Konzept zur naturwissenschaftlich-technischen Bildung

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1 Konzept zur naturwissenschaftlich-technischen Bildung Vorüberlegungen - Kinder haben ein Recht auf Wissen. - Kinder haben ein Recht auf ihre eigene Sichtweise und die Bildung von Hypothesen - Kinder brauchen Erwachsene, die sie darin bestärken nachzudenken und ihre Gedanken auszudrücken. - Kinder haben ein Recht auf Fragen und dazu brauchen sie kindgemäße Erklärungen. - Kinder sind Forscher und Entdecker, die ihre eigenen Ideen haben und entwickeln wollen. Domäne der naturwissenschaftlich-technischen Bildung Daraus ergeben sich vier Bereiche: Die Welt entdecken Fragen stellen und Antworten bekommen Eigene Ideen entwickeln und Erfindungen machen Experimentieren und Vorgänge verstehen lernen Grafik: Domäne der naturwissenschaftlich-technischen Bildung Die Welt entdecken Wichtigste Grundlage ist eine offene, aufgschlossene und interesierte Haltung. Dazu gehört: Beispiel: Ein Kind schüttet aus einer Kanne Wasser in einen Becher, dann wieder etwas auf einen Teller und zurück in eine Kanne. 1

2 Kinder in ihrem Alltag beobachten Aufmerksam sein für Aktivitäten Interesse zeigen: Ich hab gesehen, dass du das Wasser in den Becher und dann wieder in den Teller gechüttet hast. Das hat dich sehr interessiert. Was war den da so spannend? Nachfragen: Was meinst du, wo passt den mehr Wasser rein? In dem Becher oder auf den Teller? Wieso glaubst du das? Animieren zum Experimentieren: Wie könnten wir denn messen, wo mehr reinpasst? Fragen stellen und Antworten bekommen Dialog: Kind: Du, Wie geht das, dass eine Rakete ins Weltall fliegt? Erzieherin: Was meinst denn du? Kind: Weil da Feuer raus kommt! Erzieherin Aha Kind Jetzt will ich es aber wirklich wissen, warum? Und das ist der Zeitpunkt um sich mit dem Kind gemeinsam auf die Suche nach Antworten zu machen: Kinder dürfen Erwachsene erleben, die nicht alles wissen. Kinder brauchen Erwachsene, die ihre Fragen ernst nehmen. Kinder brauchen Erwachsene, die daran interessiert sind, die Fragen der Kinder zu beantworten Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten Gemeinsam darüber nachdenken, wer hier Antworten geben könnte? Mit dem Kind auf für Kinder geeigneten Seiten im Internet recherchieren? Falls sich hier keine Antwort ergibt, selbst nachforschen und die Antwort zu einem späteren Zeitpunkt geben. usw. Wichtig ist, dass die Erklärungen kindgemäß sind. Solche Fragen können auch Anlässe für Projekte sein. 2

3 Experimentieren und Vorgänge verstehen lernen Neben der Nutzung des Alltags für naturwissenschaftliche Fragestellungen, bietet das Experimentieren eine gute Möglichkeit sich gezielt mit Phänomenen zu beschäftigen. Dabei stehen Erklärungen nicht konträr zur Hypothesenbildung der Kinder, sondern ergänzen diese oder bilden die Grundlage für neue Hypothesen. Um Kindern physikalische, chemische oder technische Experimente zu erklären, bedarf es eines eigenen grundlegenden Wissens. Es kann Kindern nichts erklärt werden, was nicht zuerst selbst verstanden wurde. Erklärungen brauchen einen kindgemäßen Rahmen: Beispiele Modelle Spielerische Übungen Geschichten Nachfragen, zeigen lassen ermuntern Beispiel Experimentieren mit Wasser: Was ist im Wasser? Grundwissen für Erwachsene Wasser besteht aus zwei Teilen Wasserstoff (H 2 ) und Sauerstoff (O) Den Aufbau von Atomen kann man sich gut im Modell vorstellen. 3

