Biologie: Willkommen im Fachportal

In diesem Unterrichtsprojekt werden "versteckte" Wassermassen aufgespürt, die zwar nicht in Produkten enthalten sind, jedoch bei der Produktion verbraucht werden. Hierdurch wird die ungleiche Verteilung der Wassernutzung, bedingt durch den weltweiten Handel, aufgezeigt. Dass Wasser unser wertvollstes Lebensmittel ist, ist landläufig bekannt. Auch wissen die meisten Kinder über seinen Kreislauf Bescheid und kennen den Wasserverbrauch in Haushalten. Ihnen ist schnell klar, dass wir mit dem wertvollen Nass sparsam umgehen müssen. Was aber nicht nur Kindern, sondern auch Erwachsenen nicht unbedingt bewusst ist, ist die Tatsache, dass es neben dem sichtbaren auch den versteckten Verbrauch von Wasser gibt, der bei uns in Deutschland pro Kopf ungefähr 4.000 Liter täglich ausmacht. Dieses "virtuelle Wasser" ist die Wassermenge, die zur Herstellung von Gegenständen oder Lebensmitteln verwendet wird, im Endprodukt aber nicht enthalten ist. Die fächerübergreifende interaktive Lerneinheit dient als Plattform für die Internetrecherche, von der aus gezielt kindgerechte Webseiten zur Lösung der Arbeitsaufträge angeklickt werden können. Verschiedene interaktive Übungen sowie Puzzles und Spiele am Computer und herkömmliche Arbeitsblätter runden die Arbeit ab. Die benutzten Zahlen zum virtuellen Wasserverbrauch sind ungefähre Angaben und können in anderen Berechnungen unterschiedlich sein. Vorbereitung und Inhalte der Lernumgebung Diese Seite bietet einige Hintergrundinformationen zum Thema Virtuelles Wasser und führt in die Nutzung der interaktiven Lernumgebung ein. Arbeitsmaterial zur interaktiven Lernumgebung Auf dieser Seite finden Sie Informationen zu den einzelnen Arbeitsblättern und Hinweise, wie sie im Unterricht eingesetzt werden können. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erreichen in den Fächern Sachkunde, Deutsch, Mathematik und Kunst ihre Lernziele . Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler führen gezielte Recherchen im Internet durch und nutzen das Internet als Informationsquelle. bearbeiten eine interaktive Lerneinheit am Computer und machen dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung. lösen ein interaktives Puzzle (drag & drop) und ein Memo. führen zwei interaktive Übungen (Hot Potatoes) durch. Sozialkompetenzen Die Schülerinnen und Schüler treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze. einigen sich über die Reihenfolge der Aufgaben. helfen sich gegenseitig. Thema Virtuelles Wasser Autorin Margret Datz Fächer Sachunterricht, Deutsch, Mathematik, Kunst Zielgruppe Klasse 3-4 Zeitraum Circa eine Woche Technische Voraussetzungen Computerraum / Medienecke mit Internetanschluss Erforderliche Vorkenntnisse Genereller Umgang mit dem Computer, Erfahrungen im Bereich der offenen Unterrichtsformen Planung Verlaufsplan "Virtuelles Wasser" Die Schülerinnen und Schüler sollen den Wasserkreislauf wiederholen. den Wasserverbrauch im Haushalt wiederholen. ein Experiment mit Kresse durchführen und erkennen, dass zu ihrem Wachstum Wasser benötigt wird, das man dem fertigen Produkt nicht mehr ansieht. erfahren, was "virtuell" bedeutet. erfahren, was "virtuelles Wasser" bedeutet. erfahren, wo sich virtuelles Wasser befindet. den Begriff "Wasserfußabdruck" kennen lernen und einen fiktiven Wasser-Fußabdruck nachzeichnen. den eigenen Wasser-Fußabdruck nachzeichnen. erfahren, wie viel Wasser zur Produktion eines T-Shirts nötig ist. erfahren, wo am meisten Wasser zur Herstellung landwirtschaftlicher Produkte benötigt wird und erkennen, dass es sich dabei meistens um Länder handelt, die unter Wasserknappheit leiden. erfahren, dass wir durch vermehrte Importe aus diesen Ländern den Wassermangel noch verstärken. überlegen, was sie selbst zu einer gerechten Verteilung des Wassers beitragen können. Die Schülerinnen und Schüler sollen Fragen zu einem Text beantworten. Bildunterschriften einfügen. Tabellen ausfüllen. Schaubildern Informationen entnehmen. Kreuzworträtsel lösen. eine Rätselschrift entziffern. richtige und falsche Aussagen unterscheiden. Adjektive zum Wortfeld "Wasser" finden. zusammengesetzte Nomen mit "Wasser" bilden. ein Diktat einüben. ein Akrostichon zu "Virtuelles Wasser" zu Ende schreiben. Fremdwörter mit "v" und "V" kennen lernen. Wörter den richtigen Oberbegriffen zuordnen. Die Schülerinnen und Schüler sollen eine Collage erstellen. Sauberes Trinkwasser Der 22. März wurde im Dezember 1992 von den Vereinten Nationen zum "Tag des Wassers" erklärt. Damit soll aufmerksam gemacht werden auf die Tatsache, dass viele Millionen Menschen keinen Zugang zu sauberem Wasser haben. Wir werden dazu aufgerufen unser Möglichstes zu tun, damit allen Menschen dieser Erde sauberes Trinkwasser zur Verfügung steht. Wasser ist unser wichtigstes Lebensmittel, aber in vielen Teilen der Welt ist Trinkwasser knapp. Für diese Regionen ist noch ein anderer, bisher kaum beachteter Aspekt sehr wichtig: der Verbrauch von virtuellem Wasser. Verbrauch von Virtuellem Wasser Virtuelles Wasser ist die Wassermenge, die zur Produktion von Gegenständen oder Lebensmitteln nötig, aber im Endprodukt nicht mehr zu finden ist. So verbergen sich zum Beispiel in einer Tasse Kaffee 140 Liter virtuelles Wasser und um einen Hamburger herzustellen, benötigt man 2.400 Liter. Der durchschnittliche direkte Wasserverbrauch beträgt in Deutschland pro Kopf cirka 140 Liter. Dazu kommen cirka 4.000 Liter an virtuellem Wasser. Besonders problematisch dabei ist die Tatsache, dass wir dieses Wasser nicht aus eigenen Beständen nehmen, sondern bedingt durch den weltweiten Handel den größten Anteil davon importieren und zwar vornehmlich aus Gebieten, die sowieso mit Wasserknappheit zu kämpfen haben. Während wir also unsere Ressourcen schonen, lassen wir es uns auf Kosten anderer gut gehen. Forschen und Sensibilisieren Kinder können zwar zur Regulierung dieser Ungerechtigkeit nur begrenzt beitragen, wichtig ist es jedoch, sie durch Aufklärung zu sensibilisieren, damit ihnen als Erwachsene der nachhaltige Umgang mit Wasser ein möglichst selbstverständliches Anliegen ist. Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgerechter Seiten, die den Kindern Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Inhalte Die interaktive Lerneinheit (Ausschnitt siehe Abb. 1, zum Vergrößern bitte anklicken) besteht neben der Eingangsseite aus vier weiteren Hauptseiten (Bekanntes vom Wasser/ Virtuelles Wasser/ Sprache/ Spaß und Spiel), zwei Unterseiten mit Zusatzinformationen, zehn intern verlinkten interaktiven Übungen (Hot Potatoes-Übungen, Puzzle und Memo) und zehn externen Links. Die Arbeitsanweisungen auf vielen Arbeitsblättern beziehen sich jeweils auf direkt aufrufbare Internetseiten, was natürlich einen Internetzugang voraussetzt. Diese Arbeitsblätter sind besonders gekennzeichnet (durch einen Computer), auch auf dem Deckblatt. Die internen Links dagegen können offline bearbeitet werden. Die Arbeitsblätter Nr. 1 bis 8 und die dazu gehörenden Seiten der Lernumgebung (Bekanntes vom Wasser/ Virtuelles Wasser) sollten in diesem Fall der Reihenfolge nach bearbeitet werden, da sie das Thema sukzessive entwickeln. Eine Ausnahme ist Arbeitsblatt Nr. 3. Mit der Aussaat der Kresse und dem Messen des benutzten Wassers muss ca. eine Woche vorher begonnen werden, damit das Ergebnis rechtzeitig vorliegt. Bei den restlichen Arbeitsblättern entscheidet das Kind/die Gruppe nach Neigung. Zeitlicher Ablauf Organisation des Unterrichts und Zeitraum der Arbeit hängen von der Anzahl der jeweils vorhandenen Computer-Arbeitsplätze ab und davon, ob sie in einem Netzwerk gemeinsamen Zugang zum Internet haben. Sinnvoll hat sich auf jeden Fall Partnerarbeit erwiesen, da sich zum einen so die Zahl der auf einen Computer wartenden Kinder halbiert und zum anderen die Partner sich gegenseitig unterstützen können. Als zusätzliches Angebot können im Bedarfsfall weitere Arbeitsblätter zur Verfügung gestellt werden, die die in der Lerneinheit angesprochenen Themen vertiefen: zum Beispiel Sachbücher zum Thema anschauen, weitere Wasser-Wörter oder Fremdwörter mit v oder V suchen, Partnerdiktat oder weitere Mathematikaufgaben. Als Fachlehrer haben Sie aber auch die Möglichkeit, nur die Sachthemen zu behandeln und die Fächer Deutsch, Mathematik und Kunst ausklammern, wenn der fächerübergreifende