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Celsius

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Celsius im Unterricht: Materialien, Ideen und Arbeitsblätter für die Klassen 4–7

Temperaturmessung ist ein zentrales Thema im Sach- und Naturwissenschaftsunterricht. Besonders die Einheit Celsius bietet sich an, um Schüler:innen an naturwissenschaftliche Arbeitsweisen heranzuführen – von der historischen Entwicklung des Thermometers bis zur praktischen Anwendung im Alltag. Doch wie lässt sich das Thema Celsius altersgerecht, differenziert und mit Bezug zu Lehrplaninhalten vermitteln?

Dieser Artikel liefert Ihnen fachliche Hintergrundinformationen, konkrete Unterrichtsideen und praktische Methoden für den Einsatz im Klassenzimmer. Im Mittelpunkt steht dabei ein Celsius-Arbeitsblatt, das Lückentext, Wortspeicher, Hörverstehen und Suchsel kombiniert – ideal für die Klassen 4 bis 7. Das Material ist als kostenpflichtiges Unterrichtsmaterial auf Eduki verfügbar und bietet eine strukturierte Grundlage für Ihren Unterricht.


Hintergrundwissen für Lehrkräfte: Was steckt hinter Celsius?

Bevor Sie das Thema im Unterricht behandeln, lohnt sich ein Blick auf die wissenschaftlichen, historischen und didaktischen Grundlagen. Diese Kenntnisse helfen Ihnen, Schülerfragen souverän zu beantworten und den Unterricht fachlich fundiert zu gestalten.

Die historische Entwicklung der Temperaturmessung

Die Idee, Temperatur zu messen, reicht bis in die Antike zurück. Bereits im 2. Jahrhundert v. Chr. entwickelte der griechische Erfinder Philon von Byzanz ein Gerät, das auf der Ausdehnung von Luft basierte. Doch erst im 17. Jahrhundert entstanden die ersten Thermometer, wie wir sie heute kennen:

Didaktischer Hinweis:
Die historische Entwicklung eignet sich gut für einen problemorientierten Einstieg. Stellen Sie den Schüler:innen die Frage: „Warum messen wir heute in Celsius und nicht in Fahrenheit?“ und lassen Sie sie Vermutungen anstellen. Dies fördert das historische Denken und zeigt, dass Wissenschaft ein Prozess ist.


Die Funktionsweise eines Thermometers

Ein klassisches Flüssigkeitsthermometer besteht aus folgenden Komponenten:
1. Glasrohr mit einer feinen Kapillare: Hier bewegt sich die Flüssigkeit.
2. Messflüssigkeit: Früher wurde Quecksilber verwendet, heute kommen oft gefärbte Alkohole (z. B. Ethanol) zum Einsatz, da Quecksilber giftig ist.
3. Skala: Sie gibt die Temperatur in Grad Celsius (°C) an.
4. Reservoir: Ein kleiner Behälter am unteren Ende des Thermometers, in dem sich die Flüssigkeit ausdehnt oder zusammenzieht.

Physikalisches Prinzip:
Die Flüssigkeit im Thermometer dehnt sich bei Erwärmung aus und zieht sich bei Abkühlung zusammen. Dieser Effekt wird als thermische Ausdehnung bezeichnet. Die Skala ist so kalibriert, dass die Flüssigkeitssäule bei 0 °C (Gefrierpunkt von Wasser) und 100 °C (Siedepunkt von Wasser) bestimmte Markierungen erreicht.

Sicherheitshinweis:
Quecksilberthermometer sind in Schulen nicht mehr zugelassen, da Quecksilber bei Bruch giftige Dämpfe freisetzt. Verwenden Sie stattdessen Alkoholthermometer oder digitale Messgeräte.


Warum heißt es „Grad Celsius“?

Die Einheit Grad Celsius ist nach ihrem Erfinder Anders Celsius benannt. Der Begriff „Grad“ stammt aus dem Lateinischen (gradus = Schritt) und bezieht sich auf die Einteilung der Skala in Schritte.

