Arbeitsblatt: Luftbremst Klasse 3 GS Sachunterricht

Unterrichtsentwurf anlässlich eines Seminarbesuches im Fach Sachunterricht Fach: Datum: Zeit: Klasse: Fachlehrerin: Thema der Stunde: Experimentieren mit Luft 3: Luft bremst 1 Unterrichtsthematik 1.1. Thema der Unterrichtseinheit: Nichts als Luft? 1.2. Thema der Unterrichtsstunde: Experimentieren mit Luft 3: Luft bremst 2. Gliederung der Unterrichtseinheit: Thema der Stunde 1. Stunde: Luft begegnet uns überall 2. Stunde: Luft: Was wir schon darüber wissen Groblernziel Die Schüler sollen herausfinden, dass Luft allgegenwärtig ist, indem sie durch kleine Versuche die Luft sichtbar, hörbar und spürbar machen. Die Schüler sollen sich mit dem Thema Luft auseinandersetzen, indem sie Fragen, Wissen und Vermutungen äußern und aufschreiben. Didaktisch – methodischer Schwerpunkt Das Thema „Nichts als Luft? wird mit Hilfe eines Rätsels eingeführt. Durch kleine Versuche sollen die Schüler erfahren, dass man Luft sehen, hören und spüren kann. Im Gesprächskreis werden Vorwissen, Fragen und Vermutungen zum Thema geäußert. Diese werden auf einem Plakat festgehalten, dass in der Klasse aufgehängt wird. In späteren Stunden können Fragen beantwortet, Vermutungen verglichen und gegebenenfalls verbessert werden. 3./4. Stunde: Die Schüler sollen Zunächst wird mit den Schülern Experimentieren selbstständig entdecken erarbeitet, was ein Experiment ist, wie mit Luft 1: Warme und erfahren, dass sich man es durchführt und protokolliert. Luft dehnt sich erwärmte Luft ausdehnt, Zur Veranschaulichung dient ein aus indem sie verschiedene Lehrerdemonstrationsversuch. Versuche durchführen. Anschließend experimentieren die Schüler in Gruppen. Sie sollen herausarbeiten, dass warme Luft nach oben steigt und diese Eigenschaft auf die Funktionsweise eines Heißluftballons übertragen. 5. Stunde: Die Schüler sollen ihre Am Anfang der Stunde wird wiederholt, Warme Luft Ergebnisse aus der was die Schüler in der letzten Stunde dehnt sich aus – vorherigen Stunde herausgefunden haben. Anschließend oder wie anwenden, indem sie einen wird in Gruppenarbeit das Modell eines funktioniert ein Heißluftballon bauen. Heißluftballons gebaut und ausprobiert. Heißluftballon? Am Ende der Stunde berichten die Schüler über Erfahrungen. 2 6. Stunde: Experimentieren mit Luft 2: Luft treibt an 7. Stunde: vgl. Unterrichtsverlauf 8. Stunde: Experimentieren mit Luft 4: Luft bremst II 9./10. Stunde: Experimentieren mit Luft 5: Luft braucht Platz – Luft nimmt Raum ein 11. Stunde: Experimentieren mit Luft 6: Luft hat Gewicht 12. Stunde: Experimentieren mit Luft 7: Luft und Verbrennung Die Schüler sollen selbstständig entdecken und erfahren, dass Luft Dinge bewegen kann, indem sie verschiedene Versuche durchführen. vgl. Unterrichtsverlauf Die Schüler sollen herausfinden, dass die Bremswirkung der Luft abhängig ist von der Fläche auf die sie trifft, indem sie Versuche mit verschieden großen Fallschirmen durchführen. Die Schüler sollen selbstständig entdecken und erfahren, dass Luft Platz braucht bzw. Raum einnimmt, indem sie verschiedene Versuche durchführen und auswerten. In dieser Stunde entdecken die Schüler spielerisch mit Hilfe von Pusten, Luftballons, Fächer usw., dass Luft Dinge bewegen kann. Des Weiteren sollen sie versuchen, ihre Ergebnisse auf die Funktionsweise eines Windrades zu übertragen. vgl. Unterrichtsverlauf Der Einstieg in die Stunde