5.2      Themenfelder

• 5.2.1   Umgang mit Stoffen im Alltag

• 5.2.2  Sonne - Wetter - Jahreszeiten

• 5.2.3  Welt des Großen- Welt des Kleinen

• 5.2.4  Körper - Gesundheit - Entwicklung

• 5.2.5  Körper und Bewegung

• 5.2.6  Pflanzen - Tiere - Lebensräume

• 5.3      Modelle und Modellbildung

Anforderungen

 Inhalte

Themenangebote im

Schulgarten/Gartenarbeitsschule

• Eigenschaften von Körpern und Stoffen untersuchen

• einfache Untersuchungen im Team entwickeln und durchführen

• Beobachtungs- und
  Messinstrumente nutzen

Körper- und Stoffeigenschaften:
Härte, Geruch, Aussehen, Geschmack, Farbigkeit, magnetische Eigenschaft, elektrische Leitfähigkeit, Masse, Volumen, Wärmeleitfähigkeit, Brennbarkeit, Dichte

Untersuchungsmethoden zur Bestim-mung von Körper- und Stoffeigenschaften: Dichtebestimmung, Flammenfärbung, Schwimmprobe, Indikatoren

ìì Welt des Großen - Welt des Kleinen

Praktische Arbeit und Beurteilung von Grundnahrungsmitteln (Mehl, Zucker, Fette/Öle, Milch) beim Kochen und Backen.

Abmessen und Wiegen der Zutaten beim Kochen und Backen.

Tapetenkleister untersuchen;

Stärkekleister aus Kartoffeln herstellen

• Stoffe vergleichen, in Gruppen einteilen und neue Stoffe bekannten Stoffgruppen zuordnen

Kunststoffe, Papier, Gesteine, Lebens-mittel, Metalle, Feststoffe, Flüssigkeiten, Mineralien, Holz, Holzkohle, Gase

ìì Sonne - Wetter - Jahreszeiten

• gezielte Verwendung von Stoffen über deren Eigenschaften erklären

Werkstoffe, Kunststoffe, Treibstoffe, Backtriebmittel

Entwicklung von Ersatzstoffen

ì Kunst

Werkstoff Holz:
Arbeiten in der Holzwerkstatt

Sachgerechtes Verwenden von Werkstoffen beim Bau von Nisthilfen etc.
Bau eines Futterhauses

Verwendung von Backtriebmitteln

• Reinstoffe, Gemische und Lösungen vergleichen

Reinstoffe, Stoffgemische und Lösun-gen: Fertiggerichte, Früchtetee, Tüten-suppen, Erfrischungsgetränke, Müsli, Bodensorten, Kältemischungen

Bodenuntersuchungen:
Sand/Ton/Lehm/Schluff

Sortieren/Trennen/Sieben usw. von div. Materialien im Garten

Torf analysieren (pH-Wert/ Mikroskop

Mikroskopische Untersuchung von Hagebuttentee
Zusammensetzung von Müsli
Kultursubstrate (z.B. Topferde) für den Gartenbau untersuchen und mischen
 
Löslichkeit von Nährstoffen (Salze) bei der Düngung von Pflanzen

• chemische und physikalische Trennverfahren durchführen und erläutern

Schmutzwasserreinigung

Filtration, Sedimentieren, Papierchromatografie, Eindampfen, Kristallisieren, Extrahieren

ìì Pflanzen - Tiere - Lebensräume

ì Geografie

Rund um die Regenwasserauffanganlage:
Aufbau und Funktionsweise,
Pflanzen, Wasseranalyse

Reinigung von Grauwasser in einer Wurzelraumkläranlage (Demonstrationsanlage)
 Filtration durch einen Boden-/Kiesfilter
Sedimentation in einer Teichanlage

Auftrennung von Blattfarbstoffen

Herstellung von pH-Wert Indikator aus Rotkohl

Pflanzeninhaltsstoffen (Kräuter, Duftstoffe, Salben etc.)
Trocknung (Dörren) von Obst (z.B. Apfelringe)

