Downloadmaterial IT2School - Wissensfabrik - Unternehmen für Deutschland e.V.

Downloadmaterial IT2School

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Hier stehen für Sie die Dateien zu allen 24 Modulen zusammengefasst in einem Ordner als Download bereit.

Die Datei hat eine Größe von etwa 1,5 GB. Bitte achten Sie darauf, dass genügend Speicherplatz auf Ihrem PC vorhanden ist und dass der Download vollständig abgeschlossen ist bevor Sie die Datei öffnen. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an bildung@wissensfabrik.de.

Viel Spaß bei der Durchführung von IT2School!

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    Informatik und Informationstechnologie (IT) beschreiben im Allgemeinen die Verarbeitung von Informationen und Daten mit speziellen Systemen. Dies passiert überall, oft aber versteckt. In diesem Projekt können Schülerinnen und Schüler unterschiedlicher Schulstufen Informatik und IT suchen, erforschen, ausprobieren und spielend entdecken. Sie werden so zu Experten, die IT kreativ einsetzen, Neues erfinden und eigene Ideen umsetzen. Ziel ist es, Informatik auf spielerische Weise zu vermitteln. Kinder und Jugendliche sollen Informatiksysteme verstehen und hinterfragen, aktiv gestalten und selbstbewusst mit ihr interagieren. Hierfür stellt das Projekt IT2School der Wissensfabrik mehrere Module zur Verfügung, die in vier Cluster unterteilt sind.

    Sie wollen sich einen schnellen Überblick zum Projekt verschaffen?

    Hier finden Sie die Steckbriefe zu unseren aktuellen Modulen und eine Präsentation zum Leuchtturmprojekt der Wissensfabrik.

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    In diesem Modul entdecken die Schülerinnen und Schüler die analogen Wurzeln der Informatik und Informationstechnologie (IT) und befassen sich mit den Grundlagen der digitalen Kommunikation. Es geht dabei insbesondere um die Codierung und Übertragung von Informationen.

    Die Schülerinnen und Schüler entwickeln u. a. ein eigenes Blinzel-Protokoll und erfahren auf diese einfache Weise, wie die Übertragung von Daten im Binärsystem funktioniert. Darüber hinaus bauen sie einen Morseapparat und befassen sich mit der Bildspeicherung und Darstellung durch den Computer. Dieses Modul ist sehr einfach durchzuführen, da keine digitalen Medien benötigt werden. Darüber hinaus ist es besonders schüleraktivierend und auch die Lehrkräfte können es ohne besondere Vorkenntnisse umsetzen.

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    In diesem Modul entdecken die Schülerinnen und Schüler die analogen Wurzeln der Informatik und Informationstechnologie (IT) und befassen sich mit den Grundlagen der digitalen Kommunikation. Es geht dabei insbesondere um die Codierung und Übertragung von Informationen.

    Die Schülerinnen und Schüler entwickeln u. a. ein eigenes Blinzel-Protokoll und erfahren auf diese einfache Weise, wie die Übertragung von Daten im Binärsystem funktioniert. Darüber hinaus bauen sie einen Morseapparat und befassen sich mit der Bildspeicherung und Darstellung durch den Computer. Dieses Modul ist sehr einfach durchzuführen, da keine digitalen Medien benötigt werden. Darüber hinaus ist es besonders schüleraktivierend und auch die Lehrkräfte können es ohne besondere Vorkenntnisse umsetzen.

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    Vieles in unserem Alltag wäre ohne das Internet gar nicht denkbar. Das wissen schon die Kinder in der Grundschule, aber wie das virtuelle Netz technisch funktioniert, ist nur den wenigsten bekannt. Dieses Modul erklärt altersgerecht die Funktionsweise des Internets anhand von Pappmodellen und einem Rollenspiel.

    Im Rahmen des Rollenspiels übernehmen die Schülerinnen und Schüler selbst die Rolle etwa des Routers, Providers oder des Domain Name System (DNS). Auf diese Weise setzten sie sich aktiv mit den wesentlichen Begriffen auseinander und erfahren, wie Daten von Computern übertragen werden.

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    Optische Codes wie Barcodes oder QR-Codes begegnen uns mittlerweile überall. Egal ob auf den Produkten im Supermarkt, Tickets (Veranstaltungen, Bahn-/Flugzeugtickets oder in der Werbung). Aber wie funktionieren eigentlich solche Codes und welche Informationen beinhalten sie?

