In Entwicklung für die Sekundarstufe I. Prisma. Natur und Technik mit Physik, Chemie, Biologie. Hand in Hand mit den bewährten Kisam-Materialien

Transkript

1 Prisma In Entwicklung für die Hand in Hand mit den bewährten Kisam-Materialien

2 Einfach Naturwissenschaften und Technik unterrichten «Prisma» ist das moderne Lehrwerk für Natur und Technik des Lehrplan-21-Fachbereichs «Natur, Mensch, Gesellschaft». «Prisma» leitet die Schülerinnen und Schüler an, selber Naturwissenschaften zu betreiben, indem sie beobachten, Fragen stellen und Phänomene erforschen. Die Pluspunkte Kompetenzorientiert und Lehrplan-21-kompatibel «Prisma» entspricht in den Kompetenzzielen und Begriffen vollständig dem Lehrplan 21. Das Lehrwerk greift die Bereiche «Medien und Informatik» sowie «Bildung für nachhaltige Entwicklung» auf und vermittelt überfachliche Kompetenzen. Forschend-entdeckendes Lernen «Prisma» bietet leicht durchführbare, alltagsnahe Experimente, die forschendentdeckendes Arbeiten ermöglichen. Über Methoden seiten erhalten die Schülerinnen und Schüler das Rüstzeug für selbstständiges Forschen und Experimentieren. Durch die Verzahnung mit den Kisam- Materialien wird diese Form des Lernens zusätzlich gefördert. Für den Fachunterricht und den fächerübergreifenden Unterricht Das Lehrwerk eignet sich für den Fach- und für den fächerübergreifenden Unterricht. Die Bereiche Biologie, Chemie und Physik werden im Schulbuch durch Farben ausgewiesen. Naturwissenschaften und Technik «Prisma» verbindet naturwissenschaftliche Kompetenzen mit spannend aufbereitetem Wissen zu Technik. Die Technik-Seiten sind extra gekennzeichnet. Verständlich und anschaulich Komplexe Sachverhalte sind in einer schülergerechten Sprache erklärt. Anschauliche Illustrationen unterstützen das Textverständnis. Die Lesekompetenz der Schülerinnen und Schüler wird gezielt gefördert.

3 2 Vierkantmuffen (K2) 2 Stativklemmen (K2) Erlenmeyerkolben (Kl) 1 Gummizäpfchen (K3) Prisma Prisma DAL Digitale Ausgabe für Lehrpersonen Digitale Ausgabe Schulbuch Online-Angebot des Schulbuchs Begleitband Für den Unterricht in heterogenen Klassen «Prisma» ermöglicht den Unterricht in heterogenen Klassen. Die Aufgaben bedienen verschiedene Anforderungsniveaus und stellen sicher, dass die Schülerinnen und Schüler die Grundanforderungen erfüllen. Differenzierungsmöglichkeiten eröffnen sich durch unterschiedliche Aufgaben typen sowie das Online-Zusatzangebot. Kompakt und digital Pro Schuljahr wird ein Schulbuch erhältlich sein, ergänzt durch ein Online- Angebot, Kisam-Experimentierkarteien sowie die bewährten Kisam- Experimentiermaterialien. Für Lehrpersonen gibt es einen Begleitband, eine digitale Ausgabe des Schulbuchs sowie Online-Materialien, die unter anderem editier bare Arbeitsblätter sowie Schulbuchgrafiken umfassen. Passgenaue Kisam-Materialien Die Kisam-Experimentierkarteien bieten praxiserprobte und leicht durchführbare Versuche. Mit den Kisam-Experimentiermaterialien ist sichergestellt, dass alle für die Versuche benötigten Materialien vorhanden sind. Die bestehenden Kisam-Experimentiermaterialien des Ingold Verlags können weiterhin verwendet werden. Destilliertes Wasser Wasserdampf ist reines H 20 Materialliste Eternitplatte (KO) Stativfuss (KO) Stativstange (KO) Lernziel Aus verunreinigtem Salzwasser durch Destillation reines Wasser gewinnen. Reagenzglas 0 30 mm (K2) 2 Gummistopfen, 2 Löcher (K3) Zur Arbeit mit dem Versuch Materialliste Eternitplatte (KO) Stativfuss (KO) Stativstange (KO) 2 Vierkantmuffen (K2) 2 Stativklemmen (K2) Erlenmeyerkolben (Kl) Reagenzglas 0 30 mm (K2) 2 Gummistopfen, 2 Löcher (K3) 1 Gummizäpfchen (K3) Messbecher (Kl) 3 Glasrohre 0 7 mm (K3) Neoprenschlauch (KO) Butangasbrenner Weiteres Material Wasserfarbe Kochsalz Streichhölzer Ziel Messbecher (Kl) 3 Glasrohre 0 7 mm (K3) Neoprenschlauch (KO) Butangasbrenner Weiteres Material Wasserfarbe Kochsalz Streichhölzer Anleitungskarten A4 Bunsenbrenner KISAM Kartei 7 Wasser, das mit Wasserfarbe und Kochsalz verunreinigt ist, wird durch Erhitzen verdampft. Der Wasserdampf kondensiert an den kühlen Wänden des Reagenzglases. Damit der Wasserdampf nicht ungekühlt entweichen kann, wird der Ausgang im Reagenzglas mit einem Glasrohr nach unten in die gekühlte Zone verschoben. Aggregatzustände und deren Übergänge: Zur Vertiefung der Thematik dient das Arbeitsblatt 3/50 «Luft und Wasser» aus dem Urknall Begleitband. Du lernst eine Methode kennen, wie aus verunreinigtem Salzwasser reines Wasser gewonnen werden kann. Versuchsanleitung 1) Spüle den Neoprenschlauch gut mit Wasser durch, bis er nicht mehr nach Gummi riecht. 2) Fülle 1 dl Wasser in den Erlenmeyerkolben. Löse darin einen halben Kaffeelöffel Kochsalz auf und färbe das Wasser mit Wasserfarbe. -+ 7: Luft DS 50 3) Fülle einen Liter kaltes Wasser in den Messbecher und baue die abgebildete Versuchsanordnung auf. Verwende unbedingt ein sauberes Reagenzglas. 4) Erhitze das rot gefärbte Salzwasser im Erlenmeyerkolben, bis sich im Reagenzglas etwa 2 cm hoch destilliertes Wasser angesammelt hat. Anleitungskarten A4 Bunsenbrenner Kisam-Experimentierkarten Kisam-Experimentiermaterialien

