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Wärmeleitung in verschiedenen Materialien
Datum: 26. Oktober 2008 Kommentare: 0
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Beschreibung:
In der Unterrichtsstunde "Wärmeleitung in verschiedenen Materialien" sollen die SchülerInnen anhand eines selbst geplanten und durchgeführten Schülerexperiments die Wärmeleitung von sieben Gegenständen aus unterschiedlichen Materialien (z.B. Holz, Plastik, Kupfer) überprüfen. Durchgeführt in einer 9. Klasse.
Wärmeleitung in verschiedenen Materialien
Wärmeleitung in verschiedenen Materialien
1. Thema der Stunde
Wärmeleitung in verschiedenen Materialien
2. Angaben zur Lernsituation
| Ausprägung | Konsequenzen | |
| Statistische Angaben | Die Klasse besteht aus 20 SuS . Unterricht findet montags und donnerstags im Physikraum statt. LAA unterrichtet die Klasse seit 2 Monaten. | Die Anzahl der Schüler erleichtert die Methode des Kooperativen Lernens. Im Physikraum mit unflexiblem Mobiliar und demzufolge ungünstigen Sitzpositionen für einen Teil der Klasse hingegen ist es schwierig, Gruppenarbeit durchzuführen. In dem Fall muss man auf die Partnerarbeit reduzieren. |
| Leistungsstand | Der Leistungsstand innerhalb der Klasse ist unterschiedlich. Während viele konzentriert und aufmerksam arbeiten (Manuel, Jaqueline, Natalie, Vadim), brauchen einige (Daniel, Anita) immer extra viel Zuwendung. Für die SuS ist es schwer, Texte selbstständig zu bearbeiten und die entsprechenden Informationen daraus zu verstehen. | Bei der Gruppen- bzw. Partnereinteilung muss man darauf achten, dass in jede Gruppe stärkere und schwächere SuS zusammen kommen. Die Sitzordnung ist für die Klasse auch sehr wichtig. Die Arbeitsblätter sind so gestaltet, dass sie leicht verständlich und zugänglich sind. |
| Mitarbeit | Die Mitarbeit in der Klasse ist im Allgemeinen gut. SuS melden sich gern, aber es fällt ihnen schwer, Gesprächsregeln einzuhalten. Es gibt einige SuS, die sich nicht melden und beim Aufrufen sehr schüchtern sind. Bei vielen SuS ist die Konzentrationsfähigkeit gering. | Es wird versucht, durch bewusste Gruppeneinteilung die Mitarbeit der aktiven SuS zu nutzen. Diese sollen die anderen zur Mitarbeit motivieren. Die geringe Konzentrationsfähigkeit wird durch die Reduzierung der Stoffmenge berücksichtigt. |
| Vorkenntnisse | Wärmeleitung ist das neue Thema für die SuS. Als letztes Thema wurde „Ausdehnung beim Erwärmen von Gasen, Flüssigkeiten und festen Körper“ durchgenommen. Die SuS kennen die Begriffe „Wärme“ und „Temperatur“, das Teilchenmodel ist allerdings nicht bekannt. Der Begriff „Energie“ wurde auch noch nicht besprochen. Die Erstellung von Versuchsprotokollen wurde noch nicht geübt. | Das Thema muss bearbeitet werden, ohne dass der Mechanismus der Wärmeleitung erklärt worden ist. Bei Problemen der Wärmeleitung, können Schwierigkeiten auftreten, da die SuS sich einfach auf die Eigenschaften eines Materials („heiß“ oder „kalt“) verlassen. Die LAA gibt den SuS Versuchsprotokolle auf dem Arbeitsblatt an die Hand. Die Arbeitsschritte stehen ohne Reihenfolge auf der Hilfekarte. |
| Arbeitsformen | In anderen Fächern arbeiten SuS überwiegend im Plenum, sind mit der Partner- und Gruppenarbeit ein bisschen vertraut. Es gibt einige SuS, die am liebsten immer mit den gleichen SuS zusammenarbeiten wollen. | Die für die Stunde geplanten Arbeitsaufträge werden in Partnerarbeit und Einzelnarbeit mit Partnerhilfe durchgeführt. Insbesondere bei der Partnerarbeit wird auf den disziplinierten Umgang der SuS (miteinander) geachtet. |
