Der Mond im Sachunterricht Schriftliche Hausarbeit im Rahmen der Ersten Staatsprüfung für das Lehramt für die Primarstufe dem Staatlichen Prüfungsamt für Erste Staatsprüfungen für Lehrämter an Schulen Essen vorgelegt von: Jana Wißing November 2004 Themensteller: Prof. Dr. U. Backhaus Universität Duisburg-Essen Standort Essen Fachbereich 7: Didaktik der Physik Inhaltsverzeichnis _______________________________________________________________ 1 Einleitung 4 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 7 2.1 Die Mondbeobachtung – Was kann daran abgeleitet werden? 7 2.1.1 West-Ost-Bewegung des Mondes............................................... 7 2.1.2 Die Veränderungn der Phasen in Bezug zur Winkelveränderung zwischen Sonne und Mond ...................... 10 2.1.3 Die unterschiedlichen Auf- und Untergangszeiten des Mondes............................................................................... 11 2.1.4 Unterschiedliche Tagbögen des Mondes .................................. 13 2.2 Erklärungen für die Beobachtungen mit Hilfe der Außensicht 15 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.3 Entstehung der Mondphasen .................................................... 16 Ein Mondumlauf oder Die Entstehung des Begriffs ‚Monat’? 18 Überlagerung der Erddrehung und des Mondumlaufs.............. 19 Der Mond leuchtet nicht von selbst .......................................... 19 Gebundene Rotation ................................................................. 20 Finsternisse 21 2.3.1 Sonnenfinsternis ....................................................................... 21 2.3.2 Mondfinsternis.......................................................................... 23 2.3.3 Häufigkeit der Finsternisse ....................................................... 24 2.4 Mondgröße und -entfernung bestimmen 25 2.5 Weitere Aspekte zum Thema ‚Mond’ 27 3 Didaktischer Hintergrund 32 3.1 Begründung für das Thema ‚Mond’ im Sachunterricht 32 3.2 Eingliederung des Themas ‚Mond’ in den Lehrplan 36 3.3 Schülerbefragung zum Vorwissen der Kinder und deren Auswertung 41 Inhaltsverzeichnis _______________________________________________________________ 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 53 4.1 Einführung in die Unterrichtsreihe 53 4.2 Lernziele der Unterrichtsreihe und Methoden zur Umsetzung 55 4.2.1 Die Methode der Mondbeobachtung als entscheidende Grundlage.......................................................... 56 4.2.2 Das Modell - die Bewegung des Mondes verdeutlicht durch einen Modellversuch ...................................................... 58 4.3 4.4 Vorüberlegungen und Vorbereitungen des Lehrers für die Unterrichtssequenzen 63 Darstellung der Sequenzen der Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 70 4.4.1 Einstiegsphase in das Unterrichtsthema: Selbstständige abendliche Beobachtung des zunehmenden Mondes ................ 70 4.4.2 Erste Sequenz: Auswertung des Beobachtungsbogens und erstes Kennenlernen des Modells anhand der Phasen von Neumond bis Vollmond............................................................. 72 4.4.3 Zweite Sequenz: Morgendliche Beobachtung der abnehmenden Mondphasen und Wahrnehmung der West-Ost-Bewegung sowie der Abstandsveränderung zwischen Sonne und Mond........................................................ 74 4.4.4 Dritte Sequenz: Veränderung der Phasengestalt des Mondes im Zusammenhang mit seiner West-Ost-Bewegung, gebundene Rotation................................ 76 4.4.5 Vierte Sequenz: Zusammenhang der Winkelveränderung zwischen Mond und Sonne mit den Phasengestalten des Mondes ............................................................................... 78 4.4.6 Fünfte Sequenz: Zusammenhang der Auf- und Untergangszeiten des Mondes mit den Phasengestalten .......... 80 4.4.7 Sechste Sequenz: Entstehung von Sonnenund Mondfinsternis selbst erarbeiten ....................................... 81 4.3.8 Zusätzliche Sequenz: Mondgröße und Entfernung im Verhältnis zur Erde.............................................................. 84 4.5 Anknüpfungspunkte und Fächerübergriff 86 Inhaltsverzeichnis _______________________________________________________________ 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 89 Einstieg: Ausgabe der Beobachtungsbögen für die abendliche Beobachtung 89 Erste Doppelstunde: Besprechung der Beobachtungsbögen und Sehen der zunehmenden Mondphasen im Modell 90 Zweite Doppelstunde: Kennen lernen der gesamten Mondphasen und des Mondumlaufs um die Erde 95 Dritte Doppelstunde: Verstehen der West-Ost-Bewegung und des Auf- und Unterganges von Sonne und Mond 102 Vierte Doppelstunde: Ermitteln der unterschiedlichen Auf- und Untergangszeiten des Mondes 106 Zusammenfassende Reflexion meiner eigenen Unterrichtsstunden 109 6 Resümee 112 Abkürzungsverzeichnis.................................................................................. 114 Quellenverzeichnis......................................................................................... 115 Verzeichnis der Internetadressen ................................................................... 119 Abbildungsverzeichnis................................................................................... 121 Anhang Danksagung Erklärungen 1 Einleitung 4 _______________________________________________________________ 1 Einleitung Der Mond ist neben der Sonne eines der auffälligsten Objekte am Himmel, das ich gerne betrachte. Immer wieder staune ich über die Schönheit des strahlenden Vollmondes vor dunklem Nachthimmel. Mir blieb zum Beispiel ein ästhetisches, schon fast romantisches Bild des Vollmondes, der nach kurzer Zeit der Verdeckung hinter den Wolken wieder am Himmel sichtbar wurde, in Erinnerung. Allerdings wusste ich zum Zeitpunkt der Themenstellung noch nicht viel über den Mond. Da ich aber Astronomie schon immer spannend fand, sah ich das Thema ‚Mond’ als gute Gelegenheit die Vorgänge am Himmel, mit denen ich mich bisher noch nicht näher beschäftigt hatte, genauer kennen zu lernen. Ich glaubte zu wissen, wie die Mondphasen zustande kommen. „Aber warum steht der Mond immer an einer anderen Stelle?“ und „Warum ist er immer zu unterschiedlichen Zeiten zu sehen?“, waren einige Fragen, die ich mir nach kurzer Zeit stellte. Je länger und tiefgehender ich mich in die Thematik eingearbeitet habe und nach und nach die Zusammenhänge verstand, desto mehr faszinierte mich der Mond mit seinen unterschiedlichen Erscheinungsbildern und den damit zusammenhängenden Phänomenen. So erinnere ich mich auch an das bewegende Erlebnis, als ich mir zum ersten mal den Halbmond durch einen Feldstecher ansah. Ich war überwältigt von dem Anblick der Krater an der Schattengrenze. Die helle, strahlende Scheibe am Himmel nahm dann plötzlich Plastizität an und ich glaubte den Mond als Kugel wahrzunehmen. Zunehmend bemerkte ich auch für mich die Bedeutung des Verständnisses über die mit dem Mond zusammenhängenden Abläufe. Lindner stellte beispielsweise dazu fest: „bei genauerer Betrachtung zeigt sich, dass die Astronomie alles andere ist als eine weltferne Wissenschaft. Wer sich näher mit ihr befaßt, der wird darüber hinaus noch eine weitere, nicht minder 1 Einleitung 5 _______________________________________________________________ wichtige Bedeutung erkennen und an sich selbst erfahren: Astronomische Kenntnisse bestimmen – gemeinsam mit den Forschungsergebnissen anderer Wissenschaften – das Weltbild, das Weltverständnis des Menschen.“ (Lindner 1973, S. 10) So hat die Astronomie und besonders die Beschäftigung mit dem Mond auch schon für Kinder eine große Bedeutung. Denn gerade diese haben das Bedürfnis, sich ihre Welt zu erschließen und hinterfragen somit auch auffällige Objekte, die sie am Himmel sehen. Aus Gesprächen mit Eltern, Lehrern und Kindern weiß ich, wie groß das Interesse besonders an den verschiedenartigen Erscheinungen des Mondes ist. Daher halte ich den Mond als erdnächsten Himmelskörper für ein geeignetes Einstiegsthema in die Astronomie. Denn meiner Meinung nach können auch schon Schüler1 im Grundschulalter die Zusammenhänge der Veränderungen des Mondes verstehen. Allerdings ist der Mond im Sachunterricht der Grundschulen kaum ein Thema und wird auch, genauso wie andere astronomische Themen, nur selten in den gängigen Sachunterrichtsbüchern für Nordrhein-Westfalen behandelt. In meiner Arbeit zeige ich im Folgenden eine Möglichkeit, wie das Thema ‚Mond’ im Sachunterricht in der Grundschule umgesetzt werden kann, in dem ich eine Unterrichtsreihe mit Schwerpunkt auf der Veränderung und der Bewegung des Mondes am Himmel darstelle. Da ein Lehrer zur Durchführung der Unterrichtsreihe ein gutes Hintergrundwissen benötigt, um alle Zusammenhänge richtig vermitteln zu können, beginnt meine Arbeit mit dem Fachwissenschaftlichen Hintergrund zum Thema. Dieser beinhaltet alle für die Unterrichtsreihe wichtigen Aspekte. Der anschließende Didaktische Hintergrund bildet die Grundlage für eine Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ und stellt eine Legitimation für den darauf folgenden Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ dar. Darin werden unter anderem die Methoden, sowie die Vorüberlegungen und Vorbereitungen und der Verlauf der Unterrichtsreihe beschrieben. 1 Zur besseren Lesbarkeit verwende ich in meiner Arbeit für Lehrer und Schüler die maskuline Form, wobei damit selbstverständlich auch Lehrerinnen und Schülerinnen angesprochen sind. 1 Einleitung 6 _______________________________________________________________ Einige Sequenzen der Unterrichtsreihe habe ich selber in einer Klasse durchgeführt, was in der Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden beschrieben wird. Das Thema ‚Mond’ im Sachunterricht soll helfen, die Kinder für den Mond und daran anknüpfende astronomische Phänomene zu begeistern, so dass sie mit anderen Augen in den Himmel schauen als bisher. 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 7 _______________________________________________________________ 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund Abb. 1: Die Mondphasen Die unterschiedlichen Lichtgestalten – auch Mondphasen genannt – hat jeder schon wahrgenommen (Abb. 1). Doch wie kommen sie zustande? 2.1 Die Mondbeobachtung – Was kann daran abgeleitet werden? (Innensicht) Das Unterkapitel 2.1 wird im Wesentlichen aus meinen eigenen Beobachtungen und in Anlehnung an Fürst S. 73-86 wiedergegeben. 2.1.1 West-Ost-Bewegung des Mondes Bei regelmäßiger Mondbeobachtung fällt auf, dass der Mond seine Position am Himmel verändert. Wenn nach Neumond der Mond jeden Abend kurz nach Sonnenuntergang zur gleichen Uhrzeit von demselben Standort aus beobachtet wird, kann festgestellt werden, dass dieser täglich seine Position ändert. Mit zunehmender Dicke wandert er Abb. 2: Tägliche Positionsveränderung 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 8 _______________________________________________________________ jeden Abend ein Stück weiter nach links, Richtung Osten (Abb. 2). Die Richtungsangaben ‚rechts’ und ‚links’ gelten nur für die Nordhalbkugel. Abb. 3: West-Ost-Bewegung des zunehmenden Mondes im Frühling Direkt nach Neumond ist der Mond noch nicht zu sehen. Erst zwei bis vier Tage nach Neumond erscheint knapp über dem Horizont am westlichen Himmel eine schmale, nach links geöffnete Mondsichel, die in den folgenden Tagen immer breiter wird, also zunimmt (Abb. 3). Eine Woche nach Neumond ist kurz nach Sonnenuntergang in südlicher Richtung hoch am Himmel der zunehmende Halbmond – auch Erstes Viertel genannt – zu sehen. Daraufhin wird der Mond an der Schattengrenze immer runder, bis er zwei Wochen nach Neumond über dem östlichen Horizont als Vollmond zu sehen ist. Der Mond macht demnach im Laufe der zwei Wochen von Neumond zu Vollmond am Himmel etwa einen Bogen von Westen über Süden nach Osten und verändert dabei seine Gestalt. Die rechte (westliche) Seite des Mondes bleibt dabei immer rund (halbkreisförmig), während sich an der linken (östlichen) Seite die Form der Schattengrenze verändert. 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 9 _______________________________________________________________ Nach Vollmond sucht man den Mond abends allerdings vergeblich. Der abnehmende Mond ist dann am Morgenhimmel zu sehen. Wird die Beobachtung des Mondes am frühen Morgen, kurz vor Sonnenaufgang, fortgesetzt (jeden Morgen gleiche Uhrzeit und gleicher Standort), ist auch hier der Verlauf des Mondes von Westen nach Osten mit abnehmenden Phasen zu erkennen (Abb. 4). Abb. 4: West-Ost-Bewegung des abnehmenden Mondes im Frühling Nachdem der Vollmond morgens knapp über dem Westhorizont stand, ist ein paar Tage später der, an der westlichen Seite nicht mehr ganz volle, Mond morgens höher am Süd-Westhorizont sichtbar. Anschließend nimmt der Mond immer weiter ab, wobei sich die Schattengrenze verändert. Die linke (östliche) Seite bleibt halbkreisförmig. Drei Wochen nach Neumond steht kurz vor Sonnenaufgang der abnehmende Halbmond – auch Letztes Viertel genannt – etwa im Süden hoch am Himmel. In der vierten Woche nimmt der Mond bis zur schmalen Sichel, die dann am östlichen Horizont sichtbar ist, ab. Etwa vier Wochen nach Neumond ist der Mond morgens nicht mehr zu sehen. Es ist wieder Neumond. Ein Monat ist vergangen. Die Beobachtungen verdeutlichen, dass die Phasenveränderung und die tägliche Positionsveränderung des Mondes in engem Zusammenhang stehen. 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 10 _______________________________________________________________ 2.1.2 Die Veränderung der Phasen in Bezug zur Winkelveränderung zwischen Sonne und Mond Wenn bei der Beobachtung darauf geachtet wird, wo die Sonne jeweils steht, werden weitere Zusammenhänge deutlich. Bei der abendlichen Beobachtung ist die Sonne gerade untergegangen, steht demnach im Westen knapp unterhalb des Horizontes (siehe Abb. 3). Die schmale Mondsichel ein paar Tage nach Neumond befindet sich also nahe bei der Sonne. Entfernungen von Gestirnen werden am Himmel als Winkel angegeben. Die jeweiligen Winkelabstände von Sonne und Mond ergeben sich aus dem Winkel zwischen den Strecken Beobachter-Sonne und Beobachter-Mond. Diese Strecken können mit Hilfe beider Arme nachgeahmt werden, in dem ein Arm in Richtung der untergegangenen Sonne (Westen) ausgestreckt wird und der andere Arm in Richtung des Mondes zeigt. So lassen sich die jeweiligen Winkel veranschaulichen. Jeden Abend entfernt sich der Mond nun weiter von der Sonne und nimmt gleichzeitig immer mehr zu. Zunächst ist der Abstand zwischen den Armen gering, allerdings vergrößert er sich von Tag zu Tag bis die Arme bei Halbmond einen Winkel von etwa 90° einschließen. Der Winkel vergrößert sich bis zum Vollmond, der dann im Osten der Sonne genau gegenüber steht. Die Arme bilden einen Winkel von 180°. Während sich in den ersten zwei Wochen der zunehmende Mond immer weiter von der Sonne entfernt, bewegt sich anschließend der abnehmende Mond täglich wieder ein Stück weiter auf die Sonne zu (Abb. 4). Morgens kurz vor Sonnenaufgang steht die Sonne im Osten knapp unter dem Horizont. Auch hier steht der Vollmond der Sonne gegenüber. Im Laufe der dritten Woche nach Neumond verkleinert sich der Winkelabstand zwischen den beiden Gestirnen, bis er bei abnehmendem Halbmond nur noch 90° beträgt. In der vierten Woche läuft der Mond noch weiter auf die Sonne zu, so dass der Abstand der Sichel zur Sonne immer geringer wird. Der Winkel verkleinert sich. Ein paar Tage vor Neumond ist die Sichel nicht mehr zu sehen. Sie steht nun so nah bei der Sonne, dass sie von ihr überstrahlt wird. Aus diesem Grund 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 11 _______________________________________________________________ ist die sehr schmale zunehmende Mondsichel kurz nach Neumond nicht am Horizont sichtbar. Aber nicht nur kurz vor Sonnenaufgang steht der Mond morgens am Himmel. Ein paar Tage nach Vollmond ist der abnehmende Mond auch am Vormittag und später sogar bis mittags zu beobachten. Ebenfalls erkennbar ist, dass sich der zunehmende Mond von uns aus gesehen stets links von der Sonne, der abnehmende Mond immer rechts von der Sonne befindet und die halbkreisförmige Seite stets zur Sonne zeigt. 2.1.3 Die unterschiedlichen Auf- und Untergangszeiten des Mondes Wird der Mond innerhalb eines Tages bzw. einer Nacht beobachtet, wird deutlich, dass er, genauso wie die Sonne, ungefähr im Osten auf und im Westen untergeht. Dabei beschreibt er einen mit dem Tagbogen der Sonne vergleichbaren Bogen. Allerdings verändern sich die Auf- und Untergangszeiten des Mondes im Gegensatz zur Sonne innerhalb eines Monats stark. Aus der beobachteten Winkeländerung zwischen Mond und Sonne kann auf die Auf- und Untergangszeiten des Mondes in Bezug zur Sonne geschlossen werden; ausgehend von dem Kreislauf, den Sonne und Mond für den Betrachter von der Erde täglich über den Himmel und, für uns nicht sichtbar, unter dem Horizont machen. Der zunehmende Mond, der links von der Sonne steht, geht demnach nach der Sonne auf und auch nach ihr unter. Der zunehmende Halbmond, der mit der Sonne einen Winkel von 90° einschließt, geht mittags im Osten auf, wenn die Sonne im Süden ihren höchsten Stand am Himmel hat. Bei Sonnenuntergang hat der Halbmond seinen höchsten Stand im Süden. Um Mitternacht geht er im Westen unter. Der Vollmond steht der Sonne gegenüber, der Winkel zwischen Mond und Sonne beträgt also 180°. Das bedeutet: Der Vollmond geht bei Sonnenuntergang auf, hat seinen höchsten Stand um Mitternacht, wenn die 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 12 _______________________________________________________________ Sonne den tiefsten Stand unter dem Horizont erreicht, und geht bei Sonnenaufgang unter. Im Gegensatz dazu geht der abnehmende Mond, der rechts von der Sonne steht, vor der Sonne auf und unter. Der abnehmende Halbmond, im 90°-Winkel zur Sonne, hat um Mitternacht, wenn die Sonne ihren tiefsten Stand unter dem Horizont hat, seinen Aufgang. Bei Sonnenaufgang erreicht er seinen höchsten Stand und geht unter, wenn die Sonne mittags ihren höchsten Stand am Himmel erreicht. Aus der Beobachtung wird nur indirekt ersichtlich, wann der Neumond aufund untergeht. Der abnehmende Mond nähert sich mehr und mehr der Sonne und wird dabei immer schmaler, bis er nicht mehr zu sehen ist. Der Neumond befindet sich dann am Taghimmel etwas über oder unter der Sonne und wird daher von ihr überstrahlt. Er geht also gleichzeitig mit der Sonne auf und unter und erreicht auch zur gleichen Zeit seinen höchsten Stand am Himmel. Zusammenfassend lässt sich nach Fürst S. 78 die Sichtbarkeit des Mondes vereinfacht so merken: Die erste Hälfte des Mondumlaufs (zunehmender Mond) ist in der ersten Hälfte der Nacht (nachmittags, abends, bis Mitternacht) sichtbar. Die zweite Hälfte des Mondumlaufs (abnehmender Mond) ist in der zweiten Hälfe der Nacht (nach Mitternacht, morgens, vormittags) zu sehen. Der Vollmond ist die ganze Nacht sichtbar. Zusätzlich gibt es eine einfache Merkregel, die vor allem Kindern bei der Feststellung des ab- und zunehmenden Mondes helfen soll: Kann ein ‚ ’ um die runde Seite des Mondes herumgelegt werden, ist der Mond abnehmend. Kann ein ‚z’ (in vereinfachter Ausgangschrift) um den Mond herumgelegt werden, ist er zunehmend (Abb. 5). (vgl. Köster 2003, S. 13) Abb. 5: Merkregel für zu- und abnehmenden Mond 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 13 _______________________________________________________________ 2.1.4 Unterschiedliche Tagbögen des Mondes Neben den unterschiedlichen Auf- und Untergangszeiten verändern sich auch die Auf- und Untergangsorte des Mondes innerhalb eines Monats. Dies ist die Folge der sich ändernden Höhe der Tagbögen. Innerhalb eines Monats verändert sich der Bogen des Mondes genauso wie der Tagbogen der Sonne innerhalb eines Jahres. Ist der Mond einmal in großer Höhe am Himmel, verläuft er zwei Wochen darauf nur flach über dem Horizont (siehe auch Abb. 3 und 4). Je nach Jahreszeit wechselt die Höhe der Tagbögen der verschiedenen Mondphasen. Wie schon aus den Mondbeobachtungen deutlich wird, steht der Vollmond der Sonne gegenüber. Dies spiegelt sich nicht nur in den Auf- und Untergangszeiten des Vollmondes wieder, sondern es wird auch im Verlauf eines Jahres sichtbar. Im Sommer, wenn die Sonne ihren höchsten Stand erreicht, verläuft der Vollmond nur knapp über dem Horizont (Abb. 6). Im Winter dagegen erreicht der Vollmond seine größte Höhe, während die Sonne nur einen flachen Bogen macht. Somit ändern sich auch die Auf- und Untergangsorte des Mondes zwischen Nordost und Südost bzw. Südwest und Nordwest. Daher ist besonders im Winter der Vollmond gut zu beobachten. Abb. 6: Sonnenbahn im Sommer und Winter 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 14 _______________________________________________________________ Auch die Bahnen des zunehmenden und abnehmenden Mondes ändern sich im Laufe eines Jahres. Im Herbst ist der junge zunehmende Mond, d. h. die sehr dünne Sichel des zunehmenden Mondes, abends nicht gut zu sehen, da die Mondbahn an Herbstabenden nur flach über dem Horizont verläuft. Allerdings ist zur gleichen Jahreszeit die schmale Sichel des abnehmenden Mondes noch bis kurz vor Neumond gut zu sehen, da im Herbst die Mondbahn morgens steil verläuft, d. h. der Mond höher am Himmel steht (Abb. 7). Abb. 7: Mondbahnen der zu- und abnehmenden Sichel im Frühling und im Herbst Im Frühling ist es umgekehrt: Abends ist die Mondbahn steil, morgens flach. So ist die schmale Sichel des zunehmenden Mondes abends auch kurz (wenige Tage) nach Neumond gut zu sehen, dagegen steht aber die schmale Sichel des abnehmenden Mondes nur knapp über dem Horizont (Abb. 7). (vgl. Lindner 1998, S. 20) 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 15 _______________________________________________________________ 2.2 Erklärungen für die Beobachtungen mit Hilfe der Außensicht Ein Perspektivenwechsel kann viele Erklärungen der beobachteten Phänomene geben. Bisher wurden die Phänomene nur aus der Sicht der Menschen von der Erde aus – Innensicht – betrachtet. Es entsteht das Bild, dass die Erde den Mittelpunkt des Geschehens darstellt und sich alle Himmelskörper um diese herumbewegen. Dieses geozentrische Weltbild entsprach seit dem Altertum der Vorstellung der Menschen, bevor N. Copernicus die Grundlagen für die heutige Planetentheorie schuf. Er stellte nicht die Erde, sondern die Sonne in den Mittelpunkt, die von den anderen Planeten und der Erde umlaufen wird, während diese vom Mond umkreist wird. So wurde das heliozentrische Weltbild geprägt. (vgl. Zimmermann/Weigert. 