MINT: Willkommen im Fachbereich

In dieser Unterrichtseinheit zum Teilchenmodell gehen die Lernenden durch einen Versuch Schuhkartons der Frage nach, wie kleine Teilchen aussehen und ob das überhaupt festzustellen ist, wenn diese Teilchen doch für uns nicht sichtbar sind. Dabei erkennen sie, dass ein Modell im Chemie-Unterricht wie das der kleinen Teilchen eine Hilfe zur Vorstellung ist, aber nicht die Wirklichkeit zeigt. Mit diesem Unterrichtsmaterial vertiefen die Schülerinnen und Schüler im Anschluss an die Einheit " Einführung in das Teilchenmodell: kleine Teilchen " ihre Kenntnisse zum Aufbau der Stoffe. Die Lernenden finden im "Karton-Versuch" so viel wie möglich über einen Gegenstand im Karton heraus, ohne dass sie diesen sehen können. Dabei merken sie, dass sie nach dem Versuch viel, aber nicht alles über diesen Gegenstand wissen. Ihre Beschreibung des nicht sichtbaren Teils stimmt nicht genau, aber sie reicht aus, um sich den Gegenstand genauer vorzustellen. Dieses Verständnis wird übertragen auf das Thema "Kleine Teilchen", um zu vermitteln, dass das Teilchenmodell im Chemie-Unterricht nicht zeigt, wie kleine Teilchen tatsächlich aussehen, sondern eine Hilfe für die Vorstellung sein soll. Es werden dazu verschiedene Gegenstände wie kleine und große Kugeln aus unterschiedlichem Material (zum Beispiel Würfel, ein kleiner quadratischer Karton, runde und eckige Stifte, Lineal…) in Schuhkartons versteckt. Wichtig ist, dass die Lernenden einige Eigenschaften der Gegenstände erkennen beziehungsweise vergleichen können (ungefähre Form, Masse, Länge…) und andere nicht (Farbe, Beschaffenheit der Oberfläche, genaue Form…). In Gruppen versuchen sie dann möglichst genau zu beschreiben, was sich wohl in dem Karton verbergen könnte. Die Schülerinnen und Schüler erkennen in dieser Einheit, dass alles aus kleinen Teilchen besteht. Im Anschluss an den Versuch zeichnen sie kleine Teilchen von Salz, Eisen und Wasser selbst auf einem Arbeitsblatt und vertiefen damit ihr Modell-Verständnis. Das Thema "Kleine Teilchen" im Unterricht Die Struktur der Materie begreiflich zu machen ist eine der schwierigen Aufgaben des Chemie-Unterrichts der Sekundarstufe. Die kleinen Teilchen können nur mit Modellen vorstellbar gemacht werden. Allerdings wird über die Vermittlung von Modellvorstellungen kontrovers diskutiert, unter anderem da bei den Lernenden Modelle und Wirklichkeit oft vermischt werden und die Modelle im Verlauf des Unterrichts stark verändert werden (müssen). Zumindest sollte also allen Lernenden klar sein, dass das Teilchenmodell nicht zeigt, wie diese Teilchen tatsächlich aussehen, sondern eine Hilfe für die Vorstellung sein soll. Dann ist es für den Anfangsunterricht im Fach Chemie ein brauchbares Modell. Vorkenntnisse Die Lernenden kennen verschiedene Eigenschaften von Stoffen und ihre Untersuchung. Didaktische Analyse Die selbst hergestellten Knet-Modelle der Einheit " Einführung in das Teilchenmodell: kleine Teilchen " motivieren die Lernenden dazu, herauszufinden, ob eines der Modelle der Wirklichkeit entspricht. Eine wissenschaftlich korrekte Antwort auf diese Frage ist zu diesem Zeitpunkt des Chemie-Unterrichts leider unmöglich, stattdessen muss jede Lehrkraft für sich überlegen, wie sie sich der Antwort nähern kann und gleichzeitig die Grenzen des Zeit- und Lehrplans nicht sprengt. Dieser Versuch mit Schuhkartons bringt den Lernenden daher näher, dass sie nicht sichtbare Dinge auch nicht vollständig beschreiben können, jedoch eine grobe Vorstellung entstehen kann. Diese Erkenntnis wird anschließend auf die Vorstellung der kleinen Teilchen übertragen. Methodische Analyse Die Knet-Modelle der oben genannten Einheit können als Einstieg dienen und die Erinnerung an das Ergebnis der vergangenen Stunde aktivieren. Daraus entsteht die Frage, wie die kleinen Teilchen von Zucker denn wirklich aussehen und ob eines der Knet-Modelle "richtig" ist. Der Versuch in dieser Stunde und die entsprechende Auswertung bringen eine Annäherung an die Antwort. Am Ende steht die Einigung auf ein Modell für die kleinen Teilchen, mit dem im Chemie-Unterricht vorerst gearbeitet werden kann, auch wenn es nicht vollständig der Wirklichkeit entspricht. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Phänomene und Vorgänge mit einfachen naturwissenschaftlichen Konzepten. verwenden bei der Beschreibung naturwissenschaftlicher Sachverhalte Fachbegriffe angemessen und korrekt. beobachten Phänomene nach vorgegebenen Kriterien und unterscheiden zwischen der Beschreibung und der Deutung einer Beobachtung. beschreiben einfache Modelle zur Veranschaulichung naturwissenschaftlicher Zusammenhänge und geben Abweichungen der Modelle von der Realität an. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lesen altersgemäße Texte mit naturwissenschaftlichen Inhalten wie die Informationen zum Thema "Kleine Teilchen" Sinn entnehmend und fassen sie sinnvoll zusammen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten bei dem "Karton-Versuch" mit einer Partnerin, einem Partner oder in einer Gruppe gleichberechtigt, zielgerichtet und zuverlässig zusammen.

