Arbeitsblatt: Fliegen und Flugobjekte

Pädagogische Hochschule Heidelberg Fach: MeNuK Dozent: Klaus Scheler Lehrerin: Frau Bauknecht Schule: Grundschule Dilsberg-Mückenloch, Klasse 2 Unterrichtsthema: Forscherfrage: Was haben Heißluftballon und Fallschirm gemeinsam? Datum: 01.06.2011 Studenten: Alina Löscher (2553035) und Louisa Jäger (2553884) Kontakt: „ und „ 1 Inhaltsverzeichnis 1. Analyse der Rahmenbedingungen und Lernvoraussetzungen Seite 3 2. Sachanalyse Seite 4 3. Didaktische Analyse Seite 5 4. Kompetenzen Seite 6 5. Methodische Analyse Seite 6 6. Strukturskizze Seite 9 7. Reflexion Alina Löscher Seite 12 8. Reflexion Louisa Jäger Seite 14 9. Quellen Seite 15 10. Anhang mit Arbeitsblättern des Unterrichts Seite 16 2 1. Analyse der Rahmenbedingungen und Lernvoraussetzungen Die Grundschule Dilsberg-Mückenloch liegt in einem sehr ländlichen Raum, weshalb sich die meisten der Schüler bereits aus dem Kindergarten kennen. Die nächste größere Stadt ist Neckargemünd. Das Schulhaus ist sehr geräumig und bietet Platz für zwei 1. Klassen, eine 2. Klasse und je zwei 3. Und 4. Klassen. Auf dem Schulgelände befindet sich eine Sporthalle, die nicht nur für den Sportunterricht, sondern auch für andere Fächer und Aktivitäten genutzt wird. Die 2. Klasse, in der wir unseren Unterricht halten werden, besteht aus insgesamt 20 SchülerInnen. Davon sind 15 Jungen und fünf Mädchen. Besonders die Jungen nehmen sehr aktiv am Unterrichtsgeschehen teil und lassen sich mit Begeisterung und Interesse auf das derzeitige Thema ein. Bei vielen ist bereits Vorwissen vorhanden. Die Mädchen sind im Vergleich dazu eher zurückhaltend und beteiligen sich nur mäßig aus Eigeninitiative am Unterricht. Dies könnte allerdings auch am naturwissenschaftlichen Thema liegen. Im Großen und Ganzen ist die Klasse lernfreudig und offen für Neues. Jedoch gibt es immer wieder einige Schüler, die eine persönliche Arbeitsaufforderung brauchen. Das Klassenzimmer ist geräumig und durch Schülerarbeiten, Regelplakate und Materialien gemütlich und praktisch gestaltet. Eine Tür führt direkt auf eine anliegende Wiese, welche sehr gut als Alternative für das Klassenzimmer genutzt werden kann und auch häufig genutzt wird. Nach jeweils zwei Schulstunden gibt es eine 15minütige Pause. Die kleine 5-Minuten-Pause kann flexibel in die Unterrichtszeit eingebaut werden. Die SchülerInnen sind mit offenen Unterrichtsformen, wie z.B. der Lernthekenarbeit oder der Stationsarbeit vertraut. Bei Gruppenarbeit nehmen sie Rücksicht aufeinander und helfen sich gegenseitig weiter. Regelmäßig finden Stuhlkreise statt. Als Rituale konnten wir bisher das „Klingelzeichen, das für Ruhe sorgt und das „Abschiedslied, das den Schultag beendet, kennen lernen. 3 2. Sachanalyse Die physikalischen Gemeinsamkeiten von Fallschirm und Heißluftballon sind folgende: Beide werden beim Sinken durch die Luft gebremst Beide brauchen eine große Hülle Beide brauchen ein Gewicht Fallschirm und Heißluftballon brauchen eine große Hülle. Der Fallschirm braucht sie, damit er beim Fallen von der Luft gebremst werden kann. Der Schirm sinkt nach unten und drückt dabei gegen die Luft, die ihm im Weg ist. Die Luft muss erst an den Rändern des Schirms entweichen und ihm Platz machen. Wenn der Schirm dann weiter herunter sinkt ist wieder Luft im Weg, die auch wieder entweichen muss. Dadurch wird der Schirm von der Luft abgebremst und sinkt langsam nach unten. Der Heißluftballon braucht die große Hülle, um möglichst viel heiße Luft darin zu sammeln, die ihn zum steigen bringt. Auch für die Landung