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Lernprogramme für die Nachbereitung von Unterrichtsinhalten

Themen:

1. Lernprogramm "STROMLEITUNG IN WASSER" als FLASH-VERSION und als HYPERMEDIA-VERSION

2. Lernsequenz "VON DER PFLANZE ZUM PHOTOSYSTEM" als FLASH-VERSION

3. Lernsequenz "Experimentelle Untersuchung von Chlorophyll und ß-Carotin im Tageslicht und UV-Licht" als FLASH-VERSION

Ein Flash-Programm
Lernprogramm: Stromleitung in Wasser - Einführung des Ionenbegriffs
Die Highlights		Startseite: Überblick über die Reihenfolge der Lernseiten. Das Lernprogramm wird in einem neuen Fenster aufgerufen. Den Download wählen Sie bitte über das Menü: Chemiethemen -> Download -> Lernprogramme
Experimente (Videoclips) Alltagsbezug / Erfahrungsbereich der SS Informationen Interaktive Aufgaben: Aufgaben zu den Inhalten Multiple-Choice-Aufgaben Anwendungen / Vertiefungen Konstruktivistische Entwicklung der chemischen Fakten Trickdarstellungen mit Aufgaben und Prüfroutinen Wiederholter Aufruf der Lern- und Aktionsseiten Punkteerfassung und Auswertung

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Ein Hypermedia-Lernprogramm (von Nico Meuter an die aktuellen Browser neu angepasste Version des ursprünglichen Hypermedia-Lernprogramms, mit downloadbaren Videoclips)
Lernprogramm: Stromleitung in Wasser - Einführung des Ionenbegriffs
Die Highlights		Startseite: Überblick über die Reihenfolge der Lernseiten. Das Lernprogramm wird in einem neuen Fenster aufgerufen.
Experimente (Video / Dias) Alltagsbezug / Erfahrungsbereich der SS Informationen Interaktive Aufgaben: Aufgaben zu den Inhalten Multiple-Choice-Aufgaben Anwendungen / Vertiefungen Konstruktivistische Entwicklung der chemischen Fakten Trickdarstellungen mit Aufgaben und Prüfroutinen Wiederholter Aufruf der Lern- und Aktionsseiten Punkteerfassung und Auswertung

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MEDIEN-METHODIK
"Lernprogramme"

Programm-gesteuertes Lernen ermöglicht:

Individuelles Lernen
- Lerntempo
- Wiederholungen

Interaktives Lernen
- Interaktionen zwischen
Programm und Lernnenden

Informierendes Lernen
- Wissensvermittlung

Eine Flash-Lernsequenz
Von der Pflanze zum Photosystem Chlorophyll und ß-Carotin in der Lichtreaktion der Photosynthese - ein Fall für zwei
Die Highlights
Ein Moospflänzchen im ökologischen System Ein Moosblättchen unter dem Lichtmikroskop Blattgewebe in der Übersicht Zellen des Moosblättchens mit Chloroplasten und Grana Ein Chloroplastzeichnung nach elektronenmikrosk. Befunden Aufbau der Thylakoid-membran mit Molekülmodellen und Photosystemen Auswahl verschiedener Darstellungen zum PSI 7a Kugelmodell 7b Proteingerüst 7c Cartoonmodell 7d Cartonmodell + Car 7e Cartonmodell/Car/Chl 7f Carotin + Chlorophyll 7g Reaktionszentrum PSI in der Thylakoid-membren ; funktionelle Abläufe: Lichtabsorption, Energietransfer, Ladungstrennung und Elektronentransportkette Schematisierung des Energietransfers mit Hilfe von einfachen Atommodellen bzw. Energiediagrammen Die Lichtreaktion unter Beteiligung beider Photosysteme und sonstiger Komponenten in der Thylakoidmembran
		Info START 1 START 2 START 3 Zip-Archiv Das Lernprogramm wird in einem neuen Fenster aufgerufen.
Die Steuerung des Lernprogramms erfolgt über das unten am Bildschirmrand einblendbare Menü. Es kann ebenso über den x-Button rechts außen ausgeblendet werden. Die tutorielle Begleitung durch das Lernprogramm muss vom Lernenden über die einblendbaren INFORMATIONEN bzw. WEITERFÜHRENDE FRAGESTELLUNGEN (?) u.a. selbst organisiert werden. Hierfür stehen i.d.R. verschiedene Button (unten) zur Verfügung. Durch die einblendbaren Informationen wird die zentrale Aussage der Lernseite innerhalb der Lernsequenz fixiert und weiterführende Fragestellungen formuliert, die den Lernenden motivieren zur nächsten Lernseite überzugehen. Die Lernseiten enthalten z.T. animierte Elemente, die über Start-/Stopp-Button gesteuert werden können. Über das Menü bzw. den Lernmanager kann man vor- und zurückblättern.