Ansatz aus stundenplantechnischen Gründen nicht oder nur sehr schwer durchführbar ist. Organisation des Ablaufs Wichtig ist außerdem die Organisation des Unterrichtsablaufs. Absprachen bezüglich der Computer-Nutzung müssen getroffen werden, da nicht alle gleichzeitig am Rechner sitzen können. Dabei sollten Vorschläge der Kinder aufgegriffen werden, weil sie erfahrungsgemäß die Einhaltung eigener Vorschläge auch selbst überprüfen. Außerdem ist festzulegen, ob die Arbeit als Partner- oder Gruppenarbeit erfolgen soll. Anschließend muss eine entsprechende Einteilung vorgenommen werden (freie Wahl, Zufallsprinzip durch Ziehen von Kärtchen oder vom Lehrer bestimmt). Es hat sich zudem bewährt, "Computer -Experten" zu wählen, die bei Schwierigkeiten mit dem Medium als erste Ansprechpartner fungieren sollen. So können die Kinder viele Fragen unter sich klären und selbstständig arbeiten. Die Kinder sollten an offene Unterrichtsformen gewöhnt sein. Kenntnisse im Umgang mit dem Internet sind nicht unbedingt nötig, da die Links direkt über die Lerneinheit angesteuert werden und keine Internetadressen eingegeben werden müssen. Erklären sollte man auf jeden Fall, dass die Rückkehr auf den heimischen Rechner über den Rückwärtspfeil des Browsers erfolgt. Jedes Kind heftet seine fertigen Arbeitsblätter und gelösten Aufgaben in einem Hefter ab, der nach Abschluss des Projekts eingesammelt und vom Lehrer überprüft werden kann. Hier befindet sich eine kurze Einführung in die Arbeit mit der Lernumgebung. Die Kinder können auch zwischendurch davon Gebrauch machen, um sich Dinge ins Gedächtnis zu rufen. Den gleichen Text zum Virtuellen Wasser bearbeiten sie zur Festigung noch einmal als interaktive Übung (Lückentext 1). Zwei Hot Potatoes-Zuordnungsübungen unterstreichen noch einmal den immensen Wasserverbrauch bei der Produktion von Gütern. Hier können die Kinder mit einem interaktiven Kreuzworträtsel und einem interaktiven Lückentext das anstehende Diktat zusätzlich üben. In zwei Zuordnungsspielen wird ihnen die Bedeutung der eingeführten Fremdwörter mit v, V klar, bevor sie die Zuordnung auf dem Arbeitsblatt vornehmen. Das Puzzle ist eine Konzentrationsübung und gibt gleichzeitig noch einmal einen Überblick über den weltweiten Verbrauch von Wasser. Das Quiz dient als Ergebnissicherung, das Memo-Spiel als Entspannung. Lösungen zu den Wasserrechnungen 1) 1.160:2= 580; 4x135=540; 1.000:4=250; 4x50=200; Summe: 1.570 2) 4x8.000=32.000 3) 2x20.000=40.000 4) 4x135=540 5) 2x14.000=28.000

Wasser ist ein Lebensmittel - mehr noch, ohne Wasser können wir uns kein Leben vorstellen. Im Zentrum dieser Unterrichtseinheit steht das technische Problem, Wasser durch Filter zu reinigen. lSchon früh in der Entwicklung von Zivilisationen wurde den Menschen bewusst, wie wichtig sauberes Trinkwasser ist. Zu diesem Zweck wurden bereits in der Steinzeit einfache Wasserfilter aus Rinden, später aus Moosen gebaut. Die heutige Filtertechnik ist sehr ausgeklügelt, mit ihr lassen sich Verunreinigungen bis in den Nanometer-Bereich beseitigen. Diese Unterrichtseinheit greift das Problem der Reinigung von Wasser auf. Wasser ist, zumal bei jüngeren Schülerinnen und Schülern, ein dankbares Unterrichtsthema, das sich ohne Weiteres an alltäglichen Erfahrungen anknüpfen lässt. Diese Erfahrungen lassen sich aber auch recht leicht mit dem Stichwort "sauberes Wasser" problematisieren. Im Zentrum dieser Unterrichtseinheit steht das technische Problem, Wasser durch Filter zu reinigen. Damit lässt sie sich in den naturwissenschaftlichen Unterricht in der Sekundarstufe I - in reduzierter Form auch im Sachunterricht im Primarbereich - einbauen. Hat man Zeit und organisatorische Möglichkeiten, lassen sich insbesondere im Technik-Unterricht eigene Filtersysteme erproben. Darüber hinaus kann man sich dem Thema fächerübergreifend kulturgeschichtlich nähern und betrachten, wie die Entwicklung technischer Möglichkeiten Hand in Hand ging mit der Entwicklung der Zivilisation. Bedeutung sauberen Wassers Die Bedeutung von Wasser für die Menschheit und das Erkennen nicht sichtbarer Inhaltstoffe im Wasser führt die Schülerinnen und Schüler in die Thematik ein. Wie wird das Wasser sauber? In Übungen sammeln die Schülerinnen und Schüler erste Erfahrungen mit der Wasserfiltration. Was können Filter leisten? Der Aufbau eines starken Filters sowie der Blick auf moderne Filtertechniken und weiterführende Aspekte können die Unterrichtseinheit abschließen. Die Schülerinnen und Schüler sollen für die Bedeutung sauberen Wassers sensibilisiert werden. den Stellenwert der Filtration von Wasser für die menschliche Zivilisation einschätzen lernen. die Verschmutzung von Wasser untersuchen. verschiedene Techniken zur Filtrierung von Wasser sowie deren jeweilige Wirksamkeit kennenlernen. die Details moderner Techniken (Querstromfilterung, Wafer-Membran) verstehen lernen (ab Klasse 7). Thema Das Wasser - Filtration und Reinhaltung Autor Martin Wetz Fach Biologie, Naturwissenschaften, fächerverbindender Unterricht, Sachkunde Zielgruppe Klassen 3 bis 9 Zeitraum 2-4 Unterrichtsstunden Voraussetzungen und Kontext Wenn diese Unterrichtseinheit in einen größeren Zusammenhang eingebettet ist, in welchem bereits viel über Wasser und dessen Bedeutung und Eigenschaften erarbeitet worden ist, kann man direkt mit dem Problem der Wasserreinigung beginnen. Falls dies nicht geschehen ist und diese Einheit einzeln durchgenommen werden soll, so ist als Hinführung die Bedeutung von Wasser für die Menschheit zu besprechen. Hierfür sollten ein bis zwei Unterrichtsstunden eingeplant werden. Wo wird Wasser genutzt? Aus mutmaßlich vielen Einzelnennungen (Trinken, Duschen, Gießen und so weiter) sollten die Schülerinnen und Schüler möglichst eigenständig Oberbegriffe bilden, um - eventuell unter Hilfestellung - auf die Bereiche Landwirtschaft, Industrie, Haushalt zu kommen. Die dabei möglicherweise entstehenden Diskussionen, wie zum Beispiel ob das Gießen des Kräutertopfs am Küchenfenster Landwirtschaft oder Haushalt ist, mögen aus Erwachsenensicht unproduktiv erscheinen, sind aber Teil der für Kinder wichtigen Begriffsbildung. Wie wird Wasser genutzt? Hier wären die Funktionen des Wassers zu erarbeiten: Wasser als Lebensmittel (für Menschen, Tiere und Pflanzen), Wasser als chemischer Grundstoff in der Industrie sowie als Lösungsmittel. Jeder dieser Punkte kann für sich ausführlicher unter biologischen und chemischen Aspekten behandelt werden. In welchen Mengen wird Wasser genutzt? Abschätzungen sind in der Regel für die Schülerinnen und Schüler motivierend. Die Ergebnisse der Abschätzungen beziehungsweise die korrekten Zahlenangaben können modellhaft visualisiert werden, zum Beispiel die Anzahl Mineralwasserflaschen, die eine Familie pro Woche verbraucht, die zum Zähne Putzen oder zum Duschen verwendet wird. An dieser Stelle können die Schülerinnen und Schüler nebenbei eine Vorstellung davon erhalten, dass es sinnvolle und weniger sinnvolle Maßeinheiten gibt. Filtration von Wasser Als Einstieg in das eigentliche Thema "Filtration von Wasser" dient die Frage nach der Bedeutung sauberen Wassers. Wozu wird sauberes Wasser benötigt? Und was genau heißt "sauberes" Wasser? Woran kann man es erkennen? Die erste Frage kann fragend-entwickelnd geklärt werden, insbesondere die Folgen verschmutzten Trinkwassers können demonstriert werden. Bei der zweiten Frage kann das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler eingebracht werden. Zusätzlich lassen sich eine Reihe von Beispielen zeigen, die belegen sollen, dass man dem Wasser seine Inhaltsstoffe nicht unbedingt immer "ansieht", weil es eben ein sehr gutes polares Lösungsmittel ist: Zwei identisch aussehende Bechergläser sind mit Wasser gefüllt (gleiche Füllhöhe verstärkt das Erstaunen): In dem einen ist Leitungswasser, in dem zweiten zusätzlich Zucker oder Salz (Meerwasser!) gelöst. Die Schülerinnen und Schüler schmecken den nicht sichtbaren Unterschied. Zwei identisch aussehende Bechergläser sind wie oben mit Wasser gefüllt: In dem einen ist Leitungswasser, in dem zweiten ist destilliertes (oder demineralisiertes) Wasser. In jedes Becherglas werden nun zwei Kontakte, die mit einer Batterie und einem entsprechenden Lämpchen verbunden sind, gehalten: Aufgrund des Ladungstransportes durch die Ionen leuchtet das Lämpchen in dem einen