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iMINT-Akademie

iMINT-Akademie


Aktuelle Informationen zur Unterstützung während der Schulschließungen finden Sie auf der Startseite des Bildungsservers Berlin Brandenburg.

Für die MINT-Fächer stellen wir fortlaufend Materialien vor:

Die iMINT- Akademie unterstützt Lehrkräfte mit besonderen Lernangeboten für Schülerinnen und Schüler, die sowohl im Präsenzunterricht als auch beim „Lernen zu Hause“ eingesetzt werden können.

Die Unterrichtsmaterialien wurden entweder in der iMINT-Akademie entwickelt oder anderen Portalen entnommen. Um ein für Sie passendes Format anbieten zu können, haben wir uns vorbehalten, Änderungen am Originalmaterial vorzunehmen. Alle Materialien stehen unter einer freien Lizenz und können somit rechtssicher bearbeitet, geteilt und angepasst werden.

Die Aufgabe „Quadrate herstellen" bietet einen handlungsorientierten Zugang zum Thema „Das Quadrat und seine Eigenschaften“. Durch einen vielfältigen Medieneinsatz werden die Lernenden zu eigenen Entdeckungen ermutigt und ein Austausch in Form einer Partnerarbeit ermöglicht.

Abbildung „Thumbnail zum Video: Quadrate herstellen - aber wie?“ von Michael Jung für iMINT-Akademie Grundschule Mathematik unter der Lizenz CC BY SA 4.0 de

Themenbereich:

3.3 Raum und Form

Themen und Inhalte:

  • Falten und Schneiden von Dreiecken und Vierecken (A)
  • Erkennen und Benennen von Ecken, Kanten, Seiten, Strecken und Punkten und deren Nutzung zur Beschreibung von geometrischen Objekten (B)
  • ... Falten, Schneiden ... ebener Figuren (B)
  • Erkennen, Benennen und Beschreiben geometrischer Objekte (..., Quadrat, ...) ... unter Nennung einzelner Merkmale (B)
  • Beschreiben der Lage- und Größenbeziehungen gegenüberliegender bzw. angrenzender Seiten … bei ebenen … geometrischen Objekten (C)

Niveaustufe: (A)  B  (C)

 

Materialien:

Die Lernenden entdecken und erproben in Aufgabe 1 verschiedene Wege, Quadrate aus DIN-A4-Blättern herzustellen. Dabei werden sie mit Hilfe eines Videos in Form einer Learningapp durch die Aufgabe geführt.

In Aufgabe 2 des Aufgabenblattes (docx)/ Aufgabenblattes (pdf) werden Eigenschaften des Quadrates ermittelt.

In der 3. und 4. Aufgabe tauschen sich die Lernenden telefonisch über ihre Beobachtungen aus und notieren diese (mit Hilfe von Satzbausteinen).
Noch effektiver wäre hierfür der Austausch per Video-Konferenz – allerdings wäre dann ein Einverständnis der Eltern nötig.

Als Zusatzaufgabe kann aus den hergestellten Quadraten an Hand von Faltanleitungen etwas gebastelt werden.

 


In dieser Lernaufgabe zum Thema "Der Maulwurf" entnehmen die Schülerinnen und Schüler einem diskontinuierlichen Text Informationen und fertigen den Steckbrief eines Maulwurfs an. Dabei nutzen sie unterschiedliche Größenangaben.
Anschließend berechnen Sie die Futtermenge eines Maulwurfs und ermitteln, um wie viele Meter er einen Gang in einer Nacht in etwa verlängern kann.

 

Abbildung: Maulwurf, CC BY-SA 3.0 DE , Belinda Anderschitz 2020

Themenbereiche:

3.2   Größen und Messen
3.4   Gleichungen und Funktionen


Themen und Inhalte:

  • Entnehmen von Informationen aus Sachtexten
  • Darstellen von Daten in Tabellen
  • Nutzung proportionaler Zusammenhänge zur Berechnung von Größen

Niveaustufe: C

Materialien:

Diese Aufgabe (pdf)/ Aufgabe (docx) verknüpft mathematische und naturwissenschaftliche Inhalte. Die Lernenden nutzen proportionale Beziehungen und erkennen die Grenzen der Anwendbarkeit. Die Aufgabe ist offen gestellt und hat kein eindeutiges Ergebnis.

