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1 Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Magnetismus Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de

2 Bergedorfer Unterrichtsideen Christine Schub Lernstationen inklusiv Magnetismus Klasse Differenzierte Materialien für den inklusiven Sachunterricht

3 Christine Schub Lernstationen inklusiv Magnetismus Differenzierte Materialien für den inklusiven Sachunterricht

4 Die Autorin Christine Schub studierte Lehramt für die Förderschule in den Fächern Deutsch, Heimat- & Sachunterricht und in den Fachrichtungen Geistige Entwicklung und Lernen. Nach einem Referendariat arbeitete sie integrativ und inklusiv an zwei Grundschulen in Schleswig-Holstein. Derzeit ist sie als Sonderschullehrerin in Nordrhein-Westfalen tätig Persen Verlag, Hamburg AAP Lehrerfachverlage GmbH Alle Rechte vorbehalten. Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder für die Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Sind Internetadressen in diesem Werk angegeben, wurden diese vom Verlag sorgfältig geprüft. Da wir auf die externen Seiten weder inhaltliche noch gestalterische Einflussmöglichkeiten haben, können wir nicht garantieren, dass die Inhalte zu einem späteren Zeitpunkt noch dieselben sind wie zum Zeitpunkt der Drucklegung. Der Persen Verlag übernimmt deshalb keine Gewähr für die Aktualität und den Inhalt dieser Internetseiten oder solcher, die mit ihnen verlinkt sind, und schließt jegliche Haftung aus. Grafik: Katharina Reichert-Scarborough Satz: Satzpunkt Ursula Ewert GmbH, Bayreuth ISBN:

5 Inhalt Einführung Aufbau, Ablauf und Einsatz der Stationen.. 4 Stationsbeschreibung Forscherrunden Stationen-Übersicht Station 6 Schwebende Magnete Arbeitsauftrag Forscherbogen I Forscherbogen II Forscherbogen III Station 1 Magnetstärke Arbeitsauftrag Forscherbogen I Forscherbogen II Forscherbogen III Station 2 Anziehung Arbeitsauftrag Forscherbogen Expertenaufgabe Station 3 Kraftpunkt Arbeitsauftrag Forscherbogen I Forscherbogen II Forscherbogen III Expertenaufgabe Station 4 Hindernisse Arbeitsauftrag Forscherbogen Station 7 Der Stricknadelmagnet Arbeitsauftrag Forscherbogen I Forscherbogen II Forscherbogen III Expertenaufgabe Stationsschilder Laufzettel Checkliste Urkunde Vorstellrunde Lösungen Literaturhinweise Station 5 Alles hat ein Ende Arbeitsauftrag Forscherbogen I Forscherbogen II Forscherbogen III Expertenaufgabe Persen Verlag 3