Fall, während bei der zweiten Probe kein Strom fließt. Drei Bechergläser wie oben: Demineralisiertes Wasser, Wasser mit darin gelöster Lauge (beispielsweise ein wenig Kaliumhydroxid) und Wasser mit ein wenig gelöster Säure (farblos, also zum Beispiel Zitronensaft, kein Essig). In jedes Glas wird nun Universalindikator hineingetropft, jedes Wasser zeigt eine andere Färbung. Klares Wasser aus einem Aquarium, Teich oder See wird mikroskopisch untersucht: Man entdeckt Mikroorganismen (je nach Möglichkeit als Film demonstrierbar). Umgekehrt kann man Wasser verunreinigen und die Zusätze verstecken: Kochsalz oder Alkohol wird in Wasser gegeben und "verschwindet" (interessant insbesondere für jüngere Schülerinnen und Schüler ist es aber, das Wasser jeweils zu wägen). Bedeutung des Filters Arbeitsteilig in zwei Gruppen - oder in entsprechend vielen Teilgruppen - erarbeiten die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung des Filters. Die erste Gruppe sucht nach allem, was Wasser verschmutzt, sichtbare wie unsichtbare Stoffe. Die zweite Gruppe überlegt, womit Wasser gefiltert werden könnte und welche speziellen Filter sie kennt (zum Beispiel Kaffeefilter, Aquarienfilter). Anschließend werden die Ergebnisse in der Form zusammengetragen, dass im Plenum oder in Partnerarbeit geklärt wird, welcher Filter welche Verunreinigung beseitigt. Das Ergebnis kann in Form einer Tabelle festgehalten und in einer PowerPoint-Präsentation dargestellt und präsentiert werden. Erfahrungen mit dem Filtern Nach dieser Phase sollten die Schülerinnen und Schüler praktische Erfahrungen sammeln und selbst filtern. Hierzu können verschiedene Gemenge mit verunreinigtem Wasser hergestellt werden, zum Beispiel Erbsen, Sand, Erde, Milch, Pflanzenreste (von getrockneten Blättern etwa). Als Filter könnte zur Verfügung stehen: Prähistorische Werkzeuge, wie Rinden oder Moosstücke; herkömmliches Filterpapier in Form von Kaffeefiltern; Kartuschen, die zur Entkalkung von Leitungswasser verwendet werden; Filter für Aquarien; selbstgebaute Sedimentschichten aus Sand. Bei der praktischen Erprobung könnten den Schülerinnen und Schülern verschiedene Probleme der Filtration bewusst werden. Passiert dies nicht automatisch, sollte die Lehrkraft das Augenmerk darauf lenken: Die Filter-Leistung: Diesen Begriff gilt es dann genau zu fassen als gefilterte Wassermenge pro Zeit. Die Qualität des gefilterten Wassers: Hierbei ist zu bedenken, dass man, wie oben gezeigt, nicht alles sieht, also entsprechende Testverfahren benötigt. In etwas älteren Klassen lässt sich bereits über entsprechende Nachweismethoden der Wasserverunreinigung sprechen und entsprechende Verfahren durchführen. Die Verschmutzung des Filters: Dies lässt sich anschaulich mit einem Kaffeefilter zeigen, der nach einer bestimmten Zeit vollgelaufen und damit nicht mehr einsatzfähig ist. Grundprinzip des Filters Ziel der praktischen Erprobung - zumindest in der Primarstufe - ist es außerdem, das Grundprinzip des Filters durch das Sieb zu verdeutlichen. Entscheidende Größe ist die "Lochgröße". In modernen Filtersystemen ist diese bis in den Nanobereich verkleinert, so dass auch Mikroorganismen und selbst organische Moleküle gefiltert werden können. Frisches Quellwasser Einen Hinweis ist das "frische" Quellwasser wert. Das, was an vielen Stellen im Wald oder Gebirge als Quelle entspringt, ist klares Wasser. Quellwasser ist in der Regel Regenwasser, das durch mehrere Sedimentschichten dringt, bevor es als Quelle wieder an die Oberfläche kommt. Auch dies ist ein Filter-Prozess. Wo immer es die Gelegenheit gibt, sollten die Schülerinnen und Schüler zu einer Quelle gehen und dieses Wasser untersuchen (nach vorheriger Rücksprache mit dem entsprechenden Forstamt, um womöglich bekannte schädliche Verunreinigungen zu klären). Lösungsmöglichkeiten der Filtration Nach der Problematisierung des Filterns bieten sich nun zwei Möglichkeiten an: Man kann die Unterrichtseinheit ausklingen lassen, indem man verschiedene Lösungsmöglichkeiten andeutet, beispielsweise den Austausch der filternden Substanz, Reinigung der Filter, modernere Techniken wie die Wafer-Membran. Dies dürfte sich in der Primarstufe anbieten. Bei Lerngruppen, die noch weiterdenken können oder wollen, kann man die Schülerinnen und Schüler Lösungsansätze für die gefunden Probleme suchen lassen. Aufbau eines starken Filters In jedem Fall sollte als Abschluss der Aufbau eines starken Filters, wie er in den Schule zumeist vorhanden ist, gezeigt werden, nämlich das Gerät zur Demineralisierung des Leitungswassers, wie es sich meistens in den Chemie-Sammlungen findet. Die Demonstration kann, je nach Alter und Interesse der Schülerinnen und Schüler, mehr oder weniger detailgenau sein. In jedem Fall sollte das gefilterte Wasser zum Abschluss untersucht werden. Rotierende Scheiben und Flüssigkeit Bei höheren Klassen lässt sich insbesondere die Technik mit rotierenden Scheiben und Flüssigkeit darstellen, welche aufgrund ihrer selbstreinigenden Eigenschaft besonders effizient ist. Das Wasser über Filterscheiben rotieren zu lassen, findet sich in zwei unterschiedlichen Arten von selbstreinigenden Querstromfilteranlagen wieder. Vergleichbar mit einem Karussell auf einem Volksfest rotieren die mehrschichtigen Filterscheiben um ihre eigene Achse durch das unbewegte, verschmutzte Wasser. Bei der zweiten Variante wird das verunreinigte Wasser im Filterbehälter durch Düsen in Rotation versetzt und bringt die zu filtrierende Flüssigkeit über statisch montierte Scheiben in Bewegung. Den Schülerinnen und Schülern können bei Bedarf weiterführende Aspekte genannt werden, die auch zur Vertiefung der Thematik dienen können: Gefiltert wird nicht nur Wasser, sondern auch Luft oder Abgase. Sämtliche Kraftwerke, die durch Verbrennung fossiler Brennstoffe Strom erzeugen, müssen mit entsprechenden Filtern ausgestattet sein. Ökologische und rechtliche Aspekte der Wasserreinhaltung. Kläranlagen: Wie findet die großtechnische Reinigung von Wasser statt?

Dieser Animationsfilm erklärt Grundschulkindern, welche Rolle Hefe beim Backen spielt. Ziel ist es, die Schülerinnen und Schüler spielerisch für chemische Prozesse zu begeistern. Die Hauptfigur Profesor Proto erklärt den Kindern, was Hefe ist, warum Teig aufgeht, wenn man Hefe verwendet und welche Vorgänge dabei genau ablaufen. Eingebettet in eine Geschichte und verknüpft mit einem praktischen Beispiel - dem Backen von Hefeteigplätzchen - werden die Schülerinnen und Schüler spielerisch mit den chemischen Prozessen der Gärung vertraut gemacht. Die Evonik Stiftung engagiert sich seit vielen Jahren im Bereich der wissenschaftlichen Nachwuchsförderung. Vor diesem Hintergrund vergibt die Stiftung Stipendien für naturwissenschaftliche Forschungsarbeiten. Zudem hat die Stiftung die Online-Plattform Das Fantastische Institut von Professor Proto ins Leben gerufen, um Grundschulkinder für chemische Themen zu begeistern.

Dieses Grundschul-Unterrichtsmaterial für den Sachunterricht beschäftigt sich mit den Themen Wind und Windenergie. Wind enthält viel Energie, deren Wirkung Kinder leicht sehen und spüren können - besonders im Herbst. Deutlich wird das zum Beispiel mit einem Regenschirm. Wenn Wind und Regen gleichzeitig auftreten, wird es schwierig, trocken zu bleiben. Das Lernspiel "Ramons Regenschirm" thematisiert die Energie des Windes. Ramon möchte ein paar Kekse zu Freunden im Garten bringen. Damit er und die Kekse nicht nass werden, braucht er einen Regenschirm. Und er muss ihn richtig halten. Denn wenn gleichzeitig der Wind weht, kommt der Regen von der Seite. Mit zunehmender Schwierigkeitsstufe werden die Wetterverhältnisse immer turbulenter. Ständig ändern sich Windstärke und Windrichtung. Die Kinder können das Lernspiel zum Thema Wind zwar ohne fachliche Vorkenntnisse nutzen und Erfahrungen sammeln, sie lernen jedoch mehr, wenn Sie die Kinder dabei begleiten. Vor dem Spielen sollten die Vorerfahrungen der Kinder thematisiert werden. Im Anschluss an das Spiel können Sie die Themen Wind und Windenergie in verschiedener Weise vertiefen. Das Lernspiel "Ramons Regenschirm" im Unterricht Die Kinder helfen Ramon, den Weg durch den Garten möglichst trocken zu überstehen, indem sie seinen Schirm dem Wind entgegen halten. Die Energie echter Luft erforschen Das virtuelle Ausprobieren kann gut mit Forschungsaktivitäten abseits des Computers kombiniert werden, zum Beispiel mit einem echten Regenschirm. Die pädagogischen Leitlinien der Stiftung "Haus der kleinen Forscher" Begleiten und unterstützen Sie die Kinder in ihrer natürlichen Neugier auf Phänomene aus ihrem Alltag. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen, dass die Energie bewegter Luft Auswirkung auf die Umgebung hat. lernen, dass unterschiedliche Regenschirme unterschiedlich gut schützen. lernen, dass Gegenstände und Körper mehr oder weniger stromlinienförmig gebaut sein können. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler treffen Vereinbarungen über die Nutzung der zur Verfügung stehenden Computer. Erlebnisse mit dem Regenschirm Jedes Kind hat bereits Erfahrung mit Regen gemacht. Viele wahrscheinlich auch schon mit einem Regenschirm. Was passiert, wenn es nicht nur regnet, sondern auch der Wind weht? In welche Richtung muss der Schirm gehalten werden? Ist den Kindern schon einmal ein Schirm abgeknickt oder weggeflogen, weil der Wind zu stark war? Film "Sturmsichere Regenschirme" Zur Einstimmung auf das Thema kann auch der Film "Sturmsichere Regenschirme" des MDR gezeigt werden. Film des MDR: "Sturmsichere Regenschirme" (5:00 Minuten) Dieses unterhaltsame Video zeigt den MDR-Reporter Camilo Rodriguez, wie er mithilfe einer großen Windmaschine zwei verschiedene Schirme auf ihre Tauglichkeit bei Sturm testet. Zugang zum Lernspiel Das Lernspiel "Ramons Regenschirm" ist integriert in eine interaktive Forscherwelt, die die Kinder zu eigenständigen Entdeckungsreisen animiert. Die Figuren Juli und Tim begleiten sie dabei. Zum Spiel gelangt man über verschiedene Zugänge: Es gibt unten den Reiter "Spielen und Wissen", über den man zu einem Auswahlmenü verschiedener Spiele und Wissenstexte kommt. Dort findet sich auch ein Zugang zu Ramons Regenschirm. Darüber hinaus gibt es im Garten der kleinen Forscher eine Grafik mit Ramon und seinen Regenschirmen (Abbildung 1, zum Vergrößern bitte anklicken). Technische Hinweise Für die Nutzung der Lernspiele muss Adobe Animation installiert sein. Aufgrund der grafischen Benutzeroberfläche kann es beim erstmaligen Öffnen der Seite zu einer längeren Ladezeit kommen. Die Dauer hängt von Ihrer Internetverbindung ab. Ist die Seite einmal geladen, ist die Navigation einfach und schnell möglich. Einführende Geschichte Wie jedes Lernspiel auf www.meine-forscherwelt.de , beginnt auch Ramons Regenschirm mit einer Geschichte, deren Inhalt im Spiel aufgegriffen und weitergeführt wird. Das Intro kann auch übersprungen werden. Schirm auswählen Vor jedem der vier Levels muss einer von drei Schirmen ausgewählt werden. Aufgrund der Größe und Form sind die Schirme unterschiedlich gut geeignet. Die Aufgabe ist mit dem braunen Schirm am einfachsten zu lösen, weil er durch seine spezielle, windschnittige Form am einfachsten zu halten ist und auch bei Sturm noch gut schützt. Im Garten unterwegs Mit dem Klick auf "Start" läuft Ramon automatisch los. Der Mauszeiger bestimmt, in welche Richtung sich der Schirm neigt. Je weiter die Maus vom Schirm entfernt ist, desto stärker kippt der Schirm. Die Farbe des Mauszeigers (grün, gelb oder rot) gibt einen Hinweis, ob Ausrichtung und Neigung gut gewählt sind. Da sich der Wind ändert, muss immer wieder nachgestellt werden. Mit steigendem Level werden die Wetterverhältnisse widriger. Das oberste Level ist nur mit dem speziell geformten Sturmschirm zu schaffen. Dokumente zum Ausdrucken Wer mag, kann sich nach Abschluss von Schwierigkeitsstufe 4 eine Urkunde ausdrucken und damit belegen, dass sie oder er das Lernspiel "Ramons Regenschirm" erfolgreich beendet hat. Meinung der Kinder Sammeln und diskutieren Sie die Erfahrungen der Kinder mit "Ramons Regenschirm". Bis zu welchem Level sind sie gekommen und wie haben sie das geschafft? Haben sie die Unterschiede der Schirme entdeckt? Warum wohl gibt es die? Stromlinien stellen den Wind dar Die Kinder können sich anhand der hier dargestellten Grafik mit der besonderen Form des braunen Schirms beschäftigen. In Anlehnung an die Stromlinien bei dem Flugzeugflügel können sie entsprechende Linien bei dem Regenschirm einzeichnen. Die Grafik "ramons-regenschirm.pdf" steht den Kindern als ausdruckbares Dokument zur Verfügung, wenn sie Level 4 geschafft haben. Für besonders wissbegierige Kinder stehen auf der Kinder-Website weiterführende Lesetexte zur Verfügung. Sie sind aus dem Hilfe-Bereich des Spiels über den Link "Wissen" zugänglich. Oder über den Knopf "Spielen & Wissen" am unteren Rand des Bildschirms. Regenschirm im Wind Wenn Regen und Wind gleichzeitig auftreten, wird es schwierig, den Schirm zu halten. Vor allem, wenn die Windrichtung ständig wechselt. Luft bremst Wenn man schnell Fahrrad fährt, flattern die Haare, das T-Shirt? auch wenn es eigentlich windstill ist. Warum? Wie stark ist der Wind? Wind ist nicht gleich Wind. Er kann aus verschiedenen Himmelsrichtungen kommen und unterschiedlich schnell sein. Sturm im Labor Um mehr über Luftwirbel, Luftströme und Luftwiderstand zu erfahren, nutzen die Forscherinnen und Forscher Windkanäle. Flieg mein Drache Damit ein Drachen fliegen kann, muss Wind wehen. Doch wie muss der Drachen gehalten werden, damit er sich nach oben bewegt? Überlegen Sie gemeinsam mit den Kindern, was passiert, wenn sie durch den Wind laufen und dabei einen Schirm halten. Erwarten die Kinder einen Unterschied, wenn sie den Schirm vor sich halten oder hinter sich herziehen? Spielt die Schirmgröße, -farbe oder -form eine Rolle? Sammeln Sie die Vermutungen, lassen sie die Kinder alles ausprobieren und besprechen Sie die Ergebnisse. Regen aus dem Pflanzensprüher Praktische Erfahrungen können auch durch das Experimentieren mit einfachen Haushaltsgegenständen gewonnen werden, zum Beispiel mit Spülschwämmchen, Steckschaum für Blumen, Schaschlikspießen, Getränkekartons und Pflanzensprühern. Der Pflanzensprüher simuliert Regen. Welche Ideen haben die Kinder, um den Spülschwamm oder ein Stück Steckschaum vor Regen zu schützen? Die Kinder könnten zum Beispiel mithilfe des Schaschlikspießes und einem runden Stück Karton einen Regenschirm bauen. Getränkekarton bietet sich an, weil er wasserfest beschichtet ist. Sicherlich haben die Kinder noch andere Ideen, den simulierten Regen abzuhalten. Die Waage zeigt, wie gut der Schirm funktioniert Wie gut der Schirm funktioniert, kann durch eine feine Waage gemessen werden. Je mehr Wasser auf dem Spülschwamm landet, desto größer ist der Gewichtsunterschied zwischen vorher (trocken) und nachher (Regen aus dem Pflanzensprüher). Um Wind zu simulieren, können Kinder den Sprühnebel anpusten. Wie kann der Schwamm noch geschützt werden? Strömende Luft bewegt Platzieren Sie ein Papierkügelchen oder ein Teelicht auf einem leeren Tisch. Durch kräftiges Pusten oder mit einem Fön richten die Kinder einen Luftzug auf den Gegenstand. Was geschieht? Die Mädchen und Jungen können weitere Kügelchen oder Teelichter auf dem Tisch anordnen (zum Beispiel in einem Kreis). Durch Pusten oder mit dem Fön wird nun ganz gerade von vorn geblasen. Welche Gegenstände werden so vom Luftzug erreicht, welche nicht? Bewegte Luft umfließt Gegenstände Im dritten Schritt werden nun verschiedene Hindernisse vor den Kügelchen oder Teelichtern aufgebaut. Was passiert, wenn man zum Beispiel eine Glasflasche (mit rundem Querschnitt) in den Luftzug stellt? Passiert das gleiche, wenn man beispielsweise einen Getränkekarton davor stellt? Welche Hindernisse möchten die Kinder außerdem überprüfen? Lassen Sie die Mädchen und Jungen die Abstände zwischen Fön und dem jeweiligen Hindernis verändern. Probieren Sie auch verschiedene Positionen von Fön beziehungsweise Karton und den Papierkügelchen oder Teelichtern aus. Naturwissenschaftliche und technische Phänomene sind Teil der Erfahrungswelt von Kindern: Morgens klingelt der Wecker, die Zahncreme schäumt beim Zähneputzen, das Radio spielt Musik, der heiße Kakao dampft in der Tasse, auf dem Weg zur Schule werden blühende Blumen beobachtet, die gestern noch geschlossen waren. Kinder wollen ihre Welt im wahrsten Sinne des Wortes "begreifen" und mehr über Naturphänomene erfahren. Diese vielfältigen Anlässe im Alltag der Kinder lassen sich auch für die pädagogische Arbeit nutzen. Die Fragen der Kinder spielen deshalb beim Forschen und Experimentieren eine