In dieser Unterrichtseinheit zum Magnetismus lernen die Schülerinnen und Schüler in einfachen Experimenten die magnetische Wirkung, Magnetfelder sowie die Einsatzmöglichkeiten von Magneten im Alltag kennen. Das Thema Magnetismus kann im Physikunterricht durch diverse überraschende Experimente vermittelt werden. So erleben die Schülerinnen und Schüler mit dieser Einheit den Unterricht aktiv und lernen die Polgesetze, Magnetfeldlinien, das Magnetfeld der Erde sowie am Beispiel Kompass den Einsatz magnetischer Wirkung kennen. Sie entdecken die Kraft der Magnete im Alltag wie zum Beispiel bei der Magnetschwebebahn und sammeln in der Gruppe weitere Einsatzmöglichkeiten sowie Vorteile von Magneten. Desweiteren besprechen die Lernenden das Magnetfeld der Erde und probieren einen Kompass nach entsprechender Anleitung selbst aus, sodass sie die Grundlagen eines physikalischen Phänomens ganzheitlich erarbeiten. Ein Vorschlag für eine Leistungskontrolle als Test oder Klassenarbeit rundet die Einheit ab. Das Thema "Magnetismus mit Experimenten untersuchen" im Unterricht Das Thema Magnetismus spielt im Physikunterricht von der Grundschule bis zur Sekundarstufe eine große Rolle. Für das Verständnis der Lernenden ist es durchaus sinnvoll, grundlegende Experimente, die mit einfachen Mitteln eindrucksvoll und gut zu beobachten sind, bereits in niedrigen Klassenstufen durchzuführen. In dieser Unterrichtseinheit geht es daher zunächst im Ansatz darum, die magnetische Wirkung nachvollziehen zu können, um später auch zum Beispiel aktuelle technische Anwendungen wie die Datenspeicherung mit den Gesetzmäßigkeiten des Magnetismus erklären zu können. Didaktisch-methodische Analyse In dieser Unterrichtseinheit werden die Schülerinnen und Schüler zunächst mithilfe eines Videos in die Grundlagen des Magnetismus eingeführt, bevor sie diese dann in der anschließenden Experimentierphase vertiefen und dokumentieren. Die Ergebnisse werden in einem Handout zusammengefasst. Durch Versuche wie dem Magnetisieren einer Schere begreifen die Lernenden in der Gruppe die Elementarteilchen und ihre Ordnung. Das aktive Tun hilft im Sinne der Handlungs- und Produktionsorientierung dabei, Inhalte langfristig zu erinnern. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler experimentieren mit Magneten. lernen das Magnetfeld der Erde und den Kompass kennen. entdecken Vorteile von Magneten im Alltag und magnetisieren eine Schere. beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entnehmen einem Video wesentliche Informationen über Magnetismus. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler experimentieren in der Gruppe, sammeln gemeinsam Ideen und nehmen dabei Gedanken der anderen mit auf.

In dieser Unterrichtssequenz zum Themenbereich "Mischen und Trennen" lernen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Trennverfahren in Lernendenversuchen kennen und trainieren das sichere Experimentieren. Einfache Trennverfahren gehören zu den Grundlagen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Sie tauchen in vielen chemischen Versuchen auf und sind Voraussetzung für das Verständnis komplexerer Vorgänge. In der Unterrichtseinheit "Reinstoffe, Stoffgemische und einfache Trennverfahren im Anfangsunterricht" erfahren die Lernenden durch eigenes Handeln und genaues Hinschauen den Unterschied zwischen Reinstoffen und Stoffgemischen. Anschließend arbeiten sie über mehrere Stunden in Stammgruppen zusammen, um verschiedene einfache Trennverfahren kennenzulernen. Dabei kommt es nicht nur auf die Durchführung der Trennverfahren an, sondern auch auf die Sicherheit bei Versuchen, die Beachtung der Versuchsanleitungen und die Zusammenarbeit in einer Gruppe. Das Thema "Trennverfahren" im Chemie-Unterricht Trennverfahren gehören zu den ersten Themen im Anfangsunterricht und können sehr handlungsorientiert bearbeitet werden, da die fachlichen Inhalte überschaubar und verständlich sind, das Gefahrenpotential niedrig ist und die Lernenden gleichzeitig an eine sichere und konstruktive Gruppenarbeitsweise herangeführt werden. Vorkenntnisse Das Untersuchen und Erkennen von charakteristischen Stoffeigenschaften sowie die wichtigsten Laborgeräte müssen den Schülerinnen und Schülern bekannt sein. Sicherer Umgang mit dem Gasbrenner und Kenntnis der Sicherheitsregeln im Chemieraum werden vorausgesetzt. Didaktische Analyse Der Unterschied zwischen Reinstoffen und Stoffgemischen ist den Lernenden grundsätzlich bekannt, wenn auch nicht bewusst. Sie kennen einen großen Teil der verwendeten Stoffe und Trennverfahren aus ihrem Alltag, zum Beispiel vom Kochen und von der Mülltrennung. Die Betonung der Eigenaktivität sowie die verständlichen Inhalte der Unterrichtseinheit motivieren die Schülerinnen und Schüler zur Mitarbeit. Methodische Analyse Die Gruppenarbeit wird durch die Lehrkraft anfangs eng begleitet. Durch die wiederholten Abläufe über mehrere Stunden entsteht eine Ritualisierung und wachsende Selbstständigkeit bei den Lernenden. Die deutlich beschriebenen Aufgaben und Versuchsanleitungen beugen Verständnisproblemen vor; lange Erklärungsphasen durch die Lehrkraft können so vermieden werden. Umgang mit Fachwissen Die Schülerinnen und Schüler nennen Ordnungsprinzipien für Stoffe und teilen diese aufgrund ihrer Zusammensetzung in Reinstoffe und Stoffgemische ein. nutzen charakteristische Stoffeigenschaften zur Unterscheidung beziehungsweise Identifizierung von Stoffen. Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler planen einfache Versuche zur Trennung von Stoffen in Stoffgemischen und führen sie sachgerecht durch. Kommunikation Die Schülerinnen und Schüler erstellen einfache Zeichnungen von Versuchsaufbauten. übernehmen Initiative und Verantwortung in Kleingruppen und erfüllen diese im verabredeten Zeitrahmen. lesen Texte mit chemierelevanten Inhalten Sinn entnehmend. Bewertung Die Schülerinnen und Schüler nennen geeignete Maßnahmen zum sicheren und umweltbewussten Umgang mit Stoffen und setzen diese um. beurteilen Trennverfahren nach ihrer Angemessenheit.

