Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit soll den Schüler und Schülerinnen bewusst werden, dass sie in vielfältiger Weise Wasser verwenden und dass es eine wesentliche Grundlage allen Lebens auf der Erde ist. Außerdem müssen die Kinder begreifen, dass das Element Wasser auch bestimmte Gefahren und Naturkatastrophen hervorrufen kann wie zum Beispiel die Jahrhundertflut von 2002.
Wasser ist für die Schüler etwas vollkommen Alltägliches. Deshalb gehen die meisten Kinder und auch Erwachsene, selbstverständlich und unbewusst damit um. Sie müssen nur den Wasserhahn aufdrehen und schon steht ihnen dieser wertvolle Stoff scheinbar unbegrenzt zur Verfügung. Die Abhängigkeit aller Lebewesen von Wasser wird dabei häufig ebenso vergessen, wie die Tatsache, dass unsere sauberen Wasserressourcen nicht unerschöpflich sind. Gerade im Hinblick auf die Zukunft müssen Kinder lernen, mit Wasser verantwortungsbewusst umzugehen. Daher ist es wichtig, den Kindern die elementaren Zusammenhänge von Wasser verständlich zu machen.
Das Thema Wasser lässt sich im aktuellen Rahmenlehrplan der Grundschule für Berlin-Brandenburg im Fach Sachunterricht der Jahrgangsstufen 3/4 dem Themenfeld „Naturphänomene erschließen“ zuordnen. Dieser Anforderungsbereich umfasst neben den Themeninhalten „Aggregatzustände“ und „Trink- und Abwassersituation bei uns und in anderen Ländern“, auch den Bereich „ Der Kreislauf des Wassers“.
1. Bildungswert der „Sache“
Wasser ist für die Schüler etwas vollkommen Alltägliches. Deshalb gehen die meisten Kinder und auch Erwachsene, selbstverständlich und unbewusst damit um. Sie müssen nur den Wasserhahn aufdrehen und schon steht ihnen dieser wertvolle Stoff scheinbar unbegrenzt zur Verfügung. Die Abhängigkeit aller Lebewesen von Wasser wird dabei häufig ebenso vergessen, wie die Tatsache, dass unsere sauberen Wasserressourcen nicht unerschöpflich sind. Gerade im Hinblick auf die Zukunft müssen Kinder lernen, mit Wasser verantwortungsbewusst umzugehen. Daher ist es wichtig, den Kindern die elementaren Zusammenhänge von Wasser verständlich zu machen. Im Rahmen dieser Unterrichtseinheit soll den Schüler und Schülerinnen bewusst werden, dass sie in vielfältiger Weise Wasser verwenden und dass es eine wesentliche Grundlage allen Lebens auf der Erde ist. Außerdem müssen die Kinder begreifen, dass das Element Wasser auch bestimmte Gefahren und Naturkatastrophen hervorrufen kann wie zum Beispiel die Jahrhundertflut von 2002. Vor Allem in den Jahreszeiten Frühling und Sommer haben wir häufig mit Hochwasser zu kämpfen. Angesichts des stetig voranschreitenden Klimawandels gehen Forscher davon aus, dass sich diese Situation noch verschlechtern wird. Wir werden in Zukunft immer häufiger mit diesen Naturkatastrophen umgehen müssen, sei es eine „Jahrhundertflut“ in Deutschland, ein Zyklon in Birma oder extreme Trockenheit in den Gebieten der Dritten Welt. Deshalb ist es sehr wichtig unseren Kindern den richtigen Umgang mit dem so selbstverständlichen Element Wasser beizubringen.
