Mit Kraft und Köpfchen

Regionales Didaktisches Zentrum Sargans
Lernarrangement
„Mit Kraft und Köpfchen“
Handreichung für Lehrpersonen
Inhalt
Regionale Didaktische Zentren (RDZ)
Kompetenzorientiertes Lernen in den Lernarrangements der RDZ
Lernarrangement „Mit Kraft und Köpfchen“
Impressum
RDZ Sargans, Grossfeldstr. 72, 7320 Sargans
Telefon +41 (0)81 723 48 23, [email protected]
Redaktion: Oswald Susanne, Zollino Stefanie,
Kurer Luzia, Frauchiger Pascale
Fotos: Bildmaterial RDZ Sargans
Auflage: 150 Exemplare
© PHSG November 2015
2
3
4
6
9
Lernarrangement Mit Kraft und Köpfchen
Lernort Regionale
Didaktische Zentren (RDZ)
Die Regionalen Didaktischen Zentren der Pädagogischen Hochschule St. Gallen sind dezentrale Dienstleistungen im Dienst der Volksschule des
Kantons St. Gallen. Die fünf RDZ befinden sich in
Gossau, Rorschach, Sargans, Wattwil und Rapperswil-Jona und bieten ein attraktives Angebot
für Lehrpersonen, Studierende, Behörden und die
interessierte Öffentlichkeit:
• Lernwerkstätten mit Lernarrangements, die von
Schulklassen, Lehrpersonen und Studierenden
besucht und als Ort der Innovation geschätzt
werden
•Weiterbildungs- und Beratungsangebote für
Lehrpersonen, Schulinteressierte und Behörden
•Mediatheken mit einem unverzichtbaren Fundus für die Unterrichtsgestaltung in Schulen
• Medienwerkstätten mit Dienstleistungen im ICTBereich.
Beratungspersonen mit ausgewiesener Praxiserfahrung sind an den RDZ präsent, erarbeiten
Abb. 1: Lernarrangement «Mit Kraft und Köpfchen»
Unterlagen und geben kompetente Impulse für
den Unterricht auf allen Stufen der Volksschule.
gen, wie sie das Thema im Unterricht im Sinne
fordert die Schülerinnen und Schüler auf, in die
gement besuchen möchten, nehmen an einer
Lernarrangements in den Regionalen
Didaktischen Zentren (RDZ)
des neuen Lehrplans kompetenzorientiert vorbe-
Welt der Kräfte einzutauchen und sich mit die-
Einführungsveranstaltung teil. Sie erhalten dort
reiten und weiter vertiefen können.
sen verschiedenen Fragen auseinanderzusetzen.
Zugang zu einem Blog mit Hintergrundinformati-
Die Beratungspersonen erarbeiten in Zusammen-
Inhalte der Handreichung
Die vorliegende Handreichung gibt einen ersten
bereitung des Besuchs sowie zur Berarbeitung
Einblick in das Lernarrangement «Mit Kraft und
und Vertiefung des Themas.
onen, Unterrichtsideen und -materialien zur Vorarbeit mit Fachpersonen beispielhafte Lernarrangements. Diese zeigen exemplarisch Wege auf,
Von November 2015 bis Juni 2016 sind Volks-
Köpfchen» im RDZ Sargans und in dessen Grund-
wie Lernen in der Schule wirksam vorbereitet, um-
schulklassen, Lehrpersonen und Studierende ein-
lagen.
gesetzt und ausgewertet werden kann. Die Ler-
geladen, im RDZ Sargans eine gestaltete Lern-
narrangements sind Ideenbörse für einen inno-
umgebung zum Thema „Mit Kraft und Köpfchen“
vativen Unterricht. Sie haben in der Regel einen
zu besuchen.
Weitere Informationen zum Lernangebot sowie die Besuchszeiten sind einsehbar unter:
Lehrpersonen, die mit der Klasse das Lernarran-
http://www.phsg.ch/rdz.
