Spaß mit Naturwissenschaften in der Grundschule Regina Weber

Transkript

1 7. Spaß mit Naturwissenschaften :32 Uhr Seite 1 Spaß mit Naturwissenschaften in der Grundschule Regina Weber Regina Weber ist Grundschullehrerin und Multiplikatorin für Naturwissenschaften in der Grundschule (Akademie für Personalführung, Dillingen)

2 7. Spaß mit Naturwissenschaften :32 Uhr Seite 2 Spaß mit Naturwissenschaften in der Grundschule (Regina Weber) 1. Lern- und entwicklungstheoretische Grundlagen Unbefangenes Herangehen an naturwissenschaftliche Inhalte im Kindergarten- und Grundschulalter? optimale Voraussetzung für eine spätere positive Beziehung zu Naturwissenschaften ist. 2. Naturwissenschaftlicher Unterricht in der Grundschule - handlungsorientiert - autonomieorientiert (= selbstständiges Auseinandersetzen mit Problemen und Finden von Lösungen) - kennen lernen und einüben grundlegender Arbeitsweisen - aufgreifen von Erfahrungen und Vorkenntnissen - ermöglichen kognitiver Konflikte - Kompetenz erleben, Selbstbewusstsein stärken auch bei leistungsschwächeren Schülern - Kommunikation und Kooperation unter Schülern - Individuelle Lernwege - Einbettung von Fragen, Aufgaben und Problemstellungen in Alltagssituationen - Nachdenken über den Lernweg - Alltagswissen wird schrittweise in wissenschaftliche Konzepte übergeführt 3. Arbeitsweisen/Methoden Fachspezifische Methoden Betrachten, beobachten, beschreiben, halten und pflegen, messen, naturwissenschaftlich diskutieren, befragen, Arbeiten mit Quellen, umgehen mit Skizzen und Plänen, argumentieren und Problem lösen, planen und auswerten von Experimenten, aufstellen, prüfen und revidieren von Modellen Überfachliche Methoden sammeln, ordnen, vergleichen, Beschaffen, auswerten und weitergeben von Informationen, Darstellen und Gestalten von Unterrichtsergebnissen, gezieltes Auswerten von audiovisuellen Medien, Sachbücher, Texten, Tabellen, Grafiken Allgemeine Fähigkeiten selbstständiges und gemeinsames Planen, Durchführen und Abschließen von Vorhaben 4. Organisatorische Aspekte schrittweise Einführung ins Experimentieren ständige Schulung der fachspezifischen und auch überfachlichen Arbeitsweisen ausprobieren der Experimente durch den Lehrer vor der Durchführung 5. Zehn Gründe, warum Sie gleich morgen mit dem Experimentieren beginnen sollten: 1., weil Naturwissenschaften im Alltag der Kinder bedeutsam sind. 2., weil sich die meisten Kinder für Naturwissenschaften interessieren. 3., wie Kinder naturwissenschaftliche Inhalte durchaus verstehen können. 4., weil es im (offenen) Unterricht vielfältige Möglichkeiten zum Experimentieren gibt. 5., weil die Kinder dabei selbstständig entdecken können. 6., weil Sie beim Experimentieren mit Ihren Kindern ins Gespräch kommen können. 7., weil aus Sie zusammen mit den Kindern vieles lernen können. 8., weil Sie die meisten Materialien schon längst zu Hause haben. 9., weil nicht alles, was die Kinder entdecken durch einen Lernzielkontrolle überprüft werden muss. 10., weil es einfach Spaß macht?! 51

3 7. Spaß mit Naturwissenschaften :32 Uhr Seite 3 Experimentieren so wird s gemacht! 1. Welche Materialien brauchst du für dein Experiment? 2. Suche dir alles zusammen und lege es bereit. 3. Arbeite mit einem oder mehreren Partnern zusammen. 4. Lies genau, was zu tun ist. Frage, wenn du etwas nicht verstehst. 5. Arbeite immer sehr genau und schreibe auf, was du tust. 6. Beobachte genau und notiere, was du siehst. 7. Zeichne, was du gesehen hast. 8. Notiere auch die Ergebnisse. 9. Wiederhole das Experiment, wenn es nicht geklappt hat. Überlege, woran es liegen könnte. Sei nicht gleich mit einem Ergebnis zufrieden. Überprüfe es. 10. Räume alles wieder gut auf. 11. Säubere die Sachen, die schmutzig geworden sind. aus: Akademiebericht Nr. 404: Naturwissenschaften in der Grundschule. Sicherheitstipps, die zu beachten sind - Binde immer eine Schürze um oder ziehe dir einen Kittel an. - Stecke nichts in den Mund, außer es sind Lebensmittel, die du kennst - Pass besonders gut auf, wenn du mit Feuer und heißen Flüssigkeiten arbeitest. - Es muss immer ein Erwachsener dabei sein. - Wenn du mit spitzen oder scharfen Messern oder Scheren arbeitest, hole einen Erwachsenen. - Gehe sparsam mit allem um, was du benutzt. Nimm nur so viel wie nötig. 6. Schwerpunkte der Experimente in der Grundschule Experimente zu Themen des Lehrplans (fett gedruckt= Experimente, die ausprobiert werden können) Materialien: Verschiedene Eigenschaften von Materialien Wasser als Lösungsmittel Technisches Spielzeug: Eine mechanische Funktion erkunden Tag und Nacht/Licht und Schatten Erfahrungen mit Luft Erfahrungen mit Wetter (Kleidung) Nährstoffe/einfache Trennverfahren Erfahrungen mit Wasser - Schwimmen und Sinken - Zustandsformen - Stoffe in Wasser lösen - Einfache Trennverfahren 52