zentrale Rolle. Die Bildungsinitiative "Haus der kleinen Forscher" möchte vor allem Lernfreude und Problemlösekompetenzen fördern. Dabei sollen Kinder gerade nicht nach Erwachsenenverständnis "richtige" Erklärungen für bestimmte Phänomene lernen und diese auf Abruf wiedergeben können. Vielmehr möchte die Stiftung Pädagoginnen und Pädagogen Möglichkeiten an die Hand geben, um die Kinder bei einem forschenden Entdeckungsprozess zu begleiten. Dazu gehören unter anderem das Beobachten, Vergleichen und Kategorisieren, das sich Kinder zunutze machen, um die Welt um sich herum zu erkunden. Die Stiftung "Haus der kleinen Forscher" hat folgendes Bild vom Kind. Es prägt das pädagogische Handeln und beinhaltet die Vorstellung darüber, auf welche Weise Kinder lernen: Kinder sind reich an Vorwissen und Kompetenzen. Kinder wollen von sich aus lernen. Kinder gestalten ihre Bildung und Entwicklung aktiv mit. Jedes Kind unterscheidet sich durch seine Persönlichkeit und Individualität von anderen Kindern. Kinder haben Rechte. Bildung als sozialer Prozess Bildung ist ein sozialer Prozess. Kinder lernen im Austausch mit und von anderen, durch Anregung, durch individuelle Erkundung und durch gemeinsame Reflexion. Kinder lernen nicht nur von Erwachsenen, sondern auch mit und durch Zusammenarbeit mit anderen Kindern. Der pädagogische Ansatz der Stiftung ist von den zwei pädagogischen Leitlinien Ko-Konstruktion und Metakognition geprägt. Ko-Konstruktion Ko-Konstruktion bedeutet, dass Kinder durch die Zusammenarbeit mit anderen lernen. Lernprozesse sollten grundsätzlich von Kindern und pädagogischen Fachkräften gemeinsam "konstruiert" werden. Metakognition Während der gemeinsamen Gestaltung von Bildungsprozessen kann mit den Kindern thematisiert werden, dass sie lernen, was sie lernen und wie sie lernen. Dies geschieht über die Auseinandersetzung mit den eigenen kognitiven Prozessen (Gedanken, Meinungen, Einstellungen und so weiter), also das Wissen einer lernenden Person über ihr Wissen, ihre neugewonnenen Erkenntnisse und den Weg dorthin. An das Vorwissen der Kinder anknüpfen Die pädagogischen Fachkräfte bekommen eine Vorstellung von den Vorerfahrungen und Gedankengängen der Kinder, wenn sie ihnen genau zuhören, sie beobachten und nach ihren eigenen Vermutungen fragen. Mit den Kindern sprechen Die pädagogischen Fachkräfte unterstützen die Kinder durch Dialoge, den nächsten geistigen Entwicklungsschritt zu machen. Nicht erklären, sondern (hinter-)fragen! Die Kinder zum Nachdenken anregen Wenn Kinder einmal vermeintlich "falsche" Konzepte heranziehen, zum Beispiel "Der Strom ist schwarz", dann wird daraus ersichtlich, wo das Kind gerade steht. Aufgabe ist es, Kinder bei geeigneter Gelegenheit darauf aufmerksam zu machen, dass es zum Beispiel auch weiße Kabel gibt. Die pädagogische Fachkraft bringt die Kinder auf diese Weise dazu, selbst eine neue Theorie zu entwickeln. Kindern (Frei-)Raum zum Forschen geben Auf der Internetseite der Stiftung finden Sie unter "Forschen - Pädagogik - Pädagogischer Ansatz" Tipps zur Gestaltung von Forscherräumen in der Kita, welche auch auf Grundschulen übertragbar sind. Die gemeinnützige Stiftung "Haus der kleinen Forscher" unterstützt seit 2006 pädagogische Fachkräfte dabei, den Forschergeist von Mädchen und Jungen qualifiziert zu begleiten. Die Bildungsinitiative startete zunächst mit dem Fokus auf Kindern im Kindergartenalter. Seit 2011 können auch Horte und Grundschulen beim "Haus der kleinen Forscher" mitmachen. Die pädagogischen Leitlinien gelten für beide Zielgruppen. Die Themen und Phänomene, die die Kinder interessieren, bleiben ähnlich oder dieselben - egal ob Kita-Kind, Grundschul-Kind oder große Forscherin. Allerdings nimmt die Komplexität der Inhalte zu, um sie an die Kompetenzen und das höhere Vorwissen der sechs- bis zehnjährigen Kinder anzupassen. Ältere Kinder haben eine andere Verständnisebene - aus Staunen soll Verstehen werden. In den Workshops der Stiftung erleben Pädagoginnen und Pädagogen in Horten, Grundschulen und in der Ganztagsbetreuung, wie viel Spaß Naturwissenschaften machen können und dass man zum Forschen kein Labor braucht. Die Stiftung richtet ihr Angebot an Bildungseinrichtungen mit Ganztagsangeboten, wie Grundschulen und Horte. Das Angebot ist für die Lernbegleitung von sechs- bis zehnjährigen Kindern im außerunterrichtlichen Bereich konzipiert und orientiert sich inhaltlich an den Bildungs- und Lehrplänen der Bundesländer. Fortbildungsangebote der Bildungsinitiative Alle Teilnehmer erhalten umfangreiche Unterlagen zur Pädagogik, zum NaWi-Hintergrund sowie Vorschläge und Ideen für die Umsetzung.

Dieses Video zum Thema Fracking kann fächerübergreifend im Unterricht eingesetzt werden. Das in Deutschland kontrovers diskutierte Thema wird neutral betrachtet und verständlich präsentiert. Fracking ist ein umstrittenes Thema, denn mithilfe von giftigen Chemikalien wird bei diesem Verfahren Erdgas aus tiefsten Erdschichten befördert. Auf der einen Seite stehen die Vertreter der gasförderndern Unternehmen, auf der anderen Seite Volksinitiativen und Wasserwerke. Auch die Politik ist gespalten. Aber wie kontrovers ist Fracking wirklich? Ist es tatsächlich eine ungefährliche Lösung unserer Energieprobleme oder eine Gefahr für unser Grundwasser? Dieses Video wirft einen neutralen Blick auf das Frackingverfahren und analysiert die Vor- und Nachteile.

Mit diesem Unterrichtsmaterial soll der Aufbau von Schulsanitätsdiensten forciert werden. Diese wirken sich positiv auf das Sozialklima an den Schulen aus und erhöhen die Risikowahrnehmung der Schülerinnen und Schüler. Schulleiterinnen und Schulleiter haben die Verpflichtung, dafür Sorge zu tragen, dass nach einem Unfall zeitnah Erste Hilfe geleistet wird. Schulsanitätsdienste können hier unterstützend wirken, ersetzen aber nicht die notwendigen als Ersthelfende ausgebildeten Lehrkräfte. Diese Unterrichtseinheit soll der Initiierung eines Schulsanitätsdienstes dienen. Sie kann im Rahmen eines Schnupperkurses in ausgewählten Klassenstufen, einer Projektwoche oder der Vorstellung einer möglichen Arbeitsgemeinschaft durchgeführt werden. Die Jugendlichen, die im Schulsanitätsdienst mitarbeiten möchten, sollten mindestens die 7. Jahrgangsstufe besuchen und an einem – mindestens 16 Unterrichtseinheiten umfassenden – Erste-Hilfe-Kurs teilnehmen sowie sich zu weiteren Fortbildungen und zur Übernahme von Verantwortung bereit erklären. Als Anerkennung ist ein Vermerk im Zeugnis oder ein Beiblatt zum Zeugnis empfehlenswert. Hintergrundinformationen für die Lehrkraft In der Handreichung für Lehrkräfte finden Sie ausführliche Informationen zu diesen Themen: Sachliche und personelle Voraussetzungen Argumente für den Aufbau eines Schulsanitätsdienstes Pflichten und Aufgaben der Schulsanitäterinnen und Schulsanitäter Ablaufplan bei Unfällen Dokumentation Haftung Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler kennen die Organisationsstruktur eines Schulsanitätsdienstes und die Voraussetzungen für eine Mitarbeit. erproben Erste-Hilfe-Maßnahmen und den Ablauf eines Einsatzes des Schulsanitätsdienstes. wissen um die rechtliche Verpflichtung, über alle vertraulichen Informationen Stillschweigen zu bewahren. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen die Methode des Clusterns. erarbeiten anhand eines Rollenspiels Inhalte und reflektieren ihr Handeln. interpretieren Bilder und erschließen sich daraus Inhalte. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler reflektieren ihre Motivation zur Mitarbeit im Schulsanitätsdienst. stärken ihre Team- und Kommunikationsfähigkeit.

Dieser Animationsfilm erklärt die Mechanismen der Evolution und kann im Biologie-Unterricht eingesetzt werden. Durch Reduktion, Infografik und Visualisierungen wird der Prozess der Evolution begreifbar gemacht, ohne dabei Wissen vorauszusetzen. Die unterhaltsame Gestaltung des Videos führt dazu, dass sich Lernende die Informationen noch besser einprägen. Wie die ungeheure Vielfalt des Lebens entstehen konnte und wie aus primitiven Einzellern Millionen verschiedener Arten von Lebewesen entstehen konnten, erklärt der Film eindrucksvoll. Leider wird die Evolution häufig falsch verstanden. Das liegt daran, dass viele Evolutionsmechanismen der Intuition scheinbar widersprechen. Damit soll in diesem Erklärfilm aufgeräumt werden.

