Die Natur als Vorbild verstehen - Interessantes aus der Welt der Bionik

Die Natur als Vorbild verstehen

Grundschule

Grundschule

3. | 4. Klasse

6 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Die Natur dient dem Menschen schon seit Jahrhunderten als Vorbild für die Entwicklung wichtiger technischer und mechanischer Errungenschaften: Sei es der Saugnapf, der Klettverschluss oder die neue Hauswandfarbe, die dank einem Vorbild der Natur endlich dauerhaft weiß bleibt. Im Rahmen der Unterrichtseinheit für den Sachunterricht der Grundschule entdecken die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen verschiedene Beispiele aus der Natur, führen interessante Versuche durch und entwerfen selbst Ideen für neue bionische Erfindungen.
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Kompetenzen

Klassenstufe:3 und 4
Dauer:ca. 6 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Zusammenhänge herstellen; Pflanzen und Tiere kennen; Naturphänomene und -ereignisse erkunden; Naturwissenschaftliche Verfahren kennen und anwenden; Erfindungen und Entwicklungen kennen
Thematische Bereiche:Bionik; Pflanzen; Tiere; Bionische Erfindungen; Experimentieren
Medien:Texte, Versuche, Experimente, Bilder, Spiele, Test, Selbsteinschätzungsbogen, Beobachtungsbogen
Organisatorisches:Stationenarbeit, Experimentierboxen

Inhaltsangabe

Legende der Abkürzungen:

AB: Arbeitsblatt; BD: Bilder/Bildkarten; EX: Experiment; SP: Spiel; TK: Tippkarten; TX: Text; VS: Versuch

1. Station

Thema:Die schwarze Haut des Eisbären
M 1 (AB, EX)Die Haut des Eisbären / Die SuS lesen den Text und erkennen durch ein Experiment den Vorteil der schwarzen Haut des Eisbären (PA, GA)
M 2 (TK)Die Haut des Eisbären / Die SuS können als Differenzierung die Tippkarten zur Beantwortung der Fragen nutzen (PA, GA)
Vorbereitung:
  • für alle Stationen: Tippkarten und Materialien vorbereiten
  • für M 1: für ausreichend Plätze an der Sonne sorgen (Versuch ist nur bei Sonne durchführbar!)
Benötigt:für M 1 pro Kleingruppe:
  • 1 weißer Karton mit Deckel
  • 1 schwarzer Karton mit Deckel
  • 1 (Oberflächen-)Thermometer

2. Station

Thema:Knochenbau und -struktur
M 3 (AB, VS)Der Aufbau der Knochen / Die SuS lernen durch ein Experiment die Vorteile des Knochenaufbaus kennen (PA, GA)
M 4 (TK)Der Aufbau der Knochen / Die SuS können als Differenzierung die Tippkarten zur Beantwortung der Fragen nutzen (PA, GA)
Benötigt:für M 3 pro Kleingruppe:
  • mind. 4 Blätter(Alt-)Papier
  • Bücher
  • ggf. (kurze!) Klebestreifen
  • ggf. Lupen
  • ggf. Modell (Oberarm-)Knochen-Querschnitt

3. Station

Thema:Klette und Klettverschluss
M 5 (AB, VS)Eine besondere Pflanze / Die SuS erforschen die Verbindung der Pflanze zur Erfindung des Klettverschlusses mithilfe eines Comics (PA, GA)
M 6 (TK)Eine besondere Pflanze / Die SuS können als Differenzierung die Tippkarten zur Beantwortung der Fragen nutzen (PA, GA)
Benötigt:für M 5 pro Kleingruppe:
  • 1–2 Kletten
  • 1 Klettband (raue Seite/Seite mit den Widerhaken)
  • 1 (Becher-)Lupe
  • versch. Materialien (Papier, Plastik, Baumwolle, Holz)

4. Station

Thema:Samenverbreitung beim Mohn
M 7 (AB, VS)Der Mohn als Vorbild / Die SuS erfahren durch ein Experiment, wie die Samenverbreitung bei der Mohnkapsel funktioniert (PA, GA)
M 8 (TK)Der Mohn als Vorbild / Die SuS können als Differenzierung die Tippkarten zur Beantwortung der Fragen nutzen (PA, GA)
Benötigt:für M 7 pro Kleingruppe:
  • reife/getrocknete Samenkapseln vom Mohn
  • ggf. (Becher-)Lupen

5. Station

Thema:Der Lotuseffekt
M 9 (AB, VS)Immer sauber / Die SuS erforschen den Lotuseffekt (PA, GA)
M 10 (TK)Immer sauber / Die SuS können als Differenzierung die Tippkarten zur Beantwortung der Fragen nutzen (PA, GA)
M 11 (AB, BD)Saubere Erfindungen / Die SuS beschäftigen sich mit Erfindungen, die den Lotus-Effekt nutzen (EA, PA)
Benötigt:für M 9 pro Kleingruppe:
  • 2 verschiedene Blätter: 1 Blatt mit Lotus-Effekt (z. B. Frauenmantel, Kapuzinerkresse, Kohlrabi) und 1 Blatt ohne Lotus-Effekt (z. B. Löwenzahn)
  • Mehl (alternativ Sand oder Erde)
  • 1 kleines Schälchen mit etwas Wasser
  • ggf. 1 Pipette oder Spritze
  • 1 Tischtennis- und 1 Tennisball

6. Station

Thema:Weitere bionische Erfindung entdecken
M 12 (BD)Vorbilder aus der Natur / Die SuS schauen die Bilder an und überlegen, welche Teile oder Aspekte für eine bionische Erfindung genutzt werden können (PA)
M 13 (AB)Jetzt bist du gefragt! / Die SuS entdecken selbst weitere Naturobjekte oder nutzen die Bilder (M 12) und füllen den Forscherbogen aus (EA, PA)
M 14 (TK)Jetzt bist du gefragt! / Die SuS können als Differenzierung die Tippkarten nutzen (PA, GA)

7. Station

Thema:Ergebnissicherung und Abschluss: Bionische Erfindungen im Überblick
M 15 (AB)Was passt? / Die SuS ordnen Erfindungen und ihre Vorbilder in einer Tabelle einander zu und haben so den direkten Vergleich (EA, PA)
M 16 (AB)Erfindungen und ihre Vorbilder / Die SuS lesen kurze Texte und leisten einen Transfer, indem sie die Texte mit der passenden Erfindung verbinden (EA, PA)
M 20 (BD, SP)Findet ihr die richtigen Paare? / Die SuS überprüfen die erlernten Inhalte mithilfe des Memo-Spiels (PA)
Vorbereitung:Memo-Karten ausschneiden, ggf. laminieren

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