Unterrichtsbeispiel. Kinder auf dem Weg zur Naturwissenschaft unterstützen Reduzierung sachbedingter Lernschwierigkeiten

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Emil Roth
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1 Unterrichtsbeispiel Kinder auf dem Weg zur Naturwissenschaft unterstützen Reduzierung sachbedingter Lernschwierigkeiten 1

2 Beispiel: Unterricht zum Thema Luft (Lehrplan Bayern) Spielerisch mit Luft umgehen Samenflug Fallschirm, Windrad Versuche mit Luft zum Ausdehnen Windräder bauen Segelschiffe, Flugobjekte Tragfähigkeit, Bremswirkung 2

Windrad Versuche mit Luft zum Ausdehnen Windräder

3 Beispiel: Unterricht zum Thema Wetter (Lehrplan Bayern) Wettersymbole Wetterkarte Erfahrungen mit Wetter 3

4 Vorstellungen von Kindern zum Bereich Luft und Luftdruck Luft ist Nichts Warme Luft will nach oben.. Es regnet, wenn hoher und niedriger Luftdruck zusammen kommen und die Wolken ausquetschen Luft ist nur da, wenn der Wind weht Luft wiegt nichts Hoher Luftdruck sind hohe Wolken niedriger Luftdruck sind niedrige Wolken Luft brauchen wir zum Atmen Ich sauge das Wasser im Strohhalm in meinen Mund Hoher Luftdruck ist warmes Wetter, niedriger Luftdruck ist kaltes Wetter 4

Wind weht Luft wiegt nichts Hoher Luftdruck sind hohe Wolken niedriger Luftdruck sind niedrige Wolken Luft brauchen

5 Folgerungen Viele behindernde Fehlvorstellungen Luft ist nicht sichtbar: nur da, wenn man sie spürt und sieht (bewegte Blätter) Luft hat kein Gewicht, keinen Widerstand Ein NICHTS kann nichts bewirken (Widerstand, Druck, Kraft...) Schwierige fachliche Zusammenhänge: Luft drückt (stärker bzw. weniger stark) es gibt auch Räume ohne Luft (relatives Vakuum) Zusammenhang mit dem Wetter 5

nichts bewirken (Widerstand, Druck, Kraft.

6 Folgerungen Unterrichtsziele: Luft ist nicht sichtbar, deshalb: Luft ist nicht NICHTS! Luft bietet Widerstand! Bewegte Luft kann antreiben! Luft lässt sich zusammenpressen! Verhalten warmer Luft: Will sie nach oben? Luft hat Gewicht! Gibt es einen Raum ohne Luft? Luft drückt Luftdruck und Wetter 6

Luft lässt sich zusammenpressen! Verhalten warmer Luft: Will sie nach oben?

7 Zentrale Frage Wie sollte der Unterricht gegliedert und aufgebaut werden, um Lernschwierigkeiten zu reduzieren und Kindern zu helfen, verstandenes und anwendungsfähiges Wissen zu konstruieren? 7

8 Was Kinder schon über Luft wissen... 8

9 Luft mitbringen 9

10 1. Luft braucht Platz Station 1: Taucherglocke ( für Klasse 1/2) Station 2: U-Boot (für Klasse 1/2) Station 3: Luft umfüllen (für Klasse 1/2) Station 4: Luftballon in der Flasche (für Klasse 2) Station 5: Verstopfter Trichter? (für Klasse 2) Station 6: Loch in der Flasche (für Klasse 2) 10

Station 4: Luftballon in der Flasche (für Klasse 2) Station 5:

11 Sportstunde: Luft erzeugt Widerstand Laufen mit Zeitung Laufen mit dem Regenschirm: aufgeklappt / zusammengeklappt Zu zweit mit großer Pappe laufen Mit und ohne Pappe laufen Von unterschiedlich hohen Kästen mit und ohne Pappe springen 11

Zu zweit mit großer Pappe laufen Mit und ohne Pappe laufen

12 Luftwiderstand spüren... 12

13 Luftwiderstand minimieren Bau eines Milchtütenautos Konstruktion von Fahrradhelmen analysieren 13

14 Wind ist bewegte Luft- Wind kann Dinge antreiben Wind selbst erzeugen die Wirkung des Windes beobachten Antrieb von Segelautos, -schiffen (Bau) Antrieb von Windrädern /Bau eines einfachen Windrades Historische Windmühlen 14

Antrieb von Segelautos, -schiffen (Bau) Antrieb von

15 Wir drücken Luft zusammen Die Wirkung gepresster Luft Station 1: Hebebühne Station 2: Fahrradreifen Station 3: Bälle Station 4: Sitzkissen Station 5: Spritzen Station 6: Luftpumpe 15

