Item 1.1: Wärmt eine Mütze? (Isolierende Wirkung von Luft verstehen)
An einer beispielhaften Unterrichtssequenz wird gezeigt, wie sich hier das Item Verständnisorientierung der Kognitiven Aktivierung widerspiegelt.
Basisdimension 1: Kognitive Aktivierung
Item 1.1 Verständnisorientierung
Der Unterricht hat einen klaren Fokus auf die zentralen Inhalte, die von den Schülerinnen und Schülern verstanden werden sollen.
Im Folgenden wird ein möglicher Arbeitsauftrag für eine Unterrichtssequenz zum Thema „Wärmt eine Mütze?“ dargestellt.
Dabei wird dargestellt, wie durch Unterrichtsplanung und -vorbereitung, sowie vorüberlegte Frageimpulse und Bereitstellung handelnder Materialien das Verstehen der isolierenden Wirkung einer Mütze erarbeitet werden kann.
Indikatoren:
- Die Schülerinnen und Schüler verstehen die isolierende Wirkung einer Mütze und die Bedeutung der Luft beziehungsweise des geringeren Luftaustauschs in diesem Zusammenhang.
- Sie bringen dabei das Thema „Tiere im Winter“ und hier speziell die winteraktiven Tiere in Zusammenhang und verstehen, wie diese sich vor Kälte schützen.
- Der Unterricht ist klar auf einen zentralen Inhalt fokussiert.
- Dieser Inhalt wird kindgerecht und verständlich dargestellt.
In der Stunde wird deutlich, was die Schülerinnen und Schüler am Ende (...) können, verstanden oder kritisch reflektiert haben sollen.
Einstieg/Problemstellung
Die Schülerinnen und Schüler sitzen im Sitzkreis. Es gibt einen Bildimpuls „Kind mit Mütze“.
kind-schnee-winter-schneebedeckt-5723728 dreschma [Pixabay], via pixabay
Wortkarten können bei Bedarf dazugelegt werden: „ Ich trage im Winter eine Mütze, weil...“ „Meine Mütze brauche ich, weil...“ Die Lehrkraft fasst die Beiträge der Schülerinnen und Schüler zusammen und zeigt auf, dass einige Kinder Mützen nicht brauchen oder mögen. Sicherlich ist im Gespräch der Satz gefallen: „Meine Mütze ist warm!“ oder „Die Mütze wärmt mich!“
Diese greift die Lehrkraft auf und führt die Kinder zur Forschungsfrage.
„Wärmt die Mütze wirklich? Lasst uns das doch genauer untersuchen.“
Ines Murgai [CC BY SA DE4]
Hinführung/Vermutungen sammeln
Zunächst können die Kinder ihre eigenen Mützen untersuchen/aufsetzen. Dabei dürfen sie frei erste Vermutungen äußern. Was macht die Mütze denn genau?
Des Weiteren wird gemeinsam überlegt, wie man dies untersuchen kann. Die Lehrkraft stellt verschiedene Materialien als Anregung in den Kreis. Dabei sind Thermometer, Bechergläser, eine Mütze etc.
Ines Murgai(ZSL) [CC BY SA DE4]
Steht der Versuchsaufbau fest, halten die Kinder zunächst ihre Vermutung fest, welches Ergebnis sie erwarten. In den meisten Fällen werden sie davon ausgehen, dass das Wasser in der Mütze warm bleibt oder warmgehalten wird. Der Bezug zu den zentralen Inhalten wird im Laufe der Stunde immer wieder hergestellt.
Ines Murgai [CC BY SA DE4]
Erster Versuchsaufbau:
Ines Murgai [CC BY SA DE4]
Zunächst werden die Bechergläser mit warmen Wasser aufgefüllt (Die Temperatur muss angemessen sein, damit die Kinder keine Verbrennungen davontragen). Die Bechergläser werden vorbereitet, in dem ein Becherglas eine Mütze übergestülpt bekommt und ein Becherglas ohne Schutz bleibt. Die Schülerinnen und Schüler notieren die Starttemperatur der beiden Gläser, anschließend wird nach drei -, sechs – und neun Minuten die jeweilige Wassertemperatur in beiden Gefäßen erfasst. Die Ergebnisse werden von den Schülerinnen und Schülern in ein Diagramm auf ihren Dokumentationsbögen eingezeichnet.