    Dieses Modul befasst sich mit der Funktionsweise und den Einsatzmöglichkeiten von optischen Codes. Die Schülerinnen und Schüler erfahren, wo sie überall zu finden sind, wie man sie erstellt, welche Informationen sie bereitstellen und welche Bedeutung sie für die Wirtschaft haben. Für diesen Zweck kann auch eine Exkursion zu einem Unternehmen oder einen ortsansässigen Supermarkt unternommen werden.

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    In diesem Modul möchten wir einen kleinen Einblick in die 3D-Modellierung und -druck geben und Anregungen für die Praxis unterbreiten. Die Schülerinnen und Schüler können in Projekten ihre eigenen kreativen Ideen umsetzten und sich die eigenen Modelle in einer virtuellen Reaität ansehen.

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    In diesem Modul sorgt eine einfache Entwicklungsumgebung dafür, dass die Schülerinnen und Schüler erste Erfahrungen in der Programmierung machen können. Als Hilfsmittel hierfür dient die grafische blockbasierte Programmiersprache Scratch.

    Eine grafische blockbasierte Programmierung gestaltet den Einstieg für die Schülerinnen und Schüler einfacher als eine textuelle Programmiersprache und erlaubt es trotzdem, selbst komplizierte Anwendungen zu erstellen. Aufgrund der Interaktionsmöglichkeiten verschiedener Objekte (z. B. Unterhaltung zwischen verschiedenen Figuren mittels Sprechblasen) können auch schon sehr junge Schülerinnen und Schüler einen Einstieg in die Programmierung finden. Das schnelle Erfolgserlebnis und das eigenständige und intuitive Zusammensetzen der Programme stärkt zudem das Selbstvertrauen.

    Die Arbeitsmaterialien beziehen sich auf Scratch 3!

    Pinke Katze spielt Programmierspiel
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    Was haben Bananen und Knete mit Tastaturen und Joysticks gemeinsam? Das können Schülerinnen und Schüler in diesem Modul erfahren. Mithilfe des mitgelieferten Micro-Controllers können in Sekundenschnelle alle leitenden Alltagsgegenstände ganz ungefährlich als Eingabegeräte an den Computer angeschlossen werden – ob Bananen, Aluminiumfolie, Blumen oder sogar die Mitschülerinnen und Mitschüler selbst. Dadurch ergeben sich viele kreative Möglichkeiten, Eingabegeräte selbst zu gestalten und dafür auch Programme zu schreiben, die diese Eingaben zur Steuerung eines Spiels oder zur Kommunikation nutzen.

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    Dieses Modul dient der Vertiefung im Bereich der Programmierung und Anwendungsentwicklung auf Android-Smartphones. Dabei bietet es viel Spielraum für die Kreativität der Schülerinnen und Schüler, aber auch der Lehrkraft selbst. Als Werkzeug für die Entwicklung von Applikationen (kurz: Apps) auf dem Smartphone dient der ursprünglich von Google entwickelte App Inventor, eine bausteinartige Entwicklungsumgebung, die sich ähnlich wie Scratch verhält.
    Die Verbreitung und Nutzung von Smartphones nimmt unter Schülerinnen und Schülern (auch in der Sek. I) seit Jahren stark zu. Die Entwicklung eigener Apps ist für die Schülerinnen und Schüler daher ein naheliegendes Vorhaben und bedarf keiner gesonderten Motivation. Die Entwicklung selbst ist nicht nur Spielerei, sondern kann auch für den Unterricht und die Lehrkraft von Interesse sein. In verschiedenen Fächern lassen sich Themenfelder finden, für die das Smartphone als Werkzeug programmiert und genutzt werden kann.

    Gleich loslegen mit dem Programmieren? Hier gehts zum AppInventor

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    In diesem Modul erhalten die Schülerinnen und Schüler einen spannenden und spielerischen Zugang zur Computertechnik. Hierfür wird auf den Mikrocontroller Calliope mini zurückgegriffen. Die Mission der Entwickler des Calliope ist, jedem Schulkind in Deutschland ab der 3. Klasse einen spielerischen Zugang zur digitalen Welt zu ermöglichen.
    So erhalten Schüler bereits in der Primarstufe einen Einblick in die Welt der Informatik. Nach ersten kleinen Programmieraufträgen haben sie die Möglichkeit für eine alltagsnahe Problemstellung kreative Lösungsansätze mit dem Calliope mini zu entwickeln.
    Die Entwicklung dieses Mikrocontrollers wurde vom vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

    Gleich loslegen mit dem Programmieren? Hier: Calliope MakeCode Editor

    Ihr wollt Calliope unterstützen besser zu werden? Hier geht es zum Fragebogen von der Calliope gGmbH