Vergleich mit anderen Temperaturskalen:
| Skala | Gefrierpunkt von Wasser | Siedepunkt von Wasser | Verwendung |
|-------------|-------------------------|-----------------------|--------------------------|
| Celsius | 0 °C | 100 °C | Europa, Wissenschaft |
| Fahrenheit | 32 °F | 212 °F | USA, Belize, Cayman-Inseln |
| Kelvin | 273,15 K | 373,15 K | Naturwissenschaften |

Didaktischer Tipp:
Lassen Sie die Schüler:innen Umrechnungen zwischen Celsius und Fahrenheit durchführen (Formel: °F = °C × 1,8 + 32). Dies trainiert mathematische Kompetenzen und zeigt den praktischen Nutzen von Skalen.


Unterrichtsideen und Methoden: Celsius im Klassenzimmer

Wie lässt sich das Thema Celsius abwechslungsreich und kompetenzorientiert vermitteln? Hier finden Sie konkrete Unterrichtsphasen, Methoden und Differenzierungsmöglichkeiten – inklusive des Einsatzes des Celsius-Arbeitsblatts mit Lückentext, Wortspeicher und Suchsel.


Einstieg: Aktivierung von Vorwissen

Methode: „Think-Pair-Share“
1. Think (Einzelarbeit):
- Stellen Sie die Frage: „Wo begegnet euch im Alltag die Einheit Celsius?“
- Die Schüler:innen notieren ihre Ideen auf einem Zettel (z. B. Wetterbericht, Backofen, Fieberthermometer).
2. Pair (Partnerarbeit):
- Die Schüler:innen tauschen sich mit einer Partner:in aus und ergänzen ihre Listen.
3. Share (Plenum):
- Sammeln Sie die Ergebnisse an der Tafel oder auf einem Plakat.
- Fragen Sie nach: „Wie wird die Temperatur gemessen?“ und leiten Sie so zum Thermometer über.

Alternativer Einstieg: Experiment
- Material: Zwei Schüsseln mit Wasser (eine mit kaltem, eine mit warmem Wasser), Thermometer.
- Ablauf:
1. Die Schüler:innen tauchen ihre Hände nacheinander in beide Schüsseln und beschreiben das Gefühl.
2. Messen Sie die Temperatur mit einem Thermometer.
3. Diskussion: „Warum ist das Thermometer genauer als unsere Hände?“


Erarbeitung: Das Celsius-Arbeitsblatt im Unterricht

Das Celsius-Arbeitsblatt kombiniert vier Aufgabenformate, die unterschiedliche Kompetenzen fördern:

  1. Lückentext mit Wortspeicher
    - Ziel: Fachbegriffe korrekt anwenden und historische Zusammenhänge verstehen.
    - Differenzierung:

    • Leichtere Variante: Wortspeicher wird vorgegeben.
    • Schwerere Variante: Schüler:innen müssen Begriffe selbst finden (z. B. durch Recherche im Klexikon).
    • Tipp: Lesen Sie den Text zunächst laut vor, um das Hörverstehen zu trainieren.
  2. Hörverstehen
    - Ablauf:

    1. Sie lesen den Lückentext ohne Wortspeicher vor.
    2. Die Schüler:innen füllen die Lücken nur durch Zuhören.
    3. Vergleich mit der schriftlichen Version.
      - Förderung: Konzentration, selektives Hören, Fachsprache.
  3. Suchsel (Wortgitter)
    - Ziel: Fachbegriffe spielerisch wiederholen (z. B. „Thermometer“, „Quecksilber“, „Skala“).
    - Differenzierung:

    • Schnellere Schüler:innen können zusätzliche Begriffe suchen (z. B. „Fahrenheit“, „Ausdehnung“).
    • DaZ/DaF: Begriffe werden vorab visualisiert (z. B. mit Bildern).
  4. Transferaufgabe (optional)
    - „Erfindet ein eigenes Thermometer mit einer neuen Skala. Welche Fixpunkte würdet ihr wählen?“
    - Präsentation der Ergebnisse im Plenum.


Sicherung: Ergebnisse festigen

Methode: „Concept Map“
- Die Schüler:innen erstellen eine Mindmap zum Thema Celsius mit folgenden Ästen:
- Wer? (Anders Celsius)
- Was? (Temperaturmessung)
- Wie? (Thermometer, Skala, Fixpunkte)
- Warum? (Wissenschaft, Alltag)
- Material: Plakat, Whiteboard oder digitale Tools wie MindMeister.

