34_MwT_Grundschule an der Auguststraße - Stiftung Partner für ...

Physikalisch-technische Experimente
mit Luft
Grundschule, Klassen 1-3, offene AG (Sachunterricht)
Grundschule an der Auguststraße
Auguststraße 18
45661 Recklinghausen
Tel.: 0 23 61 / 37 21 83
Fax: 0 23 61 / 65 16 98
E-Mail: email@august.schulen-re.de
Mädchen wählen Technik – Abschlussdokumentation 1

Ziele
Allgemeine Ziele
Die Schülerinnen und Schüler sollen
• ihr Welt- und Alltagswissen erweitern.
• bisher für selbstverständlich Gehaltenes in Frage stellen.
• naturwissenschaftlich experimentieren.
• sich technisch-motorisch weiterentwickeln (Schrauben, Stecken, Bauen).
• Dinge untersuchen, beobachten, verbalisieren, Fragen stellen, Neugier entwickeln.
Diese Ziele sind im Hinblick auf Technikförderung für Mädchen besonders wichtig und werden im normalen
Sachunterricht wenig und im Alltag der Familien, gerade der Mädchen in dieser AG, gar nicht gefördert.
Konkrete Ziele
Die Mädchen und Jungen sollen
• im Wettbewerb der gebauten Fahrzeuge herausfinden, dass Luftwiderstand Tempo und Rollweiten beeinflusst.
• erkennen, dass Luft Raum einnimmt.
• herausfinden, dass man Luft pressen kann.
• erkennen, dass gepresste Luft tragen, abfedern und bewegen kann.
• sehen, dass warme Luft sich ausdehnt und nach oben steigt und dabei Dinge antreiben kann.
Ziele bezogen auf die Förderung der Technikkompetenz von Mädchen
Die Mädchen sollen
• mit Technik-Material umgehen und schrauben, stecken, bauen können.
• mit Jungen in Wettbewerb treten und darin bestehen.
• Alltagsdinge beobachten und erforschen und dabei Neugier entwickeln.
• sich zutrauen, etwas zu entdecken.
• Entdecktes verbalisieren können.
• mit Werkzeugen und „gefährlichen“ Dingen wie Streichhölzern umgehen.
• Alltagsgeräte und Spielzeug als Werkzeuge, Messgeräte und Untersuchungsinstrumente entdecken und
benutzen können.
Mädchen wählen Technik – Abschlussdokumentation 2

Zielgruppe
Es handelt sich bei der AG um eine Gruppe von zehn Kindern, fünf Jungen und fünf Mädchen, Klasse 1-3. Die Schule
liegt in einem sozial problematischen Stadtteil, geprägt von Familien mit Migrationshintergrund und deutschen Familien,
oft belastet von Armut, Arbeitslosigkeit und wenig Bildung. Etliche Kinder im Ganztag sind vom Jugendamt betreut.
Diese Kinder finden sich auch in der AG, nur zwei deutsche Jungen kommen aus einem anregenden Elternhaus und
bringen altersgemäße, technische Vorerfahrungen oder auch nur Alltagswissen mit, ein bosnisches Mädchen hat wenige
solche Erfahrungen, die anderen kommen aus sehr anregungsarmen Elternhäusern.
Rahmenbedingungen
Die AG trifft sich einmal wöchentlich nachmittags für eine Zeitstunde in der Schulküche, das ist ein ehemaliger
Klassenraum mit einer Küchenzeile. Dieser Raum ist einer der wenigen Räume in der Schule, die nicht durch feste
Klassen belegt sind. Außerdem befinden sich nebenan ein Lagerraum, in dem die Fischer-Technik-Kästen aufbewahrt
werden, und der Werkraum mit verschiedenen Werkzeugen. Auch dies ist aber kein expliziter Technik-Raum, so dass
Material hin und her transportiert werden muss und es nur Stellfläche auf den Fensterbänken gibt.
Zunächst arbeitete die Gruppe mit sehr alten Fischer-Technik-Kästen aus den 1970er Jahren, dann mit Materialien aus
der KiNT-Box „Luft und Luftdruck“, so dass keine weiteren Kosten für Schule und Kinder entstanden.
Unterrichtsplanung/Umsetzung im Unterricht
Fahrzeugbau mit Fischer-Technik, Erfahrungsaustausch, Ausprobieren von Fahrzeugen, Wettrennen
Zeit Inhalt Aktivitäten Material
1 Stunde Material
ausprobieren, bauen
Die Kinder suchen aus dem Material
Teile, mit denen sie Fahrzeuge bauen
Fischer-Technik
(gesamtes Material); die
können. Sie bauen, stecken Teile Kinder, vor allem die
zusammen und erproben ihr Fahrzeug. Mädchen, bekommen
gezielt Achsen, Räder und
Schrauben.
1 Stunde Fahrzeuge
verbessern, erproben
Die Schülerinnen und Schüler erproben
im Schulflur ihre Fahrzeuge, lassen rollen,
schieben an, messen und vergleichen
Rollweiten.
Gespräch: Welches Fahrzeug rollte am
besten und warum?
Mädchen wählen Technik – Abschlussdokumentation 3