In der Unterrichtseinheit "Upcycling mit Plastiktüten und Strohhalmen: Warum fliegt ein Drache?" erarbeiten die Lernenden das physikalische Prinzip "dynamischer Auftrieb" als eine zentrale Größe in der Strömungslehre und reflektieren die Folgen durch Plastikmüll für die Umwelt. Sie bauen pünktlich zum Herbst selbst einen Drachen aus einer Plastiktüte und Plastik-Strohhalmen und nähern sich damit dem Thema Fortbewegung in der Luft. Ein Verbot von Plastiktüten und Plastik-Strohhalmen in Deutschland bis 2021 rückt näher, doch bis alle Produkte durch eine entsprechende EU-Verordnung aus den Regalen verbannt sind, wird es lange dauern. Viele Plastiktüten und Plastik-Strohhalme sind täglich im Umlauf und landen als Wegwerfprodukt nach einmaliger Anwendung in der Mülltonne oder in der Umwelt. Beide Produkte tragen damit erheblich zur Verschmutzung der Meere und zum Klimawandel bei. Um auch den Lernenden dieses Problem bewusst zu machen, gehören die Themen Umweltschutz und Nachhaltigkeit unbedingt auch in den Unterricht. Daher sollen die Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit fächerübergreifend in Physik und Geographie auf die ökologisch negativen Wirkungen dieses Plastikmülls aufmerksam gemacht und für die Umwelterziehung sensibilisiert werden: Die Schülerinnen und Schüler bauen angeleitet durch ein Video einen Drachen aus Plastiktüten und Strohhalmen und hinterfragen seine Funktion. Die Kraft des dynamischen Auftriebs als physikalisches Grundprinzip für das natürliche Fliegen beispielsweise von Vögeln wird damit in besonderer Weise schülerorientiert erarbeitet. Das Thema "Upcycling mit Plastiktüten und Strohhalmen: Warum fliegt ein Drache?" im Unterricht Mit diesem Unterrichtsmaterial wird aufgezeigt, wie durch die physikalische Wirkung des dynamischen Auftriebs als Kraft im Bereich Mechanik die Plastik-Produkte in die Umwelt gelangen können. Nicht zuletzt soll dadurch im Unterricht für Alternativen zur Plastiktüte und zum Plastik-Strohhalm im Sinne von Nachhaltigkeit und verantwortungsbewusstem Handeln geworben werden. Das Thema eignet sich damit auch zum Beispiel für den Einsatz Rahmen eines Projektes zum Umweltschutz sowie zur Fortbewegung in Wasser und Luft. Darüber hinaus kann der selbst gebaute Drache insbesondere im Herbst auch vermeintlich leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler zur Mitarbeit motivieren und für Physik oder Geographie begeistern. Je nach Schwerpunktsetzung kann das Material ohne großen Aufwand angepasst und im jeweiligen Fach eingesetzt werden. Didaktisch-methodische Analyse Angeleitet durch ein Video bauen die Lernenden weitgehend selbstständig einen Drachen. Mithilfe von Arbeitsblättern strukturieren sie die wesentlichen Informationen und eignen sich das Wissen über das physikalische Prinzip des dynamischen Auftriebs sowie die Problematik um den Plastikmüll eigenverantwortlich an. Nach dem Prinzip des Kooperativen Lernens Think-Pair-Share sichern sich die Lernenden in der Partnerarbeit zunächst im geschützten Raum ab, bevor sie ihre Ergebnisse im Plenum zur Diskussion stellen und gemeinsam Alternativen zur Verwendung von Einwegprodukten aus Plastik formulieren. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verstehen Plastik-Strohhalme und Plastiktüten als ökologisches Problem. lernen das Prinzip dynamischer Auftrieb als physikalische Erklärung für den Drachenflug kennen. erarbeiten Alternativen zur Verwendung von Einwegprodukten aus Plastik im Sinne der Nachhaltigkeit. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entnehmen einem Video gezielt die wesentlichen Informationen und setzen die Anleitung zum Bau eines Drachen entsprechend um. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konzentriert und zielgerichtet mit einer Partnerin oder einem Partner zusammen, nehmen Vorschläge der anderen auf und formulieren gemeinsam Ideen für den Umweltschutz.