entdeckenden, forschenden und handlungsorientierten Zugang. Sie beziehen sich auf die Anfor-
Dieses Lernarrangement ermöglicht Lernenden
derungen des neuen Lehrplans und zeigen bei-
und Lehrenden Einblicke und Erfahrungen im Be-
spielhaft, wie auf dessen Basis gearbeitet werden
reich Bewegung und Kräfte. Mit Angeboten für
kann. Kinder und Jugendliche vom Kindergarten
alle 3 Zyklen kann das Thema Kraft im physika-
bis zur Sekundarstufe 1 können bei einem Be-
lischen Sinn kompetenzorientiert bearbeitet wer-
such im RDZ in einer attraktiven Lernumgebung
den. Im Zyklus 1 gehts mit Kraft und Köpfchen in
eigenständig und entdeckend elementare Erfah-
den Zirkus, um dann im Zyklus 2 und 3 den Kräf-
rungen machen und diese verarbeiten. Sie wer-
ten forschend zu begegnen. Woran erkenne ich
den dabei zusätzlich von Beratungspersonen be-
eine Kraft? Wie kann ich sie messen? Wie funktio-
treut. Die Lehrpersonen werden in die Thematik
nieren einfache Maschinen? Wie lassen sich Kräf-
eingeführt und erhalten Unterlagen und Anregun-
te darstellen und berechnen? Die Lernumgebung
4
Übersicht über die Lernumgebungen und Lernarrangements in den RDZ
(November 2015 bis Juni 2016)
5
Regionales Didaktisches Zentrum Lernarrangement
Angebote Okt. 2016 – Juni 2017
RDZ Gossau
RDZ Rapperswil-Jona
RDZ Rorschach
RDZ Sargans
RDZ Wattwil
Im Wandel der Zeit
Markt und Märkte
Mit Kraft und Köpfchen
Räume entdecken
Mit Ecken und Kanten
Räume entdecken
Mit Ecken und Kanten
Markt und Märkte
Mit Kraft und Köpfchen
Im Wandel der Zeit
Lernarrangement Mit Kraft und Köpfchen
Kompetenzorientiertes
Lernen in den RDZ
thoden und Arbeitstechniken, Sozialformen und
Interaktionsmustern in Abstimmung mit daran zu
erwerbenden Kompetenzen. Sie knüpfen ans Vorwissen der Schülerinnen und Schüler an. Inhaltlich
Kompetent ist eine Person, die Herausforderun-
attraktive und methodisch durchdachte Aufgaben
gen und Probleme erfolgreich und verantwor-
und Lernaufträge sind die zentralen fachdidakti-
tungsvoll zu lösen vermag. Sie kann dabei auf
schen Gestaltungselemente von Lernumgebun-
bedeutsames Wissen und notwendige Fertigkei-
gen und bilden das Rückgrat guten Unterrichts.“
ten zurückgreifen, hat die motivationalen und so-
(D-EDK. Grundlagen 2015, 6-7)
zialen Fähigkeiten, um die Aufgaben und Probleme in verschiedenen Situationen erfolgreich und
Die RDZ haben eine lange Tradition und gro-
verantwortungsvoll zu lösen. Kompetenzorientier-
sse Erfahrung darin, attraktive und motivierende
ter Unterricht zielt also auf möglichst eigenstän-
Lernangebote in sorgfältig gestalteten Lernum-
diges Anwenden von Wissen und Können in be-
gebungen bereitzustellen. Sie motivieren Volks-
deutsamen Situationen. Der kompetenzorientierte
schulklassen, Studierende und Lehrpersonen zur
Unterricht stellt nicht die Frage „Was wird durch-
Auseinandersetzung mit exemplarischen lehrplan-
genommen?“ ins Zentrum, sondern bezieht sich
relevanten Themen. Die Lehrpersonen werden in
auf die Frage „Was können die Schülerinnen und
die Lernumgebung eingeführt und erhalten Un-
Schüler?“
terlagen mit einer Vielzahl an Anstössen für die
Abb. 3: Thematische Reihe Holz
Weiterarbeit mit der Klasse.
Kompetenzorientierter Unterricht
Den Kompetenzaufbau berücksichtigen
zur Fach-Orientierung und damit zu den Lehrplan-
Ein kompetenzorientierter Unterricht ist charakte-
Handlungsorientiertes und forschendentdeckendes Lernen
Kompetenzen entwickeln sich über eine längere
fächern Sprachen, Mathematik, Natur/Mensch/
risiert durch folgende Elemente:
In den Lernarrangements des RDZ steht das
Zeitdauer. Der Lehrplan formuliert fachliche und
Gesellschaft, Gestalten, Musik, Bewegung und
handlungsorientierte und entdeckende Lernen im
überfachliche Kompetenzstufen für die Zyklen 1
Sport. Dabei tritt das eher systematische Lernen
• Lernen in eher komplexen Lernsituationen
Zentrum. In den aufbereiteten Lernumgebungen
(Kindergarten bis 2. Klasse), 2 (3.-6. Klasse) und
in den Vordergrund.
• den Lernertrag bzw. das Können sichtbar ma-
können Besucherinnen und Besucher im RDZ
3 (Sekundarstufe 1).
chen
das Vorwissen aktivieren, sich in eine Thematik
Die Lernarrangements der RDZ sind stufen- bzw.
