Das Prinzip aller Dinge ist das Wasser, aus Wasser ist alles, und ins Wasser kehrt alles zurück. Heyn 1981, 10 Thema der UE: Rund ums Wasser Thema der Stunde: Warum schwimmen manche Gegenstände auf dem Wasser und andere sinken? Inhalt 1. Ziele der UE 2. Übersicht über die Stunden der UE Einordnung der Stunde in den Kontext der Unterrichtseinheit 3. Planung der Stunde 3.1. Bedingungsfelder 3.1.1. Vorüberlegungen zur Lerngruppe 3.2. Didaktische Entscheidungen 3.2.1. Didaktische Überlegungen 3.2.2. Unterrichtsziele 3.2.3. Überlegungen zur methodischen Umsetzung 3.3 Aufgaben und Materialien 3.4 Stundenplanung - Verlaufsplanung 1. Ziele der UE fachlich Am Ende der Unterrichtseinheit sollen die Kinder eine positive, wertschätzende Beziehung zum Element Wasser aufbauen. kennen sie vielfältige Erscheinungsformen und Eigenschaften des Elements Wasser. sollen die Lernenden Einsichten in die Zusammenhänge der Natur (Wechselbeziehungen, Abhängigkeiten und Kreisläufe) gewinnen. wissen sie über verschiedenste Umweltbelastungen und zerstörungen sowie Möglichkeiten ihrer Verhinderungen Bescheid. sollen sie einen verantwortungsvollen und überlegten Umgang mit den natürlichen Lebensgrundlagen des Menschen am Beispiel Wasser lernen. durchlaufend Die Schülerinnen und Schüler lernen langfristig die aufgestellten Regeln in der Klasse einzuhalten (z.b. Melderegeln). in Gruppen zu arbeiten, die im Sinne des kooperativen Lernens strukturiert werden. mit einer naturwissenschaftlichen Haltung und Vorgehensweise an Phänomene heranzutreten. ihre Gruppenarbeit zu reflektieren und Konsequenzen für die Weiterarbeit zu formulieren. ihre Arbeitsergebnisse interessant zu präsentieren. Lehrprobe im Fach Sachunterricht am 30.08. 2007 1
2. Übersicht über die Stunden der UE - Einordnung der Stunde in den Kontext der Unterrichtseinheit 1. Stunde (Doppelstunde) Thema der Stunde Wasser! Wasser? Was ist die zentrale Schüleraktivität? Lösung des Wasser - rätsels und Assoziationen und eigene Gedanken zum Thema Wasser in Eigenarbeit mit Hilfe des AB und Posters aufschreiben und später im Unterrichtsgespräch darstellen und darüber diskutieren können. Was ist die zentrale Lehreraktivität? Einstieg in das Thema durch Rätsel als Impuls. Durch AB und Unterrichtsgespräch mit S. das Vorwissen der Lernenden erfahren. Welche Medien, Soz.-, Differenzierungsform bieten sich an? Anm. Unterrichtsgespräch Einzel- oder Partnerarbeit Poster Anm. zur didaktischen Entscheidung: - Was leistet diese Stunde für die folgende? - Einstieg und Interesse für das Thema Wasser, vor allem in Hinblick auf die Eigenschaften des Wassers, auf die am Ende der Stunde einen Ausblick folgt. 2. Stunde (Lehrprobe, siehe detaillierte Planung) Ideen für die Weiterarbeit (Themen der weiteren Stunden der Unterrichtseinheit): 3.-4. Stunde: Weitere Wasserexperimente (Wasser schmecken, z.b. Zuckerwasser, Salzwasser) 5.-6. Stunde: Wasserkreislauf 7.-8. Stunde: Wasserverbrauch und Wasserverschmutzung 9.-10. Stunde: Verschmutztes Wasser mit Reinigungsexperimenten säubern 11.