Karteikarten im Sachunterricht der Grundschule
unter besonderer Berücksichtigung
physikalischer Themenschwerpunkte

Schriftliche Hausarbeit im Rahmen der Ersten Staatsprüfung
für das Lehramt für Primarstufe, dem Landesprüfungsamt für
Erste Staatsprüfungen für Lehrämter an Schulen
Geschäftsstelle Wuppertal vorgelegt von:

Katrin Keller

Wuppertal, Mai 2007

Lernbereich: Naturwissenschaft / Technik

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung ... 4

2. Wie Kinder lernen ... 6

2.1 Erkenntnisse aus der Lernpsychologie ... 6

2.2 Bedeutung für den Unterricht und für die Arbeit mit Karteien ... 10

3. Organisatorisch-methodische Gestaltung des Unterrichts ... 14

3.1 Offener Unterricht ... 14

3.2 Wurzeln, Grundprinzipien und Ziele des offenen Unterrichts ... 14

3.3 Geschlossener Unterricht ... 19

3.4 Wurzeln, Grundprinzipien und Ziele des Frontalunterrichts ... 19

3.5 Resümee ... 22

3.6 Bedeutung für die Arbeit mit Karteikarten ... 26

4. Handlungsorientierung ... 28

4.1 Wissenschaftliche Grundlagen ... 28

4.2 Bedeutung für die Arbeit mit Karteikarten ... 31

5. Karteikarten in der Grundschule ... 33

5.1 Zusammenfassung: Möglichkeiten und Grenzen von Karteikarten ... 33

5.2 Zusammenfassung: Anforderungen an Karteikarten ... 34

5.3 Konzeption von Karteikarten zum Thema „Licht und Schatten“ ... 34
5.3.1 Sachanalyse Licht und Schatten ... 35
5.3.2 Didaktische Überlegungen zu den Inhalten ... 40
5.3.3 Ziele der Unterrichtseinheit ... 41
5.3.4 Aufbau der Kartei ... 43
5.3.5 Die Arbeit mit der Kartei ... 44

6. Vorstellung der Karteikarten ... 47

6.1 Karteikarten zum Schwerpunkt: Lichtquellen ... 47

6.2 Karteikarten zum Schwerpunkt: Ausbreitung des Lichts ... 48

6.3 Karteikarten zum Schwerpunkt: Entstehung von Schatten ... 52

6.4 Karteikarten zum Schwerpunkt: Veränderung von Schatten ... 59

6.5 Karteikarten zum Schwerpunkt: Schattenraum ... 62

6.6 Karteikarten zum Schwerpunkt: Farbige Schatten ... 64

6.7 Karteikarten zum Schwerpunkt: Entstehung von Tag und Nacht ... 65

6.8 Karteikarten zur Vertiefung: Schatten spielend erkunden ... 67

6.9 Karteikarten für draußen: Schattenerkundung auf dem Schulhof ... 70

7. Literaturverzeichnis ... 74

8. Anhang ... 77

1 Einleitung

Das Arbeiten mit Karteikarten ist bei Lehrern sehr beliebt. Die Karteikarten bieten eine größere Anzahl von Lernangeboten, aus denen die Schüler auswählen; nicht alle Aufgaben werden von allen Schülern bearbeitet. Sie sind so konzipiert, dass die Schüler alleine damit arbeiten können, ohne direkte Anleitung vom Lehrer zu benötigen. Somit wird den Schülern ein wahldifferenziertes, selbstständiges Lernen zu einem Thema ermöglicht.

Ziel dieser Arbeit ist es zu erörtern, welche didaktischen Möglichkeiten Karteikarten im Sachunterricht der Grundschule bieten. Hierzu wird in einem ersten Schritt aufgezeigt, wie Kinder lernen. Im Anschluss wird dargestellt, welche Funktionen Karteikarten im Lernprozess der Kinder übernehmen können. Gleichzeitig werden auch die Grenzen aufgezeigt.