• Setzen von anspruchsvollen Zielen
eindenken und einfühlen, Erfahrungen machen,
Bei den jüngeren Kindern (4 bis 8 Jahre) steht
zyklenübergreifend konzipiert und orientieren sich
• An den Vorerfahrungen und dem Vorverständ-
Wissen und Können aufbauen. Die Lernbegleite-
die Entwicklungsorientierung im Vordergrund und
am Kompetenzaufbau und den im Lehrplan formu-
rinnen und Lernbegleiter unterstützen dabei eine
ist Spiel der zentrale Lernmodus. In anregenden
lierten Kompetenzstufen. Sie zeigen auf, wie über
• Zeit für längerfristige Lernprozesse zugestehen
forschende und entdeckende Lernhaltung aus In-
Spiel- und Lernumgebungen machen die Kinder
die Altersgruppen hinweg an denselben Kom-
• Die Förderorientierung gewichten
teresse an einer Sache, an einem Problem, an
spielend und eher beiläufig vielfältige Lernerfah-
petenzen und Inhalten gearbeitet werden kann.
• fachliche und überfachliche Lernprozesse be-
einer Frage und die kontinuierliche Reflexion der
rungen. Im Verlauf des ersten Zyklus verschiebt
Lernerfahrungen.
sich der Schwerpunkt von der Entwicklungs- hin
nis der Kinder anknüpfen
achten
Kompetenzorientiertes Lernen in den
Lernarrangements der RDZ
Fachliche und überfachliche Kompetenzen lernen
Neben den fachlichen sind auch überfachliche
Kompetenzen (personale, soziale und methodi-
Die Schwerpunktsetzungen im neuen Lehrplan
sche Kompetenzen) für die erfolgreiche Bewälti-
bestätigen explizit die bisherige Ausrichtung
gung von Aufgaben und Problemstellungen in ver-
der Arbeit in den RDZ. Folgende Kernelemente
schiedenen Lebensbereichen zentral. Die Kinder
sind für die Lernarrangements in den RDZ weg-
müssen lernen, über sich und ihr Lernen nachzu-
leitend:
denken, kommunikative und kooperative Fähigkeiten zu entwickeln und mit Informationen an-
In gestalteten Umgebungen lernen
gemessen umzugehen und Probleme zu lösen.
Im Lehrplan haben gestaltete Lernumgebungen
(D-EDK 2015 Grundlagen S. ) Die Lernarrange-
eine zentrale Bedeutung: Wichtig für das Lernen
ments im RDZ legen neben der Auseinanderset-
sind „gestaltete Lernumgebungen aus einem
zung mit Fachinhalten Wert auf die Auseinandersetzung mit überfachlichen Kompetenzen und die
strukturierten Angebot an fachbedeutsamen Themen, Aufgaben, Gegenständen, Materialien, Me-
Abb. 2: Kräfte messen – Lernarrangement «Mit Kraft und Köpfchen»
6
Abb. 4: Schwere Lasten transportieren – «Mit Kraft und Köpfchen»
7
Reflexion von Lernstrategien.
Lernarrangement Mit Kraft und Köpfchen
Lernprozessphasen beachten
vorbereitete und motivierende Lernumgebung mit
Bei Lernprozessen können in Anlehnung an Aebli
sorgfältig durchdachten fachbedeutsamen und
(1983) gemäss dem PADUA-Modell Lernprozess-
gehaltvollen Aufgaben bereitstellen, welche den
phasen unterschieden werden:
Lernenden ermöglicht, in eine Thematik einzustei-
•(Problemorientierter) Aufbau von (neuem) Wis-
gen. Anspruchsvolle Lernsituationen im RDZ kön-
sen und Können
• Durcharbeiten und Verarbeitung des Gelernten
• Ueben
nen zudem aufzeigen, welche Kompetenzstufen
wie weit erreicht sind, an welchen fachlichen und
überfachlichen Kompetenzen in der Schule weiter
• Anwenden
gearbeitet werden kann und soll.
Bei der Annäherung geht es darum, das Vorwis-
Die Besuche von Schulklassen in den RDZ er-
sen und die Interessen der Kinder in Erfahrung zu
folgen sehr oft in den ersten Phasen der Aus-
bringen, um daran anknüpfen zu können. Beim
einandersetzung mit Themen und Inhalten. Der
Aufbau werden die Kinder mit neuem Wissen
Schwerpunkt des Arbeitens liegt dann in den
und Können konfrontiert. Das Durcharbeiten zielt
Lernprozessphasen der Annäherung, des Auf-
auf Verstehen, d.h. auf Sicherung und Verdeutli-
baus und allenfalls des Durcharbeitens von Inhal-
chung des Gelernten, auf die Verbindung mit Be-
ten. Es ist meist hilfreich, wenn Lehrpersonen vor
kanntem. In den Phasen des Übens steht das
dem Besuch mit der Klasse eine erste Annähe-
fehlerfreie Beherrschen, die Automatisierung des
rung an das Thema machen, Vorwissen und Vor-
Könnens und Wissens im Vordergrund. Darauf
kenntnisse aktivieren. Nach dem Besuch im RDZ
aufbauend wird das Gelernte in (komplexen) Si-
wird in der Schule das Erlebte, Gesehene, Ge-
tuationen angewendet, in andere Kontexte über-
lernte vertieft, geübt und angewendet. Die RDZ
tragen. Lernunterstützung durch Lehrpersonen
stellen Lehrpersonen, Klassen und Studierenden
und Mitschüler/innen, formative Beurteilungen,
dazu ganze Lernarrangements zur Verfügung, die
der Austausch und die Reflexion über das Ler-
aufzeigen, wie vor und nach dem Besuch im RDZ
nen begleiten die Lernprozessphasen.
