Erweiterte Lehr- und Lernformen - Sekundarstufe I

sek1.phz.ch

Erweiterte Lehr- und Lernformen - Sekundarstufe I

PHZ‐Luzern

Erweiterte Lehrund

Lernformen

Werkstattunterricht zum Thema „Wasser“

Michèle Sigel

25.11.2007


2 Erweiterte Lehrund Lernformen

Inhaltsverzeichnis

1. Eine Werkstatt zum Thema Wasser – Die Begründungsanalyse .................................................... 3

1.1 Der Lehrplanbezug .........................................................................................................................3

1.2 Die unverwechselbare Bedeutung von Wasser für den Menschen ...............................................3

1.3 Der Lebensweltbezug .....................................................................................................................4

1.4 Das Wasser in seiner Struktur ........................................................................................................4

2. Eigenständiges Lernen fördern (Im Werkstattunterricht): Die Rahmenbedingungen .................... 4

3. Was ist Werkstattunterricht ........................................................................................................ 5

4. Wichtige Aspekte der Planung, Durchführung und Nachbereitung .............................................. 6

5. Die Auswahl des Themas ............................................................................................................. 6

5.1 Die Leitstruktur ...............................................................................................................................6

6. Das Konzept dieser Werkstatt ...................................................................................................... 9

6.1 Der Arbeitspass und die Arbeitskarte .............................................................................................9

6.2 Das Arbeitsjournal und Portfolio ....................................................................................................9

6.3 Die Postenblätter ......................................................................................................................... 10

7. Die Werkstatt ............................................................................................................................ 11

8. Lernerfolgskontrolle .................................................................................................................. 62

9. Qualitätsraster für Werkstätte ................................................................................................... 63

10. Das verwendete Material (Literatur, Internet, Material‐Quellen…) .......................................... 64


3 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Eine Werkstatt zum Thema Wasser – Die Begründungsanalyse

Das Thema Wasser zum Thema einer Werkstatt zu machen hat unterschiedliche Hintergründe.

1.1 Der Lehrplanbezug

Das Thema Wasser ist im Luzerner Lehrplan sehr umfangreich vertreten, es umfasst einen ganzen

Themenkreis und ihm soll daher im ersten Jahr auf der Sekundarstufe I besondere Bedeutung

geschenkt werden. (Siehe folgenden Ausschnitt aus dem Lehrplan Luzern): Wasser als

Lebensgrundlage (Themenkreis 2)

2.1 Überlegungen zur Bedeutung des Wassers anstellen.

Bedeutung des Wassers für den einzelnen Menschen.

Bedeutung des Wassers für die Schweiz.

Bedeutung des Wassers auf der Welt.

2.2 Die biologische Bedeutung von Wasser beschreiben.

2.3 Chemische Methoden zur Charakterisierung von Wasser anwenden.

Verschiedenste Versuche, die die Zusammensetzung von Wasser

beschreiben. (Dichte, PH‐Wert, Nitratgehalt, Aufbau von Wasser,…)

2.4 Aufgrund von Versuchen physikalische Eigenschaften des Wassers beschreiben. Mit

naturwissenschaftlichen Methoden die Eigenschaften nachweisen.

2.5 Die Bedeutung der Anomalie des Wassers als Grundlage des Lebens auf der Erde

erkennen.

1.2 Die Unverwechselbare Bedeutung von Wasser für den Menschen

Wasser ist für den Menschen lebensnotwendig , übrigens genau so wie Schwitzen an heissen

Tagen, und Wasser ist in vielen Lebensmitteln enthalten. Schwitzen ist so eine Art körpereigene

Klimaanlage: Durch die Verdunstung von Wasser auf der Haut bleibt unser Körper auf konstanten

37 Grad Celsius. Damit die Klimaanlage auch funktioniert muss natürlich ausreichend Wasser für

die Verdunstung bereit stehen. Der Mensch selbst besteht zu 60 – 70% aus Wasser. Er nimmt

dieses Wasser hauptsächlich über die Nahrung beziehungsweise über das Trinken auf. Ein

erwachsener Mensch braucht täglich 3l Wasser in Form von Getränken oder Lebensmitteln. Auch

für Tiere und Pflanzen ist Wasser lebensnotwendig. Diese Tatsache ist sehr bedeutend und hat

ausserdem einen wichtigen Einfluss auf das Erfolgreiche Bestehen in der Schule, beim Sport, in

der Freizeit, etc.. Nur mit genügend Wasser im Körper kann der Mensch die Leistung bringen, die

er gerne erbringen möchte:

• Fehlt 0.5 % des Körpergewichts an Wasser: Das Durstsignal kommt und fordert

zum Trinken auf. Durst signalisiert, dass der Körper Wasser braucht.

• Fehlt 2 % des Körpergewichts an Wasser: Es kommt zu Müdigkeit, Schwäche und

die geistige Leistungsfähigkeit lässt nach.

• Fehlt 4% des Körpergewichts an Wasser: Es kommt zu Kopfschmerzen und

Muskelschwäche.

• Fehlt 5% des Körpergewichts an Wasser: Es kommt zu Krämpfen und

Bewusstseinsstörungen.

• Ein Wasserverlust über 15 % des Körpergewichts kann tödlich sein.


4 Erweiterte Lehrund Lernformen

1.3 Der Lebensweltbezug

Der Wasserkreislauf bestimmt wesentlich unser Klima. Der Wasserverbrauch pro Kopf ist in den

westlichen Industrieländern wesentlich höher als in Entwicklungsländern. Gleichzeitig reicht in

einigen Regionen der Wasservorrat nicht mehr aus, um allein den Bedarf an Trinkwasser zu

decken. Für den Haushalt wird Wasser zu Trinkwasser aufbereitet. Man verwendet es zum

Beispiel für Reinigungsarbeiten, zur Hygiene (siehe Personalhygiene), zum Waschen oder zum

Garen. Unsere Schülerinnen und Schüler kommen tag täglich mit Wasser in den

unterschiedlichsten Formen in Kontakt. Gerade dieser Aspekt hilft, das Thema Wasser mit den

Jugendlichen Lebensnah anzuschauen. Der Baldeggersee ist ein wesentlicher Aspekt im Leben der

Seetaler Schülerinnen und Schülern. Sie verbringen ihre Freizeit in der Badi am See und die

Schulanlage ist ebenfalls praktisch am Seeufer gelegen. Dadurch, dass sie den See in ihrer Freizeit

nutzen, bemerken sie auch, dass die Wasserqualität nicht immer in Ordnung ist. Die Schülerinnen

und Schüler merken auch, dass sie genügend Wasser haben, ganz im Gegensatz zu Kindern in

anderen Ländern.

Dadurch, dass die Jugendlichen ständig mit Wasser in Berührung kommen, kann man vermehrt

auf ihr Vorwissen zurückgreifen und konstruktivistisch arbeiten. Zum Thema Wasser haben die

Jugendlichen bereits eine genügende Grundlage.

Da immer das gleiche Wasser verbraucht wird, das Wasser in einem unendlichen Kreislauf ist, ist

es wichtig, dass dazu Sorge getragen wird. Um dieses Verständnis zu vertiefen, ist es auch wichtig,

dass die Schülerinnen und Schüler wissen, wie das Wasser zu ihnen nach Hause kommt und wo es

anschliessend hingeht.

1.4 Das Wasser in seiner Struktur

Um die bereits genannten Punkte zu verstehen, benötigen die Schüler ein Grundwissen über den

Aufbau und die Besonderheiten von Wasser. Dieses Grundwissen beinhaltet die chemischen

Eigenschaften, Aggregatzustände von Wasser, Mineralgehalt von Wasser und das Verhalten bei

Erwärmung und Abkühlung. Sie sollen im Anschluss an die Werkstatt den Begriff Wasser

umschreiben können („wissenschaftlich“) Definition: Wasser ist eine chemische Verbindung aus

Wasserstoff und Sauerstoff. Wasser ist eine klare, geruchslose, farblose und geschmacksneutrale

Flüssigkeit. Bei einer Temperatur unter 0° C gefriert Wasser zu Eis (Gefrierpunkt), ab 100° C

verdampft es (Siedepunkt).

Es ist ausserdem wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler verstehen, dass natürliches Wasser

immer verunreinigt ist und Mineralien wie zum Beispiel Kalzium und Magnesium enthält (siehe

Wasserhärte).

2. Eigenständiges Lernen fördern (im Werkstattunterricht): Die

Rahmenbedingungen

Durch den Werkstattunterricht sollen die Schülerinnen und Schüler in ihrer Selbständigkeit

gefördert werden. Die zu Beginn oft fremdbestimmten Unterrichtsstrukturen sollen langsam aber

sicher in kleinen Schritten zur Selbstbestimmung führen. Da die Klasse, in welcher ich den

Werkstattunterricht durchführen werde eine erste Klasse am Gymnasium ist und diese noch nicht

sehr gewohnt sind selbständig zu entscheiden, werde ich den Werkstattunterricht in einigen

Belangen noch relativ stark Anleiten (Z.B. gibt es Fragen Posten, die gemacht werden müssen,

aber auch freiwillige).


5 Erweiterte Lehrund Lernformen

Die Unterrichtseinheit besteht aus einer Einführungslektion und 6‐8 Lektionen à 35 respektive 70

Minuten. Das Thema, das besprochen wird ist „Wasser“. Die Arbeit wird in Zweiergruppen

stattfinden (10), damit es zu keinen Engpässen kommt, müssen mindestens 15 Posten zu Auswahl

stehen.

Meine Rolle als Lehrperson sehe ich darin, die Posten selbsterklärend zu gestalten, die Werkzeuge

zu selbständigem Arbeiten zur Verfügung zu stellen und evtl. helfend einzugreifen, wenn

Probleme bestehen. Die Posten sollen abwechslungsreich, herausfordernd, forschend und

spannend gestaltet sein. Die Schülerinnen und Schüler entscheiden selbständig über die

Aufgaben, die sie gerne lösen wollen. Ich bestimme die unterschiedlichen Inhalte und Ziele der

Posten. Die Schüler entscheiden über das Tempo, den Lernort, die Zeit, den Schwierigkeitsgrad

und ihre Lernpartner.

3. Was ist Werkstattunterricht

Der Werkstattunterricht basiert auf grundlegenden Annahmen des erkenntnistheoretischen

Konstruktivismus. Er zielt vor diesem Hintergrund darauf, die individuelle Wissenskonstruktion

der Lernenden im Lernprozess zu unterstützen und versucht, dem jeweils individuellen Lern‐

Leistungs‐ und Interessen‐Profil gerecht zu werden.

Tragende Aspekte dieser Unterrichtsform sind Selbsttätigkeit, Selbststeuerung und

Selbstkontrolle seitens der Schülerinnen und Schüler, ganzheitliches, aktives,

handlungsorientiertes und entdeckendes Lernen, Differenzierung und Individualisierung,

Kooperation, Mitbestimmung und Verbindlichkeit sowie sozial‐integrativer und

prozessbegleitender Führungsstil seitens der Lehrperson. Zentrale Bedeutung kommt darüber

hinaus der vorstrukturierten materiellen und räumlichen Lernumwelt zu.

Erfahrungs‐ bzw. Informationswerksatt: Begreifen, Erleben, Handeln. Geeignet sind Themen mit

einer Fülle an Einzelaspekten sowie klar abgrenzbaren Teilgebieten/Teilthemen die sich klar

strukturieren lassen. Sie sollen Experimentieren, Vergleichen, Untersuchen, Arbeiten mit

Modellen, Beobachten, Sammeln und Ausstellen ermöglichen.

Trainings‐ bzw. Übungswerkstatt: Vertiefen und Festigen bestimmter Kern‐ und Basislernziele.

Inhalte ergeben sich aus dem Klassenunterricht. Sinnvoll sind Thematiken, die das Einüben von

Verfahren, Lernstrategien und systematischen Schritten erforderlich machen.

In allen Konzepten stützen und begleiten Dokumentions‐ und Reflexionsinstrumente wie

Werkstattpässe, Werkstattkarten und Werkstattkonferenzen den jeweils individuellen

Lernprozess.


6 Erweiterte Lehrund Lernformen

4. Wichtige Aspekte der Planung, Durchführung und Nachbereitung

Grad der Mit‐ bzw. Selbstbestimmung der Lernenden ist variabel.

Vorbereitung Durchführung Nachbereitung

Unterrichtintention und

Rahmenbedingungen definieren.

• Werkstatttyp wählen

• Thema/Phänomen auswählen

• Thematik möglichst repräsentativ

erfassen und strukturieren

• Teilthemen abgrenzen und in

Arbeitsimpulse überführen:

• Adressatengerecht und

verständlich formuliert

• Anspruchsvoll, bewältigbar

• Für die Thematik repräsentativ

und interdisziplinäre Bezüge

schaffend

• Gestaltungsoffen und z.T. auch

ergebnisoffen

• Selbstkontrollmöglichkeiten

konzipieren

• Vielfältiges ergänzendes

Material sammeln und

bereitstellen

• Die Werkstatt räumlich

zweckmässig organisieren

• Überangebot bereitstellen

• Material übersichtlich,

ansprechend, gut zugänglich

präsentieren

• Werkstattregeln

transparent machen

• Lernende einbinden in die

Unterrichtsdurchführung

• Entdeckendes Lernen

ermöglichen, durch die

Bereitstellung von

Freiräumen,

ergebnisoffenen

Arbeitsimpulsen und/oder

sensible Begleitung

individueller Frage‐ und

Erkenntnisprozesse

• Die Lernenden diagnostisch

kompetent begleiten:

• Beim Wahrnehmen von

Entscheidungsfreiräumen

(Arbeitsauswahl,

Reihenfolge, Zeiteinteilung,

Sozialform, Arbeitsort etc.)

• Bei der aktiven,

handelnden, entdeckenden

Auseinandersetzung mit der

Thematik

• Beim Entwickeln und

verfolgen eigener

Forschungsideen

• Bei Selbstkontrolle,

Dokumentation und

Reflexion des indiv.

Lernprozesses

• Und bei Bedarf beraten,

moderieren, helfen.

• Auswahl einer geeigneten

Lernerfolgskontrolle

• Ermöglichung von

Slebstreflexion seitens der

Lernenden bezüglich der

individuell veränderten

Sach‐, Selbst‐, Methodenund

Sozialkompetenz

• Kritische Reflexion der

Qualität des

Unterrichtsangebotes

bezogen auf die ausgangs

formulierte

Unterrichtsintension durch

LP und Lernende

5. Die Auswahl des Themas

Ich denke dass das Thema Wasser sich sehr gut für eine Werkstatt im Rahmen der Naturlehre

eignet. Wie im Bausteinheft 6 beschrieben beinhaltet es eine Fülle von Einzelaspekte, die sich in

einzelne Aufgabenstellungen gliedern lassen. Diese Einzelaspekte müssen nicht in einer ganz

bestimmten Reihenfolge bearbeitet werden, was ein wichtiger Aspekt ist, dass sich ein Thema für

den Werkstattunterricht eignet.

