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Projekttag Erneuerbare Energien für die Grundschule (Kl. 3/4)

von Susanne Buchholz, Anne Brenner, Annika Weitkunat, Dr. Christa Budde, Tilman Langner

Ziele

• Die SchülerInnen kennen die Begriffe erneuerbare Energien und fossile Energien.
• Sie kennen drei konkrete Möglichkeiten, die Energie der Sonne zu nutzen (Gewinnung von Strom + Wärme von der Sonne; Erzeugung von Biogas).
• Sie können diese Energie-Nutzungen systematisch einordnen und auch - auf einem altersgerechten Niveau - kritisch reflektieren.
• Aufgrund ihrer eigenen Aktivitäten (Spiele, Experimente, Bastelarbeiten) können sie die erneuerbaren Energien mit positiven eigenen Erfahrungen verbinden.

Der physikalische Energiebegriff ist den Grundschülern noch nicht bekannt. Der Projekttag versucht auch nicht, diesen zu vermitteln. Der Projekttag zeigt aber Phänomene auf, die an den späteren naturwissenschaftlichen Unterricht anschlussfähig sind.

Fachbezug

• Sachkunde
• später anschlussfähig an Physik

Vorbereitungs- und Durchführungsaufwand

II-III (ein Projekttag; erfordert relativ hohen Materialaufwand)

Zeitbedarf

Ein Projekttag, wenigstens 4 Unterrichtsstunden.

Voraussetzungen und Vorbereitung

Dieser Projekttag erfordert - neben der organisatorischen Abstimmung in der Schule und der inhaltlichen Vorbereitung durch die Lehrpersonen - umfangreiche Ausrüstung. Daher ist es weniger realistisch bzw. weniger rationell, dass eine Schule den Projekttag aus eigener Kraft vorbereitet und dann einmal umsetzt.

Sinnvoller - rationeller - ist es, wenn

• ein außerschulischer Bildungsanbieter den Projekttag in sein Repertoire aufnimmt und ihn dann mehrfach, auch an verschiedenen Schulen, anbietet (mobil in den Schulen oder stationär im eigenen Bildungszentrum) oder
• wenn die Schule den Projekttag ins Hauscurriculum integriert und ihn dann jährlich durchführt.

Durchführung

Im Rahmen des Klimadetektive-Projekts stimmen wir unsere Projekttage immer sorgfältig mit den Schulen ab, um so eine Umsetzung zu finden, die in den Inhalten und der Organisation optimal zu den Wünschen und Rahmenbedingungen der Schule passt. Dementsprechend haben wir diesen Projekttag schon in verschiedenen Organisationsmodellen durchgefürt, so z.B.

• mit einem linearen Ablauf
• im (teilweisen) Stationenbetrieb.

Linearer Ablauf

• Begrüßung, Kennenlernen
• Inhalte und Ablauf des Projekttages mit Tafelbild „Energie von der Sonne“ (Strom, Wärme, Biomasse...)
• Einstieg ins Thema mit der Energielandkarte.
• Schwerpunkt Biogas
  Einstieg ins Thema mit der Geschichte von Julius und Lotte,
  Bau einer Mini-Biogasanlage
  Dorfspiel – kritische Reflexion zur Bioenergie
• Schwerpunkt Photovoltaik
  Kinder bauen Solarfahrzeuge mit KOSMOS-Bausätzen und testen diese
• Schwerpunkt Solarthermie
  Solarkocher - Aktion „Sonnenscheiben“
  Bau von Solarfingern zum Mitnehmen
• Abschluss, Feedback, Verabschiedung
  Einfaches Feedback mit soziometrischer Skala

