Wasser. Versuche zum Schwimmen und Sinken (Klasse 1 und 2)

Inhaltsverzeichnis

1. Soziokulturelle Analyse
1.1 Struktur der Klasse
1.2 Arbeits- und Sozialformen
1.3 Lehr- und Lernvoraussetzungen
1.4 Räumliche Struktur

2. Sachanalyse
2.1 Thema: Wasser, Versuche zum Schwimmen und Sinken

3. Didaktische Analyse
3.1 Auswahl des Themas
3.2 Didaktische Überlegungen
Gegenwartsbedeutung
Zukunftsbedeutung
Zugänglichkeit (didaktische Prinzipien)
3.3 Mögliche Schwierigkeiten
3.4 Bezug zum Bildungsplan
3.5 Lernziele

4. Didaktisch – Methodische Analyse
4.1 Didaktisch – methodisches Vorgehen im Unterricht
4.2 Medien/Materialien
4.3 Materialien zur Stunde

5. Reflexion
5.1 Selbstreflexion
5.2 Fremdreflexion

6. Schülerbeobachtung
6.1 Struktur der Beobachtung
6.2 Beobachtungsprotokoll
6.3 Interpretation der Beobachtung

7. Literaturverzeichnis

8. Anhang

1. Soziokulturelle Analyse

1.1 Struktur der Klasse

Die Klasse Ü2 der xxx-Schule besteht aus 21 Schülerinnen und Schülern. Davon sind zehn Mädchen und elf Jungen. Die Klasse ist jahrgangsgemischt. 12 Kinder sind Zweitklässler, 7 Kinder sind Erstklässler, 2 Kinder verweilen drei Jahre in der Klasse. An der Schule gibt es insgesamt vier Ü-Klassen (das „Ü“ steht für jahrgangsübergreifend). Die xxx-Schule nimmt seit dem Schuljahr 2003/2004 am Modell „Schulanfang auf neuen Wegen“ teil.

1.2 Arbeits- und Sozialformen

Es herrscht eine harmonische Atmosphäre in der Klasse, die Kinder akzeptieren und respektieren sich gegenseitig.

Die neuen Erstklässler sind gut integriert. Ein Schüler kam Anfang März neu in die zweite Klasse. Auch er hat sich gut eingelebt und integriert.

Ein Vorteil des jahrgangsgemischten Lernens liegt darin, dass die Schülerinnen und Schüler im Bereich des sozialen Lernens besonders profitieren. Gegenseitiges Helfen und Unterstützen sind unverzichtbar. Da sehr individuell unterrichtet werden muss, entfällt das ständige Vergleichen von Leistungen weitgehend. Jedes Kind befindet sich einmal in der Rolle des älteren Kindes, das schon mehr kann und weiß.

Während des Unterrichts verhalten sich die Schülerinnen und Schüler meist sehr lernfreudig, interessiert und ruhig.

Verschiedene Arbeitstechniken wie Partnerarbeit, Lernen an Stationen, Werkstattarbeit, Arbeit an der Lerntheke oder das freie Arbeiten werden im Unterricht immer wieder angewandt und funktionieren sehr gut.

1.3 Lehr- und Lernvoraussetzungen

In der Klasse wird – auch bedingt durch die Jahrgangsmischung – sehr individuell gearbeitet. Das Leistungsniveau, die Konzentrationsfähigkeit und vor allem das

Arbeitstempo ist bei den einzelnen Schülerinnen und Schülern sehr unterschiedlich und breit gefächert.

Jedes Kind erhält die Möglichkeit, gemäß seines Lernstandes vorwärts zu kommen und gefördert zu werden. Wenn auffällt, dass ein Kind den Unterrichtsstoff nicht in der vorgegebenen Zeit eines Schuljahres bewältigt, kann mit den Eltern vereinbart werden, die Verweildauer in der Eingangsstufe auf drei Jahre anzulegen. Dies ist bei zwei Kindern geschehen.

Insgesamt ist die Klasse sehr motiviert und begierig, Neues zu lernen. Die Kinder sind leicht zu begeistern und arbeiten gerne mit. Die Schülerinnen und Schüler sind neugierig und zeigen sich gegenüber neuer Ideen und Arbeitsweisen sehr aufgeschlossen und interessiert.