| Sonstige wichtige Hinweise | Der Unterricht musste von der 5. Stunde auf die 3. verschoben werden. Es könnte daher zu Verspätungen kommen. | Es wurde auf eine Stundenverschiebung hingewiesen. |
3. Aufbau der Reihe
3.1. Thema der Reihe:
Wärmeleitung und Wärmedämmung
| Stunde | 3.2. Themen der Stunden | 3.3. Ziele der Stunden |
| 1 | Wärme kann weitergeleitet werden | ... verschiedene Möglichkeiten der Wärmeübertragung kennen lernen |
| 2 | Wärmeleitung in verschiedenen Materialien | ...planen und durchführen eines Schülerexperimentes zur Überprüfung der Wärmeleitung in festen Körpern aus unterschiedlichen Materialien |
| 3 | Gute Wärmeleiter und deren Anwendung | ... praktische Anwendungen von den guten Wärmeleitern (Lötkolben) kennen lernen |
| 4 | Wasser- ein schlechter Wärmeleiter | ... aus einem Versuch erfahren, dass Wasser ein schlechter Wärmeleiter ist |
| 5 | Bauen eines Versuchshaus | ... ein Experiment in Gruppen durchführen, Ergebnisse protokollieren |
| 6 | Die Luft – ein besonderes schlechter Wärmeleiter | ... die Ergebnisse der vorherigen Stunde zusammenfassen und präsentieren |
| 7 | Wärmedämmung beim Hausbau – Hauptsache viel Luft | ... verschiedene Möglichkeiten der Wärmedämmung beim Hausbau und die Bedeutung von Wärmedämmung zur Einsparung von Energie kennen lernen |
| 8 | Wärmedämmung in Natur und Technik (Computer) | ... Informationen zum Thema im Internet beschaffen und reduzieren lernen |
| 9 | Präsentation | ... Präsentationstechnik kennen lernen und üben |
4. Didaktische Überlegungen
• Legitimation
Im schulinternen Lehrplan ist Wärmeleitung und Wärmedämmung als Unterrichtsthema vorgegeben. In der fachdidaktischen Literatur der Physik steht, dass grundsätzlich das Experiment im Mittelpunkt des Unterrichts liegt. Man sollte den SuS so oft wie möglich das eigenständige Experimentieren ermöglichen, denn dabei lernen sie wesentlich mehr, als durch die Vermittlung von Wissen.
• Schwerpunktsetzung in Bezug auf Ziele
Der Schwerpunkt der Stunde liegt darin, dass die SuS einen Versuch planen, diesen durchführen und protokollieren lernen.
• Reduktionsentscheidung
Die Erklärung der Wärmeleitung soll nicht erläutert werden, da die SuS mit dem Teilchenmodell nicht bekannt sind. Da die SuS noch nicht in der Lage sind, selbständig ein Versuchsprotokoll zu erstellen, werden hier Vorgaben gemacht. Im Rahmen des Schülerversuchs werden sieben unterschiedliche Stoffe eingesetzt, damit die SuS die protokollieren üben können. Die Partnerarbeit zur Durchführung des Schülerversuches wurde vor allem auf Grund der Ausstattung der Physiksammlung gewählt.
• Schwierigkeitsanalyse
Da die Erstellung von Versuchsprotokollen noch nicht geübt wurde und die SuS dieses Schultyps gewisse Schwierigkeiten bei Sprachformulierungen haben, ist es also zu erwarten, dass die meisten SuS die Arbeitsschritte nicht selbstständig beschreiben können. Deswegen stehen die Arbeitsschritte ohne Reihenfolge auf der Hilfekarte.
In den einzelnen Zweiergruppen befinden sich SuS, welche einen unterschiedlichen Leistungsstand zeigen. Eine innere Differenzierung findet statt, indem die Leistungsschwächeren von den Leistungsstärkeren lernen, wie Aufgaben zu lösen sind.
5. Ziele
5.1. Stundenziel
Die SuS sollen anhand eines selbst geplanten und durchgeführten Schülerexperiments die Wärmeleitung von sieben Gegenständen aus unterschiedlichen Materialien (z.B. Holz, Plastik, Kupfer) überprüfen.
