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Mathematikunterricht und Mathematikdidaktik im Nationalsozialismus

Die Mathematikdidaktik als Wissenschaftsdisziplin, wie wir sie heute kennen, hat sich erst im Laufe der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts etabliert. In den Jahren von 1933 bis 1945 gab es jedoch bereits eine „Noosphäre“ des Mathematikunterrichts, also eine Ansammlung von Institutionen und Personen, die sich um das Lehren und Lernen von Mathematik Gedanken machten und stritten. Neben Einzelpersonen waren das vor allem (Lehrer)Vereine, Zeitschriften und staatliche Institutionen, die sich um Form und Inhalt des Mathematikunterrichts kümmerten. Die Nationalsozialisten versuchten in ihrem gesamten Herrschaftsbereich einheitliche Verhältnisse in Schulorganisation wie Unterrichtsinhalt durchzusetzen, was sich unter anderem in den nach Geschlechtern getrennten Lehrplänen widerspiegelte. Im Vortrag wird mit Schwerpunkt auf der Mathematikdidaktik (auch) beleuchtet, welche Rolle die Mathematik und der Mathematikunterricht in Theorie und Praxis des Nationalsozialismus spielten.

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Physical Computing im MINT-Unterricht am Beispiel der senseBox:edu S2

Physical Computing verbindet die Alltagswelt mit der Entwicklung von Soft- und Hardwaresystemen. Durch die Verknüpfung entsteht durch vielseitige Herangehensweisen ungenutztes Potential, um Schülerinnen und Schüler für den Informatikunterricht nachhaltig zu begeistern. Mithilfe von elektronischen Bauteilen und Umweltsensoren können Projekte umgesetzt werden, bei denen eine Interaktion mit der Umgebung stattfindet. Ein mögliches Herzstück für den Unterricht stellt dabei der speziell für die Lehre entwickelte Mikrocontroller senseBox MCU (https://sensebox.de/) dar. Dieser bildet zusammen mit einem Set an Sensoren und elektronischen Bauteilen die Basis für eine Vielzahl an Experimenten aus den Bereichen Internet of Things (IoT) und Umweltsensorik.

Im Workshop werden die Teilnehmenden auf den Einsatz der senseBox im MINT-Unterricht vorbereitet, indem nach einem theoretischen Input zur Vorstellung des senseBox-Ökosystems das eigenständige projektbasierte Arbeiten mit der Hardware und Software fokussiert wird. Dabei wird die senseBox:edu S2 verwendet - eine neue Version der senseBox, mit noch vielfältigeren Möglichkeiten, wie die Verwendung einer LED-Matrix und die Nutzung von CircuitPython.

Inhalte des Workshops auf Basis der senseBox:edu S2:

• Grundlagen des graphischen Programmierens mit Blockly und der Arbeit mit Mikrocontrollern
• Einblick in die Möglichkeiten der textbasierten Programmierung mit dem Code Editor und Circuit Python
• eigenständige Durchführung von Projekten aus den Bereichen Umwelt & Smart City
• Verfügbarkeit und Einsatz von Open-Educational Resources als Unterrichtsmaterialien

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Gesteine - Boden - Fossilien als naturgeschichtliche Zeugnisse, Spurensuche auf der Halde Haniel

Diese Fortbildung wendet sich an naturwissenschaftliche Lehrpersonen aller Schulformen des Sekundarbereichs und bietet Anregungen für einen experimentellen, fächerübergreifenden Freilandunterricht. Die Untersuchung des Bodens (Schlämmprobe, pH-Wert, Kalkgehalt, Korngröße, ...) gibt uns Eigenschaften eines wichtigen Rohstoffs unserer Umgebung an. Der Boden und die in ihm enthaltenen GEsteine zeugen von einer erdgeschichtlich sehr bewegten Zeit unserer Region und unterliegen einem ständigen Wandel, wie sich auch an der Halde Haniel beobachten lässt. Im Abraumgestein finden sich zum Teil noch deutlich sichtbare Abdrücke von den Pflanzen, aus denen die Steinkohle entstand. Mit dem Hammer aufgeschlagene Gesteinsbrocken zegien mit etwas Glück ein originales, über 300 Millionen Jahre altes Fossil. Wir wollen diesen vielfältigen Unterrichtsbaustein mit ihnen praktisch erproben und die unterschiedlichen Möglichkeiten der Einbindung in den lehrplanorientierten Unterricht besprechen.

