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Einheit 7: Wie entstehen Sommer und Winter?

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Unterrichtsverlauf in Schritten

Hinweis:
Da diese Einheit hohe Anforderungen an Konzentrationsfähigkeit und Abstraktionsfähigkeit der Schüler stellt, empfiehlt sich eine Durchführung in der dargestellten Form erst in der 4.Jahrgangsstufe.

Die geplante Unterrichtszeit für die gesamte hier dargestellte Einheit beträgt ca. 90 Min.
Die Einheit kann jedoch sehr gut in verschiedene Lernschritte bzw. einzelne Stunden aufgeteilt werden. Bei einer Aufteilung der Inhalte in zwei Unterrichtseinheiten empfiehlt sich eine Teilung zwischen Schritt 4 und 5.

1.Schritt: Hinführung und Zielangabe
  • Sitzkreis: Wortkarten (Bildkarten, reale Gegenstände) liegen ungeordnet in der Kreismitte
  • Schüleräußerungen und Ordnen der Wortkarten (Bildkarten, Gegenstände) in die Kategorien "Sommer" und "Winter",Verbalisieren der jahreszeitlich spezifischen Erfahrungen (frieren, schwitzen, etc.)
  • Zielangabe: Wie entstehen Sommer und Winter ?
2. Schritt: Aktivierung von Vorwissen und erster Lernschritt
  • Tafelbild (Phase 1) als Impuls
  • Sammeln von Schülervermutungen
  • Erster Lernschritt: "Die Erde umkreist in einem Jahr die Sonne auf der 'Erdumlaufbahn'."
    • Anheften einer Bildkarte der Erdkugel im Tafelbild
    • Lehrerhinweis: "Diese Linie (Tafelbild) stellt einen gedachten Kreis um die Erde dar. Es ist der Weg, den die Erde macht, wenn sie sich um die Sonne dreht. In Wirklichkeit gibt es diesen Kreis nicht, aber das Bild hilft uns dabei, uns das vorzustellen."
    • möglicher Impuls: "Vielleicht weißt du, wie wir diese Bahn nennen." → Wortkarte 'Erdumlaufbahn'
    • möglicher Impuls: "Vielleicht weißt du bereits, wie lange die Erde braucht um auf dieser Kreisbahn einmal die Sonne zu umkreisen." → ein Jahr
    • Verbalisierung der Zielvorstellung: "Die Erde umkreist auf einer gedachten Bahn die Sonne. Für eine Umrundung braucht die Erde ein Jahr."
3. Schritt: Demonstrationen am Globus und Unterrichtsgespräch
  • Zweiter Lernschritt: "Die Erdachse ist die Drehachse der Erde."
    • Schüler betrachten den Globus, Sammlung der Schüleräußerungen
    • Aufgreifen der Äußerungen, die sich auf die Drehung der Erde um sich selbst beziehen
    • Hinweis auf die Drehachse, um die sich die Erdkugel dreht (eng am Globus/Modell arbeiten!). Benennen dieser Achse → 'Erdachse'
    • Zeigen der Erdachse in der Bildkarte des Tafelbildes, Anheften der Wortkarte 'Erdachse"
    • Verbalisierung der Zielvorstellung: "Die Erdachse ist wie ein gedachter Stab durch die Erdkugel. Sie ist eine Achse, um die sich die Erde selbst dreht. Sie verläuft durch Nord- und Südpol."
  • Dritter Lernschritt: "Die Erdachse ist zur Erdumlaufbahn geneigt."
    • Schüleräußerungen
    • Aufgreifen der Äußerungen, die sich auf die Schrägstellung der Erdkugel beziehen, Hinweis auf die Erdachse in den Bildkarten des Tafelbildes
    • Verbalisierung der Zielvorstellung: "Die Erde dreht sich um die Sonne. Dabei steht sie "schief" zur Sonne."
  • Vierter Lernschritt: "Im Sommer ist die Nordhalbkugel (→ Lage Deutschlands) der Sonne zugeneigt."
    • Wiederholung der Jahreszeiten, möglicher Impuls: "Wir teilen das Jahr in 4 große Abschnitte auf."
    • Anheften der weiteren Bildkarten der Erde → vier Positionen der Erdkugel im Tafelbild
    • Benennen der Jahreszeiten, Anheften der Wortkarten (Jahreszeiten) im Tafelbild (siehe Tafelbild in den Vorbereitungen: Phase 2)
    • Wiederholung der Lage Deutschlands auf dem Globus, Lehrerfrage: "Erinnerst du dich, wo Deutschland liegt ?"
    • Markierung der Position Deutschlands in den Bildkarten (Klebepunkte)
    • Verbalisierung der Zielvorstellung: "Wenn sich die Nordhalbkugel (Lage Deutschlands) zur Sonne neigt, ist bei uns Sommer. Wenn sich die Nordhalbkugel von der Sonne wegneigt, ist bei uns Winter." (→ Zusammenfassung für das Arbeitsblatt)
4. Schritt: Sicherung der Teilziele
Bearbeitung des Arbeitsblattes "So entstehen die Jahreszeiten".