5.1 Die Leitstruktur

Die Lerneinheit soll als Einheit konstruiert werden. Dazu bedarf es einer begrenzten Anzahl von

Elementen und Schlüsselbegriffen, Perspektiven oder Problemen, die lebensweltlich relevant sind.

Diese Begriffe werden in eine Leitstruktur eingebunden, welche die Werkstatt fundiert. Sie dient


7 Erweiterte Lehrund Lernformen

dem Zweck, Inhalte unter dem Gesichtspunkt ihrer Leistung für den Bildungsgehalt von Stoff,

Material und Repräsentation zu legitimieren.

• Wasser und seine Eigenschaften A1 – A8

Im Zentrum steht das Wasser an sich. Nur wer weiss, wie Wasser aufgebaut ist und seine

Eigenschaften kennt, versteht seine Wichtigkeit von Wasser für sein eigenes Leben und das

Leben auf der Welt.

• Das Wasser und ich B1 – B7

Die Bedeutung des Wassers für mich als Person. Wenn wir es uns genau überlegen fallen uns

in kurzer Zeit sehr viele Begebenheiten in unserem Alltag ein, in welchen Wasser für uns in

einer Form eine Rolle spielt. Wichtig ist, dass das Wasser lebensnotwendig ist, und wir uns

ein Leben ohne Hygiene nicht vorstellen können. Wie sieht es mit unserem Wasserverbrauch

aus, ist dieser gerechtfertigt, oder verschwenden wir unser Wasser? Wir vergleichen die

Eigenschaften von Trinkwasser aus dem Wasserhahn mit denen eines Mineralwassers und

mit Bachwasser. Was macht ein „gutes“ Wasser aus? Ausserdem brauchen viele unserer

Freizeitbeschäftigungen auch Wasser, nicht nur das Freibad…

• Das Wasser im Seetal B1 – B7

Jeder Haushalt braucht Wasser. Woher kommt das Wasser hier im Seetal und wo gehen die

Abwässer hin? Mit dem Baldeggersee und dem Hallwylersee haben wir gleich zwei sehr

schöne Seen vor der Haustüre, die uns und vielen Tieren einen Lebensraum bieten. Wir

werden uns etwas genauer damit auseinander setzen. Auch damit wir einen Vergleich zum

bereits behandelten Ökosystem „Wald“ haben.

• Das Wasser auf der Welt C1 – C7

Woher kommt das Wasser und wo geht es hin? Das Wasser verändert die Erdoberfläche, da

es verwittertes Material abtransportieren kann. Auf dem Weg durch verschiedenste

Gesteinsschichten, Bäche, Seen und Flüsse werden Stoffe gelöst und zu den Meeren

weitertransportiert. Nicht für jeden ist Wasser gleich wichtig und nicht jeder verbraucht

gleich viel. Wer, welche Institutionen verbrauchen Wasser und wozu? Wo könnte Wasser

gespart werden?

Das Wasser und seine Bedeutung in der Welt. Obwohl man den Eindruck hat, dass die Welt

aus sehr viel Wasser besteht, so gibt es trotzdem Menschen, die zu wenig Wasser haben.

Wasser spielt neben der Sonne die zentrale Rolle auf unserer Erde.

• Wasser hilft, Wasser schadet C1 – C7

Es gibt Naturkatastrophen, die ohne Wasser nicht gewesen wären? Welche Bedrohungen,

entstehen durch Wasser? Nicht jeder Mensch auf der Welt hat die Möglichkeit, einfach so

auf Wasser zuzugreifen. Mit welchen Problemen ist dies verknüpft? Wer verteilt das Wasser

der Welt? Wasserkraft wird in Zusammenhang mit der Klimadiskussion immer wichtiger, da

Wasserkraft sehr „Saubere“ Energie liefen kann.


8 Erweiterte Lehrund Lernformen

Alle vier Ebenen stehen miteinander in enger Beziehung. Die Inhalte der einzelnen Felder

wurden so gewählt, dass die Schülerinnen und Schüler einen möglichst umfassenden Überblick

erhalten. Sicherlich würde es noch sehr viele andere Aspekte geben, die angesprochen werden

könnten, aber diese würden den zur Verfügung stehenden Rahmen sprengen. Durch die 5

Ebenen, werden die Lernenden auf vielfältige Weise angesprochen. Das Wasser steht im

Zentrum und muss verstanden werden, damit anschliessend auf der Persönlichen Ebene, das

Wasser angeschaut und sein Verhältnis zum Wasser genauer angeschaut werden kann. Wenn

verstanden wurde, dass Wasser für die eigenen Gesundheit sehr wichtig ist, kann man seinen

Fokus weiter nach aussen richten und sich Gedanken dazu machen, ob es für alle die gleiche

Bedeutung hat, wie bei uns.

Für mich sind die folgenden Kriterien ausserdem leitend bei der Auswahl der unterschiedlichen

Posten:

Beim Thema Wasser können verschiedene Sinne und Wahrnehmungsbereiche

mit unterschiedlichen Mitteln angesprochen werden:

Durch das Riechen und Kosten von Wasser werden bereits zwei sehr wichtige

Sinne angesprochen, die sonst im Unterricht eher zu kurz kommen.


9 Erweiterte Lehrund Lernformen

6. Das Konzept dieser Werkstatt

Die Werkstatt wird in Einzel‐ oder Zweiergruppen durchgeführt. Da in der Literatur gesagt wird,

dass etwa ein Drittel mehr Stationen eigerichtet werden sollen, als Gruppen daran arbeiten,

sollte meine Werkstatt 12 bis 15 Posten zum Thema Wasser beinhalten.

Zur Bearbeitung einer Station sollten die Schülerinnen und Schüler nicht länger als 15 bis 30

Minuten benötigen. Da ich jeweils eine 70‐Minuten und eine 35‐Minuten‐Lektion pro Woche zur

Verfügung habe, werde ich die 35 Minuten Lektion in erster Linie dazu verwenden, dass die

Schülerinnen und Schüler ihr Lernjournal aktuell halten, ergänzen und in eine schöne Form

bringen. Evtl. habe sie da noch Zeit, angefangene Versuche zu Ende zu führen oder zu denken.

Zur Durchführung der Werkstatt habe ich nur mein eigenes Schulzimmer zur Verfügung. Dies

bedingt eine genaue Überlegung der Anordnung der einzelnen Versuche.

Die Vorgaben des Lehrplans sind eingehalten. Ich werde mich aber auch darum bemühen, dass

der Entdeckergeist der Schülerinnen und Schüler nicht zu kurz kommt. Dadurch, dass es nur

einzelne Posten gibt.

6.1 Der Arbeitspass und die Arbeitskarte

Er ermöglicht den Schülerinnen und Schülern, ihren Lernweg zu planen und die Übersicht über

ihre Arbeit zu behalten.

Nr. Thema/Titel des Auftrages Erledigt Gezeigt Fragen, Bemerkungen

A1

B1

Zusätzlich benötige ich als Lehrerin eine Übersicht über die bereits bearbeiteten Aufträge aller

Schülerinnen und Schüler. So bin ich über den Stand der bearbeiteten Aufträge informiert. Die

Arbeitskarte hängt an der Wandtafel und es werden nur von der LP Einträge vorgenommen.

6.2 Das Arbeitsjournal und Portfolio

Die Schülerinnen und Schüler führen ein Arbeitsjournal, in dem sie sich über Planung,

Zeitverwendung, Arbeitsschritte, Arbeits‐ und Sozialverhalten Rechenschaft ablegen können

Leitfragen werden von der LP formuliert . Ausserdem werden darin die Dokumente abgelegt, die

während der Stunde bearbeitet wurden, Experimentierberichte abgelegt oder Fragen

beantwortet. Im Lernjournal sollen am Ende der Lerneinheit alle wichtigen Informationen

abgelegt sein, die die Schüler brauchen um erfolgreich auf die Prüfung lernen können. Das

Lernjournal wird regelmässig kontrolliert und schriftlich eine Rückmeldung abgegeben. Zum

Abschluss der Arbeit wird das Lernjournal benotet (Vollständigkeit und Richtigkeit der Aufgaben,

Darstellung, …)

Leitfragen, die für mich wichtig sind:

• Was hast du gelernt?

• Wie könntest du besser/schneller arbeiten?

• Hast du eine Möglichkeit, bei der Arbeit weniger Fehler zu machen?

• Was könntest du das nächste Mal anders machen?


10 Erweiterte Lehrund Lernformen

• Wie war die Zusammenarbeit mit Klassenkammeraden? Waren es immer die gleichen,

mit welchen du gearbeitet hast?

• Hast du dir vorgenommen in der kommenden Stunde etwas anders zu machen?

• Konntest du in dieser Stunde jemandem helfen?

Anhand des Arbeitsjournals habe ich als Lehrerin immer die Möglichkeit, den aktuellen

Lernprozess der einzelnen Schülerinnen und Schülern zu kontrollieren und evtl. den Prozess

etwas zu steuern. In jeder vierten Lektion wird ein Klassengespräch abgehalten, in welchem die

einzelnen Schülerinnen und Schüler über bereits bearbeitete Posten berichten und gewisse

Aufgaben besprochen werden, die zur Lösung eine Diskussion erfordern.

Vor Beginn der Werkstatt werden mit den Schülerinnen und Schülern Regeln besprochen, die

unbedingt einzuhalten sind.

• Ich verlasse jeden Posten so, wie ich ihn angetroffen habe (Aufräumen!!)

• Ich gehe erst zu einem weiteren Posten, wenn ich den bereits angefangenen Posten

beendet und der Lehrerin gezeigt habe, damit sie ihn auf der Arbeitskarte ankreuzen

kann.

• Ich lese immer zuerst die gesamte Anweisung des Postens durch, bevor ich mit der

Arbeit beginne und Löse die Aufgaben genau nach der Anleitung.

• Ich gehe mit dem Material vorsichtig um.

• Ich kenne die Gefahren beim Experimentieren und achte darauf, dass ich diese

vermeide.

• Ich arbeite ruhig und konzentriert. Wenn ich nicht mehr weiter weiss, frage ich nach.

Die Regeln werden mit den Schülerinnen und Schülern besprochen und von ihnen

unterschrieben (Commitements).

6.3 Die Postenblätter

Die Postenblätter haben alle dieselbe Struktur, damit die Werkstatt als Einheit zu erkennen ist

und den Schülern die Zusammenhänge auch schon optisch bekannt werden. Die Postennummer

bezeichnet gleichzeitig auch die Wichtigkeit des Postens. Alle A‐Posten müssen innerhalb der

Zeit gelöst werden und haben erste Priorität. Von den B‐ und C‐ Posten müssen jeweils

mindestens je 3 gelöst werden. Alle ausgeführten Posten werden von den Schülern im

persönlichen Kontrollblatt festgehalten werden.

1. Klasse

„Wasser“

Lernziele

Auftrag

Thematischer Bereich

Titel des Auftrags (Tätigkeit)

Posten‐Nr.

Ergebnis/Produkt

Kontrollform

Material



Sozialform

Bsp. Partnerarbeit


11 Erweiterte Lehrund Lernformen

7. Die Werkstatt

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A1

OHO ‐ H2O

Feuer, Wasser, Erde, Luft – die vier Elemente, welche von den Griechen als Grundbausteine unserer

Erde bezeichnet wurden. Der französische Chemiker Antoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794) ging

der Frage nach, ob das Wasser ein Element, oder ein zusammengesetzter Stoff sei. Heute weiss

man, dass Wasser kein Element ist. Es besteht aus Wasserstoff und Sauerstoff und wird in der

Chemie als H2O abgekürzt. Trotzdem ist es einer der wichtigsten Stoffe, der auf der Welt vorkommt.

Lernziele

• Du kennst die Struktur und den Aufbau von Wasser.

• Du kannst erklären, weshalb Wasser als Lösungsmittel besonders gut geeignet ist.

Auftrag

Beantworte die folgenden Fragen, nachdem du den Text gelesen hast:

1. Was bedeutet der Text unten für den Aufbau des kleinsten Wasserteilchens?

2. Was wird als H, was als O bezeichnet? Was bedeuten die Abkürzungen? Wofür steht die 2?

Schau dir auch das Modell genauer an (Was ist weiss und was blau dargestellt?)

3. Ergänze die folgenden Sätze:

a) Wasser ist aus Sauerstoff und Wasserstoff zusammengesetzt, Wasser ist demnach

……………………………………………. .

b) Wasserstoff und Sauerstoff können nicht weiter aufgeteilt werden. Man nennt sie daher

…………………………………………….. .

c) Deren kleinste Teilchen heissen: …………………………………………………. .

d) Die kleinesten Teichen von Wasser, die aus verschiedenen „Bausteinen“

zusammengesetzt sind, nennt man: …………………………………………………………. .

e) Es zeigt sich, dass Wasserstoff und Sauerstoff in der Natur zweiatomig vorkommen, man

nennt sie daher: ………………………………………………. .

Die molekulare Struktur verleiht dem Wasser seine besonderen Eigenschaften. Einfach aufgebaut

aus zwei Wasserstoff‐ und einem Sauerstoffatom gibt Wasser als H2O ein ideales Lösungsmittel her.

polares Molekül ‐ hervorragendes Lösungsmittel.

Wasser ist ein reiner Stoff und enthält nur gleichartige kleinste Teilchen. Diese lassen sich mit

grossem Energieaufwand trennen (Elektrolyse). Dabei entstehen Wasserstoff und Sauerstoff im

Verhältnis 2:1. Der molekulare Aufbau von H2O ist polar, d.h. der Sauerstoff ist negativ geladen und

die Wasserstoffe sind positiv geladen. Die entstehenden elektrostatischen Kräfte zwischen den

geladenen Molekülteilen sind für die Eigenschaften von Wasser verantwortlich. Geladene Teilchen

wie Salze oder andere polare Flüssigkeiten (wie Säuren, Alkohol, u.v.m) lösen sich exzellent im

Wasser. Fette und Öle hingegen, deren Molekülstruktur gross oder/und ungeladen ist, wird vom

Wasser abgestossen. Beispiel: Ein Salz besteht aus positiv und negativ geladenen Teilchen, es löst

sich gut im Wasser auf, Öl schwimmt oben auf. In der Natur erweist sich diese Eigenschaft als sehr

prägnant. Im Meer sind viele Salze gelöst, ebenso im Blut des Menschen, wo Wasser als

Lösungsmittel dient.

Die meisten festen, flüssigen und gasförmigen Stoffe können im Wasser aufgenommen werden. Das

ist insbesondere für den Nährstoffhaushalt bedeutsam, aber auch für die Versorgung mit Sauerstoff,

den die Wassertiere zum atmen benötigen.


12 Erweiterte Lehrund Lernformen

Aufgrund verschiedener Messungen nimmt man an, dass das Wasserteilchen diese Struktur besitzt.

Wasserteilchen sind offenbar in weitere Teilchen (Sauerstoff und

Wasserstoff) zerlegbar. Solche Stoffe, die man weiter zerlegen kann,

nennt man Verbindungen.

Stoffe, die nicht weiter zerlegbar sind , nennt man Grundstoffe oder

Elemente. Die beiden Gase, die bei der Elektrolyse entstehen, sind

nicht weiter auftrennbar; es handelt sich um Elemente

Löslichkeit

Welche Stoffe sind in Wasser gut, welche schlecht löslich? Was kann man gut mit Wasser mischen?