Mit diesem Unterrichtsmaterial zum Teilchenmodell beobachten die Lernenden, was mit einem Zuckerwürfel in einem Glas Wasser passiert. Dann modellieren sie kleine Teilchen aus Knete so, wie sie in ihrer Fantasie aussehen und entwickeln eine erste Vorstellung vom Aufbau der Stoffe. Diese motivierende und praxisnahe Einführung in das Teilchenmodell hilft den Schülerinnen und Schülern dabei, den Aufbau der Materie aus kleinen Teilchen im Chemie-Unterricht oder Physik-Unterricht zu begreifen. Die Lernenden beobachten bei einem Versuch, wie ein Zuckerwürfel in Wasser in immer kleinere Kristalle zerfällt und sich schließlich ganz auflöst. Vermutlich ist ihnen klar, dass der Zucker trotzdem noch im Glas ist, was man durch Probieren oder Eindampfen beweisen kann. Sie müssen nun überlegen, was mit dem Zucker passiert sein könnte. An dieser Stelle geht es darum, eine Vorstellung davon zu entwickeln, dass alles aus unsichtbaren Teilchen aufgebaut ist. Es ist hier zunächst nicht wichtig, ob es sich um Moleküle oder Atome handelt und wie diese genau aussehen. Dieses Wissen wird im weiteren Verlauf des Unterrichts schrittweise erarbeitet und ergänzt. Vielmehr wird also ein Grundverständnis vermittelt, dass alles aus "kleinen Teilchen" besteht. Durch die Einheit Kleine Teilchen im Modell: Vertiefung am "Karton-Versuch" kann diese Einführung sinnvoll im Unterricht fortgesetzt werden. Das Thema "Teilchenmodell" im Unterricht Die Struktur der Materie begreiflich zu machen ist eine der schwierigen Aufgaben im Chemie-Unterricht beziheungsweise Physik-Unterricht. Die kleinen Teilchen können immer nur mit Modellen erklärt werden. Diese Modelle entwickeln sich während des Chemie-Unterrichts und Physik-Unterricht zunehmend weiter und nähern sich der Wirklichkeit an. Damit die Lernenden diese Entwicklung nachvollziehen können, sollte das Teilchenmodell nicht zu schnell und abstrakt eingeführt werden. Vorkenntnisse Die Lernenden kennen verschiedene Stoffeigenschaften und ihre Untersuchung. Didaktische Analyse Die Lernenden schließen aus dem, was sie im Versuch sehen können, auf das, was passiert, auch wenn sie es nicht mehr sehen können. Dadurch kann ihre Vorstellung auf Beobachtungen aufbauen, anders als wenn das erste Teilchenmodel rein informierend eingeführt wird. Die Idee, dass der Zucker irgendwann nicht mehr zerfällt und seine "kleinen Teilchen" erreicht sind, kann spontan von den Lernenden kommen oder in der Besprechung von der Lehrkraft erwähnt werden. Durch das Darstellen der kleinen Teilchen mit Knete wird das Teilchenmodell wieder von einer abstrakten Idee auf eine konkretere Ebene gebracht und zudem bietet es einen Anknüpfungspunkt für die Weiterentwicklung des Teilchenmodells zu einem Kugelteilchenmodell in der folgenden Stunde. Mit diesem Modell kann im naturwissenschaftlichen Unterricht lange Zeit gearbeitet werden, um Sachverhalte zu erklären. Methodische Analyse Die Aussicht auf einen Versuch in der Gruppe motiviert die Lernenden erfahrungsgemäß ausreichend, sodass ein ausführlicher Einstieg in das Thema entfallen kann. Vielmehr stellt der Versuch ja schon einen Einstieg dar. In der Gruppe (und durch gezielte Anregungen und Denkanstöße durch die Lehrkraft) entsteht beim Beobachten eine Vorstellung davon, was beim Versuch passiert, auch wenn die Lernenden es nicht sehen können. Der Ideenaustausch in der Gruppe während des Versuchs stellt sicher, dass alle Lernenden mitbekommen, was passiert. Durch einen kurzen Eintrag im Heft wird der Sachverhalt geordnet dargestellt. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Phänomene und Vorgänge am Beispiel des Teilchenmodells mit einfachen naturwissenschaftlichen Konzepten. begründen Vermutungen zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen mithilfe von Alltagswissen und einfachen fachlichen Konzepten, indem sie überlegen, was mit dem Zucker im Wasser bei dem Versuch passiert sein könnte. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler benennen auf der Grundlage vorgegebener Informationen Handlungsmöglichkeiten. beschreiben naturwissenschaftliche Sachverhalte für andere nachvollziehbar.

Die Unterrichtseinheit "Sauberer Schulhof, saubere Umwelt" ist eine Einführung in das Thema Umweltverschmutzung, die in der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler ansetzt. Ausgehend vom eigenen Spielplatz oder Schulhof werden sie für die Probleme, die Müll und Abfall verursachen, sensibilisiert und stellen Handlungsregeln für den Alltag auf. Diese Unterrichtseinheit zum Thema zeigt Schülerinnen und Schülern, dass Umweltschutz im Alltag beginnt – zum Beispiel auf dem Schulhof, auf dem Spielplatz oder direkt vor der eigenen Haustür. Ausgangspunkt der Materialien ist die unmittelbare Lebenswelt der Lernenden. Mithilfe verschiedener Arbeitsblätter zum Thema Müll, Umweltverschmutzung und Verantwortung setzen sich die Schülerinnen und Schüler aktiv mit der Frage auseinander, wie sie ihre Umgebung sauber halten können. Ziel ist es, ein Bewusstsein dafür zu entwickeln, dass jede und jeder Einzelne durch verantwortungsvolles Verhalten einen Beitrag zum Schutz der Umwelt leisten kann. Die fächerübergreifende Unterrichtseinheit verbindet Inhalte aus Sachunterricht, Sprachförderung sowie Wortschatz- und Rechtschreibübungen . Unterschiedliche Aufgabentypen ermöglichen vielfältige Zugänge zum Thema und berücksichtigen verschiedene Interessen der Lernenden. Alle Aufgaben knüpfen an Alltagserfahrungen, Beobachtungen und Wünsche der Schülerinnen und