• Zusammenhang zwischen Zustandsformen des Wassers und der Temperatur untersuchen

• Messdaten in Tabelle oder Diagramm darstellen

Wasser, Eigenschaften von Wasser, Aggregatzustände

Teilchenvorstellung von Stoffen

Siede- und Schmelztemperatur, Celsiusskala

ìì Sonne - Wetter - Jahreszeiten

ìì Pflanzen - Tiere - Lebensräume

Beobachtungen und kleine Experimente am Wasserbecken

Bewässerungstechniken im Gartenbau (Gießen, Sprengen, Verrieseln, „Mikro-Drip“), Verdunstung von Bodenwasser
ggf. Bau eines „Schneemannes“ (oder auch einer „–frau“), Beobachtung des Schnees (Eignung zum Bauen/Standhaftigkeit und Haltbarkeit des Bauwerkes in Abhängigkeit von der Witterung)

• technische und natürliche Stoffkreisläufe vergleichen

• Umgang mit Ressourcen bewerten

Stofferhaltung, Mülltrennung, Recyc-ling von Papier, Glas und Kunststoffen, Kompostierung

s.o. Regenwassernutzung

Kompostierung

Kompostierbare Bio-Folien aus Pflanzenstärke

Umweltfreundliche Antriebstechnik in PKWs und LKWs (Projekt „Schule – Umwelt – Mobilität“, Erdgasfahrzeuge)

• Einfluss von Energie auf Stoffveränderungen beschreiben
   

• Schmelz- und Verbrennungsvorgänge beobachten, vergleichen und darstellen

• Energieumwandlungsprozesse bei einer Stoffveränderung beschreiben
   

• Sicherheitsmaßnahmen berücksichtigen

Verbrennung von Stoffen: Wachs und Papier, Zucker und Backpulver, Eisenwolle, Energieträger

ìì Körper und Bewegung

ìì Pflanzen - Tiere - Lebensräume

Kerzen- und Brennerflamme, Sicher-heitsmaßnahmen im Unterricht,
Gefahrstoffsymbole, Brennerführerschein

technische Anwendungen: Dampfma-schine, Benzinmotor, Kerzenpyramide

 Sonne - Wetter - Jahreszeiten

Erfahrungen im verantwortungsbewussten Umgang mit Feuer (Feuerstelle, Grill, Steinbackofen . . .) 

Herstellung von Kerzen aus Bienenwachs (drehen und gießen)
 Herstellung von Kerzen aus Kerzenresten „Stummeln“ (ziehen)
Herstellung von Holzkohle

Herstellen von Holzkohle (in einer Köhler-Miete)

 
Brennen selbst erstellter keramischer Gegenstände in einem von Schüler selbst gebauten Ofen („Papierofen“)
 „Öko-Grillanzünder“ aus Naturmaterialien

Giftstoffe in Pflanzen

• technischen Prozess zur gezielten Stoffveränderung durchführen und dokumentieren

Herstellungsverfahren: Papier, Ton, Farbstoffe, Lebensmittel, Duftstoffe, Reinigungsmittel, Pflegestoffe, Bonbons

Hygiene- und Reinheitsvorschriften bei der Lebensmittelherstellung

Papierherstellung im Recyclingverfahren:
Papier schöpfen

Gebrauchsgegenstände aus Ton herstellen

Wolle färben mit Naturfarbstoffen
Eier färben mit Naturfarbstoffen

Herstellung eigener Parfüms aus selbst geernteten Duftpflanzen

Obst und Gemüse:
- kochen
- garen
- backen
- dörren
- konservieren
- gefrieren
- in Salz einlegen

Herstellung von Bonbons (aus Fruchtsäften)
Marmelade/Gelee kochen
Mehl mahlen

Herstellung und Verwertung von Kartoffelmehl

kaltes Schleudern von Honig / Verarbeitung des Honigs

Herstellung von Kristallzucker aus der Zuckerrübe

Herstellung von Sauerkraut
- Milchsäuregärung
Herstellung von Essig
 

Saponine in Pflanzen,
Seifen

• Umweltaspekte berücksichtigen

Energieaufwand bei der Haltbarmachung von Obst/Gemüse und Kräuter vergleichen
Umweltbelastung durch 1 Verpackungsverfahren von Obst und Gemüse