Trage die Ergebnisse in einer Tabelle ein und bezeichne sie mit: gut mischbar, schlecht mischbar,

nicht mischbar.

Orangensaft, Zucker, Seife, Kochsalz, Öl

Mische jeden der 5 Stoffe mit Wasser in einem Plastikbecher und rühre gut um.

Ergebnis/Produkt

Notiere die Lösungen in deinem Heft.

Kontrollform

Eigenkontrolle: Überprüfe die Richtigkeit deiner Lösungen im Lösungsordner.

Material

Orangensaft, Zucker, Kochsalz, Seife, Öl

Plastikbecher

Wasser

Löffel

Modell Wasseratom

Sozialform

Partnerarbeit


13 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A1‐Lö

Lösungen: OHO ‐ H2O

Feuer, Wasser, Erde, Luft – die vier Elemente, welche von den Griechen als Grundbausteine unserer

Erde bezeichnet wurden. Der französische Chemiker Antoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794) ging

der Frage nach, ob das Wasser ein Element, oder ein zusammengesetzter Stoff sei. Heute weiss

man, dass Wasser kein Element ist. Es besteht aus Wasserstoff und Sauerstoff und wird in der

Chemie als H2O abgekürzt. Trotzdem ist es einer der wichtigsten Stoffe, der auf der Welt vorkommt.

Beantworte die folgenden Fragen, nachdem du den Text gelesen hast:

1. Was bedeutet der Text nebenan für den Aufbau des kleinsten Wasserteilchens?

Das Wasserteilchen ist eine Verbindung der Elemente Wasserstoff und Sauerstoff im

Verhältnis 2:1.

2. Was wird als H, was als O bezeichnet? Was bedeuten die Abkürzungen?

H = Wasserstoff

O = Sauerstoff

3. Ergänze die folgenden Sätze:

a) Wasser ist aus Sauerstoff und Wasserstoff zusammengesetzt, Wasser ist demnach eine

Verbindung.

b) Wasserstoff und Sauerstoff können nicht weiter aufgeteilt werden. Man nennt sie daher

Elemente. .

c) Deren kleinste Teilchen heissen: Sauerstoff und Wasserstoff.

d) Die kleinesten Teichen von Wasser, die aus verschiedenen „Bausteinen“

zusammengesetzt sind, nennt man: Moleküle (H2O).

e) Es zeigt sich, dass Wasserstoff und Sauerstoff in der Natur zweiatomig vorkommen, man

nennt sie daher: polar .

Wasserteilchen sind offenbar in weitere Teilchen (Sauerstoff und Wasserstoff) zerlegbar. Solche

Stoffe, die man weiter zerlegen kann, nennt man Verbindungen.

Stoffe, die nicht weiter zerlegbar sind, nennt man Grundstoffe oder Elemente. Die beiden Gase, die

bei der Elektrolyse entstehen, sind nicht weiter auftrennbar; es handelt sich um Elemente


14 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A2

Rückstände wenn wir Wasser verdampfen

Wenn du in einer Pfanne Wasser verdampfen lässt, so bildet sich am Ende in der Pfanne eine

weissliche Schicht. In der Werbung hörst du, dass die Waschmaschine kaputt geht, wenn man kein

Antikalkmittel dazu gibt. Haben alle Leute diese Probleme? Sind diese Ablagerungen immer gleich

stark? Das wollen wir hier herausfinden.

Lernziele

• Ihr könnt ein einfaches Experiment nur anhand der Erklärung durchführen (ohne Hilfe der

Lehrperson).

• Ihr könnt das Resultat analysieren und Vermutungen über dessen Zustandekommen

festhalten.

Auftrag

1. Ihr habt Mineralwasser, Leitungswasser und reines Wasser. Leert ca. 2 cm Leitungswasser in

ein Reagenzglas. Gibt nun Siedesteinchen dazu und dampft das Wasser über einer kleinen

Flamme bei stetigem Schütteln völlig ein. Stellt das Glas in ein Metallgitter. Macht nun das

Selbe mit den beiden anderen Wassern.

2. Vergleicht nun die drei Reagenzgläser miteinander. Was stellt ihr fest? Notiert eure

Beobachtungen in einer Tabelle, wie der folgenden, in euer Heft. Überlegt euch, wie sich

diese Beobachtungen erklären lassen und schreibt eure Vermutungen ebenfalls in die Tabelle

Feststellung

Leitungswasser Reines Wasser Mineralwasser

Vermutung zur

Erklärung der

Feststellung

1. Welche Parallelen zum Alltag stellt ihr fest, wenn ihr euch

die unterschiedlichen Reagenzgläser anschaut? Wo findet

ihr ähnliche Bilder?

Der Arbeitsplatz soll am Ende der Arbeit wieder genau so

aussehen, wie zu Beginn der Arbeit!!

Ergebnis/Produkt

In eurem Arbeitsheft steht eine sauber dargestellte Tabelle, die einen Überblick über die Ergebnisse

gibt. Der Arbeitsplatz ist wieder genau so sauber, wie er vor eurer Arbeit war.

Kontrollform

Die Lösungen werden im der Lösungsrunde besprochen. Das Resultat zeigt ihr der Lehrperson, bevor

ihr zum nächsten Posten wechselt.

Material

• 3 Reagenzgläser

• 1 Bunsenbrenner, Feuerzeug

• Siedesteinchen

• Metallgitter

Sozialform

Partnerarbeit


15 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A3

Vergleich von unterschiedlichen Wasser

Anhand von Geruch, Geschmack und Farbe eines Wassers lässt sich bereits viel über seine Qualität

aussagen. Versuche dich gleich einmal selbst als Lebensmittelkontrolleur und analysiere

unterschiedliche Wasser.

Lernziele

• Du kannst zwei unterschiedliche Wasser anhand ihres Geruchs und Aussehens auseinander

halten und die Unterschiede möglichst genau aufschreiben.

• DU erkennst, dass es wichtig ist, Trinkwasser und nicht trinkbares Wasser auseinander

halten zu können.

Aufgabe 1

Fülle ein Glas mit Bachwasser und ein Glas mit Leitungswasser. Stelle die beiden Gläser auf ein

weisses Blatt Papier und prüfe die Klarheit und den Geruch der beiden Wasser. Notiere die

Beobachtungen auf das bereitgelegte Aufgabenblatt:

Geruch

Bachwasser

Leitungswasser

Klarheit /Farbe

Aufgabe 2

Stellt Vermutungen an, warum man Bachwasser nicht ohne

weiteres trinken darf, diskutiert die möglichen Lösungen und

schreibt eine gemeinsame Antwort auf.

Ergebnis/Produkt

Schreibe deine Ergebnisse gleich in das bereitgelegte Lösungsblatt und klebe dieses anschliessend in

dein Arbeitsheft.

Kontrollform

Die Antworten werden wir in einer Lösungsrunde besprechen.

Material

• Lösungsblatt

• 1 Becher gefüllt mit Bachwasser (angeschrieben)

• 1 Becher gefüllt mit Leitungswasser (angeschrieben)

Sozialform

Partnerarbeit


16 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A4

Wasserhärte

Kalk ist oft nicht nur als Gestein in der Natur vorhanden, sondern auch in gelöster Form im Wasser. Je

kalkhaltiger das Wasser, desto härter ist es. Die Wasserhärte ‐ ein Mass für die Menge gelöstes

Kalzium und Magnesium im Wasser – wird in französischen Härtegraden (°fH) gemessen. Probleme

entstehen wenn kalkhaltiges Wasser mit Haushaltsmaschinen in Kontakt kommt.

Lernziele

• Du kennst eine Methode um die Wasserhärte zu bestimmen und kennst die Wasserhärte des

Wassers bei dir zu Hause.

• Du kannst den Versuch anhand der Beschreibung durchführen und erhältst die richtigen

Resultate, weil du sorgfältig gearbeitet hast.

Auftrag

1. Lies den Text „Zusatzinformationen Wasserhärte“.

2. Bestimme die Wasserhärte von deinem Bachwasser, deinem Leitungswasser und dem

bereitstehenden Mineralwasser. Vergleiche anschliessend die Werte noch mit dem Wert des

Leitungswassers der Schule.

Führe den Versuch mit jedem Wasser genau nach der unten stehenden Beschreibung durch!

3. Notiere die Resultate in der folgenden Tabelle:

Bachwasser

Eigenes Leitungswasser

Mineralwasser

Leitungswasser Schule

4 Wie gelangen die Salze ins Trinkwasser?

°dH

°fH

Ergebnis/Produkt

Du hältst die Resultate in deinem Arbeitsheft fest (übersichtliche Tabelle). Das Arbeitsblatt mit den


17 Erweiterte Lehrund Lernformen

Zusatzinformationen zur Wasserhärte klebst du ebenfalls in dein Arbeitsheft.

Kontrollform

Selbstkontrolle. Da jeder sein eigenes Wasser untersucht, gibt es keine allgemeingültigen Lösungen.

Vergleiche die Ergebnisse deines Wassers mit den Ergebnissen von Kollegen, die im gleichen Dorf

wohnen, um herauszufinden, ob die Lösung richtig sein kann. Wir werden sie Werte in einer Klassen

runde besprechen und vergleichen.

Material

Text: „ Zusatzinformationen zur Wasserhärte“

1 Becher eigenes Bachwasser

1 Becher eigenes Leitungswasser und 1 Becher Leitungswasser der Schule

1 Becher Mineralwasser

Informationsblatt „Wasserhärte: Was muss beachtet werden?“

Sozialform

Partnerarbeit

Zusatzinformationen

Zusatzinformationen Wasserhärte

Wasser ist ein hervorragendes Lösungs‐ und Transportmittel. In der Natur fliesst Wasser über Steine,

Schotter und durch den Untergrund. Dabei nimmt es wertvolle Mineralien auf, so auch

Calciumkarbonat, besser bekannt als Kalk. Je mehr Kalk ein Wasser aufnimmt, desto härter wird es.

Das Wasser wird in der Schweiz gemäss Lebensmittelgesetz in sechs Härtestufen eingeteilt und in

französischen Härtegraden °fH angegeben. Ein °fH bedeutet: 1l Wasser enthält 10 Milligramm Kalk.

Härtestufen und Bezeichnung

0 bis 7 sehr weich

8 bis 15 weich

16 bis 25 mittelhart

26 bis 32 ziemlich hart

33 bis 42 hart

Grösser als 42

sehr hart

Im Kanton Luzern ist die Wasserhärte nicht überall gleich: Gemeinden, die Ihr Trinkwasser aus

Seewasser aufbereiten, besitzen im Allgemeinen weiches Wasser. Quellwassergemeinden besitzen

mittelhartes Wasser. Grundwassergemeinden haben eher hartes Wasser. Es sind dies vor allem die

Gemeinden des Seetals.

Die Härte beeinträchtigt die Qualität des Wassers nicht, ja es verhilft dem Wasser gar zu einem

besseren Geschmack.

Probleme können mit kalkhaltigem Wasser aber in den Hausinstallationen auftreten. Zu viel Kalk im

Wasser stört dort, wo es mit Seifen in Kontakt kommt oder wo es erhitzt wird. Beim Sieden von

hartem Wasser fällt der Kalk aus und bildet einen Niederschlag auf den Gefässwänden, den

sogenannten „Kessel‐ oder Kalkstein“. Da Kesselstein ein schlechter Wärmeleiter ist, braucht die

Erwärmung des Wassers viel mehr Energie.

Beim Waschen verbinden sich gelöste Salze mit der Seife des Waschmittels; es entsteht „Kalkseife“.

Die Folge davon sind verkrustete Maschinenteile, „brettige“ Wäsche und Verlust an Waschkraft.

Deshalb werden Waschmitteln spezielle Enthärter zugesetzt, die Kalksalze an sich binden.


18 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A5

Nitrat‐Gehalt

Nitrat gehört zu den unerwünschten Stoffen im Wasser. Ziel ist es herauszufinden, woher das Nitrat

im Wasser kommt und weshalb es nicht im Wasser sein sollte. Du bestimmst den Nitrat‐Gehalt

deines Wassers anhand eines Experimentes.

Lernziele

• Du weist, weshalb und auf welchem Weg die Nitrate in den Boden gelangen.

• Du kennst eine Möglichkeit, um Nitrate im Trinkwasser nachzuweisen.

Auftrag

Beim versickern des Wassers im Boden werden neben den Kalksalzen auch unerwünschte Salze

herausgelöst. Z.B. Nitrat‐Salze

1 Lese zuerst den Text „Zusatzinformationen Nitrat‐Gehalt“

2 Bestimme den Nitrat‐Gehalt von deinem Leitungswasser, deinem Bachwasser und dem

Mineralwasser und vergleiche die Werte mit dem Wert des Leitungswassers der Schule.

Führe den Versuch nach folgenden Angaben durch:

Bachwasser

Leitungswasser privat

Mineralwasser

Leitungswasser Schule

Gehalt mg/l

3 Notiere deine Messergebnisse und die Überlegungen, die du dazu anstellst in deinem

Arbeitsheft. .

4 Nitrat‐Salze sind für den Aufbau von Pflanzen lebensnotwendig. Überlege, auf welche

Weise dem Boden zu viel Nitrat zugeführt werden kann?

Ergebnis/Produkt

Du notierst die Messergebnisse und dein Versuchsprotokoll in deinem Arbeitsheft.


19 Erweiterte Lehrund Lernformen

Kontrollform

Die Lösungen sind individuell, aber du kannst deine Ergebnisse mit den Ergebnissen deiner

Mitschüler und Mitschülerinnen vergleichen. Notiere auch die festgestellten Unterschiede.

Material

Becherglas

Teststäbchen

Dose mit Vergleichsskala

Stoppuhr

3 Becher mit unterschiedlichem Wasser

Zusatzinformation

Sozialform

Partnerarbeit

Nitrate sind Salze, die Stickstoff enthalten; sie gehören zu den lebensnotwendigen Nährsalzen der

Pflanzen. Pflanzen, die Nitrate aufgenommen haben, können diese umwandeln. Sie benützen den

frei gewordenen Stickstoff zum Aufbau von Pflanzenteilen. Die Pflanzen können aber nur einen

bestimmten Anteil von Nitraten verarbeiten. Erhalten sie durch übermässige Düngung

(Kunstdünger, Gülle, Mist) zu viele Nitrate, reichern sich diese in den Pflanzen an. Der Rest der

überflüssigen Nitrate im Boden wird ausgewaschen und gelangt in die Gewässer und ins

Trinkwasser. Dies geschieht vor allem in den regenreichen Wintermonaten.

In natürlichen Oberflächengewässern findet man Nitrat‐Gehalte zwischen 0,4 und 0,8 mg/l, die

einerseits aus der Verrottung von Pflanzen und Tieren stammen. Andererseits werden bestimmte

Abgase aus Verbrennungsprozessen in Motoren und Heizungen im Regenwasser zu Nitrat

umgewandelt und ebenfalls in die Gewässer geschwemmt.

