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Orientierungsbereich (Sprungmarken)

Naturwissenschaften Klasse 5.2: Leben im Jahreslauf (c.a. 30 Unterrichtsstunden)

Im Folgenden werden die Unterrichtsvorhaben konkretisiert und die erforderlichen Absprachen der Fachkonferenz festgehalten. Die Konkretisierung ist nur für eine Auswahl von Vorhaben vollständig ausgeführt. Für andere Vorhaben finden sich in der Download-Fassung Vorlagen, die noch um verbindliche Absprachen zu Inhalten und zur Unterrichtsgestaltung ergänzt werden müssen.

Folgende Elemente finden sich in den Konkretisierungen: Eine erste tabellarische Übersicht beschreibt den Rahmen des entsprechenden Unterrichtsvorhabens. Es finden sich Bezüge zum Lehrplan wie die ausführlicheren Formulierungen der Kompetenzschwerpunkte sowie Angaben zu zentralen Konzepten bzw. Basiskonzepten. Außerdem werden Vereinbarungen zur Leistungsbewertung genannt, und es wird auf Vernetzungen innerhalb des Fachs und zwischen Fächern hingewiesen.

In einer zweiten Tabelle werden die für die Abstimmung der Fachgruppe notwendigen und damit verbindlichen Absprachen festgehalten. Dieses betrifft Absprachen zu konkreten Inhalten und zum Unterricht mit Bezug auf die im Lehrplan beschriebenen konkretisierten Kompetenzen des jeweiligen inhaltlichen Schwerpunkts.

Am Schluss jedes konkretisierten Unterrichtsvorhabens finden sich Hinweise, Tipps usw. zum Unterricht, die zwar nicht verbindlich, aber zur Gestaltung des Unterrichts hilfreich sind.

Bezug zum Lehrplan

Inhaltsfeld:

  • Sonne, Wetter, Jahreszeiten

Inhaltlicher Schwerpunkt:

  • Die Erde im Sonnensystem
  • Temperatur und Wärme
  • Angepasstheit an die Jahreszeiten

Schwerpunkte der Kompetenzerwartungen

Die Schüler können …

  • naturwissenschaftliche Fragestellungen von anderen Fragestellungen unterscheiden. (E1)
  • Untersuchungsmaterialien nach Vorgaben zusammenstellen und unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten nutzen. (E5)
  • relevante Inhalte fachtypischer bildlicher Darstellungen wiedergeben sowie Werte aus Tabellen und einfachen Diagrammen ablesen. (K2)
  • bei der Klärung naturwissenschaftlicher Fragestellungen anderen konzentriert zuhören, deren Beiträge zusammenfassen und bei Unklarheiten sachbezogen nachfragen. (K8)

Leistungsbewertung:

  • Multiple-Choice-Test, Beobachtungsbogen zur experimentellen Fertigkeit, Mappenführung, Erhebung und graphische Darstellung von Messdaten anhand von vorgegebenen Kriterien, kriteriengeleiteter Umgang mit dem Mikroskop (Mikroskopierführerschein), Versuchsprotokolle nach Kriterien

Verbindung zu den Basiskonzepten

Basiskonzept Struktur und Funktion

Blattaufbau, Pflanzenzelle

Basiskonzept Entwicklung

Angepasstheit

Basiskonzept System

Sonnensystem, Wärmetransport als Temperaturausgleich, Wärme- und Wasserkreislauf, Speicherstoffe, Überwinterungsstrategien

Basiskonzept Wechselwirkung

Reflexion und Absorption von Wärmestrahlung

Basiskonzept Struktur der Materie

Einfaches Teilchenmodell, Wärmeausdehnung und Teilchenbewegung

Basiskonzept Energie

Energieumwandlung, Übertragung und Speicherung von Energie

Vernetzung innerhalb des Faches und mit anderen Fächern

einfaches Modell der Lichtausbreitung (Kl. 6)
Eigenschaften von Körpern (Kl. 8)
innere Energie im Teilchenmodell (Kl. 10)

Ökosysteme und ihre Veränderung (Kl. 8)

Evolutionäre Entwicklung (Kl. 8)

