Arbeitsblatt: Unterscheidung Körper und Stoff

Thema der Unterrichtseinheit: Stoffe im Alltag Thema der Unterrichtsstunde: Körper und Stoffe unterscheiden Themen der Unterrichtseinheit in der zeitlichen Abfolge Std 1 Körper Thema Inhalt/Problem Die SuS lernen den Begriff Körper 2 Stoffbegriff (FestkörperGegenstand) kennen. Die SuS sollen Stoff und Körper von 3 Stoffe und ihre Eigenschaften einander unterscheiden können. Warum stellt man bestimmte Körper aus bestimmten Stoffen her? Eigenschaften als Begründung für den Verwendungszweck. Erstellung von Steckbriefen für Eisen, 4 Holz, Glas und Kunststoff. Erfasst werden vorläufig nur die Eigenschaften, die mit den Sinnen erfasst werden können. 5 6 Erste Bestimmung von Stoffeigenschaften Stationenarbeit unter der Fragestellung: durch Versuche Wie kann man feststellen, ob ein Stoff magnetisch, brennbar, elektrisch- und wärmeleitfähig ist? Erweiterung der Stoffsteckbriefe von Eisen, Holz, Glas und Kunststoff. 7 8 Abhängigkeit der Eigenschaften von der Drei Temperatur. 9 10 11 Steckbriefe- ein Stoff? Aggregatzustände und Übergänge Schmelz- und Siedepunkte als weitere Welche Schmelz- und Siedepunkte haben messbare Eigenschaften Stoffe, die bei 20C fest, flüssig oder Erarbeitung des Teilchenmodells gasförmig sind? Kann ich einen Stoff zerteilen? Zerteilungsversuche, immer weiter molekulares Sieben und die Einführung des Modellbegriffs. 12 13 14 Löslichkeit von Stoffen Welche Stoffe lösen sich in welchem Lösungsmittel? Der Lösevorgang im Teilchenmodell. 15 16 Die Aggregatzustände im Teilchenmodell Was passiert mit den Teilchen, wenn ich einen Stoff erwärme bzw. abkühle? Es schließt sich das Themengebiet Stoffe mischen und trennen an. Lernziele und Kompetenzerwartungen gemäß dem Kerncurriculum der Realschule für die Klassenstufe bis 6 Grobziel für die Unterrichtsstunde: Die Schüler1 unterscheiden Körper und Stoff im Sinne des chemischen Stoffbegriffs (ST-F12), indem sie diese Begriffe in Kategorien ordnen und feststellen, dass gleiche Körper aus unterschiedlichen Stoffen bestehen und gleiche Stoffe für unterschiedliche Körper genutzt werden können. Kompetenzen Lernziele Inhalte der Unterrichtstunde: Die Schüler Einstieg Problemfindung: (1) definieren den Begriff Körper, indem sie darstellen, dass ein Körper Raum einnimmt (Platz benötigt) und Masse besitzt (Gewicht hat). Erarbeitung: (2) ordnen verschiedenen Körpern Stoffe zu, aus denen sie hergestellt wurden, indem sie ein Puzzle vervollständigen und eigenständig kontrollieren. (3) .unterscheiden Stoffe (ST6-F3), indem sie die Stoffe benennen, aus denen die Körper gefertigt wurden. (4) .stellen Beziehungen zwischen der Chemie und Anwendungsbereichen her (ST6-B1), indem sie Körper nennen, die aus einem vorgegebenen Stoff (Eisen oder Glas) hergestellt werden können. (5) .stellen Beziehungen zwischen der Chemie und Anwendungsbereichen her (ST6-B1), indem sie den Einsatz des ausgewählten Stoffes begründen. Ergebnissicherung Problemlösung: (6) stellen Ergebnisse vor (K2-SE6) und verwenden dabei Alltagssprache mit ausgewählten Fachbegriffen (K3-SE6), indem sie ihre Ergebnisse den Mitschülern präsentieren. 1 Die Schüler implizieren im Folgenden auch die Schülerinnen. 