Als Material stehen neben dem Infoblatt (pdf)/ Infoblatt (docx) das Arbeitsblatt (pdf)/ Arbeitsblatt (docx) zum Steckbrief und eine Seite mit Lösungstipps (pdf)/ Lösungstipps (docx) zur Verfügung.  

 


In dieser Aufgabe festigen die Lernenden ihr Wissen über geometrische Körper. Dabei benutzen sie verschiedene digitale Tools und erweitern so auch ihre Medienkompetenz. 

Abbildung „Padlet - Geometrische Körper“ von iMINT-Akademie Grundschule Mathematik 

Themenbereich: 
3.3 Raum und Form

Themen und Inhalte:

  • Erkennen, Benennen und Beschreiben gerader geometrischer Körper (auch Zylinder, Prismen, Kegel, Pyramiden) in der Umwelt und am Modell unter Verwendung wesentlicher Merkmale

Niveaustufe: D

Materialien:
Die erste Aufgabe auf dem Aufgabenblatt (pdf)/ Aufgabenblatt (docx) besteht in einer einfachen Zuordnungsübung. Voraussetzung ist, dass die Lernenden die Körper bereits kennen.

In Aufgabe 2 werden die Lernenden zu zwei Apps (Learningapp 1Learningapp 2) geleitet, in denen sie ihr Wissen mit weiteren Zuordnungsübungen prüfen können.

In Aufgabe 3 suchen die Kinder zu den Körpern passende Gegenstände in ihrem Haushalt, fotografieren sie und posten sie in ein Padlet (einer Art digitaler Pinnwand). Das Ergebnis ist anschließend für die ganze Klasse sichtbar.

Zur Einrichtung des Padlets gibt es eine ausführliche Anleitung (pdf)/ Anleitung (docx).


Die Aufgabe „Falte einen Würfel" bietet einen handlungsorientierten Zugang zum Thema „Der Würfel und seine Eigenschaften“. 

Abbildung „Würfel falten“ von iMINT-Akademie Grundschule Mathematik, unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 de

Themenbereich: 
3.3 Raum und Form

Themen und Inhalte:

  • Herstellen von Modellen (Würfel)
  • Beschreiben geometrischer Körper (Würfel) unter Verwendung wesentlicher Merkmale

Niveaustufe: C

Materialien:
Die Lernenden erstellen mit Hilfe einer Online-Animation auf Mathematikus.de aus drei Papierstreifen einen Würfel.

Anschließend wird die Anzahl der Ecken, Kanten und Flächen bestimmt.

In der dritten Aufgabe auf dem Aufgabenblatt (pdf)/ Aufgabenblatt (docx) werden die Eigenschaften des Würfels mit Hilfe von Satzbausteinen beschrieben.

An Hand einer Online-Animation auf Mathematikus.de kann ein weiterer Würfel in alternativer Bauweise gefaltet werden (Modulwürfel/Origamiwürfel).

Hinweis: Für die Online-Animationen muss der Flash Player installiert sein.


In dieser Aufgabe suchen die Kinder lange Wege durch das Labyrinth. Dabei müssen sie Strategien entwickeln, die geometrische, rechnerische und kombinatorische Überlegungen verbinden. 

Themenbereich: 
3.2. Größen und Messen

Themen und Inhalte:

  • Messen von Strecken
  • Bestimmen der Länge von Streckenzügen 
  • Finden von Streckenzügen zu einer vorgegebenen Länge

Niveaustufe: B

Materialien:

In dieser Aufgabe (pdf)/ Aufgabe (docx) messen die Kinder in einem motivierenden Kontext Längen von Strecken und ermitteln die Gesamtlänge von Streckenzügen. 

Die Ergebnisse werden auf dem Arbeitsbogen (pdf)/ Arbeitsbogen (docx) dokumentiert. 


In dieser Aufgabe untersuchen die Schülerinnen und Schüler „Schöne Päckchen“ zur Addition und Subtraktion ungleichnamiger Brüche.  Sie trainieren ihre Rechenfertigkeiten und erkennen Muster und Strukturen.

