Kindergarten meets HTL Projekt Sonne, Licht und Farben

Am 20.3.2013 besuchten 20 Kinder des Kindergartens Kulturzentrum Perchtoldsdorf die HTL Mödling. Der Grund für diesen ungewöhnlichen Besuch war das Projekt Licht und Farbe, das von der 2. Klasse der Abteilung Wirtschaftsingenieurwesen durchgeführt wurde.

Die Schüler hatten sich im Rahmen des Physikunterrichts intensiv mit den Themen Sonne, Licht und Farben auseinandergesetzt. Im Rahmen dessen wurden einfache Versuche entwickelt, die den Kindergartenkindern die Grundlagen dieses Themas nahebringen sollten. Zu jedem Versuch wurde eine einfache, kindgerechte, aber trotzdem physikalisch korrekte Erklärung gesucht. Die Schüler entwarfen einen begleitenden Folder, der zu jedem Versuch Bilder und Erklärungen enthält. (Dieser Folder wird auf der Dropbox der ARGE NAWI zur Verfügung gestellt.)

Am 20.3. war es dann soweit: Es wurden alle Versuche im Festsaal der HTL Mödling aufgebaut. Die Kindergartenkinder konnten von Versuch zu Versuch gehen, diese ausprobieren und bekamen von den Schülern die Erklärungen geliefert. Bei jeder Station bekamen die Kinder in ihrem Folder an der entsprechenden Stelle einen Stempel, um die erfolgreiche Absolvierung des Versuchs zu dokumentieren.

Das Projekt hat mehrere pädagogische Ziele erreicht:

Für die Schüler wurde das physikalische Verständnis durch die intensive Beschäftigung und die Aufarbeitung der Themen für die Kindergartenkinder verstärkt.

Die Schüler hatten während des Projekts und besonders beim Vorführen der Versuche viel Spaß an der Physik. Dies ist eine Komponente, die während des Regelunterrichts manchmal zu kurz kommt und hier besonders betont wurde.

Die Arbeit mit viel jüngeren Kindern während des Vormittags hat zur Stärkung der sozialen Kompetenz beigetragen.

Die Kindergartenkinder wurden durch einen spielerischen Zugang an die genannten Themen herangeführt und erhielten einen ersten Einblick in physikalische Zusammenhänge.

Sowohl die Kindergartenkinder als auch die Schüler waren mit Feuereifer dabei, hatten viel Spaß an der Sache und es gab von beiden Seiten äußerst positive Rückmeldungen.

Vorbereitung , Ablauf und Integration in den laufenden Unterricht:

Im Rahmen einer Kooperation zwischen Bildungseinrichtungen im Bezirk Mödling entstand die Idee, ein Projekt zu machen, dass Kindergartenkinder und HTL –Schüler zusammenführt. Wir haben uns dabei für das Thema „Sonne, Licht und Farbe“ entschieden, weil das Gebiet der Optik ein wesentlicher Bestandteil des Lehrplanes der 2. Klasse HTL ist und das Thema gleichzeitig für Kinder attraktiv ist.

Die Anschaffung der dafür notwendigen Schülerversuchskästen zu diesem Thema wurde vom Absolventenverein unserer Schule großzügig gesponsert. Dafür auch an dieser Stelle ein herzliches Dankeschön. Diese Versuchskoffer wurden im Anschluss an das Projekt in die Sammlung der Schule eingebracht und stehen jetzt allen Schülern und Lehrern zur Verfügung.

Damit hat die Schule jetzt einen zweifachen Nutzen von dem Projekt: Erstens die Werbung durch die mediale Verbreitung und auch die positiven Rückmeldungen der Eltern der Kindergartenkinder (diese könnten ja später unsere Schüler sein – man kann nicht früh genug anfangen…). Zweitens die verbesserte Ausstattung der physikalischen Sammlung.

Zu Beginn des Kapitels Optik im Physikunterricht wurde den Schülern das Projekt kurz erläutert. Sie wurden darauf aufmerksam gemacht, dass sie sich schon während der Beschäftigung mit diesem Thema im Unterricht überlegen sollen, welche Versuche ihnen geeignet erscheinen, um sie den Kinder zu präsentieren. Dann wurde der Unterricht wie üblich abgehalten. (Licht und Schatten, Strahlenoptik, Farben, Spektren).

Als die Schüler das Rüstzeug für das Projekt gelernt hatten, wurde ihnen der Auftrag gegeben, sich für einen Versuch zu entscheiden. Die Herausforderung war dabei, einen Versuch zu wählen, den die Kinder erstaunlich finden, der aber auch nicht zu schwer zu verstehen ist.

Es wurden dann die Versuche für jeden Schüler fixiert und die Schüler hatten zwei Wochen Zeit, diese vorzubereiten.

Nach Ablauf der zwei Wochen präsentierten die Schüler ihre Versuche den Mitschülern und haben dabei die Versuch zweimal erklärt: einmal mit den „Fachbegriffen“ wie z.B. Brechung, Frequenzen,… und einmal die Erklärung, mit der sie den Versuch den Kindern beschreiben würden.

Diese beiden Erklärungen mussten gemeinsam mit der Versuchsbeschreibung auch schriftlich abgegeben werden.

Dabei hat sich herausgestellt, dass die meisten Schüler die physikalische Erklärung für das Fachpublikum (sprich ihre Mitschüler) recht gut hingebracht haben. Aber die kindgerechte Erklärung wurde manchmal so stark vereinfacht oder umgedeutet, dass sie nicht mehr ganz korrekt war oder missverstanden werden konnte. Wir haben dann gemeinsam nach Lösungen gesucht. Als dann eine Lösung für dieses Problem da war, haben manche Schüler gemeint: „Ah, jetzt versteh ich es wirklich.“

Das zeigt, dass die Schüler zwar die Fachsprache korrekt verwenden können, aber manchmal die Zusammenhänge trotzdem nicht verstehen. Durch den Zwang, es einem Kleinkind zu erklären, muss man die Zusammenhänge selbst besser aufarbeiten und sich intensiver damit auseinandersetzen.