Alternativ: Quiz
- Erstellen Sie ein Kahoot!-Quiz mit Fragen wie:
- „Bei welcher Temperatur gefriert Wasser in Celsius?“
- „Welche Flüssigkeit wurde früher in Thermometern verwendet?“
- „Wie hieß der Wissenschaftler, der die Fahrenheit-Skala erfand?“


Differenzierung: Individuelle Förderung

Niveau Maßnahme
Grundniveau - Wortspeicher vorgeben
- Lückentext als Partnerarbeit
- Bilder zur Visualisierung nutzen
Mittleres Niveau - Lückentext ohne Wortspeicher
- Suchsel mit Zusatzaufgaben
- Umrechnung Celsius ↔ Fahrenheit (einfache Beispiele)
Erweitertes Niveau - Recherche: „Wie funktioniert ein digitales Thermometer?“
- Experiment: Bau eines einfachen Thermometers (mit Wasser und Strohhalm)
- Vergleich Celsius vs. Kelvin

DaZ/DaF-Tipps:
- Wort-Bild-Karten erstellen (z. B. „Thermometer“ + Foto).
- Satzanfänge vorgeben (z. B. „Anders Celsius war ein …“).
- Hörverstehen durch langsames, deutliche Sprechen unterstützen.


Hausaufgabe oder Vertiefung


Häufige Suchfragen zu „Celsius“ – ausführlich beantwortet

Lehrkräfte suchen oft nach konkreten Umsetzungsmöglichkeiten oder fachlichen Vertiefungen zum Thema Celsius. Hier beantworten wir drei typische Long-Tail-Suchanfragen mit praxisnahen Informationen.


### „Celsius einfach erklärt für die Grundschule (Klasse 4–5)“

Das Thema Celsius lässt sich bereits in der Grundschule behandeln – allerdings mit stark vereinfachten Erklärungen und vielen Alltagsbezügen. Wichtig ist, dass die Schüler:innen keine physikalischen Details (wie die thermische Ausdehnung) verstehen müssen, sondern ein Grundverständnis für Temperaturmessung entwickeln.

Didaktische Reduktion:
1. Temperatur als „Wärmegrad“:
- Erklären Sie Temperatur als „Wie warm oder kalt etwas ist“.
- Beispiele: „Eis ist kalt (0 °C), kochendes Wasser ist heiß (100 °C)“.
2. Thermometer als „Wärmemesser“:
- Zeigen Sie ein Alkoholthermometer und erklären Sie: „Die rote Flüssigkeit steigt, wenn es warm wird.“
- Experiment: Halten Sie das Thermometer in warmes und kaltes Wasser und beobachten Sie die Veränderung.
3. Fixpunkte veranschaulichen:
- 0 °C: „Wasser wird zu Eis.“ (Eiswürfel in einer Schüssel zeigen)
- 100 °C: „Wasser kocht.“ (Wasserkocher mit Thermometer nutzen)
4. Alltagsbezug herstellen:
- „Wo brauchen wir Thermometer?“ (Fieber messen, Wetter, Backofen)
- „Was passiert, wenn es 30 °C hat?“ (Schwitzen, Eis essen)

Materialempfehlung:
- Celsius-Arbeitsblatt (angepasst für Klasse 4–5: Wortspeicher nutzen, Suchsel vereinfachen).
- Bastelidee: Bau eines Papierthermometers mit beweglichem Zeiger (Vorlage z. B. auf Lehrermarktplatz).

Typische Schülerfragen & Antworten:
- „Warum gibt es Minusgrade?“
→ „Weil es noch kälter als 0 °C werden kann – dann gefriert nicht nur Wasser, sondern es wird richtig eisig.“
- „Warum steigt die Flüssigkeit im Thermometer?“
→ „Weil sich die Flüssigkeit ausdehnt, wenn es warm wird – wie ein Luftballon, der größer wird, wenn man ihn aufbläst.“


### „Celsius-Stundenentwurf für Klasse 6–7 (Naturwissenschaften)“

In den Klassen 6–7 kann das Thema Celsius mit physikalischen Grundlagen verknüpft werden. Ein kompletter Stundenentwurf (45 Minuten) könnte wie folgt aussehen:

Stundenziel:
Die Schüler:innen können
- die Funktionsweise eines Thermometers erklären,
- die Fixpunkte der Celsius-Skala benennen,
- Temperaturen in Celsius messen und vergleichen.