4 Je näher der Satellit die Erde (Atomkern) umkreist, um so mehr Fliehkraft braucht er, um nicht auf die Erde zu fallen. Je weiter er weg ist, desto weniger wird er von der Erde angezogen. Ähnliche Verhältnisse herrschen auch in einem Atom. Erklärung für Kinder Im Wasser sind ganz winzige Teilchen. Die heißen Moleküle. Die sind so klein, dass wir sie nicht sehen können. Diese winzigen Teilchen sind wie eine Familie. Wer ist denn in eurer Familie (Antworten: Mama, Papa, Schwester Bruder) Frage: Kennt ihr auch eine Familie, wo zwei Kinder ganz gleich aussehen? (Zwillinge) evtl. auf Fernsehsendung verweisen) Die winzigen Teile im Wasser heißen H 2 O. Da gibt es einen großen Oli und die Zwillinge Hanni und Hanna. Wie ist das denn bei auch zu Hause: Kuschelt ihr auch mal gern mit eurer Mama, Papa oder mit euren Geschwistern und Freunden. Bei den H 2 O`s ist das so, dass sie sich die Zwillinge Hanni und Hanna ganz eng an ihren Bruder Oli kuscheln. Die werden richtig angezogen. Das ist so, wie bei einem Magnetspiel. (Magnetspiel zeigen) Aktivität/ Basteln Modell mit H2O zeigen und mit Kindern basteln. Geschichte von H2O Es waren einmal drei Geschwister. Dazu gehörten die Zwillinge Hanna und Hanni und der große Oli. Der war doppelt so groß wie die Zwillinge. Hanna und Hanni hielten sich ganz fest an ihm. Mit Familiennamen hießen sie Ha-zwei-o. Hanna war sehr neugierig, wo sie sich befand. Sie schaute sich interessiert um. Und was entdeckte sie rundherum, lauter gleiche Geschwisterpaare. So war es schon manchmal komisch ein Zwilling zu sein, aber gleich Zwillingsfamilien zu haben, war schon noch sonderbarer. Aber die Geschwister freundeten sich schnell mit ihren Verwandten an 4

5 und fühlten sich wohl. Irgendwie fühle ich mich von unseren Verwandten sehr angezogen, sagte Hanni und Hanna und Hanni kuschelten sich eng an die anderen Hannas und Hannis. Neben ihnen, über ihnen und unter ihnen waren ihre Verwandten. Das war sehr gemütlich. Spiel: Die Kinder bekommen zu einem Drittel blaue Kreppbänder an die Hand. O= Olli und zwei Drittel bekommen rote Bänder an die Hand H 2 = Hanni und Hanna. Die Kinder bewegen sich im Raum und auf ein Zeichen suchen sich jeweils 2 Kinder mit roten Bändern ein Kind mit blauem Band und bilden das H 2 O- Molekül. Verdampfen Kondensieren und Verdunsten Grundwissen für Erwachsene Wir kennen Wasser in verschiedenen Zuständen: als Eis, als Flüssigkeit und als Gas in Form von Wasserdampf. Man spricht hier von verschiedenen Aggregatszuständen. Diese werden durch Temperatur und Druck beeinflusst. (Schnellkochtopf) Wichtig ist, dass es immer Wasser ist und bleibt und damit ist es ein physikalischer Vorgang. 5

6 Bei festen Stoffen haben Moleküle bzw. Atome ihre freie Beweglichkeit verloren. Sie ordnen sich zu einem Gitter an und können höchstens noch Pendelbewegungen an ihrem Platz ausführen. Erwärmt man diese Teilchen, beginnen sie sich schneller zu bewegen, stoßen aneinander oder an das Gefäß und überwinden so die Anziehungskräfte. Sie werden immer freier, bis sie das Gefäß verlassen. Beim Verdunsten von Wasser nehmen einige Teilchen Wärme aus der Umgebung auf, werden schneller und stoßen öfters aneinander. Dadurch werden sie immer schneller und verteilen sich im ganzen Raum, ohne das der Siedepunkt erreicht wurde. Beim Verdampfen geschieht das Gleiche, wie beim Verdunsten, nur durch die Hitzezufuhr läuft dieser Prozess um vieles schneller ab. Beim Kondensieren gelangen die Teilchen an eine kältere Oberfläche. Dadurch geben sie Wärme ab und werden so wieder flüssig. Erklärung für Kinder Spiel mit Kindern: Je nach Anzahl der Kinder wird ein entsprechend großer. Kreis mit Klebeband am Boden geklebt. Die Kinder sollen sich darin langsam bewegen können. Nun sollen sich die Kinder schneller bewegen. Die Kinder werden nun feststellen, dass sie sich dabei aus dem Kreis heraus bewegen. Erklärung: Ich hab gesehen, dass ihr manchmal vom Kreis herausgekommen seid. Warum denn das? (Es hat uns jemand geschubst. Weil wir gerannt sind) Wann ist es einfacher im Kreis zu bleiben, wenn ihr ganz langsam geht, oder ganz schnell? 6

