In dieser Studie wird der Einsatz von Experimenten im Schulalltag als methodische Abwechslung besprochen. Ihr vermehrter Einsatz könnte dazu beitragen, neben den zweifelsohne wichtigen kognitiven Kompetenzen auch soziale Kompetenzen (Partner- und Gruppenarbeit) und kommunikative Kompetenzen (Diskussionsbereitschaft usw.) zu vermitteln. Als Untersuchungsgegenstand werden Experimente aus dem Bereich Klima und Wetter aufgeführt. Diese Experimente kommen zusammen mit einer Kontrollklasse, in der lehrerzentriert unterrichtet wird, an einer bayerischen Realschule zum Einsatz. Über einen längeren Zeitraum werden Beobachtungen über das Verhalten und den Lernfortschritt der SchülerInnen festgehalten und ausgewertet. Abschließende Lernzielkontrollen sollen zeigen, inwieweit experimenteller und freier Unterricht tatsächlich positiven Einfluss hat.

Textprobe: Kapitel 2, Themenvorstellung: Experimente zu ‘Wetter und Klima’: 2.1, Didaktische Analyse: 2.1.1, Lehrplanbezug: Das Thema der Experimentreihen ‘Wetter und Klima’ findet sich im Lehrplan für die sechsstufige Realschule in Bayern für die Jahrgangsstufe 7. Dabei sind die Lerninhalte Teil der Unterrichtsreihen ‘Wetter und Klima’ sowie wegen der geographischen Lage mit Überschneidungen zu ‘Schwarzafrika’ (insbesondere zum Experiment ‘Tageszeitenklima am Äquator’ und ‘Passatkreislauf’) (vgl. BAYRISCHES STAATSMINISTERIUM FÜR UNTERRICHT UND KULTUS (Hrsg.), S. 250f). 2.1.2, Gesellschaftsrelevanz: Das tägliche Wettergeschehen ist von grundlegender Bedeutung für alle Menschen auf der Erde. Kaum ein anderes Thema wird mit solcher Inbrunst behandelt, sei es beim Smalltalk im Aufzug, beim Wetterbericht der Tagesschau oder einfach nur beim Spazierengehen. Ein solides fachliches Wissen über die Prozesse einzelner Wetterereignisse bilden einen jungen Menschen im besonderen Maße und ermöglichen ihm eine rege Teilnahme an Diskussionen und Fachgesprächen. 2.1.3, Anthropologisch-psychologische und situative Angemessenheit Es gibt kein Leben ohne das, was wir oft lapidar als ‘Wetter’ bezeichnen. Unzählige klimatische Einflüsse auf den Menschen bilden unterschiedliche Kulturen, bringen neue Wirtschaftszweige hervor, zerstören Existenzen und Leben. Von besonderem Interesse für die Schüler sind in diesem Zusammenhang die Auswirkungen und die Entstehung von Naturkatastrophen. An aktuellen Ereignissen mangelt es daran leider nicht, wie uns schwere Erdbeben, Hurrikans und Überschwemmungen immer wieder vor Augen führen. Das Thema ‘Wetter und Klima’ ist schlichtweg allgegenwärtig. 2.1.4, Fachliche Repräsentanzeigenschaften: Problemeigenschaften: Wettereinflüsse sind bestimmend für fast alle Prozesse auf der Erde. Sie beeinflussen alltägliche Prozesse (Spaziergang an einem sonnigen Tag) im gleichen Maße wie die technische Entwicklung der Menschheit (Solarzellen, Windkraftanlagen, Schutzdämme gegen Überflutungen, Frühwarnsysteme verschiedenster Arten). Die Schüler müssen sich über die Präsenz des Wetters bewusst werden. Es ergeben sich daraus wichtige Problemfelder, von deren Existenz die Schüler unterrichtet werden müssen. Exemplarische Eigenschaft: Die Schüler lernen anhand einzelner regionaler Beispiele die grundlegenden Klimaphänomene. Durch Abstraktion lernen sie, dass man ein Thema wie das Wetter nicht regional begrenzt sehen kann, sondern dass Naturphänomene meist globalen Einflusscharakter haben (z.B. ein Hurrikan über dem Westatlantik zieht als Sturmausläufer