Umgang mit Fachwissen

den Aufbau und die Funktion des Auges als Lichtempfänger sowie des Ohres als Schallempfänger mit Hilfe einfacher fachlicher Begriffe erläutern. (UF4)

Auge: Schematischer Aufbau mit Pupille/ Iris/ Hornhaut, Linse, Glaskörper, Netzhaut

Abbildung auf der Netzhaut

Ohr: Ohrmuschel, Gehörgang, Trommelfell, Gehörknöchelchen, Schnecke, Gehörnerv, Übertragung von Luftschwingungen auf das Trommelfell,

Einsatz eines Augenmodells

Sezieren eines Schweineauges als Schülerexperiment:

Teilnahme freiwillig, nicht teilnehmende Schülerinnen und Schüler erhalten Lernaufgaben in einem anderen Raum

die Funktion von Auge und Ohr in ein Reiz-Reaktionsschema einordnen und die Bedeutung der Nervensystems erläutern. (UF2, UF3)

Einfache Reiz-Reaktions-Kette am Beispiel der Sinnesorgane unter Berücksichtigung der Reizart wie Licht und Schall.

Verwendung von Begriffskarten zum Legen eines Reiz-Reaktions-Schemas in Form von Reiz – Reizaufnahme und Reizumwandlung - Reizverarbeitung – Reaktion.

die Bedeutung der Haut als Sinnesorgan darstellen und Schutzmaßnehmen gegen Gefahren wie UV-Strahlen erläutern. (UF1, B1)

Drucklamellen, Tastkörperchen, Kältekörperchen, Wärmekörperchen, Aufbau der Haut: Oberhaut, Lederhaut, Unterhaut, Fläche der Haut

Wirkung von natürlicher und künstlicher UV-Strahlung auf die Haut.

Hauttypen.

Kleine Versuche zur Verteilung der Sinnesrezeptoren in unterschiedlichen Körperbereichen,

Experimente wie Tastversuche und Untersuchung der Tastpunkte auf der Haut.

das Aussehen von Gegenständen mit dem Verhalten von Licht an ihren Oberflächen (Reflexion, Absorption) erläutern. (UF3, UF2)

Einfache Darstellung des Strahlengangs von Licht, Reflexion bzw. Absorption in Abhängigkeit von der Beschaffenheit und „Farbe“ der Oberfläche

Kreidestaubversuch, Experimente zur diffusen und gerichteten Reflexion, zu Phänomenen am Spiegel

Reflexion von Licht an einer Leinwand

Schattenbildung, Mondphasen und Finsternisse sowie Spiegelungen mit der geradlinigen Ausbreitung des Lichts erklären. (UF1, UF2, E7)

Strahlenmodell des Lichts und der Lichtausbreitung, Erklärung von Schatten und Reflexion

Konstruktion von Schattenbildern (im Kontext Kino), Darstellung und Erklärung farbiger Schatten,

Finsternisse möglichst im Zusammenhang mit aktuellen Ereignissen thematisieren, ansonsten Erarbeitung mithilfe von kurzen Filmen

Schwingungen als Ursache von Schall und dessen Eigenschaften mit den Grundgrößen Tonhöhe und Lautstärke beschreiben. (UF1)

Übertragung von Schwingungen auf und durch Ausbreitungsmedien (Luft, Wasser, feste Körper), Tonhöhe als Anzahl der Schwingungen pro Sekunde (Frequenz), Lautstärke als Auslenkung der Schwingung

Wirkungsweise von Lautsprechern, Membranschwingungen, Hochtöner und Tieftöner

Versuche mit Schreibstimmgabeln, dabei grobe Bestimmung der Frequenz und Demonstration der Auslenkung als Maß für die Lautstärke

Auswirkungen von Schall auf Menschen und geeignete Schutzmaßnahmen gegen Lärm erläutern. (UF1)

Empfindungen von Schall aus verschiedenen Quellen (Musik, Lärm, Medien) und Wahrnehmung unterschiedlicher Frequenzbereiche, Auswirkungen von Lärm auf Hörorgane

Versuche zum Hörbereich, Lärmpegelmessungen,

gezielter Einsatz von Schall für bestimmte Wirkungen im Kino, harmonische und disharmonische Musik, schrille Geräusche, Infraschall

Erkenntnisgewinnung

Beobachtungen zum Sehen (u. a. räumliches Sehen, Blinder Fleck) nachvollziehbar beschreiben und Vorstellungen zum Sehen auf Stimmigkeit überprüfen. (E2, E9)

Räumliches Sehen, Ort des blinden Flecks, scharfes und unscharfes Sehen, Bildfrequenz.

Vorstellungen zum Sehen (Sender Empfänger Modell)

Nachweis des blinden Flecks über ein verschwindendes Kreuz in Abhängigkeit der Entfernung.

Bedeutung der Abschätzung von Entfernungen, Größen im alltäglichen Leben wie z. B. im Straßenverkehr problematisieren.

Entfernungen schätzen und messen, Augen-Parallaxe.