Ablauf:

Phase Zeit Aktivität Sozialform Material
Einstieg 10 min - Bildimpuls: Thermometer in verschiedenen Situationen (Fieber, Wetter, Backofen)
- Frage: „Wie funktioniert ein Thermometer?“
- Sammeln von Ideen an der Tafel
Plenum Bilder, Tafel/Whiteboard
Erarbeitung 20 min - Gruppenarbeit:
1. Gruppe: Experiment „Thermische Ausdehnung“ (Wasser in Flasche mit Strohhalm)
2. Gruppe: Lückentext aus dem Celsius-Arbeitsblatt
3. Gruppe: Recherche zu Anders Celsius (Klexikon)
Gruppenarbeit - Flasche, Wasser, Strohhalm
- Arbeitsblatt
- Tablets/Laptops
Sicherung 10 min - Galerie-Methode: Gruppen präsentieren ihre Ergebnisse
- Gemeinsame Erstellung einer Tafelbild-Zusammenfassung
Plenum Tafel/Whiteboard, Plakate
Vertiefung 5 min - Exit-Ticket: „Erkläre in 3 Sätzen, wie ein Thermometer funktioniert.“ Einzelarbeit Zettel, Stifte

Differenzierung:
- Leistungsschwächere: Experiment mit vorgegebener Anleitung, Lückentext mit Wortspeicher.
- Leistungsstärkere: Zusatzfrage: „Warum dehnt sich Quecksilber stärker aus als Wasser?“

Hausaufgabe:
- „Finde drei Beispiele, wo im Alltag Temperaturen in Celsius gemessen werden, und notiere die typischen Werte.“

Lehrplanbezug (Beispiele):
- Deutschland (Baden-Württemberg, Klasse 6): „Temperatur und Wärme“ (Bildungsplan Naturwissenschaften).
- Österreich (Sekundarstufe 1): „Energie und Wärme“ (Lehrplan Physik).
- Schweiz (Lehrplan 21): „Stoffe und ihre Eigenschaften“ (Natur und Technik).


### „Unterrichtsmaterial Celsius: Arbeitsblätter und Experimente“

Lehrkräfte suchen oft nach fertigen Materialien und praktischen Experimenten zum Thema Celsius. Hier eine Übersicht:

1. Arbeitsblätter & Kopiervorlagen
- Celsius-Arbeitsblatt mit Lückentext, Wortspeicher und Suchsel
- Einsatz: Klasse 4–7
- Inhalt: Lückentext zur Geschichte von Celsius, Wortspeicher, Suchsel, Hörverstehensaufgabe.
- Vorteil: Kombiniert Leseverstehen, Fachsprache und spielerische Elemente.
- Weitere Quellen:
- Klexikon: Artikel zu Celsius (CC BY-SA 4.0) – eignet sich als Lesetext für leistungsstärkere Schüler:innen.
- Haus der kleinen Forscher: Arbeitsblatt „Temperatur messen“ (kostenpflichtig nach Registrierung).

2. Experimente für den Unterricht
| Experiment | Material | Durchführung | Lernziel |
|------------------------------|-----------------------------------------------|----------------------------------------------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------------|
| Thermische Ausdehnung | - Flasche
- Wasser
- Strohhalm
- Lebensmittelfarbe | Flasche mit gefärbtem Wasser füllen, Strohhalm als „Thermometer“ nutzen. In warmes/kaltes Wasser stellen. | Beobachtung der Ausdehnung von Flüssigkeiten. |
| Eis schmelzen | - Eiswürfel
- Thermometer
- Uhr | Temperatur von Eis messen, Schmelzprozess beobachten und Temperaturverlauf notieren. | Fixpunkt 0 °C verstehen. |
| Wasser kochen | - Wasserkocher
- Thermometer | Temperatur von Wasser beim Erhitzen messen (alle 2 Minuten). | Fixpunkt 100 °C verstehen. |
| Selbstgebautes Thermometer | - Glasflasche
- Strohhalm
- Knete
- Wasser | Flasche mit Wasser füllen, Strohhalm einkleben, in warmes/kaltes Wasser stellen. | Funktionsweise eines Thermometers nachvollziehen. |

3. Digitale Tools & Apps
- PhET-Simulation (University of Colorado): „States of Matter“ – zeigt die Ausdehnung von Teilchen bei Temperaturänderung.
- Kahoot!-Quiz: Vorlage zum Thema Celsius (z. B. hier).
- LearningApps: Interaktive Übungen (z. B. „Temperatur zuordnen“).

