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Unterrichtsplanung
Physik

Universität, Schule

Studienseminar Osnabrück

Note, Lehrer, Jahr

2012, unbenotet

Autor / Copyright
Anastasia S. ©
Metadaten
Preis 8.00
Format: pdf
Größe: 1.00 Mb
Ohne Kopierschutz
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ID# 23386







Unterrichtsentwurf

für einen gemeinsamen Unterrichtsbesuch nach § 7 APVO-Lehr

Fach: Sachunterricht                                              Pädagogische Leiterin:

Klasse: 2a (19 Schüler,

11 Mädchen / 8 Jungen)        Fachseminarleiterin:

Datum:                                                                       Fachlehrerin:

Zeit: 08:20-09:05 Uhr                                              Schulleiterin:

Thema der Unterrichtseinheit:

„Wasser hat viele Gesichter“

Thema der Unterrichtsstunde:

„Was schwimmt, was sinkt? - Wir überprüfen verschiedene Gegenstände auf ihre Schwimmfähigkeit“

1. Aufzubauende Kompetenz gemäß Kerncurriculum:

„Die Schülerinnen und Schüler können grundlegende Eigenschaften von Stoffen erkennen.“[1]

Geplanter Lernzuwachs:

Die Schülerinnen und Schüler[2] erkennen einen Zusammenhang zwischen der Schwimmfähigkeit und dem Material eines Körpers, indem sie handlungsorientierte Versuche durchführen und daraus Hypothesen bezüglich der Ursachen für das Schwimmverhalten der untersuchten Körper ableiten.

Daraus ergibt sich im Einzelnen:

Die Schülerinnen und Schüler .

  • aktivieren ihr Vorwissen im Hinblick auf die Schwimmfähigkeit verschiedener Materialien, indem sie erste Vermutungen zur Schwimmfähigkeit ausgewählter Gegenstände formulieren.


  • überprüfen ihre Vermutungen, indem sie ausgewählte Gegenstände unterschiedlichen Materials experimentell auf ihre Schwimmfähigkeit untersuchen, die überprüften Gegenstände bezüglich ihres Schwimmverhaltens sortieren und ihre Ergebnisse notieren.

·         entwickeln erste Erklärungsansätze zur Schwimmfähigkeit der Gegenstände.

Sie sollen dabei insbesondere erkennen, .

- dass es Materialien gibt, die als Vollkörper immer schwimmen (Styropor, Holz, Wachs).

- dass es Materialien gibt, die als Vollkörper immer sinken (Metall).

2. Stellung der Stunde innerhalb der Unterrichtseinheit[3]

„Wasser hat viele Gesichter“

Thema der Unterrichtsstunde

Inhaltlicher Schwerpunkt

Einführung in das Thema Wasser – Wo kommt Wasser vor, was kann Wasser?


Die SuS berichten von ihren eigenen Erfahrungen und Kenntnissen zum Thema Wasser sowie seinem Vorkommen und lernen Wasser im Rahmen eines Stationslaufs mit allen Sinnen wahrzunehmen.

Was schwimmt, was sinkt? - Wir überprüfen verschiedene Gegenstände auf ihre Schwimmfähigkeit

Die SuS erkennen einen Zusammenhang zwischen der Schwimmfähigkeit und dem Material eines Körpers, indem sie handlungsorientierte Versuche durchführen und daraus Hypothesen bezüglich der Ursachen für das Schwimmverhalten der untersuchten Körper ableiten.

Warum schwimmt ein schweres Metallschiff und ein leichter Draht geht unter?

Die SuS erweitern ihre bisherigen Erkenntnisse zu der Schwimmfähigkeit verschiedener Materialien und erkennen die Form als weiteres Kriterium für die Schwimmfähigkeit von Körpern, indem sie Versuche zur Auftriebskraft des Wassers durch Formveränderung von Knete durchführen.

Wir stellen schwimmfähige Wasserfahrzeuge aus unseren Materialien her

Die SuS wenden ihre gewonnenen Kenntnisse bezüglich der Schwimmfähigkeit bestimmter Materialien und Formen an, indem sie unter dem Aspekt der Verwendung geeigneter Formen, Dimensionen und Materialien schwimmfähige Wasserfahrzeuge aus Alltagsmaterialien konstruieren.

