Die zentrale Aufgabe des Sachunterrichts besteht darin, die Schüler zu befähigen, sich „Ausschnitte der Lebenswirklichkeit“ zu erschließen. Folglich orientiert sich der Unterricht an der Umwelt und Erfahrungswelt der Kinder. Die naturwissenschaftlich-technischen Lernfelder des Sachunterrichts behandeln u.a. Naturphänomene, die einen Teil der Lebenswirklichkeit der Kin-der darstellen.
Die Kinder sind oft von diesen Phänomenen fasziniert und haben das Bestreben, nach einer Erklärung zu suchen. Sie entwickeln dabei eigene Strategien und Interpretationen, um hinter das Rätsel zu kommen.
Diese Arbeit versucht zu klären, wie sich Kinder mit Naturphänomenen auseinandersetzen. Insbesondere wird untersucht, ob sich die Erkenntnismethode des Experimentierens wirkungsvoll auf das kindliche Lernen und den Verstehensprozess auswirkt.
Bauer beschreibt im folgenden Zitat provokant und mit beeindruckender Klarheit die Legitimation der Experimente im Sachunterricht:
„Wer heute in Zusammenhang mit der Grundschule bei dem Wort „Experiment“ Unwohlsein verspürt oder gar einen Hautausschlag bekommt, der sollte sich als geeignete Salbe für diese Allergie einmal folgendes überlegen: Es gibt keine einzige ernstzunehmende Umschreibung der Erziehungs- bzw. Unterrichtsaufgaben für die Primarstufe, in der nicht die Forderung nach Umweltorientierung, Umwelterhellung, Umwelterschließung, Sachkompetenz – oder wie auch immer gewählte Formulierungen lauten mögen – erhoben würden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Wie Kinder Naturphänomene verstehen
2.1 Begriffsbestimmung „Naturphänomen“
2.2 Entwicklung der Denkfähigkeit aus entwicklungspsychologischer Sicht
2.3 Verstehensprozesse von Naturphänomenen
2.3.1 Kriterien zur Überprüfbarkeit der Verstehensprozesse von Kindern
3. Das Experiment im Sachunterricht
3.1 Begriffsbestimmung „fachspezifische Arbeitsweise“
3.1.1 Grundlegendes zu den Erkenntnismethoden
3.2 Begriffsbestimmung „Experiment“
3.3 Ablaufschemata von Experimenten
3.3.1 Das wissenschaftliche Experiment
3.3.2 Das „Unterrichtsexperiment“
3.4 Didaktische Funktion und Ziele von Experimenten im Sachunterricht
3.4.1 Didaktische Funktionsformen
3.4.2 Didaktische und methodische Begründungsaspekte für den Einsatz von Experimenten im
3.5 Grundsätze des Experimentierens im Sachunterricht
3. 6 Die Bedeutung des Schülerexperiments für den Erkenntnisgewinn nach Aussagen der niedersächsischen Rahmenrichtlinien des Faches Sachunterricht
4. Planung der Unterrichtseinheit „Luft hat viele Eigenschaften“
4.1 Ziele der Unterrichtseinheit
4.2 Verlaufsplanung der Unterrichtseinheit
4.3 Zur Situation der Lerngruppe
4.3.1 Lern- und Sozialverhalten der Lerngruppe
4.3.2 Spezielle Lernvoraussetzungen
4.4 Sachanalyse zur Unterrichtseinheit „Luft hat viele Eigenschaften“
4.5 Didaktische Vorüberlegungen
4.6 Methodische Vorüberlegungen
5. Darstellung ausgewählter Unterrichtsstunden der Einheit
5.1 Auswahl und Begründung für die ausführlich dargestellten Stunden
Ausführliche Planung der fünfte Unterrichtsstunde „Warme Luft dehnt sich aus“
5.2.1 Lernausgangslage der Klasse
5.2.2 Lernziele
5.2.3 Sachanalyse
5.2.4 Didaktische Vorüberlegungen
5.2.5 Methodische Vorüberlegungen
5.2.6 Unterrichtsverlauf
5.2.7 Reflexion der Unterrichtsstunde
5.3 Planung der Unterrichtsstunde: „Luft bremst II“
5.3.1 Lernausgangslage der Klasse
5.3.2 Lernziele
5.3.3 Sachanalyse
5.3.4 Didaktische Analyse
5.3.5 Methodische Analyse
5.3.6 Unterrichtsverlauf
5.3.7 Reflexion der Unterrichtsstunde
6. Gesamtreflexion der Examensarbeit
6.1 Reflexion der Unterrichtseinheit
6.2 Reflexion in Bezug auf die Zielsetzungen der Examensarbeit
6.3 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Ziel der Arbeit ist es, die Eignung der Erkenntnismethode des Experimentierens zur Erschließung naturwissenschaftlicher Phänomene im Sachunterricht zu prüfen. Zentral ist dabei die Untersuchung, ob Grundschüler durch eigene Experimente physikalische Zusammenhänge der Luft, wie beispielsweise das Ausdehnen bei Erwärmung oder die Bremswirkung, selbstständig verstehen und erklären können, sowie wie der Prozess des Experimentierens methodisch in den Unterricht integriert werden kann.