Schüler an. Die Arbeitsblätter können entweder in einer festen Reihenfolge im Unterricht bearbeitet oder flexibel als Stationenarbeit eingesetzt werden. Ein besonderer Bestandteil der Unterrichtseinheit ist eine praxisnahe Beobachtungsaufgabe : Über einen Zeitraum von zwei Wochen dokumentieren die Schülerinnen und Schüler die Sauberkeit eines Spielplatzes in ihrer Nachbarschaft. Anschließend werden die Ergebnisse gemeinsam ausgewertet und mit den Erkenntnissen aus den Arbeitsaufträgen verglichen. Auf dieser Grundlage entwickeln die Lernenden konkrete Handlungsmöglichkeiten für einen verantwortungsvollen Umgang mit Müll im Alltag . Ergänzend zu dieser Unterrichtseinheit bietet es sich an, das Thema "Mülltrennung" anhand interaktiver Übungen zu bearbeiten. Auch die Unterrichtseinheit "Umweltschutz in der Grundschule: Mülltrennung, Recycling und Upcycling" eignet sich als weiterführendes Material und ergänzt die Unterrichtseinheit " Sauberer Schulhof, saubere Umwelt" ideal. Das Thema "Umweltverschmutzung durch Müll und Abfall" im Unterricht Umweltverschmutzung durch Müll und Abfall gehört zu den zentralen Umweltproblemen des 21. Jahrhunderts. Bilder von Plastik in den Ozeanen, verschmutzten Landschaften oder Tieren, die sich in Müll verfangen, prägen regelmäßig die mediale Berichterstattung. Gleichzeitig wirken viele dieser Beispiele für Kinder im Grundschulalter räumlich und emotional weit entfernt. Die globale Dimension von Umweltverschmutzung ist für Schülerinnen und Schüler daher oft schwer nachvollziehbar. Um das Thema Umweltschutz und Müllvermeidung in der Grundschule verständlich und erfahrbar zu machen, setzt die Unterrichtseinheit " Sauberer Schulhof, saubere Umwelt" bewusst bei der unmittelbaren Lebenswelt der Lernenden an. Statt globale Umweltprobleme abstrakt zu behandeln, richtet sich der Blick auf Orte, die Schülerinnen und Schüler täglich erleben: den Schulhof, den Spielplatz oder die eigene Nachbarschaft . Durch diese lebensweltorientierte Perspektive wird deutlich, dass Umweltschutz im Alltag beginnt und bereits kleine Handlungen einen Beitrag zu einer sauberen Umwelt leisten können. Didaktische Analyse Ziel der Unterrichtseinheit ist es, Schülerinnen und Schüler für Umweltverschmutzung im eigenen Lebensumfeld zu sensibilisieren und ein Bewusstsein für verantwortungsvolles Handeln zu entwickeln. Fotos von verschmutzten Spielplätzen, Parks oder Schulhöfen verdeutlichen den Lernenden, dass Müll und Abfall nicht nur ein globales Problem sind, sondern auch ihre eigene Lebensqualität im Alltag beeinflussen. Ein zentraler Bestandteil der Einheit ist eine Beobachtungsaufgabe über einen längeren Zeitraum . Die Lernenden dokumentieren zwei Wochen lang die Sauberkeit eines Spielplatzes oder Schulhofs. Auf diese Weise wird deutlich, dass jede und jeder Einzelne Verantwortung für eine saubere Umwelt trägt . Die Schülerinnen und Schüler entwickeln gemeinsam Handlungsregeln für den Alltag , zum Beispiel im Umgang mit Müll, beim Verhalten auf dem Schulhof oder beim Besuch von Spielplätzen. Ergänzend zum sachkundlichen Schwerpunkt werden Wortschatz- und Rechtschreibübungen aus dem Deutschunterricht integriert. Die Verbindung von Sachunterricht und Sprachförderung ermöglicht es den Lernenden, zentrale Begriffe rund um Umwelt, Müll und Umweltschutz mehrfach in unterschiedlichen Kontexten anzuwenden. Dadurch werden sowohl fachliche Inhalte als auch sprachliche Kompetenzen nachhaltig gefestigt. Methodische Analyse Die Unterrichtseinheit basiert auf einem handlungs- und lebensweltorientierten Unterrichtsansatz . Das Thema Umweltverschmutzung wird nicht abstrakt vermittelt, sondern anhand konkreter Erfahrungen aus dem Alltag der Schülerinnen und Schüler erschlossen. Neben klassischen Arbeitsblättern zum Thema Umweltschutz und Müllvermeidung spielt die eigenständige Beobachtung der Umgebung eine wichtige Rolle. Das verwendete Beobachtungsschema ist bewusst einfach gestaltet, sodass Schülerinnen und Schüler es selbstständig ausfüllen können. Gleichzeitig bietet es ausreichend Struktur, um erste Auswertungen und Schlussfolgerungen zu ermöglichen. Durch die Kombination aus Beobachtung, Analyse und Reflexion entwickeln die Lernenden ein Verständnis dafür, wie ihr eigenes Verhalten zur Sauberkeit ihrer Umgebung beitragen kann. Damit unterstützt die Unterrichtseinheit gezielt die Entwicklung von Handlungskompetenz im Bereich Umwelt und Nachhaltigkeit . Die Materialien eignen sich sowohl für eine strukturierte Unterrichtsreihe als auch für offene Lernformen wie Stationenarbeit . Dadurch lassen sich unterschiedliche Lernvoraussetzungen und Interessen der Schülerinnen und Schüler berücksichtigen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erklären den Begriff "Umwelt". erklären, warum Müll und Abfall problematisch sind. führen eine kriteriengeleitete Beobachtung durch. entwickeln Handlungsregeln zum Umgang mit Müll und Abfall im Alltag. kennen Fachbegriffe aus dem Wortfeld "Müll und Abfall" und können diese fehlerfrei schreiben. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler entnehmen einem Text Informationen. füllen ein Beobachtungsprotokoll fachgerecht aus. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten erfolgreich mit einer Partnerin oder einem Partner. gehen respektvoll mit den Ideen, Vorstellungen und Äußerungen ihrer Mitschülerinnen und Mitschüler um. präsentieren ihre Arbeitsergebnisse im Plenum. einigen sich in der Lerngruppe auf Regeln für den Umgang mit Müll und Abfall im Alltag.

