Arbeitsauftrag 1

Hilfsmittel:

Bild Concept Cartoons© Schneemann, Arbeitsblatt, Werkzeuge, die von den Schülerinnen und Schülern vorgeschlagen werden 

Arbeitsvorgang:

Die Lehrerin/Der Lehrer führt eine spezifische Situation ein, die die Erfahrung von den Schülerinnen und Schülern mit ähnlichen Situationen durch das Bild evoziert (Concept Cartoons; Arbeitsauftrag 1). Auf dem Bild ist ein Schneemann, den die Kinder, die ihn gebaut haben, anziehen werden. Aber sie haben unterschiedliche Meinungen. Die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler besteht darin, sich in Gruppen zu einigen, welche Aussage des Kindes in dem Bild wahr ist (entsprechend ihrer Vorstellung von einer solchen Situation). Es ist auch wichtig, die Schülerinnen und Schüler dazu zu bringen, ihre Wahl auf der Grundlage von Vorkenntnissen und Erfahrungen zu begründen.

Die Concept-Cartoons-Methode ist interessant, weil es anhand des Bildes prinzipiell nicht möglich ist zu bestimmen, welche Aussage der Realität entspricht. Das Bild liefert nicht genügend Informationen, um zu wissen, was die Schülerinnen und Schüler zum Schluss entdecken sollen. Zum Beispiel fehlen Informationen über die Temperatur der Luft, das Material des Mantels und zum Beispiel die Tatsache, ob die Sonne scheint oder nicht. Die Einführungsaufgabe dient der Lehrerin/ dem Lehrer dazu, die Vorstellungen der Schülerinnen und Schüler über dieses Naturphänomen (Wärmedämmung) zu erkennen.

Wenn sich die Schülerinnen und Schüler über die Aussage einig sind und ihre Rechtfertigung geschrieben ist, evoziert die Lehrerin/ der Lehrer die Diskussion unter den Schülerinnen und Schülern in verschiedenen Gruppen, so dass sie für ihre Entscheidung argumentieren können. Wenn es keine abweichenden Aussagen gibt oder die Diskussion beendet ist, führt die Lehrerin/ der Lehrer die Schülerinnen und Schüler an, den zweiten Teil der Aufgabe zu lösen. Die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler besteht darin, darüber nachzudenken, wann die Aussagen, mit denen sie in der anfänglichen Diskussion nicht übereinstimmten, wahr sein könnten. Die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler besteht darin, die Bedingungen zu beschreiben, unter denen die erste, zweite und dritte Aussage wahr sein könnten. Diese Aufgabe führt im Wesentlichen zur Bildung von Annahmen, die dann zu Forschungstätigkeiten führen können, auf deren Grundlage die Schülerinnen und Schüler praktisch herausfinden werden, wie sich das Phänomen verhält.

Wenn die Schülerinnen und Schüler während der Diskussion einige der folgenden Bedingungen nicht erwähnten, führt die Lehrerin/der Lehrer die Schülerinnen und Schüler an, sie zu prüfen: Egal ob die Sonne scheint oder nicht? Egal welche Farbe der Mantel hat (weiß, schwarz)? Ist es wichtig, wie viel Grad es draußen hat (ob es kalt ist oder nicht)? Ist es wichtig, aus welchem Material der Mantel ist, in den die Kinder versuchen den Schneemann zu kleiden?

Die Concept-Cartoons-Methode entwickelt neben der bereits erwähnten Identifizierung, wie Schülerinnen und Schüler ausgewählte Naturphänomene verstehen, auch die Argumentationsfähigkeit. Wenn die Schülerinnen und Schüler der Aussage zustimmen, müssen sie dies mit einem Argument unterstützen, dem andere Mitschüler vertrauen und der für sie verständlich ist. Basierend auf begründeten Diskussionen werden in der Regel mehrere parallele Annahmen erstellt, die Studenten zu Forschungsaktivitäten führen. Damit die nachfolgende Untersuchung ausreichend zielgerichtet ist, schlägt die Lehrerin/der Lehrer vor, nur eine der getroffenen Annahmen zu überprüfen. Da das Ziel der Aufgabengruppe darin besteht, die Schülerinnen und Schüler auf die Wirkung von Licht auf entfernte Objekte aufmerksam zu machen, schlägt die Lehrerin/der Lehrer vor, die folgende Annahme zu überprüfen (Arbeitsauftrag 1b): Wenn die Außentemperatur auf 5 ° C über Null liegt und die Sonne scheint, bewirkt der schwarze Mantel, dass der Schneemann schneller heizt.

