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Unterrichtssequenz 1: Bei welchen Vorgängen bzw. Phänomenen spielt Wärme eine Rolle?
Hinweis: Die folgenden Bezeichnungen "A1, C1,..." beziehen sich auf die entsprechenden Felder des Lernstrukturgitters. Diese können direkt aus dem Text mit dem Cursor angesteuert werden.
Die Planung ist verortet im Inhaltsfeld „Sonnenenergie und Wärme“ des Kernlehrplans für die Gesamtschule. Es handelt sich um das erste Inhaltsfeld im Fach Physik entsprechend des Kernlehrplans für die Gesamtschule – Sekundarstufe I.
Eine wesentliche Zielsetzung des Anfangsunterrichts Physik in der Sekundarstufe besteht darin zu lernen, wie man natürliche und technische Phänomene bewusst wahrnehmen und mit einfachen Mitteln erkunden kann. Dementsprechend knüpft der Unterricht eng an Erfahrungen aus dem Alltag an, die bei Individuen sehr unterschiedlich sein können. Über eine Auseinandersetzung mit diesen und weiteren Erfahrungen lassen sich altersgemäße physikalische Konzepte und Vorstellungen entwickeln sowie erste Elemente naturwissenschaftlichen Arbeitens einüben. (vgl. hierzu auch die Ausführungen zu den Planungshinweisen)
Die Planung bezieht sich auf das Lernstrukturgitter Nr.1 „Wärmephänomene“.
Einstiegsphase: Phänomene erleben
In der Einstiegs-Phase begegnen die Schülerinnen und Schüler zunächst dem „Gegenstand“ Wärme bzw. sie erleben individuell Phänomene (vgl. Konzept der Originalen Begegnung bei Roth). Für das Erleben der Phänomene spielt der individuelle Entwicklungsstand der Schüler keine Rolle.
Bezogen auf die Originale Begegnung mit dem Phänomen erhalten die Schüler folgenden Arbeitsauftrag:
„Wir wollen Kälte und Wärme untersuchen. Auf dem Tisch liegen ganz viele Materialien. Fasse sie an und erkunde sie. Wie fühlen sie sich an? - A1
Woran erinnert dich das? - C1
Fülle die Tabelle mit deinen Erfahrungen aus! - B1, C1
Tausche dich mit anderen Kindern über deine Erfahrungen aus.“- D1
Dieser Einstieg bietet für alle Schüler die Möglichkeit Phänomene zu erleben bzw. zu entdecken.
Mögliche Materialien (exemplarisches Fotomaterial ist in der Materialdatenbank hinterlegt):
nasser & trockener Lappen; Holzlöffel & Metalllöffel; Styropor & Metallplatte; kaltes & warmes Wasser; Alkoholthermometer; Digitalthermometer; Bimetallthermometer; Badewannenthermometer; Fieberthermometer; Schal & Mütze; Eiswürfel; Kerze (angezündet); Wasserhahn mit den Farben rot und blau; …
Bildergalerie: Sommer und Winter mit entsprechender Kleidung; heißes und kaltes Wetter mit Kleidung; Eis in der Arktis; Sand in der Wüste; heißes Eisen; Herd; Feuerstelle; Kühlschrank; heißes und eiskaltes Wasser; …
Impulse zur Binnendifferenzierung / zum zieldifferenten Lernen
Phase 2: sich seiner gemachten Erfahrungen bewusst werden
Die Einstiegsphase ist stark durch einen phänomenologischen Ansatz geprägt.
In der zweiten Phase sollen sich die Schülerinnen und Schüler ihrer Beobachtungen und Erkenntnisse bewusst werden und diese schriftlich notieren. Dafür sollen sie die Materialien gruppieren und zueinander in Beziehung setzen.
Arbeitsauftrag:
Sortiere die Materialien in einer Reihenfolge von kalt nach warm. Beginne mit dem Kältesten. Begründe deine Entscheidungen- C3
Mögliche Materialien:
Differenziertes Arbeitsblatt in drei Versionen mit Vorgabe eines Strahls mit Abschnitten zwischen den Polen kalt und warm.
Version 1: Basisarbeitsblatt
Version 2: mögliche Unterstützung durch:
- Arbeitsauftrag ist in Teilschritte gegliedert.
- Wörter zur Bezeichnung der Materialien sind strukturiert vorgegeben.
- zwei Beispiellösungen sind vorgegeben.
Version 3 : mögliche weitere Unterstützung durch die Illustration der Wörter mit Hilfe von Bildern.
Impulse zur Binnendifferenzierung / zum zieldifferenten Lernen
Phase 3: Eigene Erfahrungen mit den Erfahrungen der Anderen vergleichen - Phänomene verbalisieren, visualisieren und / oder demonstrieren
Impulse zur Binnendifferenzierung / zum zieldifferenten Lernen
Phase 4: Formulierung von eigenen Forscherfragen unter Nutzung naturwissenschaftlicher Sprachstrukturen
Jede Schülergruppe formuliert Fragen, die sie zum Thema Wärme untersuchen wollen.
Aus den gesammelten Fragen wählen die Gruppen der Lernenden jeweils drei aus, welche dem eigenen Interesse am meisten entsprechen und deswegen im Plenum vorgestellt werden sollen.
Arbeitsauftrag:
In den nächsten Unterrichtsstunden forschen wir zum Thema Wärme. Überlege dir Forscherfragen, die du gerne untersuchen möchtest. Wähle mit deiner Gruppe drei Fragen aus, die euch besonders wichtig sind. - A5, B5, C5
Impulse zur Binnendifferenzierung / zum zieldifferenten Lernen
Phase 5: Sprachlich unterstütztes Sammeln bzw. Clustern naturwissenschaftlicher Phänomene (im Plenum)
Die Kleingruppen stellen ihre gewonnenen und schriftlich fixierten Erkenntnisse für alle Schülerinnen und Schüler verständlich vor. Die Phänomene und daraus resultierenden Forscherfragen der einzelnen Lernergruppen werden im Plenum gesammelt und gemeinsam zu Clustern zusammengestellt. - D5, E5, E2
Die Cluster sollten so zusammengestellt sein, dass sie einen möglichen Gang durch das Unterrichtsvorhaben abbilden.
Hinweis: Die Lehrkraft kann hier auch „eigene“ Fragestellungen einbringen bzw. mit den Schülerinnen und Schülern weitere Fragen ergänzen, um den Gang durch das Vorhaben möglichst vollständigen abzubilden.
Gegebenenfalls ergeben sich im Laufe der folgenden Unterrichtsstunden weitere Phänomene bzw. Fragestellungen, welche bisher nicht berücksichtigt wurden. Diese können jeder Zeit zum Cluster ergänzt werden.
Impulse zur Binnendifferenzierung / zum zieldifferenten Lernen
Ausblick: Fachliche Vertiefung(en) in den nächsten Schulstunden
Der erste Unterrichtsabschnitt zum Thema setzt bewusst einen Fokus auf der Ebene des bewussten Wahrnehmens von Phänomenen und ihrer Verbalisierung. Durch das gemeinsame Clustern der Forschungsfragen werden die weiteren Unterrichtsvorhaben motiviert und eine Reihentransparenz hergestellt.