an den Kompetenzen und Inhalten gezielt wei-
Das Leben in einer hochtechnisierten, kom-
Das Lernarrangement «Mit Kraft und Köpfchen»
ter gearbeitet werden kann. Bei vielen Lernumge-
plexen und sich schnell verändernden Welt
im RDZ Sargans ermöglicht den Lernenden einen
Kompetenzorientiertes Lernen braucht Zeit.
bungen könnte auch ein zweiter Besuch im RDZ
macht deutlich, dass naturwissenschaftliche
erlebnisnahen und handlungsorientierten Zugang
Durch einen einmaligen Besuch einer Klasse in
ins Auge gefasst werden, um das Thema in der
Bildung als ein Bestandteil der Allgemeinbil-
in die Mechanik, das älteste und grundlegendste
einer Lernumgebung im RDZ kann kein systema-
sehr oft realitätsnahen, komplexen und attraktiven
dung in der frühen Kindheit beginnen und im
Gebiet der Physik.
tischer Kompetenzaufbau im Sinne von PADUA
Lernumgebung nochmals aufzugreifen und die er-
Kindesalter, der Schule und auch im Erwach-
erfolgen. Das RDZ kann aber eine professionell
arbeiteten Kompetenzen anzuwenden.
senenalter fortgeführt werden muss. Ohne
Beginnt es im Zyklus 1 vor allem mit dem Erleben,
das Verstehen naturwissenschaftlicher Phä-
Ausprobieren und Be-greifen, geht es im zweiten
nomene und Zusammenhänge und die Ein-
Zyklus zusätzlich ins Erläutern, Anwenden und
sicht in grundlegende Funktionsweisen der
Einordnen über.
Abb. 6: Experimente am Flaschenzug – Lernarrangement «Mit Kraft und Köpfchen»
Lernarrangement
„Mit Kraft und Köpfchen“
Technik ist ein angemessenes und verantwortliches Handeln nicht möglich.
Im dritten Zyklus beschäftigen sich die Lernenden
ausserdem mit Untersuchen, Nachkonstruieren
und Berechnen.
Frühes naturwissenschaftliches Lernen trägt
bei Kindern zur Orientierung und einem besseren Verständnis der Welt bei und ermöglicht Entscheidungsprozesse. Entscheidungen im naturwissenschaftlichen Bereich bilden die Grundlage
zukünftigen Lebens und sichern einen hohen Lebensstandard. Naturwissenschaftliche Grundbildung sollte auch technische, soziale und gesellschaftliche Aspekte umfassen (vgl. Neukamm
2012).
Abb. 5: PHSG Didaktik-Team (2014) Script Didaktik: Planung von Unterricht in Kindergarten, Unter- und Mittelstufe. Internes Papier7
8
9
Lernarrangement Mit Kraft und Köpfchen
Kompetenzen und Inhalte im neuen
Lehrplan
Umsetzung
Auf den folgenden Seiten werden die Kom-
Ziel verfolgt, die Kompetenzentwicklung über
Das Lernarrangement «Mit Kraft und Köpfchen»
petenzen mit den konkreten Inhalten des Ler-
alle drei Zyklen hinweg sichtbar zu machen.
greift zentrale Inhalte des Lehrplans auf.
narrangements verknüpft. Damit wird das
In den Zyklen 1 und 2 steht die Arbeit an
Postenübersicht «Mit Kraft und Köpfchen»
den Kompetenzen 3.1 und 5.1 im Fachbereich Mensch Natur Gesellschaft (MNG) im
NMG.3
Zentrum.
Stoffe, Energie und Bewegungen beschreiben, untersuchen und nutzen
1. Die Schülerinnen und Schüler können Erfahrungen mit Bewegungen und
Kräften beschreiben und einordnen.
Im Zyklus 3 werden die Kompetenzen 5.1 des
Fachbereichs Natur und Technik (NT) bearbeitet.
