Die vorliegende Arbeit thematisiert im Allgemeinen die Selbstständigkeit von
Schülern bei der Erarbeitung eines naturwissenschaftlichen Inhalts im
Sachunterricht. Dadurch dass die Selbstständigkeit im Laufe der Zeit immer
mehr zu einem zentralen Begriff (nicht nur) in der Grundschulpädagogik
geworden ist und heute als wichtiges Unterrichts- und Erziehungsziel gefordert
wird, soll hier mittels einer Untersuchung in einer dritten Grundschulklasse
erörtert werden, ob und inwieweit diese Schüler in der Lage sind, ein
naturwissenschaftliches Thema selbstständig zu erarbeiten. Explizit soll dabei
das physikalische Fliegen behandelt werden.
Selbstverständlich kann diese Untersuchung einen groben Maßstab für andere
Schüler einer dritten Schulklasse bilden, jedoch nicht als allgemeingültig und
repräsentativ betrachtet werden, da die Untersuchung lediglich an einer
Grundschulklasse durchgeführt wurde. Verschiedene Faktoren wie das soziale
Umfeld, die Vorkenntnisse der Schüler, sowie die Motivation können die
Ergebnisse einer Untersuchung beeinflussen. Daher kann es möglich sein, dass
bei einer Untersuchung einer anderen dritten Jahrgangsstufe differierende
Ergebnisse erzielt werden. Trotzdem kann die hier beschriebene und
reflektierte Erprobung einen interessanten Einblick verschaffen.
Der erste Teil der Arbeit soll den Leser zunächst in Form einer Sachanalyse
mit den theoretischen Grundlagen des Fliegens vertraut machen. Dazu wird zu
Beginn die historische Entwicklung im Vordergrund stehen, um einen Einblick
in die Anfänge des Fliegens zu vermitteln und die Entwicklung über
Jahrhunderte bewusst werden zu lassen. Dies ist besonders aus dem Grund
wichtig, da viele dieser Prinzipien bis heute ihre Gültigkeit nicht verloren
haben (siehe Heißluftballon).
Im Anschluss daran folgt der direkte Einstieg in die physikalischen
Erklärungen des Fliegens. Dabei werden im ersten Teil Flugkörper
thematisiert, die aufgrund ihrer Dichteeigenschaft in die Luft steigen können
und somit nach dem Prinzip „leichter als Luft“ fliegen. Der Schwerpunkt liegt
allerdings auf der Erklärung des Fliegens von Flugkörpern, die „schwerer als
Luft“ sind und denen der dynamische Auftrieb (die Erklärung dazu findet sich
im entsprechenden Kapitel) zugrunde liegt.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
1. Die Faszination des Fliegens
1.1 Einführung
1.2 Vom Fallen zum Fliegen – Die Geschichte der Luftfahrt
1.3 Erklärungen des Fliegens
1.3.1 „Fliegen“ nach dem Prinzip „leichter als Luft“
1.3.2 Fliegen nach dem Prinzip „schwerer als Luft“
1) Die Erklärung über den Rückstoß (Newton)
2) Die Erklärung über den Druck (Bernoulli)
3) Die Erklärung über die Zirkulation
1.4 Das Fliegen in der Natur
1.5 Flugkörper aus der kindlichen Erfahrungswelt
1.6 Das Flugprinzip von Raketen und Hubschraubern
2. Die Methode des selbstständigen Lernens
2.1 Zum Begriff der Selbstständigkeit
2.1.1 Das Prinzip der Selbstaktivität
2.1.2 Das Prinzip der Selbstbestimmung bzw. Selbstorganisation
2.1.3 Das Prinzip der Selbststeuerung
2.2 Die veränderte Lehrer- und Schülerrolle
2.3 Offener Unterricht als Methode selbstständigen Lernens
2.3.1 Organisatorische Öffnung
2.3.2 Methodische Öffnung
2.3.3 Inhaltliche Öffnung
2.3.4 Soziale Öffnung
2.4 Begründungen selbstständigen Lernens
2.5 Begründungen für das physikalische Thema „Fliegen“ im Sachunterricht und Folgerungen für den Unterricht
3. Praktische Erprobung zum selbstständigen Erarbeiten des Fliegens
3.1 Die Rahmenbedingungen
3.1.1 Institutionelle Bedingungen
3.1.2 Anthropologische Bedingungen
3.2 Der Unterrichtsverlauf
3.2.1 Die erste Unterrichtsstunde
3.2.2 Die zweite Unterrichtsstunde
3.2.3 Die dritte und vierte Unterrichtsstunde
3.2.4 Die fünfte und sechste Unterrichtsstunde
3.2.5 Die siebte Unterrichtsstunde
3.3 Zusammenfassung
Abschließendes Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Eignung des selbstständigen Lernens im Sachunterricht der Grundschule am Beispiel des physikalischen Phänomens „Fliegen“. Ziel ist es, aufzuzeigen, wie Schüler durch eine schülerzentrierte Methodik in die Lage versetzt werden, komplexe naturwissenschaftliche Zusammenhänge eigenständig zu explorieren, zu hinterfragen und zu verstehen.
