Flugsamen untersuchen

Intention

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen verschiedene Flugsamen, erkennen technische Prinzipien und übertragen diese durch einen Nachbau auf technische Flugobjekte.

Lernausgangslage

Kinder, die verschiedene Flugsamen kennen und zuordnen können.
Kinder, die Flugsamen zwar gesehen, aber bisher nicht untersucht haben.

Mögliche Vorgehensweisen

Einstieg

Einstieg im Sitzkreis

Stummer Impuls: Fallenlassen eines Ahornsamens und/ oder eines Löwenzahnsamens (oder auch anderer flugfähiger Samen) aus mindestens 2m Höhe.
Die Kinder beschreiben ihre Beobachtungen und suchen erste Erklärungen und Gründe im Gespräch.
In Form von Bildern werden weitere Beispiele für Flugsamen gezeigt.
Die Lehrkraft füllt mit den Kindern gemeinsam den Wortspeicher (Pflanzennamen, Flugsamen, Flügelsamen, Schirmfrucht) und ordnet mit Hilfe der Bilder die Samen ihren Herkunftspflanzen zu.
Die Lehrkraft legt den Fokus auf den Samen, der im Unterricht genauer untersucht werden soll (Ahornsamen oder Löwenzahnsamen) und erklärt den Arbeitsauftrag: „Untersucht den Ahornsamen/ Löwenzahnsamen genau. Benutzt dazu die Lupe. Zeichnet ihn auf euer Arbeitsblatt und untersucht, wieso der Samen fliegen kann. Erklärt möglichst genau!“

Erarbeitung I

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen den Flugsamen mit dem Ziel, eine Erklärung für die Flugfähigkeit zu finden. Dazu füllen sie Arbeitsblätter aus, auf denen sie den Samen abzeichnen und anschließend seine Bestandteile nach einer Anleitung genauer untersuchen.

Zwischenreflexion

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben im Unterrichtsgespräch das Aussehen des Flugsamens so genau wie möglich.
Sie erklären, wie und warum der Samen fliegt. Dabei erklären sie die Vorgänge möglichst kleinschrittig. Sie assoziieren dabei auch, welchen Nutzen das für die Pflanze hat.
Die Lehrkraft erklärt den Arbeitsauftrag anhand einer vergrößerten Bauanleitung und/ oder eines Erklärvideos: „Baut nach der Anleitung eigene Flugsamen. Lasst sie anschließend im Treppenhaus fliegen. Erklärt auf dem Arbeitsblatt, wieso die Flugsamen so fliegen können.“

Erarbeitung II

Die Schülerinnen und Schüler bauen den Flugsamen nach einer Anleitung nach und erproben diesen, indem sie sich vorsichtig auf ihren Stuhl oder den Tisch stellen. Eine zusätzliche Beobachtung des Flugverhaltens im Treppenhaus bietet sich an. Ihre Beobachtungen und Erklärungen halten die Schülerinnen und Schüler auf dem Arbeitsblatt fest.

Abschluss

Reflexion im Sitzkreis

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen den Flugsamen und den nachgebauten Samen und benennen die Funktion der einzelnen Teile und deren Einfluss auf seine Flugeigenschaften. Wie schafft es der Samen, langsam zu Boden zu gleiten?
Die Ähnlichkeit zu technischen Flugobjekten (Hubschrauber/ Fallschirm) wird herausgearbeitet. Was ist gleich, was ist anders?
Falls beide Flugsamen (Ahornsamen und Löwenzahnsamen) im Unterricht untersucht werden, finden die Kinder abschließend Gemeinsamkeiten und Unterschiede im Hinblick auf deren Flugprinzipien und halten diese ggf. schriftlich auf einem Plakat fest.

Schüleräußerungen aus der Erprobung

„Ich kenne noch die Pusteblume. Die hat so Dinger dran, die fliegen mit dem Wind. Und es ist auch gut, dass die Samen so leicht sind, weil die so ganz weit fliegen. Für die Blume ist es auch gut so, weil die so ganz viele neue Blumen wachsen lassen kann.“
„Wenn der Wind den Ahronsamen vom Baum wegpustet, dann fällt der auch nicht schnell runter, sondern kann weit fliegen. Das sind nämlich Propeller und die drehen sich im Wind immer so. Eine Kastanie zum Beispiel, die fällt einfach runter und liegt nur erstmal unter dem Baum.“
„Der Ahornsamen hat so lange Propellerflügel und da drin so ganz viele kleine Adern und hinten ist dann der Samen, der ist so flach und rund und ungefähr so groß wie die Spitze von meinem kleinen Finger.“
„Wenn man den Flügel abschneidet oder auch nur ein Stück, dann dreht der sich ganz schlecht und er fällt ganz schnell runter. Aber wenn man nur den Samen abschneidet, dann kann der Flügel alleine auch nicht mehr richtig drehen.“
„Der Ahornsamen dreht sich, weil da am Ende, da ist ja der Samen und der ist schwerer und der zieht dann so nach unten, aber der Flügel der wird von der Luft gestoppt und dann dreht er sich. Und das liegt auch an der Form. Wenn man was abschneidet, dann dreht der sich nicht mehr so gut.“
„Die nachgebauten Schraubenflieger, die fliegen auch wie ein Propeller. Da ist auch ein Gewicht, die Büroklammer und die will nach unten, aber die Flügel halten das länger in der Luft und dann dreht sich das auch.“
„Der Ahornsamen ist so ähnlich wie der Hubschrauber. Da drehen sich die Flügel auch und die haben auch so eine ähnliche Form und wenn der Propeller beim Hubschrauber schnell dreht, dann kann der sogar nach oben fliegen.“