7 Bei den H2O`s ist das so ähnlich wie bei euch im Kreis. Wenn die sich schneller bewegen brauchen sie mehr Platz und manchmal werden sie richtig weggeschleudert. So ähnlich wie bei diesem Spiel: Spiel mit Kindern: Figuren werfen Eine Erzieherin fasst ein Kind an den Händen und dreht sich mit ihm und lässt es vorsichtig los. Experiment: In einem Feuerfesten Glas ( Becherglas ) Wasser verdampfen lassen Geschichte zum Verdampfen Oli und seine Geschwister, die Zwillinge Hanna und Hanni fühlten sich so richtig wohl. Eng aneinander gekuschelt bewegten sie sich langsam im Kreis. Sie bewegten sich ganz gemütlich, so dass sie ganz nah beieinander bleiben konnten. Aber plötzlich spürte Hanna, dass es warm wird: Hey warum wird es denn hier so warm, wollte Hanna wissen? Ich glaube wir sind in einem Topf und werden gerade erhitzt., wusste Oli. Und da drehten sie sich auch schon schneller. Uii, ist das toll, begeisterte sich Hanni, das ist ja wie auf einem Karussell. Und wirklich, wie auf einem Karussell bewegten sie sich immer schneller. Sie konnten sich gar nicht mehr an die anderen Hannas und Hannis anlehnen sondern wurden immer mehr weggedrückt. Da konnte Hanna etwas Spannendes beobachten. Die H 2 O Familie neben ihm, flog plötzlich in hohem Bogen davon, ganz hoch in die Luft. Und da sagte auch schon Hanna: Ich glaub ich kann mich nicht mehr lange an meine Verwandten anlehnen. Mach dir keine Sorgen, beruhigte sie da Oli, du ich und Hanni bleiben auf jeden Fall zusammen. Immer schneller und schneller ging es jetzt und da wurden Oli, Hanna und Hanni auch schon heraus gewirbelt und flogen in hohem Bogen in die Luft. Wau macht das Spaß, jauchzte Hanni und auch Hanna gefiel es immer besser. Sie fühlte sich so leicht, wie sie so in der Luft dahin schwebte. Doch was war jetzt los. Plötzlich stießen sie an etwas kaltes und hartes. Oh, jemand hat wohl einen Deckel auf den Topf gelegt. Da trafen sie auch wieder ihre Verwandten, und da es auf 7

8 dem Topfdeckel kühler war, bewegten sie sich wieder langsamer. Jetzt konnten sie sich auch wieder an ihre Verwandten anlehnen und sich gegenseitig von der aufregenden Fahrt berichten. Es ist doch schön ein Molekül zu sein, sagte da Oli. Da kann man allerhand erleben. Erklärung: Wenn die H 2 O`s erwärmt werden bewegen sie sich schneller und schubsen sich gegen seitig an. Dann werden sie noch schneller. Bis sie, wie vorher bei dem Spiel aus dem Glas geschleudert werden. Spiel mit Kindern: Bälle anstoßen Die Kinder setzen sich auf den Boden, öffnen ihre Beine und rutschen so eng zusammen, dass sich die Beine berühren. Nun werden Bälle verteilt und die Kinder können mit ihrem Ball die Bälle anschießen und sehen, wie sie sich dadurch bewegen. 8

9 Eigene Ideen entwickeln und Erfindungen machen Beispiel: Die Knistertütenmaschine Ein Kind brachte eine leere Schokoriegeltüte mit. Es entdeckte, dass durch draufschlagen die Tüte Laute von sich gab. Mit Hilfe eines Fahrzeugs mit Förderband entstand daraus die Knistertütenmaschine, in dem Bausteine über das Förderband auf der Tüte landeten. 9