Rahmenlehrplan Naturwissenschaft 5/6 Themenfeld 7: Stoffe im Alltag Famona 2009

Abfolge der Themenfelder Klasse 5: Von den Sinnen zum Messen Vom ganz Kleinen und ganz Großen Bewegung zu Lande, zu Wasser und in der Luft Pflanzen, Tiere, Lebensräume Klasse 6: Sonne, Wetter, Jahreszeiten Geräte und Maschinen im Alltag Stoffe im Alltag Körper und Gesundheit

Typisches Zimmer eines Schülers

Stoffe im Alltag Tasse Schreibtisch Kleidung Schmuck Handy Lampe Trinkgefäß Flasche Papierkorb Kunststoff Metall Keramik Glas Holz Baumwolle Limonade

Stoffe im Kunstunterricht Kontexte im Alltag Mein Mäppchen Schmuck Limonade Recycling Stoffe im Auto Stoffe im Kunstunterricht Stoffe in der Küche Feuer und Flamme Vorkoster in Not Aus diesen Bereichen lassen sich schülernahe Kontexte ableiten. Müll Münzen Kuchen backen Kunststoffe Stoffe bei Maschinen

Vom Kontext zum Unterricht ? Um vom Kontext zur unterrichtlichen Aktivität zu gelangen, sollten Sie… …zu Begriffen der ersten Ebene einer Mindmap passende Schüleraktivitäten formulieren …diesen Aktivitäten Kompetenzen bzw. Fachwissen des Themenfeldes zuordnen können Hier wird eine Mindmap als Planungsinstrument verwendet.

Brainstorming am Beispielkontext „Limonade“ Das hier könnte eine in der beschriebenen Art vom Lehrer für die Unterrichtsplanung erstellte Mindmap sein. Die Komplexität des Kontexts wird sichtbar – für den konkreten Unterricht ist eine Auswahl nötig! Es kann auch gezeigt werden, dass man alle Forderungen des Themenfelds abdecken kann.

Die Schülerinnen und Schüler formulieren dazu Fragen. Schülerfragen reduzieren die Komplexität Aufgabe der Lehrerinnen und Lehrer: aktivierenden Einstieg finden z.B.Limonadentest Zeitungsartikel Interview mit einem Experten … Die Schülerinnen und Schüler formulieren dazu Fragen. Aus diesen Fragen heraus strukturiert der Lehrer/die Lehrerin den Unterricht. Geeignete Lernsituationen/Impulse/Aktivitäten zu Beginn sorgen dafür, dass Fragen in einem überschaubaren Bereich bleiben und dass sie in einem für die jeweilige Schülergruppe relevanten Feld bleiben.

Inhaltsstoffe und deren Eigenschaften „Was würdet Ihr eine Limofabrikantin über ihr Produkt fragen?“ Wie wird Limonade hergestellt? Was ist drin? Wie viel Limonade stellen Sie her? Ist Limonade gesund? Was unterscheidet Ihre Limo von anderen? Müssen Zusatzstoffe sein? Was ist eine gute Limo? Warum bizzelt Limo? Wie kommt das Kohlenstoffdioxid in die Limo? Gibt es Limo auch im Karton? Wieso darf man Limo nicht in SIGG Flaschen füllen? Dieser Impuls zum Sammeln der Kinderfragen soll aus geeigneter Lernsituation heraus (Stiftung Limotest, Flaschen mitbringen….) gestellt werden. Stoffe für die Verpackung Inhaltsstoffe und deren Eigenschaften Herstellung

Aus den Kinderfragen abgeleiteter Unterricht

Aus den Kinderfragen abgeleiteter Unterricht 1 Dadurch, dass man im Hinterkopf bereits eine Strukturierung des Themenfelds hat (teilweise mit Aktivitäten), kann man den Teilthemen der Schülerfragen wie vorher Aktivitäten zuordnen.

Kontextbezogen auswählen! Lehrerinfo: Stoffe und Stoffeigenschaften Geruch Verformbarkeit Farbe Härte Leitfähigkeit (elektr.Strom, Wärme) Schmelz-/Siedetemperatur Löslichkeit Brennbarkeit … Ein Stoff lässt sich durch seine Stoffeigenschaften beschreiben. Stoffe werden auf Grund bestimmter Eigenschaften im Alltag verwendet. Kontextbezogen auswählen!

Lehrerinfo: Stoffe und Stoffeigenschaften Stoffe sind die Materialien, aus denen Körper bestehen Stoffe werden durch ihre Eigenschaften beschrieben Form ist keine Stoffeigenschaft ! Körper haben Masse und Volumen Feste Gegenstände Aber auch: Flüssigkeiten, Gase Die Kristallform kann trotzdem zur Identifikation herangezogen werden.

Aus den Kinderfragen abgeleiteter Unterricht 2

Lehrerinfo: Stoffgemische Die meisten Stoffe im Alltag sind Stoffgemische (Creme, Margarine, Limonade…). Bei Gemischen sind die Stoffeigenschaften der Komponenten noch erkennbar (Brausepulver = saurer, süßer und farbiger Stoff). Auf Grund unterschiedlicher Stoffeigenschaften kann man Gemische durch Trennverfahren auftrennen (Salz löst sich, Sand nicht). Wenn keine Auftrennung nach Stoffeigenschaften mehr möglich ist, liegt ein Reinstoff vor. Diese Definitionen beinhalten die Problematik, dass sie unsauber sind. Die Schulbücher verwenden diese Unterscheidungen aber, um die Schüler an die Systematik heranzuführen. z.B. existiert ein wirklich reiner Reinstoff in der Realität praktisch nicht. Ein Reinstoff kann am ehesten auf der Teilchenebene als ein Stoff definiert werden, der durchgehend aus gleichen Teilchen in regelmäßiger Anordnung besteht.

