaftliche Grundbildung für jedermann – die didaktische Bewegung „Nature of Science“ (NOS) – produktive fachdidaktische Forschung mit den Schwerpunkten „Erkenntnisweg“ und „konstruktivistisch ausgerichtetes Verständnis vom Lernen in den Naturwissenschaften“ – die Erfolgsstory von außerschulischen Lernorten, wie z. B. Schülerlaboren und Initiativen von „Forscher Ferien“ bis KEMIE Ganz im Sinne dieser Aufbruchstimmung möchte Ihnen dieses Heft neue Impulse liefern, Ihr an Organisation, Methodik und Sozialformen orientiertes Handlungswissen zu schärfen und neu auszurichten. Die einzelnen Beiträge liefern dazu neben Anregungen aus der Unterrichtspraxis auch Erkenntnisse aus der aktuellen Lehr-Lernforschung. Erst wenn die unterschiedlichen Potenziale in der Unterrichtspraxis wirksam werden, kann effektiv von einer Renaissance chemischer Schülerexperimente gesprochen werden.
Gesamtwerk
Wasser
Panta rhei, alles fließt – das Wasser als Inbegriff des Beweglichen und der Veränderung? Im Gegenteil: Wasser scheint eine konstante Größe im naturwissenschaftlichen Unterricht und nicht zuletzt im Fach Chemie zu sein. Aber auch am Bekannten und Bewährten sind Bildungsstandards und Kompetenzorientierung nicht spurlos vorüber gegangen: Sie fordern auch beim Wasser heraus zum Akzentuieren, seine Alltagspräsenz ebenso zu nutzen wie seine fachlichen Spezifika, es zu beziehen auf Basiskonzepte, es einzubinden in Elemente naturwissenschaftlichen Arbeitens, es zu betrachten als nahezu beliebig verfügbaren Stoff ebenso wie als wertvolles Gut, an dem vieler Orts Mangel herrscht. In diesem Sinn werden Sie für Ihren Unterricht hier tatsächlich mehrheitlich Bekanntes finden, das jetzt aber sein Potenzial fürs Lernen und Verstehen auf ganz differenzierte Weise entfaltet.
Gesamtwerk
Chemie erleben
Haben Sie Chemie bisher immer als eine Form von (schwarzer) Magie wahrgenommen? Zu unrecht! Jedes Mal, wenn Sie photographieren, wenn Sie etwas waschen, kleben oder streichen, betreiben Sie Chemie - und Kochen ist ohnehin angewandte Biochemie. Das Buch behandelt die spezielle Chemie auf eine neue Art: Im anorganischen Teil werden die Struktur der Orbitale und das Periodensystem erklärt sowie die einzelnen Elemente besprochen, wobei der Schwerpunkt auf Verständnis und Zusammenhänge gelegt wird. Eine Vielzahl an Beispielen und Anwendungen aus dem Alltag sorgen für Anschaulichkeit (Spurenelemente und Ernährung, Ozon, Treibhauseffekt usw.). Der organische Abschnitt behandelt die Theorie der Reaktionsmechanismen, Isomerien, Nomenklatur u.ä. Darauf baut die spezielle organische Chemie auf. Im analytischen Teil werden Methoden vorgestellt, wobei nur die Grundprinzipien erklärt werden.
Gesamtwerk
Kreuz und quer durch die Chemie – allerlei Rätsel
Wie selbstverständlich benutzen wir im Alltag zahlreiche Produkte aus der Chemie. Ob Acrylglas, CD oder Nylon-Strumpfhosen – all das wird mithilfe der modernen Chemie hergestellt. Bei unserer Rätselreise kreuz und quer durch die Chemie entdecken die Schülerinnen und Schüler viele interessante Phänomene und bekannte Dinge aus dem Alltag. Mithilfe des Alltagsbezuges vertiefen die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen. Stellenweise kommen sie auch in Kontakt mit den benachbarten naturwissenschaftlichen Fächern Physik und Biologie. Der Beitrag kann gut als Highlight einer Unterrichtsreihe verwendet werden, um erworbenes Wissen zu bündeln und spielerisch abzufragen. Der „sportlich faire“ Wettbewerbsgedanke bietet den Lernenden einen zusätzlichen Motivationsanreiz.
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