Abbildung „Bruchzauber“ von iMINT-Akademie Grundschule Mathematik, Themenkisten unter der Lizenz CC BY-SA 3.0 

Themenbereiche: 
3.1 Zahlen und Operationen

3.4 Gleichungen und Funktionen 

Themen und Inhalte

  • Untersuchung „Schöner Päckchen“ zur Addition und Subtraktion von Brüchen
  • Erkennen und Beschreiben von Mustern

Niveaustufe: D

Materialien:
Diese Aufgabe (pdf)/ Aufgabe (docx) verknüpft arithmetische und algebraische Fragestellungen. Die Lernenden berechnen Summen und Differenzen von Brüchen, erkennen und beschreiben die Muster in den Aufgabenserien. Sie erfinden selbst „Schöne Päckchen“.  

Satzbausteine (pdf)/ Satzbausteine (docx) helfen den Schülerinnen und Schüler bei der Beschreibung der Rechenwege.  

Lösungen (pdf)/ Lösungen (docx)


Die Aufgabe „Falte eine Schachtel mit Deckel" bietet einen handlungsorientierten Zugang zum Thema „Der Quader und seine Eigenschaften“  

Abbildung „Schachtel mit Deckel“ von iMINT-Akademie Grundschule Mathematik unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 de

Themenbereich: 
3.3 Raum und Form

Themen und Inhalte:

  • Herstellen von Modellen von Quadern
  • Beschreiben geometrischer Körper (Quader) unter Verwendung wesentlicher Merkmale

Niveaustufe: C

Materialien:Die Lernenden falten mit Hilfe einer Video-Anleitung eine quaderförmige Schachtel.

Anschließend werden Ecken, Kanten und Flächen farbig markiert. (Auch hierzu gibt es ein Hilfe-Video.)

In der 3. Aufgabe auf dem Aufgabenblatt (pdf)/ Aufgabenblatt (docx) wird die Form der Schachtel mit Hilfe von Satzbausteinen beschrieben.

An Hand von zwei weiteren Video-Anleitungen (Faltanleitung 1/ Faltanleitung 2) können weitere quaderförmige Schachteln in alternativer Bauweise gefaltet werden.

 


Spirolaterale“ sind geometrische Figuren, die mit Hilfe einer Zahlenfolge gebildet werden. Die Schülerinnen und Schüler erkunden den Algorithmus zum Zeichnen von Spirolateralen.  

Abbildung „Spirolaterale“ von iMINT-Akademie Grundschule Mathematik, Themenkisten unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 

Themenbereiche: 
3.3 Raum und Form
3.4 Gleichungen und Funktionen 

 

Themen und Inhalte:

  • Symmetrie
  • Muster und Strukturen

Niveaustufe: D

 

Materialien:
Diese Aufgabe (pdf)/ Aufgabe (docx) verknüpft geometrische und algebraische Fragestellungen. Die Lernenden zeichnen Spirolaterale, untersuchen sie auf Symmetrie und analysieren den Zusammenhang zur Zahlenfolge.  

Kleine Computerprogramme (pdf)Computerprogramme (docx) können zur Beantwortung selbst formulierter Fragestellungen eingesetzt werden. 

Zur Dokumentation der Ergebnisse steht ein Arbeitsbogen (pdf)/ Arbeitsbogen (docx) zur Verfügung. 

Satzbausteine (pdf)Satzbausteine (docx) helfen den Schülerinnen und Schüler bei der Beschreibung ihrer Rechenwege. 

Hinweis: Die pdf-Dateien müssen auf dem Computer gespeichert werden, damit die Links genutzt werden können.


Die Aufgabe „Das 20er Zahlenfeld" fördert das entdeckende Lernen. Neben dem Erkennen von Mustern und Strukturen werden Rechenfertigkeiten trainiert. Für die Lösung dieser Aufgabe sollte ungefähr eine Stunde eingeplant werden.  

Abbildung „20er Zahlenfeld“ von iMINT-Akademie Grundschule Mathematik, Themenkisten unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 

 

Themenbereiche: 
3.1 Zahlen und Operationen
3.4 Gleichungen und Funktionen 

Themen und Inhalte:

  • Erkennen von Mustern und Strukturen
  • Berechnen von Summen
  • Darstellen und Vergleichen von Rechenwegen

Niveaustufe: C

Materialien:
Bei dieser Aufgabe (pdf)Aufgabe (docx) geht es darum, Muster und Strukturen in einem speziellen 20er-Zahlenfeld zu entde­cken und  diese zu nutzen, um die Summe aller Zahlen möglichst geschickt zu berechnen. 

