Arbeitsblatt: Unser Trinkwasser

Science Grades 7-9 Unser Trinkwasser Wie sorgen wir für sauberes Trinkwasser? Project Summary Die Schülerinnen und Schüler setzen sich während dieses Projekts mit dem gesamten Wasserkreislauf auseinander und damit, wie für sauberes Trinkwasser gesorgt werden kann. Um den natürlichen Wasserkreislauf und die physikalischen Eigenschaften des Wassers zu verstehen, führen die Kinder Experimente durch und präsentieren der Klasse eigens recherchierte Vorträge. Im anschliessenden Teil entnehmen die Schülerinnen und Schüler an verschiedenen Standorten und verschiedenen Gewässern Wasserproben. Die Untersuchung wird zum einen von der Klasse selbst durchgeführt, zum anderen werden die Proben an ein Laboratorium geschickt, um sie auf einige Merkmale und Schadstoffe untersuchen zu lassen. Bei einer Exkursion zu einer Kläranlage wird von einer Fachperson erklärt, wie das Trinkwasser gereinigt und aufbereitet wird. Die Schülerinnen und Schüler wählen ein Thema aus, welches direkt mit Wasser zu tun hat, und schreiben darüber alleine oder in Gruppen eine Geschichte, einen Bericht oder ein Gedicht. Die Wahl ist frei, doch Vorschläge sind geschichtliche Themen wie Cholera oder aktuelle Probleme wie Medikamentenrückstände im Wasser oder virtuelles Wasser. Die Schriftstücke werden von den Schülerinnen und Schülern selber aufgenommen und zu Hörspielen vertont. Die Audiodatei wird online auf verschiedenen Streaming-Diensten veröffentlicht. Nach Eintreffen der Vorschungsergebnisse werden jene untersucht. Zudem kommt eine Expertin oder ein Experte entweder aus dem Labor, vom Kanton oder aus einer Hochschule. Die Fachperson bringt der Klasse näher, wie die Situation mit dem Trinkwasser in der Schweiz aussieht. Stichworte: Grundwasser, Gletscher und Quellen sowie Verschmutzung. Nach gemeinsamer Diskussion verfassen die Schülerinnen und Schüler gemeinsam ein Schreiben an Gemeinde und Kanton. Unter Berücksichtigung der Forschungsergebnisse und des Experten-Vortrages erstellt die Klasse einen Bericht. Je nach Wasserqualität und Besonderheiten in Bezug auf den Wasserkreislauf in der Gemeinde/im Kanton fordern die Schülerinnen und Schüler die angeschriebenen Behörden auf, Massnahmen einzuleiten oder Gesetze zu ändern. Learning Goals Key standards Die Schülerinnen und Schüler können für die Recherche selbst geeignete Literatur und Webseiten in der Bibliothek und im Internet finden. Die Schülerinnen und Schüler können mit eigenen Worten den natürlichen Wasserkreislauf beschreiben und erläutern die drei natürlichen Aggregatszustände des Wassers. -- Hängt von Wahl der Schülerinnen und Schüler beim Vortrag/Experiment ab und ob Lehrperson gewisse Themen doch vorgibt. Die Schülerinnen und Schüler können nach wissenschaftlichem Vorgehen Wasserproben entnehmen und jene mit physikalischen und chemischen Methoden untersuchen. Die Schülerinnen und Schüler kennen die Methoden der Wasseraufbereitung nach einem Besuch einer Kläranlage. Die Schülerinnen und Schüler können selber Audiodateien produzieren. Die Schülerinnen und Schüler können einen Bericht schreiben, der sich an Standards in der Wissenschaft orientiert. Der Bericht stützt sich auf einen Experten-Vortrag und auf die Ergebnisse der eigens durchgeführten Feldforschung. Key Vocabulary Aggregatszustände Gletscher, Quellen, Grundwasser Chemische Wasserkomponenten (natürliche und anthropogene) Wasseraufbereitung, Kläranlage Audioequipment Wissenschaftlicher Bericht Literacy Skills Information Literacy Content Literacy (Bezug auf das wissenschaftliche Arbeiten) Digital Literacy (Bezug auf die eigens produzierte Audiodatei) nach: Success Skills Kritisches Denken Einhalten wissenschaftlicher Standards Kommunikation Einsatz von Audiotechnik Major Products Individual Products Feldforschungsprotokoll Team/Whole Class Products Vortrag/Experiment Audiodatei Bericht über die Wasserqualität Making It Public Die Audiodatei wird im Internet auf diversen Streamingplattformen veröffentlicht. Der Bericht der Schülerinnen und Schüler wird mit Gemeinde/Kanton als Adressaten verfasst und auch an beide Instanzen offiziell zugestellt. Considerations Consider Your Students Die Schülerinnen und Schüler werden je nach dem, was sie bereits in der Primarschule behandelt haben, verschieden grosses Vorwissen mitbringen. Deswegen wird bei diesem PBL-Projekt besonders darauf geachtet, dass die Kinder bei Rechercheaufträgen und beim Geschichten-/Berichtschreiben eine sehr grosse Freitheit bei der Auswahl des Themas haben. Gleichzeitig wird bei Teilprozessen womöglich enge Unterstützung und Führung nötig sein, damit die Schülerinnen und Schüler auch ein angemessenes Qualitätsniveau bei der Arbeit erreichen. Sowohl Einzelarbeiten als auch Arbeiten in Gruppen und in der Klasse sind vorgesehen. Somit sind verschiedene Sozialformen abgedeckt. Bewusst wird die Klasse mehrmals von auswärtigen Fachexperten oder -expertinnen beschult. Damit kommt der Stoff noch näher und wird glauwürdiger vermittelt. Consider the Context Während die Schülerinnen und Schüler vermehrt in der Schule als Lernort die Zeit verbringen werden, sind mehrere Aufenthalte ausserhalb des Schulgeländes vorgesehen. Die Organisation der Kläranlagenexkursion wird von der Lehrperson übernommen. Hingegen werden die Forschungsstandorte für die Wasserprobenentnahmen eigenständig von den Schülerinnnen und Schülern ausgewählt und auch von ihnen alleine in Kleingruppen ohne Begleitung Erwachsener besucht. Damit sind die Schülerinnen und Schüler insgesamt meist in einer vertrauten Umgebung, doch sie werden teils auch ausserhalb der Schule tätig und lernen, sich selbst zu organisieren. Consider the Content Skills In der Schweiz ist das Trinkwasser kein kritisches Thema, da die Vorkommen sehr gross sind und die Wasserqualität im internationlen Vergleich allgemein ausgezeichnet ist. Global gesehen ist die Situation sehr viel heikler. An verschiedenen Standorten herrscht Wasserknappheit, die sich etwa durch Desertifikation oder einen niedrigen Grundwasserpegel äussert. Auch das virtuelle Wasser ist ein sehr umstrittenes Thema, wo sogar Firmen mit schweizer Sitz involviert sind (Nestlé). Eine Klimaveränderung mit erhöhten Temperaturen bedeutet Abschmelzen der Gletscher und anderer Eisvorkommen. Dadurch ist nicht gesichert, dass die Quellen vieler Bächer und Flüsse noch lange Frischwasser für die Bevölkerung führen werden. Die Schülerinnen und Schüler werden wissenschaftliche Feldforschung betreiben. Der Anspruch ist hoch. Allerdings ist das Ziel, dass die Schülerinnen und Schüler einen Lernprozess durchlaufen, und nicht, dass sie perfekt wissenschaftlich arbeiten. Bewertet werden deswegen nicht die praktische wissenschaftliche Arbeit an und für sich, sondern die produzierte Audiodatei und der Bericht an die Gemeinde und den Kanton. Die Fähigkeiten zum Texte Schreiben und Produzieren der Tonaufnahmen erarbeiten die Schülerinnen und Schüler für sich mit geeigneter Unterstützung durch die Lehrperson. Bewusst wird der Klasse sehr wenig Material zur Verfügung gestellt. Damit sind die Schülerinnen und Schüler dazu angehalten, eigenhändige Recherchen durchzuführen. Teils sind die Themen dabei explizit vorgegeben, teils ist die Wahl frei. Allerdings muss immer ein Bezug zur Driving