erfolgt durch eine Wiederholung. Im Anschluss wird der Fallschirmversuch der vorherigen Stunde nochmals durchgeführt. Diesmal wird ein größerer Fallschirm gebaut. Die Schüler beobachten und berichten von ihren Erfahrungen. Als Einführung in die Thematik wird ein Lehrerversuch demonstriert. Die Vermutungen der Schüler werden an der Tafel festgehalten. In Gruppenarbeit werden selbstständig Versuche zum Themenbereich durchgeführt. Anschließend werden Vermutungen und Ergebnisse miteinander verglichen. Daraus soll sich die Erklärung des Lehrerdemonstrationsversuches entwickeln. Die Schüler sollen Durch eine Frage an der Tafel: „Wie viel selbstständig entdecken wiegt Luft? Sollen die Schüler an das und erfahren, dass Luft Thema der Stunde herangeführt Gewicht hat, indem sie werden. verschiedene Versuche Gemeinsam wird ein Wiegeexperiment durchführen. durchgeführt und ausgewertet. Die Schüler sollen In Gruppenarbeit führen die Schüler herausfinden, dass eine Versuche durch und stellen ihre Verbrennung nur mit Ergebnisse dem Klassenverband vor. Luft stattfinden kann, indem sie verschiedene Versuche mit Kerzen durchführen. 3 13. Stunde: Wie nutzen wir Menschen die Eigenschaften der Luft? Die Schüler sollen herausarbeiten, wozu die Eigenschaften der Luft genutzt werden können, indem sie in Zeitschriften und Büchern nach geeigneten Darstellungen für eine Collage suchen und darüber sprechen. 14. Stunde: Die Schüler sollen Unser Körper herausfinden, dass Luft braucht Luft – Luft lebensnotwendig ist, ist lebenswichtig indem sie verschiedene Versuche durchführen 15. Stunde: Die Schüler sollen sich Luftverschmutzung bewusst mit dem Thema – ein Problem! Luftverschmutzung auseinandersetzen, indem sie Möglichkeiten der Vermeidung erarbeiten. 16. Stunde: Die Schüler sollen die Das Geheimnis des Faszination des Fliegens Fliegens kennen lernen, indem sie eigene Flugobjekte bauen und ausprobieren. Als Einstieg werden die verschiedenen Eigenschaften der Luft wiederholt und durch ein Beispiel erklärt. Danach stellen die Schüler Vermutungen an, wie Luft genutzt werden kann. Gemeinsam wird eine Collage erstellt. In Partnerarbeit führen die Schüler Versuche durch und diskutieren anschließend im Klassenverband ihre Ergebnisse. In dieser Stunde wird eine Schulbuchseite zum Thema bearbeitet. Im anschließenden Gesprächskreis werden Möglichkeiten der Vermeidung von Luftverschmutzung erarbeitet und verschriftlicht. Die Schüler bauen nach Anleitung verschiedene Flugobjekte und probieren diese aus. 3. Lernziele: 3.1. Groblernziel der Unterrichtseinheit: Die Schüler sollen die Luft als Phänomen ihrer Umwelt bewusst wahrnehmen, ihre Eigenschaften kennen lernen, erweitern und auf Dinge in ihrer Umwelt übertragen können, indem sie sich handelnd in Form von Experimenten mit ihr auseinandersetzen. 3.2. Groblernziel der Unterrichtsstunde: Die Schüler sollen selbstständig entdecken und erfahren, dass Luft bremst, indem sie verschiedene Versuche durchführen und auswerten. 3.3. Teillern- und Handlungsziele: Die Schüler sollen. LZ 1: LZ 2: selbstständig das Thema der heutigen Unterrichtstunde herausarbeiten, indem sie der Geschichte aufmerksam folgen und sich spontan dazu äußern. einen Versuch in Gruppenarbeit durchführen, indem sie selbstständig den 4 LZ 3: LZ 4: LZ 5: Arbeitsauftrag lesen und ausführen. die Bremswirkung der Luft bei einem Experiment (Regenschirm-, Blatt Papier- Fallschirmversuch) bewusst wahrnehmen, indem sie sie selbst erfahren. fachspezifische Arbeitsformen des Experiments üben, indem sie gemeinsam vermuten, beobachten und ein Ergebnis formulieren. Erfahrenes und Erlebtes während der Präsentationsphase wiedergeben und vorstellen können. 