-12. Stunde: Zusammenfassung und Spiele zum Thema Wasser 3. Planung der Stunde 3.1. Bedingungsfelder des Unterrichts 3.1.1. Vorüberlegungen zur Lerngruppe und den Lernvoraussetzungen Zusammensetzung der Lerngruppe: Die Klasse 3b, eine integrative Regelklasse, setzt sich aus 30 Schülerinnen und Schülern zusammen. Davon sind 15 Jungen und 15 Mädchen, demnach ein recht ausgewogenes Geschlechterverhältnis. Der Anteil an ausländischen Kinder ist nicht hoch in der Klasse. werden sollen. Insgesamt handelt es sich aber bei dieser Klasse um eine sehr interessierte und motivierte Lerngruppe, bei der ein breites Leistungsspektrum deutlich ist. Eingeführte Strukturen, Rituale, Regeln: In der Klasse wurden bisher neben den Klassendiensten Melderegeln und das Ruhezeichen mit erhobener Hand und Finger vor den Lippen eingeführt. Eine Glocke ist meist die Einleitung, dass es in der Klasse ruhig wird und ein Mittel, um beispielsweise Gruppenarbeit zu beenden oder Aufmerksamkeit für Ansagen zu bekommen. Schwerpunkte der eigenen Arbeit hinsichtlich Strukturen und Regeln/Ritualen, Sozialformen, Präsentationstechniken, Feedback-Verfahren, Diensten...: Im Laufe meines bisherigen Unterrichts habe ich Piktogramme für Gruppen- und Partnerarbeit eingeführt sowie für die Stillarbeit. Die Lernenden arbeiten in meinem Unterricht in Partner- und Gruppenarbeit. Vor allem die Gruppenarbeit versuche ich durch Formen des kooperativen Lernens mehr zu strukturieren, was aber einen langfristigen Prozess darstellt. Seit Ende Februar haben die Schülerinnen und Schüler feste Aufgaben innerhalb einer Gruppe erhalten und sich daran gewöhnt. Des Weiteren habe ich begonnen, mit den Lernenden die Gruppenarbeit zu reflektieren und sehe erste Erfolge hinsichtlich Gruppendynamiken und erhöhter Sensibilität im Umgang und Einbezug mit anderen. Lehrprobe im Fach Sachunterricht am 30.08. 2007 2
Die Erarbeitung von Präsentationstechniken habe ich weiter geführt. Bewusstmachen der Lernvoraussetzungen: Wasser und der Umgang damit stellt einen Großteil des täglichen Lebens der Lernenden dar, obwohl es ihnen oft nicht bewusst ist. Viele Schülerinnen und Schüler besitzen durch den Alltag inhaltliche Vorkenntnisse zum Wasser, beispielsweise zu den unterschiedlichen Aggregatzuständen. Über Wasser etwas zu lernen bedeutet auch Experimente durchzuführen, damit Wasser mit allen Sinnen erfahrbar wird. Durch meinen bisherigen Unterricht haben die Kinder einige Experimente im Selbstversuch durchgeführt und können daher Vermutungen anstellen, Versuche durchführen und Erklärungen des Phänomens folgern. Damit die Schülerinnen und Schüler sich erfolgreich mit dem Unterrichtsgegenstand auseinandersetzen können, muss vor allem in den Eingangsstunden das Vorwissen erfasst werden. Inwieweit bestimmte Gegenstände schwimmen oder sinken ist den meisten Kindern durch Alltagserfahrungen bewusst. Daran muss mit einem Unterrichtsgespräch angeknüpft werden. Diese Erfahrungen sollen durch das Experiment in der Stunde jedoch bewusst gemacht und reflektiert werden. Bei diesem Lerngegenstand ist das Interesse der Lernenden vermutlich sehr hoch und es werden spezifische Fragestellungen bezüglich der physikalischen Eigenschaften der Gegenstände im Zusammenhang mit dem Wasser und ggf. mit unterschiedlichen Wassersorten (Süß- und Salzwasser) auftreten. Genau in diese Richtung können sich dann Schwierigkeiten hinsichtlich der Erklärungsversuche von einigen Lernenden ergeben. Das Experiment wird durchgeführt, die Schülerinnen und Schüler können aber kaum Verknüpfungen und Schlussfolgerungen ziehen. 