Das Thema „Leben im Jahreslauf“ wird nach einer allgemeinen Einführung entsprechend der Jahreszeiten in Teilthemen bearbeitet. Die jahreszeitlichen Aspekte umfassen:

1. Frühling: Sonnenstand, Temperaturmessung, Einfluss abiotischer Faktoren auf das Pflanzenwachstum

2. Sommer: Energie und Wärme, Aggregatszustände, Fotosynthese

3. Herbst: Herbstwetter, Blattabwurf, Wind

4. Winter: Angepasstheit von Tieren und Pflanzen, Wärmeisolierung

Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Lehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

Verbindliche Absprachen zu den Inhalten

Verbindliche Absprachen zum Unterricht

Umgang mit Fachwissen

Jahres- und Tagesrhythmus durch die gleichbleibende Achsneigung auf der Umlaufbahn bzw. die Drehung der Erde im Sonnensystem an einer Modelldarstellung erklären. (UF1)

Entstehung der Jahreszeiten, Erklärung über Neigung der Erdachse, Einfallswinkel, Temperaturunterschiede über Verteilung der Strahlung auf unterschiedliche Flächen.

Größenverhältnis Erde/ Sonne muss noch nicht thematisiert werden.

Zusatzangebot: Geschichte der Zeitmessung 

Präsentationsvideo zu Jahreszeiten im Medienschrank!

Falsche Vorstellungen thematisieren, dass im Sommer die Erde näher zur Sonne steht. Durch Angabe von Abstandsdaten zeigen, dass die Entfernung der Erde von der Sonne nicht der Grund für höhere Temperaturen im Sommer ist.

(Abstand Erde Sonne:

Anfang Juli 152,1 Mio. km

Anfang Januar 147,1 Mio. km)

die Entwicklung von Pflanzen im Verlauf der Jahreszeiten mit dem Sonnenstand erklären und Überwinterungsformen von Pflanzen angeben. (UF3)

Abhängigkeit der Vegetation von den Lichtverhältnissen, Sonnenstand in den Jahreszeiten, Frühblüher, Speicherorgane Zwiebeln, Wurzelknollen

Der Begriff Angepasstheit und die Wendung „sind angepasst“ müssen verwendet werden

Zusammenhang zwischen Entstehung der Jahreszeiten und Sonnenstand durch Beobachtungen herstellen

anhand von mikroskopischen Untersuchungen erläutern, dass Pflanzen und andere Lebewesen aus Zellen bestehen. (UF1, E2)

Wesentliche Teile eines Mikroskops

Aufbau der Zelle, beschränken auf deutlich sichtbare Bestandteile wie Zellwand, Zellkern, Chloroplasten

Verwendung selbst erstellter Präparate, Vergleich mit Präparaten aus der Sammlung

Wärme als Energieform benennen und die Begriffe Temperatur und Wärme unterscheiden. (UF1, UF2)

Energie hier als Fähigkeit eines Körpers, eine Erwärmung an einem anderen Körper zu bewirken. Temperaturänderungen als Folge von Energieübertragungen

Grundbegriffe konsequent festigen, Verständnis im Test abfragen

die Funktionsweise eines Thermometers erläutern. (UF1)

Flüssigkeitsthermometer, Bimetallthermometer, zur Erklärung einfacher Versuch zur Wärmeausdehnung von Flüssigkeiten und Metallen, Wärmeausdehnung als gemeinsames Prinzip

Achtung: keine Quecksilberthermometer verwenden, auf Gefahren derartiger Thermometer hinweisen (Giftigkeit von Quecksilber)

Ableseübungen sorgfältig vorbereiten und durchführen

an Vorgängen aus ihrem Erfahrungsbereich Beispiele für die Speicherung, den Transport und die Umwandlung von Energie angeben. (UF1)

Umwandlung Energie des Sonnenlichts in Wärme, Energietransport über Strahlung, Leitung, Strömung,

Zentralheizung

Durchführung von Schülerexperimenten zu den verschiedenen Transportarten

Überwinterungsformen von Tieren anhand von Herzschlag- und Atemfrequenz, Körpertemperatur und braunem Fettgewerbe klassifizieren. (UF3)

Verschiedene Formen der Wärmeisolation (gegen Hitze und gegen Kälte)

Winterschlaf, Winterruhe und Kältestarre unterscheiden.