ist die große Hülle hier wichtig, da sie hier wie beim Fallschirm funktioniert (hier bremst auch die Luft beim Sinken ab). Bei der Landung wird eine Luke im Ballon aufgemacht, so dass die heiße Luft, die den Ballon zum steigen bringt, entweichen kann. Zur Stabilisation brauchen beide ein Gewicht. Das Gewicht sorgt dafür, dass sie in der richtigen Position gehalten werden und gerade nach unten sinken (beim Heißluftballon auch nach oben steigen) können. Beim Fallschirm ist dieses Gewicht der Mensch, beim Heißluftballon der Korb mit einem oder mehreren Menschen. 4 3. Didaktisch Analyse Im Bildungsplan für Grundschulen aus Baden Württemberg 2004 wird deutlich, dass es Aufgabe des Faches MeNuK ist den Schülern mit Spaß und Freude den Blick für die Welt, Kulturen und andere Menschen zu öffnen und zu schulen. Sie sollen forschen, experimentieren und gestalten. Eine Aufgabe ist es Experimente selbstständig mit und ohne Anleitung durchzuführen. Sie sollen über Naturphänomene staunen, sie kritisch hinterfragen und Fragen zu den Phänomenen stellen. Im Alltag der Schüler begegnet das Thema des Heißluftballons und des Fallschirms eher seltener. Verstärkt im Frühjahr und Sommer sind Heißluftballons oder Fallschirme zu sehen. Wenn die Schüler eines dieser Flugobjekte am Himmel fliegen sehen sind sie oft sehr begeistert. Die Heißluftballons oder Fallschirme sind meistens bunt gestaltet und faszinieren die Beobachter sehr. Denn es ist doch außergewöhnlich so frei in der Luft zu sein. Die meisten Schüler sind zwar schon mit einem Flugzeug geflogen, aber in einem Heißluftballon oder Fallschirm ist das Gefühl des Fliegens ganz anders. Der Wind ist direkt spürbar und der Mensch kann den Flug nicht selbst steuern, sondern kann nur auf den Wind reagieren. Für die Schüler ist es vielleicht etwas schwierig zu verstehen, dass die Luft eine bremsende Wirkung auf die Flugobjekte hat. Sie können sich nicht vorstellen, dass das Flugobjekt Luft verdrängen muss um Landen zu können. In der Nachbesprechung der Unterrichtsstunden wurde dies bestätigt. Hier wäre es hilfreich gewesen einen Versuch durchzuführen. Zum Beispiel können die Schüler mit einer großen Pappe vor ihrem Körper schnell rennen. Bei diesem Versuch spüren die Schüler, dass sie die Luft verdrängen müssen um an das Ziel zu kommen. 5 4. Kompetenzen Anhand von 2 Versuchen sollen die Eigenschaften, die ein Heißluftballon zum Fliegen braucht wiederholt und veranschaulicht werden. Die Schüler erforschen diese selbstständig bei der Durchführung der Experimente. Durch selbständiges Basteln eines Fallschirms erarbeiten die Schüler die Eigenschaften des Fallschirms als Wiederholung. Sie erforschen dadurch, worauf es bei dem Bau eines Fallschirms ankommt, damit er fliegen kann. Anhand dieser praktischen Experimente arbeiten die Schüler die Gemeinsamkeiten der beiden Flugobjekte heraus. Am Ende der Stunde können die Schüler die Eigenschaften von Fallschirm und Heißluftballon benennen, ihre Gemeinsamkeiten aufzählen und diese erklären. 5. Methodische Überlegung Als Einstieg haben wir uns für einen Stuhlkreis entschieden. Denn im nachfolgenden Teil der Stunde werden die Schüler einige Versuche in Gruppen an ihren Tischen durchführen. In unserer Planung haben wir verschiedene Möglichkeiten durchdacht. Zuerst wollten wir die Schüler die Versuche in Gruppen durchführen lassen. Doch als wir die Versuche selbst ausprobiert haben und sie teilweise nicht problemlos funktioniert haben, haben wir uns entschlossen die Versuche vorne mit Hilfe von zwei bis vier Schülern