3.2. Didaktische Entscheidungen 3.2.1. Didaktische Überlegungen Der Unterrichtsgegenstand sinken und schwimmen hat sowohl für die Gegenwart als auch für die Zukunft der Lernenden Bedeutung. Sie erlangen durch die Erfahrungen und Reflexionen im Unterricht mehr Verständnis für das WARUM. Alltagserfahrungen werden aufgenommen und können in bestimmten Situationen angewendet werden. Das Thema Wasser ist im Rahmenplan als verbindlicher Unterrichtsinhalt für die dritte Klasse vorgeschrieben. Dabei sollen unter anderem auch die Eigenschaften des Wassers durch Versuche erarbeitet werden (vgl. Rahmenplan S. 26). Im Sinne des naturwissenschaftlichen Arbeitens und hinsichtlich des Unterrichtsgegenstandes stellt der Rahmenplan heraus: Durch die Begegnung mit Naturphänomenen, die sich einer vollständigen wissenschaftlichen Erklärung entziehen, ungeklärt und rätselhaft sind, erhalten die Kinder Einblicke in die Begrenztheit und Vorläufigkeit wissenschaftlicher Erkenntisse. (Rahmenplan S. 26). Die Schülerinnen und Schüler erlangen durch den Unterrichtsgegenstand dahingehend Einsichten, dass Wasser bestimmte Eigenschaften hat. Die Anschaulichkeit und somit die Zugänglichkeit wird den Schülern unmittelbar durch das Experiment mit einer Wasserwanne und verschiedenen Materialien zugänglich. Der Lernertrag der Schülerinnen und Schüler soll darin liegen, dass sie die Eigenschaften der unterschiedlichen Materialien bezüglich ihrer Schwimmfähigkeit reflektieren und Vermutungen äußern, dass ggf. nicht die Größe, sondern vor allem das punktuelle Gewicht (etwa bei einer Murmel) zum Sinken führt. Lehrprobe im Fach Sachunterricht am 30.08. 2007 3
3.2.2. Unterrichtsziel und Lernweg der Schüler Ziel des Unterrichts ist es, den Lernenden Raum für physikalische Prozesse durch Experimente zu geben, damit sie am Ende der Stunde den Sachverhalt durchdringen, dass das Schwimmen und Sinken vom Material des Gegenstandes abhängig ist: Die Schüler sollen erkennen, dass schwere Materialien sinken und leichte schwimmen, was unabhängig von der Größe sein kann. Sie sollen üben, Erfahrungen, Vermutungen, Beobachtungen und Erkenntnisse zu verbalisieren. Lernweg der Schüler Zu Beginn der Stunde erzähle ich den Schülerinnen und Schülern eine Geschichte über ein Luxus-Schiff, das beim Sturm bald kentern wird. Die Besitzer sind zwar schon alle in ihren Rettungsbooten und somit sicher, aber auf dem Schiff sind viele Gegenstände, die dann entweder versinken oder an der Wasseroberfläche schwimmen. Nach der Geschichte sollen die Lernenden mir blitzlichtartig und von mir kommentarlos auf den Impuls schwimmen oder sinken - was weißt du? ihr Vorwissen artikulieren. Das stellt gleichzeitig eine gute Hinführung und Motivation zum Unterrichtsgegenstand dar. Anschießend werde ich den Schülerinnen und Schülern die Aufgabe geben, dass sie den Schiffsbesitzern helfen können herauszufinden, welche Gegenstände schwimmen oder sinken. Dazu bekommt jede Gruppe eine Wasserwanne und ein Set mir den unterschiedlichen Gegenständen. Wichtig ist dabei, dass die Lernenden zunächst auf dem Arbeitsblatt erst gemeinsam Vermutungen anstellen und dann experimentieren. Das werde ich nochmals betonen. Somit können sie dann auch darüber diskutieren, wenn ggf. einige Gruppenmitglieder auf einer Vermutung bestanden hatten, die sich im Versuch dann aber anders