Tipp für den Unterricht:
Kombinieren Sie Arbeitsblätter mit Experimenten, um Theorie und Praxis zu verknüpfen. Beispiel:
1. Theorie: Lückentext aus dem Celsius-Arbeitsblatt bearbeiten.
2. Praxis: Experiment „Thermische Ausdehnung“ durchführen.
3. Reflexion: „Wie hängt das Experiment mit dem Lückentext zusammen?“


FAQ: Häufige Fragen von Lehrkräften

### Wie erkläre ich den Unterschied zwischen Celsius und Fahrenheit?

Antwort:
Der Hauptunterschied liegt in den Fixpunkten und der Skaleneinteilung:
- Celsius:
- Gefrierpunkt von Wasser: 0 °C
- Siedepunkt von Wasser: 100 °C
- 100 Grad-Schritte zwischen den Fixpunkten → einfache Handhabung.
- Fahrenheit:
- Gefrierpunkt von Wasser: 32 °F
- Siedepunkt von Wasser: 212 °F
- 180 Grad-Schritte → ungerade Zahlen, weniger intuitiv.

Umrechnung:
- Celsius → Fahrenheit: °F = °C × 1,8 + 32
- Fahrenheit → Celsius: °C = (°F – 32) ÷ 1,8

Didaktischer Tipp:
Lassen Sie die Schüler:innen Umrechnungen mit Alltagsbeispielen durchführen, z. B.:
- „In den USA hat es 86 °F. Wie warm ist das in Celsius?“
- „Bei welcher Fahrenheit-Temperatur gefriert Wasser?“


### Warum wird Quecksilber nicht mehr in Thermometern verwendet?

Antwort:
Quecksilber ist giftig und birgt gesundheitliche Risiken:
1. Dämpfe: Bei Bruch eines Quecksilberthermometers entstehen giftige Dämpfe, die eingeatmet werden können.
2. Flüssiges Quecksilber: Kann über die Haut aufgenommen werden und schädigt Nervensystem, Nieren und Lunge.
3. Umweltbelastung: Quecksilber ist schwer abbaubar und reichert sich in der Nahrungskette an.

Alternativen:
- Alkoholthermometer (Ethanol oder Toluol, oft rot oder blau gefärbt).
- Digitale Thermometer (mit Sensoren).
- Galileo-Thermometer (basiert auf Dichteänderung von Flüssigkeiten).

Sicherheitshinweis für Schulen:
- Quecksilberthermometer sind in Deutschland verboten (seit 2009).
- Bei Fund eines alten Thermometers: Sofort Fachpersonal (z. B. Schulleitung, Hausmeister) informieren – nicht selbst entsorgen!


### Wie kann ich das Thema Celsius mit anderen Fächern verknüpfen?

Antwort:
Celsius eignet sich hervorragend für fächerübergreifenden Unterricht:

Fach Verknüpfungsidee Beispielaufgabe
Mathematik Umrechnung Celsius ↔ Fahrenheit, Diagramme erstellen „Erstelle ein Diagramm mit den Temperaturen der letzten Woche.“
Geschichte Historische Entwicklung der Temperaturmessung „Vergleiche die Thermometer von Galileo, Fahrenheit und Celsius.“
Geografie Klimazonen, Wetterphänomene *„Welche Durchschnittstemperaturen herrschen in der Arktis/Amazonas?“
Deutsch Sachtexte verstehen, Beschreibungen verfassen „Beschreibe, wie ein Thermometer funktioniert – für eine Bedienungsanleitung.“
Kunst Thermometer basteln, Temperaturverläufe visualisieren „Male ein Bild, das die Temperatur -10 °C darstellt.“
Englisch Fachbegriffe lernen (z. B. thermometer, freezing point) „Erkläre auf Englisch, wie man ein Thermometer benutzt.“

Beispiel für eine fächerübergreifende Einheit:
- Deutsch: Lückentext aus dem Celsius-Arbeitsblatt bearbeiten.
- Mathematik: Umrechnung Celsius ↔ Fahrenheit üben.
- Kunst: Eigenes Thermometer aus Pappe basteln.
- Sachunterricht: Experiment „Thermische Ausdehnung“ durchführen.