Die Ergebnisse können auf dem Arbeitsbogen (pdf)Arbeitsbogen (docx) dokumentiert werden. 

Satzbausteine (pdf)/ Satzbausteine (docx) helfen den Schülerinnen und Schüler bei der Beschreibung ihrer Rechenwege. 

Der Versuch zum „Stroop-Effekt - Wie schnell verarbeitet das Gehirn Informationen?“ kann allein durchgeführt werden. Als Material wird nur eine Stoppuhr oder ein Smartphone benötigt.

Themenfeld:
3.2 Kind

Themen und Inhalte: 

  • Wie funktioniert unser Körper?

 

Materialien:

Die Lernenden werden durch einen motivierenden Einstieg (pdf)/ Einstieg (docx) zur Durchführung eines Experiments und der Erforschung des Stroop-Effekts animiert.

Das Experiment (pdf)/ Experiment (docx) kann mittels eines gesonderten Arbeitsblattes durchgeführt werden.

Die Erkenntnisse werden durch ein Suchsel (pdf)/ Suchsel (docx) in eine Zusammenfassung eingefügt. Zusätzlich erfahren sie noch einige weitere Informationen zum Stroop-Effekt.

Die Schüler und Schülerinnen können das Suchsel und den Lückentext in einem Lösungsblatt (pdf)/ Lösungsblatt (docx) überprüfen.

Die Lernenden werden zu einer fiktiven Entdeckungsreise eingeladen.  Für das Gelingen der Forschungsaufgaben ist ein Experiment zu planen, durchzuführen und zu dokumentieren.

Die benötigten Materialien sollten im Haushalt vorhanden sein.

Themenfeld:
3.2 Stoffe im Alltag

Themen und Inhalte: 

  • Reinstoffe, 
  • Stoffgemische und Trennverfahren

Materialien:

Die SuS werden von einer Ozeanologin, die sich auf einer Forschungsreise befindet, um Mithilfe gebeten (Einstiegsmedium (pdf)EInstiegsmedium (docx)). Sie sollen selbst ein Experiment zur Wärmeleitfähigkeit von Stoffen entwickeln und durchführen.

Die Planung, Durchführung und Auswertung des Experimentes werden durch ein Protokoll (pdf)Protkoll (docx) unterstützt.

Die Schüler werden bei Problemen durch gestufte Hilfen (pdf)gestufte Hilfen (docx) beim Experimentieren unterstützt und können selbstständig das Protokoll erstellen.


Mit den folgenden Aufgaben kann getestet werden, ob Informationen aus einer Grafik entnommen und Experimente geplant und ausgewertet werden können.

Bild "Wärmeleitfähigkeit" von Daniel Dziallas, CC BY-SA 4.0 DE

Themenfeld:
3.2 Stoffe im Alltag

Themen und Inhalte: 

  • Inhalte aus der Chemie
  • Stoffeigenschaften: Löslichkeit und Wärmeleitfähigkeit

Materialien:

Die folgenden Aufgaben können durch Schülerinnen und Schüler zur Eigendiagnose des gelernten Stoffes genutzt werden. Sie verfügen über einen motivierenden Kontext und die Schwierigkeit wird stufenweise gesteigert. Die Aufgaben sind sprachsensibel formuliert. Die Bearbeitung sollte in der angegebenen Reihenfolge erfolgen. Eine Kontrolle erfolgt über den Lösungsbogen(docx)/Lösungsbogen (pdf).

Aufgaben zur Löslichkeit von Zucker in Wasser:

Aufgabe 1.docx/Aufgabe 1.pdf

Aufgabe 2.docx/Aufgabe 2.pdf

Aufgaben zur Wärmeleitfähigkeit verschiedener Metalle:

Aufgabe 3.docx/Aufgabe 3.pdf

Aufgabe 4.docx/Aufgabe 4.pdf

Aufgabe 5.docx/Aufgabe 5.pdf


Ausgehend von einer fiktiven Geschichte planen die Schülerinnen und Schüler einen Versuch zur Herstellung eines Mischgetränkes, führen diesen durch und protokollieren ihre Messergebnisse.