2 Diese Nummerierung bezieht sich auf das niedersächsische Kerncurriculum- die Basiskonzepte sind abgekürzt- ST (Stoff- Teilchen), SE (Struktur-Eigenschaft), CR (Chemische Reaktion), (Energie)- die Kompetenzen sind mit den Anfangsbuchstaben und dem Jahrgang angegeben- sowie der Position, an der sie zu finden sind. Beispiel: F2-ST6 steht für Fachwissen Position 2- im StoffTeilchen Basiskonzept für Jahrgangsstufe bis 6 Didaktische Begründungen Formale Begründung Ziel der heutigen Stunde ist es, das die Schüler sich das erste Mal im Unterricht mit dem Thema Stoffe im Alltag beschäftigen. Laut schulinternem Lehrplan sollte dieser Themenbereich bereits in Klasse 5 im Rahmen des Fachs Physik eingeführt werden, indem die Unterscheidung Stoff/Körper und verschiedene Stoffeigenschaften wie Magnetismus und elektrische Leitfähigkeit vermittelt werden. Aus schulorganisatorischen Gründen ist dies jedoch nicht geschehen und wird somit im 6. Schuljahr eingeführt. Laut Kerncurriculum ist im Basiskonzept Stoff-Teilchen-Beziehungen der Kompetenzbereich Fachwissen mit der Thematik: Stoffe bestimmen unsere Lebenswelt bis Schuljahrgang 6 zu behandeln. Das Schulbuch, mit dem derzeit gearbeitet wird, sieht dieses Thema ebenfalls in Klasse 5-6 vor. Im Kompetenzbereich Kommunikation ist in allen vier Basiskonzepten vorgesehen, dass die Schüler ihre Ergebnisse vorstellen und in der Alltagssprache argumentieren, wobei sie ausgewählte Fachbegriffe integrieren. Auch dieser Aspekt wird in der vorliegenden Unterrichtsstunde unterstützt. Die gezeigte Unterrichtsstunde verbindet somit die Vorgaben des Kerncurriculums mit den Inhalten des schulinternen Lehrplans sowie des eingeführten Schulbuches. Inhaltliche Begründungen Gesellschaftsrelevanz Die Chemie wird häufig als Lehre von den Stoffen bezeichnet. Es geht um spezifische Eigenschaften von Stoffen und Gesetzmäßigkeiten von Veränderungen, welche sie unter bestimmten Bedingungen durchmachen. Diese Gesetzmäßigkeiten müssen insbesondere bestimmten Berufsgruppen bekannt sein, um daraus auf die Verwendung von Stoffen für Vorhaben schließen zu können. Beispielsweise muss ein Fahrzeugbauer über die geringe Dichte und die schlechte Schweißbarkeit von Aluminium wissen, damit er somit auf den Einsatz im Fahrzeugbau aber auch auf mögliche Legierungen zur besseren Verwendbarkeit schließen kann. Ein Bautechniker oder Architekt benötigt Kenntnisse über die Wärmeleitfähigkeit von (Bau)Stoffen ebenso wie der Heizungsbauer. Schülerrelevanz In dieser Unterrichtsstunde wird eine Trennung der Begriffe Stoff und Körper vorgenommen. Es wird deutlich gemacht, dass Körper aus verschiedenen Stoffen bestehen und gleiche Stoffe zu verschiedenen Körpern verarbeitet werden können. Ist diese Thematik von den Schülern verstanden, können sie sich die unterschiedlichen Verwendungszwecke verschiedener Stoffe aufgrund ihrer andersgearteten stofflichen Eigenschaften erschließen. Die spezifische Eigenart eines Stoffes als Begründung für ihren Verwendungszweck ist auch für den Alltag der Schüler von relevanter Bedeutung (beispielsweise bei der Brennbarkeit). Auch Fragestellungen wie: „Weshalb ist meine Schultasche heute aus Kunststoffgewebe und nicht aus Holz oder Metall? „Warum verwenden wir keine Holztöpfe zum Kochen? „Weshalb bestehen neuere Fahrräder aus dem Leichtmetall Aluminium und nicht aus Eisen? sind für die Schüler im Alltag relevant und können im weiteren Verlauf der Einheit selbstständig erarbeitet werden. Die Bildung eines vielfältig vernetzten