Luft ist nicht nichts
Zeit Inhalt Aktivitäten Material
30 Minuten Luft braucht Platz Versuch „Taucherglocke“:
für je zwei Kinder:
Taschentuch im Becher bleibt trocken,
obwohl der Becher unter Wasser gedrückt
Wasserbecken,
Taschentücher, Becher
wird. Es wird nass, wenn der Becher
schräg gehalten wird.
Erkenntnis, dass Luft das Wasser
wegdrückt, wird verbalisiert.
30 Minuten Versuch: U-Boot Teelichtschälchen, gefüllt mit Watte und für je zwei Mädchen und
Gummibärchen, wird aufs Wasser Jungen:
gesetzt, Becher mit Öffnung nach unten Teelichtschälchen, Watte,
darüber gestülpt, nach unten gedrückt. Gummibärchen, Becher,
Die Erkenntnis wird wie oben verbalisiert. Wasserbecken
20 Minuten Luft umfüllen Eine mit Luft gefüllte Flasche wird im für je zwei Schülerinnen
Wasser unter einen mit Wasser gefüllten und
Schüler:
Becher gehalten.
Wasserbecken, Becher,
Es wird beobachtet und verbalisiert: In der kleine Flaschen
Flasche steigt der Wasserspiegel, Luft
wird verdrängt.
20 Minuten Luftballon in einer Die Mädchen und Jungen versuchen, für je zwei Kinder:
Flasche aufblasen Luftballon in einer Flasche ohne/mit Loch
aufzublasen. In der Flasche mit Loch
eine leere Flasche mit
Loch, eine leere Flasche
gelingt es.
ohne Loch, zwei
Luftballons
20 Minuten Ist der Trichter Trichter wird mit Wasser befüllt, dann auf für je zwei Kinder:
verstopft?
Flasche gesteckt und befüllt.
Beobachtung: Wasser geht nicht hinein,
weil Luft nicht entweichen kann.
eine leere Flasche mit
gelochtem Verschluss, ein
Trichter, Wasser
Mädchen wählen Technik – Abschlussdokumentation 4

Gepresste Luft
Zeit Inhalt Aktivitäten Material
15 Minuten Hebebühne Die Mädchen und Jungen heben mit Hilfe
eines Luftballons ein Buch an, indem sie
den Luftballon aufblasen.
ein schweres Buch, ein
Luftballon pro Schülerin
bzw. Schüler
Die Kinder verbalisieren: Luft trägt.
15 Minuten Fahrradreifen Die Kinder fahren eine vorgegebene zwei Fahrräder
Strecke auf Fahrrädern mit
unterschiedlich stark aufgepumpten
Reifen.
Es wird besprochen, welcher Unterschied
zu spüren war.
15 Minuten Bälle Die Schülerinnen und Schüler lassen unterschiedlich stark
unterschiedlich stark aufgepumpte Bälle aufgepumpte Bälle
fallen.
Erkennen und verbalisieren:
Zusammengepresste Luft lässt Dinge
zurückfedern.
10 Minuten Spritze Ein Mädchen oder Junge befüllt eine pro Schülerin bzw.
große Spritze mit Luft und versucht, sie Schüler eine Spritze
mit zugehaltener Öffnung
zusammenzudrücken.
Die Beobachtungen werden besprochen.
10 Minuten Luftpumpe Die Schülerinnen und Schüler ziehen den je zwei Kinder eine
Kolben der Luftpumpe zurück und Luftpumpe
versuchen ihn dann (wie oben bei der
Spritze) bei geschlossener Öffnung
hineinzudrücken.
Die Beobachtung, dass
zusammengepresste Luft Dinge bewegen
kann, wird verbalisiert.
Mädchen wählen Technik – Abschlussdokumentation 5

Warme Luft erforschen: Was passiert mit eingesperrter warmer Luft?
Zeit Inhalt Aktivitäten Material
20 Minuten „Flaschengeistversuche“
Je zwei Kinder erwärmen mit Luft gefüllte
und mit einer Münze bedeckte Flaschen
je zwei Schülerinnen und
Schüler eine Glasflasche,
auf verschiedene Weisen und Behälter mit warmem
beobachten, dass sie Münze nach Wasser,
Föhn,
Erwärmung klappert.
Wärmflasche
Es wird beobachtet und besprochen, dass
sich die Luft je nach Grad der Erwärmung
in der Flasche ausdehnt und die Münze
hochdrückt.
20 Minuten „Luftballon-versuche“ Wie oben: je zwei Schülerinnen und je zwei Kinder eine
Schüler stecken Luftballon auf Glasflasche, Behälter mit
Glasflaschen und erwärmen sie.
Die Mädchen und Jungen beobachten
warmem Wasser, Föhn,
Wärmflasche
und formulieren: Der Luftballon wird durch
die erwärmte hochsteigende Luft
aufgepumpt.
Warme Luft steigt nach oben: der Heißluftballon
Zeit Inhalt Aktivitäten Material
15 Minuten „Wunschrakete“ Die Mädchen und Jungen brennen leere leere, zu einer Röhre
Teebeutel ab, beobachten und versuchen geformte Teebeutel,
zu erklären, warum der abgebrannte Rest Streichhölzer
aufsteigt.
15 Minuten „Heißluftballon“ Die Lehrerin lässt Plastikbeutel über dem Herdplatte, Metallring,
„Kamin“ heiß werden und aufsteigen.
Die Kinder beobachten und erklären, dass
heiße Luft sich im Beutel sammelt und ihn
Pappkarton gerollt und als
„Kamin“ in den Metallring
gesteckt, Plastikbeutel
nach oben treibt.
Warme Luft steigt auf und treibt an
Zeit Inhalt Aktivitäten Material
20 Minuten „Die Wärmeschlange“ Die Schülerinnen und Schüler schneiden
Wärmeschlangen aus und hängen sie
Kopiervorlagen
„Wärmeschlange“,
über brennende Teelichter.
Scheren, Faden,
Sie beobachten und erklären, dass warme Teelichter
Luft das Papier anstößt.
15 Minuten „Das Wärmerad“ Teelichter treiben ein Modell „Wärmerad“
an, die Kinder beobachten und erklären.
Modell „Wärmerad“ (oder
Weihnachtspyramide)
Mädchen wählen Technik – Abschlussdokumentation 6