Es ist angemessen, wenn die Lehrerin/der Lehrer diese Annahme schafft, indem sie/er auf einige der Erfahrungen verweist, die Schülerinnen und Schüler mit ähnlichen Situationen haben. Zum Beispiel kann sie/er sich auf ein anderes Wärmegefühl im Sommer beziehen, wenn wir in direktem Sonnenlicht in einem weißen oder schwarzen Hemd stehen. Dann diskutiert die Lehrerin/der Lehrer diese Annahme mit den Schülerinnen und Schülern, so dass sie/er sicher ist, dass alle Schülerinnen und Schüler verstehen, was der Zweck der Untersuchung sein wird. Die Schülerinnen und Schüler können sich ausdrücken, indem sie sich mit der Annahme identifizieren oder in dem Sinne, dass sie diese Annahme leugnen. Die Lehrerin/Der Lehrer betont, dass dies nur eine Annahme ist und überprüft werden muss.

Anschließend werden die Schülerinnen und Schüler aufgefordert, ein Verfahren zur Überprüfung dieser Annahme vorzuschlagen. Die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler besteht darin, aus den zur Verfügung stehenden Werkzeugen ein Verfahren zu entwickeln, so dass das Ergebnis des vorgeschlagenen Prüfungsverfahrens ein überzeugendes Argument für die Bestätigung oder Widerlegung der Annahme ist. Die Schülerinnen und Schüler zeichnen und beschreiben ihre Vorschläge in Arbeitsauftrag 1b. Jede Gruppe entwickelt ihren eigenen Vorschlag und vergleicht ihn dann.

Während der Präsentation der Vorschläge der Gruppe weist die Lehrerin/der Lehrer die anderen Gruppen an, zu versuchen, mögliche Fehler in den vorgeschlagenen Lösungen zu finden. Sie/Er selbst führt Gespräche mit den Schülerinnen und Schülern und betont, dass es wirklich möglich ist, die Annahme durchaus zu überprüfen. Daher fragt sie/er jede Präsentationsgruppe, wie während der Untersuchung festgestellt wird, dass das Schmelzen begonnen (oder beschleunigt) hat. Gemeinsam werden sie ein Verfahren entwickeln, das verwendet werden kann. Zu dem vereinbarten Verfahren wird eine Liste der Werkzeuge aufgestellt, die die Schülerinnen und Schüler entweder mitbringen oder ihre Aufgabe der Beobachtung als eine Hausaufgabe durchführen. Die Ergebnisse der Untersuchung werden im Arbeitsblatt eingetragen, wobei die Lehrerin/der Lehrer den Schülerinnen und Schülern sagt, dass es wichtig ist, die Annahme im Ergebnis zu bewerten. Dann diskutiert sie/er mit den Schülerinnen und Schülern, was sie herausgefunden haben und verallgemeinert (mit Bezug auf die Ergebnisse der Schüler), dass die Forschung zeigt, dass Licht in die Wärme in den dunklen Materialien wechselt, die das Objekt selbst erwärmt. Dies wird durch die Tatsache gerechtfertigt, dass unter dem weißen Mantel nicht dasselbe passiert ist als unter dem schwarzen, was bedeutet, dass es nur die Farbe des Materials und nicht das Material selbst ist, was den Schneemann bei sonnigem Wetter schmelzen lässt. Im Gegensatz dazu wirkte der weiße Mantel als Isolator im Vergleich zu einem Schneemann, der keinen Mantel trug.