Galileo Wissenswelten im LEGOLAND Deutschland Lehrerhandreichung

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1 Galileo Wissenswelten im LEGOLAND Deutschland Lehrerhandreichung März

2 Inhalt 1 Übersicht Galileo Wissenswelten 1.1 Start/Ziel MINDSTORMS Center 1.2 Kreisel 1.3 Schwerkraft und Energie 1.4 Kraft und einfache Maschinen 1.5 Beschleunigung und Geschwindigkeit 1.6 Schwingungen und Impuls 1.7 Maße, Flächen, Körper 1.8 Magnetismus 1.9 Elektrizität 1.10 Licht und Farben 2 Didaktische Hinweise 2.1 Nutzung der Wissenswelten im LEGOLAND Deutschland 2.2 Begleitmaterial zu den Galileo Wissenswelten 2.3 Einbettung in den Unterricht 3 Hintergrundinformationen zum erlebnisorientierten Lernen 3.1 Was bringt erlebnisorientiertes Lernen? 3.2 Kinder auf dem Weg zur Physik 4 Lösungen Entdeckerheft 4.1 Fragen 3./4. Klasse 4.2 Fragen 5./6. Klasse 5 Lesetipps und Internetquellen 2

3 1 Galileo Wissenswelten im LEGOLAND Deutschland - Übersicht LEGOLAND Deutschland hat sein Schulklassenprogramm ab dem Jahr 2006 völlig neu gestaltet und präsentiert unter dem Titel Galileo Wissenswelten ein System von Lern- Erlebnisstationen im Park. Die Wissenswelten sind in das spielerische Gesamtkonzept eingefügt und ermöglichen die Begegnung mit fantastischen Phänomenen aus der Welt der Physik. Das gesamte Programm besteht aus zehn Stationen. Die Wissenswelten sind bereits für Grundschüler geeignet und fördern ein selbstgesteuertes Erkunden, Entdecken und Experimentieren. Die Lern-Erlebnisstationen können einzeln oder als ein zusammenhängendes Lernnetz verfolgt werden, dazu gibt es eine eigene Lern- Landkarte mit den Standorten. Folgende Themen und sinnlich erfahrbare Phänomene werden aufgegriffen: Kreisel und Drehbewegungen, Schwerkraft und Energie, Kraft und einfache Maschinen, Beschleunigung und Geschwindigkeit, Schwingungen und Impuls, Maße, Flächen und Körper, Magnetismus und Elektrizität, Licht und Farben. Startpunkt und Ziel ist im MINDSTORMS Center. Die Umsetzung erfolgt unter Einbeziehung der LEGO Inszenierung. Die vorhandenen Attraktionen (Achterbahn, Bau und Test Center, Burg) werden als Ausgangspunkt für Selbsterfahrungen und für eine lernende Auseinandersetzung mit den Natur- Phänomenen genutzt. Fliehkräfte bei Drehbewegungen können beispielsweise auf dem Wellenreiter selbst erlebt werden. Dazu passende Modelle, Skizzen und Impulsfragen im Park moderieren den weiteren Lernprozess der Kinder und sollen sie an das Weltwissen über die Natur heranführen. Schülermaterialien mit Fragen und Aufgaben sowie Handreichungen für Lehrerinnen und Lehrer zur Vertiefung der Aspekte im Unterricht ergänzen das Programm. Sie sind über das Internet und vor Ort erhältlich. Ziel ist es, frühzeitig Interesse für naturwissenschaftliche Themen zu wecken und die Auseinandersetzung mit den Grundlagen der Technik in einem emotional ansprechenden Umfeld beginnen zu lassen. Das Projekt wird unterstützt durch Galileo, der bekannten Wissenschaftssendung auf ProSieben für Kinder und Erwachsene. Die Themen wurden mit Experten der Fachdidaktik und des spielerischen Lernens aufbereitet und mit den Lehrplänen in Bayern und Baden-Württemberg abgestimmt. Aufgegriffen werden zentrale Fragen aus dem Fach Heimat und Sachunterricht (Bayern) und dem Fächerverbund Mensch, Natur und Kultur (Baden-Württemberg) für die Grundschule. In der Sekundarstufe I fallen die Wisssenswelten in den Bereich Naturwissenschaft, Technik und Umwelt der weiterführenden Schulen. 3