Der Begriff "Repowering" steht generell für das Ersetzen alter Anlagen zur Stromerzeugung durch neue, effizientere Anlagen. Dieser Prozess spielt insbesondere bei der Nutzung der Windenergie eine große Rolle. In der Unterrichtseinheit kann der Schwerpunkt wahlweise auf physikalische oder sozialgeographische Aspekte gelegt werden. Doppelte Leistung und dreifacher Stromertrag bei halber Anlagenzahl, so lautet die Faustformel beim Repowering von Windkraftanlagen. Zusätzlich zu dieser enormen Leistungssteigerung kann mit der Verringerung der Anzahl von Windkraftanlagen auch das Landschaftsbild entlastet werden. Auch andere mögliche Quellen der Belästigung werden verringert: Die Anlagen laufen langsamer und leiser. Und sie lassen sich aufgrund technischer Weiterentwicklungen besser in das bestehende Stromnetz integrieren. Deshalb ist Repowering eine interessante Option zur Verbesserung der Stromversorgung und damit eine Gelegenheit, ein aktuelles Thema im Unterricht zu behandeln. Eine Einführung soll die Relevanz des Themas verdeutlichen und zur weiteren Beschäftigung motivieren. Anhand frei verfügbarer Datenbanken können sich die Lernenden mit Windkraftanlagen aus ihrer Region beschäftigen. Damit wird eine Verknüpfung zur persönlichen Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler geschaffen. Das Thema kann anschließend auf zwei verschiedene Arten vertieft werden: a) physikalischer Grundlagen der Nutzung der Windenergie: Ein Arbeitsblatt stellt eine didaktisch reduzierte Leistungsberechnung vor, die im zweiten Schritt für die Windkraftanlagen aus der Region der Lernenden angewendet werden soll. b) sozialgeografische Aspekten der Windenergienutzung: Dieses Arbeitsblatt thematisiert organisatorische und soziale Aspekte der Windenergienutzung. Diese sollen im Plenum diskutiert werden. Das kann auch in Form eines Rollenspiels stattfinden. Ablauf der Unterrichtseinheit Zum Einstieg sollen sich die Lernenden anhand frei verfügbarer Online-Daten mit Windkraftanlagen in ihrer Nähe beschäftigen. Anschließend kann eine Vertiefung zu physikalischen und/oder sozialgeographischen Aspekten stattfinden. Die Schülerinnen und Schüler bekommen ein Gefühl dafür, wie viel Strom durch Windkraft erzeugt und wie viele Haushalte damit versorgt werden können. erfahren, warum moderne Windkraftanlagen viel effizienter sind als ältere Anlagen. lernen, welche physikalischen Faktoren die Nutzung von Windenergie beeinflussen. sich damit auseinandersetzen, welche sozialgeographischen Aspekte beim Bau und Betrieb von Windkraftanlagen eine Rolle spielen. Viele Windkraftanlagen (WKA) sind veraltet, entsprechen nicht mehr dem neuesten Stand der Technik und haben zunehmend Ausfallzeiten aufgrund von Verschleiß. Vielfach lohnt sich die Investition in neue und effizientere Anlagen. "Doppelte Leistung und dreifacher Stromertrag bei halber Anlagenzahl", so lautet die Faustformel für das Repowering von Windkraftanlagen. Wie ist das möglich? Berechnungen Anhand einer übersichtlichen Formel zur Berechnung der Windleistung sollen sich die Schülerinnen und Schüler mit den Einflussfaktoren beschäftigen, die den Stromertrag einer Windkraftanlage beeinflussen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, Berechnungen für einen fiktiven Windpark in der eigenen Heimat durchzuführen. Die notwendigen Angaben hierfür finden sich in dem Arbeitsblatt selbst, bis auf die Daten zur mittleren Windgeschwindigkeit, die muss aus Karten des Deutschen Wetterdienstes für den jeweiligen Standort ermittelt werden müssen. Neben den technischen Aspekten von Windkraftanlagen gibt es auch organisatorische und soziale Aspekte, die bei Bauvorhaben berücksichtigt werden müssen. Hier bietet es sich an, dass sich die Schülerinnen und Schüler in Gruppen zusammenfinden und gemeinsam Ideen sammeln und verschriftlichen. Zur Unterstützung kann wieder die Broschüre des Bundesverbands WindEnergie e. V. hinzugezogen werden. Als Abschluss soll eine Diskussion mit der ganzen Klasse über die gesammelten Aspekte stattfinden. Denkbar ist auch, dass zum Abschluss ein kleines Rollenspiel durchgeführt wird. Zum Beispiel können folgende Rollen vergeben werden: Bürgermeisterin oder Bürgermeister Sieht die finanziellen Vorteile für die Gemeinde. Möchte seine Gemeinde fortschrittlich präsentieren. Bürgerinitiative "Gegen die Verspargelung" Die Mitglieder der Initiative argumentieren gegen die Verschandelung der Landschaft Beitreiber eines existierenden Windparks Ist mit zunehmenden Ausfällen der inzwischen veralteten Anlagen konfrontiert und befürwortet das Repowering. Bietet sich erneut als Betreiber an. Projektbüro Hat Erfahrungen aus anderen Projekten. Ist an der Durchführung schon allein deshalb interessiert, weil es dann seine Arbeitsleistung anbieten könnte. Naturschutzverband Hat einerseits Bedenken wegen der Gefährdung von Zugvögeln. Andererseits befürwortet der Verband den Ausbau der Erneuerbaren Energien. Einzelne Bürgerin / einzelner Bürger Ist interessiert an einer sicheren und kostengünstigen Stromversorgung.

