Wärmt die Mütze

Intention

Die SuS überprüfen ihre Vorstellung bezüglich des durch eine Mütze, einen Handschuh etc. hervorgerufenen Wärmeempfindens, indem sie das Ergebnis eines Versuchs antizipieren und die Isolationswirkung von Kleidung erklären.

Lernausgangslage

von diesen und ähnlichen Vorstellungen können Sie ausgehen:

Unter der Mütze wird mir warm, also macht die Mütze warm.
Eine Mütze, die in der Kälte liegt, ist zuerst kalt. Sie wird erst später warm.
Durch die Mütze kommt Wind. Dann ist mir unter der Mütze nicht warm.
Die Mütze macht nicht warm. Sie hält warm. Wenn die Mütze dick ist, hält sie wärmer.
Eine Mütze aus Wolle hält warm.
…

Mögliche Vorgehensweisen

Einstieg

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Als Einstiegsimpuls werden Thermometer in eine Mütze, einen Handschuh, einen Schal etc. gesteckt Als Einstiegsimpuls werden Thermometer in eine Mütze, einen Handschuh, einen Schal etc. gesteckt.

Nach Herausstellen der möglichen Versuchsergebnisse im Kreisgespräch (Temperatur steigt / Temperatur sinkt / Temperatur bleibt gleich), werden die SuS aktiviert, ihre Vermutung festzuhalten und zu begründen.

Dazu wird ein Lernbriefkasten eingesetzt. Die SuS erhalten ein Arbeitsblatt, welches sie an ihrem Platz ausfüllen und anschließend in den Lernbriefkasten einwerfen

Erarbeitung

Im Anschluss werden im Kreis die Vermutungen und Begründungen aus dem Lernbriefkasten zu Themenschwerpunkten sortiert.

Einzelne SuS werden aufgefordert, ihre Begründungen genauer auszuführen.

Nun wird die Temperatur auf den Thermometern in den Kleidungsstücken aus dem Einstieg abgelesen.
Es werden im Kreisgespräch Begründungen für die gleichbleibende Temperatur formuliert, ausgehend von den richtigen Vermutungen des Lernbriefkastens.

Zur Unterstützung des Bewusst-Werdens der eigenen Körperwärme bietet es sich an,

alle Kinder in ihre Hände hauchen zu lassen.
eine Mütze aus dem Kühlschrank mittels Körperwärme zu erwärmen (Ideen der Kinder aufgreifen)
auf das Impuls-AB aus Stunde 1 zu verweisen
Thermometer zwischen Kindern im Sitzkreis zu positionieren
…

Abschluss

Als Sicherung halten die SuS ihren Lernfortschritt z.B. auf einem Arbeitsblatt fest:
„Wärmt die Mütze? Das habe ich heute gelernt:“

Zur Differenzierung erhalten die SuS, die Probleme beim freien Formulieren haben, folgende Hilfsfragen:

Was kann die Mütze?
Was kann die Mütze nicht?
Wo kommt die Wärme her?

Schüleräußerungen aus der Erprobung

Tom: Das Thermometer steigt, weil die Wolle dick ist und in der Mütze ist es warm.

Ben: Weil es wärmer wird, dann dehnt sich die Flüssigkeit aus, weil die Wolle Wärme erzeugt.

Lasse: Es wird warm. Die Wärme kommt von dem Fell.

Nelly: Es steigt, weil es ja in der Mütze warm ist.

Phil: Die Mütze ist aus Wolle, die Wolle macht warm und dann steigt die Flüssigkeit.

Kommentar: Obwohl viele Kinder zu Beginn der Reihe der Meinung waren, dass Kleidung nur Wärme festhält und nicht "warm macht", treten auf der aktionalen Ebene in einer konkreten Situation die typischen Präkonzepte in Erscheinung.

Tipps und Stolpersteine aus der Erprobung

Kinder neigen dazu, ihre Präkonzepte zu "verteidigen", indem sie die Rahmenbedingungen einer davon abweichenden Erfahrung in Frage stellen:

Zitat aus der Erprobung: „Da kommt ja auch Luft ran. Da muss eine Tüte drum, dann steigt das Thermometer.“

Es ist sinnvoll, diesen Vorschlägen der Kinder nachzugehen und sie zu erproben. Dass der eigenen Körper Wärme produziert, wird schnell einsichtig, wenn die Kinder in die eigenen Hände hauchen, oder ein Thermometer in eine Mütze gesteckt wird, die ein Kind eine Weile auf dem Kopf trägt.

Hinweise auf Widersprüche zwischen den geäußerten Überzeugungen und kindlichen Alltagserfahrungen helfen weiter einen produktiven Zweifel zu erzeugen:

„Wenn Wolle warm macht, warum ist die Mütze, die du draußen vergessen hast, kalt?“

Fehlerquellen bei der selbstständigen Durchführung von Versuchen:

Variablenkontrolle: andere Wärmequellen als die Mütze müssen ausgeschlossen werden (z.B. Handwärme oder Temperaturdifferenzen an verschiedenen Stellen im Klassenraum)
Falsche Handhabung der Thermometer und Ablesefehler der Kinder
„Beharrungsmomente“: Jeder (noch so geringe) Anstieg der Flüssigkeitssäule wird als Erfolg gesehen - auch wenn er z.B. durch einen schrägen Blickwinkel auf das Thermometer zustande kommt. Es ist wichtig, die Kinder bei der Durchführung von Messversuchen genau zu beobachten und diese möglichen Fehlerquellen zu thematisieren.

Angestrebtes Unterrichtsergebnis

Die SuS erkennen, dass Winterkleidung keine Wärmewirkung hat. Es handelt sich um eine Isolationswirkung. Die gefühlte Wärme ist die Körperwärme.

UNIVERSITY OF COLOGNE

NaWiT AS