5.2.2 Sonne -Wetter -Jahreszeiten

Themenangebote im

Schulgarten/Gartenarbeitsschule

Erde als ein Planet im Sonnensystem Planeten des Sonnensystems

historische Entwicklung der Modellvorstellung des Weltraums

ì Geschichte

Bewegung der Erde um die Sonne, des Mondes um die Erde, Drehbewegung der Erde, Neigung der Erdachse, Einfallswinkel des Lichts, Sonnenuhr

 ì Geografie

• Eigenschaften des Lichts untersuchen

Sonne als selbst leuchtender Stern, Farbspektrum des Lichts, Regenbogen, Lichtbrechung, Himmelsblau,

Abend-, Morgenrot

Wärmestrahlung, Oberflächentemperatur, Treibhaus

ììWelt des Großen - Welt des Kleinen

• Vorgang der Energiewandlung von Lichtenergie in andere Energieformen beschreiben
   

• Modelle der Energiewandlung nutzen

Energiewandler: Fotozelle, Sonnenkollektor, Fotosynthese, fossile Brennstoffe,

Stoffveränderung durch Licht, Bleichen, Hautfärbung

ììPflanzen - Tiere - Lebensräume

 ìì Umgang mit Stoffen im Alltag

• Ausdehnung fester, flüssiger und gasförmiger Körper untersuchen und dokumentieren

Thermometer, Bodenerosion, Heißluftballon

--> Umgang mit Stoffen im Alltag

• Lufteigenschaften untersuchen
• zwischen Beobachtung und Erklärung unterscheiden

Bestandteile der Luft (Priestley-Versuch)

ìì Körper und Bewegung

Licht. Temperatur, Feuchtigkeit im Gewächshaus

Pflanzenwachstum im Gewächshaus

• Wetter beschreibende Größen über einen längeren Zeitraum messen und in Diagrammen darstellen,
   
• Wetterkarte interpretieren
• Wetterentstehung erklären
   
• Luft- und Wasserkreislauf am Modell beschreiben

Erdatmosphäre als dynamische Lufthülle, Licht- und Temperaturverteilung, Mikroklima, Wärmeleitung, -konvektion

• Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die Bedingungen der Jahreszeiten und an ihren Lebensraum erklären

• Informationen aus Medien nutzen

Pflanzen und Tiere einer Klimazone

ìì Pflanzen - Tiere - Lebensräume

Körperbedeckungen, Wärmeisolation, Kleidung, Brennstoffe, Fett, Kohlenhydrate

ìì Umgang mit Stoffen im Alltag

ìì Körper - Gesundheit - Entwicklung

5.2.3  Welt des Großen- Welt des Kleinen

Themenangebote

Schulgarten/Gartenarbeitsschule

• Materialstrukturen mit und ohne optische Hilfsmittel betrachten und vergleichen

Rasterung, Pixel, Oberflächen

ì Kunst

• Struktur der Rinde von Laubbäumen untersuchen

• Struktur von Blattoberflächen

• Oberflächen von Steinen

• Auswertung von digitalen Bildern (Pixel…)

• Beobachtungen zu Lichtphänomenen beschreiben
   

• Beispiele zu Lichtphänomenen aus Natur und Technik beschreiben

lineare Ausbreitung des Lichtes, Schattenwurf, absolute Dunkelheit, Reflexion, Spiegelung, Streulicht, Lichtquellen, Brechung an Grenzflächen

