Relevanz und Übersicht
Das Leben auf der Erde ist geprägt durch den Einfluss der Sonne, des Mondes und den Bewegungen und Rotationen der einzelnen Himmelskörper. Alltäglich beobachtbare Gegebenheiten wie Tag und Nacht, die Jahreszeiten, sowie die Erscheinung des Mondes und der Sternbilder am Nachthimmel entstehen durch das Zusammenspiel der Himmelskörper in unserem Sonnensystem und der Sterne. Auf der Erde können wir die Auswirkungen dieses Zusammenspiels beobachten und wahrnehmen. Um jedoch tragfähige Konzepte für die Erklärungen dieser Phänomene aufzubauen, braucht es unter anderem eine fragende, forschende und entdeckungsfreudige Haltung. Wenn sich diese mit den Kompetenzen der räumlichen Vorstellung und Orientierungsfähigkeit paart, entsteht eine Basis für die Entwicklung tragfähiger Vorstellungen zu den Vorgängen in unserem Universum.
Vorstellungen und Vorkenntnisse
Fehlkonzepte im Zusammenhang mit den Himmelskörpern und deren Bewegungen sind oft verbreitet. Durch Aufgaben zur Erhebung des Präkonzepts können diese sichtbar gemacht werden.Die Aufgabe der Lehrperson besteht darin, in Einzel- oder Klassengesprächen genau solche Fehlkonzepte zu erkennen und diese den Lernenden aufzuzeigen. Mit anregenden und weiterführenden Fragen sollen diese Vorstellungen aufgebrochen und in einem intrinsisch motivierten Lernprozess zu korrekten Konzepten führen.
Mögliche Fehlkonzepte werden im Folgenden aufgelistet (nicht abschliessend):
- Der Mond scheint von sich aus.
- Die Mondphasen entstehen durch den Erdschatten.
- Die Sonne kreist um die Erde.
- Im Sommer ist die Erde näher an der Sonne als im Winter.
- Die Sterne stehen fix am Himmel und bewegen sich nicht.
- Auf der Nord- und der Südhalbkugel sehen wir die gleichen Sterne am Nachthimmel.
- Der ganze Raum ist mit Sternen gefüllt (Sterne zwischen Erde und Sonne).
- Sterne sind kleine Sonnen.
Die Aufgabe der Lehrperson besteht darin, in Einzel- oder Klassengesprächen genau solche Fehlkonzepte zu erkennen und diese den Lernenden aufzuzeigen. Mit anregenden und weiterführenden Fragen sollen diese Vorstellungen aufgebrochen und in einem intrinsisch motivierten Lernprozess zu korrekten Konzepten führen.
Lerngegenstand und thematische Schwerpunkte
Lernumgebung
1. / 2. Zyklus
Die Lernumgebung orientiert sich an den Kompetenzen des LP 21 im Bereich
NMG 4.5 a-e. Zu jeder Kompetenz wird eine Station zur Verfügung gestellt. Die Station kann in verschiedenen didaktischen Phasen mit unterschiedlichen Schwerpunkten eingesetzt werden. So ist es möglich, eine Station zur Präkonzepterhebung, wie auch zur abschliessenden Lernkontrolle (summative Beurteilung) zu verwenden. Die forschend entdeckende Herangehensweise wird durch das beigefügte Forschungstagebuch unterstützt. Die Lernenden befassen sich aktiv mit den einzelnen Schritten des Forschungskreislaufs (Fragen stellen, vermuten, beobachten und beschreiben, dokumentieren, Ergebnisse teilen und reflektieren) und erlernen dadurch naturwissenschaftliche Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen. Teilweise wird die Arbeit an den Stationen durch den Einsatz von Modellen begleitet, welche helfen, die komplexen Vorgänge auf die wesentlichen Informationen zu reduzieren und diese zu veranschaulichen. Es ist wichtig, im Klassenverband auf die Modelle einzugehen und die Lernenden die Reduktion erkennen, benennen und mögliche Gründe und Einschränkungen für den Modelleinsatz erklären zu lassen.