Reflexion der Erfahrungen
Insgesamt haben die Versuche und die handelnden Erforschungen gut funktioniert. Durch die Nutzung der Klassenkiste
mit den Forscherboxen und das Vorliegen fertiger und erprobter Anleitungen und Materialien waren Vorbereitungszeit
und Materialaufwand relativ gering.
Die Schülerinnen und Schüler haben viel Neugier entwickelt, ihr Wissen den Zielen entsprechend erweitert und viel
ausprobiert. Vor allem das eigene Ausprobieren und der Umgang mit den Geräten, die sonst entweder verboten oder nur
als Spielzeug bekannt sind (Teebeutel, Streichhölzer oder Luftballons, Fahrräder und Wasserbälle) waren wichtig,
erhellend und haben den Horizont und das Wissen der Jungen und Mädchen erweitert. Beim Bauen mit Fischer-Technik
zeigte sich, wie motorisch ungeschickt manche Mädchen zunächst waren: Sie hatten offensichtlich noch nie geschraubt,
gebaut oder mit Autos gespielt.
Da in der Gruppe oft nur Mädchen und Jungen aus der 1. Klasse anwesend waren, wurde auf Arbeitsblätter, die die
Kinder erst hätten lesen müssen und auf das Notieren der Ergebnisse verzichtet. Das hat sich jedoch als nicht sinnvoll
erwiesen, beim zweiten Durchgang werden die im Lehrkraft-Ordner der Klassenkiste vorgesehen Arbeitsblätter mit
Handlungsanweisungen und die Forscherbücher benutzt. Durch das Lesen (eventuell in Partnerarbeit mit älteren
Mitschülerinnen und Mitschülern) und das Notieren oder zumindest Aufzeichnen der Experimente und Beobachtungen
werden Interesse und Erkenntnisse vertieft. So blieb es manchmal beim Handeln und Staunen, wo mehr hätte erreicht
werden können.
Ein größeres Problem ergab sich dadurch, dass die Erzieherinnen und Erzieher im Ganztag aus organisatorischen
Gründen oft wechselnde Kindergruppen zusammenstellten, wodurch ein kontinuierliches Arbeiten erschwert wurde.
Aus Zeitgründen wurden Experimente manchmal vorher nicht ausprobiert, so funktionierte zum Beispiel der
Demonstrationsversuch „Heißluftballon“ erst beim zweiten Mal. Die geplanten Zeiten ließen sich nicht immer genau
einhalten.
Material
Literaturliste
Raabe, Hermann, Schietzel, Carl, Vollmers, Christian: Unterrichtsbeispiele zur technischen Bildung in der Grundschule –
ein Erfahrungsbericht. Westermann 1972
Sonstiges Material
Möller, Kornelia (WWU Münster): Klassenkisten für den Sachunterricht, Thema „Luft und Luftdruck“. 2007
Mädchen wählen Technik – Abschlussdokumentation 7

Impressum
Autorin:
Ulla Brands
Lehrerin
Kontakt:
Grundschule an der Auguststraße
Auguststraße 18
45661 Recklinghausen
Tel.: 0 23 61 / 37 21 83
Fax: 0 23 61 / 65 16 98
E-Mail: email@august.schulen-re.de
Redaktion:
Stiftung Partner für Schule NRW, Düsseldorf
Kontakt:
Stiftung Partner für Schule NRW
Oststraße 86
40210 Düsseldorf
Tel.: 02 11 / 91 31 2-600
Fax: 02 11 / 91 31 2-650
E-Mail: post@partner-fuer-schule.nrw.de
www.partner-fuer-schule.nrw.de
www.maedchenwaehlentechnik.de
Diese Unterrichtseinheit wurde im Rahmen des Projekts Mädchen wählen Technik entwickelt. Das Urheberrecht liegt
bei der Autorin.
Mädchen wählen Technik – Abschlussdokumentation 8