Experimentieren, rätseln und rechnen zu Weihnachten: Unterrichtsmaterial für Biologie, Chemie und Mathe

Im Dezember sind Sie und Ihre Schüler:innen in vorweihnachtlicher Stimmung. Es wird gebastelt, gebacken, Geschenke gekauft und Adventskalendertürchen geöffnet. Warum nehmen Sie die Weihnachtsstimmung nicht mit in den Fachunterricht in Biologie, Chemie oder Mathe? Dies gelingt spielerisch und motivierend mit dem passenden Unterrichtsmaterial rund um weihnachtliche Experimente, Rätsel und Bastelanleitungen.

 

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Weihnachtliche Experimente im Chemieunterricht

Das Durchführen von Schülerexperimenten ist ein zentrales Thema im Chemieunterricht der Sekundarstufe I und II. Mit ein bisschen Kreativität lassen sich Standardexperimente und grundlegende praktische Lehrplaninhalte mit weihnachtlichen Alltagsthemen wie einem Weihnachtsmarktbesuch oder dem Aufgießen von Tee verbinden.

Grundlagen der organischen Chemie auf dem Weihnachtsmarkt wiederholen

Betrachten Sie mit Ihren Schüler:innen im Übergang zur Sekundarstufe II den alljährlichen Besuch auf dem Weihnachtsmarkt einmal aus einer anderen Perspektive. Was haben Glühweinstand und Co. mit Chemie zu tun und woraus genau bestehen eigentlich Kerzen? Dies ist eine gelungene Idee für ein Stationenlernen zur Wiederholung der Grundlagen der organische Chemie. Dabei betrachtet jede der Stationen einen anderen Stand des Weihnachtsmarkts chemisch – vom Vorgang der Destillation bis zur Herstellung von Aromastoffen.

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Zwei Mädchen auf dem Weihnachtsmarkt

Glühwein und Tee unter der chemischen Lupe

Glühwein ist ein beliebtes Getränk auf dem Weihnachtsmarkt. Diese homogene Mischung kann im Rahmen des Themas „Identifizierung und Struktur von Stoffen und Teilchen“ untersucht werden. Schülerexperimente vom Entfärben von Glühwein über eine qualitative und quantitative Zucker- und Dichtebestimmung von Glühwein bis hin zu seiner dünnschichtchromatografischen Analyse sind dabei denkbar. Aber auch Tee als weihnachtliches Getränk kann zur Veranschaulichung grundlegender Chemischer Konzepte dienen. Das Thema „Diffusion“ am Beispiel Tee kann den Lernenden der Sekundarstufe I in verschiedenen Schülerversuchen, lebendigen Teilchenmodellen und Demonstrationsversuchen näher gebracht werden.

Kerzenexperimente

Weihnachten ist auch die Zeit des Kerzenscheins. Tausend heller Lichter erstrahlen auf den Straßen und in den Häusern. Kerzen strahlen mit ihrem warmem, flackernden Licht Besinnlichkeit und Ruhe aus. Durch einfache Kerzenexperimente können Sie Ihren Schüler:innen erklären, warum eine Kerze brennt, welche alltäglichen Ereignisse sich dabei abspielen und welche Verbrennungsprodukte entstehen.

 

Weihnachtsrätsel und -adventskalender

Nicht nur die Kleinen lieben es, vor Weihnachten täglich ihr Türchen im Adventskalender zu öffnen. Doch nicht immer muss es als Belohnung Schokolade sein. Auch die Lösung zu einem kleinen Fachrätsel pro Tag zu finden, ist motivierend und macht Spaß. Gemeinsam gelöst im Klassenverband oder ein Türchen pro Schüler:in je Tag, verschiedene Varianten sind denkbar. Nutzen Sie die folgenden fachlichen Adventskalender zur Grundlagenwiederholung ebenso wie zur Festigung von Übungsinhalten.

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24 Fragen zu den Themen Evolution, Genetik und Selektion

Biologischer Adventskalender zur Evolution

Lassen Sie Ihre Klassen der Sekundarstufe II mit dieser Unterrichtsidee eines biologischen Adventskalenders auf humorvolle Weise ihr Fachwissen zu berühmten Evolutionstheoretikern, Umwelteinflüssen auf die Genetik und Selektionsprozessen überprüfen. Dabei wird in 24 Schritten die weihnachtliche Geschichte einer Schweineherde erzählt und hierbei auf Fachbegriffe aus Themengebieten wie Artbildung und Biodiversität eingegangen. Der Adventskalender lässt sich auch gut in einer gesamten Schulstunde, z. B. der Stunde vor Weihnachten, als interaktives Weihnachtsrätsel digital von den Lernenden lösen. Dabei ist Spaß vorprogrammiert!

Mathematischer Adventskalender in der Unterstufe

Auch Ihre Schüler:innen der Unterstufe werden sich über einen spielerischen weihnachtlichen Ansatz im Matheunterricht freuen. Lassen Sie die Klasse jeden Tag eines von 24 Türchen öffnen, um den verschwundenen Weihnachtsmann wieder zu finden. In diesem mathematischen Adventskalender (Beitrag erscheint im November 2022) wiederholen die Lernenden die Themen des Lehrplans Mathematik der Klassenstufen 5 und 6.

 

Basteln und rechnen zu weihnachtlichen Themen

Der Mathematikunterricht kann für manche Schüler:innen stellenweise sehr trocken sein. Dabei lebt er doch von geometrischen Figuren, die sich oft ganz einfach selbst basteln lassen. Mit den folgenden Unterrichtseinheiten lockern Sie die trockene Rechnerei auf und stellen Praxisbezug zu den Lerninhalten her.

Analytische Geometrie am „Himmeli“

Mit einem selbst gebastelten traditionellen Weihnachtsschmuck aus Skandinavien, dem „Himmeli“, verbessern die Lernenden der Sekundarstufe in Mathematik ihr räumliches Vorstellungsvermögen. Daran können sie verschiedene Aufgaben und Problemstellungen durchführen, beispielsweise die Bestimmung von Schnittpunkten, Schnittwinkeln und Abständen zwischen Geraden und Ebenen.

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LED-Stern aus Draht

Weihnachtsdeko mathematisch betrachtet

Oder Sie basteln mit Ihrer Klasse einen Stern aus Draht, den Sie mit LED zum Leuchten bringen. Diese Weihnachtsdekoration fürs Klassenzimmer lässt sich auch perfekt mathematisch betrachten. Der Stern des mathematischen Weihnachtsbastelns kann beispielsweise genutzt werden, um daran die Eckpunkte zu bestimmen und diese in ein Koordinatensystem zu übertragen. Die Schüler:innen können auch untersuchen, ob eine LED-Kerze unter die Figur passt und wenn ja, wie groß der Abstand des Randes der Kerze zum Stern ist.

 

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