3.4. Soziale Ziele der Unterrichtsstunde Die Schüler sollen LZ 6: LZ 7: zunehmend besser in Gruppen zusammenarbeiten können, indem sie sich besprechen, beraten und Aufgaben untereinander aufteilen. sich gegenseitig zuhören können. 4. Didaktische Überlegungen Die Rahmenrichtlinien des Landes Niedersachsens für das Fach Sachunterricht sehen das Thema „Luft im dritten Schuljahr vor. Es ist dem Lernfeld „Mensch und Natur/ „Mensch und Technik zugeordnet.1 Das Thema steht exemplarisch für physikalische Phänomene. Es bietet den Schülern die Möglichkeit, Nutzungsmöglichkeiten und Wirkungen von Kräften zu erfahren.2 „Für die meisten Grundschüler ist das Element Luft ein kaum wahrgenommenes Phänomen.3 Sie haben vielfach die Vorstellung „Luft sei „nichts. Diese Vorstellung eröffnet uns die Möglichkeit durch entdeckendes Lernen und Experimentieren das Phänomen „Luft sichtbar zu machen. Menschen benötigen Luft zum Leben. Kinder spüren Luft als Wind (vor allem im Herbst) und begegnen den Eigenschaften der Luft in ihrem Alltag in Form von Luftballons, Fahrradreifen, Luftmatratzen und beim Drachensteigen. Das Phänomen Luft ist Teil ihrer Lebenswelt und sollte deshalb den Kindern verständlich gemacht werden. Gerade den Bramstedter Kindern ist die Kraft der Luft (Wind) durch die vielen Baumschäden in ihrer Umgebung bekannt. Auch in Hinblick auf den weiteren Verlauf der Schulzeit ist das Thema „Luft von großer Bedeutung für die Schüler. So können die hier gewonnenen Erkenntnisse in folgenden 1 vgl. Niedersächsisches Kultusministerium (Hrsg.): Rahmenrichtlinien für die Grundschule – Sachunterricht. Hannover: Schroedel 1982, S. 21 2 vgl. Niedersächsisches Kultusministerium (Hrsg.): Rahmenrichtlinien für die Grundschule – Sachunterricht. Hannover: Schroedel 1982, S. 13 3 Groß- Ernst, Birgit/ Strehlau, Birgit: Lernwerkstatt Luft. BVK LW 13 5 Unterrichtseinheiten, wie „Wir beobachten das Wetter und „Licht und Wärme, aufgegriffen und vertieft werden. Außerdem werden den Schülern immer wieder physikalische Phänomene begegnen. Deshalb ist es wichtig, schon in der Grundschule ein Grundverständnis für physikalische Zusammenhänge zu schaffen (Begründung der Thematik). Es ist nicht Ziel, mit den Schülern wissenschaftliche Experimente durchzuführen, sondern ihnen vielmehr die Möglichkeit zu geben, sich das Phänomen „Luft bewusst zu machen, indem sie sich handelnd und entdeckend mit ihm auseinandersetzen (vgl. Groblernziel der Unterrichtseinheit). Den inhaltlichen Schwerpunkt der Stunde bildet die Bremswirkung der Luft. Besonders beim Radfahren werden die Schüler bereits die Kraftwirkung bewegter Luft erfahren haben (Rückenwind, Gegenwind). Durch die bewusste Auseinandersetzung mit den verschiedenen Versuchen kann den Schülern diese Eigenschaft der Luft nochmals verdeutlicht werden (Groblernziel der Stunde). Hinsichtlich dieser Unterrichtsstunde werden von den Schülern gewisse Lernvoraussetzungen erwartet. Die Schüler müssen in der Lage sein, eine Arbeitsanweisung zu lesen und korrekt auszuführen. Es ist wichtig den Anweisungen genau zu folgen, damit ein brauchbares Ergebnis sichtbar