Mobile Netzwerke (WLAN, 5G)

Aktive Lernformen helfen, abstrakte Konzepte wie mobile Netzwerke greifbar zu machen. Schülerinnen und Schüler erleben selbst, wie WLAN und 5G funktionieren, statt nur Definitionen zu hören. Das fördert nachhaltiges Verständnis und kritisches Denken über Technologien, die ihr Alltag prägt.

• Klasse 8
• Digitale Welten Gestalten: Informatik
• 4 Aktivitäten
• 20 Min.–45 Min.

Lernziele

1. Vergleichen Sie die Funktionsweise von WLAN und 5G-Mobilfunknetzen hinsichtlich Bandbreite, Latenz und Reichweite.
2. Erklären Sie die technischen Prinzipien der drahtlosen Signalübertragung und identifizieren Sie potenzielle Störquellen.
3. Analysieren Sie die Auswirkungen von 5G-Netzen auf spezifische Anwendungen wie autonomes Fahren oder Telemedizin.
4. Bewerten Sie die Sicherheitsrisiken und Datenschutzaspekte bei der Nutzung öffentlicher WLAN-Hotspots und mobiler Datennetze.

Lernen an Stationen

⏱ 45 Min.·Kleingruppen

Lernen an Stationen: Netzwerkvergleich

Richten Sie drei Stationen ein: Station 1 misst WLAN-Geschwindigkeit mit Speedtest-App, Station 2 simuliert 5G mit Video-Streaming unter Bewegung, Station 3 diskutiert Störquellen wie Wände. Gruppen rotieren alle 10 Minuten und protokollieren Ergebnisse. Abschließende Plenumdiskussion vergleicht Daten.

Vorbereitung & Details

Differentiieren Sie zwischen WLAN und mobilen Datennetzen (z.B. 5G).

Moderationstipp: Stellen Sie für das Stationenlernen klare Zeitvorgaben und Materialien bereit, damit die Schüler strukturiert arbeiten können.

Setup: Im Raum verteilte Tische/Stationen

Materials: Stationskarten mit Arbeitsanweisungen, Unterschiedliche Materialien je Station, Timer für die Rotation

• Erinnern
• Verstehen
• Anwenden
• Analysieren
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit

Expertenrunde

⏱ 30 Min.·Partnerarbeit

Paararbeit: Signalstärke-Karte

Paare nutzen Smartphones, um in der Schule eine Karte der WLAN-Signalstärke zu erstellen. Sie markieren starke und schwache Bereiche und erklären Ursachen. Gemeinsam erstellen sie eine Heatmap und ziehen Schlüsse zu Reichweite.

Vorbereitung & Details

Erklären Sie die Vorteile und Herausforderungen der drahtlosen Datenübertragung.

Moderationstipp: Fordern Sie bei der Signalstärke-Karte die Schüler auf, ihre Beobachtungen direkt auf der Karte festzuhalten und zu vergleichen.

Setup: Podiumstisch an der Stirnseite, Auditorium-Bestuhlung für die Klasse

Materials: Recherche-Dossiers für Experten, Namensschilder für die Panel-Teilnehmer, Arbeitsblatt zur Fragenvorbereitung für das Publikum

• Verstehen
• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit

Expertenrunde

⏱ 40 Min.·Ganze Klasse

Ganzer-Klasse: 5G-Szenario-Debatte

Teilen Sie die Klasse in Für- und Gegen-Gruppen zu 5G-Ausbau ein. Jede Gruppe recherchiert Vorteile und Risiken, präsentiert Argumente. Die Klasse votet und diskutiert Kompromisse.

Vorbereitung & Details

Analysieren Sie die Auswirkungen mobiler Netzwerke auf die Konnektivität und den Alltag.

Moderationstipp: Moderieren Sie die 5G-Szenario-Debatte mit neutralen Impulsfragen, um alle Positionen zu Wort kommen zu lassen.

Setup: Podiumstisch an der Stirnseite, Auditorium-Bestuhlung für die Klasse

Materials: Recherche-Dossiers für Experten, Namensschilder für die Panel-Teilnehmer, Arbeitsblatt zur Fragenvorbereitung für das Publikum

• Verstehen
• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit

Expertenrunde

⏱ 20 Min.·Einzelarbeit

Individuell: Netzwerk-Tagebuch

Schüler führen ein Tagebuch über ihren Mobilfunkverbrauch: Welche Apps nutzen Daten? Wann WLAN? Sie analysieren Muster und notieren Vorteile/Herausforderungen.

Vorbereitung & Details

Differentiieren Sie zwischen WLAN und mobilen Datennetzen (z.B. 5G).

Moderationstipp: Geben Sie beim Netzwerk-Tagebuch konkrete Leitfragen vor, um die Schüler zu gezielten Beobachtungen und Reflexionen anzuregen.