Question bestehen. Technische und praktische Hilfsmittel für die Feldforschung oder die Audioproduktion werden von der Schule zur Verfügung gestellt. Project Milestones Wasservortrag/Wasserexperiment In Gruppen stellen die Schülerinnen und Schüler einen spannenden Aspekt über das Wasser vor. Alternativ können die Gruppen zusammen mit der Klasse ein Experiment mit Wasser durchführen. Estimated Duration 4-6 Lektionen (Vortragsdauer: ca 10-15min) Assessment(s) Rose Blüte Dornen (während des Arbeitsprozesses, nicht danach) Key Student Question Was können wir der Klasse Spannendes über das Wasser berichten oder zeigen, was die anderen vermutlich noch nicht wissen? Activities Activity Title Einstieg Description Bilder und Videoaufnahmen von (persönlichen, da am spannendsten für die Klasse) Bergtouren präsentieren. Persönliche Erlebnisse und Abenteuer erzählen. -- Fragen, was auf den Bildern alles zu erkennen sei. -- Aufmerksamkeit auf Schnee und Eis lenken: Was passiert damit? Wisst ihr von längerfristigen Entwicklungen? Wohin geht das? ---- Die Alpenflüsse und -bäche der Schweiz sind ein wichtiger Trinkwasserlieferant für die Bevölkerung. Vorbereitung der Vorträge und Experimente Gruppen bilden (freie Wahl der Mitglieder, Gruppengrösse: 3-4. Wichtig: LP erstellt je nach Klassengrösse ein Raster, wo sich die Gruppen eintragen. Die Gruppenanzahl sollte nämlich gerade sein, damit das Assessment gut funktioniert.) Auftrag: Produktion eines Vortrages/eines Experimentes, was anschliessend vor der Klasse präsentiert wird Bezug zu Wasser ansonsten freie Themenwahl die Gruppenleistung während des Vortrages/der Präsentation und Durchführung des Experimentes wird bewertet. Arbeitsprozess fliesst in die Bewertung ein Vorgehen: 1. Gruppenbildung 2. Themenvorschläge in der Gruppe (5min) 3. Themen im Plenum besprechen – damit nicht mehrere Gruppen dieselben Themen haben. Unter Umständen behält sich die Lehrperson vor, einzelne Themen vorzugeben oder die Gruppen zumindest darauf hinzuweisen, dass dieses und jenes Thema spannend sei 4. Arbeitsphase in den Gruppen 5. Rose – Blüte – Dornen 6. Fertigstellung Resource Link Rose Blüte Dornen Gruppen tauschen sich dem Auftrag entsprechend aus. Durchführung Vorträge/Experimente Jede Gruppe präsentiert ihre Arbeit auf individuelle Weise. Nach Ende der Präsentation werden die Gruppen selber mindestens drei Personen aufrufen, die eine mündliche Rückmeldung geben. Bewertet wird die Gruppenleistung. Notes Add text here. Wasserproben entnehmen und untersuchen Die Schülerinnen und Schüler suchen in Gruppen Standorte in ihrer Umgebung aus, von welchen sie Wasserproben entnehmen, die sie anschliessend selbst untersuchen und die sie teils auch in ein Labor einschicken, um weitere Ergebnisse zu erhalten. Estimated Duration 4-6 Lektionen Assessment(s) Spektrums-Selbsteinschätzung (während des Arbeitsprozesses) Key Student Question Wie und wo können wir Wasser in unserer Umgebung auf Schadstoffe und weitere Fremdbestandteile untersuchen? Activities Activity Title Einstieg Description Wasserprobe von einem Gletscher/Schneefeld aus den Alpen mitbringen. Behälter in der Klasse herumgeben Fragen, was das sei, und zu welchem Zweck ich diese Flasche mitbringe Daran erinnern, was ich in der Freizeit gerne mache. Woher diese Wasserprobe wohl stammen könnte Forschung Auftrag: Lokalisiert in den Gruppen vom letzten Projekt einen Ort in der Nähe, wo ihr Wasserproben entnehmen könnt. Organisiert die Anreise und Wasserentnahme selber Untersucht in der Schule mit verschiedenen Methoden das Wasser auf Lebewesen, Schadstoffe und weitere Eigenschaften (entweder selber recherchieren