Nitrat ist für den Aufbau der Pflanzen lebenswichtig, im menschlichen Körper ist es jedoch in

grösseren Mengen giftig! Da der Verdacht besteht, dass im Körper umgewandeltes Nitrat mit

anderen Nahrungsstoffen krebserregende Nitrosamine erzeugen kann, muss empfohlen werden, die

Nitrat‐Aufnahme möglichst gering zu halten.

Grenzwerte für Nitrat im Trinkwasser:

Nitrat pro Liter Bewertung

Unter 10 mg sehr gut

Unter 25 mg Qualitätsziel

40 mg Toleranzwert

Für Nitrat in Trinkwasser gilt ein Toleranzwert von 40 mg/l. Wasser mit höherem Nitratgehalt ist im

Wert als vermindert zu beanstanden, kann aber befristet noch ohne direkte gesundheitliche

Gefährdung konsumiert werden.


20 Erweiterte Lehrund Lernformen

1.Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A6

In welchen Formen kennen wir Wasser?

Täglich begegnest du Wasser. In welchen Formen kommt Wasser in der Natur vor? Diese

Zustandsformen sind Aggregatszustände, die das Wasser einnimmt. Wenn du sie kennst, kannst du

Wasser viel genauer beschreiben.

Lernziele

• Du kennst die drei Zustandsformen (Aggregatszustände) von Wasser.

• Du kannst die unterschiedlichen Übergangsformen von Wasser vom einen in den anderen

Zustand benennen.

• Du kennst die Schmelz‐ und die Siedetemperatur von Wasser.

Auftrag

1 Wasser unterscheidet sich durch bestimmte Eigenschaften von anderen Flüssigkeiten, welche

könnten das sein?

2 Wasser kommt in der Welt in den verschiedensten Zustandsformen (Aggregatzuständen) vor.

Welche Aggregatzustände kommen dir in den Sinn? Vielleicht hilft dir das Bild, wenn du nicht

mehr weiter weißt.

Die drei Aggregatzustände von Wasser …..

3 Versuche die verschiedenen Aggregatzustände anhand

des Teilchenmodells aufzuzeichnen. Zeichne für jeden

Aggregatzustand ein eigenes Kästchen, in welches du die

kleinsten Teilchen einzeichnest. Beschreibe deine

Zeichnung auch noch.

4 Versuche die Zusammenhänge zwischen den Aggregatzuständen aufzuzeichnen. Notiere

auch die Begriffe für die Übergänge von einem Aggregatzustand in den Anderen.

Beispiel: Wasser zu Eis = gefrieren.

Falls ihr keine Lösung findet, könnt ihr zur Erleichterung der Aufgabe das

Arbeitsblatt dazu anfordern.

Schmelztemperatur von Eis

Stecke in das mit Eisstücken oder mit Schnee gefüllte Becherglas das Thermometer und lies die

Temperatur ab! Stelle das Becherglas nun in das mit warmem Wasser gefüllte Becken. Rühre gut um

und lies alle 30 Sekunden die Temperatur ab! Trage die Messwerte in die unten stehende Tabelle ein

und gib gleichzeitig an, ob Eis, Wasser oder beides vorkommt.

Material: Becherglas, Becken, Thermometer, Stoppuhr, Glasstab, zerkleinertes Eis/Schnee, heisses

Wasser.

Zeit (min)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

Temperatur (°C)

Eis (E) / Wasser (W)

Stelle den Temperaturverlauf graphisch dar!

Notiere deine Beobachtungen ins

Lösungsheft.


21 Erweiterte Lehrund Lernformen

Siedetemperatur von Wasser

Fülle das Becherglas mit 100ml Wasser und stelle es auf das Drahtnetz! Zünde den Brenner so an,

dass die Flamme blau brennt. Halte das Thermometer ins Wasser, ohne dass es den Boden berührt!

Lies die Temperatur ab und trage die Messwerte in die unten stehende Tabelle ein.

Material:

Zeit

(min)

Temp

eratu

r (°C)

Becherglas, Dreifuss mit Drahtnetz, Bunsenbrenner, Thermometer, Wasser

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Stelle den Temperaturverlauf graphisch dar!

Notiere auch hier deine Beobachtungen.

Ergebnis/Produkt

In deinem Arbeitsheft sind die beiden Temperaturverläufe graphisch dargestellt und ausgewertet. In

der Gruppe könnt ihr eine Darstellung zeigen, die die Aggregatzustände und die Übergänge

übersichtlich aufzeigt. Die Lösung wird in der Auswertungslektion präsentiert.

Kontrollform

Zeige deine Lösungen deiner Lehrperson. Das Plakat mit der Gruppenlösung wird ebenfalls

abgegeben. Löse das Arbeitsblatt „Aggregatzustände“. Darin sind die wichtigsten Lösungen

enthalten.

Material

Arbeitsblatt

Becherglas mit Schnee/Eis

Becherglas mit Wasser

Thermometer

Stoppuhr

Becken mit Warmem Wasser

Dreifuss mit Drahtnetz

Bunsenbrenner

Sozialform

Gruppenarbeit

(Maximal 4

Personen)

Zusatzinformationen

In den Zwei versuchen haben wir die Schmelz‐ und die Siedetemperatur von Eis, bzw. Wasser

bestimmt. Diese beiden Temperaturpunkte wurden zur Konstruktion des Flüssigkeitsthermometers

herangezogen. Der Abstand zwischen den beiden Punkten wurde linear in 100 Teile geteilt. Es eignen

sich jedoch nicht alle Flüssigkeiten für die Thermometer, da der Messbereich durch die jeweiligen

Gefrier und Siedepunkte eingeschränkt wird. Früher verwendete man häufig Quecksilber, das aber

wegen seiner Giftigkeit heute weniger gebraucht wird. Der Schmelzpunkt und der Siedepunkt sind

also je nach Stoff verschieden.


22 Erweiterte Lehrund Lernformen

Schmelztemp. Siedetemp. Schmelztemp. Siedetemp.

Alkohol ‐114 78 Kohlenstoff 3650 4350

Aluminium 660 2450 Kupfer 1083 2590

Ether ‐116 35 Magnesium 650 1120

Aceton ‐95 56 Platin 1769 4300

Benzin ‐90 60 ‐95 Sand (Quarz) 1705 Gemisch

(Gemisch)

Blei 327 1750 Quecksilber ‐39 357

Eisen 1535 2735 Schwefel 113 445

Essigsäure 17 118 Wachs 69 291

Gold 1063 2700 Wasser 0 100

Kochsalz 800 1465 Zucker 186 Zersetzt sich

Der Siedepunkt ist aber nicht nur von Stoff zu Stoff verschieden, er ist auch abhängig vom (Luft‐)

Druck. Die 100°C‐Siedetemperatur für Wasser gilt auf Meereshöhe bei Normaldruck. Nimmt der

Luftdruck ab, so sinkt die Siedetemperatur, steigt er an, so erhöht er sich. Diese Prinzip wird beim

Dampfkochtopf verwendet, wo Wasser unter Druck erst bei ca. 120°C siedet und damit das Kochgut

schneller gar wird.


23 Erweiterte Lehrund Lernformen

1.Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A6‐Lö

Lösungen: In welchen Formen kennen wir Wasser?

Täglich begegnest du Wasser. In welchen Formen kommt Wasser in der Natur vor? Diese

Zustandsformen sind Aggregatszustände, die das Wasser einnimmt. Wenn du sie kennst, kannst du

Wasser viel genauer beschreiben.

5 Wasser unterscheidet sich durch bestimmte Eigenschaften von anderen Flüssigkeiten, welche

könnten das sein?

Eine Eigenschaft von Wasser ist, dass es nicht immer in flüssiger Form vorliegt.

6 Wasser kommt in der Welt in den verschiedensten Zustandsformen (Aggregatzuständen) vor.

Welche Aggregatzustände kommen dir in den Sinn? Vielleicht hilft dir das Bild, wenn du nicht

mehr weiter weißt.

Die drei Aggregatzustände von Wasser …..

1 Fest (Eis)

2 Flüssig (Wasser)

3 Gasförmig (Wasserdampf)

7 Versuche die verschiedenen Aggregatzustände anhand

des Teilchenmodells aufzuzeichnen. Zeichne für jeden

Aggregatzustand ein eigenes Kästchen, in welches du die kleinsten Teilchen einzeichnest.

Beschreibe deine Zeichnung auch noch.

Fest Flüssig Gasförmig


24 Erweiterte Lehrund Lernformen

8 Versuche die Zusammenhänge zwischen den Aggregatzuständen aufzuzeichnen. Notiere

auch die Begriffe für die Übergänge von einem Aggregatzustand in den Anderen.

Beispiel: Wasser zu Eis = gefrieren.

Schmelztemperatur von Eis

Zeit (min)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

Temperatur (°C)

Eis (E) / Wasser (W)

Graphische Darstellung:

Beobachtungen:


25 Erweiterte Lehrund Lernformen

Siedetemperatur von Wasser

Zeit

(min)

Temp

eratu

r (°C)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Stelle den Temperaturverlauf graphisch dar!

Notiere auch hier deine Beobachtungen.

Ergebnis/Produkt

Das Arbeitsblatt klebst du in dein Arbeitsheft , so hast du die Lösungen zusammengefasst.


26 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A7

Anomalie des Wassers

Wasser reagiert anders als andere Stoffe auf Temperaturveränderungen. Dieses anders Reagieren

nennt man Anomalie des Wassers. Damit dieser Begriff einfacher zu verstehen wird, kann der

folgende Versuch helfen.

Lernziele

• Du kannst beschreiben, was man unter dem Begriff: Anomalie des Wassers versteht.

• Du weisst, wie sich die Dichte von Wasser beim Erwärmen verändert.

• Du kannst deine Versuchsergebnisse in einer Tabelle korrekt darstellen.

Auftrag

Stoffe dehnen sich beim Erwärmen aus – Anomalie des Wassers

1 Warum steigt die Flüssigkeitssäule in einem Thermometer (Abbildung) beim Erwärmen?

Erkläre mit Hilfe des Teilchenmodells.

Aber nicht nur Flüssigkeiten, sondern auch Festkörper und Gase dehnen sich beim Erwärmen aus

und ziehen sich beim Abkühlen wieder zusammen.

Für Flüssigkeiten gilt, dass die Ausdehnung bei steigender Temperatur immer grösser wird –

Allerdings mit einer Ausnahme: Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus und zieht sich beim

Erwärmen von 0°C bis 4°C zusammen!!

Wasser verhält sich also nicht wie andere Flüssigkeiten; man spricht deshalb von der Anomalie

des Wassers. Wasser hat also die grösste Dichte bei …………….. °C.

2 Der linke Teil der folgenden Abbildung zeigt, wie sich Volumen von Wasser verändert,

wenn es von 0°C auf 20°C erwärmt wird. Zeichne diese Veränderung im

Koordinatensystem als

a) Volumenkurve

b) Dichtekurve ein.


27 Erweiterte Lehrund Lernformen

Die Bedeutung der Anomalie des Wassers für das Leben auf der Erde

• Weil Eis leichter ist als Wasser und demnach obenauf schwimmt, gefrieren Seen und Teiche

von oben her zu. Darunter können Fische und Wasserpflanzen überwintern. Würde Wasser

gleich reagieren wie z.B. Essigsäure, würde die abgekühlte Flüssigkeit nach unten sinken und

der See von unten her gefrieren. Im Sommer würde dies bei unserem Klima nicht reichen, die

Seen vollständig aufzutauen.

• Da Wasser seine grösste Dichte bei 4°C hat, bei dieser Temperatur also am schwersten ist,

sinkt die Temperatur am Grund tiefer Seen nie unter +4°C. Dies gilt allerdings nicht für kleine

Gartenteiche, Tümpel und Pfützen.

• Wasser dringt in Felsritzen und Spalten und sprengt sie beim Gefrieren auseinander. So

verwittert Gestein und ermöglicht schliesslich, dass sich Pflanzen ansiedeln können.

3 Lies die Seite 145 im Bio‐Buch und versuche anschliessend die folgenden Abbildungen zu

beschriften und darunter die Vorgänge zu beschreiben.

Temperaturschichtung im See

Ergebnis/Produkt

Du notierst die Lösungen in deinem Arbeitsjournal.

Kontrollform

Selbstkontrolle: Vergleiche deine Ergebnisse, mit den Lösungen im Lehrerordner.

Material

Arbeitsblatt

Sozialform

Einzelarbeit


28 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A7‐Lö

Lösungen: Anomalie des Wassers

Wasser reagiert anders als andere Stoffe auf Temperaturveränderungen. Dieses anders Reagieren

nennt man Anomalie des Wassers. Damit dieser Begriff einfacher zu verstehen wird, kann der

folgende Versuch helfen.

4 Warum steigt die Flüssigkeitssäule in einem

Thermometer beim Erwärmen? Erkläre mit

Hilfe des Teilchenmodells.

Beim Erwärmen beginnen sich die Teilchen

schneller zu bewegen und sie begeben sich

weiter auseinender. Jedes Teilchen nimmt also

mehr Platz ein, der Stoff im Thermometer dehnt

sich aus, seine Dichte nimmt ab.

Aber nicht nur Flüssigkeiten, sondern auch Festkörper und Gase dehnen sich beim Erwärmen aus

und ziehen sich beim Abkühlen wieder zusammen.

Für Flüssigkeiten gilt, dass die Ausdehnung bei steigender Temperatur immer grösser wird –

Allerdings mit einer Ausnahme: Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus und zieht sich beim

Erwärmen von 0°C bis 4°C zusammen!!

Wasser verhält sich also nicht wie andere Flüssigkeiten; man spricht deshalb von der Anomalie

des Wassers. Wasser hat also die grösste Dichte bei 4 °C.

5 Der linke Teil der folgenden Abbildung zeigt, wie sich Volumen von Wasser verändert,

wenn es von 0°C auf 20°C erwärmt wird. Zeichne diese Veränderung im

Koordinatensystem als

c) Volumenkurve

d) Dichtekurve ein.


29 Erweiterte Lehrund Lernformen

Temperaturschichtung im See

1 2 3

1 Im Sommer erwärmt sich die oberste Schicht des Sees so stark, dass sich das Wasser

ausdehnt und die Dichte abnimmt. Dadurch bleibt das wärmere Wasser an der Oberfläche.

Am Grund des Sees misst man Werte von 4°C, die Dichte ist hier am grössten. Das Wasser

bleibt am Boden. Zwischen den beiden Schichten haben wir eine Schicht mit grossem

Temperaturabfall, man nennt diese Schicht die Sprungschicht.

2 Im Frühling und Herbst hat das Wasser zu einem bestimmten Zeitpunkt überall die gleiche

Temperatur und damit auch die gleiche Dichte.

3 Im Winter bildet sich an der Oberfläche Eis (bei Lufttemperaturen unter 0°C) Eis schwimmt,

da es eine geringere Dichte aufweist, als Wasser bei 0°C. Die Temperatur des Tiefenwassers

sinkt auch im Winter nicht unter 4°C und hat daher eine grössere Dichte und bleibt am

Grund.