4 Die Themen von Prisma Die Themen orientieren sich am Lehrplan 21 und ermöglichen einen handlungsorientierten Zugang zu Naturwissenschaften und Technik. Prisma 2 Prisma 3 Einführung in Natur und Technik Elemente und Perioden system Terrestrische Ökosysteme Unser Körper Chemische Reaktionen Sexualität und Entwicklung Stoffe und ihre Eigenschaften Gesundheit und Krankheit Genetik und Gentechnologie Stoffgemische und Trennverfahren Elektrische Phänomene Wasser ein lebenswichtiger Stoff Stoffwechselvorgänge Kräfte und Bewegungen Sinne und Nervensystem mit Optik und Akustik Evolution Elektrische Regelungs- und Steuervorgänge Nachhaltigkeit Lebensraum Gewässer Wachstum von Pflanzen Energie Diese Inhalte sind geplant. Bei den Bezeichnungen handelt es sich um Arbeitstitel. Das Projektteam Ein Team um Prof. Dr. Peter Labudde, Leiter des Zentrums für Naturwissenschafts- und Technikdidaktik der PH FHNW in Basel, entwickelte das Konzept und erarbeitet die Inhalte. Als Grundlage dient das Lehrwerk «Prisma Naturwissenschaften» aus dem Klett Verlag, mit dem bereits erfolgreich unterrichtet wird. Die Projektleitung für «Prisma» liegt im bei Dr. Eva von Wyl und Susanne Huber; für die Kisam-Experimentierkarteien und -materialien im Ingold Verlag erneut bei Reto Meyer.