lassen, oder weitere Vorschläge bringen wie beispielsweise pH-Wert) Ein Teil der Probe ins Labor schicken Ergebnisse in der Gruppe auswerten Laborergebnisse einfliessen lassen (Lehrperson klärt ab, worauf die Proben untersucht werden. Kosten- und Nutzenfrage.) Bewertung: Resource Link Die ganze Zeit über führt jede Schülerin und jeder Schüler ein eigenes Forschungsprotokoll, in welchem alle Schritte dokumentiert werden. Dieses wird am Ende bewertet. SpektrumsSelbsteinschätzung Alle Schülerinnen und Schüler kennzeichnen auf den Strahlen zu jeder der vier Fragen ihren persönlichen Zwischenstand. Das Dokument kann online bearbeitet werden, oder die Lehrperson skizziert die Darstellung an der Tafel, wo mit Magneten gearbeitet werden kann. Das Stimmungsbild wird im Plenum besprochen. Einzelne Magnete können angesprochen werden (wenn z.B. etwas sehr schlecht oder sehr gut läuft.) Je nach Rückmeldungen und Nachfragen seitens der Lehrperson unterstützt die Lehrperson die einzelnen Gruppen/Schülerinnen und Schüler. Fertigstellung des Protokolls Die Schülerinnen und Schüler dürfen sich untereinander austauschen und die Lehrperson um Unterstützung bitten, doch am Ende gibt jeder und jede sein oder ihr eigenes Forschungsprotokoll ab, welches einer Einzelbewertung unterzogen wird. Notes Add text here. Audiodatei mit vertonten Texten über das Wasser Die Schülerinnen und Schüler schreiben zu einem Thema, welches mit Wasser zu tun haben muss, eine Geschichte, ein Gedicht oder einen Sachtext. Anschliessend werden alle Texte von der Klasse selbst vertont und nach dem Abmischen online auf Streaming-Plattformen veröffentlicht. Estimated Duration 10-12 Lektionen Assessment(s) 3-2-1-Brücke Audioproduktion (nach abgeschlossener Arbeit) Key Student Question Wie können wir unsere selbst geschriebenen Texte und Geschichten über das Wasser selber aufnehmen und produzieren, und eine Audio-Datei mit allen eingesprochenen Texten im Internet veröffentlichen? Activities Activity Title Einstieg Description Eigens eingesprochenes Gedicht/eingesprochene Geschichte mit Thema Wasser der Klasse vorspielen. Genau das gleiche werdet ihr machen. Und zwar vom Schreiben der Geschichten, über das Aufnehmen bis hin zum Produzieren und Veröffentlichen der Audiodatei. Schreiben Schülerinnen und Schüler organisieren selber, wer wie viel Einsatz beim Schreiben, und wer wie viel bei der Aufnahme und Produktion beiträgt. So kann paralell gearbeitet werden und einzelne Schülerinnen und Schüler können ihre Stärken Resource Link ausspielen und ihre Schwächen umgehen Die Klasse kann selber entscheiden, wer wie viel schreibt. Zur Auswahl steht jede erdenkliche Textform, die gut aufnehmbar ist. Die Texte sollten nicht zu lange sein, damit die Audiodatei nicht länger als 15min wird. Aufnehmen Die Texte werden bei Bedarf von der Lehrperson überarbeitet. Muss aber nicht sein, denn ohne Lehrerbearbeitung bleiben die Texte besonders authentisch. Die Schülerinnen und Schüler lernen, wie mit der Tontechnik umgegangen wird und nehmen alle Texte auf. Das Vortragen wird vorher geübt. Die Lehrperson kann dabei unterstützen. Wenn die Aufnahmen nicht funktionieren sollten, wäre das sonst extrem frustrierend. Produzieren und Veröffentlichen Die Schülerinnen und Schüler produzieren aus den Rohaufnahmen nach Möglichkeit das Produkt selber. Bei grossen technischen Schwierigkeiten hilft die Lehrperson. Anschliessend bespricht die Klasse, wo überall ihr Beitrag zu hören sein soll. Passenden Titel für die Masteraufnahme überlegen. 