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Berlin. Termine für TuWaS!-Schulen, Schulhalbjahr 17/18 (2): Bestellung der Experimentiereinheiten und Fortbildungen

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Experimentiereinheiten

 

Berliner Grundschulen stehen 15 Experimentiereinheiten zur Auswahl (grün unterlegt). Die Themen sind für unterschiedliche Klassenstufen konzipiert. Jede Einheit enthält das gesamte Experimentiermaterial für 30 Kinder sowie Lehrerhandbücher für die Vorbereitung jeder Unterrichtsstunde mit einem roten Faden, der durch die 16 aufeinander aufbauenden Lektionen führt. TuWaS! adaptiert jedes Jahr weitere Einheiten aus dem didaktischen entwickelten Material des National Science Resources Centre (jetzt Smithsonian Science Education Center).

Klasse Biologie Geowissenschaften Physik & Chemie Technik
1 Organismen Wetter Festkörper &
Flüssigkeiten
Vergleichen &
Messen
Lebenszyklus
eines Schmett
erlings
Böden Veränderungen Balancieren &
Wiegen
Entwicklung einer
Pflanze
Steine &
Mineralien
Elektrische
Stromkreise
Schall
Tierstudien Land & Wasser Chemische
Tests
Schwimmen &
Sinken
6 Mikrowelten Ökosysteme Bewegung &
Konstruktion
Experimente
mit Pflanzen
Zeitmessung Lebensmittel-
chemie
Magnete &
Motoren

Vergleichen und Messen

In „Vergleichen und Messen“ beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Entwicklung des Längenmaßes. Die Kinder arbeiten in Zweier- und Vierergruppen zusammen. Sie beginnen mit dem Vergleich ihrer Körpergröße, erstellen dann Repräsentanten ihrer Körpergröße und vergleichen diese. Im weiteren Verlauf messen sie mit nichtstandardisierten Einheiten, wie dem eigenen Fuß und erkennen die Unzuverlässigkeit der Messergebnisse. Im Anschluss arbeiten die Schülerinnen und Schüler mit standardisierten Einheiten und verstehen, warum die Maßeinheit bei der Angabe von Längen unbedingt mit angegeben werden muss.
Empfohlen nur für Klassenstufe 1/2, vor der Einführung des Lineals
Achtung: Nicht geeignet für JÜL

Wetter

In dieser Einheit beobachten die Schülerinnen und Schüler das Wetter. Sie benutzen Messinstrumente, wie Thermometer, Niederschlagsmesser und Wetterfahnen, um die Phänomene, die sie mit ihren Sinnen beobachten, zu messen und quantifizieren. Sie halten ihre Daten fest und besprechen ihre Ergebnisse zu Bewölkung, Niederschlag, Wind und Temperatur. Die Kinder wenden ihre erworbene Fähigkeiten und Kenntnisse an und versuchen aus ihren Daten Vorhersagen über das Wetter zu treffen. Ihre Vorhersagen vergleichen sie dann mit den Vorhersagen der örtlichen Meteorologen. Die Schülerinnen und Schüler werden in die Lage versetzt einzuschätzen, wie sich das Wetter verändert und wie es ihren Alltag beeinflusst.
Empfohlen für die Klassenstufe 1-3

Festkörper und Flüssigkeiten

In „Festkörpern und Flüssigkeiten“ untersuchen die Kinder eine Auswahl von Materialien aus dem täglichen Leben. Die Schülerinnen und Schüler beginnen die Einheit mit der Untersuchung von Festkörpern und sortieren sie anhand selbst gewählter Kriterien. Die Diskussion dieser Kriterien führt zum Konzept von Eigenschaften. Das erworbene Wissen wird dann genutzt, um die Eigenschaften von Flüssigkeiten zu untersuchen. Durch das Vergleichen und Sortieren der Materialien anhand einer Vielzahl von Eigenschaften lernen die Kinder zu klassifizieren.
Empfohlen für die Klassenstufe 1-2

Veränderungen

In dieser Einheit lernen die Schüler Stoffe und ihre Eigenschaften zu erkennen und zu beschreiben. Stoffliche Veränderungen/Reaktionen, kennen Schüler aus ihrem Alltag. Die Herangehensweise knüpft genau an diesen Stellen an: das Fahrrad vor der Haustür verrostet, der weiche Teig, ein Gemisch aus Reinstoffen wird zu einem festen Stoffgemisch, zu leckeren Plätzchen, im Winter verwandelt sich der Schneemann in eine Pfütze. Die Kinder untersuchen Reaktionen, die Löslichkeit von Substanzen in Wasser, mischen und trennen Stoffe. Sie lernen ein in der Chemie weit verbreitetes Trennverfahren, die Papierchromatographie, kennen. Zum Ende hin entwickeln die Schüler eigene Reaktionsrezepte, die von ihren Mitschülern ausprobiert und geprüft werden. Diese Einheit bietet Schülern einen ersten Einblick in die Chemie und lässt sich später mit der Einheit Chemische Tests erweitern.
Empfohlen für die Klassenstufe 2-3

