Studienseminar für das
Lehramt für Sonderpädagogik Dortmund
[gemäß § 59 (5) OVP]
Schule:
Datum: September
2000
Uhrzeit: 11.30
Uhr bis 12.15 Uhr
Fach: Physik
Klasse: XX (5 w; 5 m)
Ausbildungslehrerin:
Prüfungsausschuss
Hauptseminarleiterin:
Ausbildungskoordinator:
Fachleiter:
Thema der Unterrichtsprobe: Das Hebelgesetz bei ausgewählten Anwendungen
Einfache Maschinen unter besonderer Berücksichtigung
des Hebels
Die S sollen sich primär mit dem Hebel und seiner
Funktionsweise auseinandersetzen und anhand dieses Beispiels einer „einfachen
Maschine“ die physikalischen Größen Kraft und Arbeit sowie die „goldene Regel
der Mechanik“ kennen lernen.
1. Doppelstunde: Kräfte und ihre Messung
Ziel: Die S sollen anhand von
Alltagsbeispielen erarbeiten, woran man erkennen kann, dass auf einen Körper
Kräfte wirken. Außerdem sollen sie diverse Kräfte messen und sich so im Umgang
mit Kraftmessern üben.
2. Doppelstunde: Das Hebelgesetz auf dem Spielplatz
Ziel: Die S sollen anhand einer
Wippe Grundbegriffe und -phänomene, die im Zusammenhang mit einem Hebel wichtig
sind, kennen lernen und beschreiben.
3. Doppelstunde: Das Hebelgesetz im „Labor“
Ziel: Die S sollen zu den
Grundphänomenen, die sie in der vorherigen Doppelstunde kennen gelernt haben,
mittels eigener Versuche und unter Verwendung der Grundbegriffe eine
Gesetzmäßigkeit zum Hebel erarbeiten.
4. Stunde: Das Hebelgesetz bei
ausgewählten Anwendungen
Ziel: Die S sollen
die Funktion ausgewählter Anwendungen des Hebelgesetzes, die sie aus ihrem
Alltag kennen, analysieren und somit das Hebelgesetz vertiefen.
5. Doppelstunde: Die „goldene Regel der Mechanik“
Ziel: Die S sollen erkennen, dass
für die Einsparung von Kraft, wie sie der Hebel ermöglicht, ein längerer Weg in
Kauf genommen werden muss, wodurch ihnen der Begriff der physikalischen Arbeit
und somit die „goldene Regel der Mechanik“ nahegebracht wird.
6. Doppelstunde: Weitere Beispiele für „einfache Maschinen“
Ziel: Die S sollen weitere
„einfache Maschinen“ kennen lernen und feststellen, dass auch bei ihnen die
„goldene Regel der Mechanik“ zutrifft.
Das Hebelgesetz bei
ausgewählten Anwendungen
Die S sollen die Funktion ausgewählter Anwendungen des Hebelgesetzes, die sie aus ihrem Alltag kennen, analysieren und somit das Hebelgesetz vertiefen.
Die S sollen...
·
auf
den Einstieg (eher ungewöhnlicher Lernort; Pannensituation mit Auto) mit
Motivation und Interesse reagieren.
·
mögliche
Hilfsmittel zum Lösen einer Radmutter vorschlagen.
·
sich
so der Bedeutung der Länge des Kraftarms bewusst werden und dies verbalisieren.
·
den
Aufbau eines Hebels beschreiben (Kraftarm, Drehpunkt, Lastarm) und auf diese
Anwendung transferieren.
·
die
Funktion der Anwendung beschreiben.
·
(analog
zur gemeinsamen Vorgehensweise) in drei Kleingruppen weitere Anwendungen anhand
von Realgegenständen und Abbildungen arbeitsteilig analysieren.
·
die
Funktion der jeweiligen Anwendung beschreiben.
·
die
Ergebnisse der Gruppenarbeit auf einem Plakat darstellen.
·
ihren
Mitschülern die Ergebnisse der Gruppenarbeit vorstellen bzw. die
Funktionsbeschreibung der anderen Kleingruppen nachvollziehen.
In der Klasse XX werden zehn Schülerinnen und
Schüler im Alter von 14 bis 18 Jahren nach den Richtlinien für die Schule für
Lernbehinderte (Kultusministerium 1977) und den Richtlinien für die
Hauptschule (Kultusminister 1989) unterrichtet.