auswirkte. Diese Kommunikation trägt zur tieferen Auseinandersetzung mit dem Sachverhalt bei. Die zweite Aufgabe mit der Knete führt die Überlegungen der Gruppe nochmals weiter. Gemeinsam sollen die Lernenden nicht nur Experimentieren, sondern für die Besitzer des Schiffs einen Erklärungsversuch formulieren, warum einige Gegenstände sinken und andere schwimmen. Nach der Gruppenarbeit werde ich eine Gruppe bitten, ihr Ergebnis am Plakat an der Tafel zu dokumentieren. Ergänzungen folgen von den anderen Gruppen. Insbesondere die Erklärungsversuche sollen von allen Gruppen berichtet werden, um daran anzuknüpfen und zu diskutieren. Diese Phase dient zur Kanalisierung und zur Zusammenfassung der praktischen Arbeit hin zu einem Ergebnis und zur Sicherung des Lernertrags. Mit einem Feedback über den Stundeninhalt und über die Zusammenarbeit in der Gruppe schließt die Stunde ab. 3.2.3. Überlegungen zur methodischen Umsetzung und zu den Medien Die Geschichte über das sinkende Schiff dient quasi als Mittler zur Realität, in der die Lernenden schon bewusst oder zum Teil unbewusst wahrgenommen haben, welche Gegenstände schwimmen oder sinken. Daran anknüpfend, wie erwähnt, soll das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler aktiviert werden. Des Weiteren kann das sinkende Schiff noch mit in die Diskussion genommen werden, warum es denn überhaupt gesunken ist. Durch die Experimente wird der Unterricht handlungsorientiert. Die Lernenden müssen selbst aktiv werden. Zum Thema schwimmende und sinkende Materialien eignet sich vor allem die Gruppenarbeit. In der Gruppe können die Kinder selbst erkunden, erproben und entdecken ohne Angst zu haben etwas Falsches zu sagen oder zu tun. Selbst die schwächeren Kinder partizipieren davon und können ihr eigene Meinung miteinbringen, die bei den Vermutungen gefordert werden. Die Klasse 3b sitzt in Tischgruppen zusammen und daher benötigt es keine Organisation bezüglich der Gruppenzusammensetzung. Die Schülerinnen und Schüler werden durch das Experimentieren behutsam an ein wissenschaftliches Arbeiten herangeführt, indem sie zunächst Vermutungen anstellen sollen, dann diese testen und schließlich einen Erklärungsversuch formulieren müssen. Dabei erwerben sie auch die Fähigkeit zum selbstständigen Lösen von Problemen. Die Ergebnisse der Versuche werden auf einem DIN A3 Arbeitsblatt festgehalten, auf dem sie auch weitere Materialien eintragen können. Somit wird auch das subjektive Interesse der Kinder an den Experimenten berücksichtigt. Während des Unterrichts steht die Kopf- und Handarbeit in einer dynamischen Wechselwirkung. Dabei werden sowohl kognitive als auch geistige Fähigkeiten gefördert. Lehrprobe im Fach Sachunterricht am 30.08. 2007 4
Das Materialien-Set habe ich mir selber ausgedacht. Dabei habe ich versucht eine gute Mischung von Gegenständen zu wählen, die schwimmen und sinken. Die Größe der Gegenstände ist dabei auch wichtig. Der Korken ist zwar größer als die Murmel, aber die Murmel hat eine größere Dichte und ist schwerer. Das sollen die Kinder berücksichtigen. Die didaktische Reduktion fand vor allem auf der Ebene des Materials statt, in dem ich folgende Materialien gewählt: Stein, Löffel, Holzstück, Korken, Geldstück, Murmel, Ball, Papier, Kunststoff. Hinzu kommt noch der Knetklumpen. Diese Aufgabe hat