4 1.1 Start/Ziel LEGO MINDSTORMS Center Start und Ziel der Tour durch die Wissenswelten ist das LEGO MINDSTORMS Center. Hier finden Sie einen Ansprechpartner für die Planung Ihres Rundgangs. Sie bekommen hier Begleitmaterial und Handreichungen für den Unterricht: - Ein Entdeckerheft mit Fragen und Aufgaben sowie einem Parkplan, der die einzelnen Stationen zeigt. Das Entdeckerheft enthält außerdem ein Zertifikat, das nach dem Entdecken einzelner oder aller Wissenswelten im LEGO MINDSTORMS Center bestätigt werden kann. - Lehrermaterialien zu den einzelnen Lern-Erlebnisstationen (vorab bereits im Internet verfügbar) Lehrplanbezug: Die Schüler sollen sich mit Hilfe der Karte orientieren und die einzelnen Lern-Erlebnisstationen aufsuchen. Der Umgang mit einer Karte schult das räumliche Denken und ist Lerninhalt der Grundschulen im 3. und 4. Schuljahr. Tipp: Im LEGO MINDSTORMS Center gibt es zusätzlich die betreute LEGOLAND Workshops Robosports und Robotics Adventure. Das eigenständige Programmieren von Robotern in unterschiedlichen Schwierigkeitsgeraden fördert ebenfalls die Neugier und Kreativität der Schüler. 1.2 Kreisel An der Attraktion Wellenreiter finden Sie die Lern- Erlebnisstation Kreisel. Hier geht es um das Erleben von Drehbewegungen. Die Kinder können selbst mitfahren und die Kräfte, die durch die Bewegung und die Trägheit der Körper entstehen, erspüren. Wohin zieht es dich im Wellenreiter? Wo bist du schneller innen oder außen? sind Impulsfragen für das anschließende Gespräch. An einem Drehtisch kann darüber hinaus mit kleinen Kreiseln experimentiert werden. Auch hierbei geht es um interessante Phänomene, die mit Drehungen zu tun haben. Was passiert, wenn sich Bewegungen überlagern? Wie stabil ist die Achse, um die sich der Kreisel dreht? Im Alltag, zum Beispiel beim Fahrradfahren, oder in der Technik spielen Kreisel-Phänomene eine wichtige Rolle. 4

5 Lehrplanbezug: Alltägliche (Natur-)Phänomene erkennen und verstehen ist Aufgabe der verschiedenen naturwissenschaftlich orientierten Fächer und Fächerverbünde des 5. und 6. Schuljahrs an weiterführenden Schulen. 1.3 Schwerkraft und Energie An der Achterbahn Project X geht es um Energie, die aus der Schwerkraft kommt. Auf der Bahn können die Kinder den Wandel der Energie von der potenziellen Energie (erhöhte Lage) zur kinetischen Energie (schnelle Bewegung) und wieder zur potenziellen Energie auf dem nächsten Berg der Bahnkurve erfahren. Was gibt dir Schwung auf der Achterbahn? Wo fühlst du dich besonders schwer und wo besonders leicht? sind Fragen, die zum Nachdenken anregen sollen. Die gegenseitige Anziehung von Körpern mit einer Masse, ist das dahinter stehende physikalische Phänomen. Skateboardfahren auf der Halfpipe und eine Schlittenfahrt am Berg sind den Kindern vertraut und bieten weitere Übertragungsmöglichkeiten in den Alltag. Lehrplanbezug: Energieformen und träger zu verstehen, ist bereits ein Lernziel für ältere Kinder der Grundschule und grundlegend für den Physikunterricht weiterführender Schulen. 1.4 Kraft und einfache Maschinen Ein Turm mit Seilzügen, an denen man sich selbst hochziehen kann, ist der Standort für die Lern-Erlebnisstation Kraft und einfache Maschinen. An einem Modell kann dabei die Wirkungsweise von unterschiedlichen Seilrollen nachvollzogen werden. Durch eine einfache Rolle kann man Kräfte umlenken. Mit mehreren Rollen lässt sich ein Flaschenzug bauen, und das Hochziehen eines Gewichts fällt erheblich leichter. Dafür muss aber mehr Seil bewegt werden. Die Kinder können dies durch Ausprobieren verschiedener Rollen selbst erfahren. Warum bist du so stark? ist die Leitfrage dieser Lern-Erlebnisstation. Im Gespräch könnte es darum gehen, wie man Kräfte geschickt einsetzen kann und sich durch einfache Maschinen das Leben erleichtert. Ein alltägliches Beispiel für den Einsatz von Flaschenzügen ist der Kran. Ein passendes Modell dazu gibt es im MINILAND. Lehrplanbezug: Mensch und Technik und insbesondere Erfindungen zur Erleichterung der Arbeit werden als Themen bereits im 3. und 4. Schuljahr der Grundschulen aufgegriffen. Die Verteilung von Kräften bietet sich zudem als naturwissenschaftliche Unterrichtseinheit an. 5