Setup: Podiumstisch an der Stirnseite, Auditorium-Bestuhlung für die Klasse

Materials: Recherche-Dossiers für Experten, Namensschilder für die Panel-Teilnehmer, Arbeitsblatt zur Fragenvorbereitung für das Publikum

• Verstehen
• Anwenden
• Analysieren
• Bewerten
• Selbststeuerung
• Beziehungsfähigkeit

Dieses Thema unterrichten

Erfahrene Lehrkräfte setzen auf Experimentieren und Alltagsbezug, um technische Zusammenhänge zu veranschaulichen. Vermeiden Sie reine Frontalunterrichtsphasen, da die Themen durch praktische Erfahrungen besser verständlich werden. Nutzen Sie Fehlvorstellungen als Ausgangspunkt für gezielte Klärungen, statt sie direkt zu korrigieren.

Was Sie erwartet

Am Ende der Einheit können Schülerinnen und Schüler die Unterschiede zwischen WLAN und 5G erklären, Vor- und Nachteile benennen und deren Bedeutung für die Gesellschaft einordnen. Sie nutzen Fachbegriffe sachgerecht und begründen ihre Aussagen mit Beispielen aus dem Alltag oder eigenen Messungen.

Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen

Häufige Fehlvorstellung

WLAN und 5G sind identisch und austauschbar.

Was Sie stattdessen lehren sollten

During Stationenlernen: Netzwerkvergleich, lassen Sie die Schüler in den Stationen gezielt Geschwindigkeitsmessungen und Reichweitentests durchführen. Fordern Sie sie auf, ihre Beobachtungen zu vergleichen und die Unterschiede zwischen lokalem WLAN und zellularem 5G zu dokumentieren.

Häufige Fehlvorstellung

Drahtlose Netze sind immer schneller und zuverlässiger als Kabel.

Was Sie stattdessen lehren sollten

During Paararbeit: Signalstärke-Karte, analysieren die Schüler gemeinsam ihre Messdaten zu Störungen durch Hindernisse. Lassen Sie sie in der Gruppe diskutieren, unter welchen Bedingungen Kabelverbindungen Vorteile bieten.

Häufige Fehlvorstellung

5G verursacht gesundheitliche Schäden durch Strahlung.

Was Sie stattdessen lehren sollten

During Ganzer-Klasse: 5G-Szenario-Debatte, fordern Sie die Schüler auf, ihre Argumente mit aktuellen Quellen zu untermauern. Konfrontieren Sie sie mit Fakten zu Grenzwerten und nicht-ionisierender Strahlung, um Mythen zu widerlegen.

Ideen zur Lernstandserhebung

Lernstandskontrolle

After Stationenlernen: Netzwerkvergleich, geben Sie jedem Schüler eine Karte mit einer der folgenden Fragen: 'Nennen Sie zwei Unterschiede zwischen WLAN und 5G.' oder 'Beschreiben Sie eine Situation, in der eine niedrige Latenz wichtig ist.' Die Schüler schreiben ihre Antwort auf die Karte.

Kurze Überprüfung

During Paararbeit: Signalstärke-Karte, stellen Sie eine Liste von Begriffen (z.B. SSID, Latenz, Frequenzband) bereit. Bitten Sie die Schüler, jeden Begriff kurz zu definieren oder ein Beispiel zu geben, wie er im Alltag vorkommt.

Diskussionsfrage

After Ganzer-Klasse: 5G-Szenario-Debatte, leiten Sie eine Diskussion mit der Frage: 'Welche Vorteile und Nachteile sehen Sie in der zunehmenden Verbreitung von 5G-Netzen für unseren Alltag?' Ermutigen Sie die Schüler, spezifische Beispiele zu nennen und ihre Argumente zu begründen.

Erweiterungen & Unterstützung

• Fordern Sie Schüler auf, ein eigenes 5G-Szenario zu entwerfen und dessen Vorteile sowie Risiken zu bewerten.
• Unterstützen Sie schwächere Schüler mit einer vorbereiteten Tabelle für das Netzwerk-Tagebuch, in der sie Beobachtungen und Fragen eintragen können.
• Vertiefen Sie das Thema mit einer Recherche zu aktuellen Entwicklungen im Mobilfunk, z.B. zu 6G oder Satelliteninternet.

Schlüsselvokabular

SSID	Die SSID (Service Set Identifier) ist der Name eines WLAN-Netzwerks, der angezeigt wird, wenn Sie nach verfügbaren Netzwerken suchen.
Latenz	Die Latenz beschreibt die Zeitverzögerung zwischen dem Senden einer Datenanfrage und dem Erhalt der Antwort. Niedrige Latenz ist entscheidend für Echtzeitanwendungen.
Frequenzband	Ein Frequenzband ist ein bestimmter Bereich von Funkfrequenzen, der für die drahtlose Datenübertragung genutzt wird, z.B. 2,4 GHz oder 5 GHz für WLAN.
Roaming	Roaming ermöglicht die Nutzung eines Mobilfunknetzes eines anderen Anbieters, wenn man sich außerhalb des eigenen Netzes befindet, z.B. im Ausland.