16 Wir drücken Luft zusammen Die Wirkung gepresster Luft Die Geschichte des Fahrrads... 16

17 Warme Luft erforschen Warme Luft braucht mehr Platz Der Heißluftballon Aufsteigende warme Luft treibt an Das Wärmekarussell 17

18 Feuer und Luft Feuer braucht Luft zum Brennen Wie schützen wir uns vor Feuer? (Sauerstoffzufuhr unterbinden) 18

19 Hat Luft Gewicht? Einen Versuch entwickeln, der prüft, ob Luft Gewicht hat oder nicht! 19

20 Experiment: Luft hat Gewicht 20

21 Gewicht von Luft 1 Liter Luft wiegt 1,3 g Soviel wie 1 ½ Büroklammern 21

22 Luft ist schwer! Wie viel Luft liegt über unseren Köpfen? 22

23 Wie schwer ist die Luft in eurem Zimmer? 1. So schwer wie eine Tafel Schokolade? (100 g) 2. So schwer wie eine Tüte Zucker? (1 kg) 3. So schwer wie ein Kind? (30 kg) 23

24 Wie schwer ist die Luft in einer Luftsäule, die über einem Quadratmeter liegt? 1. So schwer wie ein Mensch? (50 kg) 2. So schwer wie ein großes Auto? (500 kg) 3. So schwer wie ein großes Auto mit Anhänger? (1000 kg) 4. So schwer wie ein vollbeladener Lastwagen? (10000 kg) 24

25 Die Luftsäule über einem Quadratmeter wiegt kg! Soviel wie ein vollbeladener, großer Lastwagen! 25

26 Ein Vakuum herstellen Gibt es einen Raum ohne Luft? Diese Frage stellte sich vor 350 Jahren Otto von Guericke, Bürgermeister von Magdeburg Wir suchen das Nichts! 26

27 Ideen der Kinder Flaschen aussaugen Plastikbecher zusammendrücken Luft aus Strohhalm saugen Tüte aussaugen... 27

28 Zwei Männer pumpen die Luft aus dem Holzfass 28

29 Die Wirkung des Luftdrucks erforschen Was passiert, wenn man Luft wegnimmt? Der Versuch der Magdeburger Halbkugeln 29

30 Halbkugeln aus Metall 30

31 Die Magdeburger Halbkugeln 31

32 Was passiert, wenn man Luft wegnimmt? Postkartentrick Flasche aussaugen Mit Strohhalm trinken Glas ansaugen Saughaken ausprobieren Luftballon im Glas Mohrenkopf im Glas 32

33 Wer ist der Täter? Wer drückt die Flasche zusammen? Wer drückt das Glas an den Mund? Wer drückt den Saughaken an die Wand? Wer drückt die Flüssigkeit in den Strohhalm? Wer drückt die Halbkugeln so fest aufeinander?...die äußere Luft, weil im Innern Luft entfernt wurde!!! 33

34 Der Luftballon im Vakuum Die Luft im Luftballon drückt ganz stark gegen den Luftballon. Die Luft von außen drückt nur ganz wenig gegen den Luftballon. 34

35 So sieht ein Schokokuss von innen aus: Im Schokokuss sind ganz viele Luftbläschen. Die Luft in diesen Luftbläschen drückt stark nach außen. Von außen drückt die Luft nur noch ganz wenig. 35

36 Luftdruck und Wetter Vorhersage des Wetters durch Otto von Guericke Was hat der Luftdruck mit dem Wetter zu tun? Einführung der Begriffe Hochdruck und Tiefdruck Bau eines Barometers Wetterbeobachtung mit Hilfe des selbst gebauten Barometers 36

37 Die Wetterkarte und der Luftdruck H = Hochdruck Die Luft drückt stark = Es gibt gutes Wetter! T = Tiefdruck Die Luft drückt weniger stark = Es gibt schlechtes Wetter! 37

38 Luftdruck und Höhe Wie kommt es, dass auf den Bergen der Luftdruck geringer ist? Können wir beweisen, dass der Luftdruck geringer ist? 38

39 Das Vakuum nutzen... Haltbarmachen von Lebensmitteln mit Hilfe des Vakuums (Einkochen, Saftflaschen, Erdnusspackungen...) 39

40 Anwenden des erworbenen Wissens: Lösen von Knobelaufgaben... 40

41 Reflektion des Unterrichts Aufgabe: 1. Welche Unterrichtssequenzen sind zum Aufbau des Verständnisses zum Zusammenhang von Luftdruck und Wetter notwendig? Welche könnten gestrichen werden? (bitte markieren) 2. Gibt es eine notwendige Reihenfolge der Sequenzen? Gibt es Sequenzen, die getauscht werden könnten? 41

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