Im nächsten Schritt wird die Arbeit mit Karteikarten in die übergeordnete methodisch-organisatorische Gestaltung von Unterricht eingeordnet. Es wird aufgezeigt, welche Funktionen offene und geschlossene Unterrichtssituationen haben. Im Anschluss wird dargestellt, wie die Karteikarten die Vorzüge der beiden Konzeptionen gewinnbringend verbinden können. Gleichzeitig lassen sich anhand der Ausführungen Schlussfolgerungen ziehen, wie die Aufgaben und Aufträge der Karteikarten konzipiert sein müssen, um für alle Schüler Lernerfolge möglich zu machen.

Darauf folgend wird das Konzept der Handlungsorientierung vorgestellt. Es wird aufgezeigt, welche Möglichkeiten zum handlungsorientierten Arbeiten die Karteikarten im naturwissenschaftlichen Sachunterricht bieten.

Im Anschluss an die theoretische Diskussion um die Möglichkeiten und Grenzen von Karteien werden Karteikarten zum Thema „Licht und Schatten“ konzipiert. In einem ersten Schritt erfolgt die Sachanalyse des Themas. Es schließen sich didaktische Überlegungen an, welche Inhalte für eine 2. Klasse geeignet erscheinen. Danach werden die Lernziele festgelegt, wobei zwischen verbindlichen Zielen für alle Schüler (Fundamentum) und zusätzlichen Zielen für lernstarke Schüler (Additum) unterschieden wird. Eine Erklärung über den Aufbau der Kartei und wie die Arbeit damit aussieht, schließt sich an.

In einem letzten Kapitel werden die Karteikarten vorgestellt. Zu jeder Karte findet sich eine kurze Erläuterung über die didaktische Funktion und die Lernziele, die mit der Karte erreicht werden können.

2 Wie Kinder lernen

2.1 Erkenntnisse aus der Lernpsychologie

Pädagogische Diskussionen kreisen häufig um die Frage der Inhalte, also was gelernt werden soll. Als angehender Lehrer sollte man sich aber auch die Frage nach dem wie stellen. Wie lernen Kinder eigentlich? Was bringen sie mit, wenn sie in die Schule kommen, was für eine Lernumgebung kann helfen, die individuellen Lernprozesse der Kinder auszubauen, zu verfeinern und zu optimieren?

Behavioristen vertreten die Auffassung, dass Lernende nur mit den gewünschten Inhalten abgefüllt werden müssen (Nürnberger Trichter). Es wird sich darauf konzentriert zu überlegen, was Kinder lernen sollen. Der Lehrer hat die Aufgabe, diese Inhalte strukturiert aufzubereiten und dem Schüler darzubieten. Bei dieser Art des Lernens und Lehrens bleibt die Verarbeitung der neuen Informationen auf Seiten des Schülers aber rein oberflächlich, es kommt zu keiner aktiven Auseinandersetzung mit dem Lerngegenstand, das neue Wissen wird nicht internalisiert, also mit bestehendem Vorwissen in Verbindung gebracht. Die neuen Informationen werden als einzelne Wissenselemente gespeichert. Es entsteht "träges Wissen". Dies ist Wissen, das theoretisch gelernt wurde, in einer Anwendungssituation jedoch nicht genutzt werden kann. Unterrichtswissen und Alltagswissen werden fortan als zwei getrennte Bereiche interpretiert und in den entsprechenden Kontexten verwendet.

In den 50er Jahren wandten sich immer mehr Wissenschafter vom behavioristischen Modell des reizkontrollierten Verhaltens ab. In den Mittelpunkt des Interesses rücken kognitive Modelle des Lernens, die mentale Prozesse beschreiben und erforschen. Einige wichtige Neuerungen bereiten den Boden für die kognitive Wende (Die Kyernetik, Claude E. Shannons Informationstheorie, Arbeiten über künstliche Intelligenz).