Balancieren und Wiegen

In dieser Einheit beschäftigen sich die Schüler mit Masse und ihrer Bestimmung durch Wiegen. Die Kinder arbeiten in Zweier- und Vierergruppen zusammen. Sie untersuchen zunächst eine einfache Wippe, um daran den Einfluss von Masse, ihrer Verteilung und der Lage der Drehachse auf das Gleichgewicht zu erkennen. Zur Anwendung ihrer gewonnenen Kenntnisse basteln sie ein Mobile. Im weiteren Verlauf untersuchen die Kinder mit einer einfachen Balkenwaage den Zusammenhang zwischen der Größe eines Objekts und seiner Masse und arbeiten dabei  mit Steckwürfeln als Standardeinheiten. Ihre Messungen stellen sie in Diagrammen und Histogrammen dar.
Empfohlen für die Klassenstufe 2-3

Lebenszyklus eines Schmetterlings

Die Kinder verfolgen in dieser Experimentiereinheit den Lebenszyklus des Distelfalters. Sie erleben im Klassenzimmer, wie sich eine winzige Raupe über das Puppenstadium zu einem erwachsenen Schmetterling entwickelt. Die Schülerinnen und Schüler lernen sorgfältig zu beobachten sowie ihre Beobachtungen zu dokumentieren und miteinander zu kommunizieren. Sie machen sich vertraut mit den Bedürfnissen eines Lebewesens.
Empfohlen für die Klassenstufe 2-3

Elektrische Stromkreise

In dieser Unterrichtseinheit bauen die Kinder einfache elektrische Stromkreise. Sie untersuchen, wie eine Glühlampe aufgebaut ist und welche Dinge Leiter bzw. Nichtleiter sind. Die Kinder bauen und erkennen den Unterschied zwischen Reihen- und Parallelschaltungen. Weiterhin befassen sie sich mit der Funktion von Schaltern und den Eigenschaften von Dioden. Sie lernen Schaltpläne zu lesen und zu zeichnen. Zum Abschluss der Einheit wenden die Schülerinnen und Schüler ihr gelerntes Wissen an, um eine Taschenlampe zu bauen und ein Kartonhaus, nach den von ihnen angefertigten Plänen, zu verkabeln.
Empfohlen für die Klassenstufe 3-4

Schall

Anhand von Klang erzeugenden Gegenständen wie Stimmgabeln oder Kolbenflöten entdecken die Kinder, dass Schall durch Schwingungen erzeugt wird. Experimente mit schwingenden Luftsäulen, Nylonschnüren und Linealen zeigen den Zusammenhang von Tonhöhe und Frequenz sowie Lautstärke und Amplitude der Schwingungen. Das Modell eines selbstgebauten Ohrs veranschaulicht die Funktionsweise des Trommelfells. Beim Bau eines Musikinstruments wenden die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen an und präsentieren ihre Ergebnisse. Gut geeignet für den fächerübergreifenden Unterricht zwischen Sach- und Musikunterricht.
Empfohlen für die Klassenstufe 3-4

Entwicklung einer Pflanze

Die Schülerinnen und Schüler setzen selber die Samen in die Erde und verfolgen dann in einer achtwöchigen Untersuchung den Lebenszyklus einer einfachen Pflanze, der Brassica rapa. Durch die Verwendung einer Pflanze, die in 35 Tagen ihren Lebenszyklus durchläuft, können die Kinder Keimung, Wachstum und Reifung beobachten und die Funktionen der verschiedenen Teile der Pflanze kennenlernen. Des Weiteren lernen die Schülerinnen und Schüler, dass jede Pflanze Licht, Wasser und Nährstoffe aus dem Boden benötigt, um zu überleben. Um die Bestäubung zu simulieren, verwenden die Schülerinnen und Schüler getrocknete Bienen. Hier besteht die Möglichkeit, den Kindern ein tieferes Verständnis für Organismen und deren Beziehung zu ihrer Umwelt zu vermitteln. Über die gesamte Einheit dokumentieren die Schülerinnen und Schüler ihre Beobachtungen, nutzen einfache Werkzeuge, lesen und interpretieren Tabellen und fertigen Diagramme an.
Empfohlen für die Klassenstufe 3-4

Chemische Tests

In der Unterrichtseinheit „Chemische Tests“ erforschen die Schülerinnen und Schüler die physikalischen und chemischen Eigenschaften von fünf unbekannten Substanzen (Zucker, Stärke, Natron, Alaun, Talkum). Die Kinder untersuchen die Löslichkeit der Substanzen in Wasser und wenden zur Auftrennung Filtration und Verdunstung an. Auch das Phänomen der Kristallisation wird in dieser Einheit behandelt. Für die Untersuchung der chemischen Eigenschaften nutzen die Kinder Hitze, Essig, Iod und Rotkohlsaft. Am Ende der Einheit wenden die Schülerinnen und Schüler ihre neuen Fähigkeiten und das Gelernte praktisch an, um die fünf Substanzen in Mischungen zu identifizieren. Die Kinder werden zum gewissenhaften Arbeiten mit unbekannten Stoffen angeleitet und mit den Verhaltensregeln im Labor vertraut gemacht.
Empfohlen für die Klassenstufe 3-5