 ììSonne - Wetter - Jahreszeiten

• Kochen mit dem Solarkocher

• Schattierung im Gewächshaus und im Frühbeet

• Experimente zur Lichtreflexion planen, durchführen und protokollieren

• Messdaten in Tabelle und Diagramm darstellen

ì Mathematik

ì Keimung bei Bohnen

ì Tempomessung bei Schnecken

• optische Geräte verwenden
   

• Mikroskop/Binokular zur Bestimmung von verschiedenen Kleinlebewesen nutzen

Lupe, Abbildungslinse, Brennpunkt, virtuelles Bild, reelles Bild, Mikro-skop/Binokular, Fernrohr/Fernglas

belebte und unbelebte Bestandteile von Boden- und Wasserproben, Heuaufguss,

Bestimmungshilfen

Regeln des Natur- und Artenschutzes

 ììPflanzen - Tiere - Lebensräume

• Algen

• Pilze

• Flechten

• Moose/Farne

• Blütenpflanzen

• Heuaufguss ansetzen und auswerten

• Aufbau und Anwendung von Bestimmungshilfen

• Amphibienschutzmaßnahmen

Leben im Wassertropfen, Untersuchung von Teichproben

Leben in der Laubstreu oder
im Kompost
 

• Kristalle untersuchen
   

• Sammellinse als Abbildungslinse und Lupe verwenden und vergleichen

Form, Farbigkeit, Wachstum von Salzkristallen

 ìGeografie

• Strukturmodell des Auges konstruieren und Vorgang des Sehens beschreiben
   

• Möglichkeiten und Grenzen der Sinnesleistung untersuchen

Augapfel, Iris, Pupille, Netzhaut, Glaskörper, Sehnerv, Ermittlung der Sehschärfe, Korrektur von Fehlsichtigkeit, Farbblindheit, optische Täuschung, Lochkamera, Daumenkino

ì Kunst

• optische Geräte nachbauen und ihre Funktionsweise erklären
   

• Bedeutung der technischen Entwicklung des Mikroskops für die Verbesserung der Lebensqualität beschreiben
   

• Informationen aus verschiedenen Medien und Quellen nutzen

• Ergebnisse präsentieren

optisches Gerät: Mikrokop, Fernrohr

Entwicklung des Mikroskops

• Objekte mithilfe eines optischen Gerätes beobachten und skizzieren
   

• mikroskopische Bilder zeichnen

• Objektgröße und Bildgröße vergleichen

mikroskopische und makroskopische Objekte

Regeln für das Anfertigen mikroskopischer Zeichnungen

Maßstab

Herstellung pflanzliche Frischpräparate, Färbemethoden  

ìì Umgang mit Stoffen im Alltag

ì Mathematik

Beobachtungen im Garten mit Lupe und Mikroskop:

• Niedere Pflanzen (Thallophyten)

• Höhere Pflanzen (Kormophyten)

• Kleinlebewesen (Zooplankton)

• Mikroskopische Präparate herstellen
   

• Fotographische Abbildungen / Größenvergleiche / Maßstab

• Pflanzenzelle und Tierzelle untersuchen und vergleichen
   
• Modell einer Pflanzenzelle herstellen

Mikroskopie (s.o.)

Holzwerkstatt:

• Bau und Teilstrukturen einer Pflanzenzelle, Tierzelle

• Dreidimensionalität der Zelle

5.2.4  Körper - Gesundheit - Entwicklung

Themenangebote im

Schulgarten/Gartenarbeitsschule

• Wahrnehmungsleistungen der
  Sinnesorgane untersuchen und beschreiben

Versuche zu verschiedenen Sinnesleistungen:
Seh-, Hör- Geruchs-, Geschmacks-, Temperatur-, Tast-, Gleichgewichtssinn

Integration der verschiedenen Sinnesqualitäten

Sinnesleistungen bei Tieren und Pflanzen

ìì Welt des Großen - Welt des Kleinen

Versuche zum Tastsinn:

Fühlbox mit Samen und Früchten wie Zapfen ; Kastanien, Eicheln
zur Schulung der Wahrnehmung,

Erweiterung der Artenkenntnis

Erfühlen von Rindenstrukturen

Verbalisierung und
Wortschatzbildung

Versuche zum Geschmackssinn:
Kräuter und Früchte riechen und/oder schmecken

Farbsehen bei Bienen:
Versuche mit bunten Futterschälchen

Hell-Dunkel-Versuche bei Asseln

Sinnesversuche bei Schnecken 

Schallentstehung und -ausbreitung untersuchen erläutern

Schall, Tonhöhe und Schwingungszahl, Schwingungsweite und Lautstärke, Lautsprecher, Wasserorgel