30 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A8

Der PH‐Wert des Wassers

Der PH‐Wert spielt im Zusammenhang mit Wasser eine grosse Rolle. Sicher habt ihr alle bereits vom

„sauren Boden“ oder „sauren Regen“ gehört. Doch was heisst dies nun genau? Diese Frage wollen

wir bei der Bearbeitung dieses Postens klären.

Lernziele

• Du kannst den PH‐Wert unterschiedlicher Flüssigkeiten bestimmen.

• Du kannst beschreiben, weshalb der PH‐Wert des Wassers wichtig ist, und wie er uns und

unsere Umwelt beeinflusst

• Du weisst, das eine Säure und was eine Base ist.

Auftrag

Der PH‐Wert gibt Auskunft über die chemische Zusammensetzung einer wässrigen Lösung.

Zunehmend sauer neutral zunehmend basisch

Der Ausgangspunkt der Skala ist neutrales Wasser, welches immer einen pH‐Wert von 7 besitzt. Werte

unterhalb von 7 zeigen Säuren an, Werte oberhalb von 7 Laugen (Basen). Je kleiner der pH‐Wert, umso stärker

ist die vorhandene Säure. Die Skala ist so abgestuft, dass pro Wert die Säurestärke um den Faktor 10 zunimmt.

Eine Säure mit dem pH‐Wert 3 ist zehnmal so stark als eine Säure mit dem pH‐Wert 4.

Dir stehen verschiedene Stoffe zur Verfügung. Bestimme mit Hilfe des Universalindikators (Indikator =

Anzeiger) deren pH‐Wert.

1 Papierstreifen abtrennen

2 Streifen einige Sekunden in die Lösung tauchen.

3 Verfärbung mit der Farbskala vergleichen und die erhaltenen Werte in der Tabelle eintragen.

4 Überlege zum Schluss, warum der PH‐Wert des Regenwassers am Anfang tiefer ist als am Schluss des

Regens und warum das Dachwasser einen tieferen PH‐Wert aufweist, also saurer ist. Füge Ideen

hinzu, wie man dem sauren Regen entgegenwirken könnte. Korrigiere und ergänze deine Antworten

anhand der Lösungen im Ordner.


31 Erweiterte Lehrund Lernformen

Ergebnis/Produkt

Du hast das Aufgabenblatt gelösst und in dein Arbeitsheft eingeklebt. Somit kennst du den PH‐Wert

verschiedener Flüssigkeiten und den von Wasser.

Kontrollform

Lösungen im Lösungsordner.

Material

Arbeitsblatt

PH‐Indikatorpapier

Milch, Essig, Cola, Apfelsaft, Wasser, Orangensaft, Bachwasser, ….

Sozialform

Teamarbeit


32 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser und seine Eigenschaften Posten‐Nr.

A8‐Lö

Lösungen: Der PH‐Wert des Wassers

Der PH‐Wert spielt im Zusammenhang mit Wasser eine grosse Rolle. Sicher habt ihr alle bereits vom

„sauren Boden“ oder „sauren Regen“ gehört. Doch was heisst dies nun genau? Diese Frage wollen

wir bei der Bearbeitung dieses Postens klären.

Lösungen zu Aufgabe 4

Da die Niederschläge die Schadstoffe aus der Luft aufnehmen und zur Erde transportieren, nimmt

der Schadstoffgehalt in der Luft langsam ab. Deshalb verringert sich auch der Säuregehalt des

Regenwassers im Verlaufe des Niederschlages.

Während langen Trockenperioden lagern sich Schadstoffe auf den Bäumen und Hausdächern ab.

Diese Schadstoffe werden durch den ersten Niederschlag abgewaschen. Deshalb ist der Säuregehalt

von ablaufendem Dachwasser höher als von frei fallendem Niederschlag.

Der sauerste Regen bisher wurde 1978 in Pennsylvanya (USA) gemessen. Er hatte eine PH‐Wert von

2.2 und war somit saurer als Zitronensaft.

Ideen zur Verhinderung von saurem Regen:

Reduzieren der Schadstoffe in der Luft, indem man Häuser besser isoliert, weniger heizt,

Industrieanlagen modernisiert und neue Filteranlagen einbaut, den Schadstoffausstoss der Autos

begrenzt und weniger mit dem Auto fährt.


33 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B1

Wasser – Elixier des Lebens

Im Kapitel Wald haben wir gelernt, dass Pflanzen Wasser brauchen, um ihre Bestandteile herstellen zu

können. Aber nicht nur sie, sondern auch alle anderen Lebewesen brauchen Wasser um ihre

Lebensfunktionen aufrecht zu erhalten. Wir Menschen bestehen aus 60 – 70% Wasser, bei manchen Früchten

kann der Wassergehalt über 90% betragen.

Lernziele

• Du verstehst weshalb Wasser für deinen Körper unverzichtbar ist. Weshalb du ohne Wasser

nicht leben kannst.

• Du weisst, wie sich der Wasserbedarf im Laufe des Lebens verändert.

Auftrag

1. Schau dir die Zeitschrift „Nutritio“ genau an und versuche daraus die drei wichtigsten

Informationen heraus zu schreiben.

2. Erkläre, weshalb der Mensch ohne genügend Wasser nicht überleben kann und weshalb man

täglich trinken muss? (Hilfe findest du ebenfalls in der Zeitschrift)

3. Weshalb verändert sich der Wassergehalt des Menschlichen Körpers mit dem Alter?

Überlege dir eine mögliche Erklärung.

4. Welche Symptome treten auf, wenn der Mensch nur wenig Flüssigkeit verliert, z.B. durch

Schwitzen, und diese nicht innerhalb kürzester Zeit wieder auffüllt?

5. Beschreibe, wie du vorgehst, wenn du einen relativ umfangreichen Text analysieren und auf

drei wichtige Aussagen beschränken musst?

Ergebnis/Produkt

Notiere die Antworten in dein Arbeitsheft

Kontrollform

Die Antworten werden wir in einer Lösungsrunde besprechen.

Zeitschrift „Nutritio“

Material

Sozialform

Einzelarbeit


34 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B1‐Lö

Lösungen: Wasser – Elixier des Lebens

Im Kapitel Wald haben wir gelernt, dass Pflanzen Wasser brauchen, um ihre Bestandteile herstellen zu

können. Aber nicht nur sie, sondern auch alle anderen Lebewesen brauchen Wasser um ihre

Lebensfunktionen aufrecht zu erhalten. Wir Menschen bestehen aus 60 – 70% Wasser, bei manchen Früchten

kann der Wassergehalt über 90% betragen.

Auftrag

1 Schau dir die Zeitschrift „Nutritio“ genau an und versuche daraus die drei wichtigsten

Informationen heraus zu schreiben.

Individuell unterschiedlich, was am Wichtigsten ist.

2 Erkläre, weshalb der Mensch ohne genügend Wasser nicht überleben kann und weshalb man

täglich trinken muss? (Hilfe findest du ebenfalls in der Zeitschrift).

Alle Zellen des menschlichen Körpers enthalten Wasser, es dient uns in zahlreichen

Funktionen und schon ein geringer Verlust kann körperliche und geistige Veränderungen

zur Folge haben. Gerade während dem lernen, ist die Flüssigkeit zum Beispiel wichtig, da

die Konzentration besser ist. (Siehe auch Antwort zu Frage 4)

3 Weshalb verändert sich der Wassergehalt des Menschlichen Körpers mit dem Alter?

Überlege dir eine mögliche Erklärung.

Im Alter nimmt die Muskulatur ab, die den grösseren Wasseranteil aufweist als das

Fettgewebe.

4 Welche Symptome treten auf, wenn der Mensch nur wenig Flüssigkeit verliert, z.B. durch

Schwitzen, und diese nicht innerhalb kürzester Zeit wieder auffüllt?

% ‐ Verlust an Symptome

Körpergewicht

1 – 4% Durstgefühl

Rückgang der Speichelsekretion

Trockener Mund

Konzentrierter Urin

4 – 6% Kopfschmerzen

Verminderte Harnproduktion

Verminderte körperliche und geistige

Leistungsfähigkeit

6 – 8% Übelkeit, Erbrechen

Müdigkeit, Schwäche,

Konzentrationsschwierigkeiten

Motorische Störungen, Muskelkrämpfe

Herzrhythmusstörungen

Anstieg der Körpertemperatur

10% Verwirrtheitszustand

20% Tod durch Nieren‐ und Kreislaufversagen

5 Beschreibe, wie du vorgehst, wenn du einen relativ umfangreichen Text analysieren und auf

drei wichtige Aussagen beschränken musst?

Individuelle Lösungen


35 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B2

Wasserbedarf und Wassergehalt der Lebensmitteln

Lernziele

• Du kennst die Wege, wie das Wasser in den Körper kommt und wie es diesen wieder

verlässt

• Du weisst, welche Nahrungsmittel besonders viel Wasser enthalten.

Aufgabe

1. Was ist eine Wasserbilanz?

2. Zeichne eine Waage und notiere auf der einen Seite über der Waagschale, auf welchem Weg

dem Körper wie viel Wasser verloren geht.

3. Überlegt euch wie der Mensch die verlorengegangene Flüssigkeit wieder aufnehmen kann.

Dazu können euch die folgenden beiden Tabellen evtl. hilfreiche Hinweise geben. Schreibt

dazu auf der anderen Waagschale ebenfalls die Wege und dazu wie viel Wasser

aufgenommen wird.

4. Gebt euren Freunden eine Empfehlung, wie viel sie pro Tag trinken sollen und wann sie dies

tun sollten.

5. Überlegt euch, in welchen Situationen ihr mehr trinken solltet, als die Menge, die ihr in

Aufgabe 2 genannt habt.

Das Wasser, welches unser Körper täglich ausscheidet, muss in gleichen Mengen wieder ersetzt

werden, damit unsere Wasserbilanz immer ausgewogen bleibt. Sogar bei jeglichem Fehlen von

körperlicher Aktivität verliert der Körper täglich Wasser – durch die Lunge, Haut und über den Urin.

Werden diese Verluste nicht kompensiert, kann eine Dehydrierung (Austrocknung) eintreten. Ein

Erwachsener, der sitzend tätig ist und in einem gemässigten Klima lebt, scheidet täglich ungefähr 2,6

Liter Wasser aus. 1,5l über den Urin, 500ml durch die Haut 450ml über die Lunge und 150ml über

den Stuhl. Diese Verluste müssen kompensiert werden.

Ergebnis/Produkt

Notiere die Ergebnisse in deinem Arbeitsheft

Kontrollform

Vergleiche deine Antworten mit der Lösung im Lösungsordner

Material

Kein weiteres Material notwendig

Sozialform

Einzelarbeit


36 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B2‐Lö

Lösungen: Wasserbedarf und Wassergehalt der Lebensmitteln

1 Was ist eine Wasserbilanz?

Die Wasserbilanz zeigt auf, wie viel Wasser der Körper täglich aufnimmt und wieviel er

Abgibt und auf welchen Wegen. Es ist sehr wichtig, dass die Wasserbilanz während

eines Tages ausgeglichen ist. Es muss gleich viel Wasser aufgenommen, wie

ausgeschieden werden.

2 Zeichne eine Waage und notiere auf der einen Seite

über der Waagschale, auf welchem Weg dem Körper

wie viel Wasser verloren geht. (Abbildung 1)

Abbildung 1

3 Überlegt euch wie der Mensch die verlorengegangene Flüssigkeit wieder aufnehmen

kann. Dazu können euch die folgenden beiden Tabellen evtl. hilfreiche Hinweise geben.

Schreibt dazu auf der anderen Waagschale ebenfalls die Wege und dazu wie viel Wasser

aufgenommen wird.

Über Getränke, feste Nahrungsmittel und Wasser aus der Verbrennung

(Nahrungsmittel werden im Körper ab‐ und umgebaut, dabei entsteht als ein Produkt

auch Wasser!)

4 Gebt euren Freunden eine Empfehlung, wie viel sie pro Tag trinken sollen und wann sie

dies tun sollten.

Wasser sollte über den gesamten Tag verteilt aufgenommen werden. Es nützt nichts,

wenn man auf einmal 2‐3 Liter Wasser trinkt, da der Körper gar nicht so viel

aufnehmen kann. Er scheidet einen grossen Anteil davon gleich wieder aus. Der

Körper kann ca. 2dl pro halbe Stunde aufnehmen, daher ist es wichtig regelmässig zu

trinken. Ohne besondere körperliche Anstrengung wird eine tägliche

Flüssigkeitsaufnahme von ca. 2,5 Litern empfohlen. Davon stammt ein Liter aus

"fester" Nahrung (z.B. Obst, Gemüse, Milchprodukte). Die fehlenden 1,5 Liter werden

über Getränke zugeführt. Ideal sind Mineralwasser, ungezuckerte Fruchtsäfte oder

Fruchtmixgetränke und Tees. Ein mineralstoffreiches Wasser kann helfen, durch

Schwitzen verursachte Mineralstoff‐Verluste auszugleichen, und leistet gleichzeitig

einen Beitrag zur täglichen Calcium‐Versorgung.

Geschmack und Erfrischung stehen im Vordergrund, denn was gut schmeckt

erleichtert die Zufuhr. Gerade bei älteren Menschen wird das sehr wichtig, da das

natürliche Durstgefühl im Alter nachlässt. Sie müssen deshalb besonders darauf

achten, ausreichend zu trinken!

5 Überlegt euch, in welchen Situationen ihr mehr trinken solltet, als die Menge, die ihr in

Aufgabe 2 genannt habt.

Sport, extreme Hitze, in der Höhe, bei grosser Kälte, …


37 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B3

Trinkwasserqualität

Eine gute Qualität von Trinkwasser ist für uns selbstverständlich. Sind aber alle Trinkwasser gleich? In

diesem Versuch findest du heraus, ob und wie sich unterschiedliche Trinkwasser unterscheiden. Ist

die Trinkwasserqualität wirklich so gut, wie wir uns denken? Welche Stoffe sind in einem Trinkwasser

enthalten?

Lernziele

• Ihr könnt die unterschiedlichen Wasser in den Bechern den entsprechenden Flaschen

zuordnen.

• Ihr kennt die wichtigsten Eigenschaften, die ein Trinkwasser haben sollte.

• Ihr könnt eine schöne. Übersichtliche Tabelle zeichnen.

Auftrag

1. Vor euch stehen drei Flaschen mit verschiedenen Trinkwassern. Eine enthält reines Wasser,

eine Leitungswasser und die dritte Mineralwasser. Beschreibt das Aussehen, den Geschmack

und den Geruch der drei Trinkwasser. Versucht die Wasserarten den Flaschen zuzuordnen.

Zeichnet in euer Arbeitsheft die folgende Tabelle und notiert darin eure Feststellungen.

Aussehen

Flasche 1 Flasche 2 Flasche 3

Geruch

Geschmack

Wasserart

2. Stellt Vermutungen an, warum diese Trinkwasser im Geschmack

unterschiedlich sind.

3. Welche Eigenschaften sollte ein Trinkwasser wohl haben?

Ergebnis/Produkt

Tabelle im Arbeitsheft und die dazugehörigen Lösungen.

Kontrollform

Überprüft eure Antworten (Aufgabe 2 und 3) anhand des Lösungsordners.