Die Klassenatmosphäre ist in den letzten Monaten eher angespannt. Oft
gibt es Querelen und „Nörgeleien“ zwischen einzelnen S oder verschiedenen
Gruppen. Ein Grund für diese Veränderung lässt sich nicht klar angeben,
wahrscheinlich spielen viele Faktoren eine Rolle. Ein Beispiel hierfür ist
sicherlich in der Phase der Berufsfindung und den damit verbundenen
Unklarheiten, Ängsten etc. zu sehen. Außerdem sind die Altersspanne von 14 bis
18 und die damit verbundenen unterschiedlichen Interessen etc. zu
berücksichtigen.
Die unterschiedlichen
Lernausgangslagen der S machen häufig Maßnahmen der inneren und äußeren Differenzierung notwendig – letztere
wird jedoch lediglich in den Fächern Deutsch und Mathematik sowie während der
Englischstunden der Hauptschüler praktiziert.
Die im Rahmen der äußeren Differenzierung
vorgenommene Gruppeneinteilung findet sich in anderen Fächern in dieser Form
oftmals nicht wieder, so dass sich andere Gruppenkonstellationen bzw.
Differenzierungsmaßnahmen ergeben.
Neben den Phasen in der Gesamtgruppe wird im
Physikunterricht häufig die Kleingruppenarbeit als Sozialform verwendet (z.B. um Versuche durchzuführen). Hierzu
wurden auf Anregung der S drei feste Gruppen eingeteilt, die wenn es möglich
ist, zusammen arbeiten.
Phasen der Einzelarbeit werden eher selten
durchgeführt z.B. beim Bearbeiten von Arbeitsblättern.
Da sich die soziale Struktur
der Klasse kontinuierlich (Partnerschaften etc.) verändert, war es zu Beginn
dieses Schuljahres erforderlich, die o.g. Gruppenzusammensetzung
neu vorzunehmen. Außerdem wurde es durch die Erfahrungen des letzten
Schulhalbjahres notwendig, dass S und M nicht länger in einer Gruppe arbeiten,
da sie sich gegenseitig und ihre Mitschüler zu stark ablenken (s.u.). Basierend
auf diesen Einflüssen und Überlegungen (sowie z.B. auch Hilfsmöglichkeiten der
S untereinander, Freundschaften etc.) ergab sich somit folgende Gruppenkonstellation:
1. W, KA, MA, S
2. L, H, K
3. M, J, O
Anm.: Gruppe 1 wird während
dieser Stunde aufgrund ihrer Größe und weil drei Schüler im Rollstuhl sitzen
aus organisatorischen Gründen nochmals geteilt: W und S / KA und MA.
Ein S (JO) wird seit Beginn dieses Schuljahres in einer anderen Klasse
unterrichtet.
J, der bereits seit den
Osterferien („versuchsweise“) in der Klasse unterrichtet wurde, wechselte zu
diesem Schuljahr an unsere Schule. Er wird aufgrund seiner Lernvoraussetzungen
in der Klasse XX unterrichtet, auch wenn er altersmäßig (14.00) nicht zu diesem
Jahrgang gehört. Er hat sich jedoch trotz der kurzen Zeit schon sehr gut in die
Klassengemeinschaft eingefunden und kann auch den Unterrichtsinhalten meist gut
folgen. Allerdings schweift er hin und wieder mit seinen Gedanken ab und
„träumt“. Außerdem benötigt er sehr viel Zeit, um sich und seinen Arbeitsplatz
zu organisieren, bevor er mit seinem Arbeitsauftrag beginnt.
Da K erst
seit Februar 1997 in Deutschland lebt, hat sie noch mit leichten
Sprachproblemen zu kämpfen. Beim Verständnis von Texten und Aufgabenstellungen
benötigt sie folglich mehr Zeit sowie gelegentliche Hilfestellungen zumindest
bei einigen Formulierungen – besonders wenn es sich -wie hier- nicht um
alltägliches sondern um naturwissenschaftliches Vokabular handelt.
M zeigt sich in letzter Zeit
sehr unruhig und unaufmerksam. Wird er zur Mitarbeit angehalten, führt das oft
zu vollkommenem „Abblocken“ und einer Intensivierung des störenden Verhaltens.