6 Einführung Aufbau, Ablauf und Einsatz der Stationen Jede Station sollte über ein Stationsschild verfügen. Dazu können die Schilder aus dem Anhang auf DIN A4 kopiert und laminiert werden. Danach kann das Schild in der Mitte geknickt und auf den dazugehörigen Stationstisch gestellt werden. Das dient der besseren Orientierung im Raum. Weiter gibt es für jede Station einen Aufgabenzettel, der am besten kopiert und laminiert auf dem jeweiligen Stationstisch mit Klebeband befestigt wird. Unter den Aufgabenzettel kann die Materialliste, ebenfalls kopiert und laminiert, geklebt werden. Bei größeren Gruppentischen empfiehlt es sich, Aufgabenzettel und Materialliste zweimal zu hinterlegen, sodass die Schüler 1 diese aus unterschiedlichen Positionen lesen können und sich gegenseitig nicht behindern. Zu jeder Station sollten die jeweiligen Forscher- und Expertenbögen in ausreichender Anzahl gelegt werden. Die Forscherbögen sind mehrfach differenziert. Besprechen Sie die Bögen zunächst mit den Schülern und legen Sie eventuell fest, wer auf welchem Schwierigkeitsgrad arbeiten soll. Es kann jederzeit ein leichterer oder schwererer Forscherbogen bearbeitet werden. Bei Platzmangel an den Stationen kann eine Forscherbogentheke angelegt werden. An dieser holen sich die Schüler die einzelnen Bögen ab. Die Bögen sollten an der Theke nach Stationen und Schwierigkeitsgraden geordnet bereitliegen. Manche Stationen verfügen über eine Erste-Hilfe-Info (Lösung). Diese können Sie kopieren, laminieren und verdeckt vielleicht in einem kleinen Pappdeckel zu der Station stellen. Hier können sich die Schüler Hilfe holen, wenn sie die Station allein nicht bearbeiten können. An drei Stationen notieren die Schüler einen Merksatz, mit dessen Hilfe die zentralen Eigenschaften von Magneten thematisiert werden. Bei manchen Stationen gibt es noch eine weiterführende Expertenaufgabe, die das Experiment spezifischer erklärt und ergänzt legen Sie auch diese Aufgaben in ausreichender Anzahl an der Station bereit. Die Expertenaufgaben eignen sich insbesondere für leistungsstärkere Schüler und können als Differenzierung nach oben verstanden werden. Für die Lehrkraft gibt es eine Stationsübersicht, die die benötigten Materialien auflistet und Lernziele benennt. Die aufgeführten Lernziele werden nicht alle zur gleichen Zeit und nicht alle in einer Stunde erreicht, sondern im Laufe der Stationsarbeit, die über mehrere Stunden fortgesetzt werden kann. Die Versuche können in der Regel von den Kindern allein durchgeführt werden. Die Schüler finden oft schnell den richtigen Weg, um eine Aufgabe erfolgreich zu bearbeiten. Die kleinen Magnet-Bilder oben auf dem Aufgabenzettel zeigen den Schwierigkeitsgrad der Aufgabe an. Je mehr Magnet-Bilder, desto schwerer die Aufgabe. Gleiches gilt für den Forscherbogen. Je mehr Magnet-Bilder dieser hat, desto schwerer und weniger strukturiert ist dieser. Die höchste Schwierigkeitsstufe ist mit drei Magnet-Bildern gekennzeichnet. 1 Wir sprechen hier wegen der besseren Lesbarkeit von Schülern bzw. Lehrern in der verallgemeinernden Form. Selbstverständlich sind auch alle Schülerinnen und Lehrerinnen gemeint. 4 Persen Verlag

7 Einführung Achtung: Die Differenzierung der Forscherbögen entspricht nicht dem Schwierigkeitsgrad der einzelnen Stationen. Jede Station hat einen eigenen Schwierigkeitsgrad. Jede Station kann mit jedem einzelnen Forscherbogen bearbeitet werden. Die Differenzierung der Forscherbögen dient lediglich dazu, dass jeder Schüler theoretisch jede Station auf seinem Niveau bearbeiten kann. Die Arbeit an Stationen kann in kleinen festen Gruppen oder in Partnerarbeit erfolgen. Dies bietet die Möglichkeit des Austausches und der Diskussion darüber, welche Lösungsmöglichkeiten infrage kommen oder wie das Vorgehen zu gestalten ist. Des Weiteren kann in jeder Gruppe eine Leserin oder ein Leser bestimmt werden. Dies stellt sicher, dass auch Schüler mit Schwierigkeiten im schriftsprachlichen Bereich die Aufgabenstellung verstehen. Zwar sind alle Stationen mit Bildern und bildlichen Anleitungen versehen, doch manch komplexe Fragestellung lässt sich visuell nur unzureichend abbilden. Schwierigkeiten im schriftsprachlichen Bereich bedeuten jedoch oft nicht, dass die Fragestellung beim verbalen Vortrag nicht erfasst werden kann. Der Vorteil dieser Stationen liegt in ihrem flexiblen Einsatz sowie der flexiblen Bearbeitung. Die Stationen eignen sich gut für heterogene Lerngruppen und können auch im integrativen Bereich zum Einsatz kommen. Die Schüler können jede einzelne Station in ihrem Tempo durchlaufen und dabei individuelle Interessenschwerpunkte wählen. Die Lehrkraft hat die Möglichkeit, verschiedene Differenzierungsmöglichkeiten anzubieten. Die Stationen dürfen nicht als starres Konzept verstanden werden. Nicht jede Station muss von jedem bearbeitet werden. Es können Schwerpunkte für jedes Kind, orientiert an den individuellen Fähigkeiten, gesetzt werden. Gleichfalls besteht die Möglichkeit, feste Lerngruppen zu bilden. Dies steigert soziale Kompetenzen und ermöglicht ein Lernen von- und miteinander. In der Regel kommen die Kinder während einer Stationsarbeit zwangsläufig ins Gespräch. Hinweis: In diesem Arbeitsheft haben wir uns auf die Magnetfarben Rot (Nordpol) und Grün (Südpol) festgelegt. Im Alltag und im schulischen Einsatz finden sich auch anders gefärbte Magnete, wie zum Beispiel in den Farben Rot und Blau. Je nachdem, mit welchem Magnetsatz Sie in Ihrer Schule arbeiten, weisen Sie die Schüler zu Beginn auf die eventuell abweichende Farbigkeit hin. Ein Vermerk dazu findet sich auch auf den entsprechenden Arbeitsblättern. Persen Verlag 5