Ines Murgai, Carmen Schaut [CC BY SA DE4]
Reflexion 1
Erste Reflexionsphase im Schüler/-innen-Lehrkraft-Gespräch:
Die Lehrkraft sammelt die Erkenntnisse der Schülerinnen und Schüler. Die Lehrkraft hebt bedeutsame Inhalte hervor.
Sie stellt die Frage: „Was macht die Mütze denn, wenn der Inhalt des Glases kalt ist?“
Der Unterricht wird so gestaltet, dass er es den Schülerinnen und Schülern ermöglicht, die zentralen Inhalte zu verstehen.
Zweiter Versuchsaufbau
Dieses Mal wird der Versuch mit Eiswürfeln im Becher durchgeführt. Nach besprochenem Versuchsaufbau wird auch dieses Mal vermutet. Es ist davon auszugehen, dass viele Kinder denken, dass das Eis unter der Mütze schneller schmilzt, da diese ja „wärmt“.
Wieder wird der Versuch aufgezeichnet und die jeweiligen Temperaturen gemessen. Es fällt nun auf, dass das Eis unter der Mütze langsamer schmilzt als im offenen Becherglas.
Dieser „überraschende“ Ausgang hilft den Kindern ihre Präkonzepte in Frage zu stellen und zu verändern.
Unterrichtsinhalte werden mit Blick auf das Unterrichtsziel zusammengefasst.
Die Lehrkraft visualisiert den Forscherkreis.
Wortkarten und Bildkarten zum Forscherkreis, Ines Murgai, Carmen Schaut [CC BY SA DE4]
Links zu einem möglichen Forscherkreis: stiftung-kinder-forschen.de
Austausch / Reflexion 2
Gemeinsam im Gespräch erarbeiten die Schülerinnen und Schüler, gegebenenfalls unterstützt von der Lehrkraft, Vorstellungen der isolierenden Wirkung einer Mütze.
Die Mütze wärmt nicht. Sie hält die Wärme/Kälte des Körpers länger fest und lässt sie nicht so schnell in die Umgebung entweichen. Sie isoliert, ähnlich wie Isolierungen an neuen Häusern, Thermoskannen oder Daunenjacken es tun. Dies funktioniert, weil Luft in der Mütze oder den anderen Gegenständen enthalten ist. Lufteinschlüsse in den textilen Fasern sorgen für einen Erhalt der Wärme/Kälte.
Dabei werden die Schüler/-innen durch Wortkarten und Formulierungshilfen unterstützt.
Ines Murgai [CC BY SA DE4]
Möglicher Tafelanschrieb aus den Schüler/-innenäußerungen:
Die Mütze…. warm. (ist? /macht? /hält?)
Eine Formulierung wie „Die Mütze hält warm, indem sie die Luft festhält.“ wird auf dem Dokumentationsbogen gesichert.
Die zu erwerbenden Inhalte werden klar und verständlich dargestellt.
Auch unterstützt durch Bildmaterial und begleitet durch Textkarten werden die Kinder im Verstehen der ggf. neuen Vorstellung unterstützt.
Die Lehrkraft hebt bedeutsame Inhalte hervor
Die Lehrkraft achtet nach der Entdeckeraufgabe immer wieder darauf, dass die Schülerinnen und Schüler das Prinzip der isolierenden Wirkung verstanden haben. Idealerweise zeigt sich dies in einer sprachlich korrekten Wiedergabe des Sachverhaltes und sie nicht davon sprechen, dass das Mützchen, Fell oder Federn wärmen.
Den Schülerinnen und Schülern werden immer wieder Formulierungshilfen angeboten. Dies sind Satzanfänge wie „Ich trage im Winter eine Mütze, weil...“ und sprachliche Hilfestellungen, da Begriffe wie „ Isolierung“, nicht dem Alltagswortschatz der Kinder entsprechen und der Umgang mit Fachbegriffen erst angebahnt werden muss.
Weiterdenken
Schüler/-innen-Lehrkraft-Gespräch: „Wie sind Tiere vor Kälte geschützt? Schülerinnen und Schüler nennen Fell und Federn. Hierbei ist wichtig, den vorangegangenen Versuch im Blick zu behalten, nämlich, dass Fell und Federn nicht wärmen, sondern isolieren. Tiere mit Fell und Vögel geben so weniger Körperwärme an die kältere Luft der Umgebung ab (z.B. Bildimpuls: die aufgeplusterte Amsel).