Kurze Beschreibung :

Dieses Lernprogramm vermittelt das Zusammenspiel von ß-Carotin und Chlorophyll in der Lichtraktion in der Photosynthese.

Der Einstieg wird über die Analyse des Photosynthese-ortes anhand eines Moosblättchens begonnen. Über lichtmikroskopische und anschließend elektronen-mikroskopische Befunde wird die submikroskopische Ebene - die molekulare Ebene - angesteuert: Feinbau der Chloroplasten, Aufbau der Thylakoidmembran mit lichtsensiblen Photosystemen, verschiedene Modelldarstellung zum Photosystem I mit den Stoffen Chlorophyll, ß-Carotin und Proteinen. Die Modell zum PSI reichen vom Kugelmodell bis hin zum Stäbchenmodell mit "freigelegtem" Reaktionszentrum.

Von diesen Molekülmodellen zum Aufbau des Photosystems gelangt man zurück zu funktionellen Betrachtungen des Photosystems innerhalb der Thylakoidmembran.

Lichtabsorption, Energietransfer und Ladungstrennung mit anschließemden Elektronentransport werden veranschaulicht.

Anhand einer Animation zur Lichtreaktion wird die energetische Kopplung beider Photosysteme gezeigt.

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Ein Flash-Lernsequenz
Untersuchung von Chlorophyll bzw. Untersuchung einer Mischung von Chlorophyll und ß-Carotin im Tageslicht und UV-Licht In einfachen Experimenten und Modellanimationen wird das Zusammenspiel beider Stoffe im Licht als Grundlage für das Verständnis der Vorgänge in den Photosystemen der grünen Pflanzen veranschaulicht und als Lernmaterial dargeboten.
Die Highlights
Virtuelles Exp. 1: Kürbiskernöl-Papier im Tageslich bzw. UV-Licht Teilchenanimation 1 : Stoffteilchen im Tageslicht bzw. UV-Licht als Grundlage für die Analyse des Experiments Hilfe zur Analyse : Interaktives einfaches Photometer und Absorptionspektrum als Hilfe zur Analyse des Experiments Erklärung 1: Gegenüberstellung : Modellausschnitt und Energiestufenmodell, Kommentare Virtuelles Exp.2: Kürbiskernöl-Papier mit ß-Carotinfleck im Tageslich bzw. UV-Licht Teilchenanimation 2 : Modell zur Analyse Erklärung 2: Modellausschnitt und Energiestufenmodell mit Kommentaren: Virtuelles Exp. 3: Kürbiskernöl-Papier mit ß-Carotinfleck und Starklichtbestrahlung Teilchenanimation 3 : Modell zur Analyse Erklärung 3: Modellausschnitt und Energiestufenmodell mit Kommentaren:
		Info START 1 START 2 START 3 Zip-Archiv Das Lernprogramm wird in einem neuen Fenster aufgerufen.
Die Steuerung des Lernprogramms erfolgt über den Lernmanager [Übersicht über die Lernseiten] oder über die Buttenleiste rechts unten auf jeder Lernseite. Die Abkürzungen Exp1 / Ani1 / Ekl1 usw stehen für den Stufenaufbau der Lernsequenz: Experiment (Versuchbefunde), Teilchenanimation (Analyse auf der Teilchenebene) und Erklärung (Modelle, Kommentare). Die tutorielle Begleitung durch das Lernprogramm muss vom Lernenden über die einblendbaren FRAGESTELLUNG/AUFGABEN, BEOBACHTUNGEN, LEGENDE bzw. WEITERFÜHRENDE FRAGESTELLUNGEN (?) u.a. selbst organisiert werden. Hierfür stehen i.d.R. verschiedene Button (unten) zur Verfügung. Durch die einblendbaren "gelben Fenster" werden Impulse gesetzt und Ergenisse formuliert. Im Selbststudium arbeiten Schülerinnen und Schüler die Lernseiten nacheinander durch. Sie sollten sich selbst kontrollieren und an die folgende Vorgehensweise halten, auf die durch die Fachlehrerin bzw. den Fachlehrer zuvor hingewiesen wird: 1. Lernseite aufrufen, beginnend mit Exp.1 2. Fragestellung / Aufgabe lesen! 3. Animation lt. Fragestellung betrachten (ggf. wiederholt); protokollieren! 4. Beobachtungen einblenden, lesen und mit der ggf. wiederholten Animation und eigenen Notizen vergleichen! 5. Weiterführende Fragestellungen lesen als Impuls und Überleitung zur nächsten Lernseite!