- Förderung der Selbstständigkeit und Eigenaktivität von Grundschülern
- Physikalische Analyse der Grundlagen des Fliegens (leichter vs. schwerer als Luft)
- Implementation offener Unterrichtsformen in der Praxis
- Reflektion der veränderten Rollenverteilung zwischen Lehrkraft und Schülern
- Erforschung kindlicher Vorerfahrungen und Interessen als Lernausgangspunkt
Auszug aus dem Buch
Die Erklärung über den Druck (Bernoulli)
Das Phänomen des Auftriebs durch unterschiedliche Druckverhältnisse an Ober- und Unterseite einer Tragfläche, beruht auf einer Entdeckung des schweizer Physikers Daniel Bernoulli aus dem Jahre 1738. Dieser fand nämlich heraus, dass der Druck in strömenden Flüssigkeiten oder Gasen kleiner ist, als in ruhenden und mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit immer kleiner wird (Gesetz von Bernoulli) (vgl. Höfling 1966, S.257). Diese Erkenntnis kann nun für die Erklärung der Auftriebserzeugung an Trägflächenprofilen angewendet werden.
Durch die Bewegung des Flugzeugs werden die Tragflächen von Luft umströmt. Bedingt durch die asymmetrische Form der Tragfläche, wird die Strömung so verändert, dass die Luft an der Oberseite schneller strömt als an der Unterseite des Flügels. An der Oberseite entsteht durch die höhere Strömungsgeschwindigkeit nach Bernoulli ein Unterdruck. Dieser Unterdruck, der auch als Sog bezeichnet wird, „saugt“ das Flugzeug nach oben. Gleichzeitig bewirkt die langsamere Luftströmung an der Unterseite des Flügels, eine Druckerhöhung. Es entsteht ein Überdruck, der das Flugzeug nach oben „drückt“ (vgl. Kühr 1986, S.10). „Diese Druckdifferenz entspricht dem Auftrieb“ und hält das Flugzeug in der Luft (Wodzinski 1999, S.21). Die folgende Abbildung stellt die Druckverhältnisse noch einmal bildlich dar. Dabei gilt, dass der Druck umso größer ist, je länger der Pfeil ist.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Die Faszination des Fliegens: Dieses Kapitel erläutert die geschichtliche Entwicklung der Luftfahrt sowie die grundlegenden physikalischen Prinzipien des Fliegens, differenziert nach Auftrieb bei Objekten, die leichter als Luft sind, und jenen, die schwerer als Luft sind.
2. Die Methode des selbstständigen Lernens: Hier werden theoretische Aspekte der Selbstständigkeit beleuchtet, einschließlich der Konzepte Selbstaktivität, Selbstbestimmung und Selbststeuerung, sowie die notwendige Transformation der Lehrer- und Schülerrolle im Rahmen eines offenen Unterrichts.
3. Praktische Erprobung zum selbstständigen Erarbeiten des Fliegens: Dieses Kapitel beschreibt eine konkrete Unterrichtsreihe in einer dritten Grundschulklasse, inklusive der Rahmenbedingungen, des Verlaufs der einzelnen Unterrichtsstunden, der Reflexion der Lernprozesse und einer abschließenden Zusammenfassung der Erkenntnisse.
Schlüsselwörter
Sachunterricht, Selbstständiges Lernen, Fliegen, Auftrieb, Aerodynamik, Offener Unterricht, Grundschule, Selbstaktivität, Eigenverantwortung, Naturwissenschaften, Flugkörper, Bernoulli-Prinzip, Newton, Lehrmethode, Lernprozess
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der vorliegenden Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit thematisiert die Förderung der Selbstständigkeit von Schülern einer dritten Grundschulklasse bei der eigenständigen Erarbeitung eines naturwissenschaftlichen Themas im Sachunterricht.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die Arbeit verknüpft pädagogische Theorien des selbstständigen Lernens (wie Selbststeuerung und offener Unterricht) mit der fachlichen Auseinandersetzung über die physikalischen Prinzipien des Fliegens.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist es, zu ergründen, ob und inwieweit Grundschüler in der Lage sind, ein physikalisches Thema wie das Fliegen ohne direkte Instruktion, sondern durch selbstständige Erkundung und eigene Versuche zu erschließen.
Welche wissenschaftliche Methode wird zur Erprobung verwendet?
Es handelt sich um eine praxisnahe erziehungswissenschaftliche Untersuchung, bei der eine Unterrichtsreihe von sieben Stunden in einer dritten Klasse konzipiert, durchgeführt und anschließend in Form von Stundenreflexionen detailliert ausgewertet wurde.
Was bildet den Schwerpunkt des Hauptteils?
Im Hauptteil liegt der Schwerpunkt auf der theoretischen Fundierung des selbstständigen Lernens und der anschließenden praktischen Dokumentation der Unterrichtseinheit, die den Prozess von der Themenfindung bis zur Ergebnispräsentation der Schüler abbildet.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die Arbeit ist gekennzeichnet durch Begriffe wie Sachunterricht, Selbstständigkeit, Fliegen, Auftriebslehre, offene Unterrichtsformen und Schülerselbststeuerung.
Warum ist laut der Arbeit das Thema Fliegen besonders für den Sachunterricht geeignet?
Das Thema knüpft ideal an die Vorerfahrungen und Interessen von Kindern an und ermöglicht ihnen, aktiv als „Forscher“ zu agieren, was die Freude am naturwissenschaftlichen Entdecken fördert.
Welche Rolle nimmt die Lehrkraft während des beschriebenen Unterrichts ein?
Die Lehrkraft tritt aus der Rolle des Instrukteurs zurück und fungiert primär als Moderator, Berater und Organisator, der den Schülern Freiräume lässt und sie nur bei Bedarf mit gezielten Hilfestellungen unterstützt.
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- Janine Kaufmann (Author), 2007, Untersuchungen zur Selbstständigkeit von Kindern bei der Erarbeitung eines physikalischen Inhalts im Sachunterricht , Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/165710
