Im Rahmen vorgegebener Schattenphänomene, die jeweils eine Problemstellung bzgl. großer und kleiner Schatten beinhalten, rufen sich die Schülerinnen und Schüler ihre Erklärungen für große und kleine Schattenbilder ins Gedächtnis, mutmaßen welche Abstände für das jeweils vorliegende Schattenphänomen bestehen und überprüfen dies. Indem sie ihre Vermutungen vorweg einzeichnen, transferieren sie ihr Wissen auf jeweils neue Problemsituationen, stellen es immer wieder auf die Probe und festigen ihre Einsichten bzgl. der Regelhaftigkeiten von großen und kleinen Schattenbildern.

Die Kinder haben entdeckt, dass bei einem geringen Abstand des Gegenstandes zur Lichtquelle ein großer Schatten entsteht und bei einem großen Abstand ein kleiner Schatten zu sehen ist, indem sie gezielt große sowie kleine Schatten erzeugt haben.

Im Rahmen vorgegebener Schattenphänomene, die jeweils eine Problemstellung bzgl. großer und kleiner Schatten beinhalten, rufen sich die Schülerinnen und Schüler ihre Erklärungen für große und kleine Schattenbilder ins Gedächtnis, mutmaßen welche Abstände für das jeweils vorliegende Schattenphänomen bestehen und überprüfen dies. Indem sie ihre Vermutungen vorweg einzeichnen, findet eine direkte Auseinandersetzung mit den eigenen Präkonzepten statt und eine Weiterentwicklung wird ermöglicht.

Lernumgebung:

Der Klassenraum ist abgedunkelt, die Kinder sitzen in einem Halbkreis, eine kleine Klemmlampe/ Schreibtischlampe o. Ä. beleuchtet den Halbkreis.

Impuls1: Schattenbild von einer Ente, welches sich in dem Schatten eines Styroporrings befindet.

• Die Kinder äußern sich zu dem Impuls und erklären, dass der Schatten durch zwei Gegenstände, die beleuchtet werden, entsteht. Sie erkennen, dass es sich um einen Ring und eine Ente handelt.

Impuls2: auf die Styroporfläche (sie liegt vor der Schattenbild) werden die Ente und der Styroporring nebeneinander gesteckt.

• Die Kinder erfahren die Forscherfrage: „Wie kommt die Ente in den Ring?“ und stellen Vermutungen auf.
• Die SuS mutmaßen, wie Ente und Ring positioniert werden müssen, um das vorgegebene Schattenbild zu erhalten.
• Sie beschreiben, unter welchen Bedingungen große und kleine Schattenbilder entstehen und transferieren dies auf den kleinen Ring und die Ente.

Arbeitsauftrag: Die Kinder erfahren, dass sie an fünf Stationen erproben sollen, wie vorgegebene Schattenbilder erzeugt werden können. Bei jedem Bild sollen sie zunächst schriftlich vermuten, unter welchen Bedingungen das Bild entstanden sein könnte, anschließend überprüfen sie ihre Vermutung.

• Vermutung "Wie kommt die Ente in den Ring?" Kind 1

• Vermutung "Wie kommt die Ente in den Ring?" Kind 2

Die SuS

• besorgen das benötigte Material nach dem vorgegebenen Schattenphänomen
• vermuten mit ihrem Partner, wie das Material angeordnet sein muss, um das vorgegebene Schattenbild zu erzeugen
• zeichnen ihre Vermutung auf dem AB ein
• überprüfen ihre Vermutung mit der Taschenlampe und zeichnen die korrekte Lösung

In Partnerarbeit durchlaufen die Schülerinnen und Schüler den Phänomenkreis und protokollieren ihre Vermutungen sowie Beobachtungen.

Die SuS

• sehen das Schattenbild der Legomännchen und erklären, wie dieses zustande gekommen ist. Sie positionieren die Legomännchen an der richtigen Stelle. Mit der Taschenlampe wird ihre Lösung überprüft und ggf. angepasst.
• Sehen ein neues Impulsbild mit Schatten von Legomännchen und transferieren ihr Wissen auf das neue Schattenphänomen.
• Sehen das Schattenbild aus zwei Kugeln sowie eine Kugelauswahl aus zwei großen und zwei kleinen Kugeln. Sie diskutieren und sammeln verschiedene Möglichkeiten, wie dieses Bild zustande gekommen sein könnte und erproben diese.

Sehr eindrücklich ist es für die Kinder, ihr eigenes Schattenbild in seiner Größe zu verändern. Dies ist insbesondere gut in einer Aula oder Turnhalle umzusetzen, da die Kinder in diesen Räumlichkeiten deutlich größere Bilder und Effekte erzeugen können.