über Europa). Methodische Eigenschaft: Im Experimentunterricht lernen die Schüler besonders Formen der Partner- und Gruppenarbeit kennen. Beobachten, Beschreiben, Protokollieren und Diskutieren sind dabei wichtige Faktoren. Geographische Arbeitsweisen werden durch Verknüpfung mit manueller Tätigkeit besonders geschult. Das Arbeiten mit Tabellen, Graphiken und Texten (Arbeitsanweisungen) wird trainiert. Fächerübergreifende Eigenschaft: Das Thema ‘Wetter und Klima’ kann wegen seiner Allgemeingültigkeit mit den meisten Fächern zusammen bearbeitet werden, besonders jedoch mit Biologie, Chemie und Physik, auch in Hinblick auf eine Werterziehung mit Religion / Ethik und Geschichte. 2.2.2, Instrumentale Lernziele: Die Schüler lernen grundlegende fachspezifische Arbeitsweisen wie: Arbeit mit Texten und Tabellen sowie deren Auswertung und Interpretation. Darüber hinaus werden besondere Fertigkeiten trainiert, die im Einsatz von Experimenten begründet liegen. Allen voran zu nennen ist die manuelle Tätigkeit an Objekten, ebenso wie die gründliche Planung, Durchführung und Beobachtung des Experiments sowie die Auswertung und Interpretation der Ergebnisse. 2.2.3, Affektive Lernziele: Die Schüler sollen durch die Vermittlung von spezifischem Faktenwissen insbesondere sensibilisiert werden für eine gestärkte Wahrnehmung ihrer Umwelt, die ununterbrochen den Einflüssen des Wetters und Klimas ausgesetzt ist. Besonders durch immer wieder auftretende und leider sehr oft verheerende Naturkatastrophen sollen die Schüler eine emotionale und affektive Berührtheit entwickeln, die sich im besten Falle auf ein geändertes Verhalten und Umweltbewusstsein auswirkt. 2.2.4, Soziale Lernziele: Beim Experimentieren sind besonders Fähigkeiten wie Kommunikation und Partner- bzw. Gruppenarbeit gefragt. Die Bereitschaft der Schüler zur Kooperation mit anderen soll gefördert werden. Durch Diskussionen bei der Durchführung der Experimente und in der Nachbereitung sollen die Schüler lernen, zuzuhören, andere Meinungen zu akzeptieren und auch die eigene Meinung zu vertreten. Dies gilt insbesondere für die Durchführung von Schülerexperimenten. 2.3, Sachanalyse 2.3.1, Experiment 1: Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche: Der Einfallswinkel der Sonne bestimmt die Erwärmung der Erdoberfläche. Die größte Lichtintensität und damit die größte Wärme wird am Äquator eingestrahlt. Mit wachsendem geographischem Breitengrad nimmt die eingestrahlte Strahlungsmenge pro Flächeneinheit ab. Die Erde kann sonach grob in Zonen unterteilt werden: Tropen, gemäßigte Zonen, polare Zonen. 2.3.2, Experiment 2: Warme Luft dehnt sich aus: Warme Luft braucht mehr Platz als kühlere Luft. Der vergleichbare Luftdruck steigt dabei. Im Umkehrschluss gilt auch, dass steigender Luftdruck die Temperatur in einem System erhöhen kann.

• Experimenteller Unterricht

• Klimaexperiment

• Wetterexperiment

• Unterrichtsform

• Geografie

Tobias Hermann wurde 1980 in Bayern geboren. Sein Lehramtsstudium der Sekundarstufe I an der Universität in Regensburg schloss er 2005 erfolgreich ab. Nach einigen Jahren im Staatsdienst an der bayerischen Realschule wechselte er die Schulform. Seitdem unterrichtet er an einer staatlich genehmigten Montessori-Schule. Die Faszination für alternative Möglichkeiten, als Lehrer effizient unterrichten zu können, begeisterte den Autor bereits zu Studienzeiten. Aus diesem Antrieb heraus konnte es zu diesem Buch kommen.