8 Stationsbeschreibung Station 1 (Magnetstärke) untersucht die Anziehungskraft verschiedener Magnete. Hier wurden exemplarisch Hufeisen-, Scheiben- und Stabmagnet gewählt. Natürlich lassen sich auch weitere Magnete hinzufügen. Die Magnete müssen in ausreichendem Abstand (Abstand ist abhängig von den jeweiligen Magneten und ihrer Stärke) vor ein Lineal gelegt werden. Unmittelbar vor dem Lineal liegt unter jedem Magneten je eine Büroklammer. Diese muss so weit entfernt sein, dass sie noch nicht vom Magneten angezogen wird. Das Lineal wird langsam in Richtung der Magnete geschoben. Die Büroklammer, die zuerst von ihrem Magneten angezogen wird, verrät den stärksten Magneten. Dieser hat die größte Anziehungskraft. Variieren Sie hier auch mit der Größe der Magneten. In der Regel gilt: Bei gleicher Größe haben Hufeisenmagnete eine stärkere Magnetkraft als Stabmagnete und Stabmagnete eine stärkere Magnetkraft als Scheiben- oder Ringmagnete. Bei gleicher Form ist stets der größere Magnet am stärksten. Station 2 (Anziehung) verdeutlicht handlungsorientiert, welche Gegenstände von einem Magneten angezogen werden. Lassen Sie die Kinder verschiedene Gegenstände testen. Durch die Expertenaufgabe können die genauen Stoffe bestimmt werden, die von Magneten angezogen werden (Eisen, Nickel, Kobalt). In der Station 3 (Kraftpunkt) gilt es herauszufinden, wo die magnetische Kraft eines Magneten am stärksten ist. Wenn vorhanden, können Sie die Büroklammern durch Eisenspäne ersetzen. Legen Sie einen Magneten unter eine Glasplatte und streuen Sie auf diese Eisenspäne. Es bilden sich gekrümmte und gerade Linien, die sogenannten Feldlinien, die das magnetische Feld anzeigen. Ferromagnetische Gegenstände werden von einem Magneten angezogen, sobald sie sich in dem Magnetfeld befinden. Nur durch solche Tricks kann man das Magnetfeld sichtbar machen. Gleichfalls zeigt es an, wo die Magnetkraft eines Magneten am stärksten ist, nämlich an seinen Polen. Hinweis: Die magnetischen Kraftlinien sind in Wirklichkeit dreidimensional. Der Trick mit den Eisenspänen macht nur die horizontale Ebene sichtbar. Station 4 (Hindernisse) untersucht, ob ein Magnet durch andere Gegenstände hindurch wirken kann. Generell wirkt ein Magnet durch alle nicht-magnetischen Gegenstände. Eisen und Stahl schwächen die Magnetkraft. Bei den Versuchen kommt es jedoch immer darauf an, wie groß die eingesetzten Magnete und die anzuziehenden Gegenstände sind. Stimmt das Verhältnis nicht, kann ein kleiner, schwacher Magnet eventuell nicht die nötige Anziehungskraft aufbringen, um eine Büroklammer durch ein dickes Holzbrett anzuziehen. Magnete wirken auch unter Wasser. Probieren Sie dies mit Ihren Schülern aus und lassen Sie sie frei experimentieren. Station 5 (Alles hat ein Ende) thematisiert die beiden Enden eines Magneten. Ein Magnet hat immer zwei ungleichartige (ungleichnamige) Enden, einen Nordpol und einen Südpol. Gleichartige Pole stoßen sich ab, ungleichartige ziehen sich an. Durch die Bearbeitung der Expertenaufgabe kann sichergestellt werden, dass das gewonnene Wissen aus der Forscheraufgabe verstanden wurde und umgesetzt werden kann. 6 Persen Verlag