In der Unterrichtseinheit eignen sich die Schülerinnen und Schüler grundlegendes Wissen über die Insektengattung der Käfer an. Sie lernen die Lebensweise dieser Tiere kennen, ihren natürlichen Lebensraum und ihren Nutzen sowie ihren Schaden für die Umwelt. Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit erlangen die Schülerinnen und Schüler umfassendes Wissen zu (heimischen) Käfern, ihrem Lebensraum, typischen Körpermerkmalen, ihrer Fortpflanzung und ihrem Nutzen sowie auch Schaden für die Umwelt. Gleich zu Beginn entdecken die Schülerinnen und Schüler durch das Vergleichen gegebener Exemplare den kunstvollen Körperbau vieler Käfer und die Möglichkeit, einzelne Käferarten voneinander zu unterscheiden. Typische Körpermerkmale, wie zum Beispiel das Verhältnis zwischen Körper- und Fühlerlänge, helfen bei der Differenzierung. Die einzelnen Themenstationen werden von den Schülerinnen und Schülern im individuellen Tempo in Einzel- oder auch Paararbeit durchgeführt: Käferpuzzle (Zusammenlegen einer naturgetreuen Abbildung des größten Käfers der Welt, dem Riesenbockkäfer) Bunte Käferwelt (Entstehung und Entwicklung von Insekten und Käfern, Artenreichtum) Aussehen (Panzer, Giftdrüsen, Hörner, Zangen, Fühler, Flügel, Facettenaugen und vieles mehr) Käferrekorde (vorgestellt werden der größte, der kleinste, der giftigste und der schnellste Käfer der Welt) Fortpflanzung (Eiablage, Aussehen der Larven und Puppen, Dauer der Entwicklungszeit) Wer war der Täter? (Marienkäfer, Kartoffelkäfer, Maikäfer und Borkenkäfer werden steckbriefartig vorgestellt und ihre Nachteile für die Umwelt thematisiert) Käferparade (Benennung von Käfern nach einer "verrätselten" Anweisung) Das Anfertigen von naturgetreuen Zeichnungen im Kunstunterricht oder das Schreiben von Geschichten zum Thema Käfer im Deutschunterricht ergänzen und intensivieren die Arbeit. Ein wesentliches Ziel des Sachunterrichts in der Grundschule ist das Kennenlernen und Vertrautwerden mit Tieren aus dem Lebensumfeld der Schülerinnen und Schüler. In diesem Zusammenhang verfolgt diese Einheit die Intention, den Schülerinnen und Schülern Basiswissen über die größte Tiergruppe überhaupt nahe zu bringen: Insekten beziehungsweise Käfer. Die Bedeutung dieser Tiere für das ökologische Gleichgewicht in der Natur schärft das Bewusstsein zur Erhaltung deren biologischer Umwelt und die Gefahren, die entstehen, wenn der Mensch unbedacht natürliche Lebensräume zerstört. Methodische Analyse Die Methodenwahl orientiert sich am Prinzip "vom Konkreten zum Abstrakten" und setzt folgerichtig am Vorwissen der Schülerinnen und Schüler an und orientiert sich an deren zum Anfang der Unterrichtseinheit formulierten weiterführenden Fragen zum Thema. Viele Arbeitsaufgaben werden in "rätselhafter" Form gestellt, um die Schülerinnen und Schüler durch eigenes Nachdenken zu den richtigen Ergebnissen zu führen und die Motivation und Neugier zur Weiterarbeit zu erhalten. Auch können die Schüler und Schülerinnen die Richtigkeit ihres Ergebnisses durch verschlüsselte Lösungen selber kontrollieren, ohne lange auf die Rückmeldung durch die Lehrkraft zu warten. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erwerben grundlegendes Wissen über Lebensweise und Aussehen der Gattung Käfer . lernen heimische Käferarten kennen. lernen den Unterschied zwischen nützlichen und schädlichen Käfern zu unterscheiden und zu begründen. kennen den Kreislauf der Natur und lernen ihn als voneinander abhängiges Ökosystem zu schützen und zu bewahren. lernen Fachausdrücke kennen und diese im Kontext richtig anzuwenden. erwerben die Fähigkeit, aus Sachtexten spezifische Informationen zu entnehmen und logische Schlussfolgerungen daraus zu ziehen. zeichnen Käfer naturgetreu nach. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kooperieren und kommunizieren miteinander und tauschen ihre Ergebnisse untereinander aus. organisieren ein Gruppenquiz zum Thema der Unterrichtseinheit.

In der Unterrichtseinheit schätzen die Lernenden die Anzahl von Schokoladen-Eiern und beurteilen Wahrscheinlichkeiten spielerisch. So kann Stochastik in der Grundschule zum Erlebnis werden. In dieser Unterrichtseinheit rund um Ostern lernen die Schülerinnen und Schüler das Schätzen und die Beurteilung von Wahrscheinlichkeiten als Grundlage für den weiteren Mathematikunterricht kennen. Dabei werden sie spielerisch in die Stochastik eingeführt. In der Klasse, aber auch der Still- und Gruppenarbeit bearbeiten die Lernenden Arbeitsblätter und vergleichen diese anschließend im Plenum. Phasen, in denen die Schülerinnen und Schüler Ostereier oder einen Osterhasen anmalen, dienen darüber hinaus zur Entspannung und lockern den Unterricht auf. Einzelne Übungen zur Wahrscheinlichkeitsrechnung sind durch kleine Änderungen auch unabhängig von der Osterzeit einsetzbar, indem sie beispielsweise die Wahrscheinlichkeiten beim Würfeln und beim Glücksspiel thematisieren. Das Thema Wahrscheinlichkeitsrechnung im Unterricht Das Thema Wahrscheinlichkeitsrechnung spielt in der Sekundarstufe bis zum Abitur eine große Rolle. Mit diesem Unterrichtsmaterial können Sie aber bereits in der Grundschule spielerisch Grundlagen erarbeiten und das stochastische Denken fördern, indem die Schülerinnen und Schüler erste Erfahrungen mit dem Schätzen und Vermuten von Ereignissen machen. Didaktisch-methodische Analyse Zunächst schätzen die Lernenden im Rahmen eines Wettbewerbs den Inhalt eines Glases mit Schokoladen-Ostereiern. Dadurch, dass dieses Spiel erst am Ende der Unterrichtseinheit aufgelöst wird und dann zum Beispiel ein Hausaufgaben-Gutschein an die Siegerin oder den Sieger verteilt wird, wird die Motivation in besonderer Weise aufrechterhalten. Im weiteren Verlauf wird in der Gruppe praktisch das Schätzen eines Zuges aus einer Gummibärchentüte vorgenommen und bewertet. Das erste Arbeitsblatt fordert von den Lernenden dann einleitend das Ausmalen von Ostereiern passend zur Wahrscheinlichkeit. So können die Osterzeit und ein wichtiges mathematisches Thema vereint werden. Die Hausaufgabe stimmt auf das nächste Arbeitsblatt ein, bei dem die Schülerinnen und Schüler selbstständig über Wahrscheinlichkeiten nachdenken und ihre Ergebnisse in der Gruppe besprechen. Abgeschlossen wird die Unterrichtseinheit mit einer Gruppenarbeit, bei der die Schülerinnen und Schüler selbst Experimente durchführen und über ein faires Glücksspiel sprechen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen das Schätzen kennen. beurteilen Wahrscheinlichkeiten. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler ermitteln eine Siegerin oder einen Sieger und bewerten ihre eigene Schätzung. arbeiten konzentriert in Einzel- und Gruppenarbeit. bereiten sich zu Hause selbstständig auf die kommende Stunde vor.

