Naturwissenschaftliches Lernen im Anfangsunterricht am Beispiel "Luft"

Inhaltsverzeichnis

  Einleitung  2

  I Theoretische Grundlagen  3

1.  Naturwissenschaftliches Lernen im Anfangsunterricht  3

1.1  Aufgaben des Anfangsunterrichts  3

1.2  Naturwissenschaftliches Lernen im Sachunterricht  4

2.  Das Experiment als Methode des naturwissenschaftlichen Lernens  5

  II Zum Beispiel Luft  7

3.  Luft als naturwissenschaftlicher Lerninhalt  7

4.  Curriculare Bezüge  8

4.1  Der Rahmenplan Sachunterricht des Landes Bremen  8

4.2  Der Perspektivrahmen der GDSU  9

  III Praktische Vorschläge  11

5.  Unterrichtspraktische Beispiele  11

5.1  Materialtisch  11

5.2  Vorstrukturierte Versuche  12

5.2.1  Luft ist überall  12

5.2.2  Luft braucht Platz  13

5.2.3  Luft dehnt sich beim Erwärmen aus  13

5.2.4  Eine Kerze benötigt Luft zum Brennen  14

5.2.5  Luft leistet Widerstand  15

5.2.6  Luft hat Kraft  15

5.2.7  Luft treibt an  16

5.2.7.2  Luftballon mit Düsenantrieb  16

  Fazit  18

  Literatur  19

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Einleitung

Der Sachunterricht hat die Aufgabe, die Lebenswelt der Kinder zu erschließen und Neugierde gegenüber der Welt zu erwecken bzw. zu erhalten. Dabei sind jedoch die Inhalte aus den Naturwissenschaften, besonders der unbelebten Natur, im Vergleich mit den Gesellschaftswissenschaften und Biologie unterrepräsentiert. 1 Die vorliegende Arbeit teilt sich in drei Abschnitte auf. Der erste Teil klärt die Ziele des Anfangsunterrichts im Hinblick auf naturwissenschaftliche Inhalte und sucht nach der Möglichkeit diese in die Anfangsphase des Sachunterrichts zu integrieren. Dabei stellt sich die Frage nach der Eignung des Themas für den Erstunterricht im Sachunterricht. Des Weiteren wird das Experimentieren als mögliche Methode für das naturwissenschaftliche Lernen vorgestellt.

Im zweiten Teil wird das Beispiel „Luft“ für die Umsetzung eines naturwissenschaftlichen Anfangsunterrichts sowohl sachlich als auch im Bezug auf die Curricula des Landes Bremen und der Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts (GDSU) begründet.

Schließlich stellt die Arbeit in einem dritten Teil unterrichtspraktische Vorschläge für die Thematisierung von Luft als einem Teil der unbelebten Natur im Anfangsunterricht des Sachunterrichts vor.

Zum Experimentieren und zur frühen naturwissenschaftlichen Bildung dient das Handbuch von Gisela Lück als Grundlage dieser Hausarbeit. Als weitere grundlegende Literatur zum Sachunterricht wird das Lexikon Sachunterricht von Astrid Kaiser verwendet. Das naturwissenschaftliche Lernen steht in jüngerer Zeit wieder in der Diskussion. Mehrere Artikel in den Fachzeitschriften der Grundschulpädagogik greifen dieses Thema in den letzten fünf Jahren verstärkt auf.

1 Vgl. Lück, Gisela: Handbuch der naturwissenschaftlichen Bildung. Theorie und Praxis für die Arbeit

in Kindertageseinrichtungen. Freiburg i. Br.: Herder, 2003. S. 15.