9 Stationsbeschreibung Station 6 (Schwebende Magnete) vertieft grundsätzlich das Wissen aus Station 5. Dennoch kann Station 6 auch ohne das Wissen aus Station 5 bearbeitet werden. Der Lerneffekt bleibt derselbe. Das erworbene Wissen aus Station 6 kann dann leicht auf Station 5 übertragen werden. Vielleicht fallen Ihren Schülern noch weitere Rätsel oder Zaubertricks ein, die mithilfe der Magnetpole zustande kommen. So kann beispielsweise mit zwei Magneten und einer Streichholzschachtel diese zum Bewegen gebracht werden oder man kann zwei Streichholzschachteln übereinander schweben lassen. Mit der Frage, ob Magnetismus übertragen werden kann, befasst sich Station 7 (Der Stricknadelmagnet). Die Antwort auf diese Frage ist: Ja, Magnetismus kann übertragen werden. Gegenstände aus Eisen oder Stahl können magnetisiert werden. Magnete bestehen aus vielen Elementarmagneten. Sind diese ungeordnet, ist der Gegenstand nicht magnetisch. Durch das Streichen mit einem Magneten über den Gegenstand richten sich die Elementarmagnete in einer Richtung aus, sie ordnen sich. Der Gegenstand wird magnetisch. Durch einen Stoß geraten die Elementarmagnete durcheinander und der Gegenstand verliert seine Magnetkraft. So können Magnete entmagnetisiert werden. Persen Verlag 7

10 Forscherrunden Es bietet sich an, jeweils am Ende einer Stunde eine Vorstellungsrunde bzw. Forscherrunde anzuschließen, in der eine oder mehrere Gruppen ihr Vorgehen und die Ergebnisse einer bearbeiteten Station vorstellen. Um jedoch den Forscherdrang der Schüler nicht zu unterbinden, sollte in den ersten Stunden auf diese Forscherrunde verzichtet werden. Durch die Vorstellungsrunde wird das Wissen einer Gruppe den anderen Schülern zur Verfügung gestellt, sodass diese darauf zurückgreifen können, wenn sie sich der besprochenen Station widmen. Die präsentierten Ergebnisse werden vorerst auf einem großen Plakat notiert, welches im Klassenraum ausgehängt wird. Im weiteren Verlauf werden diese Ergebnisse von den anderen Gruppen bestätigt oder widerlegt. Sollten schon nach der Präsentation Zweifel aufkommen, dass dieses Ergebnis nicht stimmen kann, wird die Notiz mit einem Überarbeitungsbutton gekennzeichnet und in den kommenden Stunden überprüft. Bereits überprüfte, stimmige Notizen werden mit einem Okay-Button versehen. Überarbeitungsbutton Okay-Button Die Forscherrunde ist stark strukturiert und läuft immer nach dem gleichen Schema ab. So bekommen die Kinder mit der Zeit eine gewisse Routine darin und üben sich automatisch in der Präsentation von Ergebnissen. Der feste Ablauf bietet ihnen Orientierung und Sicherheit. Der Ablaufplan von Forscherstunden (s. Anhang) sollte sichtbar im Klassenraum aushängen und den Schülern gerade bei den ersten Präsentationen zur Verfügung stehen, damit sie sich an den einzelnen Punkten entlanghangeln können. Der Ablaufplan für die Vorstellrunde ist übrigens wie die Forscherbögen aufgebaut, da es sich bei diesem strukturierten Ablauf um ein gültiges Vorgehen im Bereich der Forschung und Versuche handelt. Durch die Forscherarbeit und die anschließende Präsentation werden folgende Lernziele erreicht: Beobachtungen mit eigenen Worten beschreiben Hypothesen aufstellen und überprüfen Handlungsschritte verstehen, planen und umsetzen Handlungsschritte zur Überprüfung der Vermutung selbst planen und umsetzen das eigene Handeln kritisch überprüfen und reflektieren Ergebnisse klar und strukturiert präsentieren vor einer Gruppe sprechen Fachliche Lernziele sind bei der Stationsübersicht einzusehen. 8 Persen Verlag