Anlagen:

- Einstiegsbild

- Piratenbrief

- Tafelbild

- Arbeitsauftrag (Forscherauftrag)

- For.....[Volltext lesen]

Download Was schwimmt, was sinkt?: Wir über­prüfen verschie­dene Gegen­stände auf ihre Schwimm­fä­hig­keit
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Die Arbeit in verschiedenen Sozialformen gelingt dennoch überwiegend, bedarf jedoch besonders bei der Gruppenarbeit der Gruppeneinteilung und Betreuung durch die Lehrperson. Aus oben genannten Gründen wurden die Gruppen so gewählt, dass in jeder Gruppe mindestens ein Schüler mit hoher sozialer Kompetenz zu finden ist.

Die meisten Schüler der Klasse arbeiten motiviert im Fach Sachunterricht. Einige Schüler zeigen jedoch phasenweise Auffälligkeiten im  Arbeitsverhalten. Insbesondere die Schüler Sven, Silas, Mario, Lars, Henrike, Jule und Jim fallen im Unterricht immer wieder auf. Svens und Silas´ familiäre Situation ist schwierig. Svens Eltern sind gehörlos.

Den mangelhaften verbalen Austausch in der Familie kompensiert er häufig, indem er die Gesprächsregeln missachtet und sehr laut spricht. Sollte dies auch in der geplanten Stunde der Fall sein, werde ich ihn auf die Klassenregeln verweisen und konsequent reagieren. Silas´ Schwester ist an Krebs erkrankt, sodass die Aufmerksamkeit der Familie stärker diesem Kind gilt.

Dies wirkt sich stark auf Silas´ Verhalten in der Schule aus: Er ist häufig sehr unausgeglichen, versucht die Aufmerksamkeit der Lehrperson und der Mitschüler z. B. durch lautes Hineinrufen oder „Quatschmachen“ zu erzielen und arrangiert sich in Gruppenarbeiten oftmals nur schwerlich mit seinen Mitschülern. Da Silas naturwissenschaftlich sehr interessiert ist, wird seine Aufmerksamkeit vermutlich dem Unterrichtsgegenstand gelten und die Motivation zur Mitarbeit erhöht sein, da er konkret-handelnd arbeiten kann. Sollte das geschilderte Verhalten dennoch in der geplanten Stunde zum Tragen kommen, werde ich versuchen, seine Aufmerksamkeit auf das Material zu lenken und anderenfalls konsequent reagieren.

Mario, Lars, Henrike und Jule sind sehr lebendige Kinder, denen es schwer fällt, ruhig zu sitzen und nicht hineinzurufen. Da die Schüler durch das  Arrangement der Stunde die Gelegenheit erhalten, selbständig zu experimentieren, wird ihre Aufmerksamkeit vermutlich dem Unterrichtsgegenstand gelten. Sollte das geschilderte Verhalten dennoch in der geplanten Stunde zum Tragen kommen, werde ich wie bei Silas versuchen, die Aufmerksamkeit der Schüler auf das Material zu lenken und anderenfalls konsequent reagieren.

Jim fällt häufig durch Leistungs-verweigerung auf, insbesondere, wenn er mit anderen Kindern zusammenarbeiten soll. Auf ein solches Verhalten reagiere ich konsequent, damit das Arbeitsklima der Klasse nicht negativ beeinflusst wird.


Zur Ler.....

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Die Phänomene, die auf der Dichte von Stoffen beruhen, sind den Kindern daher bereits aus dem Alltag bekannt. Die physikalischen Eigenschaften des Wassers und der schwimmfähigen Körper sind den Schülern in der Regel aber noch nicht vertraut. Die geplante Stunde soll daher an das Vorwissen der Schüler anknüpfen, es strukturieren und erweitern. Aufgrund der unterschiedlichen Lernvoraussetzungen, kann es jedoch sein, dass nicht alle SuS am Ende der Stunde erklären können, warum ein schwerer Wachsblock schwimmt, ein kleiner Draht aber sinkt.

Es wird jedoch von allen SuS erwartet, dass sie benennen können, welche Gegenstände schwimmen und welche sinken.


4. Überlegungen zur Sache

Die Ursache für die Schwimmfähigkeit eines Körpers ist in seiner Dichte begründet. Sie ist eine Eigenschaft von Materialien und beschreibt das Verhältnis der Masse (m) eines Körpers zu seinem Volumen (V). Die Dichte wird z. B. in Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm3) angegeben.

Sie lässt sich berechnen, indem man die Masse eines Körpers durch sein Volumen teilt[4]:

Ob ein Körper (Vollkörper)[5] schwimmfähig ist, hängt von der Dichte des Körpers sowie der Dichte der Flüssigkeit, in der er schwimmt, ab. Der Vergleich der Dichte des Körpers und der Dichte der Flüssigkeit zeigt also, ob ein Körper schwimmen kann, oder nicht: Ein Gegenstand .