durchzuführen. Damit jeder Schüler die Versuche gut beobachten kann, hätten wir die Schüler in den Kinositz gebeten. Durch weitere Überlegungen haben Durchführung der wir uns Versuche schlussendlich entschieden. Die für die Schüler selbstständige sollen selbst experimentieren und die Phänomene bewundern können. Da wir die Versuche in der Pause schon aufbauen werden haben wir uns für einen Stuhlkreis zu Beginn entschieden. Hier wird der Fokus nicht auf die Materialien an den Plätzen gelegt, sondern auf den Unterrichtsstoff. Nach der Begrüßung wird den Schülern die Forscherfrage vorgestellt. Diese begleitet die Schüler durch die folgenden drei Unterrichtstunden. Um die ersten 6 Versuche durchführen zu können haben wir uns einige Regeln überlegt, die wir im Stuhlkreis mit den Schülern besprechen wollen. Da wir mit Toastern und Verlängerungskabeln arbeiten, sollen sich die Schüler dem verantwortungswollen Umgang mit Kabeln und starker Hitze bewusst werden oder soll ihnen dieser bewusst gemacht und erklärt werden (Regelblatt im Anhang). Nach dieser Einstiegsphase geht es weiter mit der die Gruppeneinteilung. Hier haben wir uns dazu entschieden die Schüler Kärtchen ziehen zu lassen, da die selbstständige Gruppeneinteilung in der Stunde zuvor nicht problemlos verlaufen ist. Wir haben Gruppenkärtchen in verschiedenen Farben und mit verschiedenen Zahlen vorbereitet. Hierbei entscheidend sind nicht die Farben für die Gruppeneinteilung, sondern die Zahlen. Für die erste Gruppenarbeit haben wir, die für den Versuch benötigten Materialien an den Plätzen schon ausgeteilt. An jedem Gruppentisch liegt eine Versuchsanleitung anhand der, die Schüler den Versuch durchführen sollen. Mit diesem Experiment sollen die Schüler das Prinzip der heißen Luft in der Hülle des Heißluftballons verstehen und selbst erfahren. Durch die kurze Nachbesprechung wird dieses nochmal zusammen mit den Schülern erläutert. Der Ablauf des zweiten Versuches ist ähnlich, bloß sollen die Schüler ein Loch in die Tüte schneiden. Hier soll den Schülern verdeutlicht werden, dass falls ein Loch in dem Ballon ist, er nicht mehr steigen kann. Nach dieser Erarbeitungsphase werden im Plenum die Versuche genau besprochen und gegebenenfalls Unklarheiten geklärt. In diesem Teil wollen wir den Schülern, das Prinzip des Heißluftballons deutlich machen. Wir haben uns in dieser Phase für ein Gespräch entschieden, da sich die Schüler gegenseitig fordern und unterschiedliche Meinungen zur Diskussion beitragen. Das andere Flugobjekt unserer Unterrichtsstunden ist der Fallschirm. Zu Beginn werden die Eigenschaften des Fallschirms im Plenum gesammelt. Danach fertigt jeder Schüler aus den mitgebrachten Materialien einen Fallschirm an. Hier haben wir zunächst nachgedacht den Schülern keine genaue Bauanleitung zu geben. Sie sollen ihre eigenen Ideen kreativ 7 umsetzen können. Da wir uns nicht sicher waren, ob alle Schüler eine eigene Idee für eine Bauanleitung haben, haben wir eine Anleitung angefertigt (Anleitung siehe Anhang). Diese Anleitung können sich die Schüler nehmen, falls sie Hilfe benötigen. Nach der Bastelphase werden wir gemeinsam die Fallschirme der Schüler testen und besprechen welche am besten geflogen sind und warum. Dieses Gespräch wird im Plenum stattfinden, denn so kann jeder Schüler von seinen eigenen Erfahrungen berichten. Der Abschluss der Stunde zielt auf die zu Beginn genannte Forscherfrage ab. Zusammen mit den Schülern werden die gemeinsamen Eigenschaften von Heißluftballon und Fallschirm besprochen und gesammelt. Um dies den Schülern