Wissens über Stoffe und ihre Eigenschaften wird auch in der beruflichen Bildung vieler Schüler eine Rolle spielen (siehe Gesellschaftsrelevanz). Fachrelevanz Für das Fach Chemie ist der Stoffbegriff von zentraler Bedeutung. Ist dieser Begriff nicht oder nur unverständlich eingeführt worden, ist ein späteres Verständnis von chemischen Reaktionen nicht gegeben, da in diesem Zusammenhang die Stoffumwandlungen besprochen werden. Missverständnisse, etwa die Interpretation von Feuer als Stoff, können bei der stofflichen Beschreibung chemischer Reaktionen somit zu nachhaltigen Schwierigkeiten führen. Didaktische Reduktion Aufgrund des Alters und Leistungsfähigkeit der Schüler ist es notwendig, eine didaktische Reduktion vorzunehmen. Um eine Überforderung der Schüler zu vermeiden, wird zu diesem Zeitpunkt ausschließlich von Festkörpern gesprochen. Der Stoffbegriff wird sich erst einmal nur auf Stoffe von Festkörpern und somit auf das Material beschränken, aus dem diese Körper bestehen. Die Begriffe Stoff und Körper werden allerdings nicht auf Material und Gegenstand beschränkt, vielmehr wird im weiteren Verlauf der Einheit eine Erweiterung auf flüssige und gasförmige Körper und Stoffe stattfinden. Methodische Begründungen Einstieg Problemfindungsphase: Die Schüler beginnen mit einem gemeinsamen Einstieg, bei dem ein Impuls durch eine Folie die Erinnerung an die vorangegangene Stunde wecken soll. Die Schüler sitzen dabei auf ihren Plätzen, da nur so gegeben ist, dass alle Schüler die Folie gut sehen können. Der gemeinsame Anfang dient dazu, die Konzentration auf das Thema der Stunde zu fokussieren. Bei der Folie handelt es sich um ein Bild zu einer Geschichte (Badewanne bis zum Rand gefülltPerson daneben). Die Geschichte ist den Schülern aus der letzten Stunde bekannt, da diese zum Einstieg in das Thema Körper genutzt wurde. Das Bild ist den Schülern unbekannt. Die Schüler können durch diesen Impuls ihr Wissen zur Definition vom Begriff Körper aus der vorangegangenen Stunde einbringen, dies soll eigenständig in Form einer Schülerkette geschehen. Der Vorteil dieses Einstieges ist eine hohe Schüleraktivität, welche das Selbstbewusstsein der Schüler stärkt und ihre Motivation steigert. Anschließend wird die Definition des Begriffes Stoff vorgegeben als das Material aus dem ein Körper besteht. Die Definition wird an der Tafel festgehalten und von den Schülern zur Ergebnissicherung abgeschrieben. Das Visualisieren an der Tafel dient dazu, die Schüler unabhängig zu machen. Würde der Begriff vorgelesen, so hätten Schüler die langsamer schreiben häufig die Schwierigkeit, dass sie noch einmal nachfragen müssten, weil zu schnell vorgetragen wurde. Erarbeitung/ Problemlösung: Die Erarbeitung Körper und Stoff voneinander zu unterscheiden zu anschließend mit einer Art von Puzzle in Einzelarbeit geübt werden. Die Puzzleteile – bestehend aus einem Körper- und einem Stoffbegriff- müssen einander richtig zugeordnet werden. Beispielsweise gehört der Körper Glasflasche zum Stoff Glas. Die korrekte Zuordnung kann dann von den Schülern selbstständig kontrolliert werden, indem die Puzzleteile umgedreht werden. Die richtige Antwort kann man anhand gleicher Symbole auf der Rückseite der Puzzleteile erkennen. Diese Art der Aufgabe wurde gewählt, damit die Schüler das Wissen, dass sie sich zu diesem Zeitpunkt angeeignet haben