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Astronomie

DPG-Lehrerfortbildung

Wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. Michael Vollmer (TH Brandenburg) und Prof. Dr. Karl-Heinz Lotze (Universität Jena)

im Physikzentrum Bad Honnef
1. bis 5. Juli 2024

Diese fachliche DPG-Fortbildung behandelt exemplarisch ausgewählte Themen der Astronomie, zum einen von den physikalischen Grundlagen her, zum anderen auch für den direkten Einsatz im Unterricht. Von der Geschichte der Erforschung des Sonnensystems mit Hilfe der Raumfahrt, Betrieb einer Schulsternwarte, einfachen Beobachtungen und Rechnungen geht es über Planeten und Exoplaneten zum Weltraumwetter, von der Multimessenger-Astronomie, Durchmusterung der Milchstraße und deren Schwarzen Loch zur Entfernungsbestimmung im Universum, und von visuellen und Teleskopbeobachtungen sowie dem „Paradoxon“ des dunklen Nachthimmels bis hin zur Darstellung von Physik und Astronomie in Filmen.

Themen und Referenten:

• Thomas Bührke (Schwetzingen): Geschichte der Raumfahrt
• Michael Winkhaus (Wuppertal): Praktische Aktivitäten mit einer Schulsternwarte
• Ruth Titz-Weider (DLR Berlin): Suche nach extraterrestrischen Planeten +extraterrestrisches Leben
• Volker Bothmer (U Göttingen): Weltraumwetter
• Metin Tolan (U Göttingen): Die Physik von Star Trek
• Ulrich Köhler (DLR Berlin): Marsmissionen, Marsrover, Planetengeologie
• Stefan Jordan (ARI Heidelberg):  Gaia - Neue Erkenntnisse über unser Universum
• Joachim Wambsganß (ARI Heidelberg): Entfernungsbestimmung im Weltall
• Oliver Schwarz (U Siegen): Bildungswert der Astronomie
• Andreas Rodoschegg (Optical Vision, Kempten): Widefield Astrofotografie mit einfachen Mitteln
• Christian Schubert (Simmerath): Praxis der Deep-Sky Fotografie - Vorbereitung, Aufnahme und Bildverarbeitung mit Freeware
• Alexander Krivov (U Jena): Astronomie ohne Rechnen, aber mit Köpfchen!
• Stefan Gillessen (MPE Garching): Schwarzes Loch in der Milchstraße 
• Matthias Steinmetz (AIP Potsdam): Multimessenger Astronomie 
• Andreas Malmendier (U Logan, Utah/USA): Die Sonnenscheinformel  - Entstehung der Jahreszeiten
• Karl-Heinz Lotze (U Jena), Das Olbers-Paradoxon oder: Warum ist es nachts dunkel? -- Ein Einstieg in die Kosmologie
• Michael Vollmer (TH Brandenburg), Ein astronomisches Potpourri
• je nach Wetter gibt es variabel noch einen Beobachtungsabend mit praktischen Übungen am Fernrohr

Ablauf: Der Kurs beginnt am Montag mit einem gemeinsamen Mittagessen um 12:30 Uhr, und endet nach einem Mittagessen 12:30 - ca. 14:00 Uhr am Freitag.

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Schwingungen und Wellen in der Physik

DPG-Lehrerfortbildung

Wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. Ronny Nawrodt (Universität Stuttgart) und Dr. Lukas Maczewsky (Universität Rostock und Erasmus-Gymnasium Rostock)

im Physikzentrum Bad Honnef
22. bis 26. Juli 2024

„Der harmonische Oszillator ist das Wichtigste in der Physik!“ Diese oder eine ähnliche Aussage hat sicherlich jeder im Studium gehört. Im schulischen Kontext befassen wir uns dann mit offensichtlichen Phänomenen zu Schwingungen und Wellen wie der Akustik oder der Beugung und Interferenz von Licht. Für weitere Themengebiete fehlt oft die Zeit oder ein passender schulischer Zugang.

Wir wollen im Rahmen dieser Lehrerfortbildung eine fachliche Auffrischung über (nahezu) alle Gebiete der Physik geben und versuchen, einen schulischen Zugang zu schaffen. Nach einer fundierten Wiederholung der Grundlagen werden unterschiedliche Gebiete (wie z.B. die Mechanik, Elektrizitätslehre, Thermodynamik, Optik, Atom- und Quantenphysik, Festkörperphysik, Astrophysik/Astronomie) betrachtet. Neben einem Überblicksvortrag in das Themengebiet werden jeweils Ideen für den Unterricht skizziert und Anwendungen in Alltag gezeigt. Experimentiermöglichkeiten und Unterrichtsmaterialien werden geboten, wo sie möglich sind – und wir versuchen, dass das bei jedem Thema der Fall sein wird!

Wir bitten alle, die sich aktiv beteiligen wollen, um Kontaktaufnahme. Sie haben Ideen und Wünsche für den Ablauf? Sie interessiert ein Thema besonders? Wir binden gern Ihre Ideen in das Programm mit ein. Bitte bringen Sie kleine Experimente mit, wenn Sie die Möglichkeit haben.