Abb. 7: Kräfte im Zirkus erleben
Bewegungen und Kräfte
Die Schülerinnen und Schüler…
1
Kompetenzübersicht
Kompetenzübersicht «Mit Kraft und Köpfchen»
a
Lernarrangement Mit Kraft und Köpfchen
Zyklus 1
Stoffe, Energie und Bewegungen
beschreiben, untersuchen und
nutzen
Zyklus 2
Zyklus 3
Technische Entwicklungen und
Umsetzungen erschliessen,
einschätzen und anwenden
Angriffspunkt, Richtung und
Betrag einer Kraft;
Verformung, Bewegungs- und
Lageveränderung durch
Krafteinwirkung;
Umgang mit einem Kraftmesser;
Kräftediagramm;
Goldene Regel der Mechanik
NMG.3.1a
Objekte auf verschiedene Arten in
Bewegung bringen und über die
Unterschiede sprechen
NMG.3.1e
die Funktionsweise von Hebeln
erläutern und im Alltag gezielt
anwenden
NT.5.1b
Wirkungen von Kräften
untersuchen und beschreiben
NMG.3.1b
das Phänomen Gleichgewicht
ausprobieren, Vermutungen
anstellen und diese überprüfen
NMG.3.1h
das Zusammenspiel von Grösse
und Richtung von Kräften erkennen
und an alltagsnahen Beispielen
erläutern
NT.5.1c
experimentell zeigen und in
Diagrammen darstellen, dass die
Gewichtskraft proportional zur
Masse ist
NMG.3.1c
Wirkungen von Kräften in
Alltagssprache beschreiben
NMG.5.1c
Alltagsgeräte untersuchen und
dabei einfache
naturwissenschaftliche und
technische Prinzipien erkennen und
erläutern
NT.5.1d
Kräfte einordnen und darstellen
NMG.3.1d
verschiedene Hebelwirkungen
ausprobieren und Erfahrungen
austauschen
NMG.5.1d
zentrale Elemente von
Konstruktionen bei Bauten und
technischen Geräten und Anlagen
entdecken, modellartig
nachkonstruieren und darstellen
» können Objekte
auf verschiedene
Arten in
Bewegung
bringen und über
die Unterschiede
sprechen.
Posten
Posten
Posten
Posten
1
2
3
4
jonglieren
Experimente
Fall-Wettbewerb
Fallschirmspringer
Posten
Posten
Posten
5 Popcorn wägen
6 Gläser tragen
7 Kraft-Wettbewerb
Posten 8 balancieren
Posten 9 Slackline
Posten 10 Seiltanz
b
» können das
Phänomen
Gleichgewicht
ausprobieren,
Vermutungen
anstellen und
diese überprüfen.
Posten
Posten
Posten
Posten
Posten 8 balancieren
Posten 9 Slackline
Posten 10 Seiltanz
NT5.1e
begründen, dass bei einfachen
Maschinen die benötigten Kräfte
verringert werden können, sich
gleichzeitig aber die Strecke,
entlang der die Kräfte wirken,
verlängert.
d
» können
verschiedene
Hebelwirkungen
ausprobieren und
Erfahrungen
austauschen.
NMG.5.1f
bei technischen Geräten, Bauten
und Anlagen
naturwissenschaftliche und
technische Prinzipien erkennen, die
Funktionsweisen beschreiben und
erklären
Posten
Posten
Posten
Posten
Abb. 9: Postenübersicht NMG.3
11
11
12
13
14
Posten 15
Posten 16
Posten 17
Posten
Posten
Posten
10
5 Popcorn wägen
6 Gläser tragen
7 Kraft-Wettbewerb
» können Wirkungen von Kräften in Alltagssprache beschreiben.
experimentell zeigen, dass bei
einfachen Maschinen die benötigen
Kräfte verringert werden können
Abb. 8: Kompetenzübersicht «Mit Kraft und Köpfchen»
Elefant
Balkenwippe
Kapla
Turmbau
Posten 15 Magische Schachteln
Posten 16 Gabel-Trick
Posten
Posten
Posten
c
11
12
13
14
Elefant
Balkenwippe
Kapla
Turmbau
Magische Schachteln
Gabel-Trick
Zirkusprinzessin
5 Popcorn wägen
6 Gläser tragen
7 Kraft-Wettbewerb
Lernarrangement Mit Kraft und Köpfchen
2
2
e
e
» können die
Funktionsweise
von Hebeln
erläutern und im
Alltag gezielt
anwenden.
•
•
•
Schwere Sachen transportieren
Schwere Sachen anheben
Wippe/Gleichgewicht
•
•
•
•
Werkzeuge mit Hebelwirkung (Baumschere,
Schwere Sachen
transportieren
Nussknacker,
Zange,
Pinzette usw.)