Während sich die meisten S über sein Verhalten beklagen, lässt sich besonders S gerne von M zum Mitmachen animieren – oder natürlich auch umgekehrt.
Aufgrund seiner starken motorischen Einschränkungen
benötigt MA in schülerzentrierten,
handlungsorientierten Lernsituationen Unterstützung durch andere S oder L.
Außerdem werden ihm neben seinem Delta-Talker weitere individuelle Hilfsmittel
zur Verfügung gestellt, die es ihm ermöglichen, mit seinen motorischen
Fähigkeiten aktiv am Unterrichtsgeschehen teilzunehmen (z.B. Taster,
Halterungen etc.). Texte müssen ihm vorgelesen werden, wobei er deren Inhalte
recht schnell erschließt. Da im Physikraum kein Computer zu Verfügung steht,
ist es außerdem notwendig, für ihn zu schreiben. Hin und wieder ist es
erforderlich, ihn dazu anzuhalten, auf seine Belange in der Kleingruppenarbeit
selber aufmerksam zu machen.
|
|
H |
J |
KA |
K |
L |
M |
MA |
O |
S |
W |
|||||||||||
|
Alter |
16.11 |
14.00 |
15.05 |
16.08 |
18.01 |
17.03 |
17.02 |
15.10 |
16.05 |
16.11 |
||||||||||
|
RL-Bezug |
LB |
HS |
HS |
HS |
LB |
HS |
SB/LB |
HS |
HS |
SB/LB |
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|
Allgemeine Lernvoraussetzungen |
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|
Lernmotivation |
++ |
+ |
++ |
o/- |
+ |
o/- (s.o.) |
+ |
+ |
o |
++ |
||||||||||
|
Motorik (fein | grob) |
+ |
o |
o |
+/o |
+ |
+ |
++ |
++ |
+ |
+ |
o |
+ |
- |
- |
++ |
+ |
+ |
+/o |
o/- |
o |
|
Arbeit in schülerzentrierten Phasen / Selbständigkeit |
+ |
++ |
+/o |
+/o |
+ |
+ |
o |
++ |
+ |
+/o |
||||||||||
|
Gruppenarbeit / Kooperation |
++ |
+ |
+/o |
o/- |
++ |
o |
+/o |
+ |
+/o |
+ |
||||||||||
|
sich in der Gesamtgruppe einbringen |
+ |
+ |
+ |
o |
+ |
o/- (s.o.) |
+ |
+/o |
+/o |
++ |
||||||||||
|
Lernvoraussetzungen im Hinblick auf die
Stunde |
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|
Alltagserfahrungen (bes. im technischen Bereich) |
o |
+ |
+/o |
o/- |
o |
+ |
o |
+/o |
+/o |
+/o |
||||||||||
|
Ideen; Hypothesenbildung |
+ |
+ |
+/o |
o |
+ |
+/o |
+/o |
+ |
o |
+ |
||||||||||
|
+/o |
+/o |
+ |
o/- (s.o.) |
+/o |
+ |
o |
+ |
+ |
+/o |
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|
+ |
++ |
++ |
o |
+ |
+/o |
o |
+ |
+ |
+ |
|||||||||||
|
Transfer von Kenntnissen und Erfahrungen auf neue (physikalische) Probleme / Fragestellungen |
+/o |
+ |
+/o |
o/- |
+/o |
+/o |
o |
+ |
+/o |
+/o |
||||||||||
|
Experimentierverhalten beim Lösen von physikalischen Problemen / Fragestellungen |
+/o |
++ |
o |
- |
+ |
+ |
+/o |
+/o |
+ |
+ |
||||||||||
|
Realgegenstände und Abbildungen/Skizzen (2D) in Beziehung setzen; Elemente „wiederfinden“ |
o |
+/o |
+/o |
+/o |
o |
+ |
o |
+ |
+ |
o |
||||||||||
|
verbale Abstraktion: Ergebnisse und deren Erklärung in Worte fassen; Kausalzusammenhänge aufstellen |
+ |
+/o |
+ |
o/- |
+/o |
+/o |
o |
+ |
+ |
+/o |
||||||||||
|
Nachvollziehen von Funktionsbeschreibungen (anhand von Abbildungen und Erklärungen) |
o |
+ |
+ |
o/- |
o |
+/o |
+/o |
+ |
+ |
o |
||||||||||
|
eventuelles Nachfragen (wenn Funktionsbeschreibung nicht verständlich) {Anm.: Zusammenhang bes. mit: „Lernmotivation“ und „sich in die Gesamtgruppe einbringen“} |
+/o |
+ |
+ |
- |
+/o |
o |
+ |
+/o |
o |
+ |
||||||||||
|
|
Phase |
Handlungsschritte |
Sozialform Medien |
didaktisch-methodischer
Kommentar |
|
Einstieg ca.