Kurze Beschreibung :

Dieses Lernprogramm vermittelt Eigenschaften einer Mischung aus Chlorophyll und ß-Carotin bei Bestrahlung mit Tageslicht bzw. UV-Licht und veranschaulicht die Auswirkung von Starklicht auf die beiden Substanzen.

Das Programm besteht aus 3 Abschnitten. Jeder Abschnitt wiederum lässt sich in ein virtuelles Experiment, eine Animation auf der Teilchenebene und eine Erklärungslernseite gliedern.

Am Einzelstoff Chlorophyll werden zunächst die Begriffe Absorption und Emission erarbeitet. Die Animation (II) lenkt die Aufmerksamkeit der Lernenden auf die molekulare Ebene. Hier wird der Kontakt der Moleküle mit Photonen (Lichtenergie) und deren Reaktion veranschaulicht. Der Wechsel zwischen Tageslicht und UV-Licht macht die Unterschiede zwischen Absorption und Emission deutlich. Der Erklärungsteil (III) werden die Begriffe Anregung, Schwinungsrelaxation und Emission von Fluoreszenzlicht für die in der Teilchanimation "gespielten" Phänomene eingeführt und erläutert.

Im 2. Abschnitt (2. Experiment) wird die Zusammenarbeit der beiden Substanzen beim Einstrahlen des energiereichen UV-Lichts gezeigt. Über die Animation lässt sich die Rolle des ß-Carotins als Fluoreszenzlöscher ableiten. Im Erklärungsteil werden diese Zusammenhänge an dem Energiestufenmodell animiert entwickeltl

Das 3. Experiment zeigt die Wirkung einer 2-minütigen Starklichtbestrahlung auf Chlorophyll bzw. auf eine Mischung von Chlorophyll und ß-Carotin. Während dieser Starklichtbestrahlung tritt als weiterer Stoff Sauerstoff auf. Dessen Rolle als Singulett-Sauerstoff gegenüber Chlorophyll bzw. ß-Carotin wird in der Animation gezeigt.
Als Ergebnis lässt sich hier die protektive Wirkung des ß-Carotins ableiten.
Dieses Ergebnis wird abschließend auf der Erklärungsseite in einer verkleinerten Molekülanimation dem Energiestufenmodell gegenüber gestellt.
Im Kommentar wird der Energietransfer formalisiert an Reaktionsgleichungen und Symbolkennzeichen zusammenfassend fixiert.

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