Schwere Sachen anheben
Wippe/Gleichgewicht
e
» können bei
•
Hebelprinzip bei Kran, Ruderboot, Barriere
technischen
Geräten, Bauten
und Anlagen
naturwissenschaftliche und
•
Umlenkrolle/Flaschenzug
f
» können zu ausgewählten Geräten, Maschinen,
Bauten und Anlagen Informationen über
technische
e
Konstruktionsweisen von früher und heute erschliessen, Entwicklungen vergleichen und einordnen.
Prinzipien
erkennen, die
» können bei
Funktionsweisen
•
Hebelprinzip bei Kran, Ruderboot, Barriere
technischen
beschreiben und
•
Gleichgewicht
Geräten, Bauten
erklären.
und Anlagen
Abb. 12: Postenübersicht
NMG.5 (Fortsetzung)
naturwissenschaftliche und
•
Umlenkrolle/Flaschenzug
f
NT.5
Mechanische
und elektrische Phänomene
untersuchen
technische
Prinzipien
1. erkennen,
Die Schülerinnen
und Schüler können Bewegungen und Wirkungen von Kräften
die
Funktionsweisen
analysieren.
beschreiben und
•
Gleichgewicht
erklären.
Physik: Bewegungen und Kräfte
Die Schülerinnen und Schüler…
» können die
Funktionsweise
……………………………………………………………………………………………..
von Hebeln
erläutern und im
»Alltag
können
Zeiten und Strecken messen und darstellen sowie Messgenauigkeiten einschätzen.
f
gezielt
•
Werkzeuge
Hebelwirkung (Baumschere,
»anwenden.
können Geschwindigkeiten bestimmen und vergleichen
sowiemit
Geschwindigkeitsänderungen
g beschreiben.
Nussknacker, Zange, Pinzette usw.)
» können das
Zusammenspiel
……………………………………………………………………………………………..
•
Schweren Schlitten ziehen
von Grösse und
» könnenvon
Zeiten und Strecken messen und darstellen sowie Messgenauigkeiten einschätzen.
Richtung
erkennen
h Kräften
» können
Geschwindigkeiten bestimmen und vergleichen sowie Geschwindigkeitsänderungen
g und
an
beschreiben.
alltagsnahen
•
Fallversuche mit Bällen
Beispielen
» können das
erläutern.
Zusammenspiel
•
Schweren Schlitten ziehen
von Grösse und
Richtung
von(Fortsetzung)
Abb. 10: Postenübersicht
NMG.3
h Kräften erkennen
NMG.5
Technische
Entwicklungen und Umsetzungen erschliessen, einschätzen und
und an
alltagsnahen
anwenden
•
Fallversuche mit Bällen
Beispielen
f
NT.5
3
1
a
a
Mechanische und elektrische Phänomene untersuchen
» können gleichförmige Bewegungen von Körpern in Diagrammen erkennen und darstellen.
…………………………………………………………………………………………………………………
1. Die Schülerinnen und Schüler können Bewegungen und Wirkungen von Kräften
Kraftlabor
analysieren.
» können
•
Warum springen Bälle
Wirkungen von
•
Der Kraft auf der Spur
Kräften
b
Physik: Bewegungen
und Kräfte
•
Reibungskraft
und
Die Schülerinnenuntersuchen
und Schüler…
•
Seilziehen auf Rollbrettern
beschreiben.
3
» können gleichförmige Bewegungen von Körpern in Diagrammen erkennen und darstellen.
a
» können
Messstation
…………………………………………………………………………………………………………………
experimentell
•
Die Kraft deines Gewichtes
Kraftlabor
zeigen und in
•
Gymnastikband
» können
Diagrammen
Warumüber
springen
••
Feder
oderBälle
unter dem Koffer
c
Wirkungen
von
darstellen, dass
•
Der Kraft auf der Spur
•
Fahrradfeder
Kräften
b
die Gewichtskraft
Reibungskraft
••
Autofeder
untersuchen zur
und
proportional
•
Seilziehen auf Rollbrettern
beschreiben.
Masse ist.
1. erläutern.
Die Schülerinnen und Schüler können Alltagsgeräte und technische Anlagen
untersuchen und nachkonstruieren.
NMG.5von Geräten
Technische
Entwicklungen
Funktion
und Anlagen
anwenden
Die Schülerinnen
und Schüler…
» können zu ausgewählten Geräten, Maschinen, Bauten und Anlagen Informationen über
Konstruktionsweisen von früher und heute erschliessen, Entwicklungen vergleichen und einordnen.
und Umsetzungen erschliessen, einschätzen und
» können durch Spielen und Ausprobieren entdecken und beschreiben, wie Alltagsgeräte
1. Die
Schülerinnen
können Alltagsgeräte und technische Anlagen
technisch
aufgebautund
sind Schüler
und funktionieren.
» untersuchen
können spielerisch
modellartig technische Geräte und Anlagen nachkonstruieren und
undund
nachkonstruieren.
dabei Vermutungen zu Konstruktion und Funktion anstellen sowie reale Beispiele suchen und
b
beschreiben.