11 Persen Verlag 9 Station Station 1 Magnetstärke Station 2 Anziehung Station 3 Kraftpunkt Station 4 Hindernisse Schwierigkeitsgrad mittel leicht mittel leicht mittel leicht Ziel Material Anmerkung Zusatz Erkennen, dass Magnete unterschiedliche Anziehungskräfte haben Unterschiedliche Magnete und ihre Kraft kennenlernen Stärke von Magneten untersuchen und vergleichen Die Anziehungskraft von Magneten erfahren Gegenstände aufzählen, die ein Magnet anzieht Stoffe benennen, die von einem Magneten angezogen werden Die Anziehungskraft von Magneten erfahren Beschreiben, dass die magnetische Anziehungskraft nicht überall am Magneten gleich groß ist Erkennen, dass die Magnetkraft an den Polen am stärksten ist Erkennen, dass Magnete durch andere Stoffe hindurch wirken; identifizieren dieser Stoffe durch die Schüler Untersuchen, ob die Magnetkraft verringert werden kann 1 Stabmagnet 1 Scheibenmagnet 1 Hufeisenmagnet Lineal, 30 cm 3 Büroklammern Forscherbogen, 3-fach differenziert 1 Hufeisenmagnet (oder ein anderer Magnet) Forscherbogen Verschiedene Gegenstände (Büroklammer, Bleistift, Wolle, Knopf, Schraube, Gummiband, Schere) Geldstücke (1-Cent- bis 2-Euro-Münze) Forscherbogen Expertenaufgabe 1 Stabmagnet Büroklammern Expertenaufgabe Forscherbogen, 3-fach differenziert 1 Hufeisenmagnet für die Expertenaufgabe 1 Hufeisenmagnet (oder ein anderer Magnet) 1 Büroklammer Forscherbogen Verschiedene Gegenstände (Papier, Stoff, Holz, Etui, Glas mit Wasser) Forscherbogen mit Lösung Merksatz 1 Ein Magnet zieht alle Dinge aus EISEN an. (Kobalt und Nickel auch) mit Lösung Merksatz 2 Die Anziehungskraft eines Magneten ist AN SEINEN POLEN am stärksten. Merksatz 3 Magnete wirken durch alle NICHT MAGNETISCHEN Stoffe. Stationen-Übersicht

12 10 Station Station 5 Alles hat ein Ende Station 6 Schwebende Magnete Schwierigkeitsgrad mittel mittel Ziel Material Anmerkung Zusatz Erkennen, dass Magnete sich untereinander anziehen oder abstoßen und dies auf gleichnamige und ungleichnamige Pole zurückführen Pole identifizieren können Erkennen, dass Magnete sich untereinander anziehen oder abstoßen und dies auf gleichnamige und ungleichnamige Pole zurückführen Pole identifizieren können Die abstoßende Kraft eines Magneten nutzen 2 Stabmagnete Forscherbogen, 3-fach differenziert Expertenaufgabe 1 Blatt Papier für die Expertenaufgabe 2 Stabmagnete 1 Glasrohr Forscherbogen, 3-fach differenziert mit Lösung mit Lösung Stationen-Übersicht Station 7 Der Strick nadelmagnet mittel schwer Verschiedene Anordnungen von Elementarmagneten kennen und die Auswirkung der unterschiedlichen Anordnungen erfahren Dinge magnetisieren und entmagnetisieren 1 Stricknadel (nicht aus Holz) 1 Büroklammer 1 Magnet Forscherbogen, 3-fach differenziert Expertenaufgabe mit Lösung Persen Verlag

13 Station 1 Magnetstärke Arbeitsauftrag Aufgabe Finde heraus, welcher Magnet der stärkste ist. Material Forscherbogen I, II, III 1 Stabmagnet 1 Scheibenmagnet 1 Hufeisenmagnet 30 cm langes Lineal 3 Büroklammern Tipp: Um herauszufinden, welcher Magnet am stärksten ist, muss man wissen, welcher Magnet zuerst einen Gegenstand anzieht. Persen Verlag 11

14 Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Magnetismus Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de