sollten, anzuwenden. Diese Methode beinhaltet wiederum eine hohe Schüleraktivität, jeder Schüler ist aufgefordert, sich mit dem Thema auseinander zu setzen und den eigenen Lernerfolg zu überprüfen. So bleibt insbesondere auch schüchternen Schülern eine mögliche Falschaussage vor den Mitschülern erspart und dies steigert erneut das Selbstbewusstsein. Nach der selbstständigen Kontrolle wird die Gruppe in einen Stehkreis um das Pult gesammelt. Die Schüler sammeln sich um das Lehrerpult, damit sie eine gute Sicht auf die ausgelegten Materialien haben, gut ansprechbar sind und sich auf diese Phase konzentrieren können. Der Lehrer hat als Impuls verschiedene Trinkgefäße auf den Tisch gestellt. Die Schülermeldekette ist auch hier ein wichtiges Element, um erneut die Selbstständigkeit der Schülerkommunikation zu fördern. Die Schüler sollen sich dahingehend äußern, dass hier der gleiche Körper aus unterschiedlichen Stoffen hergestellt wurde. Anschließend wird die Thematik in einer arbeitsteiligen Gruppenarbeit um den Begriff der Verwendung bestimmter Stoffe erweitert. Die Schüler sitzen dabei an Gruppentischen und bearbeiten ihren Auftrag in Gruppenstärken von max. drei bis vier Schülern. Die Gruppeneinteilung wurde so gewählt, dass leistungsheterogene Gruppen entstehen und ist begründet in der individuellen Lernvoraussetzung (Kapitel 3.2.1). Desweiteren wird eine Differenzierung insofern vorgenommen, als dass die lernstarken Schüler Maja, Dirk, Sylvia und Silas die etwas anspruchsvollere Aufgabe (Stoff Holz) erhalten. Sollten Schwierigkeiten bei der Lösung der Arbeitsaufgabe bestehen, so wird im Rahmen einer inneren Differenzierung mit Hilfekarten gearbeitet. Diese Art der Hilfestellung macht die Schülergruppe wiederum unabhängig von der Lehrkraft und die Selbstständigkeit wird gefördert. Ergebnissicherung: Die Ergebnisse werden exemplarisch von zwei Gruppen vorgetragen und durch Folienschnipsel mittels des Overheadprojektors visualisiert. Arbeitsgleiche Gruppen, die nicht präsentieren, können im Anschluss noch Ergänzungen anführen. So werden alle Arbeiten wertgeschätzt und die Schüler fühlen sich ernst genommen. Von einer Präsentation aller Gruppen wird abgesehen, da dies aufgrund der mehrfachen Wiederholung zu mangelnder Konzentration und Unruhe führen würde. Didaktische Reserve/ Hausaufgabe: In diesem Arbeitsauftrag sind die Schüler gefordert, ihr Wissen zu reproduzieren. Für die Schüler die leistungsbereiter sind, ist die Aufgabe jedoch so offen angelegt, dass sie die Gründe der Verwendung des Stoffes oder andere Ideen zum Thema mit einbringen können. Verlaufsplan Phase Kompe- Lernorganisation Zeit Begrüßung Einstieg Medien und Material tenzen3 Begrüßung und Vorstellung des Besuchs. Folie mit der Badewanne als Impuls Folie, OHP Mgl Schüleräußerungen: Erzählen die Geschichte und erwähnen die Problematik des Überlaufens, weil ein Körper Hinführung Platz braucht und Gewicht hat. Mgl Impuls: Beschreibt, was geschieht, wenn man einen Körper in diese Wanne gibt. 10 Min. L.: Seht ihr in diesem Raum noch weitere Körper? Beschreibt, woraus diese Körper bestehen. Einführung der allgemeinen Definition, welche an der Tafel festgehalten wird: Tafel Das Material aus dem ein fester Körper besteht, bezeichnet man als Stoff. Erarbeitung Diese Definition wird von den Schülern von der abgeschrieben. L.: Eine Unterscheidung von Körper und Stoff ist wichtig, da wir uns in den nächsten Stunden die Stoffe Puzzle noch ganz genau anschauen wollen. Deshalb soll die Unterteilung in Körper und Stoff geübt werden. 