Organisation als (teilweiser) Stationenbetrieb

• Begrüßung, Kennenlernen
• Runde 1 (Die Kinder rotieren durch 3 Stationen, jeweils ca. 30 min)
  - Energieferiengeschichte (Klasse 3) oder Geschichte "In die Zukunft" (Kl. 4)
  - Energielandkarte
  - Ofenheizerspiel (Klasse 3) oder Bau einer Mini-Biogasanlage (Klasse 4)
• Runde 2 (Die Kinder arbeiten in ihren Klassen, ca. 60 min)
  - Bau von Solarfingern, ggf. zusätzlich Versuch Döschentemperatur (Klasse 3)
  - Bau von Solarfahrzeugen mit KOSMOS-Bausätzen (Klasse 4)
• Runde 3 (Alle zusammen auf dem Schulhof)
  Solarkocher - Aktion "Sonnenscheben"
• Abschluss, Feedback, Verabschiedung
  Einfaches Feedback mit soziometrischer Skala

Details zur Durchführung

Einige der oben genannten Aktivitäten sind auf separaten Seiten beschrieben. Nachfolgend finden Sie kurze Hinweise für die Aktivitäten, zu denen wir keine eigenen Seiten angelegt haben.

• Geschichte von Julius und Lotte: Die vom Fachverband Biogas herausgegebene Geschichte erklärt kindgerecht den Weg eines Maiskorns vom Feld über die Biogasanlage bis hin - als elektrischer Strom - zu einer Lampe. Die Illustrationen werden als laminierte Blätter gezeigt, sie können dann auch zu einem Tafelbild zusammengestellt werden. www.biogas.org/
• Bau einer Mini-Biogasanlage: Regionale und saisonale Pflanzenteile werden klein geschnitten und zusammen mit etwas Erde, Zucker und gekörnter Brühe in eine 0,5 l-Flasche gegeben. Wasser wird hinzugefügt, das Ganze wird kräftig durchgeschüttelt. Auf den Flaschenhals wird dann ein Luftballon gespannt. Das alles machen die Kinder in Kleingruppen.
  Binnen weniger Tage entsteht dann Biogas - sichtbar an dem aufgeblasenen Luftballon. Das muss nach dem Projekttag von der Klassenlehrerin ausgewertet werden.
  Diese Aktivität ist umfänglich beschrieben, darum wird hier keine ausführliche Anleitung präsentiert. Wir haben uns an folgender Beschreibung orientiert: Erneuerbare Energien – Arbeitsheft für Schülerinnen und Schüler Grundschule, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Referat Öffentlichkeitsarbeit, Berlin, Juni 2010
• Versuch Döschentemperatur: Zwei kleine Plastikdöschen - eines weiß, das andere schwarz - werden mit Wasser gefüllt und in die Sonne gestellt bzw. mit einer IR-Lampe angestrahlt. Über 20 min wird mehrfach die Wassertemperatur gemessen. Das Wasser im schwarzen Döschen erwärmt sich stärker - eine Analogie zur Solarthermie.
  Wir verwenden eine Anleitung, die wir uns auf Basis folgender Quelle weiterentwickelt haben:
  Erneuerbare Energien – Arbeitsheft für Schülerinnen und Schüler Grundschule, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Referat Öffentlichkeitsarbeit, Berlin, Juni 2010
• Bau von Solarfahrzeugen: Wir nutzen hierfür die entsprechenden KOSMOS-Bausätze. Diese enthalten detaillierte Anleitungen - mit Text und Bildern - für verschiedene Fahrzeuge. Die Kinder arbeiten in Gruppen zu 3-5 SchülerInnen. Sie müssen zunächst die Anleitung überschauen und sich auf ein Fahrzeug einigen (oftmals eine echte Herausforderung!). Dann bauen sie das Modell Schritt für Schritt (auch das ist eine echte Herausforderung - immerhin muss die Arbeit so verteilt werden, dass alle in etwa gleichwertig mitmachen können). Die Lehrpersonen leisten dabei nur Hilfestellung, wenn sie gefragt werden.
  Schließlich werden die Modelle getestet - möglichst bei Sonne auf dem Schulhof, notfalls im Klassenraum mit einer künstlichen Lichtquelle.
  Wenn wenig Zeit zur Verfügung steht (oder in einer 3. Klasse) lassen wir die Kinder nicht wählen, sondern geben ihnen vor, das erste / einfachste Fahrzeug zu bauen. Nur so haben dann alle die Chance, fertig zu werden.

