Planung und Durchführung einer Unterrichtsstunde mit Experiment zum Thema: „Wie entsteht Regen?“

Inhaltsverzeichnis

1. Theoretische Grundlagen

2. Didaktische Analyse

3. Die Planungsphase

4. Verlaufsplan

5. Bezug zum Teilrahmenplan

6. Lernziele/Kompetenzen

7. Tatsächlicher Ablauf der Stunde

8. Reflexion und Überarbeitung

9. Literaturverzeichnis

1. Theoretische Grundlagen

„Wetter ist der Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt, an einem  bestimmten Ort, wie er durch die Größe der meteorologischen Elemente (Luftdruck,  -temperatur, -feuchte, Wind usw.) und durch ihr Zusammenwirken gekennzeichnet  ist.“  (Siller, Rolf)

Neben Sonne und Luft ist das Wasser bestimmender Faktor des Wetters. Wasser kann in verschiedenen Formen, den Aggregatzuständen, auftreten. Das bedeutet, dass es abhängig von der Temperatur und dem Druck flüssig, gasförmig (Wasserdampf) oder fest (Eis) ist.

Das gesamte Wasservorkommen der Erde befindet sich in einem ständigen Kreislauf von Verdunstung, Kondensierung, Wolkenbildung, Niederschlag und Abfluss bzw. Versickerung.

Verdunstung bedeutet, dass Wasser unterhalb der Siedetemperatur vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht. Diese findet durch die Sonne sowohl über dem Meer, als auch über dem Land statt. Die kleinen Wassertropfen in der warmen Luft kühlen beim Aufsteigen immer mehr ab. Da kältere Luft weniger Wasserdampf aufnehmen kann als wärmere, kommt es zu einer Sättigung. Der Wasserdampf kondensiert zu winzigen Wassertröpfchen, die als Wolken sichtbar werden.

Wenn die Temperatur weiter abnimmt, bilden sich größere Tropfen, die je nach Zustand der Atmosphäre als Regen, Schnee oder Hagel niedergehen. Einige Wassertropfen werden direkt von Pflanzen aufgenommen und verdunsten so schnell wieder. Andere versickern in der Erde und führen ihren Weg über eine Quelle und einen Bach zum Fluss fort, der wieder in das Meer fließt. Schon auf dem Weg verdunsten viele Tropfen.

Der größte Teil der Niederschläge fällt direkt ins Meer, von wo aus der Wasserkreislauf sofort wieder beginnt.

2. Didaktische Analyse

„Sag es mir, und ich werde es vergessen.

Zeig es mir, und ich werde mich daran erinnern.

Beteilige mich, und ich werde es verstehen.“ (Lao Tse)

Das Wetter ist hat Einfluss auf unsere Gesundheit, auf unseren Tagesablauf und die Stimmung. Es ist fortwährend aktuell und bestimmt unsere Lebensbedingungen und die wirtschaftliche Lage.

Auch für Kinder hat das Wetter eine sehr große Bedeutung. Die Temperatur, Niederschläge oder Sonnenschein, Sturm oder Gewitter haben direkten Einfluss auf ihr Leben. Es kann bei der Freizeitgestaltung eine große Rolle spielen, ebenso ist es wichtig bei der Wahl der passenden Kleidung. Die Erfahrungen mit dem Wetter machen die Kinder unmittelbar.

Die Beziehung zum Wetter ist emotional geprägt, es kann mit Freude, aber auch mit Ärger oder sogar Angst reagiert werden. Kinder beschäftigen sich mit Wetterfragen, wie „Was soll ich heute anziehen?“, „Bleibt der Schnee bis morgen liegen?“ oder „Kann ich mit dem Fahrrad zur Schule fahren oder regnet es wieder?“. Es ist wichtig, die Kinder dahin zu führen, ihre täglichen Erlebnisse und Erfahrungen, die sie machen, bewusster wahrzunehmen. Sie sollen dahingehend sensibilisiert werden, dass sie diese hinterfragen und Erklärungen suchen.