5 Min. Verteilen des Materials. S. sollen Körper und Stoff in Einzelarbeit als Puzzle mit eigener Kontrollmöglichkeit (gleiche Symbole) Erarbeitung II 5 Min. durch Umdrehen der laminierten Puzzleteile zuordnen. Stehkreis aller Schüler um das Lehrerpult. Impuls: Auf dem Pult stehen Trinkgefäße aus verschiedenen Trinkgefäße Materialien. aus Mgl Schüleräußerungen: Es ist der gleiche Körper, aber unterschiedliche Stoffe/unterschiedliches Material. Kunststoff, Mgl Impuls: Beschreibt, welcher Körper hier auf dem Pult steht und aus welchem Stoff er besteht. Glas, Ein Körper kann aus vielen Stoffen hergestellt werden- nennt weitere Körper, die aus unterschiedlichen Porzellan, Stoffen hergestellt werden können. Metall Problemstellu Überleitung zur Problemfrage – mgl Impuls- warum wird ein Trinkgefäß manchmal aus Kunststoff und ng manchmal aus Porzellan gefertigt? Problemfrage: Warum werden für einige Körper ganz bestimmte Stoffe für die Herstellung 3 Nummerierung siehe Zielformulierung Tafel Phase Zeit Kompe- Lernorganisation Medien und Material tenzen genutzt? Erarbeitung Arbeitsteilige Gruppenarbeit zu 2 Stoffen (Holz, Glas). Aufgabe ist es, zu einem vorgegebenen Stoff AB für III unterschiedliche Körper zu nennen und erste Erkenntnisse zum Verwendungszweck bestimmter Stoffe arbeitsteilige zu erlangen. Gruppenarbeit Schülergruppen, die bei der Bearbeitung Schwierigkeiten haben, können sich Hilfekarten vom Pult Hilfekarten 15 Min. holen. Ergebnisse werden auf Folienschnipsel festgehalten. Folienschnips el und Ergebnissich Die Ergebnisse der arbeitsteiligen Gruppenarbeit werden von zwei Gruppen vorgetragen, die Gruppen Folienstifte OHP, erung/ mit dem gleichen Stoff ergänzen die Ergebnisse ggf. Folienschnips Problemlösu ng el Didaktische Reserve bzw. Hausaufgabe: AB zur Ergebnissicherung und zum Üben (Ein Körper besteht aus mehreren Stoffen Bsp. Fahrrad mit Gummireifen, Gummisattel und Metallrahmen Grund für die 10 Min. unterschiedlichen Stoffe als Antwort mgl.) AB Folie für den Einstieg (verkleinert) Arbeitsblätter für die Einzel- und die arbeitsteilige GruppenarbeitKarten werden als Puzzle zerschnitten, auf der Rückseite sind Symbole für die eigene Kontrolle zu finden. Körper Stoff Eisen Holz Leder Gummi Holz Glas Klasse Name CHEMIE Datum Warum werden für einige Körper ganz bestimmte Stoffe für die Herstellung genutzt? Klasse Name CHEMIE Datum Warum werden für einige Körper ganz bestimmte Stoffe für die Herstellung genutzt? Tippkarten Gruppe Glas: TIPP 1 Überlege mit deinen Gruppenmitgliedern, warum ein Fenster (Körper) nicht komplett aus Holz angefertigt wird. TIPP 2 Überlege mit deinen Gruppenmitgliedern, warum ein Becherglas (Körper) nicht aus Metall angefertigt wird. Gruppe Holz: TIPP 1 Überlege mit deinen Gruppenmitgliedern, warum diese Gitarre (Körper) nicht aus Glas oder Eisen angefertigt wird. TIPP 2 Holz ist ein schlechter Wärmeleiter und eignet sich daher sehr gut als Wärmedämmung (man hält durch Holz die Wärme in einem Raum- sie wird nicht nach draußen geleitet). Arbeitsblatt Hausaufgabe Klasse Name CHEMIE Datum Körper und Stoffe Auf den Fotos sind Körper abgebildet. Beschreibe die Stoffe, die hier verwendet wurden.