ì  Musik

• Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion am Modell erklären
   

• Maßnahmen zur Gesunderhaltung des Ohres bewerten

• Nahrungsmittel analysieren, vergleichen und Ergebnisse in Tabellen darstellen

• Nachweisverfahren für Nährstoffe in Nahrungsmitteln unter Berücksichtigung der Sicherheitsaspekte anwenden

Nahrungsmittel, Nährstoffe, Mineralstoffe, Vitamine, Ballaststoffe, Wasser, Bau- und Betriebsstoffe

ìì  Umgang mit Stoffen im Alltag

• Bedeutung einer ausgewogenen Ernährung für die Gesunderhaltung aus Medien erschließen und beschreiben

Gesundes Frühstück,
Verarbeitung des selbst angebauten Gemüses und Obstes

• Funktion wichtiger Organe des Verdauungssystems am Modell erläutern

• Körpermerkmale als Angepasstheit an den Lebensraum beschreiben

Winterfütterung bei Vögeln, Schnabelform und Futter

Bienen beim Trinken beobachten,
Modell eines Mundwerkzeuges bauen

Themenangebote im

Schulgarten/Gartenarbeitsschule

• einfache Versuche zur Wahrnehmung der Wirkung von Kräften durchführen und auswerten
   

• Kraft als Ursache von Bewegung nennen

• einfache Versuche zur Kraftmessung durchführen und auswerten

• Kräfte vergleichen

• Kraft als Ursache von Bewegung erläutern

• einfache Experimente zur Kraftwandlung planen, durchführen und auswerten

Hebel, Rolle, Flaschenzug, schiefe Ebene

Anwendungsbeispiele:
Wippe, Flaschenöffner, Schubkarre, Zahnradgetriebe, Kran, Rampe, Schraube; Nussknacker

• menschliche Bewegung durch das Wirken von Kräften beschreiben und am Modell erklären

Muskelkraft

(Oberarm-)muskulatur, Gegenspielerprinzip, Skelett, Muskeln, Bewegung als komplexes Zusammenspiel von Muskeln, Sehnen und Knochen

Klettern, Heben, Werfen, Hochschie-ben

 ì  Sport

• Schlussfolgerungen für die Gesunderhaltung des eigenen Körpers ziehen

Gesunderhaltung des eigenen Körpers beim Heben und Tragen, Körperhaltung und Haltungsschäden, orthopädisches Turnen

ì ì  Körper - Gesundheit - Entwicklung

Kraft als Ursache der Bewegungsänderung beschreiben -

Bewegungsarten beschreiben und vorgegebene Beispiele einer Bewegungsform zuordnen

Bewegung in der lebenden Natur:

Laufen: Gliedmaßenskelette von Sohlen-, Zehen- und Zehenspitzengängern

Fliegen: Vogelkörper, Vogelflügel, Federn, Auftrieb, Gewichtskraft, Strömungswiderstand; Thermik  

ì ì  Sonne - Wetter - Jahreszeiten

Bedeutung der Federn für das Fliegen,

Bau von einfachen Flugmodellen

• Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion beschreiben

• Angepasstheit der Gestalt und Lebensweise an den jeweiligen Lebensraum beschreiben und erläutern

• Experimente zur Messung der Auftriebskraft planen, durchführen und auswerten

• Umwandlung einiger Bewegungsformen in andere am Beispiel des Fahrrades erklären

Schwimmen im und auf dem Wasser Schwimmblase, Auftrieb

Antrieb, Strömungswiderstand

ì ì   Pflanzen - Tiere - Lebensräume

ì ì  Umgang mit Stoffen im Alltag

Geschwindigkeitsrekorde, Gepard  

Bewegungsformen:

geradlinig: Schienenverkehr, Fall

kreisförmig: Karussell, Rad

Schwingung: Schaukel, Stimmgabel

ì  Musik

ì ì  Körper - Gesundheit - Entwicklung

Auftrieb bei der Wasserlinse

• Nährstoffe als Energielieferant für körperliche Tätigkeiten nennen und vergleichen