deutlich zu machen haben wir einige Kärtchen mit Begriffen vorbereitet. Diese sollen und können den Schülern hilfreich sein. Da wir nur eine kleine Auswahl an Kärtchen vorbereitet haben, können die Schüler auch eigene Ideen auf Kärtchen verschriftlichen und an die Tafel hängen. Als zusätzliche Ergebnissicherung haben wir ein Arbeitsblatt (siehe Anhang) vorbereitet in das die Schüler die gesammelten Eigenschaften von der Tafel übertragen können. Das Arbeitsblatt muss nicht bearbeitet werden, falls die Unterrichtszeit nicht ausreichen sollte. Dieses Arbeitsblatt soll als Zeitpuffer dienen. In der Nachbesprechung des Unterrichts wurde uns deutlich, dass wir uns manche Abläufe noch genauer hätten überlegen sollen. Wann löse ich den Stuhlkreis auf? Wann ist es sinnvoll? Brauchen die Schüler genaue Versuchsanleitungen oder erarbeiten wir diese vorher gemeinsam? Beim zweiten Versuch mit dem Loch im Heißluftballon, hätten wir den Schülern ein größeres Loch vorgeben müssen, damit das geplante Ziel erreicht werden kann. Denn bei einigen hat der Versuch mit einem kleinen Loch besser funktioniert als vorher. Das Ziel dieses Versuches wurde nicht von allen Gruppen erreicht. Uns wurde deutlich, dass man alle Eventualitäten bedenken muss auch wenn sie für uns doch so klar 8 und deutlich erscheinen. 6. Strukturskizze Strukturskizze Jäger Alina Löscher, Louisa Fach: MeNuK Klasse: 2 Lehrerin: Frau Bauknecht Zeit: 135 Minuten Thema: Ziele: Forscherfrage: Was haben Heißluftballon und Fallschirm Eigenschaften von Heißluftballon und Fallschirm kennen gemeinsam, obwohl sie doch so verschieden sind? (Wiederholung) Eigenschaften selbst experimentell erforschen Gemeinsamkeiten von Heißluftballon und Fallschirm kennen und erforschen Zeit/Pha sen 5 Min Einleitun 10 Min Hauptteil Inhalt 15 Min Durchführung Thema vorstellen Versuch 1 Regeln Verfahren/Methoden Lehrer stellt Forscherfrage vor und fragt nach den Eigenschaften des Heißluftballons (Wiederholung) erklärt den 1. Versuch (Heißluftballon) und stellt die Regeln für den Versuch auf teilt in Gruppen ein und leitet die Versuchsphase ein 9 Verfahren/Methoden Schüler nennen Eigenschaften Interaktion/ Sozialform Stuhlkreis Medien wiederholen die Regeln Stuhlkreis Overhead führen selbstständig den Versuch durch Gruppenarbeit Overhead, AB, Materialien für Heißluftballo n: Toaster, Mülltüten, Schnüre, Büroklammer 10 Min Besprechung bespricht den Versuch und stellt danach die Frage, was passiert, wenn der Ballon ein Loch hat? berichten ihre Erfahrungen und ihr Vorgehen, dann stellen sie Hypothesen auf für die Frage Klassengespräc 10 Min Versuch 2 Durchführung erklärt Versuch 2 (Heißluftballon mit Loch) führen den Versuch selbstständig durch Gruppenarbeit 10 Min Besprechung bespricht Versuch 2: Was ist aufgefallen? Was war anders? Wann ist es sinnvoll, dass der Ballon ein Loch hat? berichten ihre Erfahrungen. Klassengespräc 5 Min Pause 5 Min Einstieg Fallschirm nennen Eigenschaften 10 Min Fallschirm basteln fragt nach Eigenschaften des Fallschirms (Wiederholung) erklärt Bauanleitung für Fallschirm Klassengespräc Einzelarbeit 10 holen sich Material und Anleitung und basteln einen Fallschirm Overhead, AB, Materialien für Heißluftballo n: Toaster, Mülltüten, Schnüre, Büroklammer AB, Materialien: Toilettenpapi 10 Min Fallschirm testen 15 Min Große Pause 10 Min Besprechung 15 Min Gemeinsamkeiten Ergebniss icherung 10 Min AB (falls noch Zeit) Schluss geht mit in die Turnhalle, um Fallschirme zu testen testen ihre Fallschirme Plenum errollen, Schnüre, Mülltüten Fallschirme bespricht Testphase berichten von ihren Erfahrungen nennen diese und sammeln sie auf Kärtchen an der Tafel tragen gesammelte Begriffe an der Tafel ins AB ein Klassengespräc Klassengespräc Tafel, Kärtchen Einzelarbeit AB fragt nach Gemeinsamkeiten von Heißluftballon und Fallschirm teilt AB aus und erklärt es Falls die Bastel- und Versuchsphase länger dauert werden die Fallschirme nach der Pause getestet. 