In dieser interaktiven Unterrichtseinheit zum Thema Frühling für den fächerverbindenden Unterricht der Primarstufe erarbeiten sich die Schülerinnen und Schüler handlungsorientiert Hintergrundinformationen zu Tieren, Pflanzen und Festen zur Frühlingszeit. Schwerpunkte der Einheit Jedes Jahr erweckt der Frühling die Natur zu neuem Leben. Pflanzen beginnen ihr Wachstum, Tiere erwachen aus Winterschlaf und Winterstarre oder kommen aus dem Süden zurück. In dieser fächerübergreifenden Unterrichtseinheit sollen die Kinder gezielt Arbeitsaufträge recherchieren, interaktive Quiz, Puzzles und Lückentexte am Computer lösen sowie herkömmliche Arbeitsblätter bearbeiten. Dabei dient das Internet als Informationsquelle. Zur virtuellen Beobachtung kommt ein Beobachtungsauftrag in der Natur. Die interaktive Lernumgebung dient als Plattform für die Internetrecherche, von der aus gezielt Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge zum Thema Frühling angeklickt werden können. Verschiedene interaktive Übungen und herkömmliche Arbeitsblätter runden die Arbeit ab. Zielsetzung Ziel ist die möglichst selbstständige Erforschung des Themas. Das wird zum einen möglich durch Lösen von Rätseln, die durch Lösungswörter überprüft werden können. Zum anderen werden Fragen durch Erkunden von Internetseiten beantwortet. Einige Aufgaben sind explizit als Paaraufgaben gekennzeichnet, es sollte den Kindern aber erlaubt sein, sich bei Bedarf auch bei anderen Aufgaben mit Mitschülerinnen/Mitschülern zusammenzuschließen. Kompetenzerwerb Die Kinder erwerben neben dem rein sachlichen Wissen über den Frühling einen emotionalen Mehrwert, indem sie ihn praktisch beobachten, ihn riechen und fühlen. Relevanz des Themas Das Thema Frühling ist ein zentraler Bestandteil im Rahmenplan der Grundschule, da es den natürlichen Jahreszeitenrhythmus aufgreift und vielfältige Lernbereiche abdeckt. Es bietet Möglichkeiten für ganzheitliches Lernen, Naturerfahrungen und kreative Projekte, deshalb bietet sich auch hier der fächerübergreifende Ansatz an (Sachunterricht, Deutsch, Mathe, Musik in Einstieg/Abschluss und s. interaktive Lernumgebung: Kunst). Kinder spüren ebenso wie Erwachsene im Frühjahr den Beginn des Lebenskreislaufs, wenn die Sonne vermehrt scheint, es wärmer wird und die ersten Knospen sich aus der Erde recken oder die Vögel wieder in den Bäumen zwitschern. Es macht wieder Spaß, nach draußen zu gehen und Outdoor-Spiele zu genießen. Das Thema stammt also mitten aus ihrem Lebens- und Erfahrungsbereich. Didaktisch-methodische Analyse Im Internet gibt es eine Fülle von interessanten und für Kinder geeigneten Seiten, die sich mit dem Thema Frühling befassen. Diese virtuelle Erfahrungssammlung soll aber die direkte Beobachtung in der Natur nicht ersetzen, sondern sie ergänzen. Parallel dazu erhalten die Kinder einen Beobachtungsbogen, der sie dazu anhält, Pflanzen und Tiere aufzuspüren und die Natur mit offenen Augen zu betrachten. Zur Steigerung der Motivation sind die Aufgaben der Arbeitsblätter oft in Rätseln beziehungsweise Rätselschriften versteckt. An bestimmten Stellen ist auf den Arbeitsblättern Partnerarbeit gefordert, es ist aber durchaus erwünscht, dass Kinder gemeinsam an dem Projekt arbeiten, gemeinsam Rätsel lösen und dabei auch ihre digitalen Kompetenzen ergänzen. Vorbereitung Die interaktive Lerneinheit kann über den Link oder über die Datei "index", die im Ordner "interaktive-lernumgebung-haltung-und-bewegung" zu finden ist, gestartet werden. Erfolgt der zweite Weg, ist es wichtig, dass alle Dateien inklusive der "index" Datei im Ordner "interaktive-lernumgebung-fruehling" bleiben und der gesamte Ordner heruntergeladen wird. Die Datei "index" kann in einem Internetbrowser geöffnet werden. Es empfiehlt sich, vor Beginn der Projektarbeit in der interaktiven Lerneinheit die Abrufbarkeit der einzelnen Links zu überprüfen. Es kann vorkommen, dass Seiten umziehen oder ganz aus dem Netz genommen werden und deshalb nicht mehr erreichbar sind, was für Irritationen während des Unterrichts sorgen kann. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen die meteorologischen und kalendarischen Frühlingszeiten. kennen verschiedene Frühblüher. wissen, wie Tiere überwintern und kennen verschiedene Zugvögel und ihre Rückkehrdaten im Frühling. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen gezielte Recherchen im Internet und nutzen es als Informationsquelle. bearbeiten eine interaktive Lerneinheit am Computer. führen interaktive Übungen (HotPotatoes-Lückentext) durch. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich als Partnerinnen und Partner über die Reihenfolge der Aufgaben. helfen sich gegenseitig.