    Umsetzen leicht gemacht! Kennen sie schon die interessanten Videos unseres Mitgliedsunternehmens Software AG zum Calliope? –> Software AG Videos 

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    Handy und Smartphone sind heute auch alltäglicher Begleiter von Kindern und Jugendlichen. Obwohl das Gerät für viele Kinder und Jugendliche nicht mehr wegzudenken ist, wissen nur die wenigsten, wie es technisch funktioniert und wie Daten übertragen werden.
    Im Rahmen dieses Moduls befassen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Funktionsweise des Mobilfunks. Sie erfahren dabei, wie Daten von einem Mobiltelefon zum nächsten übertragen werden. Im Anschluss werten die Schülerinnen und Schüler Mobilfunkdaten aus. Aus Zeit- und Ortsangaben versuchen sie so viele Informationen wie möglich über eine Person zusammenzutragen. Am Ende setzen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Datenschutz, sowie den Chancen und Risiken von Big Data auseinande

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    In diesem Modul befassen sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Ver- und Entschlüssel von Informationenen. Dabei werden Sicherheitsaspekte bei Kommunikationsvorgängen im Alltag aufgezeigt und verschiedene Verfahren zur Verschlüsselung aus der Vergangenheit bis zur heutigen Moderne vorgestellt.

    In Anlehnung an ein „Text-Adventure“ erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über verschiedene Verschlüsselungsverfahren. Sie müssen dabei kleinere Aufgaben lösen, während sich im Lauf der Zeit die Geschichte entfaltet.

    Zum Abschluss können die Schülerinnen und Schüler die eigene Veröffentlichung von persönlichen Informationen sowie deren Kommunikation reflektieren und sich entsprechend absichern.

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    Möchte man größere und aufwendigere Programme schreiben, dann ist es zwingend erforderlich, sich auch tiefergehend mit der Programmierung an sich zu beschäftigen.

    Die Schülerinnen und Schüler befassen sich im Rahmen dieses Moduls mit der textuellen Programmiersprache Python und steigen dabei mit einfach Beispielen, wie das Nachprogrammieren eines Programms von Scratch nach Python ein. Im Anschluss daran lernen die Schülerinnen und Schüler Grundkonzepte der Programmierung kennen, wie beispielsweise die objektorientierte Programmierung, Vererbung, Datenkapselung und Entwurfsmuster. Alle Inhalte werden praktisch angewendet, so haben Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit eigene Spiele mit einer grafischen Oberfläche zu programmieren

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    Dieses Erweiterungsmodul stellt Ihnen verschiedene Möglichkeiten vor, wie auch schon jüngere Kinder auf spielerische Weise IT entdecken können. Hierfür bieten sich beispielsweise die Littlebits an. Die kleinen, elektronischen Bauelemente lassen sich magnetisch miteinander verbinden, wodurch einfache Schaltkreise entstehen. Die kleinen Bauteile regen zum experimentieren und ausprobieren an und es können vielfältige kleine Projekte damit umgesetzt werden. Hierdurch wird ein spielerischer Zugang zu den Grundlagen der Elektonik und Programmierung ermöglicht.

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    In diesem Modul befassen sich die Schülerinnen und Schüler mit tragbaren und interaktiven Systemen und Controllern, wie sie beispielsweise in smarten Kleidungsstücken und Accessoires oder Smart Watches und FitnessTrackern Anwendung finden. Sie haben die Möglichkeit in eigenen Projekten selbst smarte Kleidung zu designen und zu erstellen.

    Dieses Modul knüpft an die Lebenswelt der Jugendlichen und deren Interesse an Mode an. Darüberhinaus eröffnet es ihnen einen Blick auf die vielfältigen, teilweise sogar lebensrettenden Einsatzmöglichkeiten von IT beispielsweise in der Medizin. In diesem Fall werden Smart Textiles genutzt, die unter anderem die Temperatur, Atem- und Herzfrequenz von Patienten überwachen.

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    Star Wars erfreut sich großer Beliebtheit bei Klein und Groß, auch der Droide BB8 aus Star Wars hat für große Begeisterung unter den Fans gesorgt. In diesem Modul erhalten die Schülerinnen und Schüler eine Anleitung, wie der kleine Roboter selbst gebaut werden kann.

    Mit Hilfe von verschiedensten Materialien wie Styroporkugeln und Pappmaché, sowie einem BluCo-Controller oder einem Arduino-Board kann der Roboter zum Leben erweckt werden. Mit Hilfe einer programmierten App kann der kleine BB8 über das Smartphone gesteuert werden.