Aspekte wie Felldicke, aufgestelltes Gefieder und Fettschicht berücksichtigen

Erkenntnisgewinnung

die Jahreszeiten aus naturwissenschaftlicher Sicht beschreiben und Fragestellungen zu Wärmephänomenen benennen. (E1, UF1)

Tageslänge, Sonnenstand, Gründe für unterschiedliche Temperaturen (Tag-Nacht, Sommer-Winter) Wärme, Laubfall, Pflanzenwachstum, Wärmeempfinden usw.

Thematisierung der Besonderheiten naturwissenschaftlicher Fragestellungen (Fragestellungen als Ausgangspunkte von Untersuchungen)

Erfahrungen aus Urlaubszeiten, Reisen und sonstigen Erlebnissen einbringen

Schüler sollen selbstständig mindestens jeweils 3 Fragen zu Wetterphänomenen und Jahreszeiten schriftlich formulieren. Klärung, was naturwissenschaftliche Fragestellungen von anderen Fragestellungen unterscheidet

Messreihen (u.a. zu Temperaturänderungen) durchführen und zur Aufzeichnung der Messdaten einen angemessenen Temperaturbereich und sinnvolle Zeitintervalle wählen. (E5, K3)

Systematische Aufnahme einer Temperaturkurve mit einem Flüssigkeitsthermometer,

Reflektion: Kriterien für die Durchführung systematischer Aufzeichnungen von Messdaten.

Schülerversuche zur Temperaturmessung, Messvorgang mit gleichbleibenden Zeitintervallen thematisieren

Absprache mit Mathe - FK: zur Darstellung von Größen und Messwerten (mit Einheiten).

Langzeitbeobachtungen (u. a. zum Wetter) regelmäßig und sorgfältig durchführen und dabei zentrale Messgrößen systematisch aufzeichnen. (E2, E4, UF3)

Messung von Windrichtung und Windstärke, Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Niederschlagsmengen

Sinn von Langzeitbeobachtungen, notwendige Anforderungen (u. a. Regelmäßigkeit, gleiche bzw. vergleichbare Messzeitpunkte, überlegte Wahl der Messzeitpunkte nach bestehenden Fragestellungen)

Arbeitsblätter zu Wetterbeobachtungen

Bau eigener Messinstrumente (Barometer, Hygrometer)

Wetterprotokoll: Wetterbeobachtungen über die Dauer des Unterrichtsvorhabens (in Gruppen im wöchentlichen Wechsel), täglicher Eintrag der Daten in vorgegebene Tabellen und Diagramme am schwarzen Brett

Technik und Auswertung von Niederschlagsmessungen besprechen.

einfache Präparate zum Mikroskopieren herstellen, die sichtbaren Bestandteile von Zellen zeichnen und beschreiben sowie die Abbildungsgröße mit der Originalgröße vergleichen. (E5, K3)

Anfertigen einer Zeichnung zu einer mikroskopischen Abbildung, angemessene Thematisierung der Anforderungen und Techniken

Zunächst Verwendung von Binokularen (Größenordnungen und Größenbestimmung), dann erst von Mikroskopen

Mikroskopieren Herstellen eines Präparats von Wasserpestblättern, Zwiebelhaut, Zellen der Mundschleimhaut

Überprüfung der Fähigkeiten durch Mikroskopier-Führerschein (mindestens: Präparatherstellung, Mikroskopbestandteile, Mikroskophandhandhabung)

experimentell nachweisen, dass bei der Fotosynthese der energiereiche Stoff Stärke nur in grünen Pflanzenteilen und bei Verfügbarkeit von Lichtenergie entsteht. (E6)

Stärkenachweis in panaschierten und in abgedeckten grünen Blättern

Schülerexperimente!

