Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema des Wasserkreislaufs im Fach Geographie. Dabei werden wesentliche didaktische Prinzipien, entwicklungspsychologische Gegebenheiten und Lernvoraussetzungen genauer erläutert. Darauf folgen eine didaktische Ausarbeitung einer Unterrichtseinheit zum Thema, inklusive eines selbst entwickelten Modells, sowie die Darstellung der experimentellen Methode und die Konstruktion des Funktionsmodells.
Im Leben von Grundschulkindern ist Wasser alltäglich: Es wird zur Reinigung verwendet, um den Durst zu löschen, bei der Zubereitung von Nahrungsmitteln und auch als Spielgegenstand ist Wasser für die Kinder gebräuchlich, um nur einige Beispiele zu nennen. Jedoch ist das Element Wasser im alltäglichen Lebenszusammenhang der Kinder zumeist seiner Ursprünglichkeit entrissen und in einen durch die Zivilisation bedingten technischen Zusammenhang integriert. Der Wasserhahn wird aufgedreht und schon steht das Wasser mit all seinen positiven Eigenschaften zur Verfügung.
Zwar begegnen Kinder den Zustandsformen von Wasser in ihrer Umwelt, doch werden diese meist nicht untersucht und verstanden. Mit der Erfahrung, dass Wasser z.B. beim Verdunsten nicht einfach verschwindet, sondern in Form von Wasserdampf in der Luft enthalten ist, und durch weitere Erkenntnisse, die in der Unterrichtseinheit erarbeitet werden sollen, kann schrittweise ein Verständnis für die Veränderlichkeit der Zustandsformen von Wasser, aber für die Unveränderlichkeit der insgesamt vorhandenen Wassermenge aufgebaut werden.
Inhaltsverzeichnis
1 Fachwissenschaftliche Einlassung auf das Thema der ‚Wasserkreislauf’
1.1 Die Molekülstruktur des Wassers und daraus resultierende physikalische Eigenschaften
1.2 Das Gesamtwasservorkommen auf der Erde und seine Verteilung
1.3 Der Kreislauf des Wassers: Transport- und Speicherglieder
1.3.1 Eine Skizzierung des Wasserkreislaufs
1.3.2 Verdunstung von Wasser (Evaporation)
1.3.3 Das Wasser in der Atmosphäre
1.3.4 Niederschlag
1.3.5 Die Rolle der Vegetation im Wasserkreislauf
1.3.6 Infiltration von Wasser
1.3.7 Das unterirdische Wasser
1.3.8 Abfluss
1.4 Weltwasserbilanz und globale Verteilung der einzelnen Wasserhaushaltselemente
1.5 Eine Skizzierung anthropogener Eingriffe in den Wasserkreislauf
1.6 Zusammenfassung und Ausblick
2 Didaktische Einlassung auf das Thema der ‚Wasserkreislauf’
2.1 Die Bedeutung des Themas der ‚Wasserkreislauf’ und seine Legitimation in den Richtlinien für den Sachunterricht der Primarstufe
2.2 Didaktische Reduktion und erste didaktische Überlegungen bezüglich des Lerninhaltes
2.3 Die wesentlichen didaktischen Prinzipien in ihrer Relevanz für die Umsetzung der Unterrichtseinheit der ‚Wasserkreislauf’
2.4 Entwicklungspsychologische Gegebenheiten, Lernvoraussetzungen und daraus folgende Konsequenzen für den Unterricht
2.5 Die Unterrichtseinheit
2.5.1 Struktur der Unterrichtseinheit und Darstellung der experimentellen Methode
2.5.2 Die Einzelthemen der Unterrichtseinheit
2.6 Konstruktion eines Funktionsmodells zum Wasserkreislauf
2.7 Vorstellung möglicher weiterführender Themen für einen Unterricht, der an die Erarbeitung des Themas der ‚Wasserkreislauf’ anschließt
2.8 Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, ein fundiertes Verständnis des globalen Wasserkreislaufs als natürliches System sowie dessen didaktische Vermittlung in der Primarstufe zu erarbeiten. Die zentrale Forschungsfrage untersucht, wie grundschulgerechte, handlungsorientierte Unterrichtskonzepte und Experimente dazu beitragen können, komplexe hydrologische Zusammenhänge für Kinder begreifbar zu machen und eine nachhaltige Bewertung des menschlichen Einflusses auf diese Ressource zu fördern.