1.4 Räumliche Struktur

Das Klassenzimmer liegt im zweiten Stock. Die Kinder sitzen an Gruppentischen, die in einer U-Form angeordnet sind. Dadurch können sich alle Kinder während des Unterrichts gut untereinander verständigen und aufmerksam zuhören, wenn einer ihrer Mitschüler etwas zum Unterrichtsgeschehen beiträgt.

Vor der Tafel ist ein leerer Platz. Hier kann ohne Verschieben der Tische ein Sitzkreis gebildet werden.

Für Freiarbeitsmaterialien sind genügend Regale vorhanden. Es gibt im Zimmer einen Ständer mit Teppichen für Arbeiten am Boden. Auf dem Gang kann ebenfalls an mehreren Tischen gearbeitet werden.

2. Sachanalyse

2.1 Thema: Wasser, Versuche zum Schwimmen und Sinken

Die Schwimmfähigkeit eines Körpers hängt vom Verhältnis zweier Kräfte ab: der Auftriebskraft und der Gewichtskraft (Erdanziehung). Diese beiden Kräfte wirken genau entgegen gerichtet. Befindet sich ein Gegenstand im Wasser können folgende Fälle der Krafteinwirkung auftreten:

Auftriebskraft < Gewichtskraft ® Ein Gegenstand versinkt im Wasser, wenn seine Dichte größer ist als die Wasserdichte (z.B. ein Stein, Metall).

Auftriebskraft = Gewichtskraft ® Ein Gegenstand schwebt im Wasser, wenn seine Dichte gleich der Dichte des Wassers ist (z.B. eine Flasche halb mit Wasser, halb mit Luft gefüllt).

Auftriebskraft > Gewichtskraft ® Ein Gegenstand schwimmt im Wasser, wenn seine Dichte geringer ist als die Wasserdichte (z.B. ein Korken, Styropor)¹

Das „archimedische Prinzip“ besagt: Ein in eine Flüssigkeit eingetauchter Körper erfährt einen Auftrieb, der gleich dem Gewicht der durch den Körper verdrängten Flüssigkeitsmenge ist.²

Die Auftriebskraft wirkt der Gewichtskraft entgegen. Außerdem hängt die Auftriebskraft immer von der Dichte der Flüssigkeit ab: In Salzwasser ist der Auftrieb aufgrund der höheren Dichte größer, ein Mensch schwimmt, auch wenn er nicht ganz eingetaucht ist.

Bei massiv ausgefüllten Körpern (wie Holzkugel, Vollgummi-Ball, Korken etc.) bestimmt allein die Dichte der Gegenstände (d.h. wie viel Gramm ein Kubikzentimeter eines Körpers wiegt) im Vergleich zur Dichte der Flüssigkeit, ob der Gegenstand in der Flüssigkeit schwimmt oder untergeht.

Ist die Dichte des Materials geringer als die Dichte der Flüssigkeit, schwimmt der Körper.

Bei vielen schwimmenden Körpern (wie Schiffen, Bällen, leeren Flaschen, etc.) kommt zusätzlich die Form ins Spiel. Entscheidend dabei ist, dass die Körper viel Wasser beim Eintauchen verdrängen, ohne dass Wasser in sie eindringt.

So kann eine aus Knete geformte Kugel untergehen, eine aus der gleichen Knetmenge geformte Schale jedoch schwimmen. Dies lässt sich über die verdrängte Flüssigkeitsmenge erklären: Knete ist schwerer als Wasser. Als Kugel geformt (kleines Volumen) verdrängt sie nur wenig Wasser und sinkt. In Form

einer Schale (größeres Volumen) sinkt sie so tief ein bis ihr Gewicht (Gewichtskraft) genauso groß ist wie die von ihr verdrängte Wassermenge (Auftriebskraft) und schwimmt.

3. Didaktische Analyse

3.1 Auswahl des Themas

Das Thema Wasser bzw. Versuche zum Schwimmen und Sinken ist für Kinder gerade in der Sommerzeit besonders interessant, da sie gerne im Wasser spielen und schwimmen. Generell kommen sie täglich mit Wasser in Kontakt. Allerdings speziell bei diesem Thema treten bei den Kindern häufig Fragen auf, die oft ungeklärt bleiben, da sie wenig über die Eigenschaften und die Bedeutung des Wassers wissen.