6 1.5 Beschleunigung und Geschwindigkeit Eine große Rampe mit einer Vorrichtung zur Zeitmessung steht im Bau und Test Center. Hier können Kinder ein eigenes LEGO Fahrzeug bauen und seine Geschwindigkeit im Vergleich mit anderen Autos testen. Wie der Wagen auf der Achterbahn wird das Modell-Auto durch die Anziehung der Erde bewegt und durch die Schwerkraft beschleunigt. Aber es gibt auch bremsende Kräfte, z.b. die Reibung der Räder auf der Bahnoberfläche. Mit unterschiedlichen Materialien können die Kinder Rollversuche unternehmen und ihre Konstruktionen erproben. Sie entwickeln dabei intuitiv Hypothesen über Ursache- Wirkungszusammenhänge. Warum fährt dein Auto schnell? ist eine Leitfrage für die Nachwuchs-Konstrukteure. Lehrplanbezug: Eigenständiges Experimentieren fördert das Interesse an den Naturwissenschaften und ist Bestandteil aller Schulformen und stufen. Das Verständnis technischer Zusammenhänge ist Lernziel der 4. Jahrgangsstufen. 1.6 Schwingungen und Impuls Ebenfalls im Bau und Test Center befindet sich eine Erdbebenplattform mit Anregungen zum Bau eines Turms. Ziel ist es hier, einen möglichst hohen Turm aus LEGO Steinen zu bauen, der den Schwingungen (eines simulierten Erdbebens) standhält. Wie übersteht dein Turm das Erdbeben? ist die Impulsfrage, die das Nachdenken und bewusste Bauen anregen soll. Verschiedene Entwürfe für Gebäude schmal oder breit, kasten- oder pyramidenförmig - können ausprobiert werden. Die unterschiedliche Stabilität können die Kinder selbst erfahren. Das physikalische Phänomen im Hintergrund ist die Ausbreitung von Schwingungen in der Erde und in Gebäuden. Filmbeispiele von tatsächlichen Erdbeben auf einem Monitor zeigen am Beispiel dieses Themas die gewaltigen Kräfte der Natur. Lehrplanbezug: Das Verständnis von physikalischen Naturphänomenen ist ein allgemein gültiges Lernziel der verschiedenen naturwissenschaftlich orientierten Fächer und Fächerverbünde. Diese Lern-Erlebnisstation bereitet insbesondere auf den Physikunterricht der weiterführenden Schulen vor. 6

