Herstellung eines Magneten. Unterrichtsstunde zum Thema Magnetismus in der dritten Klasse

Inhaltsverzeichnis

1 Aufbau des Handlungsfeldes: Einordnung der Stunde/Sequenz in die Unterrichtseinheit
1.1 Tabellarische Übersicht
1.2 Vielperspektivität

2 Ziele und Kompetenzen

3 Anmerkungen zur Lerngruppe

4 Überlegungen zur Sache

5 Didaktische Vorbemerkungen und Begründung zur Stunde/Sequenz

6 Methodische Vorbemerkungen

7 Verlaufsplanung

Dokumentation der eingesetzten Materialien, Medien, Tafelbilder, Sitzplan

Literaturverzeichnis

1 Aufbau des Handlungsfeldes: Einordnung der Stunde/Sequenz in die Unterrichtseinheit

1.1 Tabellarische Übersicht

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1.2 Vielperspektivität

Die naturbezogene und technische Perspektive werden in dieser Unterrichtssequenz von Bedeutung sein, denn das Thema bietet viele Möglichkeiten, die Funktionsweise und Bedingungen von Magneten zu untersuchen. Die Erarbeitung von Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen lässt sich mit der Erarbeitung perspektivenbezogener Themenbereiche verbinden (vgl. Wyssen et al. 2017: 67). Die Vernetzung der verschiedenen Perspektiven ermöglicht außerdem ein aufbauendes Lernen. Der Umgang mit Magneten ist für die Schülerinnen und Schüler¹ alltäglich, sei es in der Schule durch Magnete an der Tafel oder Zuhause bei Spielzeugeisenbahnen. Doch die Wirkungsweise ist für viele Kinder kaum zugänglich, weshalb die Unterrichtseinheit an die Lebenswelt und Interessen der Kinder anknüpft (vgl. GDSU 2013: 2). Die Perspektiven dürfen nicht getrennt voneinander betrachtet werden, denn die Aufgabe des Sachunterrichts ist es, die Inhalte und Methoden der verschiedenen Perspektiven miteinander zu vernetzen und übergreifende Zusammenhänge zu verdeutlichen (vgl. ebd.: 3). Auch in dieser Unterrichtseinheit stehen übergreifende Kompetenzen im Vordergrund wie beispielsweise die naturwissenschaftlichen Arbeitsweisen. Diese führen nicht nur zur Erkennung von Gesetzmäßigkeiten, sondern können auch dazu beitragen, eine Problemlösekompetenz aufzubauen. Die naturwissenschaftliche und die technische Perspektive wird im weiteren Verlauf der Unterrichtseinheit spiralcurricular ausgebaut und es wird den Kindern verdeutlicht, dass es für einen Wissenserwerb notwendig ist, naturwissenschaftliche Verfahren zu erarbeiten. Auch in Zukunft wird das Thema eine große Rolle für die SuS spielen, denn auch unsere Erde hat ein Magnetfeld (also einen Raum um einen Magneten, indem seine Kraft wirksam ist). Die damit einhergehende Funktion eines Kompasses wird in der Unterrichtssequenz ebenfalls behandelt und das wiederum greift die historische Perspektive auf. Früher wurde der Kompass zur genauen Orientierung benutzt und die Chinesen erfanden vor 2000 Jahren bereits den „nassen“ Kompass. Heutzutage wird der elektronische Kompass in GPS-Geräten benutzt (vgl. Wyssen et al. 2017: 69). Die raumbezogene Perspektive wird ebenfalls aufgegriffen, indem beispielsweise verschiedene Karten im Unterricht betrachtet werden oder der Unterschied zwischen dem geografischen Nordpol und dem magnetischen Nordpol verdeutlicht wird. Dieses Thema bietet viele Vernetzungsmöglichkeiten, eine Gegenwarts- und Zukunftsbedeutung für die Kinder und hat eine direkte Verbindung zur Lebenswelt der Kinder.

2 Ziele und Kompetenzen

Erwarteter Lernzuwachs: Die SuS lernen, dass ein Gegenstand aus ferromagnetischem Material mit Hilfe eines Magneten magnetisiert und entmagnetisiert werden kann.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3 Anmerkungen zur Lerngruppe

Insgesamt besteht die Klasse 3c aus 20 Kindern mit 7 Mädchen und 13 Jungen und ist mir seit ca. zwei Wochen bekannt. Weiterführende Informationen zu einzelnen SuS wurde von der Klassenlehrerin Frau Meier² mitgeteilt. Die Lehrerin hat die Klasse erst im November vergangenen Jahres übernommen. Aus diesem Grund sind einige Verhaltensregeln und Arbeitsregeln noch nicht gefestigt.

Die Lerngruppe ist noch nicht mit allen gängigen Sozialformen vertraut. Darauf wird in der didaktischen Analyse Rücksicht genommen und es wird gegebenenfalls mehr Zeit für den Kinositz oder die Gruppenarbeit eingeplant. Die SuS zeigen teilweise in Partnerarbeit eine hohe Bereitschaft für Kooperation und Zusammenarbeit. Schwierigkeiten können sich jedoch trotzdem in der Gruppenphase ergeben, da sie sich beim Experimentieren abwechseln müssen. Um das Konfliktpotenzial möglichst klein zu halten, wird am Anfang der Erarbeitungsphase nochmal darauf hingewiesen, dass es verschiedene Rollen in der Gruppe gibt und jedes Kind einen wichtigen Teil dazu beiträgt.

