Hans Peter Bergmann - Miriam Dombrowsky - Regina Heid - Sabine Hummel - Anja Luysberg - Klaus Lemmen. Leitung: Prof. Dr.

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1 Hans Peter Bergmann - Miriam Dombrowsky - Regina Heid - Sabine Hummel - Anja Luysberg - Klaus Lemmen Leitung: Prof. Dr. Daniela Schmeinck

2 Arbeit leicht gemacht Kinder nutzen Technik zur Arbeitserleichterung Problemorientierter Unterricht am Beispiel Einfache Maschinen

3 Ablauf 1. Kompetenzorientierung - Lehrplanbezug 2. Didaktik im Fokus - Problemorientierung 3. Fachlicher Hintergrund - Einfache Maschinen 4. Vorstellung der Unterrichtsreihe 5. Eigene Erprobung der Stationen (Lernchancen und Stolpersteine) 6. Abschluss

4 Lehrplan Bereich: Technik und Arbeitswelt Schwerpunkt: Werkzeuge und Materialien Kompetenzerwartungen am Ende der Schuleingangsphase Die SuS * benutzen Werkzeuge und Werkstoffe sachgerecht * untersuchen einfache mechanische Alltagsgegenstände und beschreiben ihre Funktion Kompetenzerwartungen am Ende der Klasse 4 Die SuS erproben unterschiedliche Lösungen für technische Problemstellungen (z.b. Kraftübertragung, Statik, Bewegung, ) dokumentieren und beschreiben technische Erfindungen und bewerten die Folgen ihrer Weiterentwicklung für den Alltag und die Umwelt (z.b. Brücken, Fahrzeuge, Maschinen)

5 Lehrplan Schwerpunkt: Maschinen und Fahrzeuge Bereich: Technik und Arbeitswelt Kompetenzerwartungen am Ende der Schuleingangsphase Die SuS * bauen Fahrzeuge und Maschinen mit strukturiertem und /oder unstrukturiertem Material und erproben ihre Funktionsweisen. Kompetenzerwartungen am Ende der Klasse 4 Die SuS * untersuchen den Aufbau und die Funktion einfacher mechanischer Geräte und Maschinen und beschreiben ihre Wirkungsweise (z.b. Salatschleuder, Fahrrad, Wippe)

6 Orientierung an Kompetenzen Kompetent ist eine Schülerin oder ein Schüler, wenn sie oder er über Fähigkeiten und Fertigkeiten zum Lösen eines Problems verfügt auf vorhandenes Wissen zurückgreift bzw. es sich beschafft zentrale fachliche Zusammenhänge versteht angemessene Handlungsentscheidungen trifft Lerngelegenheiten nutzt motiviert ist, ihre bzw. seine Kompetenzen auch in Zusammenarbeit mit anderen einzusetzen (Vgl. Weinert, in MSW NRW (Hrsg.): Handreichungen Kompetenzorientierung, S. 9)

7 Gute Lernaufgaben knüpfen an Vorwissen an und bauen das strukturierte Wissen kumulativ auf. sind herausfordernd auf unterschiedlichem Anspruchsniveau. sind in sinnstiftende Kontexte eingebunden. ermöglichen entdeckendes und forschendes Lernen. ermöglichen eigene Lösungswege. stärken das Könnensbewusstsein durch erfolgreiches Bearbeiten. fordern und fördern inhalts- und übergreifende/ prozessbezogene Kompetenzen. sind vielfältig in Lösungsstrategien und Darstellungsformen. (In: MSW NRW (Hrsg.): Handreichungen Kompetenzorientierung, S. 13f)

8 3 Darstellungsebenen Enaktiv Ikonisch Symbolisch Konkretes Handeln mit Material Die Verbindung von Handlung und Sprache: Die technische Zeichnung, Fotos, Das Versprachlichen in Forscherkonferenzen und Reflexionsphasen