11 7. Reflexion Alina Löscher Im Großen und Ganzen lief unser Unterricht gut. Der Einstieg im Stuhlkreis verlief sehr gut. Die Schüler waren sehr aufmerksam und konnten dem Unterricht gut folgen. Für sie war es kein Problem die Eigenschaften des Heißluftballons erneut zu nennen. Die Regeln für die ersten zwei Versuche waren für die Schüler gut verständlich und sie hatten keine Schwierigkeiten diese zu wiederholen. Sehr gefreut hat mich, dass die Gruppeneinteilung für die Versuche problemlos verlaufen ist. Nach der Einteilung sind die Schüler in ihre Gruppen gegangen und haben selbstständig die Versuche durchgeführt. In dieser Arbeitsphase wurde mir deutlich, dass ich den Stuhlkreis nicht richtig aufgelöst habe. Die Schüler waren bei der Besprechung der Versuche etwas unruhig. Besser wäre gewesen, wenn die Schüler entweder die Stühle mit an ihren Platz genommen hätten, oder die Besprechung der Versuche erneut im Stuhlkreis stattgefunden hätte. Wir hätten vorher genau überlegen sollen, wie und wann wir den Stuhlkreis auflösen. Der zweite Teil meiner Unterrichtsphase war das Gespräch mit den Schülern über den Heißluftballon. In dieser Phase habe ich mich teilweise unwohl gefühlt, da zwei Schüler sich uneinig waren und lautstark über das Thema diskutierten. Ich konnte leider nicht alle Fragen der Schüler beantworten. Eine gute Alternative wäre gewesen, die offenen Fragen an die Tafel oder auf Kärtchen zu schreiben. Diese Kärtchen hätte man dann an die Fragewand hängen können. Zusätzlich wären für diese Gesprächsrunde Bilder von Vorteil gewesen. Daran hätte ich den Schülern einige Sachen deutlicher machen können. Durch gezielte Fragen und Impulse habe ich versucht die Schüler zu fordern. Zusammenfassend kann ich über diese Phase sagen, dass es mir gut gefallen hat, dass die Schüler sehr interessiert waren und gerne noch mehr über dieses Thema erfahren hätten. Der letzte Teil der Stunde den ich unterrichtet habe verlief sehr gut. Die Schüler konnten problemlos die Eigenschaften des Fallschirms benennen. Einige Schüler waren sehr aufgeregt und haben sich sehr auf das basteln gefreut. Wir hätten ihnen keine genauen Bastelanleitungen geben sollen, sondern hätten mit den Schülern 12 gemeinsam die verschiedenen Möglichkeiten für eine Bauanleitung erarbeiten sollen. In dieser Arbeitsphase waren die Schüler sehr aufgeschlossen und interessiert. Der Abschluss der Stunde verlief ganz gut. Die Schüler konnten die Gemeinsamkeiten der beiden Flugobjekte benennen. Da wir viel Zeit mit den Gesprächen zu den Flugobjekten verbracht hatten, blieb keine Zeit mehr das Arbeitsblatt zur Ergebnissicherung zu bearbeiten. 