3-2-1-Assessment Entsprechend der Auftragsbeschreibung gibt jede Schülerin und jeder Schüler eine Rückmeldung/Reflexion ab. Notes Add text here. Bericht über die Wasserqualität in der Gemeinde im Kanton Die Schülerinnen und Schüler verfassen gemeinsam einen Bericht über die Wasserqualität in ihrer Gemeinde. Der Text basiert auf ihren Forschungsergebnissen und dem Expertenvortrag. Er wird der Gemeinde und dem Kanton anschliessend zugestellt. Estimated Duration 4-6 Lektionen Assessment(s) Reflexionskärtchen (während des Arbeitsprozesses) Key Student Question Wie verfassen wir einen professionellen Bericht, der einerseits faktenbasiert ist und der andererseits Gemeinde und Kanton dazu bewegen kann, sich noch mehr für sauberes Trinkwasser einzusetzen? Activities Activity Title Einstieg Description Altes Interview mit den Klimademos vorlesen (bezogen auf Ersteller des Projekts) oder etwas Vergleichbares. Wozu geht ihr eingentlich in die Schule? Das Wissen und die Fähigkeiten einsetzen -- Politik und Gesellschaft dazu bewegen, etwas zu ändern! Resource Link Kläranlagenexkursion Die Lehrperson organisiert eine Exkursion zu einer Kläranlage und (und versucht, eine Fachperson zu organisieren, die der Klasse einen Expertenvortrag) Vortrag über das Trinkwasser in der Schweiz hält. Die Exkursion kann zu einem beliebigen Zeitpunkt (auch während früherer Milestones) stattfinden. Die Fachperson hält den Vortrag idealerweise erst gegen Ende der Projektzeit. Gut wäre, wenn sie eine Mitarbeiterin oder ein Mitarbeiter aus dem Labor wäre, in welchem die Wasserproben untersucht wurden. Reflexionskärtchen Verfassen des Berichts Reflexion nach der Beschreibung im Dokument. Die Lehrperson wohnt den Reflexionsrunden als passive Beobachterin bei. Auftrag: Ihr habt euch intensiv mit Wasser beschäftigt. Vorträge und Experimente durchgeführt, Exkursionen gemacht und Feldforschung betrieben. Zudem habt ihr Geschichten mit und über Wasser geschrieben und aufgenommen, die einen beim Hören unterhalten und die die Zeit vertreiben. Ihr seid nun Experten, was das Trinkwasser angeht. Schreibt als Klasse einen Text an die Gemeinde und den Kanton. Im Text schreibt ihr, wie die Trinkwassersituation im von euch untersuchten Gebiet aussieht. Orientiert euch an den Forschungsergebnissen und sonst allem, was ihr gelernt habt. Als Zweites bespechen wir in der Klasse, ob ihr die Gemeinde und den Kanton auffordern wollt, sich noch mehr für sauberes Trinkwasser einzusetzen. (International?) Die Schülerinnen und Schüler organisieren sich beim Schreiben weitgehend selber. Der Bericht wird von einer Fachperson (z.B. Deutschlehrperson) korrigiert, bevor er an die Gemeinde und den Kanton geschickt wird. Notes Add text here. Resources Project Files rose-bluete-dornen-adaptiert_nach-r_correll.pdf 3-2-1-audioproduktion.pdf spektrums-selbsteinschaetzung.pdf reflexionskarten.pdf Adapting This Project For At-Home Learning Dieser Corona-Wahnsinn wird ja wohl ein baldiges Ende nehmen. Gerade Kinder leiden extrem, wenn sie mangelnde Sozialkontakte haben. Additional Resources Ein Hauptziel dieses PBL-Projekts ist es, dass die Schülerinnen und Schüler lernen, auf eigene Faust zu recherchieren. Dadurch stellt die Lehrperson für die Recherchearbeiten und sonstigen Aufträge keine Ressourcen zur Verfügung. Falls sich während der Durchführung herausstellen sollte, dass die Schülerinnen und Schüler überfordert sind, dann kann die Lehrperson entscheiden, Auszüge aus Lehrmitteln und vergleichbares Material doch zu liefern. Physische Ressourcen wie die Ausrüstung für die Feldforschung oder die Tonaufnahmen werden den Schülerinnen und Schülern zur Verfügung gestellt. (Durch Lehrperson zu organisieren.) 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