Der Bereich Schwimmen und Sinken ist ein Unterthema des Themas Wasser, mit dem die Kinder in den täglichen Alltagssituationen konfrontiert werden. Beispielsweise werden die Kinder beim Baden in der Badewanne sicherlich schon einige Male untersucht haben, ob ein Stück Seife, die Shampooflasche, der Badeschwamm o.ä. schwimmt oder sinkt. Die Ursachen und Bedingungen, die für das Schwimmen bzw. Sinken eines Gegenstandes verantwortlich sind, sind den Kindern jedoch nicht bewusst. Dennoch bestehen gewisse Erfahrungen aus dem alltäglichen Leben des Kindes, an die angeknüpft werden kann.

Dieses Thema bietet viele Anreize und eine Vielfalt an Möglichkeiten einer praxisorientierten Auseinandersetzung, so dass die Kinder durch entdeckendes Lernen aktiv am Unterricht teilnehmen können. Die Versuche mit Wasser können von den Kindern meist selbst durchgeführt werden, was für das Begreifen der dahinter stehenden Lerninhalte besonders wichtig ist. Außerdem bietet der Bereich Wasser viele Varianten, um den Sachunterricht erlebnisorientiert zu gestalten.

3.2 Didaktische Überlegungen

Gegenwartsbedeutung

Schon vor der Geburt ist jeder Mensch mit dem Element Wasser in Berührung gekommen, da er ja neun Monate im Fruchtwasser verbracht hat. Diese Erfahrung prägt natürlich unterbewusst jeden Menschen. Der Mensch besteht zu einem sehr großen Anteil aus Wasser und ist auf Wasser zur Lebenserhaltung angewiesen. Jedes Kind kommt täglich mit Wasser in Kontakt und das Vorhandensein von sauberem Wasser in ausreichender Menge ist für die meisten Kinder

selbstverständlich. An verschiedenen Orten (Flüsse, Seen, Schwimmbäder, Badewanne, Wasserhahn, und eventuell am Meer) können Kinder vielfältige Erfahrungen mit Wasser sammeln. Da diese Erfahrungen häufig vom Spiel her geprägt sind, verbinden sie mit Wasser Freude und Spaß.

Zukunftsbedeutung

Das Thema Schwimmen und Sinken eröffnet viele faszinierende experimentelle Möglichkeiten für alle Kinder, auch für die schwächeren Schüler.

Auch in Zukunft ist das Thema Wasser für die Kinder wichtig, da sie auch mit der Bedrohung durch Wasser leben. Schon heutzutage sind Überschwemmungen und Hochwasser nicht nur in Küstennähe keine Seltenheit mehr. Es muss jedoch auch vermittelt werden, dass obwohl die Erde einen geschlossenen Wasserkreislauf hat, sauberes Trinkwasser nicht in unbegrenzten Mengen verfügbar ist und daher mit Ressourcen verantwortungsvoll umgegangen werden muss.

Zugänglichkeit (didaktische Prinzipien)

Das Thema Wasser, Versuche zum Schwimmen und Sinken ist für die Schülerinnen und Schüler sehr leicht zugänglich. Durch die einzelnen Versuche, die von den Kindern durchgeführt werden, kann jeder Schüler aktiv am Unterrichtsgeschehen teilnehmen. Daher treten die Schülerinnen und Schüler an dieses Thema von Anfang an sehr motiviert heran, da jedes Kind, ob es nun ein starker oder ein schwacher Schüler ist, seinem Können angemessen gefordert ist.

3.3 Mögliche Schwierigkeiten

Während der Stunde „Wasser, Versuche zum Schwimmen und Sinken“ muss ich mit verschiedenen Problemen und Schwierigkeiten bei den Schülern rechnen.

Es besteht die Gefahr, dass die Kinder während der Versuchsphase nicht meinen Anweisungen folgen und sie anstatt immer nur einen Gegenstand nach dem anderen in das Wasserbecken zu werfen, alle Gegenstände auf einmal hineinwerfen. Somit würde es ein großes Durcheinander geben und die Schülerinnen und Schüler könnten den Forscherauftrag nicht richtig bearbeiten.