ein gesondertes Arbeitsblatt, was an dem anderen angeheftet wird. Die Lernenden sollen durch die Knetaufgabe weiter angeregt werden, warum Gegenstände schwimmen oder sinken. Während der Gruppenarbeit kann ich mir einen Überblick verschaffen, welche Zwischenergebnisse die Lernenden haben und kann bei Problemen oder Fragen seitens der Schülerinnen und Schüler intervenieren. Die Ergebnisse werden bei der Präsentation und Diskussion und vor allem dann bei der Zusammenfassung gesichert. Durch weitere Experimente in den nachfolgenden Stunden wird schwimmen und sinken als Phänomene immer wieder auftreten. Daher wird eine Vertiefung stattfinden. Der Unterricht ist in folgende Phasen gegliedert: (1) Hinführung/Impuls durch Geschichte (2) Experimente in der Gruppe (3) Präsentation einer Gruppe an der Tafel/ Ergänzungen der anderen Gruppen (4) Zusammenfassung/Feedback Das Experimentieren erfordert Konzentration, so dass ich besonders nach dieser Phase einen Phasentrenner mit Bewegung durchführen werde. Die Lernenden sind mittlerweile sensibilisiert, wie ihre Mitschüler/innen mitarbeiten, so dass sie schon eine reflektierte Rückmeldung über das Arbeitsverhalten in der Gruppe abgeben können. Die Einhaltung von Regeln ist an fast allen Stellen des Unterrichts nötig, beispielsweise beim Unterrichtsgespräch (Melderegeln) und dem Leisezeichen mit Hand und Glöckchen. Generell steht der respektvolle Umgang miteinander über allem. 3.3. Arbeitsblätter, Tafelbilder, Literatur Lehrprobe im Fach Sachunterricht am 30.08. 2007 5
Namen: Schwimmen und Sinken (1) Was schwimmt? Ihr habt hier verschiedene Gegenstände. Schätzt zuerst, ob sie schwimmen oder nicht! Tragt eure Vermutungen in die Tabelle ein! Testet dann eure Vorhersagen, indem ihr die einzelnen Gegenstände in die Wasserwanne legt! Notiert die Ergebnisse in der Tabelle mit ja und nein! Gegenstand Stein Löffel Holzstück Murmel Ball Korken Geldstück Papier Kunststoff Vermutung: schwimmt Test: schwimmt WARUM schwimmen manche Gegenstände und warum sinken einige Gegenstände Lehrprobe im Fach Sachunterricht am 30.08. 2007 6
Namen: Schwimmen und Sinken (2) Schwimmt Knete? Was glaubt Ihr? Schwimmt ein Klumpen Knete? Probiert es aus! Formt die Knete zu einem Boot! Schwimmt sie jetzt? Habt ihr eine Idee, warum sich die Knete so unterschiedlich verhält? Lehrprobe im Fach Sachunterricht am 30.08. 2007 7
Tafelbild Heute: Warum schwimmen oder sinken manche Gegenstände? 1 Geschichte 2 Experimente in der Gruppe 3 Präsentieren und Erklären 4 Zusammenfassung Literatur Heyn, Erich (1981). Wasser ein Problem unserer Zeit. Wasser Wasserwirtschaft Gewässerschutz, 1. Auflage der Neufassung. Frankfurt am Main: Sauerländer. Rahmenplan Sachunterricht; Bildungsplan Grundschule (2003). Freie und Hansestadt Hamburg; Behörde für Bildung und Sport (Hrsg.) 3.4. Stundenplanung - Verlaufsplanung Verlaufsplanung siehe Folgeseite Lehrprobe im Fach Sachunterricht am 30.08. 2007 8