• Bau von Solarfingern: Aus Pappe wird ein "Trichter" mit ca. 15 cm Durchmesser gebastelt. Dieser wird innen mit Alufolie ausgekleidet. Wenn man den Finger von unten in den Trichter steckt und diesen zur Sonne hin ausrichtet, wird der Finger spürbar warm - ein Miniaturmodell des Solarkochers. Die Kinder können ihren Solarfinger nachhause mitnehmen und haben so einen Anlass, über den Projekttag zu erzählen.
• Einfaches Feedback mit soziometrischer Skala: Auf dem Schulhof wird eine lange Kreidelinie gezogen. Diese wir mit drei Punkten versehen (z.B. JA • teilweise • NEIN) und so in eine Skala verwandelt. Wir stellen den Kindern dann wenige einfache Fragen, z.B. "Hat euch dieser Projekttag Spaß gemacht?" - und bitten die Kinder, dass sie sich entsprechend ihrer Meinung auf der Linie aufstellen. Dann bitten wir einige Kinder, ihre Einschätzung zu begründen. Ein großes "Mikrofon" aus Schaumpolystyrol zeigt an, welches Kind gerade redet. - Die Statements der Kinder nutzen wir anschließend bei der Auswertung des Projekttages.

Der Projekttag kann durch weitere Aktivitäten ausgebaut werden, so z.B.

• Windenergie: Basteln von Windrädern • Bau eines Aufwindkraftwerks • Schallkanone
• Bioenergie: Versuch zur Verbrennung einer Walnuss • Pressen von Öl aus fetthaltigen Samen (Raps, Walnuss...)

Erfahrungen und Ergebnisse

Das ist ein schöner und abwechslungsreicher Projekttag, der allen Beteiligten Spaß macht und viele Aha-Effekte auslöst.

Spezielle Tipps

Das ist eindeutig ein Projekttag für den Sommer. Der Solarkocher funktioniert (in Nordeutschland) nur im Zeitaum von ca. Mai-September, und auch dann nur bei direkter Sonneneinstrahlung (wolkenloser oder nur teilweise bewölkter Himmel) und auch nur um die Mittagszeit (z.B. 10:00 - 16:00 Uhr). Da der Kocher mit Reflexion arbeitet, funktioniert er bei Nebel oder diesigem Wetter nicht. - Wenn Sie diesen Projekttag vorbereiten, sollten Sie also für die Teile zur Solarenergie Alternativen einplanen. Und Sie sollten das genannte Problem zum Anlass nehmen, um die Bedeutung der Bioenergie herauszustellen: Damit können wir Sonnenlicht speichern und es zeitversetzt nutzen! - Für den Bau der Solarfahrzeuge arbeiten wir als Plan B mit Baustrahlern - das reicht aus, um die Fahrzeuge in Bewegung zu setzen.

Der Projekttag beinhaltet viele einzelne Aktivitäten, welche die Kinder in unterschiedlichen Konstellationen umsetzen. Überlegen Sie daher vorab genau, wie Sie den Raum einrichten und wie Sie die Übergänge gestalten - sonst haben Sie viel zu viel unproduktive Unruhe. - Als Glücksfall hat sich für uns z.B. die Konstellation in der Christophorusschule Sellin erwiesen: Dort hat jede Klasse einen Doppel-Raum; wir konnten daher in dem einen Raum Gruppenarbeitstische einrichten und im anderen die Tische beiseite räumen und einen Stuhlkreis aufbauen. - Auch die Organisationsform Stationenarbeit ermöglicht es, dass jede Aktivität den Rahmen bekommt, den sie braucht, ohne dass zwischendurch umgeräumt werden muss.

Weitere spezielle Tipps finden sich in den detaillierteren Beschreibungen der einzelnen Aktivitäten.

Literatur und Kontakte

• Weitere Medien und Lehrmaterialien finden Sie in der Mediathek.

 

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