1.1. Bezug zum Rahmenlehrplan
Das Thema Wasser lässt sich im aktuellen Rahmenlehrplan der Grundschule für Berlin-Brandenburg im Fach Sachunterricht der Jahrgangsstufen 3/4 dem Themenfeld „Naturphänomene erschließen“[1] zuordnen. Dieser Anforderungsbereich umfasst neben den Themeninhalten „Aggregatzustände“ und „Trink- und Abwassersituation bei uns und in anderen Ländern“, auch den Bereich „ Der Kreislauf des Wassers“. Folgende Kompetenzen sollen von den Schüler/innen erlernt werden:
- „beschreiben die Bedeutung von Wasser, Feuer sowie Schall, Licht, Magnetismus und Elektrizität für das Leben der Menschen,
- beobachten, beschreiben und erklären Phänomene des Wetters und deren Auswirkung auf das Leben der Menschen,
- übernehmen Verantwortung im Umgang mit der Natur und beachten ökologische Gesichtspunkte,
- wählen naturwissenschaftliche Methoden zur Bearbeitung von naturbezogenen Fragestellungen aus und wenden diese an.“[2]
2. Sachanalyse
2.1. Die Sache im Kontext der eigentlichen Naturwissenschaft
„Wasser ist der Stoff, der das Leben in der uns vertrauten Form möglich macht.“[3] Alle Organismen die wir kennen, bestehen größtenteils aus Wasser und leben in einer Umwelt, die vom Wasser bestimmt wird. So besteht der menschliche Organismus zum Beispiel aus etwa 60% Wasser, manche Pflanzen sogar aus 95% Wasser. Die Erde wird wegen ihres hohen Anteils an Wasser auch der „Blaue Planet“[4] genannt. Rund drei Viertel unserer Erdoberfläche sind von Wasser bedeckt, es stellt somit rein quantitativ den wichtigsten Lebensraum dar. Davon sind aber nur knapp drei Prozent Süßwasser, von dem wiederum ein Teil in den Polkappen und Gletschern sowie auch in der Atmosphäre und im Boden gebunden ist. Deswegen steht nur ein geringer Teil der Gesamtwassermenge als Trinkwasser zur Verfügung. Wasser ist eine kostbare und schützenswerte Lebensgrundlage.
Dieser lebenswichtige Stoff kann im festen, flüssigen als auch im gasförmigen Zustand vorliegen. Im festen Aggregatzustand haben die Wasserteilchen in einem Gitter einen festen Platz. Sie bilden einen Kristall aus und sind über Wasserstoffbrückenbindungen miteinander verbunden. Wird Eis erwärmt so geht Wasser zum flüssigen Zustand über. Die Teilchen beginnen stärker und stärker zu schwingen, bis an manchen Stellen die Anziehungskräfte überwunden und die Wasserstoffbrücken aufgebrochen werden. Dadurch sind weniger Wassermoleküle miteinander verbunden und gegeneinander verschiebbar. Bei noch stärkerer Erwärmung werden auch die übrigen Wasserstoffbrückenbindungen aufgebrochen. Die Wassermoleküle nehmen einen sehr großen Abstand zu ihren benachbarten Molekülen ein und können sich frei bewegen. Das Wasser befindet sich jetzt in einem gasförmigen Aggregatzustand. Wasser wird als Lösungs-, Quellungs-, Transport- und Reaktionsmittel genutzt. Mit Wasser lassen sich Stoffe, wie z.B. wasserlösliche Salze in Ionen zerlegen. Als Quellungsmittel kann es Hüllen von Samen sprengen, als Transportmittel befördert es Nährstoffe im Blut in die Zellen und bei der Photosynthese dient es als Reaktionspartner. Deswegen ist Wasser für alle Organismen unentbehrlich.
Um die biologischen, chemischen als auch physikalischen Zusammenhänge deutlich zu machen, bediene ich mich der Beschreibung des wissenschaftlichen Modells, dem Wasserkreislauf. Den ständigen Wechsel von Wasser zwischen der Erdoberfläche und der Atmosphäre kennen wir als natürlichen Wasserkreislauf. Unter verschiedenen Einflüssen, überwiegend durch Wärmeeinfluss, dampft Wasser aus Wasser- und Landoberflächen ab und wird von lebenden Zellen abgegeben. Dieser Dampf zirkuliert in der Atmosphäre und fällt als Regen, Schnee oder Hagel nieder. Wenn das Wasser wieder auf die Erdoberfläche trifft, kann es zwei verschiedene Wege nehmen. Abhängig von der Regenintensität, der Durchlässigkeit, der Dicke des Bodens und der vorher darin enthaltenen Feuchtigkeit, fließt ein Teil des Wassers direkt in die Bäche und Flüsse und von dort zum Beispiel in die Meere zurück. Der Rest versickert im Boden. Ein Teil des versickerten Wassers bildet die Bodenfeuchtigkeit, die direkt verdampft oder über die Pflanzenwurzeln zu den Blättern aufsteigt und dort abgegeben wird und somit wieder in die Atmosphäre gelangt. Der Teil, der noch weiter in den Boden eindringt, bildet das Grundwasser. Dieses naturnahe Modell beruht auf einer empirischen Wissenschaft, welche auf Erfahrungen und Beobachtungen aufbaut.