Diese Unterrichtseinheit zum Thema erneuerbare Energien und Wetter basiert auf dem digitalen Lernspiel "Katis Strom-O-Mat". Die Unterrichtseinheit kann gut durch reale Experimente ergänzt werden. Erneuerbare Energien tragen in immer größerem Umfang zu unserer Stromversorgung bei. Auf vielen Hausdächern finden sich Solarmodule, und wer übers Land reist, sieht häufig Windkrafträder. Gerade bei den Windrädern ist es gut zu sehen: Sie produzieren nur Strom, wenn der Wind weht. Sonst stehen sie still. Dass erneuerbare Energien vom Wetter abhängig sind, ist das Kernthema des Online-Spiels "Katis Strom-O-Mat". Die Kinder müssen die Solarmodule nach dem Sonnenstand und das Windrad entsprechend der Windrichtung ausrichten. Bei ruhigem Wetter ist das kein Problem. Aber an manchen Tagen kann einem schon schwindelig werden, so schnell ändert sich das Wetter. Erneuerbare Energien sind in zunehmendem Maße im Alltag der Kinder präsent. Daher knüpft die Unterrichtseinheit in vielen Punkten an Begegnungen und Erfahrungen der kindlichen Lebenswelt an. Nach einem einführenden Gespräch rund um das Thema "Erneuerbare Energien" können die Kinder das Lernspiel "Katis Strom-O-Mat" ausprobieren. Es macht den Kindern grundlegende Aspekte erneuerbarer Energien begreiflich und animiert sie, das Thema anhand realer Versuche abseits des Computers zu vertiefen. Arbeit mit dem Lernspiel: Virtuelle Stromerzeugung Die Kinder bedienen Katis Stromerzeugungsmaschine und sorgen dadurch für den Betrieb von Radio, Lampe, Fön und Backofen. Erneuerbare Energien erforschen abseits des Computers Das virtuelle Ausprobieren kann gut mit Forschungsaktivitäten abseits des Computers kombiniert werden. Pädagogische Leitlinien der Stiftung Begleiten und unterstützen Sie die Kinder in ihrer natürlichen Neugier an Phänomenen aus ihrem Alltag. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wissen, dass man mit Sonne, Wind und Wasser Strom erzeugen kann. erfahren, dass die Stromerzeugung vom Wetter abhängt. erfahren, dass verschiedene Verbraucher unterschiedlich viel Strom benötigen. lernen, dass Energie umgewandelt werden kann. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler treffen Vereinbarungen über die Nutzung der zur Verfügung stehenden Computer. Da erneuerbare Energien in zunehmendem Maß auch im Alltag präsent sind, kann gut an das Vorwissen der Kinder angeknüpft werden. Dabei sollte auf regionale Gegebenheiten Rücksicht genommen werden. Steht in der Nähe eine Windkraftanlage? Oder gibt es eine Staumauer in erreichbarer Nähe? Vielleicht gibt es ja Kinder, auf deren Zuhause Solarzellen montiert sind? Was wissen die Kinder bereits darüber? Wie würden die Kinder eine Stromerzeugungsmaschine bauen? Zugang Das Lernspiel "Katis Strom-O-Mat" ist integriert in einen interaktiven Forschergarten, der die Kinder zu eigenständigen Entdeckungsreisen animiert. Die Figuren Juli und Tim begleiten sie dabei. Zum Spiel gelangt man über verschiedene Zugänge: über das Icon mit Kati an ihrem "Strom-O-Mat" haben Sie direkten Zugang zum Spiel (Abbildung 1, zum Vergrößern bitte anklicken). Wenn Sie im Gartenkompass (Menüpunkt am unteren Rand des Bildschirms) auf "Ausprobieren" klicken, gelangen Sie zu einer Übersicht über alle Lernspiele der Seite. Dort gibt es auch einen Link zu Katis Strom-O-Mat. Technische Hinweise Für die Nutzung der Lernspiele auf der Kinder-Website muss Adobe Animation installiert sein. Aufgrund der grafischen Benutzeroberfläche kann es beim erstmaligen Öffnen der Seite zu einer längeren Ladezeit kommen. Die Dauer hängt von Ihrer Internetverbindung ab. Ist die Seite einmal geladen, ist die Navigation einfach und schnell möglich. Einführende Geschichte Wie jedes Lernspiel in der Forscherwelt, so beginnt auch Katis Strom-O-Mat mit einer Geschichte. Der Inhalt der Geschichte wird im Spiel selbst aufgegriffen und weitergeführt. Das Intro kann auch übersprungen werden. Tutorial erläutert die Bedienung Das Spiel selbst beginnt mit einem Tutorial, das Schritt für Schritt die Bedienelemente erläutert. Für die Bedienung des Strom-O-Mats stehen punktförmige Klickflächen zur Verfügung. Die Solarzellen und die Windkraftanlage können so ausgerichtet werden. Das Wasserkraftwerk lässt sich mit einem entsprechenden Klickpunkt einschalten. Angezeigt werden zudem der Sonnenstand, der sich entsprechend der Tageszeit ändert, und das Wetter in Form von ziehenden Wolken, aus denen es auch mal regnen kann. Das Wetter ändert sich ständig Nach einem einführenden Tutorial stehen den Kindern vier verschiedene Schwierigkeitsstufen zur Verfügung. Je nach Stufe ändert sich einerseits die Häufigkeit der Wetterwechsel, andererseits aber auch das Maß des benötigten Stroms. Die Kinder lernen also, dass die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien von den Wetterverhältnissen abhängt. Sie lernen auch, dass unterschiedliche Stromverbraucher (Lampe, Radio, Fön und Herd) unterschiedlich viel Strom verbrauchen. Dokumente zum Ausdrucken Wer mag, kann sich nach Abschluss von Schwierigkeitsstufe vier eine Urkunde ausdrucken und damit belegen, dass sie oder er Katis Strom-O-Mat erfolgreich beendet hat. Meinung der Kinder Sprechen Sie mit den Kindern über Katis Strom-O-Mat. Hat er so funktioniert, wie sie es erwartet haben? Was war anders? Kennt jemand Unterschiede zu echten Solarzellen, Windkraftanlagen oder Wasserkraftwerken? Welche sind das? Reduziertes Abbild der Realität Natürlich kann das Spiel die Realität nicht eins zu eins abbilden. Folgende Aspekte sollten im Anschluss thematisiert werden: Solarzellen In der Praxis gibt es nur sehr wenige Solaranlagen, die der Sonne nachgeführt werden. Dementsprechend schwankt die Stromausbeute mit dem Tagesverlauf stark. Und bei schlechtem Wetter liefern echte Solarzellen nur sehr wenig Strom. Das ist im Spiel anders, damit die Kinder leichter ihr Ziel erreichen können. Windkraftanlage Echte Windkraftanlagen richten sich automatisch in Windrichtung aus. Sie müssen also nicht von Hand nachgestellt werden, wie das im Spiel der Fall ist. Wasserkraft Natürlich kann man Wasserkraft nur nutzen, wenn es vorher geregnet hat. Aber in der Praxis ist der räumliche und zeitliche Zusammenhang nicht so eng, dass man eine Anlage einschaltet wenn es regnet. Der Niederschlag kann schon vor langer Zeit in einer ganz anderen Region gefallen sein. Zum Beispiel wenn mit einer Staumauer das Wasser gespeichert wird, das zu Beginn des Winters als Schnee in den Bergen fiel. Wetter Der Monat April ist berühmt für seine Wetter-Eskapaden. Das ist aber noch gar nichts gegen Level 4 bei Katis Strom-O-Mat, wo sich stündlich die Windrichtung und Bewölkung ändert. So wird das Spiel anspruchsvoller. Realistisch sind diese Wetterwechsel natürlich nicht. Speicherung Das Stromangebot aus erneuerbaren Energien hängt vom Wetter ab und passt nicht unbedingt zum Bedarf der Verbraucher. Wohin also mit dem Strom aus Windkraftanlagen einer windigen Nacht? Wie kann der Strom gespeichert werden? Dies ist derzeit das größte Problem beim Ausbau der erneuerbaren Energien. Pumpspeicherkraftwerke können dieses Ungleichgewicht nur zu einem kleinen Teil abpuffern. Hilfreiche Texte Im Rahmen der Nachbesprechung können folgende Texte, die sich auch in der Forscherwelt befinden, hilfreich sein. Für besonders wissbegierige Kinder stehen auf der Kinder-Website weiterführende Lesetexte zur Verfügung. Sie sind aus dem Spiel über den Link "Mehr erfahren" zugänglich. Oder über den Knopf "Gartenkompass" am unteren Rand des Bildschirms. Die Kraft der Sonne sichtbar machen Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Kraft der Sonne spürbar oder sichtbar zu machen. Am einfachsten geht es mit Solarspielzeug, bei dem der Strom der integrierten Solarzellen einen Motor antreibt. Je nachdem, was der Motor antreibt, dreht sich zum Beispiel der Rotor eines Spielzeughubschraubers oder fährt ein kleines Auto los. Muss die Solarzelle direkt auf die pralle Sonne gerichtet sein? Was passiert, wenn die Ausrichtung zur Sonne geändert wird? Und funktioniert die Solarzelle auch mit künstlichem Licht? Der Steh-auf-Luftballon Sie brauchen eine große leere Flasche. Die Flasche muss zu Beginn möglichst kalt sein. Lassen Sie die Kinder einen Luftballon über die Öffnung stülpen. So ausgestattet muss die Flasche nun in die Sonne gelegt oder gestellt werden. Die Sonnenstrahlen erwärmen die Luft in der Flasche. Dadurch dehnt sich die Luft aus. Da sich die Flasche nicht oder nur sehr gering ausdehnt, strömt die Luft in den Ballon und beginnt, ihn aufzupusten. Überlegen Sie mit den Kindern, wie dieser Effekt verstärkt werden kann. Wie kann möglichst viel Wärme eingefangen werden? Lassen Sie die Kinder mit weißem und schwarzem Papier experimentieren. Vielleicht wird jemand von selbst auf die Idee kommen, schwarzes Papier in die Flasche zu legen. Spielt die Größe der Flasche eine Rolle? Lassen Sie es die Kinder ausprobieren. Der Solar-Bräter Kleiden Sie mit den Kindern das Innere eines Brotkorbs mit Alufolie aus, stechen Sie einen langen Nagel von hinten durch die Mitte, auf den Sie dann zum Beispiel ein Stück Käse oder einen Marshmallow stecken. Richten Sie den "Solar-Bräter" nach der Sonne aus und warten Sie, bis es brutzelt. Wenn genügend Sonnenstrahlung vorhanden ist und die Ausrichtung passt, kann man zuschauen wie sich das "Bratgut" verändert. Spätestens, wenn die Kinder Katis Strom-O-Mat bedient haben, wissen sie, dass man mit Windrädern Strom erzeugen kann. Das ist bereits eine erste