7 1.7 Maße, Flächen, Körper Mit anschaulichen Aspekten der Geometrie befasst sich die Lern-Erlebnisstation Maße, Flächen, Körper. Die Schüler sollen hierbei an einem Spieltisch einen Zauberwürfel, einen rätselhaften Kubus aus LEGO Steinen, zusammensetzen. Er besteht aus verschiedenen, seltsam geformten Elementen. Warum passen die Bausteine zusammen? ist die Impulsfrage dieser Lern- Erlebnisstation. Wie in der Natur häufig anzutreffen, lässt sich der Kubus auf eine Kombination von immer wieder ähnlichen Grundformen zurückführen. Hier sind es kleine und noch etwas kleinere Würfel, die zusammen einen großen Würfel ergeben. Dies erinnert an Kristalle, an Bienenwaben oder Blüten. Regelmäßigkeit und wiederkehrende Formen sind in der Natur häufiger anzutreffen, als man glaubt. Und noch etwas ist ganz spannend: große und kleine Würfel stehen in einem bestimmten Verhältnis zueinander. Sie folgen einem Maßstab für die Vergrößerung oder Verkleinerung. Ähnlich ist es im Miniland. Hier sind alle Objekte verkleinert dargestellt (die meisten im Verhältnis 1:20). Lehrplanbezug: Mathematik ist Grundlage für das Verständnis vieler alltäglicher Phänomene. Die Bestimmung und Benennung von Maßen und geometrischen Formen sind grundlegende Lernziele des mathematischen Unterrichts der Grundschulen und ersten Stufen der weiterführenden Schulen. 1.8 Magnetismus Auf einer Freifläche an der Hafenrundfahrt befindet sich die Lern-Erlebnisstation zum Magnetismus. Hier können die Schüler an einem überdimensionalen Kompass die Wirkungen von Magnetkräften beobachten. Mit kleinen Stabmagneten können sie die Kompassnadel beeinflussen und außerdem kleine Metallschiffchen auf der Fläche verschieben. Magnetkräfte haben etwas Geheimnisvolles. Man kann sie nicht sehen oder fühlen, aber doch sind sie da und gehen durch viele Stoffe hindurch. Wie funktioniert ein Kompass? ist die damit verbundene Impulsfrage. Sie soll die Kinder zum Nachdenken über die magnetischen Eigenschaften der Erde und die Nutzung von Magneten für die Navigation anregen. Die Hafenrundfahrt mit seinen Schiffen bietet hierfür den passenden Rahmen. 7

8 Lehrplanbezug: Das Erkunden der Umwelt und in diesem Zusammenhang der Magnetismus sind bereits Lerninhalte der 3. Schulklassen in den Grundschulen. Die Bestimmung von Stoffen, wie z.b. der Metalle, wird in den 5. und den folgenden Schuljahren fortgesetzt. 1.9 Elektrizität In einem Turm der Burg in Themenbereich KNIGHTS KINGDOM befindet sich die Lern-Erlebnisstationen zum Thema Elektrizität. Strom ist eine spannende Sache dies lässt sich beim vorsichtigen Berühren der Plasmakugel im halbdunklen Turm erfahren. Im Inneren der Kugel sieht man elektrische Entladungen als Blitze zucken. Sie erinnern an Gewitter, an Funken und zauberhafte Leuchterscheinungen. Verantwortlich sind kleine elektrisch geladene Teilchen die Elektronen. Was ist Strom? ist die passende Impulsfrage, die Kinder zum Nachdenken anregen soll. An einer Leuchttafel in der Nähe der Plasmakugel können die Kinder etwas zur Stromerzeugung und zum Stromnetz erfahren. Woher kommt der Strom in unseren Haushalten? ist hier die leitende Frage. Was für uns im Alltag so selbstverständlich ist, wird mit großem technischem Einsatz in Kraftwerken aus Kohle, Gas oder Kernenergie gewonnen und über Kabel in die Wohnungen und Betriebe verteilt. Mit Strom sorgsam und sparsam umgehen, ist daher ein nützliches Gebot. Lehrplanbezug: Das Thema Elektrizität und Strom wird bereits im Zusammenhang mit der Erkundung der Umwelt in den 3. Jahrgangsstufen behandelt. Eine Vertiefung, insbesondere die Behandlung des Stromkreislaufes erfolgt in den naturwissenschaftlichen und technischen Fächern der 5. Klassen an weiterführenden Schulen. + Hinweis auf Einbindung der LEW und das dazugehörige Modell!! 1.10 Licht und Farben Die Lern-Erlebnisstation Licht und Farben befindet sich nah am 4D-Kino LEGO Studios. Hier können die Schüler die LEGO Welt mit seinen Attraktionen durch farbige Scheiben hindurch betrachten. Warum ist die Welt bunt? ist die Leitfrage dieser Station. Sie erinnert an die Farben des Regenbogens und führt die Möglichkeiten der subtraktiven Farbmischung vor Augen. 8