2.2. Die Sache im Kontext von Umwelt und Gesellschaft
Wasser ist ein Kulturgut, mit dem wir täglich in Berührung kommen. Ein Mensch sollte täglich zwei bis drei Liter Wasser zu sich nehmen, da ein Wassermangel zu gravierenden gesundheitlichen Problemen führen würde. Im Haushalt wird Wasser vor allem zum Waschen und Reinigen verwendet, aber auch für die Zubereitung von Lebensmitteln. Desweiteren ist Wasser ein sehr wichtiger Faktor für die wirtschaftliche Entwicklung. Wasser in Form von Meeren und Flüssen ist vor allem für die Wirtschaft notwendig, da auf ihnen leicht Güter transportiert werden können. Ebenso wie Badegewässer als wichtiger Faktor für den Tourismus und Gewässer mit Fischen für die Nahrungsmittelbereitstellung. Außerdem ist Wasser sehr bedeutsam für die landwirtschaftliche Nutzung, zum Beispiel für die Bewässerung der Felder und für die Versorgung der Nutztiere. Darüber hinaus wird Wasser in Kraftwerken aufgrund der hohen Verdampfungswärme zur Kühlung benutzt. Der entstandene Wasserdampf wird in der Technik zum Antrieb von Dampfmaschinen und Dampfturbinen gebraucht. Das verschmutzte Wasser wird in Klärwerken so aufbereitet, dass es dem Wasserkreislauf wieder zugeführt werden kann. Die Politik versucht allen Menschen den Zugang zu Wasser zu ermöglichen, denn in den so genannten Dritte-Welt-Ländern ist dieser Zugang zu sauberen Trinkwasser noch nicht selbstverständlich. Die stetig steigenden Wasserpreise bremsen diesen Versuch jedoch sehr.
3. Bildungsvoraussetzungen
Der Schweizer Psychologe Jean Piaget beschäftigte sich mit den „besonderen Entwicklungsmerkmalen von Kindern und deren altersspezifischen Denkweisen.“[5] Nach dem Stufenmodell von Piaget befinden sich die Kinder im dritten Schuljahr (acht bis neun Jahre alt) in der konkret operationalen Phase. Das heißt, den Schülern wird zunehmend möglich abstrakt zu denken, mit abstrakten Größen zu operieren und kausale Zusammenhänge zu erfassen.
3.1. Subjektive Lernvorrausetzungen
Die Schüler und Schülerinnen kommen täglich mit dem Element Wasser in Berührung. Es bietet in seinen unterschiedlichen Erscheinungsformen ein großes Angebot an verschiedenen Aktivitäten. Wasser ist unverzichtbar für das Spiel und Erleben von Kindern und Jugendlichen, dem Umgang mit Wasser sind in der Phantasie keine Grenzen gesetzt. Es lässt sich spüren und erforschen, aufstauen, mit Sand und Lehm zu einer formbaren Masse vermischen. Man kann darin waten und baden, spritzen und tauchen. Im Winter lässt sich auf Eis schliddern und aus Schnee Schneemänner und Iglus bauen. Dadurch, dass dieses Thema direkt aus der Lebenswirklichkeit der Kinder stammt, ist davon auszugehen, dass sie engagiert mitarbeiten werden und auch ihre Erfahrungen in den Unterricht mit einbringen können.
3.2.Lernprobleme
Das Verständnis der Kinder könnte auch erschwert werden, da der Wasserkreislauf der Erde in seiner wirklichen Gesamtheit nicht zu beobachten ist. Desweiteren ist damit zu rechnen, dass die Schüler und Schülerinnen durch ihren Erfahrungs- und Informationsraum dazu neigen viele Eigenschaften des Wassers falsch zu interpretieren. Zu solchen Missverständnissen gehören Aussagen wie zum Beispiel „Wasser ist blau“ und „Wasser hat eine Haut“. Die Menschen bringen oft die Farbe des Wassers mit der blauen Farbe des Meeres in Verbindung. Die Farbe des Meeres wird durch das Licht verursacht, das auf das Wasser fällt. Das Sonnenlicht ist aus verschiedenen Farben zusammengesetzt, welche man im Regenbogen gut erkennen kann.
[...]
[1] http://bildungsserver.berlinbrandenburg.de/fileadmin/bbs/unterricht_und_pruefungen/rahmenlehrplaene/grundschule/rahmenlehrplaene/pdf/GS-Sachunterricht_01.pdf S.41 (Stand: 05.09.2010)
[2] Ebd. S. 20
[3] Neil A. Campbell/Jane B. Reece /Jürgen Markl (Hrsg.): Biologie 6., aktualisierte Auflage. München 2006, S.49.
[4] http://www.edu.lmu.de/supra/wasser/sachinfos_lehrkraft.htm (05.09.2010)
[5] http://de.wikipedia.org/wiki/Jean_Piaget (05.09.2010)
- Arbeit zitieren
- Anika Glimm (Autor:in), 2010, Didaktische Analyse zur Unterrichtseinheit "Wasserkreislauf der Erde" im Sachunterricht, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/337430
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