Funktion von Geräten
und Anlagen
Die Schülerinnen und Schüler…
» können
•
Gleichgewicht
bei Wippe
» können durch Spielen und Ausprobieren entdecken
und beschreiben,
wie Alltagsgeräte
1
a Alltagsgeräte
technisch und
aufgebaut sind und funktionieren.
•
Balkenwaage
untersuchen
» können
spielerisch und modellartig technische Geräte und Anlagen nachkonstruieren und
dabei
einfache
dabei Vermutungen zu Konstruktion und Funktion anstellen sowie reale Beispiele suchen und
b naturwissenc
beschreiben.
schaftliche
und
technische
» können
Prinzipien
•
Hebel bei Schere, Zange, Hammer usw.
•
Gleichgewicht bei Wippe
Alltagsgeräte
erkennen
und
•
Balkenwaage
untersuchen und
erläutern.
dabei einfache
naturwissenc »können
2
schaftliche und
zentrale
technische
Elemente
von
Prinzipien
Konstruktionen
•
Hebel bei Schere, Zange, Hammer usw.
erkennen
bei Bauten und
und
erläutern.
technischen
•
Umlenkrollen mit Fadenspulen
Geräten und
d
•
Ausgleichsgewichte bei Barrieren
»können
Anlagen
2
zentrale
entdecken,
Elemente von
modellartig
Konstruktionen
nachkonstruiebeiund
Bauten und
ren
technischen
darstellen
•
Umlenkrollen mit Fadenspulen
Geräten und
d
……………………………………………………………………………………………..
•
Ausgleichsgewichte bei Barrieren
Anlagen
entdecken,
modellartig
nachkonstruieren und
darstellen
c
d
d
e
f
e
f
……………………………………………………………………………………………..
Abb. 11: Postenübersicht NMG.5
» können Kräfte
» können
einordnen und
Messstation
experimentell
•
Die Kraft deines Gewichtes
darstellen.
Maschinenpark
•
Alltagshelfer
zeigen und in
•
Gymnastikband
» können
•
Balkenwaage
Diagrammen
experimentell
•
Feder über oder unter dem Koffer
•
Grosser Flaschenzug
darstellen, dass
zeigen, dass bei
•
Fahrradfeder
die Gewichtskraft
•
Kleiner Flaschenzug
einfachen
•
Autofeder
proportional zur
•
Grosser
Hebel
Maschinen die
Masse ist.
•
Rollstuhlrampe
benötigten Kräfte
» können Kräfte
verringert
einordnen und
werden können.
darstellen.
Maschinenpark
•
Alltagshelfer
» können
» können
•
Balkenwaage
begründen, dass
experimentell
bei einfachen
•
Grosser Flaschenzug
zeigen, dass bei
Maschinenpark
•
Alltagshelfer
Maschinen die
Kleiner Flaschenzug
einfachen
•
Balkenwaage
benötigten Kräfte
Grosser Hebel
Maschinen die
••
Grosser
Flaschenzug
verringert
Rollstuhlrampe
benötigten Kräfte
werden können,
•
Kleiner Flaschenzug
verringert
sich gleichzeitig
•
Grosser Hebel
werden können.
aber die Strecke,
•
Rollstuhlrampe
» können
entlang der die
begründen, dass
Kräfte wirken,
bei einfachen
verlängert.
Maschinenpark
•
Alltagshelfer
Maschinen die
»
können beschleunigte
Bewegungen von Körpern
in Diagrammen erkennen und darstellen.
•
Balkenwaage
benötigten
Kräfte
•
Grosser Flaschenzug
verringert
werden können,
•
Kleiner Flaschenzug
sich gleichzeitig
•
Grosser Hebel
aber die Strecke,
•
Rollstuhlrampe
entlang der die
Kräfte wirken,
verlängert.
» können beschleunigte Bewegungen von Körpern in Diagrammen erkennen und darstellen.