Tipps und Stolpersteine aus der Erprobung

In der Unterrichtssequenz kann sowohl der Ahornsamen als auch der Löwenzahnsamen untersucht werden. Der Stundenverlauf ist dabei jeweils identisch. Es ist auch möglich, beide Samenformen zu thematisieren.
Die Schülerinnen und Schüler können die Flugsamen optional gemeinsam mit der Klasse in der Schulumgebung sammeln und so erste Beobachtungen zum Flugverhalten und zum Umfeld (z.B. Verbreitungsradius der Pflanze) machen und ggf. verschiedene Flugsamen miteinander vergleichen (siehe hierzu auch „Flugsamen sammeln (Unterrichtsgang)“ aus der Unterrichtsreihe zum Thema Bionik).
Es ist alternativ möglich, den Kindern verschiedene Stationen vorzugeben, bei denen immer bestimmte Veränderungen am Samen vorgenommen werden sollen. Siehe dazu auch den alternativen Stundenverlauf zu Flugsamen in der Unterrichtsreihe „Bionik“.
Zur genaueren oder weiterführenden Untersuchung des Löwenzahnsamens siehe auch das Materialpaket Distanzlernen zum Thema „Pflanzen beobachten - Löwenzahn“.
Zur Veranschaulichung der Bauschritte beim Nachbau der Flugsamen kann zur Differenzierung oder zur Bearbeitung zu Hause das Erklärvideo eingesetzt werden.

Material

Flugsamen von Ahorn, Löwenzahn und ggf. weitere (können auch mit den Kindern in einem Unterrichtsgang gemeinsam gesammelt werden)
Bilder von Pflanzen und Flugsamen
vergrößerte Bauanleitung
ggf. Erklärvideo zum Bau eines Schraubenfliegers/ einer Schirmfrucht
Lupen
Scheren
ggf. Plakat

Material für den Nachbau des Ahornsamens:

Ausschneidebogen Schraubenflieger
Büroklammer

Material für den Nachbau des Löwenzahnsamens:

Ausschneidebogen Schirmfrucht oder ein quadratisches Stück Papier (Kantenlänge ca. 10 cm)
ein Stück Pfeifenreiniger (ca. 10 cm)
eine Perle

Angestrebtes Unterrichtsergebnis

Die Kinder kennen die Flugprinzipien ausgewählter Flugsamen und können diese auf die technische Erfindung des Fallschirms und des Hubschraubers übertragen.

Alternative für den Distanzunterricht:

Zur Untersuchung der Flugsamen kann für den Distanzunterricht auch das Materialpaket zum Thema „Pflanzen beobachten“ eingesetzt werden. Die Kinder sollten im Vorfeld diejenigen Samen, die im Zentrum des Unterrichts stehen, in ihrer Wohnumgebung sammeln. In einer Videokonferenz kann die Einführung ins Thema anhand der selbstgesammelten Samen vergleichbar zum Präsenzunterricht erfolgen. Auch die Impulsbilder können hier gezeigt und besprochen werden. Die Untersuchung des Flugsamens kann von den Kindern zuhause mit Hilfe des Arbeitsblattes (Ahornsamen zeichnen und untersuchen oder Löwenzahnsamen zeichnen und untersuchen) erfolgen, während die Ergebnisse wiederum in einer folgenden Videokonferenz präsentiert und besprochen werden. Auch der Modellbau von Schraubenfliegern oder Schirmfrüchten anhand der Ausschneidebögen ist im Distanzunterricht problemlos möglich. Die großen Bauanleitungen eignen sich hier ggf. für eine gemeinsame Einführung. Erklärvideos, die auch als QR-Code auf den Arbeitsblättern verfügbar sind, stellen eine weitere Unterstützung dar (Schraubenflieger bauen und beobachten oder Schirmfrucht bauen und beobachten). Eine Videokonferenz mit abschließender Reflexion ist auch hier notwendig, um das Flugverhalten genau zu vergleichen, zu beschreiben und zu erklären.