5 Einblick ins Schulbuch Die Konzeption des Schulbuchs sieht innerhalb der Kapitel verschiedene Seitentypen vor. Dieses Angebot ermöglicht es den Lehrpersonen, den Unterricht auf die Schülerinnen und Schüler sowie deren Interessen und Kenntnisstand anzupassen. Basisseiten vermitteln grundlegendes Wissen. Die Texte sind leicht verständlich und anschaulich. Schmelz und Siedetemperatur Die Sachverhalte werden in einer schülergerechten Sprache erläutert. Merktexte fassen wichtige Informationen zusammen. Schmelztemperatur und Siedetemperatur sind charakteristische, messbare Stoffeigenschaften. Wasser kennst du vor allem als Flüssigkeit. Es kommt aber in drei Zustandsarten vor: fest (Eis), flüssig (Wasser) und gasförmig (Wasserdampf). Diese Zustandsarten nennt man Aggregatzustände. Vom Feststoff zum Gas und zurück Ein Eiswürfel wird in deiner Hand zu flüssigem Wasser. Den Übergang von fest zu flüssig nennt man Schmelzen. Die Temperatur, bei der ein Feststoff schmilzt, ist die Schmelztemperatur. In siedendem Wasser steigen Blasen aus Wasserdampf auf. Den Übergang von flüssig zu gasförmig nennt man Verdampfen (Sieden). Die Temperatur, bei der aus einer Flüssigkeit ein Gas wird, ist die Siede temperatur. Umgekehrt kann ein Gas wie z. B. Wasserdampf durch Abkühlen wieder flüssig werden. Es kondensiert. Durch Stoff Schmelztemperatur in C Sauerstoff Alkohol Quecksilber Wasser Schwefel Blei Eisen Siede temperatur in C 2 Schmelz und Siedetemperaturen einiger Stoffe weiteres Abkühlen erstarrt das Wasser zu Eis. Wie das Wasser können auch alle anderen Stoffe ihren Aggregatzustand ändern [B1]. Jeder Stoff hat jedoch eine andere Schmelz und Siedetemperatur [B2]. Die Aufgaben sind ein wichtiges Mittel für die Differenzierung. Sie unterscheiden sich unter anderem im Anspruchsniveau und in der Art der Aufgabenstellung. Dieses Symbol weist den Weg in die Kisam-Experimentierkartei. Kisam E19 Destilliertes Wasser Verunreinigtes Salzwasser trinken? Igitt! Lerne, wie du es trinkbar machen kannst. AUFGABEN 1 Benenne den Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand. 2 Zähle alle Stoffe der Tabelle [B2] auf, die bei Zimmertemperatur (20 C) a) fest, b) flüssig oder c) gasförmig sind. 3 Begründe, warum Schmelz- und Siedetemperatur häufig zur Beschreibung eines Stoffes verwendet werden. 4 Erkläre, warum man nur die Schmelz- und Siedetemperatur eines Stoffes angibt und nicht die Erstarrungs- und Kondensationstemperatur. Schmelzen Verdampfen Erstarren Kondensieren Feststoff Flüssigkeit Temperatur nimmt zu Gas 1 Änderung der Aggregatzustände 16 Prisma_LS04_161006_Vorabdruck_han.indd :16 Die einfach gehaltenen Illustrationen unterstützen das Verständnis.

6 WERKSTATT 2 Stoffe untersuchen Werkstattseiten enthalten leicht durchführbare und alltagsnahe Experimente. Der immer gleiche Aufbau ermöglicht selbst ständiges und methodisches Arbeiten. Schmelz und Siedetemperatur bestimmen 1 Sieden von Wasser Material Schutzbrille, Gasbrenner, Anzünder, Dreifuss, Keramikdrahtnetz, Stativ, Doppelmuffe, Universalklemme, Thermometer, Bindfaden, Becherglas, Wasser, Stoppuhr, Millimeterpapier, Siedesteinchen c) Zeichne ein Diagramm. Benutze dazu Karo oder Millimeterpapier. Trage auf der waagrechten Achse die Zeit und auf der senkrechten Achse die Temperatur auf [B2]. d) Übertrage die gemessenen Werte mit der dazugehörigen Zeit (Wertepaare) in das Diagramm [B2]. Verbinde die Punkte im Diagramm zu einer Kurve. 3 Bestimmung der Schmelztemperatur von Eis 1 Bestimmung der Siedetemperatur von Wasser Versuchsanleitung a) Baue den Versuch wie in Bild 1 auf. Befestige das Thermometer mit einem Faden an der Klemme. Fülle das Becherglas zur Hälfte mit Wasser. Hänge das Thermometer so in die Flüssigkeit, dass es etwa 1 cm tief ins Wasser eintaucht. b) Gib einige Siedesteinchen in das Becherglas und erwärme das Wasser mit der nicht leuch tenden Flamme. Lies mit Beginn des Erwärmens alle 20 Sekunden die Temperatur ab. Notiere Zeiten und Messwerte in eine Tabelle. Der Versuch ist beendet, wenn die Temperatur 3 Minuten gleich bleibt. 2 Temperatur Zeit Diagramm Auftrag 1. Werte deine Messkurve aus: Bei welcher Temperatur wird Wasser zu Wasserdampf? Markiere die Temperatur in deiner Messkurve. 2. Wie verläuft die Kurve ab dieser Temperatur? Versuche, den Verlauf der Kurve zu erklären. 2 Schmelzen von Eis Material Schutzbrille, Gasbrenner, Anzünder, Dreifuss, Keramikdrahtnetz, Stativ, Doppelmuffe, Universalklemme, Thermometer, Reagenzglas (Durchmesser 30 mm), Becherglas, Wasser, Eis, Stoppuhr, Millimeterpapier, Siede steinchen Versuchsanleitung a) Baue den Versuch wie in Bild 3 auf. Befestige das mit Eis gefüllte Reagenzglas so an der Stativ stange, dass es in das Wasserbad eintaucht. b) Erhitze das Wasserbad mit der nicht leuchtenden Flamme. Lies mit Beginn des Erwärmens alle 20 Sekunden die Temperatur ab. Notiere Zeiten und Messwerte in eine Tabelle. Der Versuch ist beendet, wenn das Eis vollständig geschmolzen ist. c) Übertrage auch diese Wertepaare in ein geeignetes Temperatur Zeit Diagramm [B2]. Auftrag 1. Werte deine Messkurve aus: Bei welcher Temperatur schmilzt Eis zu Wasser? Markiere die Temperatur in deiner Messkurve. AB3 17 Prisma_LS04_161006_Vorabdruck_han.indd :16 Verweis auf Arbeitsblätter im Online-Bereich