- Physikalische und chemische Eigenschaften von Wasser
- Prozesse und Speicherglieder des globalen Wasserkreislaufs
- Didaktische Prinzipien der Sachunterrichtsgestaltung
- Methodik des experimentellen Arbeitens in der Grundschule
- Bewertung anthropogener Eingriffe in den Wasserhaushalt
Auszug aus dem Buch
1.1 Die Molekülstruktur des Wassers und daraus resultierende physikalische Eigenschaften
Wasser ist die einzige Substanz, die innerhalb des durchschnittlichen Temperaturbereichs auf der Erde in allen drei Zustandsformen (fest, flüssig, gasförmig) vorkommt. Der Wasserforscher Felix Franks stellt heraus, dass Wasser „...eine äußerst komplexe Substanz [ist], es gibt kaum eine Eigenschaft, die normal genannt werden könnte und die wir richtig verstehen“ (Franks, zit. in Breuer, 1988, 41).
Die besonderen Eigenschaften resultieren aus der molekularen Struktur des Wassers. Die allgemeine Formel H2O besagt, dass Wasser aus zwei Atomen Wasserstoff und einem Atom Sauerstoff besteht.
„Der Kern des Wasserstoffatoms wird von einer einzigen „Hülle“ umgeben, die zwar nur ein Elektron enthält, aber Raum für zwei hat. Die äußere Hülle des Wasserstoffatoms [sic.: Anm.: müsste ‚Sauerstoffatoms’ lauten], die acht Elektronen Platz bietet, enthält nur sechs“ (Leopold, Davis, 1968, 10).
Bei der Aufnahme von zwei Wasserstoffatomen in die äußere Hülle des Sauerstoffatoms entsteht ein Winkel von 104,5° (Wert bei: Baumgartner, 21996, 46). Auf Grund dieser Winkelung des Moleküls entsteht ein elektrischer Dipol mit der positiven Ladung an der Seite der beiden Wasserstoffatome und der negativen Ladung am Sauerstoffatom. „Der Moleküldurchmesser beträgt 0,275 nm...“ (Baumgartner, 21996, 46).
Zusammenfassung der Kapitel
1. Fachwissenschaftliche Einlassung auf das Thema der ‚Wasserkreislauf’: Dieses Kapitel erläutert die physikalischen Grundlagen des Wassers, dessen Verteilung auf der Erde und die Prozesse des Kreislaufs inklusive Transport- und Speicherglieder sowie anthropogener Einflüsse.
2. Didaktische Einlassung auf das Thema der ‚Wasserkreislauf’: Dieser Teil beleuchtet die Bedeutung des Themas für den Sachunterricht, diskutiert didaktische Prinzipien und leitet daraus ein handlungsorientiertes Unterrichtskonzept mit Experimenten und Modellen ab.
Schlüsselwörter
Wasserkreislauf, Sachunterricht, Verdunstung, Niederschlag, Grundwasser, Experimente, Didaktik, Handlungsorientierung, Vegetation, Bodenarten, Hydrologie, Umweltbewusstsein, Infiltration, Kondensation, Modellbau.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt den Wasserkreislauf sowohl aus fachwissenschaftlicher Sicht als auch in Bezug auf seine didaktische Vermittlung im Grundschulunterricht.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die natürlichen Abläufe des Wasserkreislaufs, die physikalischen Besonderheiten von Wasser, didaktische Prinzipien für den Sachunterricht und die methodische Planung einer Unterrichtseinheit.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, Möglichkeiten aufzuzeigen, wie Kinder durch experimentelle Tätigkeit ein Verständnis für den Wasserkreislauf entwickeln und die Relevanz für einen bewussten Umgang mit der Ressource Wasser begreifen können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse hydrologischer Grundlagen und einer didaktischen Aufarbeitung, die in der Konzeption einer handlungsorientierten Unterrichtseinheit mündet.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in einen fachwissenschaftlichen Teil (Prozesse, Speicher, Eingriffe) und einen didaktischen Teil, der Prinzipien, Lernvoraussetzungen, Experimente und Modellbau für die Grundschule beschreibt.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Wasserkreislauf, Sachunterricht, Handlungsorientierung, Experimente, Hydrologie, Infiltration und Umwelterziehung.
Warum wird im Unterricht ein Funktionsmodell gebaut?
Der Modellbau dient der Veranschaulichung komplexer Zusammenhänge, fördert das handwerkliche Geschick und ermöglicht den Kindern eine produktive, kontrollierbare Auseinandersetzung mit den gelernten Prozessen.
Welche Rolle spielt die Handlungsorientierung?
Sie ist ein zentrales didaktisches Prinzip, da sie durch aktives Handeln (Experimentieren) ein tieferes Verständnis und eine höhere Behaltensleistung bei den Kindern ermöglicht.
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- Meike Borggräfe (Author), 2002, Der Wasserkreislauf und Möglichkeiten der Umsetzung dieses Themenfeldes im Sachunterricht der Primarstufe, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/584061