4 7. Spaß mit Naturwissenschaften :32 Uhr Seite Erfahrungen mit Temperaturen - Einfluss verschiedener Temperaturen auf Materialien und Stoffe untersuchen Mein Körper - Atmung - Sinnesleistungen (Ohren/Augen) - Optische und akustische Phänomene Maschinen helfen bei der Arbeit Bedeutung des Waldes - Wasserdurchlässigkeit verschiedener Bodenarten Verbrennung Magnetismus Elektrizität Der natürliche Kreislauf des Wassers - Wasserdurchlässigkeit verschiedener Bodenarten - Änderung der Aggregatszustände - Messgeräte zur Wetterbeobachtung Wasserversorgung - System der verbundenen Röhren Wasseraufbereitung - Abwasserreinigung Ausgangsstoffe und materialien - Butterherstellung - Filtrierversuche - Stärkegewinnung aus Kartoffeln - Metalle einschmelzen Allgemeine Experimente Vergleichen Ersetzen Vertauschen Umkehren Kenne ich etwas Ähnliches? Kann ich ein Material durch ein anderes ersetzen? Was geschieht dann? Kann ich die Materialien auswechseln oder vertauschen? Ist die Reihenfolge der Durchführung veränderbar? Kann ich das Experiment umgekehrt durchführen bzw. den Ausgangszustand wiederherstellen? Verbinden Kann ich zwei Experimente oder Teile davon miteinander verbinden? 53

5 7. Spaß mit Naturwissenschaften :32 Uhr Seite 5 Aufgreifen von Phänomenen aus der Umwelt der Kinder (Vorbereitung/ Vertiefung eines Themas) Basis: Experimentierbücher Entwickeln eigener Experimente/ freies Experimentieren Voraussetzung: Grundlegende fachspezifischen Arbeitsweisen /Arbeiten im Team Aufgabe des Lehrer: Bereitstellen benötigten Materials /Gesprächspartner/Impulsgeber/Provokateur - Erwerb sozialer Fertigkeiten - Erwerb kommunikativer Fertigkeiten/Präsentationen 7. Didaktischer Ort von Experimenten a) Experimente in gebundenen Phasen Lehrerdemonstration als Einstieg - Wecken von Neugierde und Interesse - Manuelle Geschicklichkeit der Schüler ist für die Durchführung des Experimentes noch nicht ausreichend; Benötigen noch das Vorbild des Lehrer - Sicherheitsaspekte (besonders gefährliche Experimente) - Aufzeigen von Arbeitsweisen Aufgaben der Schüler während einer Lehrerdemonstration je nach Alter der Schüler: - Versuchsaufbau (visualisieren) - Beobachtungsaufträge bearbeiten - Versuchsablauf und ergebnisse mitprotokollieren Durchführung - langsames Vorgehen - eventuelle Wiederholungen; Erster Durchgang nur Staunen Weiterführung - schriftliche Fixierung - Versuchsaufbau (wenn möglich) stehen lassen, um den Schülern gedankliche Auseinandersetzung mit dem Versuch ermöglichen und ev. weiterführende Fragen anzuregen. - Experimente in Partner- und Gruppenarbeit (arbeitsgleich oder teilig) weiterführen/ausweiten Zusammenfassung/Fixierung - Präsentation ausgewählter Experimente + Diskussion und Reflexion - Schulung überfachlicher Fähigkeiten: sprachliche Darstellung, Zuhören, nachfragen, präsentieren b) Experimente in offenen Phasen - Arbeiten an Stationen - Arbeitstische und Materialien vorbereiten - Klassenzimmer gegen Schäden durch Hitze bzw. Wasser schützen - grundlegende allgemeine und fachspezifische Arbeitsweisen notwendig (z.b.: Ordnung im Klassenzimmer: Aufräumen, Herrichten der Stationen für nachfolgende Kinder) - Schüler müssen selbstständig experimentieren können - Ausreichend Zeit einplanen, Stationenarbeit benötigt viel Zeit! - Form der Ergebnisfixierung - Einbinden in die Wochenplanarbeit - Angebote in der Freiarbeit - Projektorientiertes Arbeiten c) Weitere Ideen - Experiment der Woche Bereitstellen eines Experiments für Vorviertelstunde/ Wochenplan/Freiarbeit, das von den Schülern selbstständig bearbeitet wird und am Ende der Woche vorgestellt wird - Forscherlabor/Experimentierwerkstatt = Lernwerkstatt - AG Experimentieren - Präsentationen/ Ausstellungen z.b. im Rahmen eines Schulfestes oder Projekttages - Jahrgangsübergreifende Kooperation 54