Ziel soll neben der intensiven Beschäftigung mit dem Thema ein intensiver Austausch sein.

Ablauf: Der Kurs beginnt am Montag mit einem gemeinsamen Mittagessen um 12:30 Uhr, und endet nach einem Mittagessen 12:30 - ca. 14:00 Uhr am Freitag.

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Algorithmen spielerisch begreifbar machen - Praxisbeispiele für Klasse 5/6

In diese 1,5tägigen Fortbildung widmen wir uns dem Thema, wie junge Schülerinnen und Schüler für Algorithmik begeistert werden können und diese in Form von visueller Programmierung anwenden. Zunächst werden die Grundkonzepte der Algorithmik eingeführt und dann praktische Werkzeuge für Schülerinnen und Schüler erkundet. Es gibt rein virtuelle Möglichkeiten wie Scratch und den TurtleCoder sowie die Kombination mit Hardware in Form des Mikrocontrollers Calliope Mini oder kleinen Robotern.

Wir erkunden die verschiedenen Möglichkeiten anhand des didaktischen Doppeldeckers – das bedeutet: Sie lernen die Tools anhand konkreten Unterrichtsmaterials für Schülerinnen und Schüler kennen. Dabei können Sie selbst entscheiden, welches Programmiertool sie sich vertieft anschauen möchten. Gemeinsam werden wir Vor- und Nachteile abwägen und diskutieren, welche Möglichkeit sich für Ihre Lerngruppe am besten eignet.

Unser Ziel ist es, Ihnen nicht nur das nötige Fachwissen zu vermitteln, sondern auch konkrete Unterrichtsmaterialien und -ansätze bereitzustellen, die Sie direkt in Ihrer Klasse umsetzen können.

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Die wunderbare Welt der Falter und Libellen

Sommerzeit – Zeit, um Falter und Libellen zu entdecken und mehr über ihre Lebensweise zu erfahren! Tagung mit Exkursion und Nachtfaltererkundung.

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Informatik-Inhaltsfeld "Automaten & Künstliche Intelligenz" in Klasse 5/6

In dieser 1,5-tägigen Fortbildung schauen wir uns das Inhaltsfeld "Automaten und Künstliche Intelligenz" des Kernlehrplans NRW für die 5. und 6. Klasse genauer an. Wie können wir diese auf den ersten Blick sehr komplexen Themen für junge Menschen zugänglich machen? Dieser Kurs ist nach dem Konzept des didaktischen Doppeldeckers organisiert. Das bedeutet: Sie lernen im ersten Teil die Grundkonzepte anhand des Unterrichtsmaterials, welches auch später Ihre Schülerinnen und Schüler benutzen können. Konkret beschäftigen wir uns mit Unterrichtsmaterialien zu folgenden Themen:

• Die Funktionsweise eines Automatens und
•  seine (Übergangs-)Zustände
• Spielerische Beispiele für Künstliche Intelligenz, Möglichkeiten und Grenzen
• Maschinelles Lernen und die Visualisierung in Form von Entscheidungsbäumen 

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Energiesparen – ein Thema für alle!

Aufgrund der anhaltenden Energiekrise ist Energiesparen weiterhin ein wichtiges Thema im Schulunterricht. Damit das Thema weiterhin spannend an Schüler:innen weitervermittelt werden kann, hat die Verbraucherzentrale NRW diverse Unterrichtsmaterialien entwickelt, mit denen das Energiesparen zielgruppengerecht vermittelt werden kann.

In der Online-Fortbildung werden die verschiedenen Materialien vorgestellt und Anregungen für den Unterricht gegeben. Die Fortbildung richtet sich an Lehrkräfte von Grundschulen, Förderschulen und der Sekundarstufe I.

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Lehrkräftefortbildung: Der Ernährungsführerschein

Wie kann ich beim Thema Ernährung wertschätzend, umwelt- und klimafreundlich Handeln? Um genau diese Fragen geht es in der Online-Fortbildung und das dort vorgestellte Unterrichtsmaterial „Der Ernährungsführerschein“ (Link wird eingefügt).

Zu Beginn der Online-Fortbildung wird herausgearbeitet, mit welcher Zielsetzung Lehrkräfte den Ernährungsführerschein umsetzen können. Darüber hinaus werden einzelne Module vorgestellt, die beim Ernährungsführerschein durchgeführt werden können.

Das vorgestellte Unterrichtsmaterial lässt sich prima auf die Bedarfe der Schulklasse anpassen. Die Fortbildung richtet sich primär an Lehrkräfte von Grundschulen. Es ist aber auch geeignet für Lehrkräfte von Förderschulen sowie Lehrkräfte von weiterführenden Schulen.