Foto „Getränke“ von J. Kranz für iMINT-Akademie, Berlin für SenBJF/ Siemens Stiftung, CC BY-SA 4.0 international 

Themenfeld:
3.1 Von den Sinnen zum Messen

Themen und Inhalte: 

  • Messgeräte

Niveaustufe: D

Materialien:

Die Lernenden werden durch einen motivierenden Einstieg (pdf)/ Einstieg (docx) zur Durchführung des selbst zu entwickelnden Experiments animiert.

Planung, Durchführung und Auswertung des Experiments werden durch ein Protokollschema (pdf)/ Protokollschema (docx) unterstützt. 

Entsprechende Lösungen (pdf)/ Lösungen (docx) zur Selbstkontrolle durch den Lernenden werden ebenfalls zur Verfügung gestellt.

Die Schülerinnen und Schüler  haben die Möglichkeit bei auftretenden Problemen Hilfekarten (pdf)/ Hilfekarten (docx) heranzuziehen.

Im Anschluss können noch Arbeitsblätter (pdf)/ Arbeitsblätter (docx) zum Wechsel der Darstellungsformen Text und Tabelle bearbeitet werden.

Entsprechende Lösungen (pdf)/ Lösungen (docx) zur Selbstkontrolle sind vorhanden.


Der klassische Versuch zum Thema „Sinnestäuschungen – Schüsselversuch“ kann alleine zu Hause durchgeführt werden. Die benötigten Materialien sind im Haushalt vorhanden.

Abbildung „Schüsselversuch“ von Janina Dupke für iMINT-Akademie. Berlin für SenBJF/ Siemens Stiftung, CC BY-SA 4.0 international

Themenfeld:
3.1 Von den Sinnen zum Messen

Themen und Inhalte: 

  • Sinnestäuschungen (Subjektivität und Objektivität)

Niveaustufe: D

Materialien:

In einem klassischen Versuch können die Lernenden die Subjektivität der Wärmempfindung erfahren.

Eine zu formulierende Forscherfrage zu dem durchzuführenden Versuch lässt sich anhand der Abbildung/Comic finden.

Planung, Durchführung und Auswertung des Experiments werden durch ein Protokollschema (pdf)/ Protokolschema (docx) unterstützt.

Entsprechende Lösungen (pdf)/ Lösungen (docx) zur Selbstkontrolle durch den Lernenden werden ebenfalls zur Verfügung gestellt.

Die SuS haben die Möglichkeit bei auftretenden Problemen Hilfekarten (pdf)/ Hilfekarten (docx) heranzuziehen.

Der interaktive Multiple-choice-Test überprüft das Verständnis.


Das Experiment „Wie stellt man aus Meerwasser Trinkwasser her?" kann als Wochenaufgabe durchgeführt werden. Die dafür benötigten Materialien sind im Haushalt vorhanden.

Abbildung „Wasserhahn“ von Dr. Christine Ernst für iMINT-Akademie, Berlin für SenBJF/Siemens Stiftung, unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 international

Themenfeld:
3.2 Stoffe im Alltag

Themen und Inhalte: 

  • Reinstoffe, Stoffgemische und Trennverfahren

Niveaustufe: D

Materialien:
Die Lernenden werden durch einen motivierenden Einstieg zur Durchführung des selbst zu entwickelnden Experiments animiert.

Planung, Durchführung und Auswertung des Experiments werden durch ein Protokollschema (pdf)Protokollschema (docx) unterstützt.

Die SuS können bei Problemen durch gestufte Hilfen (pdf)gestufte Hilfen (docx) das Experiment durchführen und durch sprachförderndes Material selbstständig das Protokoll erstellen. 

Der interaktive Multiple-Choice-Test überprüft das Verständnis. 

Das Arbeitsmaterial thematisiert die Bedeutung und den Transport des Sauerstoffs im Körper. Die Aufgaben können ausgedruckt oder mit wenig Übung am Computer bearbeitet werden.