9 Problemorientierung Unter problemorientiertem Sachunterricht wird ein Unterrichtskonzept verstanden, in dem lebensweltbezogene Probleme den Ausgangspunkt für Unterricht bilden. Gespräche über die zu lösenden Probleme sowie die handelnde Auseinandersetzung mit Materialien erhalten im Prozess des Problemlösens einen großen Stellenwert. Für den naturwissenschaftlichen Lernbereich hat Soostmeyer in den 70er Jahren einen Ansatz entwickelt, in dem das Verfahren des Experimentierens im Vordergrund steht. (Vgl. Beinbrech, S.406f)

10 Fünf Schritte (nach Soostmeyer) Grundlage ist eine für die Kinder problemhaltige Lernausgangssituation. 5 Schritte problemorientierten Unterrichts Begegnung einer Schwierigkeit (Impuls) Präzisierung des Problems (Frage) Vermutung/ Lösungsansatz (Vorwissen/ Präkonzept/ mögliche Vorgehensweise) Durchführung und Beobachtung der Ergebnisse (Lösungen möglichst auf individuellen Wegen/ Antwort) Lösung bzw. Erklärung (Antwort für alle)

11 Funktion Die Problemorientierung hat wichtige Funktionen: Sinnstiftende Wirkung Motivation Anknüpfung an das Vorwissen, Interesse der Kinder Auslöser eines eigenaktiven, selbsttätigen Lernprozesses Verknüpfung von Sache und Methode (Wie kann ich das Problem lösen?) Vertiefende Auseinandersetzung mit der Sache (Weiterentwicklung von Fragen aus dem Unterricht) Selbständig erarbeitetes Wissen ist nachhaltig und übertragbar auf andere Problemsituationen Möglichkeit der Öffnung von Unterricht Wecken einer eigenen Fragehaltung Nur wer Fragen hat, wird nach Antworten suchen!

12 Was sind Einfache Maschinen? Einfache Maschinen existieren seit der Mensch gelernt hat, mit Werkzeugen umzugehen. Sie dienten von jeher als Hilfsmittel zur Erleichterung und Optimierung der Arbeit.

13 Was sind Einfache Maschinen? Die Physik und die technische Mechanik verstehen unter einer Einfachen Maschine eine Vorrichtung, ein Gerät oder ein Werkzeug, mit dem die beiden Faktoren Weg und Kraft des Produktes Arbeit geändert werden können, ohne das Produkt selbst zu verändern. Einfache Maschinen lassen sich in ihrem Wirkungsprinzip nicht weiter vereinfachen. Zu den Einfachen Maschinen der Mechanik gehören: Rollen Flaschenzug Schiefe Ebene Hebel (Hacker, 2005)

14 Wie haben die Menschen früher schwere Lasten transportiert? Ich glaube, man hat Räder drunter gemacht und dann geschoben. Um die schweren Steine für die Pyramide ziehen zu können, könnte man Kufen benutzt haben. Dann geht es wie bei einem Schlitten. Wenn an dem Stein ein Seil festgemacht war, dann musste man mit vielen Leuten an dem Seil ziehen.

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18 Was kann mir helfen, einen schweren Gegenstand zu bewegen? An Stationen die eigenen Ideen ausprobieren und in einfachen Versuchen körpernah erleben, wie Hebel, Rampe, Seil und Rolle und Rollen die Arbeit erleichtern Basis für den weiteren Lernprozess!

19 Welches technische Prinzip steckt dahinter? - Fotorallye im Klassenraum und auf dem Schulhof (Fotos der Kinder)

20 Welches technische Prinzip steckt dahinter?

21 Welches technische Prinzip steckt dahinter?

22 Welches technische Prinzip steckt dahinter?

23 Welches technische Prinzip steckt dahinter?

24 Wie bekommen wir die Wasserkiste am einfachsten in den Klassenraum?

25 Wie bekommen wir die Wasserkiste am einfachsten in den Klassenraum?

26 Wie bekommen wir die Wasserkiste am einfachsten in den Klassenraum?

27 Viel Spaß beim Ausprobieren in Ihren Klassen!