Kompetenzorientierung
Neuer Lehrplan 2021
Die Kompetenzerwartungen sind entnommen aus: Grundschullehrplan Sachunterricht für NRW (2021)
Natur und Umwelt
Stoffe, ihre Umwandlung und Stoffkreisläufe
Kompetenzerwartungen am Ende der Schuleingangsphase
Die Schülerinnen und Schüler:
- untersuchen in Versuchen chemische und physikalische Eigenschaften von Stoffen
Kompetenzerwartungen am Ende der Klasse 4
Die Schülerinnen und Schüler:
- leiten auf Grundlage von Beobachtungen stofflicher Umwandlung Fragestellungen für Versuche und Experimente ab und führen sie durch
- untersuchen Stoffkreisläufe (u.a. Atmung)
- erfassen den Nutzen und die Gefahren der Eigenschaften von Stoffen für den Menschen an Beispielen aus dem Alltag (Lösungsmöglichkeiten von festen Stoffen, Stoffumwandlung bei Verbrennung)
- untersuchen Naturphänomene im Hinblick auf physikalische und chemische Gesetzmäßigkeiten
Medienkompetenzen
Perspektivrahmen
Die Kompetenzerwartungen sind entnommen aus: GDSU (2013): Perspektivrahmen Sachunterricht. Verlag Julius Klinkhardt, Bad Heilbrunn.
Naturwissenschaftliche Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen
1. Naturphänomene sachorientiert (objektiv) untersuchen und verstehen
Charakteristisch für (natur-)wissenschaftliches Vorgehen ist das Bemühen um eine möglichst große Objektivität (Unabhängigkeit vom Beobachter) und Sachbezogenheit. Es bildet die Voraussetzung, um evidenzbasierte Entscheidungen treffen bzw. entsprechende Urteile fällen zu können. Eine zentrale Rolle beim naturwissenschaftlichen Lernen spielt das Beantworten von Fragen an die Natur (Problemlösen), wobei zunehmend bewusst und intentional explizite Fragestellungen durch Anwendung naturwissenschaftlicher Methoden beantwortet und die gefundenen Ergebnisse im Hinblick auf die Problem- bzw. Fragestellung bewertet werden.
Die Schülerinnen und Schüler können:
- erste Modellvorstellungen von Naturphänomenen aufbauen (z.B. Naturphänomene in einfachen Prinzipmodellen wiedererkennen) sowie den interpretativen Charakter von Wissen und Modellen (als keine 1:1 Abbilder der Realität)
- aus naturwissenschaftlichen Phänomenen sinnvolle Fragen ableiten
- einfache Versuche zur Überprüfung von Vermutungen bzw. zur Widerlegung von Vermutungen beraten, planen und durchfuhren
2. Naturwissenschaftliche Methoden aneignen und anwenden
Grundlage des erkenntnisorientierten naturwissenschaftlichen Handelns sind naturwissenschaftliche Methoden. Diese sollen von den Schülerinnen und Schülern (als Lernhandlungen) angeeignet und zunehmend intentional und bewusst angewendet werden.
Die Schülerinnen und Schüler können:
- Untersuchungen sachorientiert (z.B. durch betrachten, beobachten, vergleichen, benennen, beschreiben...) durchführen
- Beobachtungen miteinander vergleichen und dabei zunehmend sachbezogene Merkmale (wie z.B. Körperbau, Verhaltens- bzw. Lebensweise bei Lebewesen; Gewicht, Volumen, Geschwindigkeit, Temperatur, Aggregatzustand) benutzen
- Materialien und Gegenstände nach ausgewählten Eigenschaften (z.B. Löslichkeit, Brennbarkeit, Gewicht, Volumen, Elastizität, elektrische Leitfähigkeit, Magnetismus) klassifizieren und ordnen
- ausgewählte Größen messen und die Messwerte für Vergleiche nutzen
- sinnliche Wahrnehmungen und gemessene Größen geeignet (sprachlich, zeichnerisch bzw. grafisch) fixieren und eindeutig darstellen (insbesondere mit einfachen Tabellen, Skizzen und Diagrammen)
- methodisch gesicherte Größen von subjektiven/ individuellen Interpretationen unterscheiden
3. Naturphänomene auf Regelhaftigkeiten zurückführen
Charakteristisch für naturwissenschaftliches Denken ist der Versuch, Phänomene der Natur auf Regelhaftigkeiten zurückzuführen und auf diese Weise zu verstehen und zu erklären. Dies führt zu naturwissenschaftlichen „Gesetzmäßigkeiten", die sich dann in der Erklärung neuer Phänomene bewähren müssen. Somit ist es erforderlich, die hinter der Oberfläche der Phänomene (und damit außerhalb der direkten Wahrnehmbarkeit) liegenden Regelhaftigkeiten der Naturvorgänge zu suchen, zu erkennen und geeignet sprachlich darzustellen.