9 Mit den Scheiben in Gelb, Magenta und Blau-Grün kann man bestimmte Farben aus dem Sonnenlicht herausfiltern, und der LEGOLAND Park erscheint dann zum Beispiel in leuchtendes Gelb getaucht. Auch die LEGO Steine sehen rot, blau oder grün aus, weil sie Stoffe enthalten, die bestimmte Farben (Wellenlängen) des Sonnenlichts verschlucken und andere in unser Auge reflektieren. Durch Verdrehen der Scheiben, die jeweils zur Hälfte transparent sind, kann man die Farbfilter kombinieren und so verschiedene Mischfarben erzeugen. Im Alltag benutzt man diese Farbmischung z.b. beim Farbdruck. Kindern ist sie durch den Malkasten vertraut. Mit drei Grundfarben lassen sich beliebige Farbabstufungen darstellen. Wenn alle Farben herausgefiltert werden, sieht man nichts mehr, und es wird schwarz. Lehrplanbezug: Optische Phänomene und die Effekte von Licht werden bereits in den 3. Jahrgangsstufen der Grundschulen experimentell vermittelt. Eine Vertiefung des Themas erfolgt u.a. in den 5.bis 7. Jahrgangsstufen der weiterführenden Schulen. 10 plus X Weitere Galileo Wissenswelten Zusätzlich zu den vorgestellten Möglichkeiten aus dem Bereich der physikalischen Phänomene gibt es weitere Lernangebote und Vertiefungsmöglichkeiten: LEGO Fabrik: Hier kann von Anfang an der komplexe Herstellungsprozess des beliebtesten Spielzeuges der Welt live miterlebt werden. Außerdem lassen sich Modelldesigner bei ihrer spannenden Arbeit über die Schulter sehen. Audi LEGOLAND Fahrschule: Eine ideale Ergänzung zum Verkehrsunterricht in der Schule. Neben einer theoretischen Einweisung in die Verkehrsregeln, wird ein Verkehrserziehungsfilm gezeigt. Die Fahrprüfung wird im Audi TT Roadster gemacht. Bei Erfolg erhält jeder Schüler einen Führerschein. Betreute Workshops ROBOSPORTS und ROBOTICS ADVENTURE : In beiden Workshops erhalten Schüler einen Einblick in die Computerregelung und programmierung in Industrie und Alltag. Die Schüler programmieren hier mit Hilfe eines PCs die sogenannte LEGO RCX Einheit, das Hirn ihres Roboters. Für die Workshops und die Fahrschule müssen Sie sich gesondert anmelden. Kosten für die Fahrschule: 1 pro angemeldetem Teilnehmer. 9