5.2. Teilziele
Die SuS sollen
• die Wärmeleitung von festen Körpern anhand einer erfahrungsbezogenen Situation erkennen (erfassen) und kritisch hinterfragen
• ein Experiment mit vorgegebenen sieben Gegenständen zur Überprüfung der Wärmeleitung planen und durchführen
• ihre partnerschaftliche Zusammenarbeit verbessern, indem sie Arbeitsschritte zusammen diskutieren
6. Literaturangaben
Helmut F. Mikelskis; u.a.: Physikdidaktik, Cornelsen Verlag 2006, Berlin
Silke Mikelskis-Seifert, Thorid Rabe: Physik Methodik, Cornelsen Verlag 2007, Berlin
Heepmann, Bernd; u.a.: Natur und Technik. Physik/ Chemie für Hauptschulen 5/6, Cornelsen Verlag, 1990, Berlin
Heepmann, Bernd; u.a.: Natur und Technik. Physik/ Chemie für Hauptschulen 5/6, Handbuch für den Unterricht, Cornelsen Verlag, 2002, Berlin
www.4te achers.de
www.la bbe.de/zzzebra/
7. Verlaufsplan
| Phase/ Zeit | Geschehen im Unterricht | Methodischer Kommentar |
Einstieg 10.10-10.20 Problemstellung | Begrüßung, Vorstellung der Gäste Kurzer Lehrervortrag als Einleitung ins Thema, Problemstellung (Lagerfeuer im Klassenfahrt) Stundenthema (Fragestellung Welche Materialien sind gute Wärmeleiter und welche sind schlechte Wärmeleiter? ) auf die Tafel aufschreiben SuS äußern Vermutungen zur Fragestellung Stundenverlauf auf die Tafel (Einzelarbeit bis 10.27 Uhr Partnerarbeit bis 10.40 Uhr) | Lehrer-Schüler Gespräch Problemstellung soll SuS motivieren, sich mit der Stundenaufgabe auseinander zu setzen Arbeitsverlauf wird mit Hilfe der Folie (AB) ausführlich erklärt, da die SuS meistens mit den solchen Aufgaben Schwierigkeiten haben und die Erstellung von Versuchsprotokollen wurde noch nicht geübt |
Erarbeitung 10.20- 10.40 | Verteilen von Arbeitsblättern 1. SuS lesen in Einzelarbeit den Arbeitsauftrag 2. Die SuS tragen die Schritte zum Planen des Experimentes in die Tabelle ein (Wenn man Probleme bei der Planung hat, kann man eine Hilfekarte zur Durchführung des Experimentes holen) 3. Wenn die Arbeitsschritte bei den beiden Partnern gleich sind , bauen SuS in Partnerarbeit mit den Materialien den Versuch auf, überprüfen die Wärmeleitung und kreuzen die Beobachtungen in der Tabelle an | Einzelnarbeit Partnerarbeit ( Insofern erfordert diese Lernform die Fähigkeit und Bereitschaft sich mit anderen Menschen rational auseinanderzusetzen und zu üben, mit anderen zusammenzuarbeiten und für eigene und für gemeinsam erarbeitete Ergebnisse und Entscheidungen Verantwortung zu übernehmen.) Schülerversuch (Der Versuch wird als Schülerversuch durchgeführt, da dies die Motivation der Kinder steigert und Ihre Fähigkeit selbständig zu arbeiten verbessert.) Es sollen meistens SuS die Hilfekarte holen, dabei werden aber die innere Differenzierung und die Möglichkeit zum eigenen Nachdenken den SuS gegeben LAA steht den SuS unterstützend und organisierend zur Seite |
Reflexion/ Ergebnissicherung 10.40-10.50 | Nach dem Zufallsprinzip werden zwei SuS ausgewählt und präsentieren ihre Ergebnisse 1. Eintragen der Arbeitsschritte zur Durchführung den Experimentes 2. Ankreuzen der Beobachtungen Evtl. Ergänzungen und Korrekturen auf dem AB Wenn wenig Zeit bleibt, wird das Arbeitsblatt einer Gruppe als Folie gezeigt. | Lehrer-Schüler-Gespräch Folie Die Ergebnisse des Versuches werden gemeinsam gesichert und überprüft |
• Rückkehr zur Einstiegssituation 10.50-10.55 Stundenabschluss | • Die Antwort auf die gestellte Frage: Welche Materialien sind gute Wärmeleiter und welche sind schlechte Wärmeleiter? (auf dem AB aufschreiben) evtl. als HA • Die SuS räumen ihre Materialien auf | • Zeitpuffer Entweder HA oder als Zeitpuffer in der Stunde beginnen HA: Wo gebraucht man gute und schlechte Wärmeleiter im Haushalt¬? |
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