Material

1 Becher und eine Flasche mit Mineralwasser

1 Becher und eine Flasche mit reinem Wasser

1 Becher und eine Flasche mit Leitungswasser

Die Flaschen sind angeschrieben, die Becher müssen

zugeordnet werden.

Sozialform

Partnerarbeit


38 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B3‐Lö

Lösungen: Trinkwasserqualität

Eine gute Qualität von Trinkwasser ist für uns selbstverständlich. Sind aber alle Trinkwasser gleich? In

diesem Versuch findest du heraus, ob und wie sich unterschiedliche Trinkwasser unterscheiden. Ist

die Trinkwasserqualität wirklich so gut, wie wir uns denken? Welche Stoffe sind in einem Trinkwasser

enthalten?

1 Vor euch stehen drei Flaschen mit verschiedenen Trinkwassern. Eine enthält reines Wasser, eine

Leitungswasser und die dritte Mineralwasser. Beschreibt das Aussehen, den Geschmack und den

Geruch der drei Trinkwasser. Versucht die Wasserarten den Flaschen zuzuordnen. Zeichnet in euer

Arbeitsheft die folgende Tabelle und notiert darin eure Feststellungen.

Aussehen

Flasche 1 Flasche 2 Flasche 3

Geruch

Geschmack

Wasserart

2 Stellt Vermutungen an, warum diese Trinkwasser im Geschmack

unterschiedlich sind.

Die Trinkwasser unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung, daher sind sie auch in ihrem

Geschmack unterschiedlich. (Vergleiche die Zusammensetzungen in der Tabelle).

Angaben

in

mg/l

Calcium

Magnesium

Fluor

Sulfat

Hydrogencarbonat

Kalium

Natrium

Nitrat

Total mg

pro Liter

Valser 436 54 0.63 990 386 ‐ 11


39 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B4

2 Versuche, der Selbe Beweis

Manchmal muss man eine Behauptung beweisen. Macht die beiden Versuche und beschreibt

anschliessend, was sie beweisen.

Lernziele

• Du kannst zwei Versuche beschreiben, die beweisen, dass der Körper auch Wasser an die

Umwelt abgibt, wenn wir nicht schwitzen.

• Du kannst drei Möglichkeiten aufzählen, wie der Körper Wasser an die Umwelt abgibt.

• Du kannst einen wissenschaftlichen Beweis schriftlich formulieren.

Auftrag

Mache die folgenden zwei Versuche und beschreibe, welchen Beweis wir damit erbringen.

1. Versuch

2. Versuch

Materialien: Folienbeutel, Handtuch

Durchführung:

1. Hauche an die Glasscheibe und notiere was zu sehen

ist.

2. Gibt es eine Situation in welcher der Spiegel/die

Glasscheibe nicht notwendig ist, um das gleich

Ergebnis zu erhalten. Weshalb funktioniert es da eben

so gut?

3. Die Hand in einen Folienbeutel stecken, die Öffnung des Beutels mit der anderen Hand

verschließen!

4. Etwa 10 Minuten die Hand und die Innenwand des Folienbeutels beobachten! Notiere die

Beobachtungen ca. jede Minute. Falls nach 10 Minuten noch keine Beobachtungen gemacht

werden, dann Führe den Versuch noch einige Minuten weiter.

5. Was haben wir mit diesen beiden Versuchen nun bewiesen? Notiere deine Lösung ins

Aufgabenheft.

Ergebnis/Produkt

Du notierst deine Ergebnisse in deinem Lösungsheft.

Kontrollform

Selbstkontrolle anhand des Lehrerordners

Material

Folienbeutel

Handtuch

Fensterscheibe

Sozialform

Partnerarbeit


40 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B4‐Lö

Lösung: 2 Versuche, der Selbe Beweis

Manchmal muss man eine Behauptung beweisen. Macht die beiden Versuche und beschreibt

anschliessend, was sie beweisen.

Auftrag

Mache die folgenden zwei Versuche und beschreibe, welchen Beweis wir damit erbringen.

1. Versuch

1 Hauche an die Glasscheibe und notiere was zu sehen

ist.

2 Gibt es eine Situation in welcher der Spiegel/die

Glasscheibe nicht notwendig ist, um das gleich

Ergebnis zu erhalten. Weshalb funktioniert es da

eben so gut?

Wenn es genügend kalt ist und ich ausatme, brauche ich keine Scheibe um das Wasser zu sehen,

das ausgeatmet wird. In der Kälte sehe ich meinen Hauch, da das Wasser gleich gefriert.

2. Versuch

Materialien: Folienbeutel, Handtuch

Durchführung:

1 Die Hand in einen Folienbeutel stecken, die Öffnung des Beutels mit der anderen Hand

verschließen!

2 Etwa 10 Minuten die Hand und die Innenwand des Folienbeutels beobachten! Notiere

die Beobachtungen ca. jede Minute. Falls nach 10 Minuten noch keine Beobachtungen

gemacht werden, dann Führe den Versuch noch einige Minuten weiter.

3 Was haben wir mit diesen beiden Versuchen nun bewiesen? Notiere deine Lösung ins

Aufgabenheft.

Die zwei Versuche beschreiben, wie mit ihnen der Beweis erbracht wird, dass unser Körper immer

Wasser an die Umwelt abgibt, auch wenn wir nicht schwitzen.


41 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B5

Die Schweiz als „Wasserschloss“ Europas

Die Schweiz verfügt über einen riesigen Wasserreichtum. Vom jährlichen Niederschlag wird nur ein

ganz kleiner teil, nämlich 2%, für die Trinkwasserversorgung genutzt. Jährlich fallen auf die Schweiz

durchschnittlich 60 100 000 000 Kubikmeter Wasser. Hinzu kommen 1 31 00 000 000 Kubikmeter

aus Flüssen und Bächen, welche von unseren Nachbarländern in die Schweiz fliessen.

Lernziele

• Du erkennst, dass wir in der Schweiz in Sachen Wasser privilegiert sind.

• DU weisst, wo und in welcher Form das Wasser in der Schweiz gespeichert ist.

• Du kannst mit grossen Zahlen rechnen.


Auftrag

20 000 000 000 Kubikmeter Wasser verdunsten jährlich in die Atmosphäre zurück. 53 500 000 000

Kubikmeter Wasser fliessen über unsere Flüsse in verschiedene Meere; über den Rhein in die

Nordsee, über die Rhone ins Mittelmeer, über den Tessin/Po in die Adria/ins Mittelmeer und über

den Inn/die Donau ins schwarze Meer.

1 Beschrifte die einzelnen Pfeile und die Wassertropfen in der Abbildung.

2 Wie viel Wasser verlässt unser Land pro Sekunde, wenn pro Jahr 53 500 000 000 Kubikmeter

Wasser unser Land in Richtung Meer verlassen in einem Tag? ..in einer Minute? … in einer

Sekunde?

3 Wie viele Badewannen müssten pro Sekunde gekippt werden, um die gleiche Wassermasse

zu erreichen? Rechne mit einem Inhalt von 200 Litern pro Badewanne.

Wie viel Wasser gibt es in der Schweiz?

Diese Frage ist nicht leicht zu beantworten. Es ist sehr schwierig, die Volumen der Seen, Flüsse,

Gletscher und des Grundwassers zu bestimmen. Bei folgenden Zahlen sind wir auf Schätzungen

angewiesen. Es ist auch zu bedenken, dass die Gletscher in der jetzigen zeit stark zurück gehen.


42 Erweiterte Lehrund Lernformen

Stauseen

4 000 000 000 m3 = 1.5%

Bäche /Flüsse

500 000 000 m3 = 0.2%

Grundwasser

56 000 000 000 m3 = 21.4%

Gletscher

67 500 000 000 m3 = 25.8%

Natürliche Seen

1 34 000 000 000 m3 = 51.1%

Nehmen wir an, unser Modell hat eine Kantenlänge von einem Meter. Würden wir diesen Würfel in

die Wirklichkeit stellen, so beträgt seine Kantenlänge 6.4 Km.

Wäre das ganze Wasser auf einer Fläche unseres Landes verteilt, so würde die ganze Schweiz 6.35

Meter unter Wasser liegen.

4 Über den Rheinfall bei Neuhausen fliessen

pro Sekunde im Durchschnitt 330m3 Wasser.

Wie lange dauert es, bis das gesamte

Wasservorkommen von 262km3 den

Rheinfall passiert hätte? Rechne Schritt für

Schritt.

5 Erstelle eine Wasserbilanz der Schweiz

(Bilanz = Gegenüberstellung von Zufluss und

Abfluss). Wie lässt sich die Differenz

erklären?

Ergebnis/Produkt

Lösungen im Arbeitsheft notieren.

Kontrollform

Eigenkontrolle im Ordner Kreislauf der Wasserversorgung S. 35

Material

Kein zusätzliches Material

Sozialform

Teamarbeit


43 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B6

Wie steht es um den Baldeggersee

Der Baldeggersee gehört zu deinem Lebensraum, du nutzt ihn im Sommer zum Baden. Viele Leute

ziehen aufgrund des Baldegger‐ und Hallwylersees ins Seetal, was dieser Region Aufschwung gibt

und auch für deine Zukunft entscheidend sein kann. Aicher hast du aber auch bereits im Sommer

einmal bemerkt, dass der Baldeggersee ein Problem hat mit der Wasserqualität. Wie diese Probleme

entstanden sind, wie man sie zu lösen versucht, und ob du auch weiterhin darin schwimmen kannst,

wirst du hier versuchen herauszufinden.

Lernziele

• Du kennst die Probleme des Baldeggersees.

• Du kannst Internetinformationen bewerten und anhand dieser Informationen eine Prognose

erstellen.

Unser See – Der Baldeggersee

Der Baldeggersee ist die Perle des Luzerner Seetales. Besonders wertvoll sind die unverbauten, natürlichen

Uferabschnitte mit seltenen Wasser‐ und Sumpfpflanzen und die noch weitgehend unversehrte Landschaft.

Doch der äusserliche Schein trügt: Der Baldeggersee ist durch den Eintrag von Düngstoffen krank geworden.

Heute geht es ihm zwar bedeutend besser als auch schon, sein Zu‐stand ist aber noch nicht befriedigend. Ziel

der seit 20 Jahren laufenden Massnahmen und der künftigen Anstrengungen ist ein gesunder See in einem

gesunden Einzugsgebiet. Der Baldeggersee soll in einen Zustand zurückgeführt werden, der ihn zur

Selbstregulation befähigt und eine standorttypische Artenvielfalt von Pflanzen und Tieren aufkommen lässt.

Auftrag

Gehe in die Mediothek an den Computer und besuche dort die Webseites:

http://www.baldegger‐hallwilersee.ch/baldeggersee/informationen.html und

http://www.umwelt‐luzern.ch/index/gewaesser/seen/baldeggersee.htm

1. Informiere dich über die Inhalte der beiden Websites und versuche anschliessend die folgenden

Fragen zu beantworten.

2. Hast du die Probleme des Baldeggersees gekannt? Beschreibe kurz die Probleme, die am

Baldeggersee bestehen.

3. Welche Massnahmen wurden ergriffen, um die Probleme am Baldeggersee zu lösen?

4. Wie siehst du die Zukunft des Sees? Gibt es deiner Meinung nach Möglichkeiten, wie du beim

Schutz des Baldeggersees mithelfen kannst?

5. Beschreibe, was dich nun, nachdem du dich über den Zustand des Sees informiert hast, am

meisten beschäftigt. Was macht dir Freude, was macht dir Sorgen?

Ergebnis/Produkt

Notiere die Lösungen auf die Fragen 1 bis 4 und beschreibe deine eigenen Gefühle zum Zustand des

Sees in dein Arbeitsheft.

Kontrollform

Besprechung der aufgekommenen Fragen und deiner Lösungen im Klassenverband.

Material

Computer/ Internet

Sozialform

Teamarbeit


44 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B7

Wasser bei uns und in Afrika (Hygiene)

Ohne Wasser gibt es kein leben. Jede Pflanze, jedes Tier und natürlich auch der Mensch besteht zu

einem grossen Teil aus Wasser. Wir nehmen pro Tag ca. 2‐3 Liter Flüssigkeit zu uns und könnten

nicht länger als drei Tage ohne Wasser überleben.

Lernziele

• Du erfährst, wie es einem sudanesischen Kind ergeht, wenn es täglich Wasser schleppen

muss.

• Du kennst die Unterschiede, die den grossen unterschied im Wasserverbrauch zwischen uns

und den Menschen im Sudan ausmachen.

• Dir wird bewusst, dass nicht alle Menschen Zugang zu sauberem Wasser haben.

Auftrag

Bei uns: Fliessendes Wasser in Küche, Bad, Toilette, Garage und im Garten ist eine

Selbstverständlichkeit. Wir verbrauchen in unseren Haushaltungen 162 Liter Wasser pro Person und

Tag.

In Afrika: Der tägliche Wasserverbrauch pro Person liegt zwischen 2‐5 Litern. Fliessendes Wasser

findet man meist nur in teuren Touristenhotels und in den Häusern der reichen Leute. Der grösste

Teil der Bevölkerung holt sich sein Wasser aus einem Brunnen, einer Quelle oder einem Bach.

Das Wasserholen gehört zur Arbeit der rauen, oft aber auch zu derjenigen der ältesten Kinder. So ist

es keine Seltenheit, wenn ein zehnjähriges Mädchen im Sudan für die ganze Familie zweimal täglich

Wasser von den zwei Stunden entfernten Wasserquellen heranschleppen muss. Meist wird der etwa

15 Liter fassende Eimer auf dem Kopf getragen. Diese 30 Liter müssen für eine neunköpfige Familie

ausreichen. Kinder, die ihre Familie mit Wasser versorgen müssen haben fast keine Zeit mehr zum

spielen, und falls es eine Schule gibt in ihrer Nähe, können die meisten sie nur ein bis zwei Jahre

besuchen.

1. Vergleiche den Wasserverbrauch im Sudan mit unserem durchschnittlichen

Wasserverbrauch. Versuche zu beschreiben, was wir anders machen, damit dieser

Unterschied entstehen kann. Wo verbrauchen wir so viel mehr Wasser?

2. Wie lange könnte die Familie im Sudan von dem Wasser leben, dass eine neunköpfige

Familie bei uns in einem Tag verbraucht?

3. Um zu spüren, wie es einem Kind ergeht, wenn es Wasser schleppen muss, kannst du

ebenfalls einen Kessel mit 5 Litern Wasser füllen. Trage ihn während 10 Minuten auf dem

Kopf im Gang umher. Lege das zusammengefaltete Handtuch dazu unter den Eimer.

Schreibe einen kurzen Erfahrungsbericht.

Von 16 Leuten haben nur 12 Zugang zu sauberem Trinkwasser.


45 Erweiterte Lehrund Lernformen

Ergebnis/Produkt

Die Fragen 1‐3 sind im Arbeitsheft beantwortet

Kontrollform

Die Lösungen findest du im Lösungsordner

Material

Eimer (5l)

Handtuch

Wasser

Sozialform

Teamarbeit


46 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Das Wasser und ich Posten‐Nr.