Kontextbezogen anpassen und auswählen! Lehrerinfo: Trennverfahren Sieben und Filtrieren Chromatografieren Magnettrennung Absetzen lassen / Dekantieren Destillieren Verdampfen Extraktion … Kontextbezogen anpassen und auswählen!

Aus den Kinderfragen abgeleiteter Unterricht 3

Kontextbezogen anpassen und auswählen! Lehrerinfo: Stoffe verändern sich Beim Aufkochen von Bananenschalen mit rostigen Nägeln entsteht schwarze Tinte. Gibt man Brausetabletten in Wasser, bildet sich Kohlenstoffdioxid. Verbrennt man Holz entsteht Kohlenstoffdioxid und es wird spürbar viel Energie frei. Beim Verwittern von Eisen entsteht Rost. … Kontextbezogen anpassen und auswählen! Es ist hier nicht notwendig, sich auf Reinstoffe zu beschränken, wenn man keine Darstellung in Form von Reaktionsgleichungen oder „Wortgleichungen“ verwendet. Die Kennzeichen de Stoffumwandlung sind trotzdem deutlich. Bei jeder Stoffumwandlung wird Energie frei oder es wird der Umgebung Energie entzogen. Oft ist die Menge aber zu klein um sie zu spüren.

spätere genaue Definition der chem.Reaktion! Lehrerinfo: Stoffe verändern sich Veränderung im Lauf der Zeit (z.B. Verwitterung) Veränderung bei Herstellungsprozessen Wenn sich Stoffeigenschaften verändert haben, ist ein neuer Stoff entstanden : Stoffumwandlung = chem.Reaktion Kennzeichen einer chemischen Reaktion: neuer Stoff (neue Eigenschaften) + Energieumsatz Chem. Reaktionen und Stoffeigenschaften lassen sich auch auf Teilchenebene erklären spätere genaue Definition der chem.Reaktion! Basis schaffen für Wegen des Alltagsverständnisses des Begriffs „Reaktion“ („Reaktion auf etwas“) ist es sinnvoll, nur von Stoffumwandlung zu sprechen (chem.Reaktion ist ein Prozess, keine Reaktion auf etwas). Ein weiteres Kennzeichen einer chemischen Reaktion ist die Reversibilität und das dynamische Gleichgewicht. Teilchenebene: Dabei: Veränderungen der Bindungen zwischen Atomen Teilchendeutung Stoffeigenschaften : Stoffeigenschaften sind in der Teilchenanordnung begründet, z.B. Diamant und Graphit

Kompetenzentwicklung Mehrfach vorkommende Kompetenzen ermöglichen Kompetenzentwicklung. Beispiel: „…stellen Prozesse (z.B. Herstellung von Creme, Salzgewinnung) in einem Ablaufdiagramm dar.“ 1. Besprechung von Aufbau und Kennzeichen eines Ablaufdiagramms 2. Erstellen eigener Ablaufdiagramme Anschließend kann bei einer weiteren Gelegenheit das erstellte Diagramm bewertet werden. Im unserem Beispielkontext „Limonade“ z.B.: 1. Zuckergewinnung 2. Limonadenherstellung in der Fabrik 3. Mülltrennung Statt der Überprüfung kann auch die Kompetenz weiter entwickelt werden, z.B. durch Darstellung komplexere Prozesse, Selbstbewertung, Zusammenführung, Rücküberführung in Text oder andere Darstellungsformen

Möglichkeiten der Leistungsbewertung: Versuchsprotokolle (Formaler Aufbau, schlüssige Argumentation…) Praktische Durchführung der Experimente (Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen, Reihenfolge, Vorgehen…) Präsentation von Rechercheergebnissen (Struktur, klare Argumentation, verständliche Darstellung…) Planung von Experimenten (Skizze, Darstellung, Durchführbarkeit…) Erstellung von Ablaufdiagrammen Abfragen von Fachwissen (z.B. Gefahrstoffsymbole) … Es besteht auch die Möglichkeit der Schüler, sich über Ihre Kompetenzen zu vergewissern (z.B. Selbstdiagnosebögen „Wie gut kann ich…“ und Rückmeldung der Lehrers oder Vergleich mit dazu passenden Aufgaben.)

Adressen zur Unterstützung: Homepage: naturwissenschaften.bildung-rp.de (Menüpunkt links „Neues aus der FDK“) Homepage Famonas: famona.bildung-rp.de (Menüpunkt oben „Nawi 5/6“) Teilnehmermaterialien dieser Fortbildung Homepage des PZ: pz.bildung-rp.de; Link: Naturwissenschaften Halb- bzw. ganztägige Fortbildungsangebote an den Außenstellen des PZ Weiterbildungsmaßnahmen des IFB: ifb.bildung-rp.de Hilfreiche Seiten zur Chemie (mit Unterrichtsmaterialien): www.chemieunterricht.de/dc2/ www.seilnacht.com