Ein konstruktivistischer Ansatz vom Lernen betrachtet, wie Wissen von Schülern aufgebaut wird. Erkenntnisse der Gedächtnisforschung belegen, dass dem Mensch nicht erst bei der Informationsverarbeitung, sondern bereits bei der -aufnahme eine aktive Rolle zukommt. Während dieser Text gelesen wird, treffen von allen Sinnesorganen zahlreiche Informationen im sensorischen Kurzzeitspeicher ein. Die Aufmerksamkeit richtet sich wahrscheinlich auf die gedruckten Buchstaben. Gleichzeitig aber ist aus dem Hintergrund das Ticken einer Uhr zu hören oder das monotone Rauschen eines laufenden Computers. Der Geschmacksinn registriert die Stärke des Kaffees, die Hautsinnesorgane nehmen die Temperatur des Raums wahr. Informationen, auf die man nicht seine Aufmerksamkeit richtet, gehen verloren. Die wahrgenommenen Informationen werden mit den bisher ausgebildeten Denkmustern im Langzeitgedächtnis in Beziehung gesetzt. Diese Denkmuster bilden quasi eine Art Suchraster, mit der einkommende Informationen verglichen und ausgewertet werden. Die Informationen, die man beachtet, werden in das Kurzzeitgedächtnis übertragen. Sie sind keine originalgetreuen Abbildungen der Reizgegebenheiten, die im sensorischen Kurzzeitspeicher eingetroffen sind, sondern eine Interpretation auf der Basis unseres Vorwissens. Für den Unterricht bedeutet dies, dass es sein kann, dass der Schüler Informationen, die der Lehrer als bedeutsam betrachtet, nicht beachtet. Der Schüler richtet seine Aufmerksamkeit nicht auf diese Informationen und somit werden sie nicht weiter verarbeitet, können also nicht gelernt werden.

Auch bei der weiteren Verarbeitung der dargestellten Informationen greifen wir auf unser bestehendes Wissen zurück. Man muss sich als Lehrer darüber bewusst sein, dass Kinder schon vor ihrem Eintritt in die Schule Vorstellungen, Konzepte und Erklärungsmodelle entwickelt haben, mit denen sie sich die Welt erklären. Diese Erkenntnisse gewinnen die Kinder in einer spielerischen Auseinandersetzung mit der Umwelt. Als Beispiel sei angeführt, wie sich die Vorstellung von Hitze und Kälte bei Kindern immer weiter entwickelt. Sie bemerken z.B. den Unterschied zwischen heißen und kalten Umgebungen. Oder sie erleben den Unterschied zwischen einer Wärmeflasche und Eiscreme. Diese sensorischen Empfindungen, wie auch das Berühren eines heißen Topfes oder von Schnee werden mental organisiert.

Die Wissenschaft versucht mit dem Begriff „Schema“ zu erfassen, wie Informationen im Gedächtnis strukturiert und organisiert werden. "Schemata sind abstrakte Strukturen, die das im Gedächtnis gespeicherte Wissen repräsentieren" (Gage / Berliner 1996, 294). Sie sind das allgemeine Wissen über ein Ereignis oder einen Gegenstand das auf der Grundlage vorausgegangener Erfahrungen entstanden ist. Gleichzeitig stellen Schemata den Verständnisrahmen für zukünftige Erfahrungen bereit. Alles, was wir tun, ist durch Schemata organisiert: einkaufen gehen, ins Kino gehen, Freunde besuchen. Sie beliefern uns mit den Theorien und Verhaltensanleitungen, die wir brauchen, um die Welt um uns herum zu interpretieren. Somit spielen sie beim Verstehen und Verarbeiten von Informationen eine bedeutsame Rolle. Sieht man bspw. am Himmel etwas kreisen, was "klein und schwarz" aussieht, dann ordnet man das Gesehene in der Vogel-Kategorie ein. Obwohl man es nicht sehen kann, weiß man, dass der Vogel Federn, einen Schnabel und Krallenfüße hat (vgl. Mietzel 2001, 196).

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