B7‐Lö

Lösungen: Wasser bei uns und in Afrika (Hygiene)

Ohne Wasser gibt es kein leben. Jede Pflanze, jedes Tier und natürlich auch der Mensch besteht zu

einem grossen Teil aus Wasser. Wir nehmen pro Tag ca. 2‐3 Liter Flüssigkeit zu uns und könnten

nicht länger als drei Tage ohne Wasser überleben.

1. Vergleiche den Wasserverbrauch im Sudan mit unserem durchschnittlichen

Wasserverbrauch. Versuche zu beschreiben, was wir anders machen, damit dieser

Unterschied entstehen kann. Wo verbrauchen wir so viel mehr Wasser?

Wir haben Haushaltgeräte, die viel Wasser verbrauchen. Das fliessende Wasser aus dem

Wasserhahn ermöglicht uns einen Zugang zu Wasser, der sehr einfach ist und wir

überlegen uns gar nicht, wie viel Wasser wir verbrauchen. Wenn wir unser Wasser so weit

tragen müssten, würden wir auch sparsamer damit umgehen.

2. Wie lange könnte die Familie im Sudan von dem Wasser leben, dass eine neunköpfige

Familie bei uns in einem Tag verbraucht?

Jedes Familienmitglied im Sudan verbraucht 3.3 l Wasser. Bei uns verbraucht eine Familie

1620 l Wasser am Tag. Die Familie im Sudan könnte 54 Tage damit leben.

3. Um zu spüren, wie es einem Kind ergeht, wenn es Wasser schleppen muss, kannst du

ebenfalls einen Kessel mit 5 Litern Wasser füllen. Trage ihn während 10 Minuten auf dem

Kopf im Gang umher. Lege das zusammengefaltete Handtuch dazu unter den Eimer.

Schreibe einen kurzen Erfahrungsbericht.

individuell


47 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser auf der Welt Posten‐Nr.

C1

Bedeutung von Wasser auf der Welt

Nicht alle Menschen auf der Welt haben gleich viel Wasser zur Verfügung, daher ist es verständlich,

dass Wasser auch nicht für jeden Menschen die gleiche Bedeutung hat.

Lernziele

• Wu weisst, dass nicht alle Menschen auf der Welt gleich viel Wasser zur Verfügung haben

und du kannst dir Möglichkeiten ausdenken, wie man dieses Problem verbessern könnte.

Auftrag

1. Gibt es Unterschiede wie die Menschen mit dem Wasser umgehen und wofür sie Wasser

brauchen, je nach dem wo man sich auf der Welt befindet? Die Abbildung links kann dir bei

der Lösung helfen.

2. Was bedeutet Wasser für dich und wozu verwendest du Wasser?

3. Welche der drei Abbildungen trifft am ehesten auf dich zu?

4. Welche Gefühle weckt bei dir das Bild mit dem trinkenden Mädchen auf der Abbildung?

Denkst du, dass sie genügend Wasser zum trinken hat?

5. Welche Möglichkeiten gibt es, diesen Menschen zu helfen, damit sie auch mehr Wasser zur

Verfügung haben? Halte deine Ideen in einem Mindmap fest.

Ergebnis/Produkt

Mindmap mit Möglichkeiten, den Menschen, die zu wenig Wasser haben zu helfen

(Lösungsvorschläge). Restliche Fragen im Heft beantwortet.

Kontrollform

Besprechung der Lösungsvorschläge im Klassenverband.

Material

Blatt Papier für Mindmap

Sozialform

Partnerarbeit


48 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser auf der Welt Posten‐Nr.

C2

Wasserkreislauf

Um die Zusammenhänge zu kennen und um zu wissen, dass das Wasser nicht selbstverständlich

einfach aus dem Wasserhahn kommt, ist es wichtig, dass du den Kreislauf kennst, den das Wasser

zurücklegt. Es ist nicht selbstverständlich, dass das Wasser einfach aus dem Wasserhahn kommt.

Siehe auch Auftrag C1

Lernziele

• Du kannst aufzeichnen, woher da Wasser kommt und wo es hingeht und in welcher Form.

• Du kannst ein Plakat gestallten, das diese Prozesse aufzeigt und übersichtlich darstellt.

• Du kannst deine Lösungen Anhand eines Lehrfilmes überprüfen und ergänzen.

Auftrag

Diskutiert in einer Gruppe von mehreren (3 bis 4) Leuten, welchen Weg das Wasser wohl zurücklegt,

bis es bei euch zu Hause aus dem Wasserhahn kommt. Wo könnte es bereits überall gewesen sein

(nicht Länder! Bsp. Meer, Wolke…) Versucht anschliessend den Weg des Wassers auf einem Plakat

festzuhalten. Versucht den Wasserkreislauf vor allem bildlich darzustellen und evtl. mit einigen

Worten zu ergänzen.

Neben dem Weg des Wassers, ist es wichtig, dass ihr immer auch die Zustandsform (A6) die es

gerade hat dazu schreibt.

Schaut euch nun den Film „Wasser eine klare Sache“ an und ergänzt eure Darstellung mit den noch

fehlenden Begriffen, die im Film genannt werden.

Beantworte ausserdem noch die folgenden Fragen:

1. Welche Formen von Niederschlägen kennst du?

2. Wie entstehen Niederschläge?

3. Wieso kann man den Boden als natürliche Reinigungsanlage für Grundwasser verstehen?

Ergebnis/Produkt

Es soll ein übersichtliches Plakat entstehen, auf welchem der Wasserkreislauf übersichtlich

dargestellt ist.

Kontrollform

Das Plakat wird in der kommenden Klassenrunde den Mitschülerinnen und Mitschülern präsentiert.

Eine mögliche Darstellung findet ihr zum Vergleich im Lösungsordner.

Material

Dicke Filzstifte

Plakat‐Papier

DVD „Wasser“

Sozialform

Gruppenarbeit


49 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser auf der Welt Posten‐Nr.

C2‐Lö

Lösung: Wasserkreislauf

Um die Zusammenhänge zu kennen und um zu wissen, dass das Wasser nicht selbstverständlich

einfach aus dem Wasserhahn kommt, ist es wichtig, dass du den Kreislauf kennst, den das Wasser

zurücklegt. Es ist nicht selbstverständlich, dass das Wasser einfach aus dem Wasserhahn kommt.

Eine mögliche Darstellungsform


50 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser hilft, Wasser schadet Posten‐Nr.

C3

Naturkatastrophen durch Wasser

Naturkatastrophen kommen immer wieder vor. Dass sie aber uns so direkt und stark treffen, wie

das Hochwasser 2005 ist selten. Wie konnte es damals dazu kommen? Was kann getan werden,

damit dies nicht mehr geschieht?

Lernziele

• Du kennst die Hintergründe, weshalb es 2005 zu diesem verheerenden Hochwasser

kommen konnte.

• Du kennst mögliche Massnahmen um ein Wiederkehren dieses Ereignisses zu verhindern

oder zu reduzieren.

Auftrag

Land unter 22.08.2005

LUZERN – Es sind die schwersten Überschwemmungen seit fünf Jahren. Sie kosteten

zwei Feuerwehrleuten das Leben. Auf der Lötschberg-Linie kam es wegen einem

Schuttkegel beinahe zu einer Zug-Katastrophe.

Hat deutlich gelitten: Holzbrücke beim Bad in Wolhusen LU. (Keystone)

Dies ist ein Ausschnitt aus einem Blick‐Artikel über das Hochwasser 2005 in der Schweiz. Suche

weiter Informationen im Internet, frage zu Hause nach oder suche Dokumentationen dazu, die vor

Allem die Ursachen beschreiben, wie es zu diesem Hochwasser kommen konnte. Sammle die

Lösungen (Artikel, die über Lösungen berichten) und gestalte dazu ein A3 Plakat (Collage), das im

Schulzimmer aufgehängt werden kann.

Überlege dir Möglichkeiten, um ein Wiederkehren dieses Ereignisses zu verhindern.

Ergebnis/Produkt

Plakat mit Collage zu den Ursachen des Hochwassers 2005 und notiere die wichtigsten Erkenntnisse

in dein Arbeitsheft.

Kontrollform

Ausstellung im Klassenzimmer und Besprechung der Lösungsvorschläge in der Gesprächsrunde.

Material

A3 Papier, Schere, Leim

Computer, Zeitungen,…

Sozialform

Teamarbeit


51 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser Posten‐Nr.

C4

Begriff ‐ Suche

Du hast nun bereits etliche Begriffe die mit Wasser in Zusammenhang stehen, kennengelernt.

Findest du diese im unten abgebildeten Raster?

Lernziele

• Du erkennst Begriffe, die du bereits einmal im Zusammenhang mit Wasser gehört hast.

• Du kannst dich so lange konzentrieren, bis du alle Begriffe entdeckt hast.

Auftrag

Suche 12 Begriffe, die mit Wasser etwas zu tun haben, im Raster und übermale sie mit

verschiedenen Farben: (Ä = AE)

J N A T M O S P H A E R E

K E L G T R T F Z A R D S

Z B F A R F G V N G I E D

R E I F E V V X D F U H F

F L H D G N M T R A M V D

W A S S E R T R O P F E N

S D D G N V C B H K J R F

E I S G S D B C X G V D F

W A S S E R D A M P F U E

C G D C D Y Z C F H Q N A

V T F H G H A G E L G S I

C A B N E A G G K W J T S

S U S E U S O N N E M U D

O D H E D D O H G K R N F

A E E T Z U I P N H T G Q

Ergebnis/Produkt

Raster mit 12 angestrichenen Begriffen

Kontrollform

Lösung im Lösungsordner

Material

Kein zusätzliches Material notwendig

Sozialform

Einzelarbeit


52 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser Posten‐Nr.

C4 – Lö

Lösung Begriff – Suche

Die 12 Begriffe: Nebel, Reif, Regen, Eis, Wasserdampf, Sonne, Schnee, Hagel, Tau,

Wassertropfen, Verdunstung, Atmosphäre

J N A T M O S P H A E R E

K E L G T R T F Z A R D S

Z B F A R F G V N G I E D

R E I F E V V X D F U H F

F L H D G N M T R A M V D

W A S S E R T R O P F E N

S D D G N V C B H K J R F

E I S G S D B C X G V D F

W A S S E R D A M P F U E

C G D C D Y Z C F H Q N A

V T F H G H A G E L G S I

C A B N E A G G K W J T S

S U S E U S O N N E M U D

O D H E D D O H G K R N F

A E E T Z U I P N H T G Q


53 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser hilft, Wasser schadet Posten‐Nr.

C5

Wasserverschmutzung

Verschmutztes Wasser hinterlässt Schäden in der Natur. Es müssen nicht immer grosse

Gewässerverschmutzungen sein, die Spuren hinterlassen. Tag täglich gibt es kleinere

Verschmutzungen, die sich auf die Pflanzen auswirken. Hier wollen wir dies an einem praktischen

Beispiel aufzeigen.

Lernziele

• Du erkennst, dass es nicht unbedingt grosse Umweltkatastrophen braucht, um negative

Auswirkungen in der Pflanzenwelt hervor zu rufen.

• Du kannst dies an einem einfachen Beispiel belegen und dokumentieren.

• Du kennst Stoffe, die sich negativ auf die Pflanzen auswirken.


Auftrag

Unser Wasser ist an vielen Stellen nicht mehr "wasserklar", sondern enthält unerwünschte

Verunreinigungen. Dies trifft auf das Wasser aus Flüssen und Seen stärker zu als auf das

Grundwasser.

Es ist sinnvoller und leichter, Verschmutzungen vom Wasser fernzuhalten, als verschmutztes Wasser

erst wieder durch aufwendige Maßnahmen zu reinigen, um es verwenden zu können.

Wasser ist ein kostbares Gut, unser wichtigstes Lebensmittel. Es ist daher entscheidend, dass wir mit

ihm so sparsam umgehen, wie man dies mit einem kostbaren Gut zu tun pflegt. Dies ist auch in den

Regionen richtig, die an sich genügend Wasser haben: sparsamer Wassergebrauch reduziert die

Menge an Abwasser und reduziert damit auch den Aufwand an Reinigung

Das bei uns angebotene Trinkwasser kann man überall bedenkenlos trinken. In vielen Brunnen sind

jedoch schon heute Inhaltsstoffe nachzuweisen, die man nachträglich aus ihm entfernen muss, um

ein Trinkwasser bester Qualität anbieten zu können. Die aktuelle Situation zeigt, dass wir

schnellstens alles tun müssen, um von unserer Seite eine weitere Verschmutzung der

Oberflächenwasser zu verhindern ‐ denn dieses Wasser ist ‐ an vielen Orten ‐ in etwa 30 Jahren bis

zur Grundwasserzone durchgesickert und wird dann unser Trinkwasser sein.

Untersuche die Auswirkungen von verschmutztem Wasser auf die Umwelt

Durch den Versuch kannst du beobachten, wie sich verschmutztes Wasser auf Pflanzen auswirkt.

Aufgabe

1. Fülle in drei Joghurt ‐Becher ein wenig Erde und streue in jeden Becher etwa 40

Kressesamen und drücke sie leicht an. Giesse die Samen regelmässig. Nach vier Tagen

begiesst du die ersten Samen mit Wasser, die zweitem mit saurem Essigwasser und die

dritten mit Salzwasser. Klebe auf jeden Topf eine Etikette, auf der neben deinem Namen

vermerkt ist, womit du die Pflanzen tränkst.

2. Beobachte, was mit der Kresse geschieht und erstelle eine Tabelle, in die du alle

Veränderungen notierst. (während mindestens 8 Tagen)

3. Beantworte nun die folgenden zwei Fragen, nachdem du den Versuch abgeschlossen hast.

a) Welche Auswirkungen hat das im Winter gestreute Salz auf die Pflanzen?

b) Welche Auswirkungen hat der Regen, der durch schmutzige Luftschichten auf die Erde

fällt und dabei sauer wird auf die Pflanzen?


54 Erweiterte Lehrund Lernformen

4. Diskutiere deine Lösungen mit einem Klassenkameraden, der die Aufgabe ebenfalls gelöst

hat. Tauscht eure Erfahrungen im Versuch und die Lösungen auf Frage 3 aus.

Ergebnis/Produkt

Beobachtungsbericht während des Versuchs. Beobachtungstabelle. Resultat der Diskussion mit

einem Kollegen.

Kontrollform

Kontrolle durch das Gespräch und den Austausch mit Kollegen. Ihr einigt euch auf eine Lösung. Bei

Uneinigkeit im Gespräch mit der Lehrperson.

Material

Kressesamen

3 Joghurtbecher mit Loch im Boden

3 Unterteller

Erde

Essig und Salzwasser

3 Klebeetiketten

Sozialform

Einzelarbeit

(Versuch)

Teamarbeit

(Auswertung)


55 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser auf der Welt Posten‐Nr.

C6

Wasserverbrauch ‐ So könnte Wasser gespart werden

Wir haben Wasser im Überfluss, oder zumindest scheint es uns so. Obwohl der Wasserverbrauch in

den letzten Jahren immer wieder verringert wurde, gibt es noch Sparpotenzial.