- Phänomenologische Zugänge zu naturwissenschaftlichen Themen im Sachunterricht
- Die Erkenntnismethode des Experimentierens und ihre didaktische Umsetzung
- Methodenkompetenz: Experimente planen, durchführen und dokumentieren
- Entwicklung von Verständnis für physikalische Eigenschaften der Luft
Auszug aus dem Buch
3.2 Begriffsbestimmung „Experiment“
In der Literatur finden sich weite Fassungen des Begriffes „Experiment“37, die nach Klauer jede systematische Beobachtung als experimentell kennzeichnen lassen.38 Auch Bauer stellt fest, dass es wohl kaum zu erwarten sei, dass ein Konsens über das bestehe, was mit „experimentellem Unterricht“ gemeint sei. Auch das „Experimentieren“, so fährt er fort, scheine hinsichtlich seiner Funktion und seiner Bedeutung für die Schule von unterschiedlichem Verständnis zu sein.39
Das Wort Experiment (experiri = versuchen, prüfen, erproben) steht für eine in der Neuzeit entwickelte Herangehensweise an wissenschaftliche Fragestellungen.40 Das Experiment wird als charakteristische Forschungsmethode in den Naturwissenschaften angesehen, die auch in anderen Wissenschaften ihre Anwendung findet. Ein Experiment ist ein reproduzierbarer, planmäßiger, d.h. logisch aufgebauter und aus dem natürlichen Zusammenhang isolierter Vorgang, dessen Parameter kontrolliert und modifiziert werden können. Experimente dienen zur Überprüfung einer Hypothese oder zur Klärung eines unklaren Sachverhalts, d.h. sie sind theoriegeleitet.41
Aus dieser Definition lassen sich folgende Eigenschaften des Experiments ableiten:
Ein Experiment…
wird planmäßig durchgeführt,
ist künstlich hergestellt,
ist variierbar,
kann beliebig oft wiederholt werden,
ist kontrollierbar.42
Grundsätzlich muss man zwischen dem Forschungs- und dem Unterrichtsexperiment unterscheiden. Im Unterricht wie in der wissenschaftlichen Forschung ist das Experiment eine „Frage an die Natur“. Es kann Ausgangspunkt für die Forschung oder auch Bestätigung einer gewonnenen Erkenntnis sein. Der im Unterricht ablaufende Erkenntnisprozess bei der Durchführung eines Experiments unterscheidet sich vom Erkenntnisprozess der Wissenschaft dadurch, dass der Schüler zu bereits bekannten Ergebnissen gelangt. Geht man jedoch davon aus, dass auch der Schüler vom Stadium des Nichtwissens zum Wissen und Erkennen kommt, könnte man grundsätzlich sagen, dass für den Wissenschaftler und den Schüler die Methoden der Erkenntnisgewinnung gleich sind. Trotzdem ist an dieser Stelle eine begriffliche Unterscheidung vom Experiment notwendig, da das Experiment im strengen wissenschaftlichen Sinn im Unterricht immer nur annähernd erreicht werden kann. So muss im schulischen Sprachgebrauch der Begriff „Experiment“ weiter gefasst werden als in der Wissenschaft, da auch Beobachtungsaufgaben und Messungen als Experimente bezeichnet werden.43
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Arbeit thematisiert die Bedeutung des Experimentierens im Sachunterricht, um Schülern den Zugang zu Naturphänomenen, speziell zum Phänomen "Luft", zu ermöglichen.