wird. Deshalb habe ich mich um eine eindeutige und einfache Ausdrucksweise auf den Arbeitsblättern bemüht. Zu möglichen Schwierigkeiten kann es bei der Durchführung der Versuche kommen. Ich werde die Schüler immer wieder darauf hinweisen müssen, dass sie ihre Arbeit in einer Gruppe erledigen und sich gemeinsam um eine Durchführung bemühen müssen (vgl. 3.4.). Außerdem ist das Durchführen von Versuchen den Kindern der Klasse 3a neu. Es bereitet ihnen sehr viel Spaß, aber sie müssen noch sehr stark gelenkt werden. Gerade das Verbalisieren der Vermutungen, Beobachtungen und Erklärungen erweist sich als schwierig. Deshalb habe ich diese Begriffe durch Fragen auf dem Arbeitsblatt ergänzt. Für die Gruppe, die den Papierversuch durchführt, werde ich eine Waage hinstellen, falls sie vermuten sollten, dass die Papiere unterschiedlich schwer sind. Sollte die Gruppe mit den Fallschirmen unerwartete Probleme bei der Herstellung bekommen, werde ich ihnen von mir vorgefertigte Fallschirme zur Verfügung stellen (nur im äußersten Notfall), damit sie an ihrem Versuch weiterarbeiten können. 6 Ich habe mich für die Durchführung von Experimenten entschieden, da sie, auch wenn sie im Grundschulunterricht in einfachster Form durchgeführt werden, den Schülern die Möglichkeit bieten, grundlegende Methodenkenntnisse zu gewinnen.4 Für den Sachunterricht notwendige Fähigkeiten und Arbeitsweisen, wie Vermutungen formulieren und überprüfen, Versuche sachgemäß durchführen, Schlussfolgerungen ziehen5 können gelernt und vertieft werden. Differenzierung wird durch das Angebot, einen weitern Versuch durchzuführen, (quantitative Differenzierung) gewährleistet. Falls die Phase der Ergebnissicherung noch Zeit lässt, wird ein neuer Impuls zur Erweiterung des gestellten Fallschirmversuchs gegeben, der die Schüler erneut dazu auffordert das Erarbeitete zu reflektieren und neue Vermutungen anzustellen (didaktische Reserve). 4 vgl. Niedersächsisches Kultusministerium (Hrsg.): Rahmenrichtlinien für die Grundschule – Sachunterricht. Hannover: Schroedel 1982, S. 13 5 vgl. Niedersächsisches Kultusministerium (Hrsg.): Rahmenrichtlinien für die Grundschule – Sachunterricht. Hannover: Schroedel 1982, S. 13 7 5. Geplanter Unterrichtsverlauf: Zeit/ Handlungsverlauf (Lehrer- und UnterrichtsSchüleraktivität) phasen Einstieg/ L. bittet Ss in den Sitzhalbkreis Motivation L. erzählt eine Geschichte. ca. 8.45 -8.50 Ss hören zu und äußern sich spontan. Diese Eigenschaft der Luft soll mit Hilfe von Versuchen bewiesen werden. Erarbeitung L. klappt Tafel auf. ca. 8.50 – Gemeinsam wird der weitere 8.55 Verlauf besprochen, Fragen geklärt. Zeitrahmen wird festgelegt. Arbeitsphase Jede Gruppe nimmt sich eine ca. 8.55 – 9.15 Versuchskiste und arbeitet mit dem Material. Ss führen den Versuch durch und ein Kind schreibt ihn auf. Sozial- und Medien und Organisations- Arbeitsmittel form Sitzhalbkreis Signalkarte, Geschichte, Lehreraktivität Jacke 1 8 Schülerkette L.- Ss.Gespräch Gruppenarbeit Tafel 8 Versuchskisten, Material, Arbeitsblätter 2 Wenn eine Gruppe fertig ist, kann sie einen weiteren Versuch durchführen. L. beobachtet, regt an, hilft ggf Ss beenden die Arbeit und kommen in den Sitzhalbkreis Sitzhalbkreis zusammen. ErgebnisEinige Gruppen stellen ihren sicherung Versuch vor und berichten über ca. 9.15 – 9.25 Erfahrungen. Der Fallschirmversuch wird vorgeführt. Ss äußern sich dazu. L. lenkt erneut auf die Einstiegsgeschichte. Gemeinsam wird die Aussage (Luft bremst) formuliert und auf einem Luftballon festgehalten. didaktische L. legt einen kleinen und einen Reserve großen Fallschirm in die Mitte. Ss äußern sich. gibt ggf. weitere Impulse. Ss stellen Vermutungen an. LZ Sitzhalbkreis L.