10 2 Didaktische Hinweise für Lehrerinnen und Lehrer Die folgenden Hinweise sollen Ihnen eine Nutzung der Galileo Wissenswelten mit Ihrer Schulklasse erleichtern. 2.1 Nutzung der Galileo Wissenswelten im LEGOLAND Deutschland Kombination mehrerer Lern-Erlebnisstationen Sie können mehrere oder alle Stationen mit Ihren Schülern besuchen. Dies hängt von der Ihnen insgesamt zur Verfügung stehenden Zeit ab. Für das gesamte Angebot brauchen Sie etwa 120 Minuten. Nutzung in kleinen Gruppen Am besten geeignet sind die Lern-Erlebnisstationen für eine Nutzung in kleineren Gruppen von vier bis acht Schülern. Wenn Sie mit mehreren Betreuungspersonen im LEGOLAND sind, sollten Sie die Klasse in Gruppen aufteilen, die jeweils eine Station nach der anderen besuchen. Etwas ältere Kinder können auch selbständig in Gruppen die Lernfelder erkunden. Start und Ziel Einen Ansprechpartner für die Planung Ihres Rundgangs finden Sie im MINDSTORMS Center. Hier erhält jeder Teilnehmer ein Entdeckerheft mit Fragen für die Schüler und einer Karte mit den genauen Standorten der einzelnen Stationen. Am Ende kann hier auch das Teilnahme-Zertifikat Ihrer Schüler betätigt werden, welches sich ebenfalls im Entdeckerheft befindet. Informationstafeln mit Impulsfragen Informationstafeln an den jeweiligen Stationen geben Ihnen Hinweise darauf, was die Kinder tun können und dabei beachten sollten. Vertiefen Sie Aspekte, die bereits im Unterricht behandelt wurden, mit eigenen Hinweisen und weiterführenden Fragen. Thema plus Fahrgeschäft Häufig sind die Lern-Erlebnisstationen mit passenden Attraktionen verknüpft, die zum Mitfahren einladen. Beim Wellenreiter können die Kinder dann z.b. Erfahrungen mit Drehbewegungen sammeln. Unterstützen Sie nach der gemeinsamen Fahrt durch Fragen den Ausdruck des Erlebten in eigenen Worten und fördern Sie ein gemeinsames Nachdenken. Erklärungen finden Lassen Sie die Kinder eigene Erklärungen finden. Benutzen Sie die Erklärungstexte der Infotafeln als Anregungen, worüber die Gruppe nachdenken könnte. Skizzen auf den Informationstafeln helfen Ihnen, Zusammenhänge genauer zu erläutern. Lassen Sie die Kinder ihre eigene Sprache finden. 10

11 2.2 Begleitmaterial zu den Wissenswelten Im MINDSTORMS Center erhalten Sie ein Entdeckerheft mit Fragen und Aufgaben für die einzelnen Lern-Erlebnisstationen. Dieses Heft soll die Auseinandersetzung mit den jeweiligen Phänomenen vertiefen und einen zusätzlichen Anreiz für die Nutzung der Stationen bieten. Das Entdeckerheft ist in zwei Schwierigkeitsstufen gegliedert. Einfachere Fragen zu den Phänomenen gibt es für die 3./4. Jahrgangsstufen. Etwas schwierigere Aufgaben werden für die 5./6. Jahrgangsstufen gestellt. Die Fragen und Lösungen finden Sie im Abschnitt 4 dieser Handreichung. Nicht immer gibt es eine einzige eindeutige Antwort auf die Fragen. Mehrere Aspekte können Bedeutung haben, und an manchen Stellen werden die Kinder aufgefordert, Ihre eigenen Vermutungen einzutragen. Nutzen Sie, wenn möglich, die Entdeckerhefte für eine Weiterarbeit im Unterricht, und tragen sie weitere Eindrücke, Erfahrungen und Deutungen der Kinder dazu zusammen. 2.3 Einbettung in den Unterricht Verbinden Sie die Erkundung der Galileo Wissenswelten mit eigenen Versuchen und Gesprächen über Natur und Technik im Unterricht. Die folgenden Aspekte sollen Ihnen dafür Anregungen geben. Gut ausgearbeitete Vorschläge für viele Experimente im Unterricht finden Sie z.b. in den Materialien der Lehrerakademie Dillingen (Akademiebericht 404). Kreisel Bauen Sie mit Ihren Schülern einfache Kreisel. Erkunden Sie das Verhalten der Kreisel unter verschiedenen Bedingungen. Sprechen Sie über die Erfahrungen im Karussell oder beim Fahrradfahren. Schwerkraft und Energie Behandeln Sie verschiedene Formen von Energie, und sprechen Sie über die Erlebnisse auf der Achterbahn. Bauen Sie mit Ihren Schülern eine Murmelbahn. Verändern Sie die Bahnkurve (steiler, flacher, ein zweiter Berg usw.). Kraft und einfache Maschinen Bauen Sie mit Ihren Schülern einen Flaschenzug. Probieren Sie andere einfache mechanische Hilfsmittel aus, z.b. einen Hebel. Beschleunigung und Geschwindigkeit Entwickeln Sie steile und flache Rampen mit Ihren Schülern, und machen Sie Rollversuche mit unterschiedlichen Kugeln und messen sie die Geschwindigkeit. Machen Sie Fallversuche mit unterschiedlich schweren Gegenständen. 11