### Welche typischen Fehler machen Schüler:innen beim Thema Celsius?

Antwort:
Häufige Fehlvorstellungen und Fehlerquellen:

  1. Verwechslung von Celsius und Fahrenheit:
    - „Wasser kocht bei 212 °C.“ → Korrektur: „212 °F – in Celsius sind es 100 °C.“
  2. Falsche Schreibweise:
    - „20°C“ (fehlendes Leerzeichen) → Korrekt: „20 °C“.
  3. Unklare Fixpunkte:
    - „Wasser gefriert bei 10 °C.“ → Korrektur: „0 °C – erinnert euch an den Gefrierpunkt!“
  4. Thermometer-Funktionsweise:
    - „Die Flüssigkeit im Thermometer wird mehr, wenn es kalt wird.“ → Korrektur: „Die Flüssigkeit zieht sich zusammen und sinkt.“
  5. Minusgrade:
    - „-5 °C ist wärmer als -10 °C.“ → Korrektur: „Nein, -5 °C ist näher an 0 °C, also wärmer.“

Präventionsstrategien:
- Visualisierung: Thermometer mit klaren Markierungen nutzen.
- Experimente: Eigene Messungen durchführen lassen.
- Sprachliche Klärung: Begriffe wie „Ausdehnung“ und „Zusammenziehen“ wiederholen.


### Gibt es aktuelle Bezüge zum Thema Celsius (z. B. Klimawandel)?

Antwort:
Ja! Das Thema Celsius lässt sich gut mit aktuellen gesellschaftlichen Themen verknüpfen:

  1. Klimawandel:
    - Durchschnittstemperaturen: „Wie viel Grad wärmer ist es heute im Vergleich zu 1900?“
    - Extremwetter: „Was bedeutet eine Hitzewelle mit 40 °C für Menschen und Tiere?“
    - Eisschmelze: „Warum steigt der Meeresspiegel, wenn Eis schmilzt?“
    - Material: Klimadaten des Deutschen Wetterdienstes (DWD).

  2. Energie und Wärme:
    - Heizung: „Warum stellen wir die Heizung auf 20 °C ein?“
    - Isolierung: „Wie hält ein Thermoskanne Getränke warm?“
    - Experiment: „Welches Material isoliert am besten?“(Wolle, Alufolie, Styropor testen).

  3. Gesundheit:
    - Fiebermessen: „Ab welcher Temperatur hat man Fieber?“(38 °C)
    - Hitzeschutz: „Warum ist es gefährlich, bei 35 °C Sport zu treiben?“

Unterrichtsidee:
- Projekt „Klimadetektive“:
- Schüler:innen messen eine Woche lang die Temperatur in der Schule und vergleichen sie mit historischen Daten.
- Diskussion: „Was können wir tun, um Energie zu sparen?“


Zusammenfassung: Celsius im Unterricht – kurz und knapp


Abschluss: Materialempfehlung und weiterführende Links

Das Thema Celsius bietet vielfältige Anknüpfungspunkte für einen handlungsorientierten, differenzierten und fächerübergreifenden Unterricht. Besonders das Celsius-Arbeitsblatt mit Lückentext, Wortspeicher, Hörverstehen und Suchsel eignet sich als strukturierte Grundlage für die Klassen 4–7. Es kombiniert Fachwissen, Sprachförderung und spielerische Elemente und lässt sich flexibel einsetzen.

Weitere Materialien zum Thema:
- Shop des Autors „snice-1“ auf Eduki – hier finden Sie weitere Arbeitsblätter zu Naturwissenschaften und Sachunterricht.
- Klexikon – Kinderlexikon zu Celsius (CC BY-SA 4.0) – ideal für Lesetexte und Rechercheaufgaben.
- Haus der kleinen Forscher – Experimente zu Temperatur.

Tipp für die Praxis:
Kombinieren Sie Arbeitsblätter mit Experimenten und digitalen Tools, um das Thema abwechslungsreich zu gestalten. So gelingt ein kompetenzorientierter Unterricht, der bei den Schüler:innen nachhaltig wirkt.

Material auf eduki ansehen →