Aggregatzustände, Übergänge zwischen ihnen sowie die Wärmeausdehnung von Stoffen mit Hilfe eines einfachen Teilchenmodells erklären. (E8)

Zustände (fest, flüssig, gasförmig)

Zustandsänderungen von Wasser (sieden, kondensieren, erstarren und schmelzen) im Teilchenmodell

Demoversuche:

Bolzensprengen

Stahlkugel / Ring

Sprengung Gusseisenkugel (Film im Internet)

Kommunikation

Texte mit naturwissenschaftlichen Inhalten in Schulbüchern, in altersgemäßen populärwissenschaftlichen Schriften und in vorgegebenen Internetquellen Sinn entnehmend lesen und zusammenfassen. (K1, K2, K5)

Lesen unter Verwendung der 5-Schritt-Lesestrategie

Auswahl der für das Alter angemessenen Textbeispiele durch die Lehrpersonen (aus Was ist was, Schulbuch, leichte Texte im Internet),

Fachgruppe soll geeignete Textbeispiel sammeln und für alle zur Verfügung stellen

Messdaten in ein vorgegebenes Koordinatensystem eintragen und gegebenenfalls durch eine Messkurve verbinden sowie aus Diagrammen Messwerte ablesen und dabei interpolieren (K4, K2)

Regeln zur Darstellung von Temperaturmesswerten in Wertetabellen und Diagrammen

Temperaturdiagramme interpolieren

Absprache mit der Fachkonferenz Mathematik zur Erstellung von Diagrammen

den Einfluss abiotischer Faktoren (u. a. auf das Pflanzenwachstum) aus einer Tabelle oder einem Diagramm entnehmen. (K2)

Abiotische Faktoren Bodenqualität, Temperatur, Niederschlagsmengen

Einfluss auf Wachstum von Jahresringen bei Baumscheiben

die wesentlichen Aussagen schematischer Darstellungen (u. a. Erde im Sonnensystem, Wasserkreisläufe, einfache Wetterkarten) in vollständigen Sätzen verständlich erläutern. (K2, K7)

Wasserkreislauf, Luftdruck und Luftströmungen

Wetterkarte der Lokalzeitung, Wettersymbole und ihre Bedeutung,

Vergleich mit Satellitenbildern

Einfache Darstellungen verwenden (Schulbücher, regionale Tageszeitung usw.), Hauptgewicht auf Darstellung legen, also Beschreibung und Erläuterung mit Bezug auf vorliegende Zeichnung, nicht auf Wiedergabe von Fachwissen

Informationen (u. a. zu Wärme- und Wetterphänomenen, zu Überwinterungsstrategien) vorgegebenen Internetquellen und anderen Materialien entnehmen und erläutern. (K1, K5)

Stürme (auch Hurricans, Tornados)

Vogelzug, Überwinterung des Igels

Beschränkung auf wenige Inhalte, Informationsquellen besprechen und vorstellen, Suchbegriffe vorgeben, Umgang mit Suchergebnissen thematisieren und einüben

Beiträgen anderer bei Diskussionen über naturwissenschaftliche Ideen und Sachverhalte konzentriert zuhören und bei eigenen Beiträgen sachlich Bezug auf deren Aussagen nehmen. (K8)

Verhalten bei Klassengesprächen und Präsentationen

Präsentation der Rechercheergebnisse durch einzelne Mitschüler zum Anlass nehmen, um entsprechende Regeln zu vereinbaren

Verhalten bei Klassengesprächen: bei eigenen Wortmeldungen grundsätzlich Bezug auf den Vorredner nehmen

Bei Präsentationen: respektvoll, aufmerksam zuhören, angemessen nachfragen, Rückmeldung geben

Bewertung

Wettervorhersagen und Anzeichen für Wetteränderungen einordnen und auf dieser Basis einfache Entscheidungen treffen (u. a. Wahl der Kleidung, Freizeitaktivitäten) (B1, E1)

Wetterangemessenes Verhalten, Sicherheit und angemessene Kleidung (in allen Jahreszeiten)

Regelmäßiges Aushängen der Wettervorhersagen in der Tageszeitung durch die Lehrperson, Vergleich mit Realsituation

Aussagen zum Sinn von Tierfütterungen im Winter nach vorliegenden Fakten beurteilen und begründet dazu Stellung nehmen. (B2)

nicht immer sind eindeutige Entscheidungen möglich oder sinnvoll, Unterscheidung von gefühlsmäßigen Urteilen und Urteilen nach Faktenlage, Notwendigkeit der Begründung eigener Urteile.

Texte pro und contra Tierfütterungen vergleichen

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