30.08. 2007 Verlaufsplanung Stundenthema: Warum schwimmen manche Gegenstände auf dem Wasser und andere sinken? Stundenziel bzw. Schwerpunktlernziel: Vermutungen, Versuche und Erklärungen zum Phänomen schwimmen und sinken. fachlich: : Schwimmen und Sinken von Gegenständen ist abhängig von deren Material und kann unabhängig von der Größe sein. durchlaufend : Gruppenarbeit, naturwissenschaftliches Arbeiten Phase/ Bez./ Thema 1 Hinführung Uhrzeit 8:00 Lehreraktivitäten / Impulse - (wörtlich formuliert) L. begrüßt S. und Gäste L. erläutert Struktur der Stunde L.: Heute beginne ich mit einer kurzen Geschichte, die mit Wasser zu tun hat. L. erzählt die Geschichte. L. Schwimmen und Sinken, was wisst ihr darüber? L. Ihr werdet der Frage warum manchen Gegenstände schwimmen oder sinken als Forscher näher untersuchen. Gleichzeitig helft ihr den Leuten von dem Boot. Jede Gruppe erhält von mir eine Wasserwanne, bestimmte Gegenstände. Als Forscher müsst ihr in der Gruppe erst Vermutungen anstellen, ob der Gegenstand schwimmt und dann erst den Test machen. Jede Gruppe erhält für den Testbericht ein Plakat. Wichtig ist dann eure Erklärung, die ihr aufschreiben sollt, WARUM die Gegenstände schwimmen oder nicht. Habt ihr das erledigt, dürft ihr die zweite Aufgabe bearbeiten. Geht dabei genauso vor: Vermuten, testen, Erklärungsversuche. Am Ende des Experiments wähle ich eine Gruppe aus, die ihre Ergebnisse präsentiert Schülerbezogene Überlegungen/Schüleraktivitäten (Lerngruppe und individuelle S.) S. leichte Sachen schwimmen und schwere Sachen sinken S. kleine Sachen schwimmen und große Sachen sinken Sozialformen Medien Einsatz der Päd... Unterrichtsgespräch frontal Didaktisch-methodischer Kommentar: - Hinführung und Motivation zum Thema der Stunde. - Aktivierung von Vorwissen bei den Lernenden. - Verdeutlichung des Forschungssettings. 2 Experimente in der Gruppe 8.10-8.30 L. steht S. bei Fragen und Problemen zur Verfügung und versichert sich, dass Experimente richtig durchgeführt werden. S. experimentieren in der Gruppe und halten ihre Ergebnisse fest. Gruppenarbeit Wasserwannen Gegenstände Arbeitsblätter 9
30.08. 2007 Didaktisch-methodischer Kommentar: - L. verschafft sich Überblick über den Versuchshergang und vor allem, inwieweit die Lernenden das Phänomen erklären können. Dadurch weiß der L., wo er ggf. beim Unterrichtsgespräch den Sachverhalt aufgreifen kann. 3 Präsentation 8.30-8.40 L. Nach Experimenten mit Wasser, werdet ihr selbst zu Wasser. L. führt Phasentrenner mit S. durch. L. Ich wähle nun Gruppe X aus, die ihr Plakat an die Tafel heftet und uns über ihre Vermutungen, den Test und die Erklärungsversuche berichtet. Die anderen Gruppen sind aufgefordert zu ergänzen, aber vor allem ihre Erklärungen zu sagen. S. Wir haben herausgefunden, dass folgende Gegenstände schwimmen, weil, sie schwer sind, aber nicht unbedingt, weil sie größer sind. S. Dass mit der Knete, also als Klumpen ist es untergegangen, aber als Boot geformt kann es schwimmen. Warum wissen wir nicht. Präsentation Ergebnis-Plakate Didaktisch-methodischer Kommentar: -L. erkennt besonders in dieser Phase, ob die Schülerinnen und Schüler den Sachverhalt nachvollzogen haben und ihre Erklärungen auf eigenen Erkenntnissen aufgebaut sind. Für die nächste Phase kann der L. noch mal gezielt mit Fragen zum Phänomen intervenieren. 4 Zusammenfassung/ Feedback 8.40-8.45 -L. fragt Schüler, nach Effizienz der Gruppenarbeit und was sie aus dieser Stunde an Wissenswertem über das Schwimmen und Sinken mitgenommen haben. -z.b. S: Wir haben nicht gut gearbeitet, weil sie oder er so gestört hat. - Ich habe heute erfahren. Manche Gegenstände sinken, weil sie wirklich schwerer als Wasser sind. Plenum 10