-schwimmt, wenn seine Dichte geringer als die Dichte der Flüssigkeit ist, in die er eingetaucht wird.

-sinkt, wenn seine Dichte größer als die Dichte der Flüssigkeit ist, in die er eingetaucht wird.

-schwebt, wenn seine Dichte gleich der Dichte der Flüssigkeit ist, in die er eingetaucht wird[6].

Materialien mit einer geringeren Dichte als Wasser sind z. B. die meisten Hölzer, Bimsstein oder Styropor. Sie sind leichter als die Menge Wasser gleichen Volumens, d.h. sie schwimmen als Vollkörper immer im Wasser. Materialien mit einer höheren Dichte als Wasser sind z. B. Stein und Metall. Diese sinken als Vollkörper immer im Wasser.

Materialien, deren Dichte (annähernd) der Dichte des Wassers entspricht, wie z.B. einige Plastikmaterialien, schweben .....

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Zur Förderung dieser Kompetenz bietet sich das Untersuchen verschiedener Gegenstände bzw. Materialien auf ihre Schwimmfähigkeit an, denn es ermöglicht, dass die SuS erkennen und erläutern können, dassdie Eigenschaften verschiedener Materialien entscheidend für ihre Schwimmfähigkeit sind. In diesem Sinne können sich die Schüler ansatzweise dem Begriff der Dichte als eine Eigenschaft von Stoffen annähern.

In dieser Stunde werden ausgewählte Stoffe (Metall, Holz, Styropor, Wachs) benannt, verglichen und anhand ihrer Eigenschaften (Dichte) unterschieden. Das Untersuchen von Stoffeigenschaften, gerade auch der Eigenschaften des Wassers, sowie der Begriff „Dichte“, begegnet den Schülern im Rahmen des Sachunterrichts, aber auch im naturwissenschaftlichen Unterricht der weiterführenden Schule immer wieder.

Neben der Dichte sind die Löslichkeit, der Aggregatzustand, die Siede- und Schmelztemperatur, die Farbe, die Wärmeleitfähigkeit und die magnetischen Eigenschaften wesentliche Eigenschaften von Stoffen, die vorallem im Sachunterricht sowie im Chemie- und Physikunterricht thematisiert werden.

Die Relevanz dieser Thematik ergibt sich vorallem aber auch aus der Lebenswelt der Schüler: Wie oben erwähnt, haben die Kinder in ihrem Alltag bereits vielfältige Erfahrungen mit Wasser gesammelt und schwimmfähige bzw. sinkende Körper wahrgenommen. Dementsprechend werden sie bereits unterschiedliche Vorstellungen und Konzepte (z.B. „Alles was leicht ist, schwimmt!“, „Alles was Löcher hat, sinkt!“) entwickelt haben.

Meist entwickeln Kinder die Vorstellung, dass die Schwimmfähigkeit eines Gegenstands von seinem Gewicht abhängt. Auch die aktive Rolle von Luft („Der Gegenstand wird von der Luft nach oben gezogen!“) spielt in den Vorstellungen der Schüler häufig eine große Rolle. Da sich diese Vorstellungen und Konzepte jedoch nicht mit dem Konzept der Dichte vereinbaren lassen und „das nachhaltige naturwissenschaftliche Verstehen“ behindern[11], gilt es sie im Sinne eines „conceptual change“ aufzugreifen und zu korrigieren[12].

Die Dichte ist als abstrakte Größe jedoch schwer für die Kinder zu verstehen. In der geplanten Stunde soll es daher zunächst nur darum gehen, dass es Materialien gibt, die schwimmen, und andere, die sinken (didaktische Reduktion). Nachdem der Begriff „sinken“ eingeführt wurde, erschließen sich die SuS das Schwimm- oder Sinkverhalten der Gegenstände bzw.

Materialien eigenständig. Die zu testenden Gegenstände wurden dabei so ausgewählt, dass die Kinder das Material als Ursache für deren Schwimmfähigkeit erkennen können, d.h. alle ausgewählten Materialien kommen mindestens zweimal in jeweils unterschiedlicher Form vor und lassen sich eindeutig der Kategorie „schwimmt“ oder „sinkt“ zuordnen. Anschließend sollen die Schüler erkennen, dass sich die Gegenstände auch bezüglich ihres Materials sortieren lassen und daraus schließen, dass das Material für die Schwimmfähigkeit eines Kör.....