Lernziele

• Du weisst, wie viel Wasser wird durchschnittlich pro Tag verbrauchen und wo wir es

verbrauchen.

• Du kennst Möglichkeiten, noch mehr Wasser einzusparen.

• Du erkennst, dass wir im Vergleich mit den umliegenden Ländern viel mehr Wasser

verbrauchen

Auftrag

Durchschnittlich werden heute pro Person und Tag rund 162 Liter Wasser im Privathaushalt

verbraucht. Wir benötigen viel Wasser für die Körperpflege und Hygiene ‐ eine Lebensqualität, die

nicht mehr weg zu denken ist.

Baden und Duschen

Baden und Duschen machen 20% der Wasserverwendung in Haushalten aus. Eine Studie zeigte, dass

praktisch nur noch geduscht wird. Eine Wassereinsparung unter dem Motto «Duschen statt Baden»

ist nur noch in geringem Masse möglich. In diesem Bereich ist das Wassersparen ohne Änderung der

Gewohnheiten und Komfortverlust des Benützers kaum noch möglich. Übrigens, im Durchschnitt

duscht Herr und Frau Schweizer 8 Minuten pro Tag.

Toilette

Die Toilettenspülung hat einen Anteil von 31% und ist mit Abstand der grösste Wasserverbraucher

im Haushalt. Sämtliche untersuchten Messobjekte waren mit Spülkästen mit einem Inhalt von 9

Litern ausgerüstet. Ein Wasserspareffekt wäre hier möglich, wenn die Spül‐Stop‐Taste beim «kleinen

Geschäft» konsequent eingesetzt würde. Dann wären Wassereinsparungen bis 30% des Anteils

«Toilettenspülung» (oder 14 Liter pro Tag und Person) gegebenenfalls möglich.

Wasch‐ und Spültisch

Der Anteil des Wasch‐ und Spültischbereichs in Haushalten beträgt 28%. Die kleine Körperpflege und

das Wäsche waschen von Hand im Lavabo betragen 13%. Die restlichen 15% gehören zum

Spültischbereich in der Küche und umfassen den Wasserbedarf für Kochen, Trinken und

Geschirrspülen von Hand.

Sparsame Geschirrspüler

Der Geschirrspüler hat den kleinsten Anteil am Wasserverbrauch in Haushalten. Er beträgt lediglich

2%. Dadurch ist hier das Wassersparpotential minim und stark auf die Geräteausstattung

ausgerichtet.

Waschmaschinen

Der Wasserverbrauch von Waschmaschinen macht 19% der Wasserverwendung in Haushalten aus.

Um das verbleibende Sparpotential zu ermitteln, sollte das Alter der Maschinen festgestellt werden.

Bei älteren Maschinen liegt der Verbrauch noch bei gegen 250 Litern, während die neueren zum Teil

weniger als 100 Liter verbrauchen.


56 Erweiterte Lehrund Lernformen

Abbildung 1

http://www.trinkwasser.ch/dt/frameset.htm?html/trinkwasser/tw_hygiene_02.htm~mainFrame

Verbrauch pro

Einwohner und Tag in Liter

450

400

Wasserverbrauch in Liter pro Tag und Person

350

300

250

200

150

100

50

0

Aufgabe

Schweiz

Österreich

Belgien

Frankreich

Deutschland

Abbildung 2

Italien

Niederlande

Spanien

Schweden

Grossbritannien

1 Notiere, wo die Schweizer deiner Meinung nach am Meisten Wasser

verbrauchen/verschwenden und weshalb. (Abbildung 1)

2 Vergleiche den Wasserverbrauch der verschiedenen europäischen Länder und überlege dir

drei Gründe, wie die Unterschiede zustande kommen könnten.

3 Erstelle eine Übersicht, wie wir in der Schweiz unseren Wasserverbrauch reduzieren

könnten (Diagramm oder Zeichnung)

Ergebnis/Produkt

Lösungen im Arbeitsheft und Zeichnung/Diagramm um Lösungsvorschläge in der Klasse zu

präsentieren.

Kontrollform

Lösungen werden mit einer anderen Gruppe besprochen und die Frage 3 im Klassenverband.

Material

Kein zusätzliches Material notwendig

Sozialform

Teamarbeit


57 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser auf der Welt Posten‐Nr.

C7

Verteilung des Weltwassers

Auf der Erde gibt es immer gleich viel Wasser. Jeder Wassertropfen bleibt im Wasserkreislauf

erhalten. Das Wasser befindet sich in einem nie endenden Kreislauf. Es befindet sich ständig in

Bewegung. Der Motor, der diesen Kreislauf in Bewegung hält, ist die Sonne. Doch wo befindet sich

das Wasser auf unserer Erde? Wo kommt es eigentlich her? Wo geht gebrauchtes Wasser hin?

Lernziele

• Du weisst, wie gross der Anteil des Trinkwassers am gesamten auf der Welt vorkommenden

Wassers ausmacht.

• Du kannst dir diesen Anteil besser vorstellen und bildlich darstellen.

• Du kannst einfache Balkendiagramme zeichnen und schöne wissenschaftliche Darstellungen

aufstellen.

Auftrag

Das Wasser bedeckt zu 71% die Erdoberfläche, daher wird die Erde auch als Blauer Planet

bezeichnet. Für uns, die wir in der Schweiz wohnen und kein unendliches Meer vor uns haben, ist

diese Vorstellung anspruchsvoll. Nehmen wir jedoch einen Globus oder einen Atlas zur Hand, so

wird s auch für uns vorstellbar. Vom ganzen Wasser sind 97% salzig. Jetzt könnten wir meinen, dass

die restlichen 3 % als Trinkwasser zur Verfügung stehen würden. Dem ist aber nicht so. 2% des

gesamten Wassers sind in den Eiskappen der Pole festgefroren. So bleibt nicht einmal mehr ein

ganzes Prozent. Dieses Wasser fliesst in Bächen, befindet sich in Seen, unter der Erde oder als

Feuchtigkeit in der Luft. So bleiben gerade einmal die Hälfte dieses Wassers als Ressource für die

Versorgung von Mensch und Tier.


58 Erweiterte Lehrund Lernformen

Wasservorkommen auf der Erde

1 384 000 000 km3 = 100%

Ozeane/Randmeere (Salzwasser)

1 348 000 000 km3 = 97.4%

Polareis/Gletscher

27 800 000 km3 = 2.01%

Grundwasser/Bodenfeuchte

8 060 000 km3 = 0.58%

Flüsse und Seen

124 000 km3 = 0.009%

Atmosphäre + Biomasse

15 000 km3 + 1000 km3 = 0.001%

Unsere Süsswasserreserven

36 000 000 km3 = 100%

Polareis/Gletscher: 27 800 000 km3 = 77.22%

Grundwasser/Bodenfeuchte: 8 060 000 = 22.39%

Flüsse und Seen: 124 000 = 0.35%

Atmosphäre(Luftfeuchtigkeit): 15 000 = 0.04%

1 Schneide ein Quadrat mit der Seitenlänge 10cm zu und berechne anschliessend die Fläche

des Quadrates. Bestimme auf dem Quadrat die Fläche der Ozeane, des Polareises und des

Grundwassers. Färbe die teile mit verschiedenen Farben ein, schneide sie aus und klebe sie

in dein Arbeitsheft.

2 Runde die Prozentangaben von der Tabelle Unsere Süsswasserreserven auf ganze Prozente

(Flüsse und Seen, Atmosphäre und Biomassen kannst du in einem Prozent zusammenfassen)

und gehe gleich vor wie in Aufgabe 1.

3 Stelle die Verhältnisse des Wasservorkommens auf der Erde und die Süsswasserressourcen

in einem Balkendiagramm dar. Mögliche Einheit für 10% = 1cm.

Ergebnis/Produkt

Darstellungen im Arbeitsjournal

Kontrollform

Selbstkontrolle im Lösungsordner.

Material

Papier, Farben, Schere, Leim

Massstab

Sozialform

Einzelarbeit


59 Erweiterte Lehrund Lernformen

1. Klasse Wasser auf der Welt Posten‐Nr.

C7‐ Lö

Lösung: Verteilung des Weltwassers

Auf der Erde gibt es immer gleich viel Wasser. Jeder Wassertropfen bleibt im Wasserkreislauf

erhalten. Das Wasser befindet sich in einem nie endenden Kreislauf. Es befindet sich ständig in

Bewegung. Der Motor, der diesen Kreislauf in Bewegung hält, ist die Sonne. Doch wo befindet sich

das Wasser auf unserer Erde? Wo kommt es eigentlich her? Wo geht gebrauchtes Wasser hin?

1 Schneide ein Quadrat mit der Seitenlänge 10cm zu und berechne anschliessend die Fläche

des Quadrates. Bestimme auf dem Quadrat die Fläche der Ozeane, des Polareises und des

Grundwassers. Färbe die Teile mit verschiedenen Farben ein, schneide sie aus und klebe sie

in dein Arbeitsheft.

2 Runde die Prozentangaben von der Tabelle Unsere Süsswasserreserven auf ganze Prozente

(Flüsse und Seen, Atmosphäre und Biomassen kannst du in einem Prozent zusammenfassen)

und gehe gleich vor wie in Aufgabe 1.


60 Erweiterte Lehrund Lernformen

3 Stelle die Verhältnisse des Wasservorkommens auf der Erde und die Süsswasserressourcen

in einem Balkendiagramm dar. Mögliche Einheit für 10% = 1cm.


61 Erweiterte Lehrund Lernformen

8. Lernerfolgskontrolle

Beurteilung des Arbeitsjournals

Dieses Beurteilungsraster wird zur Benotung des Lernjournals verwendet. Die Schülerinnen und

Schüler erhalten es bereits zu Beginn der Lerneinheit, damit sie gleich wissen auf welche Aspekte des

Lernjournals sie speziellen Wert legen sollen.

Die Antworten auf die Fragen sind

präzise und genau formuliert.

Eher nein eher ja

1 2 3 4 5 Die Antworten auf Fragen sind nicht

sehr genau, enthalten zu viel oder zu

wenig Informationen.

Die Schrift ist unleserlich 1 2 3 4 5 Die Schrift ist gut leserlich

Die Rechtschreibung enthält viele

Fehler.

1 2 3 4 5 Es sind praktisch keine

Rechtschreibefehler in den Texten zu

finden.

Es sind nur wenige Skizzen

vorhanden, die den Arbeitsprozess

belegen

Die Darstellungen im Lernjournal sind

ungeordnet und unübersichtlich.

Die Leitfragen wurden wenig und

schlecht beantwortet

1 = 3 2 = 3.5 3= 4 4=5 5=6

1 2 3 4 5 Der Arbeitsprozess wird durch Skizzen

unterstützend belegt.

1 2 3 4 5 Die Darstellungen im Lernjournal sind

klar gegliedert und übersichtlich

dargestellt.

1 2 3 4 5 Die Leitfragen wurden immer

vollständig und reflektiert

beantwortet.

Auswertung einer Sammelmappe, respektive eines Lernjournals und ein Test


62 Erweiterte Lehrund Lernformen

9. Qualitätsraster für Werkstätte

Anhand dieses Qualitätsrasters lässt sich die Qualität der einzelnen Aufgaben festhalten und die

gesamte Werkstatt beurteilen:

Voraussetzungen

Didaktisches

Prinzip

Aufnehmendes

Lernen

Ausbauendes

Lernen

Konstruierendes

Lernen

A

1

A

2

A

3

A

4

A

5

A

6

A

7

A

8

B

1

Lernziele bekannt? x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

Individualisiert?* x x x x x

Material aktuell? x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

Lerntätigkeit

A

1

A

2

A

3

A

4

A

5

A

6

A

7

A

8

B

1

Sehen (Bild, Video…) x x x x x x x x x x x x x

Lesen x x x x x x x x x x x x x

Sprechen

Hören

x

Fühlen x x x x x x

Darstellen/

Umsetzen

x x x x x x x x

Experimentieren x x x x x

Problemlösen x x x x x x x x

Darstellen/

x x x x x

Umsetzen

Umformulieren x

Entdecken x x x x x

Herstellen/

Gestalten

Analysieren x x x x x x x x x x

Alternative

x x x x x

Lösungen finden

Ein neues Ganzes x x x x x x x x x

zusammenfügen

Konzept ausdenken x x x x X

Synthese erläutern

B

2

B

2

B

3

B

3

B

4

B

4

B

5

B

5

B

6

B

6

B

7

B

7

C

1

C

1

C

2

C

2

C

3

C

3

C

4

C

4

C

5

C

5

C

6

C

6

C

7

C

7

Beurteilung

Bewertendes Urteil

abgeben

Begründete

Meinung bilden

x x x x x

x x x x x x x X

Begegnung mit

dem

Lerngegenstand

Direkt x x x x x x x x x x x

indirekt x x x x x x x x x x x x x

Lernkontrolle Selbstkontrolle x x x x x x x x x x x x

Fremdkontrolle x x x

Klassenkontrolle x x x x x x x x x x

Keine Kontrolle x

Sozialform Einzelarbeit x x x x x x

Partnerarbeit x x x x x x x x x x x x x x

Gruppenarbeit x x x x

Nach Wahl

Affektiver

Bereich

Aufmerksam x x x x x x x x x x x x x

werden

Einfühlen x x x x x x x

Gefühle äussern x x x x

* für leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler steht zusätzliches Material zur Verfügung um

den Lerninhalt zu vertiefen. Ausserdem ermöglicht die flexiblere Zeitplanung bei der Werkstatt

ein individuelleres Vorgehen (Nur die Posten A1 – A8 sind obligatorisch).


63 Erweiterte Lehrund Lernformen

10. Das verwendete Material (Quellen, Material,..)

• Skript der Naturlehre der KMS Seetal, Kapitel Wasser als Lebensgrundlage

• http://www.baldegger‐hallwilersee.ch/baldeggersee/informationen.html

• http://www.umwelt‐luzern.ch/index/gewaesser/seen/baldeggersee.htm

www.trinkwasser.ch

• http://www.sign‐lang.uni‐hamburg.de/hlex/Konzepte/L7/L773.htm

• http://intranet.wvr.de/wvr/pdf/Wasser%20trinken.pdf

• Beringer S., Wasserwerkstatt: „Wasser entdecken, erforschen, Erfahren“, 1992. Zytglogge

Verlag Bern

• Bickel H. et al., Natura: „Biologie für Bezirksschulen, Untergymnasien und Gymnasien, 2002,

Klett und Balmer Verlag, Zug

• Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz

(EAWAG), Wasser:“ Eine Dokumentation über Wasser und Gewässerschutz“, 1983, Walter‐

Verlag AG, Olten

• Traber F., Kreislauf der Wasserversorgung, 2006, Verlag der Zürcher kantonalen

Mittelstufenkonferenz, Winterthur

• Wasser als Lebensgrundlage: Text analysieren und wichtige Faktoren herauslesen. Quelle:

Nutritio – Das Ernährungsmagazin der Nestlé Schweiz, Nr.49 1/04, Wasser – das Elixier des

Lebens

Lehrplan des Kantons Luzern: „Naturlehre“

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