Unterricht im Freien
Der Unterricht im Freien ermöglicht die direkten Beobachtungen der Naturphänomene am Tag- und Nachthimmel. Er ergänzt die Stationen der Lernumgebung und sollte nach Möglichkeit (Jahreszeit, Sichtbarkeit der Himmelskörper, Wetterverhältnisse) als Beobachtungsgrundlage für den forschend-entdeckenden Unterricht genutzt werden. Viele Beobachtungen können von blossem Auge oder mit der Unterstützung eines Feldstechers gemacht werden. Zudem empfiehlt sich der Besuch einer Sternwarte, wo die Lerndenden mit Expertenmaterial den Sternenhimmel beobachten können.
Verlauf, Beurteilung und Lehrplanbezug
Methodische Ausrichtung
Die Lernumgebung kann je nach Bedürfnis der Klasse unterschiedlich eingesetzt werden. Sie ermöglicht ein relativ selbstgesteuertes Lernen. In diesem offenen Setting sind die Begleitung der Lehrperson, sowie die gemeinsame Reflexion im Gruppen- oder Klassenverbund äusserst wichtig. Durch den gemeinsamen Austausch im Plenum können Fehlkonzepte aufgedeckt und ungeklärte Fragen gestellt werden. Die Lehrperson behält somit die Übersicht über die individuellen Lernprozesse und kann geführte Sequenzen einsetzen, um die laufenden Prozesse bestmöglich zu unterstützen.
Die unten angeführten Aufgaben basieren auf dem Modell kompetenzfördernder Aufgabensets nach Wilhelm et al. (2016) und Kalcsics und Wilhelm (2017). Das Modell versteht den Aufbau von Kompetenzen als Prozess und nicht als blosse Aneinanderreihung von Lernaufgaben.
Kompetenzfördernde Aufgaben
Lernumgebung 1. Zyklus
| Didaktische Phase * | Aufgaben |
|---|---|
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Explorieren erkunden, begegnen, Vorwissen und Erfahrungen aktivieren, Konzepte prüfen und hinterfragen, aktiventdeckend |
Station 1 - Sonne, Mond und Sterne Die Lernenden bearbeiten die Fragestellungen in 4er-Gruppen und stellen danach im Klassenverband ihre Lösungen vor. Die Lehrperson hört zu und stellt Fragen, damit sie die möglichen Fehlkonzepte erkennen und den Lernenden bewusst machen kann. Diese Erkenntnisse bilden die Basis und Motivation, damit neue Konzepte aufgebaut werden können. |
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Erarbeiten neue Konzepte und Handlungsweisen kennenlernen, ordnen |
Die Lernenden sammeln eigene Fragen zur Sonne, zum Mond und zu den Sternen, welche bei der Arbeit (Station 1) und der nachträglichen Präsentation und Besprechung aufgekommen sind. Die Lehrperson kann auch Fragen vorgeben und die Lernenden nach ihren Interessen auswählen lassen. So können die benötigen Materialien schon im Voraus bereitgestellt werden. Forschende und handlungsorientierte Herangehensweisen zu den Themen Sonne, Erde, Mond befinden sich im Buch Astronomie - ein Kinderspiel . Dieses Medium ist im Themenschwerpunkt Literatur genauer beschrieben. Die Lernenden halten ihre Ergebnisse im Forschungstagebuch oder im Lernjournal fest. |
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Üben und Vertiefen trainieren, erweitern, für sich verfügbar machen |
Die Lernenden suchen in Sachbüchern Bilder und Darstellungen, welche zu ihrer Fragestellung passen. Sie bringen diese mit den eigenen Beobachtungen und Erkenntnissen in Verbindung und erzählen im Klassenverband über ihre Entdeckungen und Überlegungen. Die Lehrperson kann durch Nachfragen mögliche Fehlkonzepte ins Wanken bringen und je nach Bedarf der ganzen Klasse einen passenden Input geben. |
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Anwenden in bekannten Situationen |
Die Lernenden wählen eine Frage aus und teilen ihre Erkenntnisse als Experten und Expertinnen mit den Klassenkameraden. Als summative Lernkontrolle erhalten die Lernenden einzeln oder in Teams nochmals die Station 1 und präsentieren ihren Lernzuwachs mündlich der Lehrperson. |
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Übertragen in unbekannten Situationen |
* Die didaktischen Phasen basieren auf dem Modell kompetenzfördernder Aufgabensets nach Kalcsics & Wilhelm, 2017.