2. Wie Kinder Naturphänomene verstehen: Dieses Kapitel erläutert entwicklungspsychologische Grundlagen und die kindliche Art der Phänomenwahrnehmung, einschließlich verschiedener Erklärungsansätze wie Animismus und deduktives Denken.
3. Das Experiment im Sachunterricht: Hier werden Definitionen, fachspezifische Arbeitsweisen, Ablaufschemata und die didaktische Legitimation des Experiments im Sachunterricht theoretisch fundiert.
4. Planung der Unterrichtseinheit „Luft hat viele Eigenschaften“: Dieses Kapitel enthält die Lernziele, die Verlaufsplanung, die Situationsanalyse der Lerngruppe sowie didaktische und methodische Vorüberlegungen zur Unterrichtsreihe.
5. Darstellung ausgewählter Unterrichtsstunden der Einheit: Hier werden beispielhaft zwei Unterrichtsstunden detailliert geplant, durchgeführt und reflektiert, um die praktische Umsetzung der Erkenntnismethode aufzuzeigen.
6. Gesamtreflexion der Examensarbeit: Die abschließende Reflexion bewertet die gesamte Unterrichtseinheit und vergleicht die Ergebnisse mit den in der Einleitung formulierten Fragestellungen und Zielsetzungen.
Schlüsselwörter
Sachunterricht, Experiment, Naturphänomene, Luft, Erkenntnismethode, didaktische Funktion, Grundschule, Methodenkompetenz, Verstehensprozess, Schülerversuch, Hypothesenbildung, Beobachtung, Dokumentation, Unterrichtsplanung, Sachanalyse.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Examensarbeit grundlegend?
Die Arbeit untersucht, wie Grundschüler der Klasse 3d durch die Erkenntnismethode des Experimentierens physikalische Eigenschaften der Luft erforschen und verstehen lernen.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Schwerpunkte liegen auf der Didaktik des Sachunterrichts, der kindlichen Phänomenwahrnehmung, der fachgemäßen Arbeitsweise "Experimentieren" und der konkreten Planung einer Unterrichtseinheit zum Thema "Luft".
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist zu klären, ob sich die Erkenntnismethode des Experimentierens eignet, um Schülern das Phänomen Luft verständlich zu machen, und inwieweit die Schüler in der Lage sind, selbstständig nach einem wissenschaftlichen Ablaufschema zu arbeiten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer handlungsorientierten Didaktik und nutzt den methodischen Ansatz des "Unterrichtsexperiments", eingebettet in eine strukturierte Versuchsplanung und -auswertung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Grundlegung zum kindlichen Lernen und zum Experimentieren im Sachunterricht sowie in einen umfangreichen Praxisteil mit der Planung, Dokumentation und Reflexion ausgewählter Unterrichtsstunden.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Sachunterricht, Experiment, Naturphänomene, Luft, Methodenkompetenz, Schülerexperiment, Beobachtung und Erkenntnisgewinn.
Warum spielt die Unterscheidung zwischen Beobachtung und Erklärung eine so wichtige Rolle?
Diese Differenzierung ist entscheidend für den wissenschaftlichen Erkenntnisprozess; im Unterricht hilft sie Schülern, ihre Wahrnehmung von subjektiven Vermutungen zu trennen und fundierte physikalische Einsichten zu gewinnen.
Welche Rolle spielen die "Merksätze" für den Lernerfolg der Kinder?
Die Merksätze dienen als strukturierende Zusammenfassungen der gewonnenen Erkenntnisse und visualisieren den Lernfortschritt, wobei sie den Kindern helfen, die Eigenschaften der Luft systematisch zu ordnen und zu behalten.
- Quote paper
- Katja Diekmann (Author), 2004, Naturwissenschaftliche Phänomene begreifen durch Experimentieren im Sachunterricht , Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/134685
