Naturlabor. Stand 1 März 2011

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1 Naturlabor Stand 1 März 2011 Vorbemerkungen An der Gebrüder-Grimm-Schule existiert ein Naturlabor, um das naturwissenschaftliche Forschen und Entdecken der Kinder zu entwickeln und zu fördern. Zur Bedeutung des naturwissenschaftlichen Lernens in der Grundschule Das naturwissenschaftliche Lernen hat zu Recht eine hohe gesellschaftliche und wirtschaftliche Bedeutung. Deshalb halten wir es auch im Bildungsbereich und insbesondere in der Primarstufe (Grundschule) für wichtig, Kinder mit der Naturwissenschaft vertraut zu machen. Der Sachunterricht bildet hier das entsprechende Betätigungsfeld. Leider spielt insbesondere die Chemie und die Physik wie aus der unten abgebildeten Situationsanalyse zu erkennen nur eine weit untergeordnete Rolle im naturwissenschaftlichen Unterricht der Grundschule. Dies wollen wir unter anderem durch unser Naturlabor ändern. Situationsanalyse Im Sachunterricht sind naturwissenschaftliche Themen nachweislich nachrangig vertreten. Anteile der Themen belaufen sich auf Biologie 25% Soziales Lernen: 19,6% Geographie: 11,1% Gesundheit: 10,6% Geschichte: 10,2% Technik: 8,1% Physik: 6,2% Chemie: 1,5% Sonstige: 7% 1

2 Des Weiteren lesen wir in der örtlichen Presse immer wieder über einen Fachkräftemangel in Deutschland, insbesondere in der Chemieindustrie (vgl.jahrestreffen zdi-schülerlabore 2008 Universität Dortmund). Deshalb wollen wir an unserer Schule: a) Phänomenen der unbelebten Natur ein prominenter Platz im Bildungsauftrag einräumen. b) durch die Beschäftigung mit naturwissenschaftlichen Themen die sprachliche Kompetenz von Kindern fördern. c) Bereits früh geistige Grundlagen und positive individuelle Grundeinstellungen gegenüber den Naturwissenschaften legen. Wer Grundschulkinder weiterbringen will, muss ihnen die entsprechende Anregungsdichte im naturwissenschaftlichen Lernen ermöglichen. (ehemaliger Minister für Innovation, Wissenschaft und Forschung NRW): Die Entstehungsgeschichte des Naturlabors Alles fing damit an, dass der Schulleiter der Gebrüder-Grimm-Schule im Jahr 2008 den Jahreskongress für zdi-schülerlabore an der Uni Dortmund besuchte. Hier berichtete ein Junior-Chemieprofessors von seinen ersten Chemieversuchen in der elterlichen Gartenlaube. Schnell entstand der Gedanke, den alten Schuppen auf dem Spielhof der Schule in ein solches Schülerlabor umzuwandeln. Die Offene Ganztagschule stellte den Schuppen zur Verfügung und ein Kunst-Team der Schule richtete ihn her. Anschließend wurde das naturwissenschaftliche Unterrichtsmaterial der Schule gesichtet und im Labor untergebracht. 2

3 Nutzung Das Naturlabor ist ein naturwissenschaftlicher Teil unseres Lern-Kaleidoskops. Im Naturlabor befinden sich an den Innenwänden Experimentiervorlagen für das selbstständige Forschen der Kinder. Das passende Material befindet sich in einem daneben stehenden Regal und setzt sich aus Alltagsgegenständen zusammen. Die Kinder können in Kleingruppen im Naturlabor forschen oder die direkt davor sich befindende Außenklasse nutzen. In den Wintermonaten sollten die Räume des Schulgebäudes genutzt werden, da im Naturlabor weder Heizung noch Dauerstrom vorhanden ist. Das Naturlabor soll sowohl im Klassenunterricht als auch im Lern-Kaleidoskop sowie in der Offenen Ganztagsschule genutzt werden. Es befinden sich auf den folgenden beiden Seiten zwei Beispiele für Experimentiervorlagen. 3

4 Tauchende Gummibärchen Erforderliche Materialien - 1 durchsichtiges Wasserbecken - 1 Glas - 1 Teelicht - 2 Gummibärchen - Watte Durchführung des Experiments Zuerst füllst du das Wasserbecken mit Wasser. Dann nimmst du das Wachs aus dem Teelicht, so dass die Metallschale als Boot genommen werden kann. In das Boot legst du ein wenig Watte und setzt die Gummibärchen drauf. Nun lässt du das Boot auf dem Wasser schwimmen. Mit dem Becherglas kann man nun das Boot auf den Grund des Beckens tauchen lassen, ohne dass die Gummibärchen nass werden. Dazu musst du vorsichtig das Becherglas über das Boot stülpen und es langsam auf den Grund des Beckens drücken. Deutung Jeder Gegenstand nimmt einen Raum ein. Wenn der Gegenstand von seinem Platz nicht vertrieben wird, kann keine Materie dort den Raum einnehmen. Auch Luft ist ein Gegenstand, der einen Raum einnimmt. Wenn die Luft entweicht, kann Wasser nachrücken. Wenn die Luft aber nicht entweicht, kann kein Wasser eindringen und die Gummibärchen bleiben trocken. 4

5 Gase dehnen sich aus Erforderliche Materialien - 1 Gefäß mit heißem Wasser - 1 Gefäß mit Eiswasser - 2 leere Plastikflaschen - 2 Luftballons Durchführung des Experiments Das Mundstück des Ballons stülpst du über den Flaschenhals, wobei der Ballon schlaff herunterhängt. Dann stellst du die Flasche zuerst in ein heißes Wasserbad, wobei sich der Luftballon ausdehnt. Anschließend hältst du ihn in das Eiswasser, wobei sich der Luftballon wieder zusammenzieht. Deutung Im warmen Wasser dehnt sich die Luft aus und strömt von der Flasche in den Ballon. Der Ballon dehnt sich aus. Im kalten Wasser zieht sich die Luft wieder zusammen und strömt aus dem Ballon wieder zurück in die Flasche. Der Ballon zieht sich zusammen. 5

6 Materialliste Naturlabor Material - 1 durchsichtiges Wasserbecken - Gläser - 2 leere Plastikflaschen - Untersetzer für die Teelichter - Streichhölzer / Feuerzeug - Gläser in verschiedenen Größen - 1 Schale mit hohem Rand für das brennende Teelicht - Trichter - 2 durchsichtige Becher (ca. 200ml) - Gabeln - Pipette - Glasschale - Mörser und Pistill - Filter - Deckelglas Verbrauchsmaterial - Backpulver - Essig - Teelöffel - Gummibärchen - Watte - 1 Tuch (Serviette o.ä.) - Luftballons - Teelichter - Kochsalz - Würfelzucker - Spülmittel - Speiseöl - Tinte - Windel - Wasserlösliche Filzstifte (möglichst dunkle Farben) - Filterpapier (z.b. Kaffeefilter, Löschpapier) - Bleistift - Lavendel - Büroklammern 6