Die Schülerinnen und Schüler können:
- einfache Ursache-Wirkungszusammenhänge erkennen (z.B. die Verdrängung von Wasser durch Luft) und angemessen sprachlich darstellen
- Veränderungen in der nicht lebenden und lebenden Natur wahrnehmen und auf Regelhaftigkeiten zurückführen (z.B. Energie als wesentliche Bedingung von Naturvorgängen, Erhaltung und Energieumwandlung, Veränderung und Umwandlung von Stoffen, Kreisläufe sowie Bewegung, Ernährung, Wachstum und Entwicklung als Merkmale des Lebens) einfache Ursache-Wirkungszusammenhänge erkennen (z.B. die Verdrängung von Wasser durch Luft) und angemessen sprachlich darstellen
- Systeme (definiert durch Abhängigkeiten und Wechselwirkungen ihrer Systemelemente) in der Natur exemplarisch erkennen (z.B. Lebensräume wie Teiche, Wälder, Wiesen oder Hecken, oder Zusammenhänge wie die Nahrungskette oder Kreisläufe)
4. Konsequenzen aus naturwissenschaftlichen Erkenntnissen für das Alltagshandeln ableiten
Unser Leben ist von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen und Errungenschaften geprägt. Um in der Lebenswelt kompetent handeln zu können, ist naturwissenschaftliches Verständnis sowie die Bereitschaft zu seiner Umsetzung erforderlich. Deshalb sollen Kinder gelernt haben, Ursache- und Wirkungszusammenhänge in der Natur zu erkennen und die gewonnenen Erkenntnisse im Handeln anzuwenden.
Die Schülerinnen und Schüler können:
- die Abhängigkeit der lebenden (Pflanzen, Tiere, Menschen) von der nicht lebenden Natur (z.B. Boden, Wasser, Luft) erkennen, exemplarisch begründen und dabei die Begründungen verständlich kommunizieren
5. Naturwissenschaftliches Lernen bewerten und reflektieren
Bestandteil erfolgreichen (naturwissenschaftlichen) Lernens ist die zu erwerbende Fähigkeit, den eigenen Lernweg geeignet strukturieren, mit Blick auf das Erkenntnis- bzw. Lernziel bewerten sowie Erkenntnisse und Lernwege sprachlich klar darstellen und argumentieren zu können.
Die Schülerinnen und Schüler können:
- geeignete Informationsquellen auswählen und sachgemäß nutzen, um Fragen zu klären (z.B. Bücher, Internet, andere Kinder, Lehrerinnen, andere Erwachsene, Ausdenken eines geeigneten Versuchs)
- anderen einen Sachverhalt unter Nutzung und Anwendung der gefundenen Lösungen und Erkenntnisse erklären und dabei sprachlich verständlich und angemessen argumentieren
Naturwissenschaftliche Themenbereiche / Konzepte
1. Nicht lebende Natur - Eigenschaften von Stoffen/ Körper
Körper bzw. Stoffe weisen (physikalische und chemische) Eigenschaften auf, die im Alltag und der Arbeitswelt für menschliche Zwecke genutzt werden. Beispiele sind u.a. der Aggregatzustand, die Brennbarkeit oder die Lösbarkeit, z.B. in Ab- hängigkeit von der Temperatur oder dem Stoff. Physikalische Eigenschaften der Körper können mit entsprechenden (Zustands-)Größen gemessen und beschrieben werden. Beispiele dafür sind Gewicht, Volumen, Luftdruck, Weg, Zeit, Geschwindigkeit oder Energie. In diesem Themenbereich sind in besonderem Maße Verknüpfungen zur technischen sowie zur geographischen Perspektive gegeben.
Die Schülerinnen und Schüler können:
- chemische Eigenschaften von Stoffen geeignet nachweisen und untersuchen (z.B. Brennbarkeit, Rosten)
- physikalische Eigenschaften von Körpern exemplarisch erfassen (messen) und beschreiben (z.B. Fähigkeit, Strom zu leiten, (Ferro-)Magnerismus, Geschwindigkeit, Gewicht, Kraft - Druck, Löslichkeit, Temperatur, Volumen, Weg, Zeit)
- die Bedeutung (Nutzen und Gefahren) der entsprechenden Eigenschaften für den Menschen erfassen und geeignet dokumentieren
3. Nicht lebende Natur - physikalische Vorgänge
Körper verändern sich in physikalischen Vorgängen/ Prozessen (der Stoff bleibt dabei erhalten). Diese weisen grundlegende Regelhaftigkeiten auf, zu deren Beschreibung wesentliche Konzepte genutzt werden (z.B. Konzept der Erhaltung von Energie, Konzept der Wechselwirkung und der Energie). In diesem Themen- bereich sind in besonderem Maße Verknüpfungen zur technischen sowie zur geographischen Perspektive gegeben.
Die Schülerinnen und Schüler können:
- Veränderungen von Körpern in einfachen physikalischen Vorgängen (z.B. Veränderung des Aggregatzustands, Verdrängung, Schwimmen und Sinken, Kraftwirkungen, Magnetismus, Schall, Licht und Lichtausbreitung oder Wärmedämmung) untersuchen, beobachten und beschreiben
- erkennen, dass sich Körper (allgemeiner: Materie) in ihrem Verhalten nur dann verändern, wenn auf sie ein Einfluss ausgeübt wird
- einfache Kreisläufe (z.B. den Wasserkreislauf) beschreiben
- Energiearten (z.B. Wärme-, Bewegungs- und elektrische Energie) unterscheiden
- an Beispielen aus dem Alltag Umwandlungsprozesse zwischen den Energiearten beschreiben (z.B. mechanische in elektrische Energie und umgekehrt - Dynamo / Generator, Motor)
- ausgewählte Phänomene in der Natur und im Alltag mit Hilfe des Konzepts der Wechselwirkung beschreiben (z.B. die Bewegung und Stellung der Himmelskörper)
- den Verlust an technisch nutzbarer Energie als Qualitätsmerkmal bei der Bewertung von Energieumwandlungen anwenden und daraus Handlungsoptionen ableiten
- erste Modellvorstellungen über den Aufbau der Materie entwickeln und anwenden (z.B. das Lösen und Verdunsten von Stoffen, der Substanzcharakter von Luft und anderen Gasen, einfache Teilchenvorstellung)
Leistungsfeststellung und -bewertung
Beobachtungsbogen