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    Thimble ist ein einfach zu bedienender Online-Editor zur Erstellung von Webseiten von Mozilla. Die Schülerinnen und Schüler können mit Thimble nicht nur Webseiten mittels HTML (Hypertext-Markup-Language) erzeugen, sondern auch online abspeichern und veröffentlichen. Dabei steht ihnen während der Nutzung von Thimble eine Live-Vorschau zur Verfügung. Dies bietet den Vorteil, dass die Schülerinnen und Schüler nicht nur unter Anleitung, sondern auch experimentativ vorgehen können.

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    Dieses Modul führt in die Innovationsmethode Design Thinking ein. Um ihre Möglichkeiten bei der Entwicklung neuer, kreativer Ideen auszutesten, wenden wir sie auf das Thema „Smart School“ an. Aber auch der thematische Fokus „Smart Home“ ist denkbar.

    Die Schülerinnen und Schüler haben die Möglichkeit, neue Produktideen für eine „Smart School“ zu entwickeln, bekannte Produkte zu verbessern und weiterzuentwickeln.

    Die Methode des Design Thinking ist im Rahmen verschiedener Module von IT2School einsetzbar.

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    Dieses Modul führt in den Projektorientierten Unterricht ein. Dies ist eine Form des handlungsorientierten Unterrichts bei den Schülerinnen und Schüler eine Aufgabe oder eine Problemstellung selbständig – von der Planung über die Durchführung bis zur Präsentation – innerhalb einer Gruppe bearbeiten.

    In einigen Modulen von IT2School werden offene Aufgabenstellungen unterbreitet, die in Form eines Projektes umgesetzt werden können. Beispielsweise haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit eigene Spiele oder Apps zu programmieren. Dieses Methodenmodul gibt ganz konkrete Hinweise zur Umsetzung von Projekten

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    Mit Cyberkriminalität bezeichnet man Straftaten, die sich gegen das Internet, Datennetze, informationstechnische Systeme oder deren Daten richten oder im weiteren Sinne auch Straftaten, die mittles dieser Informationstechnik begangen werden, z.B. Datendiebstahl. In diesem Modul wird vermittelt, was Cyberkriminalität bedeutet und welche Auswirkungen kriminelle Aktivitäten haben, die mit Hilfe von digitalen Technologien durchgeführt werden.

    Zusätzlich werden Maßnahmen vorgestellt, wie man gegen Cyberkriminelle vorgehen kann und wie man sich schützt. Die so genannte “Cyber-Sicherheit” befasst sich mit allen Aspekten der Sicherheit in der Informations- und Kommunikationstechnik. Hierbei wird auch die persönliche Sphäre eingegangen aber auch auf den unternehmerischen Kontext.

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    Dieses Modul bietet die Möglichkeit, mit Lerngruppen ab einem Alter von acht Jahren erste Programmiererfahrungen zu sammeln und gleichzeitig eine eigene Wetterstation für individuelle Wetterbeobachtungen zu bauen.

    Über vier Unterrichtseinheiten hinweg werden die einzelnen Bestandteile der Wetterstation erarbeitet: Die Kinder bauen Messstationen für die Temperatur, Helligkeit, Niederschlag und Windstärke.

    Die Schülerinnen und Schüler nutzen dabei den Mikrocontroller Calliope mini und steigen neben der thematischen Auseinandersetzung mit dem Wetter explorativ ins Programmieren ein.

    Das Modul wird von der Initiative Code your Life bereitgestellt.

    Code your Life ist Teil des weltweiten Programms Microsoft YouthSpark und wird vom 21st Century Competence Center im fjs e.V. (21CCC) umgesetzt. Partner der Initiative sind die Aktion Mensch e.V., der eco – Verband der Internetwirtschaft e.V. , der Bundesverband Mittelständische Wirtschaft, die Gesellschaft für Informatik, Deutschland sicher im Netz und die Initiative n-21: Schulen in Niedersachsen online e.V.

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    Dieses Modul bietet die Möglichkeit, mit Lerngruppen ab einem Alter von acht Jahren erste Programmiererfahrungen zu sammeln und mit dem Mikrocontroller Calliope mini zu musizieren.

    Über zwei Unterrichtseinheiten hinweg werden die Schülerinnen und Schüler erst einfache Melodien selbst programmieren und die Befehlsbausteine der Programmierumgebung MakeCode zum Thema Musik mit dem Calliope mini ausprobieren. Dabei lernen sie auch die Bedeutung von Notenwerten und Pausenlängen kennen. Als Lehrkraft finden Sie weitere Anknüpfungspunkte zur Notenlehre oder auch zur Nutzung einer Klaviatur.