- Ss.Gespräch akustisches Signal Signalkarte Arbeitsblätter, Fallschirm, ggf. Bildkarten zur Unterstützung 3 4 7 8 6 8 Luftballon stummer Impuls kleiner und Schülerkette großer Fallschirm 8 6. Literatur: • • • • • • • Groß- Ernst, Birgit/ Strehlau, Birgit: Lernwerkstatt Luft. BVK LW 13 Kaiser, Astrid: Praxisbuch handelnder Sachunterricht. Band 1. 7. Auflage. Hohengehren 200 Klein, Heinrich: Eigenschaften der Luft. IN: SMP 15 (1987) Nr. 3 Niedersächsisches Kultusministerium (Hrsg.): Rahmenrichtlinien für die Grundschule – Sachunterricht. Hannover: Schroedel 1982 Plischke, Ursula: Luft ist überall. IN: RAAbits Grundschule September 1995 Versuchen Verstehen: Luft und Wetter. Verlag an der Ruhr. Mühlheim an der Ruhr 1992 Zenker – Schweinstetter, Sieglinde: Arbeitsvorlagen Sachunterricht. IN: SMP 20(1992) Nr. 9 7. Anlagen: Anlage 1: Sitzplan der Klasse 3 (eigener Entwurf) Anlage 2: Geschichte (eigener Entwurf) Anlage 3: Tafelbild (eigener Entwurf) Anlage 4: Gruppeneinteilung (eigener Entwurf) Anlage 5: Versuchsbeschreibungen (eigener Entwurf) Anlage 6: Arbeitsblätter (eigener Entwurf) Anlage 8: Bildkarten (eigener Entwurf) 9 Anlage 1: Sitzplan der Klasse 3 Anlage 2: Geschichte (eigener Entwurf) Neulich ist mir etwas passiert. Mein Freund und ich waren mit den Fahrrädern unterwegs. Plötzlich meinte mein Freund, er möchte ein Wettrennen bis zum nächsten Baum machen. Ich war einverstanden und auf ein Startzeichen rasten wir beide los. Unsere offenen Jacken flatterten von dem Fahrtwind hin und her. Wir kamen beide gleichzeitig ins Ziel. Mein Freund ärgerte sich etwas! Wir fuhren weiter. Auf einmal sagte er, er würde gern noch einmal ein Wettrennen mit mir machen. Diesmal machte er seine Jacke zu. Ich wunderte mich, denn mir war ganz schön warm und ich ließ meine Jacke auf. Auf ein Startzeichen fuhren wir los! Erst waren wir auf gleicher Höhe, doch meine offene Jacke flatterte vom Fahrtwind wieder hin und her. Ich wurde immer langsamer und kam völlig erschöpft diesmal nach meinem Freund ins Ziel. Mein Freund lachte und meinte zu mir, dass er den Grund wüsste. 10 Anlage 3: Tafelbild (eigener Entwurf) Gruppeneinteilung Versuche mit Luft: 19.11.02 Vorgehensweise beim Experimentieren 1. Regenschirmversuch 2. Papierversuch 3. Fallschirmversuch Anlage 4: Gruppeneinteilung (eigener Entwurf) Gruppe Luftballon: Gruppe Windmühle: Gruppe Vogel: Gruppe Drachen: Anlage 5: Versuchsbeschreibung Versuch: Regenschirm (vgl. Anhang 6) Beobachtung: Ohne Regenschirm kann ich schneller laufen als mit Regenschirm. Ergebnis: Die Luft sammelt sich unter/vor dem Regenschirm und bremst mich beim Laufen. Versuch: Papier (vgl. Anhang 6) Beobachtung: Ein Papierknäuel fliegt schneller auf den Boden als ein Blatt Papier Ergebnis: Die Luft sammelt sich unter dem Papier und bremst es beim Fallen. Ein Blatt Papier hat eine größere Fläche als ein Papierknäuel Versuch: Fallschirm (vgl. Anhang 6) Beobachtung: Der Gegenstand ohne Fallschirm fällt schneller als der Gegenstand mit Fallschirm. Ergebnis: Die Luft sammelt sich unter dem Fallschirm und bremst die Büroklammer beim Fallen ab. 11