10min |
- Begrüßung; einleitende Bemerkungen von L - S versuchen, eine Radmutter zu lösen - S schlagen Hilfsmittel vor (evtl. Tipps durch L) - S öffnen Radmutter mit Hilfe des Eisenrohrs |
Unterrichtsgespräch - Auto - Schraubenschlüssel - Eisenrohr |
- Motivation: Lernort; simulierte Pannensituation mit Auto - Alltagserfahrung |
|
Erarbeitung ca. 10min |
- S stellen Vermutungen zur Begründung der Erfahrungen aus dem Einstieg an - S benennen Drehpunkt und Kraftarm - S äußern Vermutungen zum Lastarm (wahrscheinlich ist die Vorgabe durch L notwendig) - S beschreiben zusammenfassend die Funktion dieser Anwendung - S fassen zusammen, wie die Funktion einer Anwendung des Hebels analysiert wurde |
- das Erkennen des Lastarms ist beim Schraubenschlüssel äußerst schwierig - S erarbeiten eine Möglichkeit zur Analyse von Hebel-Anwendungen: Wiederholung des Inhalts der letzten Stunde und Transfer auf Realgegenstand / -situation - Strukturvorgabe durch Fragen von L - Folie dient der Veranschaulichung der Anwendung sowie der Vorgehensweise („Analyseschema“) - Zusammenfassung: Betonung der bedeutsamen Aspekte bzgl. Anwendung (à Festigung des Hebelgesetzes) und Vorgehensweise |
|
|
Durchführung ca. 15min |
- L beschreibt und erläutert die Aufgabenstellung: „Analyse von Anwendungen analog der erarbeiteten Vorgehensweise“ - S analysieren arbeitsteilig verschiedene Anwendungen anhand von Realgegenständen und den dazugehörigen Arbeitsblättern - S vervollständigen das Plakat (ist nahezu identisch mit dem jeweiligen Arbeitsblatt) für die spätere Vorstellung in der Gesamtgruppe - L gibt u.U. Hilfestellungen und Anregungen in den einzelnen Gruppen |
Kleingruppen - Arbeitsblätter (s. Anhang) - Plakate - Realgegenstände (Dosenöffner, Dosen / Zange, Kabel / Rollstuhlbremse / Kantholz, Kiste) |
- Differenzierung: die zu erklärenden Anwendungen sind in ihrem Aufbau / ihrer Funktion unterschiedlich komplex - Gruppeneinteilung und jeweils zu bearbeitende Anwendung: siehe Anhang - die Arbeitsblätter sind analog der Folie aus der Erarbeitungsphase gestaltet; die Plakate ebenfalls, so dass die Ergebnisse aus der Gruppenarbeit auf sie übertragen werden können (à Strukturvorgabe für die Analyse und die spätere Vorstellung) - Realgegenstände erlauben eigentätiges Erproben der jeweiligen Anwendung / Motivation; evtl. Anregungen durch L - MA: Zange befindet sich in einer Halterung, um motorische Einschränkungen auszugleichen; evtl. Handführung - Festigung / Vertiefung des Hebelgesetzes |
|
Abschluss ca. 10min |
- S stellen ihren Mitschülern die Funktion der von ihnen analysierten Anwendung und somit ihre Arbeitsergebnisse vor - S benutzen hierbei die Realgegenstände und die von ihnen erstellten Plakate - S aus anderen Gruppen fragen u.U. nach - L sammelt die Plakate ein, um sie für alle S zu vervielfältigen (werden in der folgenden Physikstunde verteilt) |
Unterrichtsgespräch - Plakate - Realgegenstände (s.o.) |
- Würdigung der Arbeitsergebnisse durch L und Mitschüler - gemeinsamer Abschluss - analysierte Anwendungen dienen als Grundlage für die folgende Stunde (Thema: Arbeit; „goldene Regel der Mechanik“) |
Bader,
F.; Dorn, F. (1980): Physik – Mittelstufe. Hannover.