1995, S. 522) Um die komplexen Zusammenhänge der Mondphasen und der Bewegung des Mondes hinreichend zu erläutern, ist es sinnvoll immer wieder von diesem geozentrischen Bild in die heliozentrische Sichtweise zu wechseln und aus der Außensicht die Erde, den Mond und die Sonne zu betrachten. Nur so wird deutlich, wie sich die Himmelskörper umeinander bewegen. Die folgenden Ausführungen dieses Unterkapitels (2.2) sind ebenfalls hauptsächlich nach der Darstellung von Fürst S. 73-86 wiedergegeben. 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 16 _______________________________________________________________ 2.2.1 Entstehung der Mondphasen Abb. 8a: Entstehung der Mondphasen Abb.8b: Erscheinungsbilder der Mondphasen von der Erde aus Die Bilder 8a und 8b zeigen viele Aspekte, die nach und nach erklärt und in Zusammenhang mit den Beobachtungen gebracht werden müssen. Zunächst ist die Umlaufbahn des Mondes um die Erde erkennbar. Der Mond läuft von Norden aus betrachtet gegen den Uhrzeigersinn auf einer nahezu kreisförmigen Bahn um die Erde. Die Beobachtungen bestätigen dies. Dort wandert der Mond von Westen über Süden nach Osten, also von rechts nach links. Weiterhin ist zu erkennen, Erde und Mond werden von der Sonne, die sich rechts weit außerhalb des Bildes befindet, gleichsam angestrahlt. Das bedeutet, Erde und Mond haben stets eine beleuchtete und eine unbeleuchtete Hälfte. Je nachdem, an welcher Stelle seiner Umlaufbahn sich der Mond befindet, zeigt unterschiedlich viel der beleuchteten Hälfte des Mondes zur Erde. So entstehen die unterschiedlichen Mondphasen. Für uns ist nur soviel von der 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 17 _______________________________________________________________ Mondkugel sichtbar, wie uns von der beleuchteten Seite zugewandt ist (ein weiterer Aspekt dazu unter Kap. 2.2.4). Die Monddarstellungen aus Abb. 8a auf die Erscheinungsbilder der Mondphasen, wie wir sie am Himmel sehen (Abb. 8b), zu übertragen, ist nicht immer einfach, da die Dreidimensionalität fehlt. Dafür muss man sich in die Skizze hineinversetzen und sich vorstellen, man schaue von der Erde aus jeweils in Richtung der Mondkugel. So ist bei Punkt 5 die voll beleuchtete Hälfte des Mondes der Erde zugewandt. Für uns ist es also Vollmond. Gleichzeitig ist aus dem Bild erkennbar, was schon durch die Beobachtung deutlich wird: Der Vollmond steht der Sonne gegenüber, d. h., von der Erde aus gesehen, schließen Sonne und Mond einen Winkel von 180° ein. Bei Punkt 1 ist die beleuchtete Seite des Mondes der Erde abgewandt. Es ist Neumond, d. h. der Mond ist von der Erde aus nicht zu sehen. Er steht in der gleichen Richtung am Himmel, in der wir die Sonne sehen. Auch dies wird schon bei den Beobachtungen ersichtlich. Bei Punkt 3 und 7 wendet der Mond der Erde genau die Hälfte seiner beleuchteten Seite zu. Von der Erde aus sehen wir bei Punkt 3 den zunehmenden Halbmond und bei Punkt 7 den abnehmenden Halbmond. Der Winkel von 90° zwischen Mond und Sonne, der bei den Beobachtungen sichtbar ist, lässt sich auch in der Skizze wiederfinden. Die Punkte 2 und 8 stellen die Zeitpunkte dar, in denen nur ein kleiner Teil der beleuchteten Hälfte des Mondes zur Erde weist. Wir sehen nur eine schmale zunehmende (Punkt 2) oder abnehmende (Punkt 8) Sichel. Auch hier lässt sich leicht anhand der Skizze der kleine Winkel, den Sonne und Mond aufspannen, ablesen. An Punkt 4 und 6 zeigt der Mond der Erde etwa drei Viertel seiner beleuchteten Seite. Für uns erscheint er daher als zunehmender, fast voller (Punkt 4) oder nicht mehr ganz voller, abnehmender Mond (Punkt 6) am Himmel. Der Winkel zwischen Sonne und Mond liegt hier etwa bei 135°. Die acht Punkte in den Abb. 8a und 8b geben natürlich nur Beispielphasen an, die fließend ineinander übergehen. 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 18 _______________________________________________________________ 2.2.2 Ein Mondumlauf oder Die Entstehung des Begriffs ‚Monat’? Aus den Beobachtungen wissen wir, dass es etwa einen Monat dauert, bis der Mond wieder die gleiche Phasengestalt erreicht. Anhand der Abb. 8a wird ersichtlich, dass der Mond in einem Umlauf um die Erde jede Phase einmal durchläuft, bevor sich die Gestalten wiederholen. So hat sich auch aus dem Wort ‚Mond’ die Bezeichnung ‚Monat’ entwickelt. Die Einteilung, dass ein Monat 30 oder 31 Tage, bzw. im Februar 28 oder 29 Tag dauert, wurde von den Menschen zwar an den Mondumlauf angelehnt, aber an die Jahreslänge von 365 Tagen angepasst. Auch die Länge einer Woche entstand in Anlehnung an die Mondphasen. Etwa in siebentägigem Abstand folgen die vier Hauptphasen – Neumond, zunehmender Halbmond, Vollmond, abnehmender Halbmond. (vgl. Lindner 1998, S. 22) Von Vollmond zu Vollmond dauert es also etwa einen Monat, genau genommen sind (synodischer entspricht es Monat). dies 29,5 Tage Allerdings nicht genau einem Umlauf um die Erde. Eine exakte Umrundung dauert nur 27,3 Tage (siderischer Monat), bei der der Mond wieder die gleiche Stellung zu den Sternen einnimmt. Damit der Mond wieder mit Sonne und Erde eine Gerade bildet und somit die gleiche Phase entsteht, muss er etwa 2 Tage lang weiter wandern (Abb. 9). Abb. 9: siderischer und synodischer Monat 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 19 _______________________________________________________________ 2.2.3 Überlagerung der Erddrehung und des Mondumlaufs Dass der Mond im Osten aufund im Westen untergeht, lässt sich, wie der Verlauf der Sonne und aller anderen Gestirne am Himmel, mit der Erddrehung erklären. Die Erde dreht sich innerhalb von 24 Abb. 10: Ost-West-Bewegung des Mondes innerhalb eines Tages Stunden einmal um ihre eigene Achse. Diese Drehung erfolgt in die gleiche Richtung, in der auch der Mond die Erde umläuft, d. h. gegen den Uhrzeigersinn. Die Erde dreht sich sozusagen unter dem Himmel, an dem der Mond, die Sonne und die Sterne zu sehen sind, Richtung Osten hinweg. Für den Betrachter, der diese Drehung natürlich nicht wahrnimmt, erscheint es, als ob die Himmelskörper sich von Osten über Süden nach Westen bewegen (Abb. 10). Allerdings verändern sich, wie aus der Beobachtung ersichtlich, die Auf- und Untergangszeiten des Mondes innerhalb eines Monats. Denn der Mond bewegt sich auf seiner Umlaufbahn jeden Tag ein Stückchen weiter in Richtung Osten, so dass er jeden Tag etwa 50 Minuten später auf- und dementsprechend auch später untergeht. 2.2.4 Der Mond leuchtet nicht von selbst Aus den Beobachtungen und der Draufsicht in Abb. 8a lässt sich schließen: Der Mond ist kein selbstleuchtender Körper, sondern wird von der Sonne angestrahlt und reflektiert das Sonnenlicht. Genauso wie der Mond, reflektiert auch die Erde das Licht. Wenige Tage nach oder vor Neumond wird genau dies deutlich. Wenn die schmale zu- oder abnehmende Sichel vor dem dunklen Nachthimmel erscheint, ist oft auch der unbeleuchtete Teil des Mondes in sogenanntem ‚aschgrauen Mondlicht’ zu sehen. Um die Neumondzeit wendet die Erde dem Mond ihre voll beleuchtete Seite zu (siehe auch Abb. 8, Punkt 1). Das reflektierte Sonnenlicht der Erde 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 20 _______________________________________________________________ trifft dann genau auf den Mond und reicht aus, um nachts auch den uns zugewandten, nicht beleuchteten Teil des Mondes leicht zu erhellen (Abb. 11). (vgl. Lindner 1973, S. 83) Abb. 11: ‚aschgraues’ Mondlicht 2.2.5 Gebundene Rotation Beobachtet man während eines Monats die dunklen Flecken auf dem Mond genauer, wird erkennbar, dass die Mondoberfläche immer gleich aussieht. Daraus lässt sich folgern, dass der Mond der Erde stets die gleiche Seite zuwendet (Abb. 12). Dies vermittelt zunächst den Eindruck, der Mond rotiere nicht um seine eigene Achse. Doch auch der Mond dreht sich um sich selbst. Die Abb. 12: Mondvorderseite Abb. 13 (links) zeigt die Bewegung des Mondes. Die Pfeile, die eine feste Markierung auf der Mondoberfläche darstellen, weisen während eines Umlaufs stets zur Erde, d. h. der Mond wendet der Erde immer die gleiche Seite zu. Es wird deutlich, dass der Mond neben seiner Bewegung um die Erde in einem Monat auch eine 360° Drehung vollführt. Diese Abb. 13: gebundene Rotation Bewegung ‚gebundene wird Rotation’ genannt. Würde sich der Mond nicht um seine eigene Achse drehen, wiese der Pfeil immer in die gleiche Richtung im Weltall. Von der Erde aus würden wir in diesem Fall stets unterschiedliche Seiten des Mondes sehen und bekämen im Laufe eines Monats die komplette Mondoberfläche zu sehen (siehe Abb. 13 (rechts)). (vgl. Zimmermann/Weigert 1995, S. 263) 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 21 _______________________________________________________________ 2.3 Finsternisse Finsternisse sind spektakuläre Ereignisse, die vor Jahrhunderten die Menschen, die noch kaum Kenntnisse über astronomische Vorgänge hatte, in Angst und Schrecken versetzte. Die Entstehung der Finsternisse, die nachfolgend in Anlehnung an Zimmermann/Weigert S. 100-103 beschrieben wird, beruht jedoch auf einfachen Tatsachen. Sonnen- und Mondfinsternisse können nur eintreten, wenn der Mond während seines monatlichen Umlaufs mit der Sonne und der Erde auf einer Geraden liegt. Dies ist bei Vollmond oder Neumond der Fall. 2.3.1 Sonnenfinsternis Abb. 14: Ablauf und Entstehung einer totalen Sonnenfinsternis Eine Sonnenfinsternis entsteht, indem sich der Mond (Neumond), von der Erde aus gesehen, von Westen nach Osten vor der Sonne vorbeibewegt. Dabei wird die Sonne für kurze Zeit vom Mond verdeckt. Da die Mondbahn kein exakter Kreis ist, sondern ellipsenförmig verläuft, ist der Abstand zwischen Erde und Mond unterschiedlich. Wenn sich der Mond in Erdnähe befindet, erreicht Abb. 15: Verlauf einer totalen Sonnenfinsternis die Spitze seines Kern- 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 22 _______________________________________________________________ schattenkegels gerade die Erdoberfläche (Abb. 14). Ein Betrachter, der sich im Kernschattenbereich befindet, sieht eine totale Sonnenfinsternis. Für kurze Zeit ist nur eine schwarze Scheibe, umgeben von einem Strahlenkranz, der Korona, am Himmel zu sehen (Abb. 15 und 16). Dabei wird es mitten am Tag innerhalb weniger Minuten dunkel, so dass sogar Sterne am Himmel zu sehen sind. Da nur die Spitze des Kernschattenkegels des Mondes die Erdoberfläche erreicht, ist das Gebiet, in dem eine totale Sonnenfinsternis zu sehen ist, mit nur etwa 300 km Durchmesser Abb.16: Korona sehr klein. Dieses Gebiet, auch Totalitätszone genannt, bewegt sich auf Grund der Mondbewegung und der Erddrehung rasch über die Erdoberfläche hinweg, so dass höchstens knapp 8 Minuten die Sonne total verfinstert ist. Befindet sich der Beobachter in dem angrenzenden Halbschattenbereich, der mehrere 1000 km im Durchmesser beträgt, sieht er bei derselben Finsternis die Sonne nur zum Teil vom Mond bedeckt (partielle Sonnenfinsternis) (Abb. 17). Je weiter man von der Totalitätszone entfernt ist, desto weniger wird die Sonne vom Mond verdeckt. Abb. 17: Verlauf einer partiellen Sonnenfinsternis Neben der totalen und der partiellen Verfinsterung der Sonne, ist auch die ringförmige Abb. 18: Ablauf und Entstehung einer ringförmigen Sonnenfinsternis Sonnenfinsternis ein erstaunliches Ereignis. Diese entsteht immer dann, wenn sich der Mond auf seiner Ellipsenbahn in Erdferne befindet, so dass der Kernschattenkegel die Erdoberfläche nicht mehr erreicht (Abb. 18). 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 23 _______________________________________________________________ Da der Mond in diesem Fall von der Erde aus gesehen kleiner als die Sonne erscheint, verdeckt er die Sonne nicht komplett. Es bleibt ein kleiner Ring der hellen Sonnenoberfläche um den dunklen Mond herum sichtbar (Abb. 19). Abb. 19: ringförmige Sonnenfinsternis 2.3.2 Mondfinsternis Eine Mondfinsternis kann nur eintreten, wenn sich der Vollmond durch den Kernschatten der Erde bewegt und somit kein Licht von der Sonne erhält (Abb. 20). Abb.20: Ablauf und Entstehung einer Mondfinsternis Dabei ist von der Erde aus bei einer totalen Mondfinsternis sichtbar, wie sich der Mond von West nach Ost in den Erdschatten hineinbewegt, sich bis zu 1 ¾ Stunde total verfinstert, um dann auf der anderen Seite wieder hell Abb. 21: Verlauf einer Mondfinsternis hervorzutreten (Abb. 21). Allerdings ist bei einer totalen Mondfinsternis der Mond nicht vollkommen dunkel, sondern erscheint meist rötlich-braun (Abb. 22). Bild rötlicher verfinsterter Mond) Durchläuft der Mond den Kernschatten der Erde nur zum Teil, Mondfinsternis. Abb. 22: rötlich- brauner Mond bei einer Mondfinsternis entsteht eine partielle 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 24 _______________________________________________________________ Bewegt sich der Mond durch den Halbschatten der Erde, verdunkelt er sich nur so minimal, dass dies für uns nicht sichtbar ist, und somit auch nicht von einer Verfinsterung gesprochen wird. Mondfinsternisse sind überall dort auf der Erde zu sehen, wo sich der Mond über dem Horizont am Himmel befindet. 2.3.3 Häufigkeit der Finsternisse Nach dem Schema in Abb. 8a von S. 16 müsste es bei jeder Voll- und Neumondstellung zu einer Sonnen- bzw. Mondfinsternis kommen. Da die Mondbahn gegenüber der Erdbahnebene um etwa 5° geneigt ist, kommt es aber in der Regel nur zweimal im Jahr zu Finsternissen (Abb. 23). Abb. 23: Orientierung der Mondbahn Während eines Umlaufs der Erde um die Sonne behält die Mondbahn ihre Orientierung im Raum nahezu exakt bei. Wie die Abb. 23 zeigt, liegen daher Sonne, Erde und Mond nur in Position 1 und 3 auf einer Geraden, sodass nur zu diesen Punkten der Mond in den Erdschatten eintritt oder sich vor die Sonne schiebt. Ebenfalls wird deutlich: Ist in einem Monat die Konstellation von Erde, Sonne und Mond bei Neumond günstig für eine Sonnenfinsternis, ist auch die Wahrscheinlichkeit einer Mondfinsternis zwei Wochen früher bzw. später groß. Somit treten Finsternisse in der Regel paarweise auf (siehe auch Tabelle der nächsten Finsternisse: Anhang A50 und A51). (vgl. Lindner 1973, S. 91) 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 25 _______________________________________________________________ 2.4 Mondgröße und -entfernung bestimmen Eine Finsternis ist für die Astronomie von großer Bedeutung. Denn so können Größenverhältnisse von Sonne, Erde und Der Mond in Zahlen Mond bestimmt werden. Wird bei einer Mondfinsternis der Erdschatten auf dem Mond zu einem Kreis vervollständigt, lassen sich die Größenverhältnisse von Erde und Mond erahnen. In Abb. 21 lässt sich der Radius: 1738 km Entfernung zur Erde: zwischen 356.410 km – 406.740 km Masse: 7,35 · 1022 kg Erdschattenverlauf gut erkennen. Etwa dreimal passt der Mond in den (vgl. Winnenburg 1989, S. 242) Durchmesser des Erdschattens. Allerdings entspricht der Erdschatten an der Stelle der Mondbahn auf Grund seiner Kegelform nicht mehr ganz dem Durchmesser der Erde. Der Erddurchmesser beträgt etwa das Vierfache des Monddurchmessers. (vgl. Raebiger 1993, S. 19 und http1) Zur Berechnung der genauen Mondgröße ist zunächst die Bestimmung der Mondentfernung notwendig. Nach Wagenschein 1967, S. 47-48 sind dazu in Berlin und Kapstadt jeweils ein Beobachter zu positionieren, die im gleichen Augenblick messen, wie hoch der Mond jeweils an ihrem Horizont steht. Gewählt ist ein Zeitpunkt, in dem der Mond für Berlin im Süden steht. Wagenschein legte eine historische Messung zugrunde: Der Beobachter in Kapstadt (K) sah dann den Mond etwa 34° hoch über seinem südlichen Horizont, der in Berlin (B) maß etwa eine Höhe von 57°. Aus einem Atlas entnahm er, dass Abb. 24: Berechnung der Mondentfernung der Winkel zwischen Berlin und Kapstadt etwa 86° beträgt. Auf einem langen 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 26 _______________________________________________________________ Papierstreifen können nun an einem beliebigen Kreis als Erdkugel die entsprechenden Winkel eingezeichnet werden und die Sehstrahlen der Beobachter so weit verlängert werden, bis sie sich treffen (Abb. 24). So ergibt sich als Entfernung zwischen Erde und Mond, dass man etwa 30 Erdkugeln aneinander legen müsste, um zum Mond zu gelangen. Ist die Entfernung zum Mond bekannt, kann die genaue Mondgröße bestimmt werden. Mit einem im Durchmesser 7 cm großen Ball, der in 8 m Entfernung vor das Auge gehalten wird, lässt sich der Mond verdecken. Mit Hilfe des Strahlensatzes lässt sich berechnen, dass der Monddurchmesser etwa 3346 km beträgt (Abb. 25). Der Mond passt demnach etwa viermal in den Erddurchmesser. Abb. 25: Strahlensatz zur Berechnung der Mondgröße Bei der Sonnenfinsternis wird ersichtlich, dass uns Mond und Sonne von der Erde aus gleich groß erscheinen. Aber die Sonne ist 400 mal größer und auch 400 mal weiter entfernt als der Mond. (vgl. Wagenschein 1967, S. 47-48) Optische Täuschung Von der Erde aus betrachtet erscheint uns der Mond je nach Höhe über dem Horizont unterschiedlich groß. Steht der Mond beim Auf- und Untergang nahe am Horizont, sieht er viel größer aus als hoch oben am Himmel. Allerdings verändert der Mond seine wahre Größe nicht. Dies ist nur eine optische Täuschung. Wenn der Mond nahe am Horizont steht, kann unser Auge ihn mit für uns vertrauten Dingen, wie Häusern oder Bäumen vergleichen. Diese Dinge Abb. 26: Der Mond ist immer gleich groß 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 27 _______________________________________________________________ sind für unsere Begriffe groß, so dass wir den Eindruck haben, der Mond müsste riesig sein (Abb. 26). (vgl. http1) Verdeckt man den Mond nahe am Horizont und hoch am Himmel mit seinem Daumen am ausgestreckten Arm, wird deutlich, der Mond ist immer gleich groß. Tatsächlich ändert sich die Größe des Mondes aber während eines Monats, da die Mondbahn nicht kreisförmig sondern ellipsenförmig ist. Daher hat er nicht immer die gleiche Entfernung zur Erde. Der Abstand zwischen Erde und Mond schwankt um etwa 50.000 km. Somit ändert sich auch die Größe des Mondes am Himmel. Da dies aber nicht von einem auf den anderen Tag geschieht, ist der Größenunterschied für uns mit bloßem Auge nicht wahrzunehmen. Nur zwei Bilder, in denen die Größenverhältnisse verglichen werden, machen dies deutlich (Abb. 27). (vgl. Abb. 27: Änderung der scheinbaren Mondgröße innerhalb zweier Übelacker 2001, S. 4-5) Wochen 2.5 Weitere Aspekte zum Thema ‚Mond’ Die folgenden Aspekte werden in der Unterrichtsreihe nur ergänzend auf Arbeitsblättern in der ‚Stöberkiste’ angesprochen (Erklärung zur Stöberkiste siehe unter 4.3). • Mondentstehung Die Wissenschaftler sind sich heute sicher, dass der Mond vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstand. (vgl. Burnham 2000, S. 92) Über die Entstehung des Mondes sind sich die Wissenschaftler noch nicht einig. Bisher gibt es vier verschiedene Theorien: Nach der erste Theorie könnte die Erde zahlreiche Gesteinsbrocken aus dem All angezogen haben, die zunächst in einem Ring um die Erde rotierten und sich schließlich zum Mond zusammenschlossen. Allerdings ist 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 28 _______________________________________________________________ unwahrscheinlich, dass es so viel Gestein in Erdnähe gegeben hat. Nach der zweiten Theorie ist der Mond in einer entfernten Gegend unabhängig entstanden und wurde von der Erde durch die Schwerkraft eingefangen. Dagegen spricht, dass das Mondgestein dann eine vollkommen andere Zusammensetzung als das Erdgestein haben müsste, was aber nicht der Fall ist. Laut einer weiteren Theorie spaltete sich der Mond auf Grund der schnellen Rotation von dem damals noch flüssigen Erdkörper ab. Dies ist ebenfalls nicht möglich, da dann Erd- und Mondgestein gleich sein müssten. (vgl. http2) Die letzte Theorie, auch Crash-Theorie genannt, erscheint am wahrscheinlichsten. Demnach schlug ein etwa marsgroßer Asteroid, namens ‚Theia’ auf dem noch flüssigen Erdkörper ein. So wurde die Erdrotation beschleunigt und die Erdachse kippte. ‚Theia’ verdampfte durch die Kollision, während eine große Menge von Materie in die Erdumlaufbahn geschleudert wurde. Diese Materie kühlte sich rasch ab und bildete einen Ring um die Erde, ähnlich dem des Saturns. Nach einer kurzen Zeit (etwa 10.000 Jahre) schlossen sich die Gesteinstrümmer zusammen und bildeten den Mond. Durch Meteoriteneinschläge entstanden bis vor etwa 3 Milliarden Jahren auf der Mondoberfläche Krater und Becken, die teilweise von Lava geflutet wurden. (vgl. Burnham 2000, S. 92) (siehe auch Anhang A30 und A25–A28) • Chronologie der Mondflüge 1959 Lunik 2 schlägt als erste Mondsonde der UdSSR auf dem Mond ein 1960 NASA gibt den Startschuss zum Apollo-Programm 1962 erste US-Sonde erreicht den Mond 1966 Luna 10 umkreist den Mond und sendet Gravitations- und Strahlungsdaten zur Erde 1967 Apollo 1 gerät in Brand, alle drei Besatzungsmitglieder (Grissom, White und Chaffee) kommen ums Leben 1968 erste Besatzung (Borman, Lovell und Anders) umrundet mit Apollo 8 den Mond 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 29 _______________________________________________________________ Juli 1969 mit Apollo 11 betreten Edwin Aldrin und Neil Armstrong als erste Menschen den Mond (siehe Anhang A19–A22) 1969-1972 Apollo 12, 14, 15, 16, und 17 sind fünf weitere erfolgreiche Mondlandungen: je zwei Astronauten betreten den Mond 1994 Sonde Clementine (USA) findet an den Mondpolen Hinweise auf Wassereis (vgl. http3 und Rademacher, S. 67) 2003 -2005 Start der ersten europäischen Sonde Smart-1: November 2004 Start aus einer Erdumlaufbahn zum Mond, Januar 2005 Einschwenken in eine Mondumlaufbahn (Mondgesteinserforschung) (vgl. http4) Weiterhin geplant: Japan August 2005: mit Lunar-A die innere Struktur des Mondes erforschen und Sonde Selene starten 2010: Selene-B, mit Mondrovern ausgestattet Indien China und 2008: Chandrayaan-1 und Chang’e –1 2006 - 2015: drei Missionen, die Gesteine zur Erde bringen 2020 Mondlandung von Taikonauten (vgl. http5) • Fehlende Atmosphäre Der Mond hat keine Lufthülle wie die Erde. Das Fehlen der Atmosphäre bringt zahlreiche Unterschiede zur Erde mit sich. Ohne Lufthülle, die Sauerstoff enthält, können weder Menschen noch Tiere auf dem Mond leben. Die Lufthülle stellt auf der Erde auch eine Schutzhülle vor kleineren Meteoriten und gefährlicher Strahlung dar, die auf dem Mond ungehindert die Oberfläche erreichen können. 