Bewegung und Konstruktion

Die Experimentiereinheit „Bewegung und Konstruktion“ ermöglicht es Schülerinnen und Schülern, die Physik der Bewegung zu erforschen. In Dreier-Teams konstruieren die Kinder Fahrzeuge aus Konstruktionsbausteinen. Angetrieben werden die Fahrzeuge mit Fallgewichten, Gummibändern oder Propellern. Mit einer Vielzahl von Experimenten untersuchen die Kinder den Einfluss von Kraft, Reibung und Luftwiderstand auf die Fahreigenschaften des Fahrzeugs. Wie Ingenieure fertigen sie technische Zeichnungen an, müssen dabei die gewünschten Fahreigenschaften des Fahrzeugs berücksichtigen und die Kosten kalkulieren.
Empfohlen für die Klassenstufe 4-6

Lebensmittelchemie

Jeden Tag nehmen wir Nahrung zu uns. Aber was beinhalten diese Nahrungsmittel? Wie kann man die Inhaltsstoffe erkennen? Die Schülerinnen und Schüler untersuchen in dieser Einheit die grundlegenden Konzepte zur Nahrung und Ernährung. Sie führen physikalische und chemische Untersuchungen durch, um Nahrungsmittel auf Stärke, Fette, Glucose und Eiweiße zu prüfen. Einige der Tests sind einfach und erlauben „Ja-Nein-Aussagen“ andere erfordern Interpretation der Ergebnisse oder ermöglichen quantitative Aussagen. Die Kinder entwickeln selbstständig Methoden zur Dokumentation ihrer Ergebnisse. In Sachtexten und Kurzgeschichten erfahren die Schülerinnen und Schüler mehr über die Nährstoffe und Vitamine. Außerdem lernen sie, Herstellerangaben auf den Verpackungen zu interpretieren und ihre Kenntnisse beim nächsten Einkauf einzusetzen.
Empfohlen für die Klassenstufe 5-6

Mikrowelten

Die Schülerinnen und Schüler begeben sich auf eine Reise in die Welt, die dem Auge normalerweise verborgen bleibt. Auf ihrer Reise machen sie sich mit unterschiedlichen Möglichkeiten zur Vergrößerung von Objekten vertraut und lernen Linsen, Lupen und Mikroskope kennen. Sie lernen die optischen Geräte zu benutzen, Präparate herzustellen und Zeichnungen anzufertigen. Zum Schluss wenden sie ihre Fähigkeiten an, um Lebewesen aus einem Gras- und Heuaufguss zu untersuchen. 
Empfohlen für die Klassenstufe 5-6

Ökosysteme

In der Einheit „Ökosysteme“ bauen die Schülerinnen und Schüler aus durchsichtigen 2- oder 3-Liter-Plastikflaschen eine „Ökosäule“. Jede Zweiergruppe richtet im oberen Teil der Säule ein Terrarium für Grillen und Asseln ein und bepflanzt dieses mit Alfalfa, Senf und Weidelgras. Wasserlinse, Algen, Elodea, Garnelen und Schnecken werden in dem unteren Teil der Säule, dem Aquarium eingestellt. Die zwei Habitate sind miteinander verbunden, so dass die Kinder die Beziehung zwischen den beiden Umgebungen und den Organismen, die in ihnen leben, beobachten können. Im weiteren Verlauf untersuchen die Schülerinnen und Schüler die Auswirkungen von Schadstoffen - Streusalz, Dünger und saurem Regen - auf die Ökosysteme. In einem abschließenden Rollenspiel diskutieren die Kinder die Tatsache, dass Naturschutz heute häufig einen Kompromiss zwischen den Bedürfnissen der Natur und des Menschen darstellt. Sie versuchen eigene Kompromissvorschläge zum Schutz der Natur zu entwickeln.
Empfohlen für die Klassenstufe 5-6
ACHTUNG:
die benötigten Plastikflaschen sind nicht in der Einheit enthalten. Bei der Verwendung von 2-Liter-Flaschen (Coca-Cola, Sprite etc.) benötigen Sie für eine Klasse mit 30 Schülern 66 Flaschen. Beim Einsatz von 3-Liter- Flaschen (BIG-Cola, BiG Limonade, Niceday-Wasser) benötigen Sie 44 Flaschen.

Magnete und Motoren

„Magnete und Motoren“ basiert auf dem Wissen, das die Schülerinnen und Schüler in „Elektrische Stromkreise“ erworben haben. Sie erkunden Eigenschaften von Magneten und bauen einen Kompass. Welcher Zusammenhang besteht zwischen elektrischem Strom und Magnetismus? Die Schülerinnen und Schüler untersuchen diese Frage anhand eines selbst gebauten Elektromagneten. Schließlich experimentieren sie mit drei unterschiedlichen Motoren und wenden ihr Wissen und ihre Erfahrungen an, um einen Elektromotor zu zerlegen, die Funktion der einzelnen Komponenten experimentell zu erforschen und den Motor danach wieder zusammenzubauen.
Empfohlen für die Klassenstufe 5-6

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