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I Theoretische Grundlagen

1. Naturwissenschaftliches Lernen im Anfangsunterricht

1.1 Aufgaben des Anfangsunterrichts

Als Anfangsunterricht wird allgemein hin eine Zeitspanne vom Schuleintritt bis in die zwei ersten Schuljahre bezeichnet. Prägend für den Anfangsunterricht ist die Situation des Übergangs vom Kindergarten zur Schule und die damit verbundenen Lebensveränderungen für die Kinder. Die Schuleingangsphase soll den Kindern Orientierung und Sicherheit in der neuen Situation bieten und die neue Klasse zu einer Lerngemeinschaft zusammenfügen. 2 Des Weiteren ist mit erheblichen Entwicklungsunterschieden und einer großen Heterogenität im Hinblick auf die bereits vorhandenen Fähigkeiten und dem Vorwissen der Kinder zu rechen, so dass ein differenziertes Lernangebot notwendig ist: „In einer Klasse der Schuleingangsphase streuen die Leistungen der Kinder um mindestens vier Schuljahre (Vorklasse bis Klasse 3). Entsprechend wird jedes thematische Material auf verschiedenen Anforderungsniveaus in der Klasse benötigt. Sollen die Kinder ihren Möglichkeiten entsprechend schnell eigenständig voranschreiten können, dann muss das Material einen transparenten Aufbau besitzen.“ 3

HACKER sieht als eine weitere Aufgabe des Anfangsunterrichtes, das Fördern der

Entwicklung des Selbstkonzeptes: „Das Selbstkonzept von Kindern erfährt beim Schuleintritt eine Umstrukturierung. Neben dem sozialen und physischen baut sich nun ein schulisches Selbstkonzept auf, das über Leistungs- und Akzeptanzerfahrungen entsteht. Schulneulinge wünschen sich, von Lehrern und Mitschülern angenommen zu werden (Zugehörigkeitsgefühl), sie möchten sich als Akteur des Lernens erfahren (Autonomiegefühl) und sich selbst als erfolgreich erleben (Erfolgsgefühl).“ 4

2 Vgl. Astrid Kaiser (Hrsg.): Lexikon Sachunterricht. Baltmannsweiler: Schneider-Verlag

Hohengehren, 1997. S. 7.

3 Annedore Prengel, Ute Geiling, Ursula Carle: Schulen für Kinder. Flexible Eingangsphase und feste

Öffnungszeiten in der Grundschule. Bad Heilbrunn: Klinkhardt, 2001. S.22f.

4 Hartmut Hacker: Anfangsunterricht. In: Einsiedler, Götz, Hacker, Kahlert, Keck, Sandfuchs (Hrsg.):

Handbuch Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik. Bad Heilbrunn: Klinkhardt, 2001. S. 399.

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1.2 Naturwissenschaftliches Lernen im Sachunterricht

Der Sachunterricht in der Grundschule setzt sich aus verschiedenen wissenschaftlichen Themenbereichen zusammen. Neben den Sozialwissenschaften gibt es den naturwissenschaftlichen Themenbereich. In diesem sind die Teildisziplinen Biologie, Chemie, Physik und Technik zusammengefasst. Schon vor dem ersten schulischen Kontakt mit den Naturwissenschaften sammeln Kinder eine Vielzahl von Erfahrungen mit der unbelebten und der belebten Natur. Diese Vorerfahrungen und Vorstellungen gilt es in einem naturwissenschaftlichen Unterricht aufzugreifen und zu berücksichtigen.

Dabei birgt die Unsichtbarkeit von Gegenständen der unbelebten Natur einige Schwierigkeiten, da diese oft nur als Phänomene betrachtet werden können. Zum Beispiel sind die „Eigenschaften von Stoffen und deren Veränderung infolge chemischer Reaktionen … im Sachunterricht phänomenologisch zu beobachten“. 5 Doch es sollen nicht nur Sachverhalte aus den Naturwissenschaften erarbeitet und gelernt werden, die naturwissenschaftlichen Herangehensweisen fordern von den Kindern vielseitige Fähigkeiten: „Von den Kindern wird nicht nur erwartet, die Dinge zu kennen, zu beobachten, zu vergleichen, von ihnen und über sie zu sprechen und mit ihnen sorgfältig umzugehen, sie sollen sie auch untersuchen und verstehen, prüfen und bewerten, um schließlich verantwortungsbewusst handeln und gestalten zu können.“ 6 Dabei steht ein handlungsorientierter Sachunterricht im Mittelpunkt, der es den Kindern ermöglicht ihr Vorgehen selbständig zu planen und durchzuführen.