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 30 _______________________________________________________________ Ohne Luft kann sich kein Schall ausbreiten. Temperaturen werden nicht ausgeglichen und Wärme wird ungehindert wieder in den Weltraum abgegeben. So herrschen auf der hellen Tagseite, die durch die langsame Rotation des Mondes 14 Tage von der Sonne beschienen wird, etwa 130°C und auf der Nachtseite –160°C. Wo keine Luft ist, die sich erwärmen, abkühlen und Wasser aufnehmen kann, gibt es auch keinen Wind und keinen Niederschlag, also kein Wetter. Somit gibt es auf dem Mond auch keine Verwitterung. Die Mondoberfläche hat sich, seitdem der Meteoritenbeschuss nahezu aufgehört hat und die Vulkanausbrüche ausbleiben, kaum mehr verändert. Deshalb bleiben auch die Fußspuren der Astronauten so lange erhalten. (vgl. Fürst S. 82-83) • Schwerkraft Da der Mondradius etwa 1/4 des Erdradius misst, aber seine Masse nur etwa 1/81 der Erdmasse beträgt, ist auch die Gewichtskraft auf dem Mond anders als auf der Erde. Sie beträgt nur 1/6 des Wertes auf der Erde. Demnach ist auf dem Mond alles 6 mal leichter als auf der Erde. (vgl. Zimmermann/Weigert 1995, S. 252) • Die Sicht eines ‚Mondbewohners’ Da sich der Mond nicht, wie die Erde, in 24 Stunden einmal um sich selbst dreht, sondern etwa einen Monat dafür braucht, geht die Sonne auch nicht alle 24 Stunden auf und unter. Auf dem Mond ist an einem Ort demnach etwa zwei Wochen lang Tag und zwei Wochen lang Nacht. Für einen imaginären Beobachter, der auf der erdzugewandten Seite des Abb. 28: Vollerde, Halberde und Erdsichel Mondes steht, geht die Erde allerdings nie unter. Sie bewegt sich kaum, sondern steht immer an der gleichen Stelle über dem Mondhorizont. Dabei erscheint sie jedoch genauso in Phasen wie der Mond für den Betrachter auf der Erde (Abb. 28). 2 Fachwissenschaftlicher Hintergrund 31 _______________________________________________________________ Aus Abb. 8a von S. 16 lässt sich schließen, dass in Position 1 ‚Vollerde’, in Position 3 und 7 ‚Halberde’ und in Position 5 ‚Neuerde’ zu sehen ist. Ein Beobachter auf der Mondrückseite sieht dagegen die Erde nie. Da dem Mond die Atmosphäre fehlt, gibt es dort auch keinen blauen Himmel wie auf der Erde. Ein Mondbewohner wäre von einem schwarzen Himmel umhüllt (Abb. 29). (vgl. Übelacker 2001, S. 10) Abb.29: Erde über dem Mondhorizont Neben den bisher dargestellten Aspekten gibt es noch zahlreiche weitere Teilgebiete beim Thema ‚Mond’: z. B. Gezeiten oder Libration. Diese sind aber auf Grund der Komplexität für den Primarstufenbereich ungeeignet und werden daher hier nicht angesprochen. 3 Didaktischer Hintergrund 32 _______________________________________________________________ 3 Didaktischer Hintergrund 3.1 Begründung für das Thema ‚Mond’ im Sachunterricht Auf den ersten Blick erscheint das Thema ‚Mond’ in der Grundschule etwas ungewöhnlich. Selten hört man von Lehrern, die speziell den Mond im Unterricht thematisieren. Näher liegt wahrscheinlich für die meisten Lehrer eine Unterrichtsreihe zum gesamten Weltall oder zumindest über unser Sonnensystem. Bereits Kinder haben ein großes Interesse an den Phänomenen im Weltall. Besonders die Sterne am Himmel und die Planeten unseres Sonnensystems faszinieren sie. Sie sind sehr aufgeschlossen und wissbegierig und es erstaunt, über welche Kenntnisse sie bereits verfügen und mit welchen Themen sie sich schon beschäftigen. (vgl. Zenkert 1997, S. 32) Das große Interesse rührt unter anderem daher, dass das Weltall so ungreifbar ist. Nachts können wir, wenn wir in den Himmel schauen, einen Blick ins Weltall werfen. Dennoch wissen wir nur sehr wenig darüber. Die Dimensionen übertreffen unser Vorstellungsvermögen. Gleichzeitig ist der Blick ins Universum ein Versuch die Frage zu klären, wo wir Menschen und die Erde herkommen. Uns wird dabei bewusst, dass die Erde nur ein kleiner Teil in einem riesigen System ist und auch daraus entstanden ist. Schon immer haben die Menschen vor allem nachts in den Himmel geschaut. Die Naturwissenschaften und somit auch die Astronomie nehmen den Menschen einen Teil ihrer Ängste. Durch Erklärungen natürlicher Phänomene am Himmel und die Möglichkeit sie vorherzusagen, werden Ängste vor unvorhersehbaren Ereignissen, wie z. B. einer Sonnenfinsternis, genommen. Auch Kinder wollen für Phänomene, die sie beispielsweise in den Medien sehen, Erklärungen. Sie wollen ihre Lebenswelt verstehen, denn das gibt ihnen Sicherheit. Kinder spüren die Bedeutung der Astronomie für die Menschen. Sie kommen oft schon sehr früh mit dem Thema in Kontakt. Fast täglich wird in Zeitungen, 3 Didaktischer Hintergrund 33 _______________________________________________________________ Zeitschriften oder im Fernsehen von den neusten Erkenntnissen der Weltraumforschung berichtet. Auch in vielen Kindersachbüchern oder auf zahlreichen Internetseiten für Kinder werden sie mit Phänomenen und Erklärungsversuchen konfrontiert (siehe nützliche Literatur im Anhang A68). Verstehen können die Kinder davon nur wenig. Aber gerade das Unvorstellbare, die teilweise mythisch erscheinenden Phänomene wecken das kindliche Interesse. Natürlich kann der Grundschulunterricht einen allgemeinen Überblick über das Sonnensystem und die Sterne geben. Ich bin allerdings der Meinung, dass der Mond als Einstieg in die Astronomie ein geeigneteres Thema für die Grundschule darstellt. Für viele Erwachsene – und womöglich auch für einige Kinder – erscheint der Mond auf den ersten Blick ‚langweilig’. Die meisten glauben genügend darüber zu wissen, als dass es sich lohne, sich näher damit zu beschäftigen. Auch ich habe bei näherem Hinterfragen gemerkt, dass viele Menschen oft schon in Bezug auf die Mondphasen nur über ein oberflächliches Wissen verfügen. Schon Martin Wagenschein erkannte, dass jeder vierte fälschlicherweise den Erdschatten für die Mondphasen verantwortlich macht (vgl. Wagenschein 1995, S. 274). Und auch Kinder verfügen oft durch Aufschnappen von Einzelinformationen aus den Medien über „falsche und pseudowissenschaftliche Vorstellungen“ über die Vorgänge (Zenkert 1997, S. 32). Neben der Unwissenheit über die Zusammenhänge gibt es noch weitere Gründe, die für die Behandlung des Themas ‚Mond’ in der Grundschule sprechen. Meines Erachtens stellt der Mond ein ideales Beobachtungsobjekt dar. Der Mond ist auch für Kinder ein auffälliger Himmelskörper. Durch seine Größe am Himmel erscheint er um ein Vielfaches greifbarer als die Sterne. Er ist somit auch von den Kindern leicht am Himmel aufzufinden. Sein sich ständig änderndes Aussehen sowie seine relativ schnelle Bewegung am Himmel und die damit verbundenen verschiedenen Sichtbarkeiten machen ihn interessant. Zusätzlich ist der Mond der einzige Himmelskörper, bei dem man schon mit bloßem Auge Oberflächenstrukturen erkennen kann. Der Mond stellt 3 Didaktischer Hintergrund 34 _______________________________________________________________ demnach für Schüler eine Reihe von Beobachtungsmöglichkeiten dar. (vgl. Zenkert 1998, S. 38) Ein weiteres entscheidendes Kriterium den Mond in der Grundschule zu behandeln, ist die Sichtbarkeit des Mondes auch am Tage. Während des abnehmenden Mondes ist er bei klarem Himmel auch am Vormittag zu sehen. Somit kann der Mond bei schönem Wetter auch während der Schulzeit beobachtet werden. Der Mond ist meiner Meinung nach das geeignetste Himmelsobjekt, um einen ersten Überblick über die Vorgänge am Himmel zu erlangen. Schon anhand einfacher Beobachtungen können sich die Schüler zahlreiche Zusammenhänge erschließen und bekommen so ein grundlegendes Verständnis für die Bewegungen eines Himmelskörpers um einen anderen und die Laufbahn der Objekte im Sonnensystem. Die Beschäftigung mit dem Mond ist somit der erste Schritt für die Kinder, den Blick von der Erde und der sie umgebenden Umwelt weg in das unvorstellbare Universum zu richten. Kinder erschließen sich nach und nach schrittweise den sie umgebenden Raum; beginnend im Kinderzimmer und dem Wohnhaus, über die Schule, den Wohnort, das Bundesland Nordrhein-Westfalen und Deutschland bis hin zu unserem Kontinent Europa und der gesamten Erde. Da der Mond unser nächster Nachbar im Weltall ist und als einziger Himmelskörper schon von Menschen besucht wurde, stellt er einen weiteren Schritt in der Folge der Umwelterschließung dar. Weiterhin ist es sinnvoll, den Mond schon in der Grundschule zu thematisieren, da jüngere Schüler ihn noch relativ unvoreingenommen beobachten können. Im Gegensatz zu älteren Schülern, denen in der Schule zur Erklärung der Phänomene nur Modelle gezeigt werden, sind sie „noch nicht so verbildet“ (Quast 1985, S. 42). Sie haben die Chance, aus beobachteten Erscheinungen wie dem Phasenwechsel des Mondes, Schlüsse zu ziehen und Erklärungen selber zu entwickeln. Die Beschäftigung mit dem Mond bietet demnach ein geeignetes Objekt, um die Umwelt selber zu entdecken und daran zu lernen, was bekanntlich für jeden Schüler einen größeren Lernerfolg vorweist, als vom Lehrer vorgegebene Fakten. 3 Didaktischer Hintergrund 35 _______________________________________________________________ Das Thema ‚Mond’ zeichnet sich auch durch seine Vielschichtigkeit aus. Es tangiert neben dem naturwissenschaftlichen Bereich noch zahlreiche weitere Gebiete wie Literaturwissenschaften, Kunst, Politik, Geschichte bis hin zu den Bereichen der Philosophie und Religion. Daher eignet es sich gut für den fächerübergreifenden Unterricht (siehe auch Kap. 4.5). Heutzutage nehmen die Kinder der Medienwelt ihre Umwelt nicht mehr bewusst wahr. Für viele Kinder ist die Natur nicht mehr spannend genug, da Fernsehsendungen und Computerspiele mehr ‚Action’ bieten. Die Fähigkeit gezielt und geduldig zu beobachten, geht verloren. Gerade anhand des Mondes mit seinen zahlreichen Beobachtungsmöglichkeiten kann diese Fähigkeit geübt werden. Darüber hinaus kann über die Beobachtung des Mondes und die Beschäftigung mit ihm das Bewusstsein der Kinder geprägt werden. So wie der Apollo-14Pilot Edgar Mitchell nach seinem Mondflug und dem Blick vom Mond auf die Erde sagte: „Wir kamen zum Mond als Techniker – und kehrten zurück als bewusste Menschen“, soll auch den Kindern ein Stück weit bewusst werden, wie winzig, verletzbar und einmalig die Erde ist (Dittbrenner 2003/2004, S. 27). Sie haben die Chance, die Erde und das Leben auf ihr aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten und die egozentrische Sichtweise, die den Menschen in den Mittelpunkt alles Geschehens setzt, zu hinterfragen. Darüber hinaus bietet die Unterrichtsreihe zum Mond auch Möglichkeiten die Kinder für die Bedeutung des Umweltschutzes zu sensibilisieren. Es wird deutlich, dass anhand des Mondes viele Fähigkeiten, Fertigkeiten, Kenntnisse sowie Einstellungen und Haltungen, die vom Lehrplan Sachunterricht vorgegeben sind, geschult werden können (siehe Kap. 3.2). Indem sich die Kinder mit dem Mond beschäftigen, erfahren sie, dass die Vorgänge und vor allem die Dimensionen im Weltall unser Vorstellungsvermögen übertreffen. Durch Versuche, sich die Vorgänge am Himmel allein durch die Beobachtung zu erklären, wird den Kindern bewusst, wie schwierig es früher für Astronomen gewesen sein muss, ohne Satelliten und Raketen die Himmelsphänomene und deren Zusammenhänge zu erklären. Anhand der Tatsache, dass die Entstehung des Mondes bis heute nicht 3 Didaktischer Hintergrund 36 _______________________________________________________________ eindeutig geklärt ist, erhalten die Kinder z. B. Einblick in die Begrenztheit und Vorläufigkeit der wissenschaftlichen Erkenntnisse. Diese Gründe zeigen somit, dass der Mond ein Objekt aus der Lebenswelt der Kinder ist und einen geeigneten Unterrichtsgegenstand für den Sachunterricht darstellt sowie weitere Fächer in der Grundschule tangieren kann. 3.2 Eingliederung des Themas ‚Mond’ in den Lehrplan Die im Lehrplan Sachunterricht für die Grundschulen in Nordrhein-Westfalen festgelegten Bereiche, Aufgabenschwerpunkte und Unterrichtsgegenstände beinhalten nicht ausdrücklich das Thema ‚Mond’ oder andere astronomische Gebiete. Trotzdem lässt sich eine Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ sinnvoll in den Lehrplan eingliedern. Denn dieses Thema trägt ebenfalls dazu bei, die Aufgaben des Sachunterrichts, „den Schülerinnen und Schülern Orientierungen und Hilfen [...] zum Verständnis, zur Erschließung und Mitgestaltung ihrer Lebenswirklichkeit [zu geben]“ zu erfüllen (Ministerium für Schule, Jugend und Kinder des Landes Nordrhein–Westfalen 2003, S. 55). Außerdem schafft das Thema, wie im Lehrplan gefordert Grundlagen für weiterführendes Lernen, da es im astronomischen Bereich noch viele Aspekte unberührt lässt und somit das Interesse der Schüler für andere Aspekte der Astronomie weckt (vgl. Ministerium für Schule, Jugend und Kinder des Landes Nordrhein– Westfalen 2003, S. 55). Die Fähigkeiten und Fertigkeiten, Kenntnisse sowie Einstellungen und Haltungen, die zur Erfüllung der Aufgaben vermittelt werden sollen, werden ebenso anhand des Themas ‚Mond’ geschult. Im Folgenden sind die vom Lehrplan übernommenen Begriffe kursiv gedruckt. 3 Didaktischer Hintergrund 37 _______________________________________________________________ Fähigkeiten und Fertigkeiten Die Unterrichtsreihe rund um den Mond fördert im Wesentlichen folgende vom Lehrplan vorgeschriebenen Fähigkeiten und Fertigkeiten. Da zu Beginn der Unterrichtsreihe insbesondere das Beobachten der Mondphasen und der Mondbewegung am Himmel im Vordergrund steht, werden Fähigkeiten und Fertigkeiten wie bewusstes Wahrnehmen, Beobachten, Beschreiben, Vergleichen, Unterscheiden, sowie Auswerten und Dokumentieren von Phänomenen geübt. Gleichzeitig lernen die Kinder Beobachtungen, Ergebnisse und Sachverhalte nicht nur als Fließtext darzustellen, sondern auch Tabellen anzufertigen und auszufüllen. Ebenso wird besonders anhand der Mondbeobachtung das Fragen stellen, Probleme erkennen, Vermutungen und Lösungsmöglichkeiten entwickeln, sowie das Argumentieren geübt. Die Beobachtungsbögen bieten darüber hinaus die Möglichkeit, das Erörtern und Bewerten von Ergebnissen zu schulen. Allgemeine grundlegende Fähigkeiten wie selbstständiges Lernen können die Schüler durch offene Lernformen der Unterrichtsreihe erwerben. Auch das kritische Reflektieren der Lernergebnisse und Lernwege wird durch das an jede Unterrichtssequenz anknüpfende selbstständige Darstellen des Gelernten gefördert. (vgl. Ministerium für Schule, Jugend und Kinder des Landes Nordrhein–Westfalen 2003, S. 55 und S. 64) Kenntnisse Die Unterrichtsreihe vermittelt von denen im Lehrplan geforderten Kenntnissen in erster Linie naturwissenschaftliche, aber auch technische und raumbezogene Kenntnisse. In gewissem Maße werden zusätzlich anhand von Unterrichtsthemen wie der Behandlung der ersten Mondflüge auch sozial- und kulturwissenschaftliche, historische und in geringem Maße auch ökonomische Kenntnisse gefördert. (vgl. Ministerium für Schule, Jugend und Kinder des Landes Nordrhein–Westfalen 2003, S. 56) 3 Didaktischer Hintergrund 38 _______________________________________________________________ Einstellungen und Haltungen Neben Fähigkeiten, Fertigkeiten und Kenntnissen trägt das Thema ‚Mond’ im Sachunterricht auch zur Bildung von Einstellungen und Haltungen bei. Hauptsächlich wird mit der Unterrichtsreihe eine kritisch-konstruktive Haltung zu Naturwissenschaft und Technik angebahnt: Anhand eines solchen Themas kann den Kindern auch bewusste werden, dass die Erde nur ein kleiner Teil eines riesigen Systems ist, dem wir nicht entfliehen können. Das Thema ‚Mond’ kann zur Sensibilisierung für das Anliegen des Umweltschutzes beitragen. Somit gehört auch verantwortungsvoller Umgang mit der natürlichen und gestalteten Lebenswelt und den Ressourcen zu den Einstellungen, die durch die Auseinandersetzung mit dem Mond gefördert werden. (vgl. Ministerium für Schule, Jugend und Kinder des Landes Nordrhein–Westfalen 2003, S. 56 und 65) Laut Lehrplan und Richtlinien ist der Sachunterricht besonders geprägt von den Formen des forschend-entdeckenden Lernens. Mit Hilfe eigenständiger Mondbeobachtungen und eines Modells, welche das Entstehen der Mondphasen, die unterschiedliche Sichtbarkeit, die Mondbahn und anderes verdeutlicht, entdecken die Kinder durch eigenes Handeln und teilweise Ausprobieren nach und nach die Zusammenhänge. (vgl. Ministerium für Schule, Jugend und Kinder des Landes Nordrhein–Westfalen 2003, S. 56) Prinzipien der Unterrichtsgestaltung Die Unterrichtsreihe zum Mond erfüllt die im Lehrplan festgehaltenen Prinzipien der Unterrichtsgestaltung: Sie geht von der Lebenswirklichkeit der Schülerinnen und Schüler aus, indem die Beobachtung des Mondes ein für sie interessantes Phänomen aufgreift. Diese Reihe ist meines Erachtens der erste Schritt zur Erschließung des Raumes außerhalb der Erde und fördert so die Wissbegier der Kinder. Ebenso bietet das Thema die Möglichkeit zur handelnden Auseinandersetzung. Denn auch vom Mond, vom Sonnensystem und vom Weltall haben die Kinder bereits Vorstellungen und in Ansätzen Erklärungsmodelle. Die Mondbeobachtungen sind Originalbegegnungen mit dem Thema. Durch ein 3 Didaktischer Hintergrund 39 _______________________________________________________________ Modell, das z. B. die Mondphasen verdeutlicht, findet eine handelnde Auseinandersetzung statt, die die Vorstellungen und Erklärungsmodelle weiterentwickelt. Zusätzlich zeigt die Tatsache, dass die Mondentstehung bis heute noch nicht vollständig geklärt ist, den Kindern die Grenzen der Wissenschaft auf. Die Mondbeobachtung und ein Modell sind außerdem Methoden des aktiven Wissenserwerbs. So werden mit wissenschaftlich gültigen Methoden – der kontinuierlichen Beobachtung und Dokumentation – Erkenntnisprozesse in Gang gesetzt, mit denen die Schüler zu Ergebnissen kommen und Einsichten gewinnen. Anhand eines Mondbuches, in dem die Kinder unter anderem ihre aufgeschriebenen und reflektierten Erkenntnisse sammeln, wird das Prinzip der Reflexion und Dokumentation von Ergebnissen aufgegriffen. Mit einem Planetariums- und Sternwartenbesuch bestehen außerschulische Bezüge. Die dort tätigen Personen bereichern durch ihren Kompetenzen den Unterricht. Die Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ fördert wie vom Lehrplan vorgeschrieben, die sprachlichen Fähigkeiten der Schüler. Neben dem Erwerb von Fachbegriffen bezüglich des Mondes, wird auch die sachgemäße Versprachlichung von Beobachtungen, Entdeckungen und Erkenntnissen geschult. Gleichzeitig lernen die Schüler beispielsweise durch die Dokumentation ihrer Erkenntnisse sachangemessene Texte zu verfassen. Auch die Lesefreude und –kompetenz (z. B. sinnentnehmendes Lesen bei Sachtexten) kann durch Leseanreize gefördert werden. Medien wie Bücher, Zeitschriften und Zeitungen, Internet, Computerprogramme und -spiele, Filme und CDs / Kassetten bieten den Schülern auch in dieser Unterrichtsreihe vielfältige Möglichkeiten Informationen zu sammeln oder bereits Gelerntes zu festigen. Wie schon erwähnt, eignet sich der Mond auch gut für den vom Lehrplan vorgegebenen Fächerübergriff, da das Thema auch in Mathematik, Sprache und Kunst aufgegriffen werden kann (vgl. Ministerium für Schule, Jugend und 3 Didaktischer Hintergrund 40 _______________________________________________________________ Kinder des Landes Nordrhein–Westfalen 2003, S. 57-59) (siehe Kap. 4.5). Obwohl das Thema ‚Mond’ nicht als Unterrichtsgegenstand in den Bereichen des Sachunterrichts des Lehrplans aufgegriffen wird, bietet es also dennoch vielfältige Möglichkeiten, die vom Kultusministerium vorgesehenen Aufgaben und Prinzipien des Sachunterrichts umzusetzen. Nachdem ich festgestellt hatte, dass im Lehrplan für Sachunterricht von Nordrhein-Westfalen keine Unterrichtsgegenstände genannt werden, die astronomische Aspekte, geschweige denn konkret das Thema ‚Mond’ beinhalten, interessierte es mich, ob andere Bundesländer das Thema ‚Astronomie’ oder speziell das Thema ‚Mond’ in ihren Lehrplänen aufführen. Dabei stellte sich heraus, dass die Kultusministerien mehrerer Bundesländer teilweise konkret Themengebiete aus dem astronomische Bereiche vorgeben. Während die Lehrpläne für Bayern und Thüringen sich auf die Sonne und die mit ihr verbundenen Erscheinungen, wie Sonnenverlauf am Himmel, Jahreszeiten und Tag und Nacht beschränken, beziehen andere Bundesländer zusätzlich konkret den Mond als Unterrichtsgegenstand ein (vgl. Bayerisches Staatsministerium für Unterricht und Kultus 2001, S. 108, 196 und Kultusministerium des Landes Thüringen, S.84). Dabei wird der Mond in einigen Ländern als verbindliches Thema genannt, während andere Bundesländer Aspekte zum Mond nur als fakultativen Unterrichtsgegenstand nennen. So kann in Berlin, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern im Zusammenhang der Zeitlichen Abläufe in der Natur auch auf die Mondphasen eingegangen werden (vgl. Ministerium Brandenburg, Berlin, Mecklenburg-Vorpommern 2004, S. 42), während die Lehrpläne für Hamburg, und Bremen neben dem Vorschlag auf die Auswirkungen des Mondes auf Dinge unseres Lebens einzugehen, die Mondphasen (zeitlichen Rhythmus aus dem Lauf des Mondes ableiten) als verbindliches Thema vorsieht (vgl. Freie und Hansestadt Hamburg 2003, S. 26, 36 und Freie Hansestadt Bremen 2002, S. 12, 17). 