Die Kinder können täglich Beobachtungen machen, die sich in den Wasserkreislauf einordnen lassen. Zum Beispiel bilden sich nach einem Regen Pfützen, aus denen das Wasser nach einiger Zeit verdunstet, nasse Wäsche und die geputzte Tafel trocknen, Wasserdampf wird beim Kochen und beim Duschen sichtbar.

Das Verstehen des Wasserkreislaufs ist Grundlage für das Verstehen der Wolken- und Niederschlagsbildung.

Das Wetter ist ein Zusammenspiel vieler Komponenten, von denen einige beim Wasserkreislauf eine Rolle spielen. So können den Kindern globale Zusammenhänge sichtbar gemacht werden. Dies kann als Grundlage dafür dienen, dass die Kinder erkennen, dass in der Natur viele Kreisläufe zwischen einzelnen Phänomenen bestehen. Wenn sie diesen Transfer geleistet haben, können sie dazu beitragen, diese Kreisläufe zu bewahren und ihr eigenes Handeln danach zu steuern.

Zudem stellt das Experimentieren eine wichtige Grundlage für das weitere Schulleben der SchülerInnen dar. Der Aufbau eines Experiments mit der Vermutung, der Durchführung, der Beobachtung und der Erklärung soll den Kindern verinnerlicht werden, so dass er für sie selbstverständlich wird. Auch können sie erkennen, dass man durch einfache Experimente komplexe Dinge nachstellen und dadurch erklären und besser verstehen kann.

Bei der Durchführung des Versuchs „Wie entsteht Regen?“ steht die Handlungsorientierung im Vordergrund. Der Regen soll von den Kindern selbst erfahren werden. Somit sollen die Kinder mit Hilfe dieses Versuches in die Lage gebracht werden, den Sachverhalt im Versuch auf das Naturphänomen Regen auf der Erde zu übertragen. Eventuell sogar Analogien zum Wasserkreislauf entdecken.

3. Die Planungsphase

Die Ausgangsfrage der Kinder an uns lautete: "Wie entstehen Wolken/Regen/Wind?"

Wir waren uns schnell einig darüber, dass es zu lange dauern würde, zu jedem Teilgebiet ein Experiment durchzuführen. Da Regen und Wolken in ihrer Entstehung in einem nahen Zusammenhang stehen, entschieden wir uns sofort dafür, den Wind auszugrenzen.

Nachdem wir uns in Fachbüchern und im Internet genauer über Regen- und Wolkenbildung informiert hatten, dachten wir darüber nach, zwei Versuche vorzubereiten – einen zum Thema „Wolken“ und einen zum Thema „Regen“. Jede Gruppe würde nur einen der beiden Versuche durchführen und später die Ergebnisse den anderen Kindern vorstellen.  Wir entschieden uns aber dagegen und beschlossen nur ein Experiment zum Thema „Wie entsteht Regen?“ durchzuführen und dabei die Wolkenbildung zu erklären. Zwei Versuche in einer oder zwei Schulstunden erschien uns nicht angemessen.

Die erste Idee zu unserem Experiment sah folgendermaßen aus: Eine Plastikflasche wird senkrecht in zwei Hälften geschnitten, eine der beiden Hälften wird als Schale benutzt. Dort hinein schüttet man Eiswürfel. In den Flaschenboden und den Flaschenhals wird ein kleines Loch gebohrt, wo je ein Draht durchgeschoben wird. Die Drähte werden freischwebend an einem Holzstab befestigt. Nun wird kochendes Wasser in eine Aluschale gegossen. Der Holzstab mit der Eisschale wird über das heiße Wasser gehalten. Der Wasserdampf steigt nach oben, trifft auf die kalte Schale und kondensiert. Wenn man eine Weile wartet, tropft das Wasser sogar zurück in die Aluschale – es regnet!

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