Auch im Anfangsunterricht können naturwissenschaftliche Fragestellungen thematisiert werden und dabei mit den Zielen des Anfangsunterrichtes übereinstimmen. Besonders für die Weiterentwicklung des Selbstkonzeptes nach

HACKER durch den Wunsch nach Zugehörigkeit, Autonomie und Erfolgsgefühl kann

naturwissenschaftliches Lernen bedeutsam sein. So kann die Zusammenarbeit an Experimenten in kleineren Gruppen die Kinder zu gemeinsamem Handeln anleiten und das Gelingen des Versuchs kann zu einem ersten gemeinsamen Erfolgsgefühl führen.

5 Kaiser: Lexikon Sachunterricht. S. 25.

6 Roland Lauterbach: Naturwissenschaftlich-technischer Lernbereich im Sachunterricht. In:

Einsiedler, Götz, Hacker, Kahlert, Keck, Sandfuchs (Hrsg.): Handbuch Grundschulpädagogik und

Grundschuldidaktik. Bad Heilbrunn: Klinkhardt, 2001. S. 504f.

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2. Das Experiment als Methode des naturwissenschaftlichen Lernens

Als zentrale Methode des naturwissenschaftlichen Lernens tritt das Experiment in Erscheinung. Es ist „ein wichtiges Element für Prozesse des Problemlösens und für den Gewinn von Methodenkompetenz sowie eine Anregungssituation zur Entwicklung von Interessen und zur Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Phänomenen.“ 7 LÜCK sieht im Experimentieren ein wichtiges didaktisches Mittel, besonders im Bereich der unbelebten Natur. Bei ihren Untersuchungen „zur frühen Heranführung an Naturphänomene“, noch vor dem Eintritt in die Schule, zeigte sich, dass „die Erinnerungsfähigkeit der Kinder an die Phänomene und deren Deutung als auch die Langzeitwirkung des einmal in frühen Jahren Erfahrenen besonders groß [ist]. Es zeichnet sich also ab, dass neben der Freude, die bei den Kindern durch das Experimentieren ausgelöst wird, und dem hohen Interesse, das Kinder den Naturphänomenen entgegenbringen, unter dem Aspekt des nachhaltigen Eindrucks eine frühe Heranführung äußerst sinnvoll ist.“ 8 Für sie eignet sich also gerade das Experiment als Methode naturwissenschaftlichen Lernens bereits für Kindergartenkinder, da es das Interesse und die Neugierde an den Naturphänomenen aufgreift und erhält. Somit ist das Experiment auch für den Anfangsunterricht geeignet, da es für die Kinder sinnlich erfahrbar ist und keine weiteren noch zu erlernenden Kulturtechniken wie Lesen oder Schreiben für die Durchführung eines Experimentes notwenig sind, „das mittels des naturwissenschaftlichen Experiments im frühen Kindesalter nähergebrachte (sic!) Phänomen ist damit, zumindest in Bezug auf die sinnliche Wahrnehmung, als eine Komponente des Erkennens, für alle Kinder gleich zugänglich.“ 9 Das Experimentieren eignet sich also für Kinder mit sehr unterschiedlichem Erfahrungshorizont, wie dies in Klassen der Schuleingangsphase der Fall ist. LÜCK betont aber, dass beim Experimentieren folgendes zu beachten ist:

- Die Experimente müssen ungefährlich sein

- Die Materialien sollen leicht zu beschaffen sein.

- Die Versuche müssen auch zuhause wiederholt werden können.

- Die Versuche müssen immer gelingen, damit keine Demotivation entsteht.

7 Rita Wodzinski: Fragen an die Natur. Experimentieren in der Grundschule. In: Grundschulmagazin

5, 2004. S. 8.

8 Lück: Handbuch der naturwissenschaftlichen Bildung. S. 76.

9 Ebd., S. 96.