Stehende und laufende Bilder, 2D und 3D-Kinobilder, 3D-Bildschirme, optische Täuschungen, Zaubertricks

die Bedeutung und Funktion der Augen für den eigenen Sehvorgang mit einfachen optischen Versuchen darstellen. (E5, K7)

Abbildungen an Linsen, Bedingungen für vergrößerte und verkleinerte Abbildungen

Brennweite, vergrößerte und verkleinerte Abbildungen, Vergleich Auge-optische Geräte, Objektive und Projektoren

Vorstellungen der Schülerinnen und Schüler zum Sehen thematisieren und experimentell überprüfen (z.B. Sehstrahlvorstellungen)

Erkundende Untersuchungen mit Linsen nur auf Phänomenebene (keine Linsenkonstruktionen), leistungsdifferenzierende Lernaufgabe – minimal: Bedingungen für vergrößerte und verkleinerte Abbildungen, maximal: Zusammenhänge zwischen Stellung Objekt, Linse Schirm, Brennweite halbquantitativ

für die Beziehungen zwischen Einfallswinkel und Reflexionswinkel von Licht an Oberflächen eine Regel formulieren. (E5, K3, E6)

Reflexionsgesetz

auch Modellierung der diffusen Reflexion mit Reflexionsgesetz

das Strahlenmodell des Lichts als vereinfachte Darstellung der Realität deuten. (E7)

Geradlinige Ausbreitung, Sichtbarkeit von Licht, Modellcharakter (es gibt Phänomene, die sich damit nicht erklären lassen, z.B. Farben)

Erklärung der Funktionsweise einer Lochkamera mit Strahlenmodell, Selbstbau einer Lochkamera optional

Experimente zur Ausbreitung von Schall in verschiedenen Medien, zum Hörvorgang und zum Richtungshören durchführen und auswerten. (E5, E6)

Notwendigkeit eines Ausbreitungsmediums (Experiment mit Vakuumglocke), Experimente zum Richtungshören in unterschiedlichen Frequenzbereichen, Richtungsauflösung

Einfache Experimente zum Hören, z. B., Schlauchversuche zum Richtungshören und Tambourin-Versuche, Schallausbreitung im Medium Wasser.

Orientierung mit Hilfe des Schalls, Stereo, Surround-Sound

die Schallausbreitung in verschiedenen Medien mit einem einfachen Teilchenmodell erklären. (E8)

Teilchenmodell der Luft, einer Flüssigkeit, eines festen Körpers, Schallausbreitung über Schwingungen von Stoffen bzw über Stöße der Teilchen

Aufgreifen der Experimente mit der Vakuumglocke, Dosentelefon

Kommunikation

schriftliche Versuchsanleitungen, u. a. bei Versuchen zur Wahrnehmung, sachgerecht umsetzen. (K6, K1)

Schriftl. Versuchsanleitung Abbildungen mit Linsen, Entfernungssehen, räumliches Hören

Umgang mit Versuchsanleitungen besprechen (vollständig durchlesen und Verständnis überprüfen, Fragestellungen, Ziele und Sinn klar machen, konkrete Arbeitsschritte planen)

die Entstehung von Schattenbildern in einer einfachen Zeichnung sachgemäß und präzise darstellen. (K2, E7)

Zeichnen und Interpretieren der Entstehung eines Kernschattens, eines Halbschattens, eines farbigen Schattens

Vorhersage einer Schattenbildung über Zeichnungen, Überprüfung durch Experiment

im Internet mit einer vorgegebenen altersgerechten Suchmaschine eingegrenzte Informationen finden (z. B. Beispiele für optische Täuschungen). (K5)

Umgang mit Suchmaschine, Finden und Eingabe geeigneter Suchbegriffe, Eingrenzen einer Suche

Suche nach: Bauanleitung Lochkamera, Aufbau und Funktion von Auge und Ohr, Kinotechnik

aus verschiedenen Quellen Gefahren für Augen und Ohren recherchieren und präventive Schutzmöglichkeiten aufzeigen. (K5, K6)

Gefahrenquellen für das Auge wie Laser oder UV Strahlung

Gefahrenquellen für das Ohr wie MP3-Player, Handy oder Konzertbesuch.

Schutz durch z. B. Sonnen-, Schutzbrille oder Gehörschutzstöpsel.

mit Partnern, u. a. bei der Untersuchung von Wahrnehmungen, gleichberechtigt Vorschläge austauschen, sich auf Ziele und Vorgehensweisen einigen und Absprachen zuverlässig einhalten. (K9)

Ziel und Vorgehensweisen bei Gruppen- und Partnerarbeit

Regeln für Partnerarbeit und Gruppenarbeit gemeinsam erarbeiten, Begrenzung auf sehr wenige, aber wichtige Regeln, Festhalten der Regeln auf deutlich sichtbarem Wandplakat, intensive Beobachtung des Verhaltens durch Lehrperson mit Dokumentation, Rückmeldung dazu geben.

Bewertung

Aussagen, die u. a. durch Wahrnehmungen überprüfbar belegt werden, von subjektiven Meinungsäußerungen unterscheiden. (B1, B2)

Bewertung der Aussagekraft von Behauptungen nach wissenschaftlichen Kriterien, Objektivität und Subjektivität, Schutz vor Fehlurteilen

Erarbeiten am Beispiel von Lärmwahrnehmung (Musik, Kinogeräusche, Krach), Möglichkeiten zur Überprüfung durch Messungen,

Vertiefen an Beispielen von optischen Täuschungen und Filmtricks

Vorteile reflektierender Kleidung für die eigene Sicherheit im Straßenverkehr begründen und anwenden. (B3, K6)

Schutzkleidung und Reflektoren.

Schulweg, Fahrradkleidung bei Dämmerung, Dunkelheit und schlechten Sichtverhältnissen, Funktionsweise der Reflektoren (Katzenauge, Leuchtfarben usw.)