In Folge wurde ein Schüler beauftragt, eine Vorlage für den Folder zu erzeugen. Jeder Schüler musste die kindgerechte Erklärung und ein Foto seines Versuches an diesen Schüler schicken, der dies dann zu dem fertigen Folder verarbeitet hat.

Am Tag des Besuches der Kindergartenkinder haben die Schüler ihre Versuche im Festsaal der Schule aufgebaut und dann den Kindern präsentiert. Die Kinder haben sich sehr interessiert gezeigt und haben sich bemüht, alle Versuche zu besuchen, damit sie alle Stempel in ihrem Folder einsammeln können. Die Schüler waren mit großem Eifer bei der Sache. Es war großartig zu sehen, wie nett sie sich um die Kleinen gekümmert haben. Dabei lernt man auch als Lehrer neue Seiten an manchen Schülern kennen. Insgesamt haben die Kinder ca. 90 Minuten Zeit gehabt, die Versuche anzusehen, wobei sie nach 50 Minuten eine Jausenpause eingelegt haben. Dies ist völlig ausreichend, weil ja auch die Aufmerksamkeitsspanne bei Kindergartenkindern eine längere Beschäftigung mit den Versuchen nicht zulässt.

Das Projekt hat wunderbar funktioniert hat, sowohl was den Lernerfolg, als auch den Faktor „Spaß und Freude“ betrifft.

Das Projekt ließ sich in erstaunlich kurzer Zeit realisieren: Es wurden je ca. 15 Minuten für die Vorstellung und die erste Organisation benötigt. Dann wurden innerhalb einer Unterrichtsstunde die gewählten Versuche festgelegt und durchbesprochen. Für die gegenseitige Präsentation war eine Doppelstunde notwendig. Kurz vor dem Projekttag wurden noch einmal 15 Minuten für eine Kurzbesprechung aufgewendet. Am Projekttag wurde der übliche Vormittagsunterricht durch die Projektarbeit ersetzt. Das gesamte Projekt ließ sich also in insgesamt ca. 4 Physikstunden vorbereiten. Der Nutzen dieser 4 Stunden übersteigt den eines normalen Frontalunterrichts, weil das Projekt für die Schüler eine ungewöhnliche Herausforderung ist und die Vorbereitung der Arbeit mit den Kindern ein Verständnis der Materie benötigt, dass den normalerweise im Unterricht erreichten Kenntnisstand übersteigt.

Versuche:

Ich möchte kurz ein paar Versuche und die Erklärungen der Schüler exemplarisch vorstellen. Einige Versuche sind von den Schülern selbst hergestellt worden, andere wurden den Versuchskästen entnommen. Alle weiteren Versuche finden sich im Folder.

Farbige Schatten

Ein Schatten entsteht, weil dort das Licht nicht hinkommt. Die beiden Schatten haben verschiedene Farben. Denn: wo das erste Licht nicht hinkommt, kommt das zweite Licht hin und wo das zweite Licht nicht hinkommt, kommt das erste Licht hin.

Der Versuch besteht aus zwei Taschenlampen, die mit roter und blauer Folie überklebt wurden und einem Schattenobjekt.

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Reflexion am Spiegel

Mit der Lampe leuchtet man über einen Spiegel in die Box.

Wenn Licht auf einen Spiegel trifft, wirft der Spiegel das Licht in eine andere Richtung wieder zurück. Also kann man das Licht aus der Lampe auf den Spiegel lenken, der Spiegel wirft das Licht dann in die dunkle Box.

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Brennende Kerze
Die dursichtige Platte spiegelt und es sieht daher so aus, als würde die andere Kerze brennen

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„Licht an“ – Bilder

Durch die schwarze Pappe sieht man die Bilder nicht so gut, die „Taschenlampe“ aus weißem Papier lässt die Bilder wieder heller wirken. Das schwarze Papier verschluckt das ganze Licht. Das weiße Papier gibt das Licht ab.

Dieser Versuch besteht aus einem Windowcolor- Bild, das auf Folie gemalt wurde, schwarzem Karton und einer „Taschenlampe“ aus Karton.

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Farbscheibe

Die Farben auf der Scheibe sind die Regenbogenfarben, also alle Farben die in einem Regenbogen vorkommen.

Die Scheibe dreht sich so schnell dass man die Farben nicht mehr einzeln sehen kann und man sieht eine Mischung aus den Farben. Die Mischung aus den Regenbogenfarben ist weiß.

Dieser Versuch wurde mit Lego Technic aufgebaut.

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Regenbogenfarben auf CD

Das Sonnenlicht besteht aus allen Farben, die es gibt. Jede Farbe ist besonders und sie verhalten sich auch besonders. Wenn jetzt zum Beispiel Licht auf die CD kommt verhält sich jede Farbe eigen. Da aber jede Farbe anders abgelenkt wird, sieht man die Farben getrennt und einen Regenbogen.

Dieser Versuch besteht aus einem Schuhkarton mit eingebautem CD-Bruchstück.

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Farbbrille

Durch das Aufsetzen einer farbigen Brille (z.B. Rot) wird die Umgebung Rot „angemalt“ und die Objekte, die die gleiche Farbe haben, sind nicht mehr gut oder gar nicht mehr zu erkennen.           Diese Brillen wurden vor Ort gebastelt und die Kinder durften sie mit nach Hause nehmen – das war der große Renner!