Abb. 13: Postenübersicht NT.5
12
13
Lernarrangement Mit Kraft und Köpfchen
Vorbereitung auf den Besuch
• 2. und 3. Klasse: 2 Begleitpersonen
• 4. bis 6. Klasse: 1 Begleitperson
1. Eröffnungsveranstaltung oder individuelle Ein-
• 7. bis 9. Klasse: 0 bis 1 Begleitperson
führung durch Lernberatungsperson besuchen
(bei individueller Einführung bitte Termin vor-
Vertiefungsangebote
gängig mit Silvana Hummel, Sekretariat RDZ,
festlegen).Tel: 081 723 48 23 oder rdzsar-
Kompetenzen lassen sich nur über längere Zeit
[email protected]
aufbauen. Deshalb stellt das RDZ als Ergänzung
2. Termin für den Klassenbesuch abmachen:
zum Besuch verschiedene Unterrichtsideen ,
idealerweise vormittags 08.00 – 12.00 Uhr
-vorschläge , -materialien und -hinweise zur Ver-
oder nachmittags 13.30 – 16.00 Uhr
fügung, um an zentralen Inhalten und Kompeten-
3. Die Informationen auf dem Blog lesen
zen weiter zu arbeiten. Damit werden alle Lern-
4. Die Klasse auf den Besuch im RDZ vorbereiten
prozessphasen berücksichtigt. Die Lehrpersonen
(Ziele, Verhaltensregeln)
5. Ab (2.) 3. Klasse bis Oberstufe: Lernjournal be-
erhalten bei der Einführung die Zugangsdaten für
den Blog: https//blogs.phsg.ch/rdz-kraft
sprechen (eigenes Heft / Mappe mit Blättern
Abb. 14: Elefant und Zwerg auf der Wippe
oder Lernjournal-Angebot des RDZ)
6. Begleitpersonen informieren: Unterlagen zu
Besuch im RDZ
einem gemeinsamen Einstieg können verschiede-
Informationen abgeben und Aufgabenbereich
ne Themenfelder in Kleingruppen erforscht wer-
konkret zuteilen
Zyklus 1
den. Im Kraftlabor steht der Transport von schwe-
Mit einer Bildbetrachtung im Zirkuszelt steigen
ren Lasten im Mittelpunkt. Die Kinder sammeln
Begleitpersonen
wir gemeinsam ins Thema ein und aktivieren so
erste Erfahrungen mit Grössen und mit der Rich-
Selbstständiges Arbeiten stellt für viele Schüle-
das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler. Da-
tung von Kräften. Sie lernen dabei auch die Funk-
rinnen und Schüler eine grosse Herausforderung
nach lernen wir fünf verschiedene Artisten (The-
tionsweise des Hebels kennen. Mit verschiede-
dar. Sie sind auf aufmerksame und kompetente
menschwerpunkte) kennen. In kleineren Gruppen
nen Ballversuchen begegnen sie weiteren Kräften.
Personen angewiesen, die sie in ihrer Arbeit un-
experimentieren die Kinder an den einzelnen Pos-
terstützen.
ten und erforschen die physikalischen Phänome-
Im Maschinenpark besteht die Möglichkeit, das
ne. Eine kleine Zirkusvorstellung zwischendurch
Hebelprinzip genauer zu erforschen. Die Lernen-
Für die einzelnen Stufen empfehlen wir deshalb
oder als Abschluss wäre möglich.
den entdecken, wie der Kraftaufwand mit Hilfe
folgende Anzahl Begleitpersonen (nebst Lehrper-
von Umlenkrollen und Flaschenzug verringert wer-
son und Lernberaterin):
Abb. 17: Blog http://blogs.phsg.ch/rdz-kraft/
Literaturverzeichnis
den kann.
• Kindergarten und 1. Klasse:
Zyklus 3
nach Absprache mit der Lernberaterin
Mit zwei bis drei Experimenten zu Phänome-
Kindern im Alter von 5 bis 6 Jahren. Berlin: Lo-
nen der Kraft werden die Schülerinnen und
gos
Schüler im Klassenverband durch die Lern-
•PHSG Didaktik-Team (2014). Skript Didaktik:
beratungsperson ins Thema eingeführt. Da-
Planung von Unterricht im Kindergarten, Unter-
nach
arbeiten
die
Lernenden
in
Zweier-
und Mittelstufe. Internes Papier
gruppen oder alleine selbstständig weiter.
• D-EDK Grundlagen 2015
Im RDZ sind entsprechend zu den drei Kernthe-
•Aebli, H.(1983). Zwölf Grundformen des Ler-
men der Kraft drei Arbeitsfelder zu bearbeiten.
nens. Stuttgard: Klett-Cotta
Im Kraftlabor, in der Messstation und im Maschinenpark stehen den Schülerinnen und Schülern
Abb. 15: Schubkarre optimal beladen
• Neukamm, H. (2012). Elementarpädagogik bei
verschiedene Posten zur Auswahl. Für jedes Arbeitsfeld erhalten die Lernenden ein Drehbuch,
das sie durch das Thema leitet. Innerhalb des
Zyklus 2
Themas informieren sie sich, handeln und vertie-
Zusammen mit der Lernberatungsperson tauchen
fen ihr Wissen individuell und entsprechend ihren
die Lernenden in die Welt der Kräfte ein. Nach
Fähigkeiten.
Abb. 16: Schwere Lasten heben
14
15
RDZ Sargans
Grossfeldstr. 72, 7320 Sargans
Telefon +41 81 723 48 23
rdzsargans@ phsg.ch, www.phsg.ch/rdz

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