Außerdem könnte es sein, dass die Schülerinnen und Schüler während der Ergebnissicherung meinen Erklärungen, warum die einzelnen Gegenstände schwimmen oder sinken, nicht folgen können. Und im ungünstigsten Fall verstehen die Kinder auch nach der Stunde noch nicht warum etwas im Wasser schwimmen kann oder untergeht. Und dass das Schwimm- und Sinkverhalten nicht immer mit dem Gewicht des jeweiligen Gegenstandes zusammenhängt sondern vielmehr damit wieviel Luft in diesem enthalten ist und wie groß seine Dichte ist.

3.4 Bezug zum Bildungsplan

„Die Begegnung und aktive Auseinandersetzung mit Kunst, Umwelt, Natur und Menschen fördert die Fantasie der Schülerinnen und Schüler und entfaltet ihre individuellen Ausdrucksformen. Ästhetische Wahrnehmungsprozesse sprechen Sinne und Verstand der Schülerinnen und Schüler in ihrer Ganzheit an und ermöglichen es ihnen, das Ästhetische als Teil ihrer Persönlichkeit zu entfalten.“³

„Bei Inhalten aus Natur und Technik werden die Empfindungen, Eindrücke, Vorkenntnisse und die Überlegungen der Schülerinnen und Schüler konstruktiv im Unterricht aufgenommen. Neugierde und Staunen werden geweckt und erhalten. Gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern werden Wege des Erkennen gesucht. Unmittelbares Erleben und distanziertes Erkennen, Verstehen und Versachlichen sind gleichberechtigte Zielsetzungen.“⁴

Im Bildungsplan für die Grundschule findet sich das Thema „Wasser, Versuche zum Schwimmen und Sinken“ im Arbeitsbereich 7:

„Natur macht neugierig: Forschen, Experimentieren, Dokumentieren, Gestalten“⁵,

„Einfache Experimente mit und ohne Anleitung durchführen, beobachten und dokumentieren“ und „Naturerfahrungen miteinander vergleichen und ordnen, Regelmäßigkeiten aufspüren.“⁶

Beim Durchführen des Postkartenversuchs, in der zweiten Arbeitsphase, bekommen die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit „über Naturphänomene zu staunen.“⁷

3.5 Lernziele

Stundenziele:

Die Schüler sollen:

- erkennen, dass Gegenstände im Wasser schwimmen oder sinken können.
- ihre Thesen bzw. Vermutungen, die sie zuvor gemeinsam in der Kleingruppe erstellt haben, experimentell bestätigen oder widerlegen.
- lernen, dass Vermutungen auch falsch sein können und erst durch Überprüfung die Richtigkeit festgestellt werden kann.
- beim Experimentieren bewusst Verantwortung für ihr Handeln übernehmen.
- genaues Beobachten und sorgfältiges Arbeiten üben.
- Durchhaltevermögen und Geduld erwerben, da Misserfolge beim Experimentieren Antrieb zum weitermachen sind.

Kognitive Ziele:

Die Schüler sollen:

- verstehen, dass jeder Gegenstand aus vielen kleinen Teilchen besteht und diese verschieden dicht angeordnet sind.
- erkennen, warum Holz schwimmt und Metall sinkt.
- mit dem Lückentext zum Thema Wasser ihre Lese- und Schreibfähigkeiten erweitern und erlesene Begriffe zuordnen.
- mit dem Postkartenversuch durch gelungene, eigenständige Versuche Selbstbewusstsein entwickeln.

Soziale Ziele:

Die Schüler sollen:

- lernen sich gegenseitig zuzuhören.
- lernen bzw. üben sich zu melden, wenn sie etwas sagen oder fragen wollen.
- In gemeinsamer Durchführung der Gruppenarbeit die Bereitschaft und Fähigkeit der Zusammenarbeit weiterentwickeln.

[...]

¹ vgl. Vogel, Helmut: Gerthsen Physik 1995, S.97f.

² vgl. Höfling, Oskar: Lehrbuch der Physik 1964, S.256

³ Bildungsplan 2004, S.97

⁴ ebd., S.98

⁵ ebd., S.102

⁶ Bildungsplan 2004, S.102

⁷ Bildungsplan 2004, S.102