6 7. Spaß mit Naturwissenschaften :32 Uhr Seite 6 8. Dokumentation der Ergebnisse Es muss nicht immer alles aufgeschrieben und festgehalten werden! Experimentieren steht im Vordergrund Protokollieren erst nach mehrfachen Versuchsdurchführungen Beobachtungen, Hypothesen und Arbeitsergebnisse zunehmend differenzierter darstellen; zunächst Hilfestellung durch Lehrer/gemeinsames protokollieren - Protokollblätter: Im Laufe der Grundschule hin zu freiem Protokollieren anhand eines Rasters 1. Datum/Name der Partner bzw. Forschergruppe/Arbeitsgruppe 2. Titel des Experiments 3. Material (Das brauche ich) 4. Sachzeichnung 5. Durchführung (So habe ich es gemacht) 6. Beobachtung (Das sehe ich) 7. Erklärung ( So erkläre ich mir die Beobachtung/das Ergebnis) - Beobachtungsbögen für Langzeitbeobachtungen in Form von Übersichten, Tabellen, Diagrammen (? Mathematik) - Forschermappe: Protokollblätter, häusliche Versuche, Zeitungsartikel, Internetseiten? alles wird an einem Ort gesammel? jederzeit verwendbar für Suche nach Ähnlichkeiten - Themenhefte: Wald, Feuer, Wiese, Körper. Arbeitsblätter zum Thema aus verschiedenen Fächern (Lesetexte, Lieder, Infotexte, Versuchsprotokolle ) für jedes Kind (Forschermappe + Themenhefte können zu Portfolio führen) 9. Literatur Akademiebericht Nr. 404: Naturwissenschaften in der Grundschule. Schwerpunkt Chemie und Physik Schwedt, Georg: Experimente mit Supermarktprodukten. Eine chemische Warenkunde. Weinheim Grundschule 1/2006 (Magnetismus). Westermann Verlag Grundschule 3/2006 (Chromatographie, Lebensmittel, Luft, Kunststoffe). Westermann Verlag Grundschule 3/2008 (Naturwissenschaften) Westermann Verlag Praxis Grundschule 2/2006 (Kunststoff) Westermann Verlag Praxis Grundschule 4/2008 (Schwimmen/Sinken). Westermann Verlag Experimentierbücher für Kinder, z.b.: Hecker Joachim: Das Haus der kleinen Forscher. Berlin Ideenschatz: Experimente-ABC. Königswinter (Sonderausgabe für ALDI) Biemann Christoph: Christophs Experimente. Augsburg (Sonderausgabe); mit Anmerkungen zu geschichtlichen Ereignissen Hamann Sabine: Mensch, Natur, Kultur (1./2. Klasse und 3./4. Klasse). Lichtenau Schulbücher für Natur und Technik am Gymnasium Klasse zur Auffrischung des eigenen Schulwissens Institut für Didaktik der Chemie der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt: NaWi geht das? Wasser Luft Lebensmittel (Wissensfabrik) 10. Links Additive Farbmischung Mit diesem Java Applet können Sie mit farbigen Lichtstrahlen und mit Farbpigmenten spielen. Unterrichtsvorschläge für Sachunterrichtslehrkräfte der Universität München Schriftliche Hausarbeit: Experimentierstationen in der Grundschule (Saskia Wüst) 55

7 7. Spaß mit Naturwissenschaften :32 Uhr Seite Liste der präsentierten Experimente Chemie Umorientierung von Teilchen Geheimtinten Wasser als Lösungsmittel /Oberflächenspannung Die gepfefferte Büroklammer Seifenboot Nährstoffe Nachweis von Stärke, Eiweiß und Fett Erfahrungen mit Wasser Ein Bild malt sich selbst Verhalten von Stoffen beim Erwärmen Trennverfahren Hitzetests Ausgangsstoffe und -materialien Butterherstellung Slime Physik Technisches Spielzeug Die rollende Dose Schaufelraddampfer Auto mit Gummimotor Schiefe Ebene Erfahrungen mit Luft Luftballonwaage Tiefseetaucher Windschatten Erfahrungen mit Wasser Die Regenbogenfarben Schwimmen und Sinken Erfahrungen mit Temperaturen Die heiße Stricknadel Optische Phänomene Rot + Grün + Blau = Weiß Die eigentlichen Farben der Filzstifte Der natürliche Kreislauf des Wassers Die Linse macht das Bild Licht und Schatten Spiegelphänomene Flaschenzug und Schnürschuh Wasser aus Luft Wasserversorgung Abwasserreinigung 56