Lernerfahrung. Die Funktionsweise ist für Kinder im Grundschulalter allerdings sehr abstrakt. Anhand eines einfachen Modells, das die Kinder selbst basteln können, lässt sich praktische Forschung betreiben. Dadurch ergeben sich zusätzliche Lernerfahrungen: Nicht nur der Wind kann Dinge bewegen, auch das Wasser kann etwas in Bewegung setzen. Wasserräder und Wassermühlen drehen sich aufgrund der Kraft des fließenden Wassers. Dabei wird die geradlinige Bewegung des Wassers in eine Drehbewegung übersetzt. Über einen Generator kann diese Drehbewegung in Strom umgewandelt werden. Für Juli, Tim und die anderen Kinder in der virtuellen Forscherwelt ist ein Stromausfall der Anlass zur Beschäftigung mit Katis Strom-O-Mat. Auch in der Realität bietet ein Tag ohne Strom zahlreiche Gesprächs- und Handlungsanlässe. Es gibt kein elektrisches Licht, es können keine elektrischen Geräte benutzt werden und die Heizung bleibt kalt. Am eindrucksvollsten ist es, wenn für diesen Tag tatsächlich die entsprechenden Sicherungen ausgeschaltet werden - so können die Mädchen und Jungen durch eigenes Ausprobieren direkt überprüfen, welche Geräte Strom benötigen und welche nicht, und auch ein Schummeln ist ausgeschlossen. Auch wenn ein gewisser Aufwand damit verbunden ist, der Besuch von echten Anlagen zur Gewinnung erneuerbarer Energien lohnt sich. Sicherlich steigt dadurch die Motivation zur Beschäftigung mit dem Thema. Und die Kinder bekommen eine Vorstellung von den Dimensionen echter Anlagen. Vielleicht gibt es ja auch Eltern, die eine Solaranlage auf dem eigenen Dach haben und diese gern zeigen und erläutern. Oder sie wenden sich an den regionalen Stromversorger. Viele Stadtwerke engagieren sich im Bildungsbereich und bieten Führungen an. Naturwissenschaftliche und technische Phänomene sind Teil der Erfahrungswelt von Kindern: Morgens klingelt der Wecker, die Zahncreme schäumt beim Zähneputzen, das Radio spielt Musik, der heiße Kakao dampft in der Tasse, auf dem Weg zur Schule werden blühende Blumen beobachtet, die gestern noch geschlossen waren. Kinder wollen ihre Welt im wahrsten Sinne des Wortes "begreifen" und mehr über Naturphänomene erfahren. Diese vielfältigen Anlässe im Alltag der Kinder lassen sich auch für die pädagogische Arbeit nutzen. Die Fragen der Kinder spielen deshalb beim Forschen und Experimentieren eine zentrale Rolle. Die Bildungsinitiative "Haus der kleinen Forscher" möchte vor allem Lernfreude und Problemlösekompetenzen fördern. Dabei sollen Kinder gerade nicht nach Erwachsenenverständnis "richtige" Erklärungen für bestimmte Phänomene lernen und diese auf Abruf wiedergeben können. Vielmehr möchte die Stiftung Pädagoginnen und Pädagogen Möglichkeiten an die Hand geben, um die Kinder bei einem forschenden Entdeckungsprozess zu begleiten. Dazu gehören unter anderem das Beobachten, Vergleichen und Kategorisieren, das sich Kinder zunutze machen, um die Welt um sich herum zu erkunden. Die Stiftung "Haus der kleinen Forscher" hat folgendes Bild vom Kind. Es prägt das pädagogische Handeln und beinhaltet die Vorstellung darüber, auf welche Weise Kinder lernen: Kinder sind reich an Vorwissen und Kompetenzen. Kinder wollen von sich aus lernen. Kinder gestalten ihre Bildung und Entwicklung aktiv mit. Jedes Kind unterscheidet sich durch seine Persönlichkeit und Individualität von anderen Kindern. Kinder haben Rechte. Bildung als sozialer Prozess Bildung ist ein sozialer Prozess. Kinder lernen im Austausch mit und von anderen, durch Anregung, durch individuelle Erkundung und durch gemeinsame Reflexion. Kinder lernen nicht nur von Erwachsenen, sondern auch mit und durch Zusammenarbeit mit anderen Kindern. Der pädagogische Ansatz der Stiftung ist von den zwei pädagogischen Leitlinien Ko-Konstruktion und Metakognition geprägt. Ko-Konstruktion Ko-Konstruktion bedeutet, dass Kinder durch die Zusammenarbeit mit anderen lernen. Lernprozesse sollten grundsätzlich von Kindern und pädagogischen Fachkräften gemeinsam "konstruiert" werden. Metakognition Während der gemeinsamen Gestaltung von Bildungsprozessen kann mit den Kindern thematisiert werden, dass sie lernen, was sie lernen und wie sie lernen. Dies geschieht über die Auseinandersetzung mit den eigenen kognitiven Prozessen (Gedanken, Meinungen, Einstellungen und so weiter), also das Wissen einer lernenden Person über ihr Wissen, ihre neugewonnenen Erkenntnisse und den Weg dorthin. An das Vorwissen der Kinder anknüpfen Die pädagogischen Fachkräfte bekommen eine Vorstellung von den Vorerfahrungen und Gedankengängen der Kinder, wenn sie ihnen genau zuhören, sie beobachten und nach ihren eigenen Vermutungen fragen. Mit den Kindern sprechen Die pädagogischen Fachkräfte unterstützen die Kinder durch Dialoge, den nächsten geistigen Entwicklungsschritt zu machen. Nicht erklären, sondern (hinter-)fragen! Die Kinder zum Nachdenken anregen Wenn Kinder einmal vermeintlich "falsche" Konzepte heranziehen, zum Beispiel "Der Strom ist schwarz", dann wird daraus ersichtlich, wo das Kind gerade steht. Aufgabe ist es, Kinder bei geeigneter Gelegenheit darauf aufmerksam zu machen, dass es zum Beispiel auch weiße Kabel gibt. Die pädagogische Fachkraft bringt die Kinder auf diese Weise dazu, selbst eine neue Theorie zu entwickeln. Kindern (Frei-)Raum zum Forschen geben Auf der Internetseite der Stiftung finden Sie unter "Forschen - Pädagogik - Pädagogischer Ansatz" Tipps zur Gestaltung von Forscherräumen in der Kita, welche auch auf Grundschulen übertragbar sind. Die gemeinnützige Stiftung "Haus der kleinen Forscher" unterstützt seit 2006 pädagogische Fachkräfte dabei, den Forschergeist von Mädchen und Jungen qualifiziert zu begleiten. Die Bildungsinitiative startete zunächst mit dem Fokus auf Kindern im Kindergartenalter. Seit 2011 können auch Horte und Grundschulen beim "Haus der kleinen Forscher" mitmachen. Die pädagogischen Leitlinien gelten für beide Zielgruppen. Die Themen und Phänomene, die die Kinder interessieren, bleiben ähnlich oder dieselben - egal ob Kita-Kind, Grundschul-Kind oder große Forscherin. Allerdings nimmt die Komplexität der Inhalte zu, um sie an die Kompetenzen und das höhere Vorwissen der sechs- bis zehnjährigen Kinder anzupassen. Ältere Kinder haben eine andere Verständnisebene - aus Staunen soll Verstehen werden.

In dieser Unterrichtseinheit erstellen die Schülerinnen und Schüler ihre eigene GPS-Bildungstour. So ist die Partizipation der Kinder und Jugendlichen viel höher als beim herkömmlichen Geocaching. Denn sie müssen sich aktiv mit ihrer Umwelt auseinandersetzen und lernen dabei den Zusammenhang zwischen Ökologie, Ökonomie und Sozialem kennen. Der Unterschied zu den herkömmlichen GPS-Touren, dem sogenannten "Geocaching", besteht darin, dass die Schülerinnen und Schüler bei NaviNatur ihre "Points of Interest" (POI) als GPS-Bildungspunkte zur nachhaltigen Entwicklung selbst gestalten. Dazu entwickeln sie vom realen Naturerlebnis ausgehend für sie interessante Fragestellungen. Sie erstellen dazu eigene mediale Informationen mit Bildern und Audiobeiträgen. Diese werden anschließend auf GPS-Geräte geladen. Die Kinder und Jugendlichen leisten damit einen besonderen Beitrag zur öffentlichen Wahrnehmung der Nachhaltigen Entwicklung in ihrer Region, selbstorganisiert und lebensweltnah. Denn wer wüsste besser, wie man die Schülerinnen und Schüler von heute für das Konzept einer Nachhaltigen Entwicklung begeistern kann, als die Schülerinnen und Schüler selbst. Selbstorganisiertes Lernen Projektunterricht ist eine lernzentrierte Unterrichtsform. Die Problemstellung wird hier situationsorientiert und praxisrelevant gewählt und berücksichtigt die Interessen der Schülerinnen und Schüler. Die Projektplanung ist durch selbstorganisiertes Lernen sowie durch die Selbstverantwortung der Lernenden gekennzeichnet. Darüber hinaus wird kooperativ gelernt, innerhalb der Schülergruppen, aber auch in Verbindung mit außerschulischen Akteuren wie Expertinnen und Experten der einzelnen Themenkomplexe. Der Arbeitsprozess ist handlungs- und zielorientiert: Das Ergebnis dieser Unterrichtsform ist ein Handlungsprodukt, nämlich die POI zu einer GPS-Bildungsroute. Die Nachhaltigskeitsbrille Ziel des Unterrichts ist es, sich im sprichwörtlichen Sinne "eine Brille aufzusetzen", die nur bestimmte Aspekte eines Themas sichtbar macht. So lässt sich zu jedem Thema die Frage stellen: Was hat das Thema mit Ökologie zu tun? Was mit Wirtschaft? Was mit Sozio-Kulturellem? Auch die vier Themen des NaviNatur-Projekts "kulturelle Vielfalt", "nachhaltiges Wirtschaften", "Biodiversität" und "Energie für die Zukunft" lassen sich in den drei Dimensionen der Nachhaltigkeit betrachten – und das sollte auch das Ziel für den Unterricht sein. Ideal ist es, wenn die einzelnen Schülergruppen jeweils eine Expertin oder einen Experten für jede Dimension ihres Unterthemas festlegen. Im Zuge der Themenrecherche und -bearbeitung sollen sie dann diesen individuellen Schwerpunkt verstärkt verfolgen und in die Gruppenarbeit einbringen. Vorteil ist dabei auch, dass jeder Einzelne seinen eigenen Verantwortungsbereich im Rahmen der Projektarbeit erhält und sich so keiner nur auf den Rest der Gruppe verlassen oder sich auf der Leistung seiner Mitschülerinnen und Mitschüler "ausruhen" kann. Recherche und Themenfindung Im ersten Teil der Unterrichtseinheit informieren sich die Kinder und Jugendlichen über die Projektfragestellungen. Points of Interest: Die GPS-Route wird erstellt Im zweiten Teil der Unterrichtseinheit ermitteln und erstellen die Schülerinnen und Schüler ihre Points of Interest. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erwerben Wissen über aktuelle Fragen der nachhaltigen Entwicklung und können dieses Wissen anwenden. stellen eine Verbindung zwischen dem erlangten Wissen und ihrem Alltag her und hinterfragen diese kritisch. lernen die Verbindung zwischen den drei Dimensionen der Nachhaltigkeit Ökologie, Ökonomie und Soziales kennen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler recherchieren mithilfe des Internets zu den Projektfragestellungen. lernen, wie eine GPS-Bildungsroute erstellt wird. erstellen Materialien wie Fotos oder Audioaufnahmen zu den Points of Interest, die auf die GPS-Geräte geladen werden. dokumentieren ihre Ergebnisse auf der NaviNatur-Homepage in Wikis und Karten. kommunizieren online mit anderen Schulklassen im Forum oder Chat über die Projektfragestellungen. Das UmweltBildungsZentrum (SCHUBZ) ist ein vom Land Niedersachsen anerkanntes regionales Umweltbildungszentrum in der Trägerschaft der Hansestadt Lüneburg. Es hat sich zum Leitbild gesetzt, "den großen Abstand, den viele junge Menschen heute zur Natur haben, verringern zu helfen und davon ausgehend zur nachhaltigen Gestaltung der Umwelt zu befähigen." Das SCHUBZ bietet derzeit zu 15 verschiedenen Projektthemen insgesamt 50 pädagogische Programme und Angebote der Bildung für nachhaltige Entwicklung an. Die Projekte werden vor allem von Schulklassen und Kita-Gruppen in der Metropolregion Hamburg genutzt. Schülerpartizipation In den Prozess der Themenfindung sollten die Schülerinnen und Schüler maßgeblich involviert werden: Es nützt niemandem etwas, wenn ihnen ein aus ihrer Sicht langweiliges Thema zugeordnet wird, das sie für ein halbes Schuljahr bearbeiten müssen. Entwickeln sie dagegen ihre Themenstellung selbst mit, wird das auch ihre Motivation stärken, sich mit dem Lerngegenstand auseinanderzusetzen. MindMap Planen Sie eine Ideen- und Assoziationsphase zum gewählten Oberthema Biodiversität, Nachhaltiges Wirtschaften oder Energie für die Zukunft ein. Als Methode bietet sich zum Beispiel an, mit der Gesamtklasse eine MindMap zu erarbeiten. Eine MindMap ist eine strukturierte Form des Brainstormings; dabei wird ein Baumdiagramm entwickelt: In der Mitte der Tafel oder eines Plakats steht das zentrale Thema. Es wird über Hauptlinien mit den Hauptthemen verbunden. Daran schließen sich in dünner werdenden Zweigen die zweite und dritte sowie weitere Gedankenebenen (Unterthemen) an. Um hierbei Zusammenhänge und Querverbindungen zu verdeutlichen, sollten beispielsweise verschiedene Farben für Äste oder Themen verwendet werden. Arbeitsgruppen Die Jugendlichen sind bei dieser Methode dazu aufgefordert, frei zu den vorgegebenen Schlüsselbegriffen zu assoziieren und das "Assoziationsnetz" auf diese Weise weiterzuknüpfen. Sie als Lehrkraft sollten bereits vor dem Unterrichtsgeschehen eine eigene MindMap entworfen und sich somit Gedanken über Ihre persönliche Vorstellung von einem Themen-Netz gemacht haben - auf diese Weise können Sie die Klasse aus etwaigen Sackgassensituationen wieder herausführen. Abschließend wird eine Auswahl thematischer Schwerpunkte und Fragestellungen getroffen. Es werden Projektarbeitsgruppen gebildet: Die Schülerinnen und Schüler ordnen sich in Dreier- oder Viererteams den thematischen Schwerpunkten zu. Kritische Recherche Die Schülerinnen und Schüler sollten nicht nur alte oder nur neue Medien für die Themenrecherche verwenden, sondern möglichst beides. Insbesondere in Bezug auf Internetquellen sollten sie reflektieren, woher die Informationen stammen, wer sie ins Netz gestellt hat und wozu. Die Jugendlichen sollten in jedem Fall nicht nur die für sie relevanten Informationen herausschreiben, sondern auch den Kontext angeben (URL-Adresse, Buchtitel, Flyer): Auf diese Weise können die Arbeitsprozesse später nachvollzogen und Informationen gegebenenfalls überprüft werden. Bild-Recherche Bei der Recherche nach Bildern sollte von vornherein bedacht werden, dass es Bildrechte gibt. Die Schülerinnen und Schüler sollten keine Bilder selektieren oder verwenden, die eindeutig urheberrechtlich geschützt sind oder deren Herkunft unbekannt ist. Idealerweise werden sie im Laufe des Projekts eigene Bilder von dem entsprechenden Lerngegenstand machen. Dies sollte von vornherein als Ziel gesetzt sein. Recherche im Freien Natürlich sollten auch Beobachtungen und Untersuchungen im Gelände Teil der Themenrecherche sein. Schließlich werden die Themen nicht unter einem rein theoretischen und abstrakten Aspekt beleuchtet, sondern sind in der Natur situiert. Auch das Projektprodukt, die GPS-Bildungsroute, bezieht sich konkret auf einen bestimmten Lebensraum. In den Projekt-Arbeitsgruppen sollten die Schülerinnen und Schüler das Untersuchungsgebiet daher in Hinblick auf ihr Thema erforschen und bereits multimedial (mit Digitalkamera und Aufnahmegerät) erfassen. Entscheidend ist dabei, dass die Jugendlichen selbst diese Exkursionen planen und sich darauf vorbereiten - sie sollten wissen (und vorher vielleicht auch schon formuliert haben), welche genauen Fragestellungen sie im Gelände untersuchen wollen. Ein POI ist zunächst einmal eine Koordinate im Gelände, an der irgendetwas Interessantes zu sehen ist. Im NaviNatur-Projekt ist ein POI ganz klar bildungsbezogen: An diesem Ort können die Schülerinnen und Schüler ihr jeweiliges Projekt-Thema besonders gut veranschaulichen. Dabei besteht ein POI aus drei Aspekten: einer Koordinate, einer Aufgaben- oder Fragestellung und multimedialen Informationen, die helfen können, die Frage zu beantworten. Alle drei Aspekte sollen in die GPS-Geräte einprogrammiert werden. Ein POI ist insofern ein Extrakt aus den bisherigen Lernergebnissen. Die Jugendlichen müssen also in der Lage sein, ihr Thema auf das Untersuchungsgebiet zu beziehen und geeignete Orte (Koordinaten) festzulegen. Sie müssen aus ihrem Gesamtwissen zu dem Thema eine kleine, aufgabenspezifische Auswahl treffen. Je Schülergruppe sollten ein bis drei POIs erarbeitet werden. Festlegung der Koordinaten Die Bestimmung von geeigneten Orten geschieht während einer Exkursion. Schon ehe die Schülerinnen und Schüler mit den GPS-Geräten arbeiten, können sie diese Punkte im Gelände eruieren. Eine digitale Bestimmung erfolgt dann später, wenn die GPS-Geräte zur Verfügung stehen. Mit dem GPS-Gerät kann auf einfache Weise die aktuelle Position in Form einer Koordinate abgespeichert werden. Bei der Auswahl eines geeigneten Ortes sollte folgendes bedacht werden: Die Schülerinnen und Schüler sollten in ihren Themen bereits so bewandert sein, dass sie schon vor der Exkursion eine gewisse Vorstellung davon haben, wonach sie suchen. Sie sollten dabei aber offen und wachsam für unerwartete Gegebenheiten vor Ort bleiben. Es könnte sonst sehr frustrierend sein, wenn das, wonach die Jugendlichen im Gelände Ausschau halten, nicht zu finden ist. Ein guter POI sollte sich direkt mit dem Thema und der Aufgabenstellung verbinden lassen. Es sollte dort etwas zu sehen oder zu beobachten sein, das möglichst auch immer dort zuverlässig vorhanden ist. Ideal aber kein absolutes Muss sind markante Punkte im Gelände: ein besonderer Baum, ein Haus oder Schild. Bei eher abstrakten Themen können sich aber auch Orte anbieten, die eher einen Aus- oder Überblick bieten. Die Schülerinnen und Schüler können bei der Exkursion erst einmal mehrere geeignete Koordinaten sammeln, um dann später eine Auswahl zu treffen. Dazu sollten sie aber protokollieren, was die einzelnen POI-Kandidaten auszeichnet. Eine gute Fragestellung zu erarbeiten ist nicht einfach. Folgende Aspekte zeichnen eine gelungene Frage aus: Sie bezieht sich auf die Gegebenheiten vor Ort und regt die Nutzerinnen und Nutzer der Bildungsroute zum Beobachten, Anfassen, Ausprobieren, Hören, Riechen, Schmecken... an. Sie fragt nicht bloßes Fachwissen ab, sondern ermöglicht den Nutzern der Bildungsroute eine erkundende Auseinandersetzung mit dem Thema. Beispiel: Lausche für eine Minute und zähle die verschiedenen Geräusche des Waldes. Welches sind natürliche Geräusche und welche sind vom Menschen gemacht? Eine spielerische, spannende, witzige Aufgabe ist oft besser als eine fachlich ausführliche, trockene Frage. Regen Sie die Schülerinnen und Schüler dazu an, ihrer Phantasie und Kreativität freien Lauf zu lassen. Ausarbeitung von multimedialen Informationen Um das Lösen der Aufgaben zu erleichtern, erarbeiten die Schülerinnen und Schüler zusätzlich multimediale Informationen, die das GPS-Gerät bereitstellt, sobald die Nutzer der Bildungsroute an den entsprechenden POI gelangt sind. Insgesamt sollten die zur Verfügung gestellten Informationen pro POI knapp sein. Die Jugendlichen müssen sehr genau entscheiden, was unbedingt benötigt wird, um eine Frage beantworten zu können. Sie müssen aus ihren Bildersammlungen die wirklich besten Fotos auswählen und ihre ausführlichen Wikis auf wenige, entscheidende Sätze, die in Bezug auf die Fragestellung dienlich sind, zusammenkürzen. Zusammenführung In einem letzten Arbeitsschritt werden Koordinaten, Fragestellungen und Multimedia-Informationen im GPS-Gerät zusammengefügt. Bereits vor der eigentlichen Programmierung sollten die Schülerinnen und Schüler ihre Daten geordnet zusammenstellen. Falls Sie selbst nicht über die technischen Kenntnisse zur Programmierung eines GPS-Gerätes verfügen, lassen Sie sich von einer Expertin oder einem Experten beraten.