3 Didaktischer Hintergrund 41 _______________________________________________________________ Der Mond wird vom Kultusministerium von Schleswig-Holstein als verbindlicher Inhaltspunkt vorgegeben. Der Lehrplan für Sachsen beinhaltet sogar für das 4. Schuljahr das Wahlpflichtthema Der Himmelsraum, in dem auch der Unterrichtsgegenstand Mond, Sterne und Sternenbilder mit Einbezug der Mondphasen genannt wird. (vgl. Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Kultur des Landes Schleswig-Holstein 1997/1998 S. 111 und Sächsisches Staatsinstitut für Bildung und Schulentwicklung 2004. S. 26) 3.3 Schülerbefragung zum Vorwissen der Kinder und deren Auswertung Um mir einen Überblick über das Vorwissen der Kinder sowie ihre Interessen und bisherigen Beobachtungen zu verschaffen, führte ich eine Schülerbefragung durch. Dazu entwickelte ich einen für jede Klassenstufe angepassten Fragebogen, den ich in allen Klassen der Elisabethschule in Voerde verteilte. Die Erstklässler sollten nur den Mond malen, während die Zweitklässler zusätzlich noch aufgefordert wurden: Schreibe auf, was dir zum Mond einfällt. Die Dritt- und Viertklässler bekamen darüber hinaus noch drei weitere Fragen: 3. Wann hast du den Mond das letzte Mal gesehen? Wie sah er aus? 4. Was glaubst du: Kann man den Mond auch am Tage sehen? 5. Was interessiert dich am Mond? (siehe Anhang A1–A4). Nach den Sommerferien ging ich am 16.9.04 teilweise selber in die Klassen der Elisabethschule oder gab dem jeweiligen Klassenlehrer die Bögen mit, um sie zu einem günstigen Zeitpunkt in seinem Unterricht ausfüllen zu lassen. Die Bögen wurden somit von allen Schülern der Schule an diesem Vormittag ausgefüllt. Im Einzelnen waren es: 66 Erstklässler, 74 Zweitklässler, 62 Drittklässler und 76 Viertklässler. Bei der Auswertung ist zu bedenken, dass die Erst- und Zweitklässler etwa 20 Minuten Zeit zum Ausfüllen der Bögen bekamen und die 3. und 4. Schuljahre etwa 25 Minuten Zeit hatten. Einige Kinder hielten sich aber zu lange an ihren 3 Didaktischer Hintergrund 42 _______________________________________________________________ Zeichnungen auf, so dass nicht genug Zeit blieb auf die anderen Fragen einzugehen. Aus diesem Grund unterscheiden sich die Bilder vermutlich auch in der Hintergrundgestaltung der Kinder. Auswertung der Aufgabenstellung: Male den Mond Die Monddarstellungen der Kinder lassen sich deutlich in fünf Rubriken unterteilen: mit Gesicht: Kinder- / Bilderbuchmond (Beispiele: siehe Anhang A6, A15) Sichel: (Beispiele: siehe Anhang A5, A7) Vollmond: (Beispiele: siehe Anhang A16) Vollmond mit Oberflächenstruktur: überwiegend gelb, aber in höheren Klassen auch grau oder weiß; Struktur meist durch andersfarbige, runde Punkte oder Kreise (Beispiele: siehe Anhang A9, A11, A13) andere: alle Bilder, auf denen man nicht richtig erkennen kann was dargestellt ist, oder die nicht eindeutig einer anderen Rubrik zuzuordnen sind 70 60 50 2. Schuljahr (74) 30 3. Schuljahr (62) 20 4. Schuljahr (76) Diagramm 1: Auswertung der Bilder andere Vollmond Sichel 0 Vollmond mit Oberflächenstruktur 10 mit Gesicht % 1. Schuljahr (66) 40 3 Didaktischer Hintergrund 43 _______________________________________________________________ Neben der deutlichen Veränderung in der ersten Rubrik, ist die Rubrik Vollmond mit Oberflächenstruktur auffällig. Mehr als die Hälfte der Viertklässler (ca. 63%) stellen einen Vollmond dar, auf dem eine Oberflächenstruktur zu erkennen ist, die anscheinend eine Kraterlandschaft darstellen soll. Auswertung der Frage 2: Schreibe auf, was dir zum Mond einfällt Die Antworten der Kinder auf diese Frage sind sehr vielfältig. Daher fällt es mir schwer diese in eindeutige Rubriken aufzuteilen. Bei näherer Betrachtung der Antworten fällt auf, dass einige Aspekte von den Kindern häufiger genannt wurden als andere. Demnach sind jeweils nur die häufigsten Antworten der einzelnen Klassenstufen zu Rubriken zusammengefasst und im Diagramm aufgeführt. Einzelne Antworten, die zwar selten gegeben wurden, aber für den Vergleich zwischen den einzelnen Schuljahren wichtig sind, sind zusätzlich ins Diagramm aufgenommen worden. Im Text werde ich allerdings nur auf die jeweils auffälligsten Rubriken eingehen. 2. Schuljahr (74) 3. Schuljahr (62) 4. Schuljahr (76) Mond ist rund verschiedene Mondphasen Mond ist groß Mond ist schön Krater, Oberflächenstruktur Farbe des Mondes Mond leuchtet durch Sonne Mond leuchtet Mond auch am Tage sichtbar Mond nur nachts zu sehen 40 35 30 25 % 20 15 10 5 0 Diagramm 2: Auswertung der Frage 2: Schreibe auf, was dir zum Mond einfällt 3 Didaktischer Hintergrund 44 _______________________________________________________________ Beispiele aus den auffälligsten Rubriken des 2. Schuljahres Rubrik Mond nur nachts zu sehen: Aus ein Drittel der Äußerungen der Zweitklässler lässt sich entnehmen, dass die jeweiligen Kinder der Meinung sind, der Mond sei nur nachts bzw. bei Dunkelheit sichtbar. So äußern z. B. drei Schüler: „Der Mond ist nur in der Nacht da.“2 „Nacht. Sterne. Ruhe. Schlafen gehen. Dunkelheit. [...] Die Nacht bricht ein...“ „Am Morgen geht der Mond weg. Der Mond, der steht am Himmel in der Nacht. [...] Der Mond ist zum Einschlafen“ (siehe Anhang A5). Rubrik Mond leuchtet: Teilweise wird explizit genannt, dass er leuchtet, teilweise wird das Leuchten nur als Verb im Satz benutzt; z. B.: „Er leuchtet in der Nacht.“ „...leuchtet die Wolken an“ (siehe Anhang A6). Ob nun alle Kinder, die in dieser Art antworteten, der Ansicht sind, der Mond leuchtet von selbst, bleibt offen und wäre in Einzelgesprächen zu hinterfragen. Weitere vereinzelte, teilweise nicht im Diagramm aufgenommene, Äußerungen: „Der Mond hat komische Löcher im Bauch.“ (siehe Anhang A6) „Manchmal ist er rund und er sieht aus wie eine Banane.“ „Der Mond wandert um die Erde.“ „Es fliegen Menschen herauf mit einer Rakete. Die Menschen bewundern ihn.“ „Der Mond ist grau. Auf dem Mond waren schon ganz viele Menschen.“ „Der Mond ist interessant. Ob es Marsmännchen gibt, weiß ich nicht. Vielleicht werden es Forscher wissen.“ „Der Mond bleibt stehen.“ „Der Mond ist in der Luft. Auf dem Mond gibt es Außerirdische.“ 2 Streng genommen handelt es sich hier nicht um echte Zitate, da ich bei allen wiedergegeben Texten der Kinder zur besseren Lesbarkeit die Verschreibungen orthografisch verbessert und teilweise auch Satzzeichen eingefügt habe. 3 Didaktischer Hintergrund 45 _______________________________________________________________ Beispiele aus den auffälligsten Rubriken des 3. Schuljahres Rubrik Krater, Oberflächenstruktur: „Er hat Krater, große und kleine.“ „Der Mond hat viele Kulen.“ „Und er hat Löcher“ (siehe Anhang A7). Rubrik Farbe des Mondes: Die Farbe des Mondes beschreiben die meisten mit „gelb“. Auch wird „weißgelb“ und ein „bisschen orange“ genannt. Ein Kind ist der Auffassung: „Alle denken, dass der Mond gelb ist, dabei ist der Mond weiß.“ Rubrik Mond nur nachts zu sehen: Ein Kind schreibt zu dieser Rubrik, zu der sich die Drittklässer seltener äußern als die Zweitklässler, poetisch: „Es brennt draußen immer ein Licht. Morgens brennt die Sonne und abends der Mond“ (siehe Anhang A9). Weitere Äußerungen, die teilweise nicht in Rubriken aufgenommen wurden: „Die Sonne bringt den Mond zum Scheinen.“ „Der Mond ist riesengroß.“ „Der Mond kreist um die Erde.“ „Menschen steigen manchmal auch auf den Mond.“ „Alle denken, dass es nur einen Mond gibt, aber das stimmt nicht. Es gibt mehrere Monde.“ „Der erste Hund, der auf dem Mond war, ist die Hündin Leika.“ „Der Mond beschützt uns vor Meteoriten.“ „Der Mond ist ein Planet. Der Mond ist sehr weit von den anderen Planeten entfernt.“ 3 Didaktischer Hintergrund 46 _______________________________________________________________ Beispiele aus den auffälligsten Rubriken des 4. Schuljahres Rubrik verschiedene Mondphasen: „Es gibt den Vollmond und den Halbmond“ (siehe Anhang A13). „Es gibt voll Mond und einen halben Mond, aber es gibt nur einen Mond.“ Teilweise wird das Phänomen der Phasenveränderung auch umschrieben; z. B.: „Manchmal ist der Mond ganz zu sehen, oder es ist weniger.“ „Der Mond ist manchmal krumm [...] und manchmal rund.“ Rubrik Mond ist groß: „Er ist sehr groß.“ „Der Mond ist riesig.“ Rubrik Krater, Oberflächenstruktur: „Der Mond hat viele Löcher, die man auch Krater nennt.“ „Er ist von Kratern übersät“ (Anhang A11). Weitere interessante Äußerungen, die teilweise nicht in Rubriken aufgenommen wurden: „Der Mond ist kein Planet. Er ist ein Stein.“ „Der Mond hat viele Krater. In der Mitte des Mondes ist ein Schatten in der Form eines Kaninchens. Das ist mir immer ein Rätsel.“ „Auf dem Mond ist niedrige Schwerkraft.“ „Wenn man zum Mond fliegen will, muss man Astronaut werden.“ „Manche denken er leuchtet von alleine, aber er wird von der Sonne angestrahlt.“ Vergleich der drei Schuljahre Der Vergleich der drei Diagramme zur Frage 2 zeigt vom 2. bis zum 4. Schuljahr einen starken Anstieg der Äußerungen zu den verschiedenen Mondphasen. Gleichzeitig nehmen die Äußerungen, der Mond sei nur nachts zu sehen, deutlich ab, während ein leichter Anstieg der Nennung, der Mond ist auch am Tage sichtbar, zu erkennen ist (Beispiele aus dem 4. Schuljahr: „Man 3 Didaktischer Hintergrund 47 _______________________________________________________________ kann ihn auch am Tage sehen“ (siehe Anhang A11), und „Er leuchtet am Abend und am Tag.“) Interessant ist auch die Veränderung der Farbangabe des Mondes. Während im 2. und 3. Schuljahr der Mond überwiegend mit „gelb“ beschrieben wird, nennen die Viertklässler „grau“ als häufigste Farbe. Gut gefällt mir, dass in jedem Schuljahr einige Kinder ihre persönlichen Empfindungen äußern, in dem sie z. B. schreiben: „Ich finde den Mond sehr schön und besonders schön finde ich, wenn er ganz ist“, „Ich mag den Mond“, oder „Der Mond ist für mich etwas Besonderes“, „Er sieht schön aus.“ Auswertung der Frage 3: Wann hast du den Mond das letzte Mal gesehen? Wie sah er aus? Auch zu dieser Frage gibt es die verschiedensten Antworten welche ich in sieben Rubriken unterteilt habe (Diagramm 3). In die Rubrik gestern fallen alle Kinder, die angaben, den Mond gestern (teilweise auch vorgestern) gesehen zu haben. Viele Kinder antworten ohne eine Zeitangabe und beschreiben nur, welche Mondphasen sie zuletzt gesehen haben. Daher habe ich die folgenden Rubriken nach den genannten Mondphasen, welche die Kinder zuletzt gesehen haben, ausgewählt: Vollmond, abnehmende (abn.) Sichel, zunehmende (zun.) Sichel und Halbmond. In der Rubrik nicht zuzuordnen sind alle Antworten zusammengefasst, die widersprüchlich sind, d. h. bei diesen Antworten stimmen Bild und Text nicht überein (Beispiel aus dem 4. Schuljahr: „9.9. früh morgens“ mit Bild einer zunehmenden Mondsichel (an diesem Datum war aber abnehmender Halbmond)) oder es wird etwas angegeben, was man so nicht beobachten kann (Beispiel aus dem 3. Schuljahr: „Er war grau und hatte viele Krater.“) 3 Didaktischer Hintergrund 48 _______________________________________________________________ 45 40 gestern 35 Vollmond 30 % abn. Sichel 25 zun. Sichel 20 Halbmond 15 nicht zuzuordnen 10 keine Angabe 5 0 3. Schuljahr (62) 4. Schuljahr. (76) Diagramm 3: Auswertung Frage 3: Wann hast du den Mond das letzte Mal gesehen? Wie sah er aus? Erstaunlich ist die Häufigkeit der Antwort gestern (bzw. vorgestern) den Mond gesehen zu haben, weil die Kinder zu diesem Zeitpunkt den Mond nicht sehen konnten, da Neumond war (Beispiele: siehe Anhang A10, A14). Fraglich ist, ob die Kinder nur der Antwort willen so antworten oder nicht zwischen gestern bzw. vorgestern und einer längeren Zeitspanne unterscheiden können. Zu diesen Antworten werden 3. Schuljahr (von 26 Antworten) 4. Schuljahr (von 22 Antworten) auch die unterschiedlichsten der Antwort, gestern den Mond gesehen zu haben, eine abnehmende Mondsichel zeichnen, kann Zufall sein. Es kann aber auch daran liegen, dass zwei Wochen vor Ausfüllen der kein Bild Dass die meisten Kinder zu abnehmender Mond (Diagramm 4). 45 40 35 30 % 25 20 15 10 5 0 zunehmender Mond gemalt Vollmond Mondphasen Diagramm 4: dargestellte Mondphasen aus der Rubrik gestern 3 Didaktischer Hintergrund 49 _______________________________________________________________ Fragebögen abnehmender Mond war, der auf Grund des schönen Wetters fast jeden Morgen zu sehen war. Dies würde die These bestärken, dass viele Kinder, besonders im 3. Schuljahr, nicht zwischen gestern bzw. vorgestern und letzter Woche unterscheiden können. In den Rubriken Vollmond, abnehmende Sichel, zunehmende Sichel und Halbmond aus Diagramm 3 stimmen die Angaben in Bild und Text überein. Auffällig ist in beiden Schuljahren die Häufigkeit der Äußerung den Vollmond das letzte mal gesehen zu haben (Beispiel: siehe Anhang A8). Meiner Meinung lässt sich dies damit begründen, dass der Vollmond auf Grund seiner großen Helligkeit den Kinder eher in Erinnerung bleibt als die anderen Lichtgestalten. Auswertung der Frage 4: Was glaubst du: Kann man den Mond auch am Tage sehen? Erfreulich ist das Ergebnis der Frage 4: Was glaubst du: Kann man den Mond auch am Tage sehen? 3. Schuljahr (62) 4. Schuljahr (76) 80 70 60 50 % 40 30 20 10 0 Ja, sicher ich glaube ja weiß nicht ich glaube nicht Nein keine Antwort Diagramm 5: Auswertung der Frage 4: Was glaubst du: Kann man den Mond auch am Tage sehen? 3 Didaktischer Hintergrund 50 _______________________________________________________________ Auswertung der Frage 5: Was interessiert dich am Mond? Da ich nur die allgemeinen Interessenstendenzen aufzeigen möchte, habe ich zur Auswertung die beiden Klassenstufen zusammengefasst. Im Diagramm sind die am häufigsten genannten Interessensgebiete wiedergegeben. 30 Gestaltänderung am Himmel 25 Bewegung Aussehen, Oberfläche 20 % 15 10 Leuchten, Helligkeit physikalische Daten Mondflüge, -landung Leben, Außerirdische 5 Entstehung des Mondes 0 Farbe Diagramm 6: Auswertung Frage 5: Was interessiert dich am Mond? 3. und 4. Schuljahr zusammengefasst (138 Kinder) Die meisten Rubriken erklären sich von selbst. Unter physikalische Daten fallen z. B. die Fragen: „Wie groß ist der Mond?“ „Wie heiß ist er?“ „Wie weit entfernt er von der Erde ist“ (siehe Anhang A14). In die Rubrik Bewegung sind die Nennungen des Mondumlaufs um die Erde, sowie die am Himmel sichtbare West-Ost-Bewegung zusammengefasst; z. B.: „Dreht sich die Erde um den Mond oder dreht sich der Mond um die Erde?“ „Mich interessiert, warum der Mond immer an einer anderen Stelle ist.“ Fragebögen als Legitimation für die Unterrichtsreihe Aus den Fragebögen wird deutlich, dass schon im Grundschulalter ein großes Interesse am Mond besteht. Viele Kinder beobachten nicht nur den Mond, sondern haben auch angelesenes oder gehörtes Wissen aus Büchern, Internet und Fernsehen oder von ihren Bezugspersonen. Dies zeigt sich deutlich in den 3 Didaktischer Hintergrund 51 _______________________________________________________________ zahlreichen Monddarstellungen und den ähnlichen Äußerungen zur Frage 2 (Schreibe auf, was dir zum Mond einfällt). Dass der Mond Krater hat und grau ist, kann ein Kind in der Regel nicht selbst beobachtet haben. Es sei denn, die Eltern verfügen über ein gutes Teleskop. Anhand der Antworten auf die Fragen 3 und 4 (Wann hast du den Mond das letzte Mal gesehen? und Kann man den Mond auch am Tage sehen?) lässt sich schließen, wie viele Kinder den Mond schon bewusst beobachtet haben. Denn nur die nachvollziehbaren Antworten auf Frage 3, die in Bild und Text übereinstimmen, lassen erkennen, die Schüler haben den Mond bewusst gesehen (jeweils rund 60% (siehe Diagramm 3, Rubriken: Vollmond, abn. Sichel, zun. Sichel und Halbmond)). Ebenso kann ein Kind die Frage, ob der Mond auch am Tage zu sehen ist, nur mit „Ja“ beantworten, wenn es den Mond auch schon selbst tagsüber am Himmel entdeckt hat (siehe Diagramm 5). In vielen Fällen steht also reproduziertes Wissen z. B. über die Mondoberfläche aus Büchern, Internet oder Fernsehen neben dem Wissen aus den eigenen Beobachtungen. In der Unterrichtsreihe gilt es nun, dieses Wissen mit Hilfe von Beobachtungen und Modellen aufzugreifen und die Beobachtungen und deren Erklärungen mit dem Vorwissen der Kinder in Einklang zu bringen. So wird das Wissen gefestigt, ergänzt oder gegebenenfalls revidiert. Bei den Äußerungen, was ihnen zum Mond einfällt, und den Interessensangaben wird deutlich, dass die Veränderung der Lichtgestalt des Mondes vielen Kindern bereits aufgefallen ist. Dies bietet gute Anknüpfungspunkte für eine Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’. Aus den Fragebögen wird ebenfalls ersichtlich, dass das Thema ‚Mond’ mit Schwerpunkt auf der Veränderung und der Bewegung des Mondes am Himmel, am besten für die 3. und 4. Klasse geeignet ist. Besonders aus den Äußerungen zur Frage 2 (Schreibe auf, was dir zum Mond einfällt) wird die Veränderung des Wissensstandes von den Zweit- zu den Viertklässlern deutlich. Es erscheint, als ob die Kinder mit zunehmendem Alter den Mond und seine Veränderung bewusster wahrnehmen. Die Zunahme der Äußerungen zu den verschiedenen Mondphasen, sowie der Anstieg der Menge der Angaben 3 Didaktischer Hintergrund 52 _______________________________________________________________ der Mond sei auch tagsüber sichtbar und das Sinken der Anzahl der Äußerungen der Mond sei nur nachts zu sehen, machen dies deutlich. Auch die Bilder geben eine Legitimation für die Festlegung der Unterrichtsreihe auf die 3. und 4. Klasse. Je älter die Kinder werden, desto mehr können sie naturwissenschaftlich an das Thema herangehen und den Mond am Himmel von Darstellungen des Mondes aus Geschichten und Bilderbüchern trennen. Die Themengebiete, die neben der Bewegung und Veränderung des Mondes am Himmel zusätzlich in einer Unterrichtsreihe aufgenommen werden können, lassen sich aus den Antworten auf die Frage 5 (Was interessiert dich am Mond?) entnehmen; z. B. physikalische Daten, wie Größe und Entfernung, oder Oberfläche des Mondes. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 53 _______________________________________________________________ 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 4.1 Einführung in die Unterrichtsreihe Das Thema ‚Mond’ bietet ein weites Spektrum an Aspekten, die schon in der Grundschule behandelt werden können. Die Mind-Map im Anhang A69 zeigt eine Auswahl, der von mir mit dem Mond assoziierten Teilgebiete mit Schwerpunkt auf dem naturwissenschaftlichen Bereich. Es wird deutlich, dass dieses Thema vielfältige Möglichkeiten für den Unterricht bietet. Allerdings kann nicht auf alle Aspekte eingegangen werden. Meiner Meinung nach ist für den Einstieg in ein astronomisches Thema in der Schule vorrangig der Aspekt, der von der Erde aus beobachtbaren Bewegung und Veränderung des Mondes am Himmel wichtig. Somit liegt der Schwerpunkt bei der von mir konzipierten Unterrichtsreihe auf der Beobachtung der Mondphasen und der West-Ost-Bewegung und der damit verbundenen unterschiedlichen Sichtbarkeit des Mondes (grüne Kreise der Mind-Map). Damit die Schüler die komplexen Zusammenhänge verstehen, bedarf es eines kleinschrittigen Herangehens an die Thematik. Dies habe ich in der Unterrichtsreihe umgesetzt. Die Unterrichtsreihe ist bewusst nicht in Stunden, sondern in Sequenzen eingeteilt. Jede Sequenz hat ihren eigenen Themenschwerpunkt und wird je nach Umfang unterschiedlich viel Unterrichtszeit beanspruchen. Ohne eine Zeitvorgabe können für jede Sequenz je nach Vorwissen, Fragen und Auffassungsgabe der Klasse die einzelnen Unterrichtsstunden flexibel geplant werden. Die einzelnen Sequenzen bauen aufeinander auf, so dass die vorgestellte Reihenfolge einzuhalten ist. Nachdem die Schüler zunächst als Einstieg in die Unterrichtsreihe den zunehmenden Mond eigenständig beobachtet und in Beobachtungsbögen dokumentiert haben, folgt nach der Auswertung der Beobachtungsbögen in der 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 54 _______________________________________________________________ zweiten Sequenz die gemeinsame morgendliche Beobachtung des abnehmenden Mondes. Mit den Beobachtungen eines kompletten Phasendurchlaufes als Grundlage werden in den folgenden Sequenzen anschließend mit Hilfe eines Modells die wesentlichen Aspekte der Beobachtung deutlich gemacht. Dabei wird zunächst die am Himmel auffälligste Veränderung der Phasengestalt und der West-OstBewegung des Mondes (dritte Sequenz) thematisiert. Darauf folgend wird auf die ebenfalls bei der morgendlichen Beobachtung erkennbare Abstandsveränderung zwischen Sonne und Mond eingegangen (vierte Sequenz), um anschließend die, nicht direkt beobachteten, unterschiedlichen Auf- und Untergangszeiten des Mondes am Modell zu erarbeiten (fünfte Sequenz). Obwohl Sonnen- und Mondfinsternisse in der Regel nicht selber von den Kindern beobachtet wurden, gehe ich mit einer Sequenz auf diese Phänomene ein, da sie eng mit der Bewegung des Mondes zusammenhängen (sechste Sequenz). Da ich darüber hinaus auch das Bewusstsein von Entfernung und Größe wichtig finde, um einen ersten Eindruck der Dimensionen im Weltall zu erhalten, wird neben oder nach den Sequenzen auch auf diese Punkte eingegangen (zusätzliche Sequenz). (ausführliche Darstellung der Sequenzen in Kap. 4.4) Wie bei der Auswertung der Fragebögen schon deutlich geworden ist, eignet sich die Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ am besten für die 3. und 4. Klasse. Allerdings sind im 3. Schuljahr große Zahlen (Zahlen ab 1000) und der Umgang mit diesen in der Regel noch kein Unterrichtsgegenstand, so dass die Schüler die Berechnungen der zusätzlichen Sequenz noch nicht vornehmen können und wahrscheinlich auch Schwierigkeiten mit der Vorstellung der Dimensionen haben würden. Vor der Darstellung des Verlaufes der Unterrichtssequenzen werden im Folgenden zunächst die Ziele und Methoden der Unterrichtsreihe genannt und auf die Vorüberlegungen und Vorbereitungen des Lehrers eingegangen. Abschließend werden noch kurz Möglichkeiten des Fächerübergriffs über den Sachunterricht hinaus gegeben. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 55 _______________________________________________________________ 4.2 Lernziele der Unterrichtsreihe und Methoden zur Umsetzung Wesentliche Grob-Lernziele der Unterrichtsreihe Die Kinder sollen ... • Interesse für den Mond (und andere Aspekte der Astronomie) entwickeln. • den Mond mit seiner Veränderung der Gestalt und der unterschiedlichen Sichtbarkeit bewusst wahrnehmen und beobachten. • genaues Beschreiben von Beobachtungen lernen und erkennen, dass dies für den Austausch von Informationen untereinander wichtig ist. • Schlüsse aus beobachteten Erscheinungen ziehen. • die Zusammenhänge zwischen der Entstehung der Mondphasen und der Bewegung am Himmel, sowie der unterschiedlichen Sichtbarkeiten verstehen. • Dimensionen des Weltalls anhand des Mondes näherungsweise erfassen. • theoretische Modelle zur Erklärung der Erscheinungen des Mondes kennen lernen, verstehen und mit den Beobachtungen am Himmel in Verbindung bringen. • den Perspektivenwechsel zwischen der Innen- und Außensicht der Erde-Mond-Konstellation vornehmen können. Detaillierte Ziele sind in jeder Sequenz als Intentionen angegeben. Methoden Dem Thema ‚Mond’ sind wie allen astronomischen Themen enge methodische Grenzen gesetzt. Der Mond kann nicht, wie andere Dinge, die im Sachunterricht behandelt werden, in den Klassenraum geholt, angefasst oder besucht werden. Es ist also nicht ganz einfach, bei diesem Thema den Bezug zur Lebenswelt herzustellen und das Lernen am realen Objekt zu ermöglichen. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 56 _______________________________________________________________ Daher sind verbale Informationen und bildliche Darstellungen und Modelle die wesentlichen Informationsquellen. (vgl. Mittelmann 1985, S. 9) Der Mond hat den Vorteil, dass er, im Gegensatz zu anderen Himmelskörpern, mit bloßem Auge gut zu beobachten ist. Somit liegt in der Unterrichtsreihe der Schwerpunkt im wesentlichen auf zwei Methoden: der Mondbeobachtung und dem Modell. Da zur Erreichung der oben genannten Lernziele in allen Sequenzen auf mindestens eine dieser Methoden zurückgegriffen wird, wird in den folgenden beiden Unterkapiteln auf diese Methoden näher eingegangen. Alle Beobachtungen am Himmel werden mit dem Modell wieder aufgegriffen und aus der Sicht eines Erdbewohners (Innensicht) sowie aus der Außensicht dargestellt und erklärt. Dies gilt als Grundlage für das weitere Verständnis. So kann während der Sequenzen immer wieder der Bezug zu den beobachteten Aspekten hergestellt werden. Auf Grund der Komplexität der Zusammenhänge muss der Lehrer während der Unterrichtsreihe teilweise die Gewinnung von Erkenntnissen leiten. Denn an einigen Punkten könnten Kinder durch selbstständiges Ausprobieren irregeleitet werden oder eine falsche Vorstellung der Zusammenhänge erhalten. 4.2.1 Die Methode der Mondbeobachtung als entscheidende Grundlage Wer um Bildung bemüht ist, wird es von sich weisen, von Dingen etwas herzusagen, die er nicht gesehen hat, obwohl sie sehr leicht zu sehen sind und auf unseren Hinblick nur zu warten scheinen. (Wagenschein 1995, S. 274) Aus Martin Wagenscheins Aussage wird deutlich, dass wir – und besonders Kinder – nicht nur aus Büchern oder Arbeitsblättern lernen können. Nur Dinge, die wir selber ausprobiert, durchgeführt, angefasst oder beobachtet haben, bleiben uns nachhaltig in Erinnerung und deren Zusammenhänge können wir umfassend verstehen. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 57 _______________________________________________________________ Somit nimmt in der Unterrichtsreihe die gezielte Beobachtung des Mondes einen hohen Stellenwert ein. Bei dem ersten eigenständigen Beobachten zu Hause wird hauptsächlich auf die Phasenveränderung des Mondes geachtet. Die anschließende Beobachtung des abnehmenden Mondes unter Anleitung des Lehrers in der Schule hat den Schwerpunkt auf der West-Ost-Bewegung und den damit zusammenhängenden Phänomenen. Bei einem abendlichen Klassentreffen kann mit bloßem Auge, einem Fernrohr und einem Teleskop die Oberflächenstruktur genauer untersucht werden. Die regelmäßige Beobachtung ist eine wichtige Grundlage für das Verstehen der komplexen Sachverhalte des Mondes. Zunächst hat die Beobachtung rein motivierenden Charakter. Wie bei allen himmelskundlichen Phänomenen hat auch die Mondbeobachtung und das bewusste Feststellen seiner Veränderung in „hohem Maße Erlebnischarakter“ (Winnenburg 1997, S. 13). Denn gerade bei den ersten Beobachtungen können die Kinder noch staunen und die Schönheit des Mondes wahrnehmen, ohne bereits von theoretischen Erklärungen beeinflusst zu sein. So werden assoziierbare Erinnerungen geprägt, die aktivierend und motivierend wirken. (vgl. Winnenburg 1997, S. 13) Dadurch wächst das Interesse der Schüler am Mond, was eine gute Grundlage für den weiteren Unterricht bietet. Denn wie ich selber erlebt habe, geben sich Kinder mit der reinen Beobachtung nur kurz zufrieden. Schnell lösen die beobachteten Phänomene eine Reihe von Fragen aus und regen zum Nachdenken an. Im Unterricht kann nun an das aktiv Erlebte und selbst Beobachtete angeknüpft werden, um die sachlichen Hintergründe des Gesehenen zu erarbeiten. Ein weiterer Grund für die Durchführung von Beobachtungen ist die Komplexität der Erkenntnisse, die allein anhand der regelmäßigen Mondbeobachtung mit den Kindern erarbeitet werden können: • Phasenveränderungen • Position des Mondes in Bezug zur Sonne (‚rechts’, ‚links’, ‚rechter Winkel’, ‚gegenüber’, ‚über’ / ‚unter’) • runde (beleuchtete) Seite zeigt immer in Richtung Sonne 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 58 _______________________________________________________________ • West-Ost-Bewegung Sichtbarkeit des und daran Mondes anknüpfende im unterschiedliche Zusammenhang mit der Phasenveränderung • scheinbare Bewegung von Ost nach West (auf Grund der Erddrehung) • Dauer eines kompletten Durchlaufes der Phasen • gebundene Rotation Durch Beobachtung mit einem Teleskop wird deutlich: • Mondoberfläche, Krater, Gebirge, Mare 4.2.2 Das Modell - die Bewegung des Mondes verdeutlicht durch einen Modellversuch Die Beobachtungen, die Kinder am Himmel machen, lassen bereits viele Zusammenhänge erkennen. Allerdings genügt es nicht, dies dabei zu belassen, da die Kinder nach Erklärungen suchen. Erst durch die Außensicht werden alle Zusammenhänge klar. In der Regel, so auch in den meisten Schulbüchern und allgemeinbildenden Astronomiebüchern, werden die Mondphasen anhand einer Skizze, ähnlich wie in Abb. 14, 18 und 20 auf S. 21 - 23, erklärt. Doch solch ein Bild ist sehr abstrakt und erfordert viel Vorstellungsvermögen um die Zusammenhänge zu veranschaulichen. Für die Grundschule halte ich ein solches Bild gerade am Anfang für ungeeignet. Damit die Kinder eine Vorstellung der Dreidimensionalität der Umlaufbahnen bekommen, ist es sinnvoll die Mondphasen anhand einer Art Rollenspiel zu verdeutlichen. Dieses Rollenspiel werde ich im weiteren Verlauf immer Modell nennen und mich auch in den Unterrichtssequenzen und selbst durchgeführten Stunden darauf beziehen. Da es mehrfach in den Unterrichtssequenzen mit immer neu gesetzten Schwerpunkten durchgeführt wird, wird dieses Modell und die Durchführung im Folgenden beschrieben und aufgezeigt, welche Aspekte daran sichtbar gemacht werden können. Bei der anschließenden Unterrichtsbeschreibung wird 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 59 _______________________________________________________________ demnach nicht mehr detailliert auf die Vorgehensweise des Lehrers eingegangen, sondern nur noch kurz genannt, welcher Aspekt des Modells in der jeweiligen Sequenz durchgeführt werden sollen. benötigtes Material: • große helle Kugel (Styroporkugel) • Overhead-Projektor (OHP) • gut abzudunkelnder Raum mit großer freier Fläche OHP E L Abb. 30: Blick von oben auf das Modell (L = Lehrer, E = ‚Erdkind’(Schüler)) Die Kugel stellt den Mond dar. Der OHP, dessen Licht einen Teil des abgedunkelten Raumes erhellt, ist die Sonne. Das Prinzip des Modells beruht darauf, dass die Kugel durch den OHP beschienen wird (Abb. 30). Je nach Position sieht man unterschiedlich viel von der beleuchteten Seite des Mondes. In dem abgedunkelten Raum wird ein großer Kreis (gestrichelt) markiert. Dieser stellt die Mondbahn um die Erde dar. Der komplette Kreis muss vom OHP beleuchtet sein und der Lichtkegel muss über dem Kreis etwa eine Höhe von 1,8 m einnehmen. Der Lehrer (L) hält die Kugel in der Hand und läuft damit entgegen dem Uhrzeigersinn den Kreis ab, so dass die Fotoabb. 1: Verlauf des Modells 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 60 _______________________________________________________________ Kugel immer im Lichtschein ist (Fotoabb. 1). Zu keiner Zeit darf der Körper des Lehrers den Lichtschein auf die Kugel verdecken. Mondphasen Der Kopf eines Schülers (E) in der Mitte des Kreises bildet die Erde (‚Erdkind’). Während der Lehrer nun mit dem Mond die Erde umläuft, kann das ‚Erdkind’ bei dem Umlauf des Mondes nun die Veränderung von Licht und Schatten auf der ihm zugewandten Mondseite verfolgen. Dies entspricht in etwa dem Bild, das ein Beobachter von der Erde aus (Innensicht) im Verlauf eines Monats sieht (Fotoabb. 2). Fotoabb. 2: Veränderung von Licht und Schatten auf der Mondkugel Um die verschiedenen Mondphasen zu sehen, muss sich die Erde mitdrehen. Dies entspricht aber nicht der Erddrehung um die eigene Achse, da die Umdrehung in Bezug auf die 4 Mondumlaufdauer zu langsam abläuft. Steht der Mond an Position 1, sieht der OHP 1 S 3 Schüler (E) nichts von der beleuchteten Seite, es ist Neumond. An Position 2 bzw. 4 ist zunehmender bzw. ab- 2 Abb. 31: Positionen der Hauptmondphasen nehmender Halbmond und an Position 3 sieht der Schüler die voll beleuchtete Seite des Mondes, es ist Vollmond (Abb. 31). Wichtig ist, dass an der Position des Vollmondes (3) die Kugel nicht zu 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 61 _______________________________________________________________ tief gehalten wird, da sonst der Schatten des Schülerkopfes darauf fällt und man statt Vollmond eine Mondfinsternis erhält. Neben den Mondphasen können anhand dieses Modells vielfältige Aspekte erläutert werden: West-Ost-Bewegung des Mondes Bleibt die Erde stehen, wird beim Umlauf des Mondes dem ‚Erdkind’ deutlich, dass sich der Mond von rechts nach links bewegt. Dies entspricht bei täglich gleichem Beobachtungszeitpunkt der Positionsveränderung des Mondes (WestOst-Bewegung). Winkelveränderung zwischen Sonne und Mond Das Kind, das die Erde darstellt, zeigt mit einem Arm in Richtung Mond und mit dem anderen Arm in Richtung Sonne. Bei dem Umlauf des Mondes verändert sich der Abstand zwischen OHP und Mondkugel. Auch hier muss sich die Erde zunächst mitdrehen. Es wird deutlich, an welcher Position sich der Mond bezüglich zur Sonne befindet (‚gegenüber’, ‚links’, ‚rechts’, ‚über’ der Sonne (In der Neumondstellung kann der Mond im Modell nicht ‚unterhalb’ der Sonne stehen, da das Erdkind dann einen Schatten auf die Kugel wirft)). Außerdem wird erkennbar, dass die beleuchtete Seite des Mondes stets zur Sonne zeigt. Auf- und Untergang von Sonne und Mond – Ost-West-Bewegung innerhalb eines Tages Verschiedene Teile des Kopfes stellen die vier Himmelsrichtungen dar (Abb. 32): S Nase: Süden linkes Ohr: Osten O W rechtes Ohr: Westen Hinterkopf: Norden N Abb.32: Zuordnung der Himmelrichtungen zu den Körperteilen 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 62 _______________________________________________________________ Das ‚Erdkind’ dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn um seine eigene Achse. Dabei wird ihm deutlich, dass es durch die Eigendrehung erscheint, als bewegen sich Sonne und Mond von links nach rechts (Osten nach Westen). Außerdem ist erkennbar, beide Himmelskörper gehen im Osten (linkes Ohr) auf und im Westen (rechtes Ohr) unter. Auf- und Untergangszeiten des Mondes in Bezug zur Sonne Während der Erddrehung wird für das ‚Erdkind’ deutlich, in welcher Himmelsrichtung jeweils die Sonne steht, wenn der Mond auf- und untergeht, bzw. im Süden mitten am Himmel steht oder nicht zu sehen ist. Daraus können die ungefähren Auf- und Untergangszeiten der Hauptmondphasen (Vollmond, Neumond, ab- und zunehmender Halbmond) geschlossen werden. Gebundene Rotation Wird die Kugel beim Umlauf um die Erde stets etwas mitgedreht, so dass immer die gleiche Seite zur Erde hin zeigt, wird der Aspekt der gebundenen Rotation sichtbar. Durch einen Klebepunkt auf der zur Erde hinweisenden Seite kann verdeutlicht werden, dass von der Erde aus immer die gleiche Seite sichtbar ist. Außensicht Kinder, die außen um das Modell herumstehen, haben die Außensicht auf die Sonne-Erde-Mond-Konstellation. Aus der Außensicht wird deutlich, wie sich Erde und Mond bewegen, und dass Erde sowie Mond stets halbseitig beleuchtet sind. Außerdem kann dadurch ersichtlich werden, dass stets unterschiedlich viel der beleuchteten Seite zum Mond zeigt. Dies ist eine weiterer Aspekt zur Erklärung der Mondphasen. Sonnen- und Mondfinsternis Aus Abb. 31 ist erkennbar, dass es in Position 1 zu einer Sonnenfinsternis und in Position 3 zu einer Mondfinsternis kommen kann. Je nach Größe des ‚Erdkindes’ ist dabei der Mond unterschiedlich hoch zu halten, damit er bei einer Sonnenfinsternis für das ‚Erdkind’ die OHP-Lampe (Sonne) verdeckt, 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 63 _______________________________________________________________ bzw. zu einer Verfinsterung des Mondes durch den Schatten des Kopfes (Erdschatten) läuft. Damit die Kinder sich diese Ereignisse selbstständig mit dem Modell erarbeiten können, werden zur Hilfe Pfeile an dem Kreis angebracht, die die Erddrehung und den Mondumlauf anzeigen. Vorteile dieses Modells Der Vorteil eines solchen Modells ist, dass die Kinder nicht passiv beobachten, wie es z. B. bei einem Tellurium der Fall ist. Da die Kinder die Erde selber darstellen, tragen sie aktiv zu der Durchführung des Modells bei, was die Erkenntnisse einprägsamer macht. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Kinder sowohl die Außensicht einnehmen können, als auch die am Himmel beobachteten Phänomene im Modell aus der Innensicht sehen können. So ist der Zusammenhang vom Modell zu den Beobachtungen am Himmel besser ersichtlich. 4.3 Vorüberlegungen und Vorbereitungen des Lehrers für die Unterrichtssequenzen Terminwahl zur Durchführung: Die Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ lässt sich nicht wie andere Unterrichtsreihen im Sachunterricht auf einen beliebigen Zeitpunkt im Schuljahr festlegen. Denn einige unbeeinflussbare Faktoren müssen bedacht und beachtet werden. Eine günstige Zeit für die Unterrichtsreihe sind die Herbst- und Wintermonate, da es in dieser Zeit schon früh dunkel und morgens erst spät hell wird und die Kinder somit schon am frühen Abend und vor Schulbeginn den Mond gut beobachten können. Weiterhin müssen für die komplette Unterrichtsreihe mindestens fünf Wochen eingeplant werden, deren Beginn mit den Mondphasen abgestimmt wird. Die 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 64 _______________________________________________________________ Unterrichtsreihe beginnt bei Neumond, worauf fast vier Wochen lang der Mond hauptsächlich beobachtet wird. Allerdings kann trotz gründlichen Abgleichs mit den Mondphasen die Unterrichtsreihe nicht für einen bestimmten Termin festgelegt werden, da immer Schlecht-Wetter-Perioden eintreten können, an denen der Mond nur unzureichend sichtbar ist. In diesem Fall ist die Unterrichtsreihe flexibel zu verschieben oder die Beobachtungen einen Monat später zu wiederholen. Demnach sollte die Unterrichtsreihe für einen Zeitraum von mehreren Monaten geplant werden. Mithilfe der Eltern: Ein weiterer wichtiger Aspekt in dieser Unterrichtsreihe ist die Elternmitarbeit. Zunächst sollten diese über die Durchführung des Themas informiert werden, da die Kinder teilweise abends im Dunkeln ins Freie gehen müssen um den Mond zu beobachten. Außerdem wird für einige Sequenzen ein Elternteil als weitere Aufsichtsperson benötigt. Da in der ersten, dritten und sechsten Sequenz nur ein Teil der Klasse mit dem Lehrer in den abgedunkelten Raum zum Modell geht, müssen in der Zwischenzeit die anderen Kinder im Klassenraum von einem Elternteil beaufsichtigt werden, während sie an der ‚Stöberkiste’ (nähere Erläuterungen weiter unten) arbeiten. Räumlichkeiten: Für das Modell muss ein geeigneter Raum innerhalb des Schulgebäudes gefunden werden, der während der jeweiligen Unterrichtsstunden frei ist. Reflexionsaufgaben: Da die Schüler Gelerntes stets aufarbeiten und reflektieren sollten, ist es sinnvoll zu jeder Sequenz Reflexionsmöglichkeiten vorzubereiten. Dazu eignen sich teilweise offene Leitfragen oder Aufgabenstellungen, die es jedem Kind ermöglichen, sich individuell mit seinen Erkenntnissen und Eindrücken aus der jeweiligen Sequenz auseinander zu setzen, diese zu verarbeiten, zu strukturieren und zu dokumentieren. Um die Vorstellung und eigene 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 65 _______________________________________________________________ Anschauung nicht einzuschränken, sind die Arbeitsblätter ohne zusätzliche Bilder gestaltet. So bieten sie Raum für eigene Zeichnungen. Zu jeder Sequenz sind im Anhang (in Materialien für die Sequenzen (A34–A52)) Vorschläge für Reflexionsblätter gegeben. Je nach Leistungsniveau der Klasse kann unter der Aufgabenstellung, das Gelernte zu dokumentieren, ganz auf Leitfragen verzichtet oder diese enger gestaltet werden. Da die Zusammenhänge der Aspekte der Bewegung und Veränderung des Mondes am Himmel relativ komplex sind, geben die von mir vorgeschlagenen Leitfragen den Kindern die Chance, die bis dahin verstandenen Zusammenhänge zu versprachlichen. Ein Schnellhefter mit einem selbst zu gestaltenden Deckblatt wird zu einem individuellen Mondbuch, indem alle Dokumentationen und Aufgabenblätter zu der Unterrichtsreihe gesammelt werden. So bietet sich die Möglichkeit, die Dokumentationen zu einem späteren Zeitpunkt noch einmal nachzulesen und zu überarbeiten. ‚Stöberkiste’: Die Unterrichtsreihe wird durch eine ‚Stöberkiste’ ergänzt. Die ‚Stöberkiste’ ist ein von mir entwickelter Begriff, der eine offene Unterrichtform ähnlich dem Stationsbetrieb oder der Werkstatt darstellt. Sie umfasst Arbeitsblätter und Aufgabenstellungen, aber auch Bücher und sonstiges Material zum Thema ‚Mond’. Die Arbeitsblätter beinhalten die auf der Mind-Map (siehe Anhang A69) violett gekennzeichneten zusätzlichen Aspekte zum Thema ‚Mond’, die je nach Interesse der Klasse geändert und ergänzt werden können (siehe Anhang A17–A33). Die ‚Stöberkiste’ dient in erster Linie dazu, den übrigen Schülern sinnvoll themengebundene, weiterführende Anregungen zu geben, während einzelne Schülergruppen in der ersten, dritten und sechsten Sequenz aus dem Klassenverband genommen werden um mit dem Lehrer am Modell zu arbeiten. Teilweise sind es auch Aufgabenstellungen, für die ebenfalls das Modell benötigt wird, so dass die Arbeit an der ‚Stöberkiste’ auch außerhalb der Sequenzen weiterlaufen sollte. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 66 _______________________________________________________________ Jeder Schüler kann sich nach Interesse den Arbeitsblättern widmen oder in Büchern oder sonstigem Material stöbern und selbstständig Informationen zum Thema sammeln. So haben die Kinder die Möglichkeit nach Rückkehr vom Modell und Beendigung der Reflexionsaufgaben, an ihren Aufgabe aus der ‚Stöberkiste’ weiterzuarbeiten. Ein Stationsbetrieb, bei dem die Aufgaben an ortsfesten Stationen bearbeitet werden, bietet sich hier nicht an, da durch das Herausnehmen einzelner Schülergruppen der Stationsfluss gehemmt wird (vgl. Paradies/Linser 2001, S. 56). Auch die Werkstatt eignet sich meines Erachtens nicht, da hierzu ein umfassenderes, fächerübergreifendes Angebot notwendig wäre. Dies würde zu sehr von dem Schwerpunkt der Unterrichtsreihe ablenken. Neben der Erarbeitung der Arbeitsblätter und Arbeitsaufträge, sollten für die ‚Stöberkiste’ Bücher, Zeitschriften, Berichte aus Zeitung und Internet, Bilder und Poster gesammelt werden. Zu dem Material, das die Kinder mitbringen, können in Bibliotheken Bücherkisten mit Kinderbüchern zum Thema ‚Mond’ oder ‚Astronomie’ ausgeliehen werden. Filme und Diasätze sind teilweise über lokale Bildstellen beziehbar. Auch das Internet kann hinzugenommen werden. (nützliche Literatur und Internetadressen: siehe Anhang A68) Einarbeitung des Lehrers in das Thema ‚Mond’: Selbstredend setzt sich der Lehrer vor Beginn der Unterrichtsreihe mit der Thematik ‚Mond’ auseinander und arbeitet sich in die Zusammenhänge ein. So sollte er auch vor Beginn der Unterrichtsreihe eigene Beobachtungen des zunehmenden und abnehmenden Mondes anstellen und diese nach dem Schema aus der Unterrichtsreihe dokumentieren. So gewinnt er einen Eindruck über die Erscheinungen und Erkenntnisse, sowie über die evtl. Schwierigkeiten bei den Beobachtungen. Zusätzlich hat er auch schon auswertbare Beobachtungsdokumentationen, die bei lang anhaltenden Schlecht-WetterPhasen im Unterricht eingesetzt werden können. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 67 _______________________________________________________________ Weitere Vorbereitung für einzelne Sequenzen Einstieg: • Beobachtungszeitrahmen und Uhrzeit festlegen: Für die selbstständige Mondbeobachtung des zunehmenden Mondes zum Einstieg in die Unterrichtsreihe muss die Beobachtungsuhrzeit, zu der die Kinder den Mond aufsuchen, festgelegt werden. Dafür sind die Daten des Neuund Vollmondes zu ermitteln und die genauen Auf- und Untergangszeiten zu beachten. Diese sind unter anderem in Himmelsjahrbüchern (z. B. aus dem Kosmos Verlag) und auch im Internet (z. B. unter http16) zu finden. Einerseits sollte zum Beobachtungszeitpunkt der Mond bei Beobachtungsbeginn natürlich noch nicht untergegangen sein und noch relativ hoch am Himmel stehen, damit er nicht von Häusern oder Bäumen verdeckt wird. Daher ist die Beobachtung am besten erst drei bis vier Tage nach Neumond zu beginnen, da dann die schmale Sichel abends nicht mehr so früh untergeht. Außerdem hat der Mond zu diesem Zeitpunkt schon einen gewissen Abstand zur Sonne, wird somit nicht von ihr überstrahlt und steht gerade im Herbst nicht mehr so flach über dem Horizont. Andererseits sollte aber die Sonne zum Beobachtungszeitpunkt schon untergegangen sein, damit es dunkel ist oder wenigstens dämmert. So ist der Mond besser zu sehen, wenn er vor dunklem Himmel leuchtet. • Beobachtungsbogen erstellen: Ebenfalls ist ein Beobachtungsbogen vorzubereiten (Beispiel: siehe Anhang A34). Die Daten der Beobachtung sind als Anhaltspunkt für die Schüler angegeben. Die Uhrzeit, die in der Aufgabenstellung festgelegt ist, wird bewusst zur manuellen Eintragung freigelassen. So können die Kinder die genaue Uhrzeit notieren, wenn sie ihre Beobachtung einmal vor oder nach 20 Uhr durchführen. Zeichnen die Schüler in die Felder neben der Mondgestalt zusätzlich ein, worüber sich der Mond befindet, wird einerseits die unterschiedliche Höhe des Mondes, andererseits auch schon seine West-Ost-Bewegung sichtbar. Diese ist 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 68 _______________________________________________________________ in der ersten Beobachtungsphase noch nicht so entscheidend, stellt aber Anknüpfungspunkte für den weiteren Unterrichtsverlauf dar. Der Beobachtungsbogen im Beispiel enthält bewusst auch Daten nach Vollmond. Zu diesem Zeitpunkt ist der dann abnehmende Mond wahrscheinlich nicht mehr sichtbar, was ebenfalls Anknüpfungspunkte für den weiteren Unterricht darstellt. Der Tipp auf dem Beobachtungsbogen, dass der Mond zunächst in Richtung Sonnenuntergang zu finden ist, hilft den Kindern in den ersten Tagen. Zweite Sequenz: • Beobachtungsuhrzeit festlegen: Für die morgendliche Beobachtung des abnehmenden Mondes mit der Klasse in der Schule ist ebenfalls eine geeignete Uhrzeit festzulegen. Dazu müssen die aktuellen Auf- und Untergangszeiten mit dem Stundenplan der Klasse verglichen werden. Die ersten zwei bzw. drei Tage nach Vollmond könnte es noch schwierig sein, den Mond morgens während der Schulzeit zu sehen, da er zu dieser Zeit evtl. schon vor Schulbeginn untergeht. Aber je weiter der Mond abnimmt, desto später geht er unter, so dass er gut zwischen 8 und 12 Uhr beobachtet werden kann. Kurz vor Neumond ist der Mond nicht mehr sichtbar, da er zu nah bei der Sonne steht und von ihr überstrahlt wird. • Beobachtungsort nahe dem Schulgelände finden: Ebenfalls muss der Lehrer sich einen geeigneten Platz auf dem Schulhof oder in Schulnähe suchen, zu dem die Klasse schnell gelangen kann. Dieser Ort sollte eine möglichst freie Sicht in Richtung Osten, Süden und Westen bieten. • Horizontbild erstellen: Zur Dokumentation dieser Beobachtung ist von dem Beobachtungsstandort aus von dem gesamten Ost-West-Horizont eine Horizontskizze vorzubereiten, die jedem Schüler möglichst in DIN-A3-Format zu kopieren ist (Beispiel: siehe Anhang 37). 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 69 _______________________________________________________________ Fünfte Sequenz: • Tabelle zur Ermittlung der Auf- und Untergangszeiten des Mondes erstellen (siehe Anhang A41) • Drehfolien zur Verdeutlichung des unterschiedlichen Auf- und Unterganges des Mondes erstellen (siehe Anhang A42–A44) Sechste Sequenz • Folien zum Verlauf einer Sonnen- und Mondfinsternis erstellen (siehe Anhang A47–A49) • Tabellen der nächsten Sonnen- und Mondfinsternisse aus dem Anhang A50–A51, einem Himmelsjahrbuch oder dem Internet kopieren Zusätzliche Sequenz: • Arbeitsblatt zur Veranschaulichung der Entfernung zum Mond erstellen (siehe Anhang A52) • Material zur Veranschaulichung der Größen- und Entfernungsverhältnisse: o 30 Erdkugeln zum Ausschneiden vorbereiten (siehe Anhang A54) o Globus (30 Durchmesser) cm Durchmesser), Styroporkugel (7,5 cm und weitere runde Gegenstände oder Lebensmittel in verschiedenen Größen zur Darstellung der Mond- und Erdgröße mitbringen o für jedes Kind verschiedene Euromünzen zur Prüfung der mit dem Auge sichtbaren Mondgröße am Himmel o für jedes Kind ein Streifen Papier mit Loch eines Lochers Zum besseren Verständnis sollten die Schüler vor Beginn der Unterrichtsreihe schon die Himmelsrichtungen und die Phänomene von Licht und Schatten kennen und über die Entstehung von Tag und Nacht (Erddrehung) Bescheid wissen. Außerdem ist es sinnvoll, dass die Kinder vorher schon den rechten Winkel, sowie für die zusätzliche Sequenz, die Zahlen über 1000 kennen gelernt haben. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 70 _______________________________________________________________ 4.4 Darstellung der Sequenzen der Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 4.4.1 Einstiegsphase in das Unterrichtsthema: Selbstständige abendliche Beobachtung des zunehmenden Mondes Intentionen Die Kinder sollen ... • ihre Aufmerksamkeit auf den Mond lenken. • die Veränderung der Phasen des zunehmenden Mondes von Neumond bis Vollmond feststellen. • Beobachtungsbögen ausfüllen (Dokumentation). • genau beobachten, hinschauen, selbst entdecken. • in Ansätzen die tägliche Positionsveränderung (West-Ost-Bewegung) bemerken. Bevor der Mond näher thematisiert und Bilder von ihm gezeigt werden, wird als Einstieg in die Unterrichtsreihe zunächst von den Schülern der Mond beobachtet. So haben sie die Chance unvoreingenommen an die Beobachtung heranzugehen und selber zu entdecken. Dazu wird die Aufgabe gestellt, in den folgenden zwei Wochen jeden Abend zur gleichen Uhrzeit zu Hause von demselben Standort aus den zunehmenden Mond am Himmel aufzusuchen und seine Gestalt in den Beobachtungsbogen einzuzeichnen (siehe auch Kap. 4.3). Vor und während der Beobachtung sind vom Lehrer einige Erklärungen und Hilfestellungen zu geben. Vor der Beobachtung: Beim Ausgeben der Beobachtungsbögen werden die Schüler darauf hingewiesen, dass es wichtig ist, jeden Abend den gleichen Standort für die Beobachtung aufzusuchen. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 71 _______________________________________________________________ Dazu werden ihnen einige Kriterien für einen geeigneten Beobachtungsort genannt: • Der Blick in Richtung Süden (von Westen über Süden bis Osten) sollte frei sein. • Es darf nicht zuviel des Horizontes und des Himmels von Bäumen oder Häusern verdeckt sein (große Wiese oder Platz ist günstig). • Der Ort darf nicht zu weit vom Wohnhaus entfernt sein. Er muss einfach und schnell zu erreichen sein (evtl. Eltern miteinbeziehen, wenn die Kinder außerhalb des Gartens oder des Balkons beobachten). Weiterhin sollte den Kindern klar sein, dass die Beobachtungsuhrzeit in etwa eingehalten werden muss. Dazu ist die manuelle Zeiteintragung notwendig. Falls ein Kind um die festgelegte Uhrzeit nicht zuhause ist, kann es für diesen Tag einen anderen Beobachtungsort aufsuchen oder die Beobachtung ganz ausfallen lassen. In beiden Fällen ist dies im Beobachtungsbogen zu notieren, damit es bei der Auswertung noch nachvollziehbar ist. Ist der Mond wegen schlechten Wetters und dicker Wolkendecke nicht zu sehen, ist dies ebenfalls im Beobachtungsbogen zu vermerken. Es ist sinnvoll den Kindern für die graphische Darstellung der jeweiligen Mondphase, keine Vorgabe zu machen, damit sie nicht in ihrer Kreativität eingeschränkt werden. Während der Beobachtung: Während der Beobachtungsphase sollte der Lehrer regelmäßig an die Beobachtung erinnern. Bei Bedarf kann auch zwischendurch auf das bisher Beobachtete eingegangen werden, wenn die Kinder dies mitteilen oder untereinander diskutieren möchten. Allerdings sollten noch keine Erklärungen gegeben werden, da die Auswertung der Bögen am Ende der Beobachtungszeit stattfindet und die gesamten Ergebnisse einbezieht. Je nach Situation kann der Lehrer nach ein paar Tagen schlechten Wetters den Kindern noch mal die ungefähre Himmelsrichtung angeben, in der sich der Mond zu diesem Zeitpunkt befindet. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 72 _______________________________________________________________ 4.4.2 Erste Sequenz: Auswertung des Beobachtungsbogens und erstes Kennenlernen des Modells anhand der Phasen von Neumond bis Vollmond Intentionen Die Kinder sollen ... • genaues Beschreiben und Ausdrücken der Beobachtungen und Aufzeichnungen lernen. • sich der Phasenveränderung des zunehmenden Mondes bewusst werden. • das Modell kennen lernen. • aus der Innensicht des Modells die Phasenveränderung von Neumond bis Vollmond erkennen. • die Begriffe ‚Vollmond’ und ‚Halbmond’ kennen lernen, zuordnen und benutzen können. • eine erste Übertragung des im Modell Gesehenen auf die eigenen Beobachtungen des zunehmenden Mondes zu Hause vornehmen. • erkennen, dass der Mond eine Kugel ist. • erkennen, dass der Mond nicht von selbst leuchtet sondern von der Sonne angestrahlt wird. • eine erste Erklärung für die Entstehung der zunehmenden Mondphasen bekommen. Die erste Sequenz findet etwa zwei Wochen nach der Ausgabe der Beobachtungsbögen, kurz nach Vollmond, statt. Mit der Klasse werden die Beobachtungsbögen gemeinsam ausgewertet. Dazu beschreiben die Kinder wann und wo sie den Mond gesehen haben und wie er aussah. Wichtig ist, mit den Kindern die exakte Beschreibung zu üben. Während der Auswertung wird für jeden Tag die beobachtete Phasengestalt an die Tafel gezeichnet, um allen Kindern eine Vergleichsmöglichkeit zu geben. An dieser Stelle wird noch nicht auf die tägliche Positionsveränderung (West- 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 73 _______________________________________________________________ Ost-Bewegung) des Mondes eingegangen, da dies erst in einer späteren Sequenz Thema ist. Anschließend lernen die Kinder das Modell kennen und die Beobachtungen finden mit dessen Hilfe erste Erklärungen. Jeweils mit einer kleinen Gruppe (fünf bis zehn Schüler) geht der Lehrer zum Modell. In dieser Sequenz ist es sinnvoll sich auf die Aspekte der Beobachtung zu beschränken und nur die Phasenveränderung von Neumond bis Vollmond (halbe Runde im Modell) zu demonstrieren, während die Schülergruppe nur die Innensicht einnimmt. Auch wenn das Modell hier nur zum Teil durchgeführt wird, können die Kinder nebenbei schon grundlegende Informationen entnehmen, wobei aber nur die ersten drei Aspekte thematisiert werden sollten. Die anderen Punkte werden in den späteren Sequenzen aufgegriffen. • Der Mond ist eine Kugel. • Der Mond leuchtet nicht von selbst, sondern wird nur hell, weil er von der Sonne beschienen wird. • Es ist nicht immer der gesamte, uns zugewandte, Teil beschienen. • Der Mond bewegt sich um die Erde. • Die Kinder, die die Erde darstellen, müssen sich mitdrehen, damit sie den Mond immer sehen (Erddrehung). Die Schüler sollen sich hier in erster Linie auf die Veränderung der Lichtgestalt konzentrieren. Die ersten Eindrücke aus dieser Sequenzen werden anhand von Leitfragen dokumentiert und reflektiert (siehe Anhang A36). Im anschließenden Klassengespräch ist es wichtig, neben dem reflektierenden Aufgreifen der wichtigsten Aspekte aus dieser Sequenz, die Beobachtungen aus dem Modell mit den Beobachtungen, die die Kinder zu Hause am Himmel gemacht haben, in Zusammenhang zu bringen. Auch die Begrifflichkeiten ‚Vollmond’ und ‚Halbmond’ werden eingeführt. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 74 _______________________________________________________________ In Bezug auf die Fragen „Wie geht es mit dem Mond weiter?“ und „Wie sieht der Mond wohl nach Vollmond aus?“, bekommen die Schüler anschließend die Aufgabe weiterhin den Mond zu beobachten. 4.4.3 Zweite Sequenz: Morgendliche Beobachtung der abnehmenden Mondphasen und Wahrnehmung der West-Ost-Bewegung sowie der Abstandsveränderung zwischen Sonne und Mond Intentionen Die Kinder sollen ... • bewusst wahrnehmen, dass der Mond auch am Tage sichtbar ist. • die Gestalt der abnehmenden Mondphasen kennen lernen. • die West-Ost-Bewegung des Mondes innerhalb des Mondlaufes erkennen. • erkennen, dass die runde (halbkreisförmige) Seite des Mondes stets zur Sonne zeigt. • erkennen, dass sich der abnehmende Mond rechts von der Sonne befindet. • die Abstandsverkleinerungen zwischen Sonne und Mond (Winkel) und o die damit zusammenhängenden Positionen des Mondes bezüglich der Sonne (‚gegenüber’, ‚rechter Winkel’, ‚über’ / ‚unter’) feststellen. Die zweite Sequenz beginnt direkt im Anschluss an die erste Sequenz, also ein paar Tage nach Vollmond. Gemeinsam mit der Klasse wird etwa zwei Wochen lang jeden Morgen zur gleichen Uhrzeit von einem Standort auf dem Schulhof der abnehmende Mond beobachtet. Gleichzeitig dokumentieren die Schüler ihre Beobachtungen im Horizontbild (siehe auch Kap. 4.3 und Anhang A37). Dazu sollen die Schüler die jeweilige Gestalt des Mondes wahrnehmen und erkennen, über welchem Haus, Baum oder ähnlichem er gerade steht. Dies ist in das Horizontbild zu 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 75 _______________________________________________________________ übertragen. Am ersten Tag der Beobachtung kann der Lehrer Hilfestellung geben, in welcher Höhe der noch fast volle Mond auf dem Horizontbild einzutragen ist, damit die Schüler bei späteren Einzeichnungen nicht oben über das Blatt hinaus zeichnen müssen. Am ersten Tag ist der Mond demnach noch nahe am Horizont einzuzeichnen. In den darauf folgenden Tagen, wenn der Mond immer höher steigt, können die Kinder seine Höhe anhand der Erinnerung und der Eintragung vom Vortrag ungefähr ableiten und einzeichnen. Zusätzlich sollten die Schüler jeden Tag die Beobachtungsdaten (Datum, Uhrzeit) oder Auffälligkeiten (z. B. auch Nichtsichtbarkeit wegen schlechten Wetters) notieren. Dazu bietet sich an, die eingezeichneten Monde und die zugehörigen Notizen mit gleichen Zahlen zu nummerieren. Schon bei geringer Bewölkung kann es sein, dass der tagsüber weiße Mond neben den Wolken schwer zu finden ist. Vielleicht muss außerdem einige Zeit gewartet werden, bis der Mond zwischen den Wolken sichtbar wird. Anhand dieser morgendlichen Beobachtung sind, teilweise mit Hilfestellung des Lehrers, die oben genannten Intentionen zu erarbeiten. Wenn erkannt wurde, dass die runde Seite des Mondes stets in Richtung Sonne zeigt und der abnehmende Mond rechts von ihr steht, ist die geringer werdende Abstandsänderung zwischen Sonne und Mond zu veranschaulichen. Richten die Schüler je einen Arm in Richtung Sonne und einen Arm in Richtung des Mondes, wird ihnen dies deutlich und die damit zusammenhängenden Positionen des Mondes bezüglich zur Sonne werden ersichtlich. Nun kann mit den Kindern auch erarbeitet werden, dass der Mond in den nächsten Tagen über oder unter der Sonne steht und somit nicht mehr sichtbar sein wird, weil er von der Sonne überstrahlt wird. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 76 _______________________________________________________________ 4.4.4 Dritte Sequenz: Veränderung der Phasengestalt des Mondes im Zusammenhang mit seiner West-Ost-Bewegung, gebundene Rotation Intentionen Die Kinder sollen ... • den Unterschied zwischen den zunehmenden und abnehmenden Mondphasen erkennen. • die Begriffe ‚zunehmender’ und ‚abnehmender’ Mond, ‚Mondphasen’, ‚Neumond’ und ‚Mondsichel’ kennen lernen, zuordnen und verwenden können. • die Entstehung der Mondphasen verstehen: o sich aus der Innensicht bewusst werden, dass sich der Mond um die Erde bewegt, und • somit die West-Ost-Bewegung des Mondes verstehen. o aus der Innensicht erkennen, dass durch den Mondumlauf für die Erdbewohner der Mond stets unterschiedlich erleuchtet ist. o evtl. den Perspektivenwechsel von der Innensicht auf die Außensicht vornehmen und • daran erkennen, dass der Mond stets zur Hälfte beleuchtet ist, aber immer unterschiedlich viel der beleuchteten Seite zur Erde zeigt. • verstehen, wie es zustande kommt, dass der Erde beim Mondumlauf immer die gleiche Seite des Mondes zugewandt ist (gebundene Rotation). • die Übertragung des im Modell Gesehenen auf die Beobachtungen am Himmel vornehmen. Mit der dritten Sequenz wird erst nach Beendigung der morgendlichen Beobachtung, also etwa bei Neumond, begonnen. Die Schüler erleben so einen kompletten Durchlauf der zu- und abnehmenden Mondphasen am Himmel. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 77 _______________________________________________________________ Im Unterrichtsgespräch werden die ersten beiden oben genannten Intentionen erarbeitet: Zunächst wird die Phasenveränderung des abnehmenden Mondes mit Hilfe des Horizontbildes angesprochen. Im Zusammenhang mit den eigenständigen abendlichen Beobachtungen des zunehmenden Mondes (Beobachtungsbogen) wird anschließend der gesamte Verlauf der Mondphasen konkretisiert. Wichtig ist, dass den Kindern der Unterschied zwischen den zunehmenden (Rundung rechts) und den abnehmenden Mondphasen (Rundung links) bewusst wird. Währenddessen sind die Begriffe ‚Mondphasen’, ‚zunehmend’, ‚abnehmend’, sowie ‚Mondsichel’ und die Merkregel (siehe Abb. 5 von S. 12) zu erarbeiten. Anhand des Horizontbildes wird anschließend die West-Ost-Bewegung (Bewegung von rechts nach links) des abnehmenden Mondes angesprochen. In Erinnerung an die Beobachtungen des zunehmenden Mondes zu Hause und den aus den Eintragungen im Beobachtungsbogen erkennbaren unterschiedlichen Standorten des zunehmenden Mondes können die Schüler den Verlaufbogen von Westen nach Osten auch für diese Mondphasen ableiten. Die Erklärung der West-Ost-Bewegung ergibt sich aus dem Modell. Allerdings wird nicht auf die Entstehung des Bogens bei der West-Ost-Bewegung eingegangen, da dies im Modell nicht sichtbar wird. Genauso wie in der ersten Sequenz ist es hier sinnvoll, mit den Kindern gruppenweise das Modell durchzuführen, da hier die Innensicht wesentlich ist. Im Modell wird der komplette Verlauf der Mondphasen gezeigt und an der Stelle der Neumondphase geklärt, was Neumond ist. Bei der Übertragung dieser Erkenntnisse auf die Beobachtungen am Himmel ist herauszustellen, dass der Neumond am Himmel, anders als im Modell gar nicht zu sehen ist, weil wir am Himmel nur den beleuchteten Teil des Mondes sehen. Anhand des Modells wird den Schülern auch die Bewegung des Mondes um die Erde in Zusammenhang mit der Phasenveränderung bewusst und ist mit der beobachteten West-Ost-Bewegung des Mondes bei der morgendlichen und abendlichen Beobachtung am Himmel in Verbindung zu bringen. Je nach Leistungsniveau der Gruppe kann in dieser Sequenz schon ein Perspektivenwechsel vorgenommen werden, in dem die Kinder aus der 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 78 _______________________________________________________________ Position der Erde (Innensicht) heraustreten und sich aus der Außensicht anschauen, dass die Mondkugel zu jeder Zeit immer genau zur Hälfte beleuchtet ist. Dies kann zur Erklärung der Mondphasen beitragen. Dieser Aspekt kann auch erst in einer späteren Sequenz aufgegriffen werden. In Erinnerung an die täglich gleiche Oberflächenstruktur des Mondes bei der abendlichen Beobachtung, wird hier oder in einer der darauffolgenden Sequenzen die gebundene Rotation verdeutlicht. Bevor die Schüler Leitfragen zur Reflexion der gewonnen Erkenntnisse aus der Sequenz bekommen (siehe Anhang A38, A39), sind im Plenum die Gründe für die Entstehung der Mondphasen noch einmal zusammenzutragen: • Der Mond bewegt sich um die Erde. • Durch den Mondumlauf ist für die Erdbewohner der Mond stets unterschiedlich erleuchtet (Innensicht). • evtl.: Der Mond ist stets zur Hälfte beleuchtet. Es ist immer unterschiedlich viel davon der Erde zugewandt (Außensicht). 4.4.5 Vierte Sequenz: Zusammenhang der Winkelveränderung zwischen Mond und Sonne mit den Phasengestalten des Mondes Intentionen Die Kinder sollen ... • die beobachteten Abstandsänderungen (Winkelveränderungen) zwischen Mond und Sonne verstehen. • den Perspektivenwechsel zwischen der Außen- und der Innensicht vornehmen können. o aus Außen- und Innensicht erkennen, wo Mond in Bezug zur Sonne steht (‚rechts’, ‚links’ ‚gegenüber’, ‚rechte Winkel’, ‚über’/ (‚unter’)). • sich bewusst machen, dass der Mond bei Neumond in West-Ost-Richtung über oder unter der Sonne vorbeiläuft. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 79 _______________________________________________________________ • aus der Innensicht (des Modells) verstehen, dass die beleuchtete Seite des Mondes immer zur Sonne zeigt und o verstehen, dass dies bei Beobachtungen am Himmel der runden Seite entspricht. • das Modell und ihre Beobachtungen am Himmel in Zusammenhang bringen. In dieser Sequenz finden mit Hilfe des Modells folgende Aspekte, die bei der morgendlichen Beobachtung des abnehmenden Mondes erkannt wurden, Erklärung: • kleiner werdender Abstand zwischen Sonne und Mond (Winkeländerung) o abnehmender Mond steht rechts von der Sonne • runde Seite des Mondes zeigt zur Sonne Um die oben genannten Intentionen zu erreichen, geht in dieser Sequenz die gesamte Klasse zum Modell. Zur Veranschaulichung der verschiedenen Positionen des Mondes bezüglich der Sonne, nehmen die Kinder in der Innensicht wieder ihre Arme zur Hilfe. Ebenso ist mit den Schülern zu erarbeiten, dass sich bei den zunehmenden Mondphasen der Abstand zwischen Sonne und Mond vergrößert und bei den abnehmenden verkleinert. Daran wird auch in Bezug auf die morgendliche Beobachtung deutlich, dass der Mond bei Neumond die Sonne von rechts nach links „überholt“. Dazu ist es sinnvoll, dass die Kinder beim Modell sowohl die Innensicht einnehmen als auch aus Außensicht Erde, Sonne und Mond betrachten. Nur aus der Außensicht wird deutlich, dass die drei Himmelskörper bei Vollmond und Neumond auf einer Linie liegen. Zur Reflexion wird ein Arbeitsblatt in Form des Anhangs A40 gegeben. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 80 _______________________________________________________________ 4.4.6 Fünfte Sequenz: Zusammenhang der Auf- und Untergangszeiten des Mondes mit den Phasengestalten Intentionen Die Kinder sollen ... • die Ost-West-Bewegung des Mondes verstehen. o das Auf- und Untergehen des Mondes (und der Sonne) verstehen. • die unterschiedlichen Auf- und Untergangszeiten des Mondes in Bezug zur Sonne ermitteln. • herausfinden, dass die zunehmenden Mondphasen abends und die abnehmenden morgens gut zu beobachten sind. Vor dieser Sequenz sollten die Kinder bei der morgendlichen Beobachtung oder selbstständig zu Hause die Ost-West-Bewegung, die alle Himmelskörper täglich am Himmel vollziehen, beobachtet haben. Mit dem Modell, bei dem wieder die gesamte Klasse anwesend ist, werden die oben genannten Intentionen erarbeitet. Nachdem die Zuordnung der Himmelsrichtungen zu den Körperteilen (siehe Abb. 32 von S. 61) erfolgt ist, ist die Beschreibung des vom ‚Erdkind’ Gesehenen anhand der Sonne zu üben (z. B. „Jetzt zeigt mein linkes Ohr zur Sonne, die Sonne geht also auf. Es ist Morgen.“). Zur Hilfe können vom Lehrer Leitfragen gestellt werden. Der Mond kommt hinzu, bleibt aber zu Vereinfachung an einer Position stehen (z. B. Vollmondposition). Beim Drehen wird dem ‚Erdkind’ klar, Sonne und Mond gehen im Osten auf und im Westen unter. Wenn dem ‚Erdkind’ dieser Ablauf und die zur Beschreibung zu benutzenden Worte klar sind, werden die unterschiedlichen Auf- und Untergangszeiten des Mondes schrittweise für jede Hauptmondphase erschlossen. Die anderen Kinder, die aus der Außensicht beobachten, tragen anhand der Beschreibungen des ‚Erdkindes’ die Zusammenhänge der Tageszeiten und dem Auf- und 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 81 _______________________________________________________________ Untergang des Mondes in eine Tabelle (siehe Anhang A41) ein. So erkennen die Kinder, wann die jeweiligen Mondphasen sichtbar sind. Mit einer Drehfolie (siehe Anhang A42–A44). lässt sich zusätzlich verdeutlichen, dass der abnehmende Halbmond vor der Sonne, der zunehmende nach der Sonne, Neumond mit der Sonne sowie der Vollmond bei Sonnenuntergang aufgeht. Mit der Tabelle können die Kinder außerdem erschließen, zu welcher Tageszeit die zunehmenden und zu welcher die abnehmenden Mondphasen gut zu beobachten sind, damit sie bei späteren eigenständigen Beobachtungen nicht vergeblich nach dem Mond suchen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden anhand eines Arbeitsblattes gefestigt (siehe Anhang A45). 4.4.7 Sechste Sequenz: Entstehung von Sonnen- und Mondfinsternis selbst erarbeiten Intentionen Die Kinder sollen ... • die Ereignisse Sonnen- und Mondfinsternis kennen lernen. • eigenständig mit dem Modell experimentieren. • die Bedeutung der Finsternisse für die Menschen (früher) kennen lernen. • verstehen, dass nicht jeden Monat Finsternisse entstehen. Sonnenfinsternis Als Einstieg in die Thematik der Finsternisse wird mit einem Erlebnisbericht zu einer Sonnenfinsternis begonnen (Beispiel: siehe Anhang A46). Bilder oder Fotos vom Verlauf einer Sonnenfinsternis veranschaulichen die Erzählung. Anknüpfend kann die furchterregende Wirkung, die eine Sonnenfinsternis früher auf die in astronomischen Bereichen ungebildeten Menschen hatte, herausgestellt werden. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 82 _______________________________________________________________ Im Folgenden wird anhand der Geschichte überlegt, wie eine Sonnenfinsternis entsteht. Den genauen Ablauf einer Sonnenfinsternis erarbeiten sich die Kinder nun in kleinen Gruppen mit Hilfe des Modells selbst. Da sie aus den vorherigen Sequenzen das Modell bereits eingehend kennen, können sie an dieser Stelle damit selbstständig arbeiten und experimentieren. Jede Gruppe soll gemeinsam überlegen und ausprobieren, wie eine Sonnenfinsternis entstehen kann. Vom Lehrer (oder Elternteil) ist begleitend darauf zu achten, dass die Kinder das Modell richtig durchführen und den Mond in richtiger Höhe halten, damit jedes ‚Erdkind’ eine Sonnenfinsternis sieht. Innerhalb der Gruppe sind die Rollen zu tauschen, so dass jedes Kind die Möglichkeit erhält die Finsternis aus der Innen- und Außensicht zu beobachten. In der Klasse verdeutlichen sich die Kinder anhand des OHPs den Verlauf einer totalen und partiellen Sonnenfinsternis (Erläuterungen: siehe Anhang A47). Mondfinsternis Nachdem die Schüler die Entstehung und den Verlauf einer Sonnenfinsternis kennen gelernt haben, können sie sich in ähnlicher Weise das Ereignis der Mondfinsternis ebenfalls in kleinen Gruppen selbstständig am Modell erarbeiten. Im Klassenraum veranschaulichen sich die Kinder durch Bilder einer Mondfinsternis und mit einer Folie am OHP (siehe Anhang A48, A49) den Verlauf einer Mondfinsternis. Zur Festigung und Reflexion der Erkenntnisse werden die wichtigsten Punkte zur Erklärung der Sonnen- und Mondfinsternis zusammengetragen. Wichtig ist der Aspekt, dass eine Finsternis nur entstehen kann, wenn Sonne, Erde und Mond auf einer Geraden liegen; das heißt nur bei Neumond bzw. Vollmond. Anschließend dokumentieren die Schüler die Entstehung der Sonnen- und Mondfinsternis. Hier ist bewusst keine Abbildung vorgegeben, da gängige Skizzen wie (z. B. Abb. 14, 18, 20von S. 21-23) zu abstrakt sind, um von allen Kindern verstanden zu werden. So hat jedes Kind die Möglichkeit, die 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 83 _______________________________________________________________ Aspekte, die es bisher zur Entstehung der Finsternisse verstanden hat, nach seinen Vorstellungen individuell in ein schematisches Bild zu übertragen. Häufigkeit der Finsternisse Während sich die Kinder am Modell mit der Mondfinsternis beschäftigen, fällt einigen vermutlich auf, dass bei einer gleichbleibenden Höhe der Mondumlaufbahn entweder immer eine Mondfinsternis entsteht oder immer der Vollmond zu sehen ist und somit nie eine Finsternis entsteht. Dies bietet Anknüpfungspunkte um auf die Schräglage der Mondbahn einzugehen. Die Kinder können Vermutungen anstellen, warum es nicht jeden Monat zu einer Verfinsterung kommt. Mit Bezug auf die Mondfinsternis im Vergleich zum Vollmond wird ersichtlich, dass die Mondbahn ihre Höhe verändert und somit nicht jeden Monat eine Finsternis stattfindet. Anhand einer Tabelle der Sonnen- und Mondfinsternisdaten der nächsten Jahre (Beispiel für die Jahre bis 2010: siehe Anhang A50, A51) erarbeiten sich die Schüler die Häufigkeit und das in der Regel paarweise Auftreten von Sonnenund Mondfinsternissen. In diesem Zusammenhang kann auch darauf eingegangen werden, dass eine Sonnenfinsternis nur von einem kleinen Teil der Erde aus gesehen werden kann und uns daher als seltenes Ereignis erscheint. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 84 _______________________________________________________________ 4.3.8 Zusätzliche Sequenz: Mondgröße und Entfernung im Verhältnis zur Erde Intentionen Die Kinder sollen ... • die Entfernung und Größe des Mondes im Verhältnis zu irdischen Dingen erschließen. • verschiedene Verhältnisse ausrechnen. • einen Eindruck von den Dimensionen bekommen. Die Aspekte dieser Sequenz sind neben oder nach den anderen Sequenzen zu thematisieren, um den Kindern einen ersten Eindruck der Dimensionen im Weltall anhand des Mondes zu verschaffen. Da sich die Kinder die großen Zahlen der Entfernung und Größe des Mondes nicht vorstellen können, ist es sinnvoll, neben dem Nennen der Zahlen, mit Vergleichen irdischer Dinge zu arbeiten. So werden die Dimensionen greifbarer. Dazu berechnen die Schüler die Verhältnisse der Daten des Mondes zu ihnen bekannten Dingen auf der Erde. Hier sind auch Schätzungen zunächst sinnvoll. Die Entfernung zum Mond wird durch die Berechnungen, wie lange ein Wanderer oder Auto zum Mond durchschnittlich bräuchte, fassbar (Arbeitsblatt: siehe Anhang A52, A53). Durch Ausprobieren, wie viele Erdkugeln für diese Strecke aneinander gelegt werden müssen (etwa 30), wird dies anschaulich (Vorlage einer auszu- schneidenden Erdkugel: siehe Anhang A54). Bei der Errechnung, wie oft der Mond in die Erde passt, wird die Größe des Mondes deutlich (Abb. 33). Es werden stets die genauen Zahlen genannt, diese aber je nach Klassenniveau Abb.33: Größenverhältnis von Erde und Mond 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 85 _______________________________________________________________ zur Vereinfachung so weit gerundet, dass für alle Kinder die Berechung möglich ist und anschauliche Zahlen herauskommen. Haben die Kinder eine Vorstellung von Entfernung und Größe des Mondes, bekommen sie durch maßstabsgetreues Nachstellen von Erde und Mond einen Eindruck der Dimensionen. So ergibt sich beispielsweise für einen Globus mit 30 cm Durchmesser eine viermal kleinere Styroporkugel mit 7,5 cm Durchmesser als Mond, die in etwa 9 m Entfernung positioniert wird. Mit verschiedenen Objekten (z. B. Ball, Kokosnuss, Erbse) als Erde können die Kinder weitere Verhältnisse berechnen und jeweils ein geeignetes, maßstabsgetreues Objekt als Mond (z. B. Tischtennisball, Stecknadelkopf) finden und in entsprechender Entfernung aufstellen. (vgl. Hopf 1998, S. 38) In diese maßstabsgetreuen Darstellungen kann auch die Sonne einbezogen werden. Da die Sonne 400 mal größer und auch 400 mal weiter von der Erde entfernt ist als der Mond, müsste sie in der Globus-Styroporkugel-Darstellung einen Durchmesser von etwa 30 m haben und in einem Abstand von 3,6 km aufgestellt werden. Mond und Sonne erscheinen uns am Himmel meist größer, als sie in Wirklichkeit sind. Bei der morgendlichen Beobachtung können die Kinder überlegen, welcher Gegenstand ihnen in Entfernung einer Armlänge so groß erscheinen würde wie der Mond. Wahrscheinlich werden sie relativ große Dinge nennen. Sie sollen es mit verschiedenen Euromünzen selber ausprobieren. Ein 1-Centstück, bei ausgestrecktem Arm mit einem zugekniffenen Auge betrachtet, macht deutlich, dass das Geldstück noch zu groß ist. Erst ein Loch mit einem Locher ins Papier gestanzt, kann den Mond umfassen. (vgl. Kruse 1985, S. 109-110) 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 86 _______________________________________________________________ 4.5 Anknüpfungspunkte und Fächerübergriff Wie schon die Mind-Map (Anhang A69) deutlich macht, gibt es in der Unterrichtsreihe zahlreiche Anknüpfungspunkte, um das Thema ‚Mond’ mit der Klasse im Sachunterricht noch weitergehend zu behandeln. Einige Beispiele: • Einige Planetarien oder Sternenwarten bieten temporär spezielle Veranstaltungen über den Mond an, so dass ein Ausflug dorthin weitere Informationen liefern kann. • Eine Mondbeobachtung mit einem stark vergrößernden Teleskop bei einem abendlichen Klassentreffen an der Schule oder bei einer Sternenwarte ist immer ein prägendes Erlebnis um die Oberflächenstruktur näher zu betrachten. • Durch Langzeitbeobachtungen können Vollmond- und Sonnenbahnen im Winter und Sommer sowie die Höhen der Mondbahnen in den verschiedenen Jahreszeiten verglichen werden. • Themen wie ‚unser Sonnensystem’ ‚Sterne’ oder ‚Weltall’ können anknüpfend behandelt und die zum Mond erarbeiteten Aspekte zur Bewegung des Mondes am Himmel auf andere Himmelskörper übertragen werden. Fächerübergriff Die Unterrichtsreihe ist hauptsächlich in das Fach Sachunterricht einzuordnen, bezieht aber auch das Fach Deutsch mit ein. Es wird schriftlicher und mündlicher Sprachgebrauch geübt, der Wortschatz erweitert sowie das Lesen und Schreiben gefördert. Ebenfalls tangiert die Unterrichtsreihe Bereiche der Mathematik. Es werden z. B. Rechenfertigkeiten, der Umgang mit großen Zahlen, das Verständnis von Verhältnissen und das Ausfüllen und Lesen von Tabellen geübt. Zusätzlich vermittelt dieser Umgang mit Mathematik den Kindern die Bedeutung der Mathematik für die Gesellschaft. 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 87 _______________________________________________________________ Die Mind-Map verdeutlicht, dass das Thema ‚Mond’ zusätzlich zu der Unterrichtsreihe auch in andere Fächer integriert werden kann. Einige Beispiele: Deutsch: • Gedichte und Geschichten aufgreifen, um daran auch die ‚romantische’ Sichtweise des Mondes kennen zu lernen und das bisher Gelernte darin wiederzufinden. Geschichten: z. B.: • „Was macht der Mond im Teich?“ (Sophie Brandes) • „Peterchens Mondfahrt“ (Gerd von Bassewitz) • „Der Mond“ (Märchen der Brüder Grimm) • „Wie Münchhausen auf den Mond und wieder herunter kam“, (Gottfried August Bürger) (z. B. in Kunterbunt. Unser Lesebuch für Klasse 4. Klett 1994) Gedichte: z. B. : • „Der Mond ist aufgegangen“ (Matthias Claudius) • „Siehst du den Mond am Himmel stehen?“ (Maria Holschuh) • „Der Mond“ (Johann Gottfried Herder) • „Mondnacht“ (Joseph Freiherr von Eichendorff) • „Der Mond ist still gekommen“ (Emanuel Geibel) • „Das Letzte!“ (Wilhelm Busch) (Gedichte: z. B. unter: http17, http18 und http19) • selber Mondgeschichten oder -gedichte schreiben Religion: • Aberglaube und Mythen in Bezug auf den Mond zur Diskussion stellen 4 Entwurf einer Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ 88 _______________________________________________________________ Musik: • Lieder zum Mond singen z. B. • „La-Le-Lu“ • „Der Mond ist aufgegangen“ • Gedichte oder Texte zum Mond verklanglichen • „Der Mond. Ein kleines Welttheater“ (Musikstück für Kinder, komponiert von Carl Orff) Kunst: • Gemälde von Künstlern ansehen, besprechen, nachmalen • Nachtbilder mit Mond malen • Mondlandschaft mit Gips modellieren und mit Taschenlampe Schattenwurf untersuchen (vgl. Hopf 1998, S. 37) • Phantasiebild zur Frage: ‚Was kannst du in den dunklen Flecken des Mondes alles sehen?’ erstellen • Mond mit Pappmaschee modellieren (vgl. Stott 1993, S. 43) 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 89 _______________________________________________________________ 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden Den Einstieg sowie die erste, dritte und fünfte Sequenz der vorher dargestellten Unterrichtsreihe führte ich in der Klasse 4a an der Elisabethschule in Voerde durch. Da die Unterrichtsstunden bis zu den Herbstferien abgeschlossen sein mussten, konnte ich vor der dritten Sequenz nicht zwei Wochen lang morgens mit der Klasse den Mond beobachten. Ich hatte geplant, während meiner Stunden diese Beobachtungen durchzuführen. Daher fehlten den Schülern einige Informationen aus der Beobachtung. Aus diesem Grund verzichtete ich auch auf die vierte Sequenz. Das Thema ‚Mond’ war für diese Klasse in das Thema ‚Sterne und Weltall’, das die Klassenlehrerin parallel behandelte, eingebettet. Im Folgenden werde ich meine durchgeführten Stunden beschreiben und reflektieren, um zu zeigen, wie das Thema und im Besonderen das Modell im Rahmen der Sequenzen praktisch umgesetzt werden können und die Verknüpfung des Modells und der Beobachtung am Himmel hergestellt werden kann. 5.1 Einstieg: Ausgabe der Beobachtungsbögen für die abendliche Beobachtung Die Schüler der Klasse kannten mich schon, da ich sie vor einiger Zeit besucht hatte, um die Klasse kennen zu lernen. Sie wussten, dass ich mit ihnen eine Unterrichtsreihe zum Thema ‚Mond’ machen wollte. Zu Beginn verteilte ich die Beobachtungsbögen und erklärte ihnen, worauf sie bei der Beobachtung achten sollten (siehe auch Kap. 4.4.1). Dabei merkte ich, wie interessiert die Kinder am Thema ‚Mond’ sind. Laura3. erzählte, sie habe zu Hause Bücher, in denen etwas zum Mond stünde und Patrick wollte im Internet Informationen dazu suchen und ausdrucken. Jessica und Carmen 3 alle Namen geändert 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 90 _______________________________________________________________ berichteten mir, in ihren Kalendern sei notiert, wann Halbmond und Vollmond sei. Auch Fragen wurden mir schon gestellt: „Wie ist das nun, dreht sich die Erde um den Mond oder der Mond um die Erde?