Einheit 10: Wir bauen eine Sonnenuhr - Unterrichtsverlauf in Schritten

Unterrichtsverlauf in Schritten

Hinweis:
Die Beobachtungen der Sonnenschatten und die Eichung der gebauten Sonnenuhr erfordern eine Durchführung der Einheit bei sonnigem Wetter.

Geplante Unterrichtszeit für diese Einheit

• Beobachtungen der 'wandernden' Sonnenschatten: ein Schulvormittag oder auch ein ganzer Tag (siehe Variante 3 in Schritt 2).
• Besprechung und Bau der Sonnenuhren: mind. 60 Min.

1.Schritt: Hinführung und Zielangabe

• Impuls 'Sonnenuhr' (Bild, Hinweis auf Sonnenuhr im Ort, o.ä.)
• Schüleräußerungen, Gespräch über betrachtete/bekannte Sonnenuhren
• Zielangabe: Wir bauen eine Sonnenuhr
• Schüleräußerungen

2. Schritt: vorausgehenden Beobachtungen des Sonnenschattens

Variante 1:
Bewegung eines Schattens im Klassenzimmer (siehe Abbildungen)

• Eine Figur wird auf die Fensterscheibe geklebt.
• Hinter die Scheibe wird ein großer Bogen Papier gelegt.
• Der Schatten dieser Figur wird in gleichmäßigen zeitlichen Abständen auf dem Papier markiert.

Variante 2:
Schattenbewegungen eines Gegenstandes im Schulhof/Schulgarten (Gruppenarbeit)

• Markierung der Schattenumrisse von geeigneten Gegenständen auf dem Schulhof (Zaunpfosten, Baum, Klettergerüst).
• Eintragen der Veränderung der Schattenlänge und der Lageänderung.
• Markierung mit Kreide auf dem Hof oder auf großen Papierbögen.
• Eintragen unter Beachtung ungefähr gleicher Zeitabstände.

Variante 3:
Schattenbewegung an einer einfachen Sonnenuhr

• Jeder Schüler erhält eine einfaches Holzbrettchen, in das ein langer Nagel geschlagen wird.
• Mit einem Stift wird stündlich der Schattenwurf eingetragen.
• Das Brettchen sollte dabei nicht verrückt werden (Markierung mit Kreide).
• Diese Möglichkeit eignet sich gut für eine ganztägige Beobachtung an einem unterrichtsfreien Tag (z.B. am Wochenende).

3. Schritt: Sammlung und Aktivierung von Vorwissen

• Aufgreifen der Schülererfahrungen aus den eingehenden Beobachtungen der 'wandernden' Schattenbilder.
• Problemfrage: "Warum wandern die Schatten?"
• Diskussion im impulsgelenkten Unterrichtsgespräch.
• Ggfs. Veranschaulichung durch den folgenden Versuch.
  
• Verbalisierung der Zielvorstellung: "Die Bewegung der Sonnenschatten entsteht dadurch, dass sich die Erde um sich selbst dreht."

4.Schritt: Lösungsversuche und Erarbeitung der Bauanleitung für die Sonnenuhr

• Impuls: Präsentation des von der Lehrkraft gebauten Sonnenuhrmodells
• Schüleräußerungen.
• Möglicher Impuls: "Du weißt nun Einiges darüber, wie die Sonnenschatten wandern. Vielleicht hast du eine Idee, wie du mit diesem Wissen eine einfache Sonnenuhr konstruieren kannst, die die Zeit genau misst."
• Diskussion über die verschiedenen Lösungsvoschläge und Ideen der Kinder.
• Schrittweise Erarbeitung und Visualisierung der einzelnen Schritte der Baulanleitung mithilfe der Bildkarten/Folie.

5.Schritt: Bau der Sonnenuhren

• Die Schüler arbeiten selbständig mithilfe der Bauanleitung.
• Die Lehrkraft stellt einige vorbereitete Schablonen zur Winkeleinstellung zur Verfügung.
• Die Lehrkraft leistet individuelle Hilfestellung.

6.Schritt: Eichung der Sonnenuhren

• Die Eichung erfolgt auf dem Schulhof.
• Die obere Spitze des Schaschlikspießes soll mithilfe des Kompasses in Richtung Norden ausgerichtet werden.