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Der Theaterhalbkreis ermöglicht, dass die SuS „dicht am Geschehen“ sind, die Gegenstände gut sehen und ggf. anfassen können. Darüber hinaus wird die Interaktion zwischen den SuS gefördert. Die Flaschenpost stellt eine Verbindung zwischen den SuS und dem Unterrichtsgegenstand her: Wird der Brief vorgelesen, erkennen die SuS das Problem des Piraten. Gleichzeitig ergibt sich ein enger Lebensweltbezug, denn der Pirat möchte den Glaner Bach überqueren, der an den Schulhof grenzt.

Möglich wäre auch, den Kindern die Flaschenpost in Form einer Geschichte vorzulesen. Ich habe mich jedoch dagegen entschieden, da ich es für besonders motivierend halte, einen an die Klasse adressierten Brief durch einen Schüler vorlesen zu lassen. Auf diese Weise kann ich meinen Verbalanteil als Lehrperson auch möglichst gering halten. Eventuell werden die Schüler auf die Gegenstände, die dem Piraten zur Verfügung stehen, verwiesen und mit der Impulsfrage, was der Pirat mit den Gegenständen tun könnte, zum Thema der Stunde geführt[14].

In der Hinführung äußern die Schüler erste Vermutungen, welche Gegenstände schwimmfähig sind, und begründen diese. Dadurch werden das Vorwissen und die Konzepte der SuS zum Thema „Schwimmen und sinken“ verbalisiert. An dieser Stelle wäre es auch möglich, die Vermutungen der SuS an die Tafel zu schreiben sowie die Gegenstände in den „Bach“ legen zu lassen, um das Vorwissen der SuS zu visualisieren.

Ich habe mich jedoch dagegen entscheiden, da das Vorwissen der SuS vermutlich sehr unterschiedlich sein wird und es mir entsprechend unangemessen erscheint, die Vermutungen der SuS im Sinne der Einigung auf schwimmfähige Gegenstände „zusammenzufassen“. Dies würde sicherlich auch die Motivation einiger SuS negativ beeinflussen.

Daraus ergibt sie sich die Notwendigkeit, die Gegenstände „in richtigem Wasser“ auf ihre Schwimmfähigkeit zu testen. Mithilfe eines Wasserbeckens und zweier Gegenstände (Plastikmesser, Holzmesser) soll der Begriff „sinken“ eingeführt sowie das experimentelle Vorgehen erläutert werden. Dies ist notwendig, um sicherzustellen, dass die SuS die Gegenstände in der Arbeitsphase richtig eintauchen und das Schwimmverhalten entsprechend deuten und dokumentieren können.

Anschließend wird die Überschrift „Was schwimmt, was sinkt?“ an die Tafel geschrieben, um das Thema der Stunde für alle SuS zu visualisieren und Zieltransparenz zu schaffen.

In der darauf folgenden Arbeitsphase wird der Arbeitsauftrag (vgl. Anhang) gemeinsam gelesen und der Forscherbogen, der an der Tafel zu sehen ist (vgl. Tafelbild), thematisiert, um mit den SuS das Vorgehen exemplarisch besprechen zu können und sicher zu stellen, dass alle SuS dieses verstanden haben. Auf dem Forscherbogen (vgl. Anhang) sind die zu testenden Gegenstände in schriftlicher Form, aber auch in Bildform aufgeführt, um auch leseschwachen SuS einen schnellen Zugang zur Aufgabe zu ermöglichen. Anschließend sollen die SuS ihre Vermutungen zur Schwimmfähigkeit der verschiedenen Gegenstände auf dem Forscherbogen in Einzelarbeit ankreuzen.

Die Einzelarbeit wurde an dieser Stelle gewählt, da zu erwarten ist, dass das Vorwissen der SuS zu dieser Thematik unterschiedlich ist und die Vermutungen sehr individuell ausfallen werden. Eine gruppenweise Arbeit hätte das Einigen auf gemeinsame Vermutungen innerhalb der Gruppen zufolge und erscheint entsprechend unangemessen. An dieser Stelle erfolgt einen quantitative Differenzierung, indem schneller SuS weitere Gegenstände aus ihrer Federmappe aufschreiben und deren Schwimmverh.....

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Diese Arbeitsform ermöglicht, dass alle SuS gut sehen können und ihre Ergebnisse auf dem  Forscherbogen an der Tafel ankreuzen können, ohne dabei lange Wege zurücklegen zu müssen, wie es in der normalen Sitzordnung der Fall wäre. Indem das Protokoll gemeinsam ausgefüllt wird, wird sicher gestellt, dass alle SuS die Aufgabe richtig lösen konnten. Sollten sich Unstimmigkeiten ergeben, werden die entsprechenden Gegenstände nochmals gemeinsam in einem bereitstehenden Wasserbecken getestet.