Insgesamt ist das Leistungsniveau der SuS auch in anderen Fächern relativ heterogen. Dies kann jedoch als Chance gesehen werden, denn leistungsschwächere SuS profitieren durchaus vom Vorwissen oder von den Erfahrungen der leistungsstärkeren SuS (vgl. Wischer 2008: 716). In dieser Klasse kann dieser Effekt beobachtet werden, da sich viele SuS untereinander helfen und gemeinsam Lösungen erarbeiten. Es gilt, die unterschiedlichen Lern- und Entwicklungsmöglichkeiten der Kinder durch vielfältigste Zugänge und Lernwege zum Unterrichtsgegenstand zu berücksichtigen, und zwar kognitive, kommunikative, sensomotorische, soziale sowie emotionale Aspekte. Gemeint sind nicht nur sprachlich-kognitive Zugänge, sondern auch handlungsintensive, kreative und multisensorische (vgl. Heimlich & Kahlert 2014: 174f.).

Die Kinder sind allgemein sehr motiviert, wenn der Unterricht handlungsorientiert stattfindet. Vereinzelt sind SuS in der Klasse, die mit dem jeweiligen Arbeitsauftrag erst spät anfangen oder teilweise lange Pausen machen und sich nicht so lange konzentrieren können. Als Konsequenz daraus dauert die Erarbeitungsphase nicht länger als 20 Minuten am Stück.

Drei SuS sprechen Deutsch als Zweitsprache. Davon ist jedoch ein Schüler schon sehr gut in der Lage, eigene Sätze fehlerfrei abzuschreiben. Die anderen zwei DaZ-Kinder und zwei Kinder mit einer Lese-Rechtschreib-Störung haben teilweise noch Schwierigkeiten, was in der methodischen Vorüberlegung ebenfalls berücksichtigt wird. Der Schüler Johannes hat einen sonderpädagogischen Förderbedarf Lernen und benötigt sehr kleinschrittige Arbeitsaufgaben. Die Übersicht an der Tafel wird hier zum Nutzen für ihn sein. Bei dem Schüler Karl wurde ein sonderpädagogischer Förderbedarf emotionale und soziale Entwicklung diagnostiziert. Aus diesem Grund hat er eine Schulbegleitung neben sich sitzen, die ihn unterstützt. Seine kognitiven Leistungen sind sehr stark.

Die Klasse ist zwar nicht besonders groß, jedoch gibt es noch massive Probleme bei sozialen Regeln wie die Sitzplatzregel. Des Weiteren werden Materialien nicht am Anfang der Unterrichtsstunde herausgeholt und die Klasse wird sehr schnell unruhig. Um dies zu vermeiden, wird die Klangschale benutzt oder es wird einfach gewartet, bis es ruhig ist.

Die Klasse ist mit der Durchführung von Experimenten vertraut und beherrschen weitgehende die für das Experimentieren erforderlichen Teilkompetenzen wie das Aufstellen von Hypothesen, das Überprüfen und das Sichern der Ergebnisse. Das Thema Magnetismus wurde in dieser Klasse bereits eingeführt, da sich die Klasse das Thema gewünscht hatte. Viele SuS hatten bereits ein Vorwissen zu Magneten und konnten somit viel zum Unterricht beitragen. Es wurden bereits verschiedene Typen von Magneten erarbeitet und die Begriffe Nordpol und Südpol wurden eingeführt.

4 Überlegungen zur Sache

Der Begriff „magnetisch“ meint im Alltag meistens den sogenannten Ferromagnetismus (lat. Ferrum = Eisen). Das bedeutet, dass eine Wechselwirkung zwischen eisenhaltige Materialien und einen Magneten besteht und so ziehen sich die zwei Gegenstände an (vgl. Wyssen et al. 2017: 68). Dieses Phänomen ist jedoch auch bei Nickel und Kobalt zu beobachten, sogar ebenfalls aus einer gewissen Entfernung. Die Stellen, an denen die anziehende Wirkung am stärksten ist, werden als Pole bezeichnet. Der Südpol (also der nach Süden zeigende Pol) ist meistens grün oder blau gefärbt und der Nordpol rot. Wichtig ist, dass bei gleich aussehenden Magneten die Pole trotzdem an unterschiedlichen Stellen liegen können (vgl. ebd.). Wenn Magnete beispielsweise an einer Schnur aufgehängt werden, richten sie sich immer in Nord-Süd-Richtung aus.

Bringt man zwei Pole zusammen, ist zu beobachten, dass sich gleiche Pole (bspw. zwei Südpole) abstoßen und ungleiche Pole (ein Nord und ein Südpol) anziehen (vgl. ebd.: 69). Für die Unterrichtsstunde ist es nun wichtig, zu verstehen, wie die Magnetisierung genau funktioniert. Ein Eisenstück besteht aus ungeordneten Elementarmagneten. Wenn nun ein Magnet mit einem Pol ca. 50mal über dieses Eisenstück gestrichen wird, zeigen die Elementarmagnete in eine Richtung (ähnlich wie die Kompassnadel). Dies geschieht durch das äußere Magnetfeld. Die Elementarmagnete ziehen sich gegenseitig an und bleiben deswegen auch in der Position, wenn der Magnet nicht mehr in der Nähe ist (vgl. Rachel 2013: 107). So wird ein Eisenstück selbst zu einem Magneten. Dies kann jedoch auch wieder rückgängig gemacht werden, wenn beispielsweise ein anderer Magnetpol an das Eisenstück gehalten wird oder wenn es einem elektromagnetischen Feld ausgesetzt wird. Die Entmagnetisierung wird erreicht, wenn die gemeinsame Richtung der Elementarmagneten gestört wird (z.B. durch Erhitzung oder eine Erschütterung) (vgl. ebd.: 108). Danach ist die magnetische Wirkung aufgehoben.

[...]

¹ Im Folgenden abgekürzt durch SuS.

² Namen wurden geändert.