Bleichroth,
W.; Dahncke, H.; Jung; W.; Kuhn, W.; Merzyn, G.; Weltner, K. (19992):
Fachdidaktik Physik. Köln.
Gerthsen,
Ch.; Kneser, H.; Vogel, H. (199216): Physik. Berlin.
Kultusminister
des Landes Nordrhein-Westfalen (1989): Richtlinien und Lehrpläne für die Hauptschule in
Nordrhein-Westfalen. Physik. Frechen.
Kultusministerium
des Landes Nordrhein-Westfalen (1977): Richtlinien für die Schule für Lernbehinderte (Sonderschule)
in Nordrhein-Westfalen. Richtlinien und Beispielplan Physik / Chemie. Frechen.
Lauter,
J. (19973):
Fundament der Grundschulmathematik. Pädagogisch-didaktische Aspekte des
Mathematikunterrichts in der Grundschule. Donauwörth.
Memmert,
W. (1989):
Natur begreifen – Physik/Chemie 2. Hannover.
Schmidkunz,
H; Lindemann, H. (19995):
Das forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren. Problemlösen im
naturwissenschaftlichen Unterricht. Hohenwarsleben.
1.
Folie
– Schraubenschlüssel (alle)
2.
Arbeitsblatt
– Dosenöffner (O, J, M)
3.
Arbeitsblatt
– Zange (KA, MA)
4.
Arbeitsblatt
– Rollibremse (S, W)
5.
Arbeitsblatt
– Kantholz (H, L, K)
Der
Schraubenschlüssel
1. Wo
befindet sich beim Schraubenschlüssel
a. der
Drehpunkt?
b. der
Kraftarm?
c. der
Lastarm
Zeichnet ihn ein!
2. Beschreibt
kurz, wie ein Schraubenschlüssel die Kraft verstärkt!
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
Der
Dosenöffner
1. Wo
befindet sich beim Dosenöffner
a. der
Drehpunkt?
b. der
Kraftarm?
c. der
Lastarm?
Zeichnet
ihn ein!
2. Beschreibt
kurz, wie ein Dosenöffner die Kraft verstärkt!
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
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3. Übertragt
eure Arbeitsergebnisse (Drehpunkt; Kraftarm; Lastarm) auf das Plakat (vorher
Herrn B fragen!)!
4. Entscheidet,
wer aus eurer Gruppe eure Arbeitsergebnisse vorstellt!
Die
Zange
1. Wo
befindet sich bei der Zange
a. der
Drehpunkt?
b. der
Kraftarm?
c. der
Lastarm?
Zeichnet
ihn ein!
2. Beschreibt
kurz, wie eine Zange die Kraft verstärkt!
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
3. Übertragt
eure Arbeitsergebnisse (Drehpunkt; Kraftarm; Lastarm) auf das Plakat (vorher
Herrn B fragen!)!
4. Entscheidet,
wer aus eurer Gruppe eure Arbeitsergebnisse vorstellt!
Die
Rollibremse
1. Wo
befindet sich bei der Rollibremse
a. der
Drehpunkt?
b. der
Kraftarm?
c. der
Lastarm
Zeichnet
ihn ein!
2. Beschreibt
kurz, wie eine Rollibremse die Kraft verstärkt!
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
3. Übertragt
eure Arbeitsergebnisse (Drehpunkt; Kraftarm; Lastarm) auf das Plakat (vorher
Herrn B fragen!)!
4. Entscheidet,
wer aus eurer Gruppe eure Arbeitsergebnisse vorstellt!
Das
Kantholz
1. Wo
befindet sich beim Kantholz
a. der
Drehpunkt?
b. der
Kraftarm?
c. der
Lastarm?
Zeichnet
ihn ein!
2. Beschreibt
kurz, wie ein Kantholz die Kraft verstärkt!
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
3. Übertragt
eure Arbeitsergebnisse (Drehpunkt; Kraftarm; Lastarm) auf das Plakat (vorher
Herrn B fragen!)!
4. Entscheidet,
wer aus eurer Gruppe eure Arbeitsergebnisse vorstellt!
Bei der vorgelegten schriftlichen Planung handelt es
sich in allen Teilen um meine eigene selbständige Leistung.
Hemer, 06.09.2000 _______________________________
(Unterschrift)