Abbildung: „Von der Lunge zum Muskel“ von Renate Peter für iMINT-Akademie Berlin für SenBJF unter der Lizenz CC BY-SA 4.0

Themenfeld:
3.3 Stoffwechsel des Menschen

Materialien:

Das Arbeitsmaterial B_AB-Sauerstofftransport.docx/B_AB-Sauerstofftransport.pdf für die Niveaustufe D besteht aus zwei Seiten mit Text, Aufgaben und Grafik.

Voraussetzungen: Die Aufgabe der Lunge und ihr Aufbau sollten bekannt sein. Ggf. sollte das entsprechende Kapitel im Biologiebuch vorbereitend gelesen werden.

Unter dem Titel: „Sauerstofftransport: Von der Lunge in den Körper“ wird auf der ersten Seite mit einem Informationstext die Bedeutung des Sauerstoffs für den Körper thematisiert.
Die darunter angeordneten Aufgaben enthalten Begriffe und Textfelder zum Gaswechsel im Körper, die auf der zweiten Seite passend in eine Grafik eingetragen werden sollen.

Mit etwas Übung kann die Aufgabenlösung am Computer erfolgen.

Zur Selbstkontrolle gibt es die Aufgabenlösungen B_AB-Sauerstofftransport_Loesung.docx/B_AB-Sauerstofftransport_Loesung.pdf

 

Nach kurzer Einführung in die Theorie von Säure, Base und dem pH-Wert wird die Frage: „Welche Rolle spielt der pH-Wert im menschlichen Körper?“ interaktiv beleuchtet. 

Foto „Indikator-Blaukraut“ von Supermartl unter der Lizenz CC BY-SA 3.0 via wikimedia

Themenfeld:
3.8 Säuren und Laugen – echt ätzend

Themen und Inhalte: 

  • pH-Wert (Maß für den sauren, neutralen oder basischen Charakter einer Lösung)
  • Säure-Base-Begriff

Materialien:
Die Sachinformation Der pH-Wert im menschlichen Körper (pdf) liefert die theoretischen Grundlagen zu Säuren, Basen und dem pH-Wert.
(Quelle)

Eine pH-Wert-Skala pH-Werte im Körper und Alltagsprodukten kann mit typischen Beispielwerten aus den Bereichen „menschlicher Körper“ und „Alltagsprodukte“ interaktiv beschriftet werden.
(Quelle)

Zwölf bekannte Produkte aus dem Alltag sollen hinsichtlich ihrer Eigenschaften interaktiv klassifiziert werden. Welche Produkte sind bzw. reagieren sauer (s), basisch (b) oder neutral (n)?
(Quelle)

Die vorliegenden Materialien helfen bei der selbständigen inhaltlichen Klärung der Begriffe „Wetter“ und „Klima“ und deren richtiger Verwendung.

Abbildung „Wetterkarte und Wettersymbole“ von Susann Czarnecki für iMINT-Akademie für SenBJF unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 DE

Themenfelder:

NaWi (5/6)
3.5. Pflanzen, Tiere, Lebensräume

NaWi WPU (7-10)
3.7. Klima im Wandel

Biologie
3.2. Lebensraum und ihre Bewohner – vielfältige Wechselwirkungen

Physik
3.4. Thermische Energie und Wärme

Materialien:

Mit Hilfe des Informationsblattes(pdf)/ Informationsblattes(docx) erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler in verschiedenen motivierenden Aufgaben die Begriffe Wetter und Klima.

Die erste Aufgabe auf dem Aufgabenblatt(pdf)/ Aufgabenblatt(docx) dient der selbstständigen Klärung der Begriffe Wetter und Klima.
Voraussetzung ist, dass Informationen aus einem kurzen Sachtext herausgefiltert werden können (5-Schritt-Lesemethode).

In Aufgabe 2 wird die richtige Anwendung der neuen Begriffe geübt. In einem Gespräch zum Wetterbericht haben sich Fehler eingeschlichen. Durch die Korrektur und die richtige Zuordnung der Begriffe kann das Wissen überprüft werden.

Bei Aufgabe 3 können die Schülerinnen und Schüler nun selbst kreativ werden und einen eigenen kurzen Wetterbericht erstellen.
Je nach technischen und organisatorischen Voraussetzungen kann dies als Text oder auch als Videosequenz erfolgen.

Anhand eines Lösungsbogens(pdf)/ Lösungsbogens(docx) können die Ergebnisse eigenständig verglichen werden.