Von der Erfahrung zum Modell
Ziel der Naturwissenschaften ist es, die Natur mit allgemein gültigen Aussagen zu beschreiben. Ausserdem geht es darum, Naturgesetze zu erkennen sowie Erklärungen und Voraussagen für Erscheinungen in der Natur zu liefern. Neben dem konkreten Fachwissen müssen im Hinblick auf dieses Ziel im Unterricht grundlegende Fähigkeiten und Fertigkeiten erworben und gefestigt werden: beobachten, sammeln, experimentieren, mit Modellen arbeiten, protokollieren. Der folgende Artikel zeigt auf, wie Fähigkeiten und Fertigkeiten in der Mittelstufe (ab . Schuljahr) geübt werden können.
Auf der Grundlage des Lehrmittels «Phänomenal» (schulverlag blmv, 2002) üben Schülerinnen und Schüler im Rahmen des Themas «Energie – brauchen und sparen», Vorgänge zu beobachten, zu beschreiben und zu einem Schema zu verdichten. «Energie» ist für Schülerinnen und Schüler der Mittelstufe oft ein verschwommener Begriff, eine Worthülse, gefüllt mit verwirrenden Alltagsvorstellungen wie z. B. «Energie wird verbraucht». Wie verwendet nun aber die Physik Begriffe, die im Zusammenhang mit Energie von Bedeutung sind? Im Themenheft auf den Seiten 70/71 erfahren Schülerinnen und Schüler, in welchen Formen Energie vorkommt. Anknüpfungspunkte sind Alltagssituationen, die nun mit den physikalisch korrekten Begriffen verknüpft werden.
Als Erstes geht es darum, dass diese Begriffe geläufi g werden. Im Klassenmaterial (KM 4; siehe Downloadbereich) werden die physikalischen Begriffe inklusive Illustration aufgeführt. Dazu gibt es eine Sammlung von Verben von anstossen, aufwickeln bis verdrehen, werfen. Die Schülerinnen und Schüler ordnen diese Verben nun den physikalischen Begriffen zu. Dabei fi ndet eine erste Übung zur Festigung der physikalischen Begriffe statt, weil bei jedem Verb überlegt werden muss, zu welcher Energieform es passt. In einem nächsten Schritt geht es darum, die Aussage «Energie wird umgewandelt» zu erklären und in einem Schema festzuhalten. Ausgangspunkt ist wieder die Alltagswelt. Auf den Seiten 72/73 im Themenheft laden Illustrationen und Anregungen zum Beobachten und Experimentieren ein. Zunächst werden die Alltagssituationen mit eigenen Worten beschrieben. In einem zweiten Schritt werden der beschriebenen Situation die korrekten physikalischen Begriffe zugewiesen. Hier fi ndet also ein Üben der Begriffe auf einer höheren Stufe statt. Erst danach macht es Sinn, das Ganze in eine schematische Kurzform zu bringen, welche als Denkwerkzeug oder Gerüst dient:
Die Anwendung dieses Schemas wird wieder mit Hilfe eines Klassenmaterials gefestigt (KM 5):
Damit Schülerinnen und Schüler mit dieser Übungsanlage arbeiten können, müssen sie alles bis hierher erworbene Wissen anwenden: Sie müssen die Begriffe kennen und das Schema verstanden haben. Bis es so weit ist, braucht es einiges an Übungszeit. Es lohnt sich jedoch, diese Aufbauarbeit zu leisten, damit die physikalischen Begriffe und Modelle auch wirklich verinnerlicht werden und in der Sekundarstufe I als Grundlage zur Verfügung stehen.
Urs Wagner, Susanne Gattiker
| Anhang | Größe |
|---|---|
| Download des Artikels als PDF | 318.25 KB |
| Kopiervorlage Energieumwandlungen für KM 5.1 | 136.06 KB |
| Phänomenal KM 5 | 245.54 KB |
| Phänomenal TH 70 | 293.87 KB |
| Phänomenal TH 71 | 329.11 KB |