Hinweis: Bei einer Aufteilung der Einheit empfiehlt es sich, die Unterrichtseinheit hier zu unterbrechen.

5.Schritt: Wiederholung und Anknüpfung
  • zusammenfassende Wiederholung der Lernschritte 1 bis 4 mithilfe des Tafelbildes: Verbalisierung des Zusammenhangs zwischen der Neigung der Erdachse und den Jahreszeiten
  • Problemfrage: Warum ist es im Sommer warm und im Winter kalt?
  • Schülervermutungen
6.Schritt: Demonstrationsexperiment und Unterrichtsgespräch

1. Erster bzw. fünfter Lernschritt: Die Erde erwärmt sich im Sommer mehr als im Winter

  • Organisationsform: Stehkreis um den Versuchsaufbau
  • Begegnung mit dem Phänomen (siehe Versuchsaufbau in den Vorbereitungen)
    v7_so_wi_graf_v3
    • je zwei Schüler halten die beiden Lampen (→Sonnenlicht) in der beschriebenen Weise über die Erde (eine Lampe 'steil', eine Lampe 'flach')
    • je zwei andere Schüler fühlen mit der Hand die unterschiedliche Erwärmung der Erde unter den Lampen
    • Wechsel, bis jeder Schüler der Klasse das Phänomen erfahren hat
    • Flüstergespräch über das Phänomen
  • freie Schüleräußerungen
  • möglicher Lehrerimpuls: "Eine Lampe erzeugt 'Sommer' in unserer Erdkiste, eine Lampe 'Winter'. Kannst du die Wortkarten richtig an die Lampen anheften. Begründe deine Wahl."
  • Schüler heften die Wortkarten an und begründen ihre Meinung. 

2. Zweiter bzw. sechster Lernschritt: Die Erwärmung hängt vom Einfallwinkel des Sonnenlichts auf der Erdoberfläche und von der Größe der angestrahlten Fläche ab. (→ je steiler die Lichtstrahlen einfallen, desto kleiner ist die angestrahlte Fläche, desto wärmer wird die entsprechende Fläche)

  • Schüleräußerungen
  • Verbalisierung der Zielvorstellung:"Wenn die Lichtstrahlen steil auf die Erde fallen, ist die erwärmte Fläche kleiner; sie wird wärmer. Wenn die Lichtstrahlen flach auf die Erde treffen, ist die erwärmte Fläche größer; sie wird nicht so warm.
  •  Mögliche Impulse: "Die Lampen werfen ihr Licht unterschiedlich steil", "die Lampen erwärmen unterschiedlich große Flächen"
Hinweis:
Eine zusätzliche Visualisierung des Versuchsaufbaus im Tafelbild (siehe unten), mit einer Benennung durch Wortkarten ist hier sicher sehr sinnvoll. Eine Übertragung der Versuchssituation auf die reale Position der Erde zur Sonne (siehe Tafelbild oben) sollte erfolgen.

v7_so_wi_graf_taf

7. Schritt: Gesamtzusammenfassung und Sicherung
  • Bearbeitung des Arbeitsblattes "Die Strahlen der Sonne"
  • Formulierung des Gesamtzusammenhangs: "Die Erde dreht sich in einem Jahr um die Sonne. Die Erdachse steht nicht gerade zur Sonne, sondern schräg. Deshalb ist einmal die Nordhalbkugel, auf der wir leben, zur Sonne hingeneigt. Dann ist bei uns Sommer. Es ist warm, weil das Sonnenlicht steil auf die Erde fällt und dabei nur eine kleinere Fläche erwärmen muss. Wenn bei uns Winter ist, ist die Nordhalbkugel von der Sonne weggeneigt. Weil die Sonnenstrahlen nun schräger auf die Erde treffen, verteilen sie sich auf einer größere Fläche. Dadurch erwärmt sie sich nicht so stark; es ist kälter."
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