7 METHODE 2 Stoffe untersuchen Strategien und naturwissenschaftliche Heran gehens weisen lernen die Schülerinnen und Schüler auf den Methodenseiten kennen. Ein Mind Map erstellen Aussehen Geruch Geschmack Mit den Sinnen erkennbar hart Härte weich spröde verformbar Klang Oberflächenbeschaffenheit Mit einfachen Hilfsmitteln festellbar Stoffeigenschaften Verformbarkeit Löslichkeit Exakt messbar elektrische Leitfähigkeit Schmelztemperatur Siedetemperatur Dichte elektrisch leitfähig nicht elektrisch leitfähig 1 Mind Map zum Thema «Stoffeigenschaften» Das Mind-Map als Lernhilfe Eine Mind Map ist eine Landkarte (Map) aus Gedanken (Mind) oder Arbeits ergebnissen. Wenn du ein Mind Map selbst erarbeitest, beschäftigst du dich intensiv mit einem Thema. Du musst die Schlüsselbegriffe heraus finden und sie von verfeinerten Ideen oder Beispielen unterscheiden. Du machst dir Gedanken über passende Bilder und Symbole. Die Inhalte eines selbst gestalteten Mind Maps kannst du dir dann leicht merken. Die Mind-Map-Regeln So gehst du beim Erstellen eines Mind Maps vor: 1. Verwende verschiedene Farbstifte. 2. Schreibe das Thema in die Mitte. 3. Erstelle die Hauptäste. Sie gehen von der Mitte des Mind Maps aus. An ihre Enden schreibst du die Schlüsselbegriffe, die zu dem Thema gehören. 4. Lege nun die Nebenäste an. Sie gehen von den Schlüsselbegriffen aus. Schreibe an die Enden der Nebenäste verfeinerte Ideen zu den Begriffen und Beispielen. 5. Ergänze passende Bilder und Symbole. Ein Mind-Map zum Thema Stoffeigenschaften Wenn du das Thema «Stoffeigenschaften» als Mind Map darstellen willst, schreibe das Thema in die Mitte. Sammle mithilfe der Überschriften und Merksätze im Schulbuch die wichtigsten Schlüsselbegriffe zu diesem Thema. Schreibe sie an die Hauptäste. Füge zu jedem Schlüssel begriff Nebenäste mit entsprechenden Beispielen ein. Die Schrift muss gut lesbar sein. Am besten verwendest du Druckbuchstaben. Ergänze dein Mind Map mit passenden Bildern. AUFGABEN 1 Beschreibe, wie man beim Erstellen eines Mind-Maps vorgeht. 2 Erstelle ein Mind-Map zum Thema «Sicherheit beim Experimentieren». Nutze dazu dein Schulbuch oder dein Heft Hinweis auf zusätzliches Material im Online-Bereich Weitere Seitentypen Auftaktseiten führen mit anregenden Fragen und interessanten Bildern in ein neues Thema ein. Technikseiten verbinden naturwissenschaftliche Kompetenzen mit spannend aufbereitetem Wissen zu Technik. Die Teste-dich-selbst-Seiten am Ende eines Themas dienen der Selbstkontrolle und enthalten Zusammenfassungen, Wiederholungs- und weiterführende Aufgaben.

8 Die Erscheinungstermine 2 Prisma Prisma 2 Prisma 3 3 Einsatzbereit voraussichtlich ab Schuljahr 2018/19 Einsatzbereit voraussichtlich ab Schuljahr 2019/20 Einsatzbereit voraussichtlich ab Schuljahr 2020/21 Die Pluspunkte kompetenzorientiert und Lehrplan-21-kompatibel forschend-entdeckendes Lernen für den Fach- und den fächerübergreifenden Unterricht Verbindung von Natur wissenschaften und Technik leicht verständlich und anschaulich ideal für den Unterricht in heterogenen Klassen kompakt und digital passgenaue Experimentier materialien Unter halten wir Sie über den Fortschritt von «Prisma-Kisam» auf dem Laufenden. W ( 10/2016 ) INGOLDVerlag, Suisselearn Media AG, Hintergasse 16, 3360 Herzogenbuchsee Telefon , Fax , info@suisselearn.ch Klett und Balmer AG, Verlag, Grabenstrasse 17, Postfach 1464, 6341 Baar Telefon , Telefax , info@klett.ch