Rahmenbedingungen

• Thema der Unterrichtseinheit: Radioaktivität
• Dauer: 5 Wochen
• Klassenstufe: 10 (Gymnasium)

Inhalte

Die geplante Unterrichtseinheit behandelt ausgewählte schulrelevante Inhalte aus der Atom- und Kernphysik gemäß dem niedersächsischen Kerncurriculum (siehe dazu: http://db2.nibis.de/1db/cuvo/datei/kc_physik_go_i_2009.pdf). An Vorwissen wird lediglich die grundlegende Atomvorstellung eines unteilbaren Teilchens vorausgesetzt, aus welchem sich die gesamte Materie zusammensetzt.

Es bietet sich an, abhängig von der Gesamtanzahl der Schülerinnen und Schüler vier bis fünf feste Gruppen einzuteilen, welche sich vertieft mit jeweils einem Themenblock befassen. Im Falle von fünf Gruppen etwa:

1. Atommodelle (insbesondere Kern-Hülle-Modell)
2. Strahlungsquellen und -arten
3. Strahlenschutz und Anwendungen zum Beispiel in der Medizin
4. Nachweis radioaktiver Strahlung
5. Zerfallsreihen und Halbwertszeit

Ablauf und Methodik

Zu Beginn der Unterrichtseinheit kann zunächst im Plenum eine Begriffssammlung vorgenommen werden, beispielsweise in Form einer Mindmap oder eines Begriffsclusters. So erhält zum einen die Lehrkraft einen ersten Eindruck vom bisherigen Kenntnisstand der SuS und zum anderen aktivieren letztere ihr Vorwissen auf diesem Gebiet. Aufbauend darauf erfolgt die Überleitung zur anstehenden Gruppenarbeit.

• Jede Gruppe behandelt einen der Themenblöcke.
• Zum Ende der Einheit präsentieren die Gruppen ihre Ergebnisse in einem Kurvortrag, eventuell sind auch Handouts anzufertigen.
• Die Unterrichtszeit steht für die Erarbeitung zur Verfügung.
• Als Materialien/Hilfsmittel stehen das Lehrbuch, ggf. Arbeitsblätter sowie Internetquellen zur Verfügung. Falls online recherchiert wird, sind die Quellen anzugeben und idealerweise bereits bei der Auswahl von der Gruppe kritisch zu hinterfragen.

Es ergibt sich folgender Ablaufplan:

1. Woche

• Einstieg: Begriffssammlung
• Gruppeneinteilung
• Themenwahl
• Hinweise zum Ablauf
• Klären offener Fragen
• Beginn der Erarbeitung in den Gruppen

2./3. Woche

• Recherche
• ggf. Hilfestellungen der Lehrkraft
• Überprüfung des Zwischenstandes
• Erstellung der Präsentation

4. Woche

• Erste Ergebnisse
• Puffer für weitere benötigte Zeit
• ggf. Beginn der Präsentationen

5. Woche

• Abschluss der Präsentationen
• jeweils kurze Nachbesprechungen der Vorträge im Plenum

Digitale Einsatzmöglichkeiten

Sowohl bei der Recherche als auch bei den Präsentationen können digitale Arbeitsweisen bei entsprechender Medienkompetenz für Entlastung sorgen, indem etwa Onlinequellen verwendet werden oder auf Simulationen, geeignete Videos oder Ähnliches zurückgegriffen wird. Um das Zusammentragen der Informationen in den jeweiligen Gruppen zu erleichtern, sind Clouds wie etwa Googledoc und Dropbox oder kollaborative Arbeitsflächen wie ZUMpad empfehlenswert. Grundsätzlich sind bei dieser Gruppenarbeit allerdings auch rein analoge Arbeitstechniken zielführend.

Mögliche Probleme

Insbesondere bei der Durchführung einer mehrwöchigen Gruppenarbeit besteht das erhöhte Risiko, dass nur einige wenige Schülerinnen und Schüler die Lernziele erreichen. Daher ist die Lehrkraft in besonderem Maße gefordert, sich über den aktuellen Lernfortschritt aller einzelnen Schüler bereits in den Erarbeitungsphasen einen Überblick zu verschaffen. Da jeder Einzelne nur einen der Themenblöcke behandelt und in die anderen Themen in Form einer Präsentation herangeführt wird, muss die Lehrkraft die Qualität der Vorträge frühzeitig im Blick haben. Um die Inhalte aller Blöcke in Schriftform zu sichern, erscheint außerdem das Erstellen von Handouts sinnvoll. In jedem Fall ist auch eine gemeinsame Besprechung der Inhalte mit eventuellen Korrekturen erforderlich.