Dadurch soll kein Schüler die richtige Lösung „übergestülpt“ bekommen, sondern kann sie selbst nachvollziehen. Anschließend werden die SuS dazu angeregt, die schwimmenden wie die sinkenden Gegenstände zu sortieren. Sollten die SuS nicht selbst auf die Idee kommen, die Gegenstände nach Material zu sortieren, werden sie durch gezielte Impulse und ggf. durch Wortkarten (vgl. Anhang) dazu angeregt.

Dieses Vorgehen ermöglicht den SuS selbstständig zu erkennen, dass das Material entscheidend für das Schwimmverhalten eines Körpers ist. Diese Erkenntnis wird angewendet, indem die SuS benennen, welche Materialien der Pirat für den Floßbau nutzen kann. Auf diese Weise leisten die Schüler einen Transfer ihrer gewonnen Erkenntnisse.

Sollte anschließend noch Zeit bleiben, dürfen die SuS die Gegenstände benennen, deren Schwimmverhalten sie besonders überrascht hat. Dadurch wird das Vorwissen dem Lernzuwachs gegenübergestellt und verbalisiert. Bleibt noch weitere Zeit, wird durch die Provokation der LiV „Ich behaupte, Metall kann schwimmen“ sowie der Gegenüberstellung zweier gleichschwerer Metallgegenstände unterschiedlicher Form (Schiff und kompaktes Stück) eine Verbindung zur nächsten Sachunterrichtsstunde hergestellt, in der auch das Volumen von schwimmenden Gegenständen thematisiert werden soll.

8. Anhang

Einstiegsbild:

Piratenbrief:

Eigener Entwurf. Bild aus: google-Bilder.

Tafelbild:

Was schwimmt, was sinkt?


Gegenstand

Vermutung

Ergebnis



schwimmt

sinkt

schwimmt

sinkt

Holzplatte mit Löchern





Styroporplatte mit Löchern





Holzplatte





Styroporstück





Metallplatte





Draht





Holzknopf





Metallknopf





Große Kerze





Teelicht











Forscherauftrag: Welche Dinge schwimmen, welche sinken?

  1. Holt die Gegenstände und den Forscherbogen gemeinsam aus der Forscherkiste.


  1. Vermute: Kreuze auf dem Forscherbogen an (weiße Spalte).


  1. Wartet, bis alle Gruppenmitglieder fertig sind.

Sind alle fertig, holt euch ein Wasserbecken.


  1. Überprüft gemeinsam: Taucht die Gegenstände in das Wasser.

Schwimmt der Gegenstand, legt ihr ihn auf die grüne Karte, sinkt er, legt ihr ihn auf die rote Karte.

Wechselt euch der Reihe nach ab.


  1. Kreuze nun die Ergebnisse auf dem Forscherbogen an (graue Spalte).




Wenn ihr mit allen Aufgaben fertig seid, dürft ihr auch die Gegenstände, die ihr in die freien Zeilen eures Forscherbogens geschrieben habt, im Wasser testen!


Seid ihr auch damit fertig, holt euch vorne die Zusatzaufgabe und lest den Arbeitsauftrag gemeinsam an eurem Gruppentisch!

Eigener Entwurf. Bilder aus: google-Bilder.

Forscherbogen

Eigener Entwurf, in Anlehnung an: Möller, Kornelia / Jonen, Angela: Klassenkisten für den Sachunterricht. Ein Projekt des Seminars für Didaktik des Sachunterrichts im Rahmen von KiNT. Essen: Spectra 2005, S. 199.

Differenzierung: Zusatzaufgabe





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[8]    Tipler, S. 109.

[9]    Vgl. ebd. S. 109 f.

[10]   Niedersächsisches Kultusministerium: Kerncurriculum für die Grundschule.Schuljahrgänge 1-4. Sachunterricht. 2006, S. 24.

[11]   Vgl. Landesinstitut für Lehrerbildung und Schulentwicklung, S. 108.

[12]   Vgl. Geppert, S. 180 f.

[13]   Vgl. Landesinstitut für Lehrerbildung und Schulentwicklung, S. 108.

[14]   Einstieg angelehnt an: Möller / Jonen 2005, S. 39.

[15]   Vgl. Möller, S. 99 f.

[16]   Arbeitsphase angelehnt an: Möller / .....

Viel Spaß!


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