12 Schwingung und Impuls Machen Sie eigene Versuche zur Ausbreitung von Schwingungen: Schallwellen, Wasserwellen. Probieren Sie eine Impuls-Übertragung mit kleinen und großen Bällen aus oder machen Sie Versuche mit einem selbstgebauten Pendel. Maße, Flächen, Körper Nutzen Sie die LEGO Steine, um einfache geometrische Figuren zu bauen. Magnetismus Lassen Sie die Schüler mit einem selbstgebauten Kompass (Wasserbecken mit schwimmender Magnetnadel) experimentieren, oder erkunden Sie mit mehreren Magneten die Wechselwirkungen der unterschiedlichen Magnetpole. Elektrizität Machen Sie Versuche mit statischer Aufladung (Bernstein). Bauen Sie mit Ihren Schülern einen einfachen Stromkreis mit einer Batterie, Drähten und einer Lampe, oder testen Sie die Leitfähigkeit unterschiedlicher Materialien. Licht und Farben Experimentieren Sie mit der Mischung von farbigem Licht (Overheadprojektoren mit Farbfolien), oder untersuchen Sie mit einem Prisma die Zerlegung des Sonnenlichts in ein Lichtspektrum. 12

13 3 Hintergrundinformationen zum erlebnisorientierten Lernen 3.1 Was bringt erlebnisorientiertes Lernen? Erlebnisorientiertes Lernen in der Freizeit ist ein Bildungsansatz, der zunehmend an Bedeutung gewinnt. Freizeit-Erlebniswelten wie das LEGOLAND Deutschland bieten mit ihren vielfältigen Inszenierungen gute Voraussetzungen hierfür. Sie sind spannende Lernorte, an denen die Kinder selbst etwas erkunden, entdecken und ausprobieren können. Sie werden angeregt durch die dargebotenen Themen und Mitmachmöglichkeiten und können in diesem Rahmen eigene Lerninteressen verfolgen. Die Freude am Lernen und das Interesse an den Inhalten werden dabei geweckt. Spaß und Unterhaltung sind integriert. Aktuelle Ergebnisse einer handlungsorientierten Bildungsforschung zeigen: Erlebniswelten sind für Kinder heute ein Schlüssel zum Bildungsraum. Erlebniswelten als Schlüssel zum Bildungsraum Erlebniswelt Information Information Kategoriale (elementare) Bildung Allgemein- Bildung Formelles Lernen (formelle) Interesse Bildung Kompetenz (informelle) Spezial- Bildung Informelles Lernen Emotion Kognition Aktion IFKA-Projekt Erlebnisorientierte Lernorte der Wissensgesellschaft Erlebnisorientiertes Lernen: ermöglicht einen Einstieg in ein Thema motiviert Schülerinnen und Schüler schafft sinnliche Zugänge unterstützt die Vernetzung mit positiven Emotionen verstärkt die Erinnerung an Lernthemen schafft Anknüpfungspunkte für eine Vertiefung macht Spaß für Schüler und Lehrer 13

14 3.2 Kinder auf dem Weg zur Physik Sind naturwissenschaftliche Themen nicht zu schwierig für Grundschüler? Kinder beobachten schon sehr früh nicht nur die belebte Welt, sondern auch das Verhalten der Dinge. Sie fragen sich Woher kommt der Wind? oder Warum ist der Himmel blau? Sie versuchen, in ihrer eigenen kindlichen Sprache Phänomene zu deuten und sich die Eigentümlichkeiten der Welt zu erklären. Die damit verbundene Neugier gilt es zu fördern und aufzugreifen. Die Sprache der Kinder, die auch den Dingen manchmal eine Seele gibt, sollte dabei nicht vorschnell durch trockene Fachbegriffe und Formeln ersetzt werden. Sie sind zwar für Experten ganz geläufig, fördern aber nicht wirkliches Verstehen und Interesse an der Sache. Eine Annäherung an die Naturwissenschaften sollte stattdessen immer einhergehen mit praktischem Probieren, Erkunden und Erleben. Nicht nur die Erkenntnis auch der Weg dorthin ist Thema eines zeitgemäßen Lernens. Kinder in diesem Sinne auf dem Weg zur Physik zu unterstützen war das Anliegen des großen Physikdidaktikers Martin Wagenschein. Die Galileo Wissenswelten im LEGO- LAND Deutschland greifen seine Anregungen auf und können auch Grundschulkinder bei der Erkundung elementarer Naturphänomene unterstützen. Lesetipp: Wagenschein, Martin: Kinder auf dem Wege zur Physik. Weinheim: Beltz, Ders.: Verstehen lehren. Weinheim: Beltz, Entdeckerheft Lösungen Die Lösungen sind auf Wunsch vieler Lehrerinnen und Lehrer erst bei Ihrem Besuch im MINDSTORMS Center erhältlich. 14