13 8. Reflexion Louisa Jäger Die Zeitplanung des Unterrichts war gut, doch man hätte noch etwas mehr Zeit für Diskussionen einplanen können. Leider mussten wir eine Diskussion vorzeitig abbrechen, da wir in sonst in Zeitnot geraten wären. Die Experimente haben im Großen und ganzen gut funktioniert und auch die Vorund Nachbesprechung war positiv. Ein paar kleine Details bei den Versuchen hätte man noch verbessern können. Beim Heißluftballon wäre es besser gewesen die Tüte mit noch mehr Büroklammern zu beschweren, damit sie nicht kippt. Man hätte auch andere, besser geeignete Tüten verwenden können. Beim Basteln des Fallschirms war ein Teil der Bastelanleitung nicht so gut umzusetzen (Ein Quadrat aus der Tüte schneiden). Man hätte die Anleitung noch verändern müssen oder den Kindern einfach an der Tafel erklären, worauf es ankommt und sie dann selbstständig ohne Anleitung basteln lassen. Die Kinder waren den ganzen Unterricht über interessiert bei der Sache und haben lebendig mitgearbeitet und geforscht. Die einzelnen Phasen des Unterrichts waren klar voneinander abgegrenzt, mit Ausnahme der Anfangsphase im Stuhlkreis. Hier hätten wir den Stuhlkreis ordnungsgemäß auflösen müssen, bevor wir mit der Experimentierphase begonnen haben. Alle Lernziele der Unterrichtseinheit wurden erreicht. Ich habe mich beim Unterrichten sehr entspannt gefühlt und war kaum aufgeregt. Mir hat es großen Spaß gemacht mit den Kindern zu forschen und ihre Ideen, Vorschläge und Erklärungen in der Klasse zu diskutieren und Missverständnisse zu klären. Es ist schön zu sehen, wie man die Kinder für ein Thema begeistern und in ihnen den Forscherinstinkt wecken kann. An einigen Stellen war ich auch sehr positiv überrascht, über welches Maß an Vorwissen einige Schüler schon verfügen und wie gut einige schon das ein oder andere Phänomen erklären und begründen können. 14 9. Quellen a) Literatur und Internetquellen: Forscherstation Heidelberg, Materialboxen Nr. 7 (Luftikus) und Nr. 8 (Wie fliegt ein Heißluftballon?) Austausch, Absprache und Tipps von Herrn Scheler Analyse der Rahmenbedingungen und Lernvoraussetzungen von Jelena Seubert und Saskia Heine Bildungsplan Grundschule Baden Württemberg 2004 www.mint-kids.de/showMedia.php/204/1Luft-Fallschirm.pdf (Industrie- und Handelskammer Reutlingen: Phänomen Bremswirkung) ballon.htm b) Bildquellen: 2002.jpg Bilder für das Regelblatt: - umb.jpg 15 10. Anhang 1. Regelblatt 2. Versuchsanleitung Heißluftballon 3. Bauanleitung Fallschirm 4. AB zur Sicherung 16 Regeln für den Versuch: 1. Achtung Stolperfalle! Passt auf die Kabel auf! 2. Vorsicht heiß! Der Toaster wird sehr heiß! Nicht berühren! 3. Brandgefahr! Die Mülltüte nicht zu nach an den Toaster halten! 17 Der Heißluftballon Versuchsanleitung Diese Materialien benötigst du: Plastiktüte 4 Schnüre 4 Büroklammern Toaster So baust du einen Heißluftballon: Befestige die 4 Schnüre mit Hilfe der 4 Büroklammern an der Plastiktüte. Achte darauf, dass die Schüre gleichmäßig am Rand der Tüte verteilt sind. Einer hält oben die Plastiktüte fest, sodass sie den Toaster nicht berühren kann. Die anderen Schüler halten die 4 Schnüre fest. Schaltet den Toaster ein und schaut was passiert. Viel Spaß beim Experimentieren 18 Der Fallschirmspringer Bauanleitung Diese Materialien benötigst du: Klopapierrolle Müllbeutel Schnüre (4Stück) Schere Stichling (Vorsicht spitz, pass auf deine Finger auf!!!) Bunte Stifte So baust du einen Fallschirmspringer: Schreibe deinen Namen auf die Klopapierrolle, damit du deinen Fallschirmspringer wiedererkennst. Steche mit dem Stichling, vorsichtig 2 kleine Löcher, die sich gegenüber liegen, in die Klopapierrolle. Schneide nun aus der Mülltüte ein großes Quadrat aus. Knote an jede Ecke des Quadrates ein Stück Schnur. Knote immer 2 freie Schnur-Enden an den Löchern der Klopapierrolle fest. Zum Abschluss kannst du deinen Fallschirmspringer noch mit einem Gesicht verzieren oder bemalen. Viel Spaß beim Bauen 19 Name: Datum: Forscherfrage: Was haben Heißluftballon und Fallschirm gemeinsam, obwohl sie so verschieden sind? 20