    Am Ende der Unterrichtseinheiten können die Kinder ein bekanntes Lied auf dem Calliope mini programmieren. Im Unterrichtsmaterial wird vorgeschlagen, sich für diesen Zweck ein Heimatlied aus der Region auszusuchen und damit Traditionelles mit Modernem zu verbinden.

    Das Modul wird von der Initiative Code your Life bereitgestellt.

    Code your Life ist Teil des weltweiten Programms Microsoft YouthSpark und wird vom 21st Century Competence Center im fjs e.V. (21CCC) umgesetzt. Partner der Initiative sind die Aktion Mensch e.V., der eco – Verband der Internetwirtschaft e.V. , der Bundesverband Mittelständische Wirtschaft, die Gesellschaft für Informatik, Deutschland sicher im Netz und die Initiative n-21: Schulen in Niedersachsen online e.V.

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    Dieses Modul bietet die Möglichkeit, mit Lerngruppen ab einem Alter von zehn Jahren Schritt für Schritt wichtige Programmierprinzipien kennenzulernen. Die verwendete Programmiersprache Logo ist leicht verständlich und bereits mit wenigen Befehlen können die Kinder eigene Skripte schreiben.

    Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in der Programmierumgebung TurtleCoder mit einer virtuellen Schildkröte, welche die eingegebenen Code-Zeilen in Bewegung auf dem Bildschirm übersetzt und dabei ihren Weg nachzeichnet. Dabei entstehen die sogenannten Turtle-Grafiken.

    Ob einfache geometrische Figuren, Kristallformen, kreative Zufallsmuster und Spiralformen oder komplexe, rekursive Grafiken – mit der Programmiersprache Logo entstehende beeindruckende Kunstwerke.

    Über sechs Unterrichtseinheiten hinweg lernen die Schülerinnen und Schüler die Programmiersprache Logo kennen und erarbeiten sich die wichtigsten Befehle, welche sie immer gleich in der Programmierumgebung TurtleCoder anwenden. Sie lernen grundlegende Programmierprinzipien wie z.B. Schleifen kennen, modellieren den Programmcode mit Variablen, einfachen Berechnungen und Operatoren, und zerlegen am Ende sogar Probleme und erstellen Unterprogramme mit Methoden oder neuen Funktionen.

    Das Modul wird von der Initiative Code your Life bereitgestellt.

    Code your Life ist Teil des weltweiten Programms Microsoft YouthSpark und wird vom 21st Century Competence Center im fjs e.V. (21CCC) umgesetzt. Partner der Initiative sind die Aktion Mensch e.V., der eco – Verband der Internetwirtschaft e.V. , der Bundesverband Mittelständische Wirtschaft, die Gesellschaft für Informatik, Deutschland sicher im Netz und die Initiative n-21: Schulen in Niedersachsen online e.V.

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    In diesem Modul konstruieren die Schülerinnen und Schüler im Rahmen von Projektarbeiten eigene Informatik-systeme, welche mit dem Internet verbunden sind.
    Als Basis dieser Projekte wird der Einplatinencomputer Raspberry Pi 3 verwendet. Die Lernenden erhalten damit nicht nur einen Einblick in die zahlreichen Verwendungsmöglichkeiten des kreditkartengroßen Computers, sondern lernen auch aktuelle Internet-of-Things-Technologien kennen und verbessern ihre Programmierkenntnisse. Darüber hinaus wird der Umgang mit elektronischen Bauteilen geschult.
    Das Modul ermöglicht einen projektorientierten Einstieg in die Welt der Elektronik und soll die Schülerinnen und Schülern mit weiterführenden Aufgabenstellungen dazu motivieren sich tiefergehenden mit dieser Thematik zu befassen.
    Alle notwendigen Komponenten für das Modul sind bei Conrad Electronics unter der Artikelnummer 2110725 oder über den direkten Link: https://www.conrad.de/de/p/raspberry-pi-set-bauteile-fuer-das-wissensfabrik-modul-e5-internet-of-things-projekte-zum-nachmachen-2110725.html  käuflich erhältlich.

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    Ausgewählte Lernmodule:
    1

    Ausgewählte Lernmodule

    • Modul B5: Programmieren - Leichter Programmiereinstieg

    Nutzungsbedingungen
    Die IT2School-Materialien unterliegen der Creative Commons Lizenz BY-NC-SA 3.0 DE: Namensnennung – Nicht-kommerziell – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/de/