15 5 Lesetipps und Internetquellen 5.1 Grundlagenliteratur zum didaktischen Ansatz Elschenbroich, Donata: Weltwunder. Kinder als Naturforscher. München Grundlagen für eine frühkindliche Bildung mit naturkundlichen Themen aus den Bereichen Physik, Chemie und Technik stehen hier im Zentrum. Es geht der Autorin dabei um die Suche nach Wegen für die Vermittlung naturwissenschaftlichen Weltwissens im Kindergarten und in der Grundschule. Eine forschende und fragende Grundhaltung wird als konstitutiv herausgestellt. Freericks, Renate u.a.: Projekt Aquilo. Aktivierung und Qualifizierung erlebnisorientierter Lernorte. Bremen: IFKA, Die Veröffentlichung im Rahmen des Projektes Aquilo dokumentiert vielfältige Ansätze und Aktionen zur Förderung des informellen Lernens in Freizeit-Erlebniswelten und zeigt die Entwicklungspotenziale auf. Nahrstedt, Wolfgang u.a.: Lernort Erlebniswelt. Neue Formen informeller Bildung in der Wissensgesellschaft. Bielefeld: IFKA, Im Rahmen dieser Studie wird ein neues Verständnis von Erlebnisorientierten Lernenorten außerhalb von Schule und Weiterbildung entwickelt. Ihr Standort in der heraufziehenden Wissensgesellschaft wird genauer bestimmt und Lernmöglichkeiten in Freizeitparks, Zoos und Science Centern werden erkundet. Wagenschein, Martin: Kinder auf dem Wege zur Physik. Weinheim Eine Sammlung von Beobachtungen und Gesprächen, in denen deutlich wird, wie Kinder ihre Naturerfahrungen eigenständig verarbeiten und in ihren Worten zur Sprache bringen. Daraus entwickelt Wagenschein einen neuen Ansatz der Physikdidaktik: Begegnung mit Naturphänomenen und Entwicklung von Wissen aus dem ursprünglichen Verstehen heraus. 5.2 Lehr- und Lernmaterialien Akademie für Lehrerfortbildung und Personalführung Dillingen (Hrsg.): Naturwissenschaften in der Grundschule. Schwerpunkt Chemie und Physik. Experimente mit fachlichem Hintergrund und Anregungen zur Praktischen Umsetzung. Akademiebericht Nr. 404 mit CD-ROM, Dillingen

16 Akademie für Lehrerfortbildung und Personalführung Dillingen (Hrsg.): Natur und Technik am Gymnasium. Fachliches Hintergrundwissen, Anregungen für den Unterricht, Ausgearbeitete Materialien. Akademiebericht 379 mit CD-ROM, Dillingen Internetquellen Galileo ( Wissensmagazin des Fernsehsenders ProSieben, Themenarchiv mit naturwissenschaftlichen Beiträgen. Internetmagazin für Kinder mit Vorschlägen für eigene naturwissenschaftliche Experimente. Internetseite zur Physik von Schülern für Schüler mit Erklärungen, Aufgaben und einem Forum für den Austausch. Projekt der Universität Oldenburg mit Experimentiervorschlägen für Kinder. Internetlexikon des Duden, Fachlexikon Physik. 16