Lernumgebung 2. Zyklus
| Didaktische Phase * | Aufgaben |
|---|---|
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Explorieren erkunden, begegnen, Vorwissen und Erfahrungen aktivieren, Konzepte prüfen und hinterfragen, aktiventdeckend |
Station 1 - Sonne, Mond und Sterne Anhand der 1. Station zeigen die Lernenden ihr Vorwissen und die Lehrperson hat die Möglichkeit Präkonzepte zu erkennen. Die Lernenden erstellen zur Präsentation ihres Gruppenergebnisses ein Video. |
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Erarbeiten neue Konzepte und Handlungsweisen kennenlernen, ordnen |
Die Lernenden setzen sich in der Lernumgebung mit unterschiedlichen Themen anhand der Stationen |
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Üben und Vertiefen trainieren, erweitern, für sich verfügbar machen |
Die Lernenden entscheiden sich danach für ein Thema und vertiefen sich selbstständig, indem sie eigene Fragen dazu stellen und strukturiert die weiteren Schritte planen (Frage, Ziel, Arbeitsschritte mit Zeitangaben, Rückblick und Auswertung). Die gesammelten Informationen werden im Lernjournal festgehalten und am Schluss der Klasse vorgestellt und diskutiert. Weitere mögliche Fragestellungen zur Auswahl:
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Anwenden in bekannten Situationen |
Die Lernenden stellen eine Erkenntnis aus ihrer Recherche in einer selbstgewählten Form dar. Dies kann bildlich, szenisch oder auch in einem 3D-Modell sein und gilt als Produkt der selbständigen Vertiefungsarbeit. Als summative Lernkontrolle erhalten die Lernenden einzeln oder in 2er Teams nochmals die Station 1 und präsentieren ihr Wissen wiederum in der Form eines Videos. |
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Übertragen in unbekannten Situationen |
* Die didaktischen Phasen basieren auf dem Modell kompetenzfördernder Aufgabensets nach Kalcsics & Wilhelm, 2017.
Kompetenzen gemäss LP21: Fach NMG (1./2. Zyklus) NMG.4.5, / Fach Deutsch (1./2. Zyklus), D.1.C.1, D.1 3.C.1
Organisation
Das benötigte Material ist auf den Arbeitsblättern der Stationen angegeben und im IdeenSet verlinkt. Es wird selbstständig angeschafft, ausgedruckt und hergestellt oder in der Mediothek der PHBern ausgeliehen. Zur Dokumentation der Lernprozesse können die im IdeenSet verfügbaren Dokumentationsblätter verwendet und allmählich zu einem Forschungstagebuch zusammengeheftet werden. Es ist auch möglich, ein eigenes Lernjournal oder ein Portfolio zu führen.
Dokumentation und Beurteilung
Die Verwendung der Dokumentationsunterlagen (Forschungstagebuch) leiten die Lernenden an, entlang eines Forschungskreislaufs von der Beobachtung eines Phänomens, über Vermutungen und Fragen bis hin zu eignen Erkenntnissen zu gelangen. Dieser Prozess dient einerseits der Dokumentation des eigenen Lernprozesses und kann andererseits zur reflexiven Auseinandersetzung während des Lernens und des Austausches mit den anderen Lernenden herangezogen werden. Es dient als Grundlage zur formativen Beurteilung, indem die Lernenden ihre Vorgehensweisen und Ergebnisse anhand der Notizen erklären. Die Kinder halten die Ergebnisse zu den selbstständig gewählten Vertiefungsthemen im Lernjournal fest oder gestalten weitere Forschungstagebuchseiten. Zur summativen Beurteilung kann der Lern- und Kompetenzzuwachs anhand der Station 1 gemessen werden.
Quellen
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Titelbild: Earth enveloped in airglow, NASA, CC BY-SA, https://www.nasa.gov/image-feature/earth-enveloped-in-airglow (06. März 2019)
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Kalcsics, K., Wilhelm, M., (2017).Lernwelten Natur-Mensch-Gesellschaft, Ausbildung Fachdidaktische Grundlagen, 1. Auflage 2017, Schulverlag plus AG