Leistungssport, berufsbedingte Ernährungsweise, Energieeinheit Joule

Körperwärme

Themenangebote im

Schulgarten/Gartenarbeitsschule

• Pflanzen und Tiere in Lebensräumen nennen
   

• Tiere und Pflanzen nach Struktur- und Baumerkmalen vergleichen
   

• Informationen zum Ordnen und Unterscheiden nutzen

Pflanzen und Tiere in einem Lebensraum der unmittelbaren Umgebung: Wald, Park, Wiese, See, Teich

Artenvielfalt, Tier- und Artenschutzbestimmungen

einfache Bestimmungshilfen

Herbarium

Bestimmungsschlüssel erarbeiten,
Winterknospen

Anlegen eines Herbariums

• Angepasstheit von Pflanzen und Tieren an die spezifischen Bedingungen ihres Lebensraumes ermitteln und beschreiben

Leben im Wasser, auf dem Land, in der Luft, im Boden

Körperbau, Fortpflanzung, Entwicklung, Verhalten

Abiotische Faktoren: Wasser, Boden, Luft

ì ì  Umgang mit Stoffen im Alltag

ì ì  Sonne - Wetter - Jahreszeiten

ì ì  Körper und Bewegung

Entwicklung von Fröschen

Fleisch fressende Pflanzen

• Wachstumsbedingungen von Pflanzen untersuchen

• konstante und variable Bedingungen beim Experimentieren unterscheiden

• Wechselwirkungen von Lebewesen in einem Lebensraum benennen

Zusammenhang zwischen Fotosynthese und Atmung, Zusammenhang zwischen Fotosynthese und Ernährung von Pflanze, Tier und Mensch, Nahrungsbeziehungen,

Insekten und Bestäubung, Tiere und Samenverbreitung, Aquarium, Flaschengarten

ì ì  Sonne - Wetter - Jahreszeiten

Bienenhaus besuchen

• arttypische Bedürfnisse anhand von Kenntnissen der Wildform ableiten

• zwischen Beobachtung und Erklärung unterscheiden

Wildpflanze - Nutzpflanze

Gräser - Kulturgetreide

Entstehung der Kohlsorten

• anthropogene Veränderung eines Lebensraumes erläutern

• Nachhaltigkeit von Maßnahmen zum Schutz eines Lebensraums und seiner Arten erläutern

Biotop- und Artenschutz, Einrichtung von Biotopen, Nisthilfen, Bodenentsiegelung, Wasserschutz

ì  Geografie

Nisthilfen bauen

Naturschutzdenkmal Düne

Themenangebote im

Schulgarten/Gartenarbeitsschule

• einfache naturwissenschaftliche Phänomene beobachten und beschreiben
   

• Vorgänge und Gegenstände klassifizieren

• die Merkmale eines gegenständlichen Modells benennen
   

• bei einfachen gegenständlichen Modellen zwischen den Merkmalen und Eigenschaften eines Phänomens und denen des betrachteten Modells unterscheiden

• gegenständliches Modell für die Veranschaulichung eines biologischen und physikalischen Phänomens entwickeln

einfache, gegenständliche Modelle: Spielzeugauto, Globus, Puppenhaus, Modelleisenbahnen mit Umgebung

Anfertigung eines gegenständlichen Modells

Funktionsmodelle:

• Thermische Solaranlage
• Wärmetauscher
• Photovoltaikanlage
• Brennstoffzelle
• Modellversuch zur Bodenerosion
• Modellanlage Regenwassernutzung
• Funktionsmodell zur Dünenbildung
•  Bodenversiegelung

• Denkmodelle für die Erklärung einfacher Phänomene entwickeln

• einfache Phänomene erklären
   

• Unterschied erkennen, ob über ein Denkmodell gesprochen wird oder über ein Phänomen

• innere Struktur einer Blackbox untersuchen