“, fragte Michelle. Michael wollte wissen: „Woher kommt der Mond eigentlich?“ Diese Fragen wollte ich zu diesem Zeitpunkt noch nicht beantworten, damit die Kinder im Verlaufe meiner Unterrichtsstunden die Chance haben würden, sie selber zu beantworten. 5.2 Erste Doppelstunde: Besprechung der Beobachtungsbögen und Sehen der zunehmenden Mondphasen im Modell (erste Sequenz) (siehe auch Kap. 4.4.2) Für die Durchführung der ersten Sequenz hatte ich eine Doppelstunde geplant. Allerdings war ich mir mit der Zeiteinteilung nicht sicher, da ich nicht einschätzen konnte, wie lange die Durchführung des Modells der Ersten Sequenz dauern würde. In der Pause vor der dritten und vierten Stunde bereite ich den Musikraum im Keller der Schule vor. Dort waren hinreichend dicke Vorhänge, die den Raum genügend abdunkeln ließen und es war freier Platz in der Mitte. Am Rand boten mehrere Bänke ausreichend Sitzgelegenheiten für die Kinder. Ich richtete das Licht des OHPs auf einen runden Teppich, der als Kreis für das Modell diente Fotoabb. 3: Anordnung des Modells (Fotoabb. 3). Als ich zu Beginn der dritten Stunde in die Klasse kam, hatten einige schon die ausgefüllten Beobachtungsbögen vor sich liegen. Die Lehrerin hatte mir berichtet, dass die Kinder in den zwei Wochen der Beobachtung schon oft angeregt über den Mond und das, was sie am Himmel gesehen hatten, diskutierten. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 91 _______________________________________________________________ Zunächst ging ich in der Klasse herum, um mir einen Überblick zu verschaffen, wie viele Schüler die Beobachtung wirklich durchgeführt und wie sie den Bogen ausgefüllt haben. Einzelne hatten keine Eintragungen gemacht und dafür die unterschiedlichsten Begründungen angegeben: „Ich musste immer schon vor 20 Uhr ins Bett gehen“ oder: „Von unserem Balkon aus konnte man den Mond nie sehen.“ Aber die meisten Kinder der Klasse haben die Beobachtung durchgeführt und sogar teilweise aufwendig jeweils das komplette Eintragungsfeld bunt bemalt (drei ausgefüllte Beobachtungsbögen: siehe Anhang A55–A60). Ich war erstaunt, wie oft sie, trotz des häufig schlechten Wetters während der Beobachtungszeit, den Mond gesehen haben. Die meisten meldeten sich auf meine Frage hin, wer den Mond mehr als zweimal gesehen habe. Beim Auswerten der Bögen ging ich schrittweise vor. Für jeden Tag fragte ich: „Wer hat den Mond gesehen? Wie sah er aus?“ „Der Mond sah so aus“, beschrieb z. B. Laura, während sie mit dem Finger einen Sichelmond in die Luft malte. Ich merkte schnell, dass es ihnen noch schwer fiel, ihre Beobachtungen und vor allem die Form der jeweiligen Mondphasen in Worte zu fassen. Zu jedem Datum, an dem die Kinder den Mond gesehen haben, zeichnete je ein Kind die von ihm gesehene Mondphase unter das entsprechende Datum an die Tafel (siehe Fotoabb. 4). Zum 21.9. zeichnete Jannik zwar einen Halbmond, wie es an diesem Tag zu sehen war, allerdings mit der Rundung zur linken Seite. Einigen Kindern, fiel sofort auf, dass der Mond „falsch rum“ gezeichnet wurde. So konnte Jannik seine Zeichnung korrigieren. Da ich für den 26.9. aus den Beschreibungen („rund“ und „voll“) der Kinder nicht entnehmen konnte, wie genau sie den Mond gesehen hatten, ließ ich sie ihn an die Tafel zeichnen. Als ein Kind für dieses Datum einen komplett runden Mond zeichnete, fragte ich die anderen, ob sie den Mond auch so gesehen hätten. Einige bejahten dieses, aber Kai erwiderte: „Bei mir war der Mond nicht ganz rund. An der linken Seite fehlte noch ein bisschen.“ Daraufhin forderte ich ihn auf, die Zeichnung an der Tafel zu ändern, da das Bewusstsein der Kinder für Details bei der Beobachtung geschult werden sollte. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 92 _______________________________________________________________ Nachdem auch der Vollmond für den 27.9. gezeichnet und klar war, dass der Mond in den folgenFotoabb. 4: Tafelbild zu der Auswertung der Beobachtungsbögen den drei Tagen auf Grund der Wolken nicht sichtbar gewesen war, zeigte ich den Kindern eine große Styroporkugel: „Ich habe euch heute einen Mond mitgebracht.“ Ich sagte ihnen, dass ich im Musikraum mit ihnen gruppenweise einen Modellversuch durchführen möchte und besprach mit der Klasse die Aufgaben, die sie zur Reflexion des beim Modell Beobachteten bearbeiten sollten. Die Fragen Erkläre, wie das Modell funktioniert und Beschreibe, was du beim Modell beobachtet hast sollten sie auf einem Blatt notieren. Für die Zeichnungen der Veränderung der Mondphasen hatte ich ein Arbeitsblatt vorbereitet (siehe Arbeitsblätter zur Reflexion: Anhang A36, A37). Nacheinander kamen die vier Gruppen zu mir in den Musikraum, während die Mitschüler in der Klasse von ihrer Lehrerin einen Lesetext aus der Unterrichtsreihe ‚Sterne und Weltall’ lasen oder, wenn sie schon das Modell gesehen haben, ihre Reflexionsaufgaben dazu bearbeiteten. Ich positionierte die Kinder jeweils dicht zusammen in der Mitte des Teppichs und umlief sie langsam mit der Styroporkugel, bei Neumond beginnend, bis ich genau gegenüber des OHPs stand und die Gruppe Vollmond sehen konnte. Währenddessen blieb ich immer wieder stehen und die Kinder äußerten ihre Beobachtungen. Ich merkte, dass viele von dem Gesehenen beeindruckt waren. Dies zeigte z. B. Mareikes Ausruf: „Der Mond wird ja immer heller!“ Die Kinder sollten beim Zugucken immer beschreiben, wie sich der Mond und besonders der Lichtteil auf dem Mond verändert. Vereinzelt nannten Fotoabb. 5: „Der Mond wird ja immer heller!“ 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 93 _______________________________________________________________ Kinder schon den Begriff ‚Halbmond’ an der entsprechenden Position, während ‚Vollmond’ den meisten bekannt war. Etwas problematisch war die unterschiedliche Größe der Kinder. Da ich den Mond höher als den Kopf des jeweils größten Kindes halten musste, damit bei Vollmond keine Mondfinsternis entsteht, konnten die kleinen Kinder in der Gruppe teilweise in der Neumondstellung unten eine waagerechte helle Sichel erkennen. Dies spiegelt sich teilweise auch in den Zeichnungen auf dem Arbeitsblatt zur Reflexion wieder (Beispiel: siehe Anhang A65). Je nachdem, wie mein Eindruck über das Verständnis des Modells der Gruppe war, wiederholte ich meinen halben Umlauf zwei- oder dreimal. Hier stellte ich schon kurz die Verbindung der Veränderung des Mondes in den Zeichnungen auf der Tafel und hier im Modell her, damit die Kinder sich darüber erste Gedanken machen konnten. Anschließend hielt ich die Styroporkugel zunächst an eine dunkle Stelle und daraufhin in den Lichtkegel des OHPs. Nora bemerkte sofort: „Da ist der Mond dunkel und hier ist er hell“ und Patrick folgerte: „Nur im Licht leuchtet der Mond.“ So konnte jede Gruppe selbstständig entdecken, dass der Mond nicht von selber leuchtet, sondern von der Sonne angestrahlt wird. Ebenso wie in der ersten Sequenz beschrieben, besprachen wir das Modell im Klassenraum noch einmal, nachdem alle mit dem Bearbeiten der Reflexionsaufgaben fertig waren. Dazu lasen einige Kinder ihre Ergebnisse vor (Beispiele bearbeiteter Reflexionsblätter: siehe Anhang A61, A62). Bei der Beschreibung, was ihnen das Modell gezeigt hatte, wurde erneut deutlich, wie schwer es den Kinder fiel sich präzise auszudrücken. Aussagen wie: Der Mond wird immer „heller“, „voller“, „runder“ zeigen, dass sie zwar die richtige Vorstellung im Kopf haben, diese aber nicht formulieren können und auch die Beobachtungen am Himmel mit denen im Modell vermischen. Vereinzelt wurden auch schon komplexere Zusammenhänge wie die Mondbewegung angesprochen. Beispielsweise äußerte Henning: „Der Mond dreht sich, und dadurch wird er heller.“ Allerdings bin ich auf diese Aussage nicht näher eingegangen, da dies in den folgenden Stunden noch näher behandelt werden sollte und ich gemerkt hatte, dass dieser Aspekt noch nicht für alle Kinder von Bedeutung war. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 94 _______________________________________________________________ Auch die Aussage: „Der Mond ist erst im Schatten und dann kommt er langsam raus und wird heller“, wurde zunächst so stehen gelassen. Ich denke, dass dieser Junge zu einem späteren Zeitpunkt selber gemerkt hat, dass der Mond in der Regel nicht vom Erdschatten bedeckt wird. Die Veränderung des Mondes haben die meisten Kinder in den vorgezeichneten Kreisen des Arbeitsblattes richtig darstellen können. Interessant ist, dass einige das Licht auf der Styroporkugel gelb und andere weiß darstellten (siehe Anhang A61). Anscheinend haben die Kinder, die ‚gelb’ benutzten, das Gesehene beim Modell, in dem die Beleuchtung auf der Styroporkugel ‚weiß’ erschien, mit dem beobachteten Mond am Himmel vermischt. Während ich im Klassenverband noch einmal den Bezug des Gesehenen im Modell zu den Beobachtungen der letzten zwei Wochen sowie den gezeichneten Phasen auf der Tafel herstellte, merkte ich, dass einigen Kindern diese Übertragung Probleme bereitete. Am Modell sahen sie immer die gesamte Kugel, wenn auch zum Teil dunkel oder gräulich. Dort wurde für sie „der Mond immer heller.“ Bei den Beobachtungen am Himmel dagegen war nur der helle Teil des Mondes, der „immer dicker“ wurde, sichtbar, da der Rest des Mondes am Himmel nicht zu sehen war. Mit Hilfe des Tafelbildes (Fotoabb. 4) wurden jetzt die Begriffe ‚Halbmond’ und ‚Vollmond’ für alle verdeutlicht. Bei der weiterführenden Diskussion kamen beispielsweise folgende Fragen auf: „Wie geht es nun mit dem Mond weiter?“ oder „Was passiert mit dem Mond?“ Die Äußerungen „Er geht wieder rückwärts“ oder „Es fängt wieder von vorne an“, zeigen, welche Vorstellungen die Kinder diesbezüglich hatten. Daraufhin nahm sich die Klasse vor, am Wochenende den Mond weiter zu beobachten. Ich regte sie an, nicht mehr nur abends nach dem Mond zu schauen, sondern den ganzen Tag über und sich dabei zu merken, zu welcher Tageszeit sie ihn gesehen haben. In diesem Zusammenhang fiel Vanessa ein, dass sie den Mond an diesem Tag morgens um 8 Uhr vor der Schule am Himmel gesehen hat. „Er sah weiß aus und rund“ erzählte sie. Das stimmte, ich hatte den Mond an diesem Morgen ebenfalls gesehen, hoch am Himmel vor blauem Himmel war er zwischen den 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 95 _______________________________________________________________ Wolken zeitweise schön zu sehen. Da es allerdings schon drei Tage nach Vollmond war, war ihre Aussage so nicht ganz korrekt: „War der Mond wirklich rund?“ fragte ich. Jens, der den Mond ebenfalls bemerkt hatte, verneinte dies. Als er den an der rechten Seite nicht ganz runden Mond an die Tafel malte, wurde den Kindern der bedeutende Unterschied zwischen Fotoabb. 6: erste Entdeckung des Unterschieds zwischen den zu- und abnehdem Mond vor fünf Tagen (26.9.) an menden Mondphasen der Tafel klar (Fotoabb. 6). Bei der dem Mond vom Vormittag (1.10.) und Antwort: „Der eine Mond ist auf der einen Seite nicht ganz rund und der andere Mond auf der anderen Seite“, beließ ich es. Die Begriffe ‚zunehmend’ und ‚abnehmend’ wurden zu einem späteren Zeitpunkt thematisiert. Als Lilli noch die Frage stellte, was denn ‚Neumond’ sei, erklärte ich ihr, dass in der nächsten Woche, darauf eingegangen würde. 5.3 Zweite Doppelstunde: Kennen lernen der gesamten Mondphasen und des Mondumlaufs um die Erde (dritte Sequenz) (siehe auch Kap. 4.4.4) Als ich nach dem Wochenende am Mittwoch in die Klasse kam, sah ich, dass sich einige Kinder selbstständig Beobachtungsbögen für die letzen Tage angefertigt hatten. Allerdings waren darin nur ein oder zwei Eintragungen, da es wieder häufig stark bewölkt und regnerisch war. Genauso war es auch an diesem Morgen, sodass ich nicht mit der Klasse hinausgehen konnte, um den Mond in mein vorbereitetes Horizontbild einzutragen. Auf meine Frage, wer den Mond in den letzten Tagen trotz des schlechten Wetters hatten sehen können, erzählten einige Kinder von ihren 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 96 _______________________________________________________________ Beobachtungen. Am Wochenende hatten einige den Mond noch abends gesehen, da sie länger aufbleiben durften. Auch am Montag hatten mehrere Kinder den Mond am Himmel entdeckt. Dann allerdings morgens vor der Schule. Sie diskutierten darüber und stellten fest, dass der Mond also auch tagsüber zu sehen ist, dann aber weiß erscheint. Außerdem beschrieben sie, wie der Mond jeweils aussah und griffen direkt die von mir vorher an die Tafel gehefteten Bilder der zunehmenden Mondphasen auf (Fotoabb. 7). Fotoabb. 7: ausgeschnittene, zunehmende Mondphasen Diese sollten den Kindern als Erinnerung an den Verlauf der Mondphasen, die sie in der selbstständigen Beobachtung zu Hause und in der letzten Stunde im Modell gesehen und dokumentiert haben, dienen. „Sah der Mond wirklich so aus?“, fragte ich bei jeder Mondbeschreibung nach. Denn die Kinder haben in den letzten Tagen nur den abnehmenden Mond sehen können. „Nein, andersrum“, kam daraufhin direkt als Antwort. Da ich geplant hatte, in dieser Doppelstunde auch auf die West-Ost-Bewegung des Mondes innerhalb von zwei Wochen einzugehen, lenkte ich die Aufmerksamkeit der Kinder auf die tägliche Positionsveränderung. Ihnen sollte schon vor dem Modell dieser Aspekt bewusst werden, um im Anschluss die Erkenntnisse aus dem Modell mit ihren Beobachtungen verbinden zu können. Auf meine Aufforderung hin in ihren Beobachtungsbögen nachzuschauen, ob der Mond jeden Abend an der gleichen Stelle stand, meldeten sich nur vereinzelt Kinder. Nora berichtete: „Der Mond stand zuerst über dem Baum und zwei Tage später über dem Haus.“ Dennis warf ein, dass der Mond von Westen nach Osten wanderte und Jens erklärte: „Das ist so, weil die Erde sich um den Mond dreht.“ Diese Aussage wurde zunächst nicht berichtigt. Ich wollte, dass Jens im Modell selber bemerkte, dass dies nicht stimmt. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 97 _______________________________________________________________ Wieder führte ich gruppenweise mit den Schülern das Modell, wie in der dritten Sequenz beschrieben, durch. Für die Kinder, die mit der Lehrerin in der Klasse blieben, hatte ich einige Arbeitsblätter und Bücher für die ‚Stöberkiste’ mitgebracht. Am Modell begann ich zur Wiederholung wieder an der Position des Neumondes. Ganz bewusst sollten die Kinder nun wissen, dass sie die Erde darstellten, um die sich der Mond bewegt: „Ihr seid die Erde und eure Augen sind die Menschen, die auf der Erde stehen und den Mond anschauen.“ In der Vollmondstellung blieb ich zunächst stehen. Die Gruppe sollte nun vermuten, wie es weitergeht. Jasmin meinte: „Jetzt geht es wieder zurück“, aber die meisten Kinder waren sich einig: „Der Mond geht weiter in die Richtung.“ Dabei deuteten sie richtig in die Umlaufrichtung des Fotoabb. 9: „Wie geht es nach Vollmond weiter?“ Mondes (Fotoabb. 9). Während ich die Runde bis zur Neumondstellung langsam vollendete, beschrieben die Kinder ihre Beobachtungen. Einige benutzen auch bei der Beschreibung wieder die Begriffe ‚zunehmend’ und ‚abnehmend’, indem sie sagten: „Der Mond nimmt zu, und jetzt nimmt er wieder ab.“ Darauf bin ich aber noch nicht weiter eingegangen, da dies im Anschluss mit der gesamten Klasse thematisiert werden sollte. Viele beschrieben das Gesehene so wie Michelle: „Der Mond wurde erst dicker, jetzt wird er wieder dünner.“ Dies ist zwar für die Beobachtungen am Himmel richtig, aber nicht die richtige Beschreibung für das Modell. Hier ist immer der komplette Mond zu sehen, nur der helle, beleuchtete Teil verändert sich. Mir war wichtig, dass den Kindern der Unterschied bewusst wurde, und dass sie lernten genau zu beobachten und mit den richtigen Ausdrücken zu beschreiben. Nachdem die Kinder bei dem Mondumlauf auch die Mondphasen genannt hatten und zum Teil auch schon die Begriffe ‚zunehmend’ und ‚abnehmend’ bei der Beschreibung benutzten, blieb ich bei Neumond stehen und fragte: 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 98 _______________________________________________________________ „Was ist Neumond?“ Während sie auf die für sie dunkle Mondseite blickten, wurde den meisten dies schnell klar: „Wenn der Mond dunkel ist“ und „Wenn man nichts Helles sieht“, waren unter anderem die Antworten zweier Kinder. Heiko übertrug den Neumond direkt auf das, was dann am Himmel zu beobachten ist und versuchte zu erklären, wie diese Phase zustande kommt: „Neumond ist, wenn man den Mond nicht am Himmel sieht, weil man immer nur sieht was beleuchtet ist.“ Zur Klärung der Begrifflichkeit wollte ich zusätzlich von den Schülern wissen, warum diese Phase ‚Neumond’ heißt. „Weil der Mond dann wieder neu entsteht“, meinte Michaela. „Entsteht der Mond wirklich neu?“, hinterfragte ich. „Nein, weil dann alles wieder von Neuem losgeht.“ Auf meine Nachfrage, was von Neuem losginge, wusste sie natürlich, dass sich dann alle Phasen wiederholen. Erstaunlicherweise kannte Dennis schon den Begriff ‚Mondphasen’. Jens, der in der Klasse noch erklärt hatte, die Erde bewege sich um den Mond, äußerte während meiner Umrundung mit dem Mond: „Ach nein, der Mond dreht sich ja um die Erde.“ Nicht in jeder Gruppe gab mir ein Kind das Stichwort, um ihre Aufmerksamkeit auf den Mondumlauf um die Erde zu bringen. In diesem Fall regte ich sie zur genauen Beobachtung und Verbalisierung an, da allen Kindern dieser Aspekt bewusst werden sollte. Denn dies ist für das Verständnis der sich täglich ändernden Position des Mondes während der selbstständigen Beobachtung grundlegend. In diesem Zusammenhang fiel Michael zusätzlich ein: „...und die Erde dreht sich auch.“ Darauf bin ich allerdings nicht näher eingegangen, da die Erddrehung in den folgenden Stunden noch angesprochen würde, und die anderen Kinder zu diesem Zeitpunkt verwirren könnte. Vanessa hatte sogar schon gehört, dass sich die Erde auch noch um die Sonne bewegt. Interessant fand ich, dass einige Kinder schon äußerten: „Die Erde muss sich mitdrehen, damit man den Mond sieht.“ Dies zeigte schon ein erstes Verständnis der Erddrehung im Zusammenhang mit den unterschiedlichen Sichtbarkeitszeiten. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 99 _______________________________________________________________ Mit den ersten beiden Gruppen versuchte ich außerdem schon einen Perspektivenwechsel vorzunehmen. Sie sollten erkennen, dass die Mondkugel von außen betrachtet, immer zur Hälfte beleuchtet ist. Doch ich merkte, dass der Perspektivenwechsel bei größeren Schülergruppen problematisch war. Da die Kinder nicht von oben auf den Mond gucken konnten, sahen sie je nach Standort aus der Außensicht auch Mondphasen. Ich stellte mich zur Demonstration der stets halbseitig beleuchteten Mondkugel jeweils an die vier Hauptphasenpunkte, ließ die Gruppe so gut es ging mitgehen und hielt den Mond so tief, dass die Schüler annähernd von oben darauf gucken konnten. Allerdings merkte ich schnell, dass der Perspektivenwechsel für viele Kinder noch schwierig war. Viele konnten die Tatsachen, dass der Mond von außen gesehen stets zur Hälfte beleuchtet ist, aber von der Erde aus gesehen immer unterschiedlich viel davon zu sehen ist, nicht in Einklang bringen. Bei meiner anschließenden Frage nach der Erklärung der Mondphasen, brachten sie beide Aspekte durcheinander. So entschied ich mich spontan, bei den folgenden zwei Gruppen, auf diese Tatsachen nicht mehr einzugehen und dies auch bei der anschließenden Zusammenfassung der Entstehung der Mondphasen im Klassenplenum zu vernachlässigen. Mit der letzten Gruppe in den Klassenraum zurückgekehrt, merkte ich, wie interessiert die Kinder besonders die Arbeitsblätter zur Mondoberfläche und den Mondflügen bearbeiteten, obwohl diese teilweise lange Lesetexte beinhalteten. Ebenso bot ein Mondposter, sowie die von mir aufgehängten Fotos der Mondoberfläche und der Erde, vom Mond aus fotografiert, einigen Gesprächsstoff. Nach dieser intensiven Arbeitsphase, folgte die Besprechung und Reflexion des Modells. Die von der Klasse nicht vollständig in eigener Beobachtung am Himmel gesehenen abnehmenden Mondphasen, konnte sie nun mit dem Modell als Grundlage erarbeiten. Während die Schüler dazu ihre Beobachtungen aus dem Modell äußerten, vervollständigten sie an der Tafel die Reihe der Mondphasen (Fotoabb. 10). In diesem Zusammenhang sollte ihnen deutlich werden, dass die Mondphasen vor Vollmond die Rundung immer rechts und nach Vollmond die 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 100 _______________________________________________________________ Rundung stets links haben. Dazu rief ich ihnen die von ihnen beobachteten Monde am Himmel in Erinnerung, um den Bezug zur Realität herzustellen. Zur Wiederholung nannten die Kinder die Namen der Mondphasen. An dieser Stelle führte ich den Begriff ‚Sichel’ ein, um auch eine Beschreibung für diese Gestalt zu haben. Daran anknüpfend fiel Sina auf, dass die Neumondphase fehlte. Auch dazu hatte ich zwei Kreise ausgeschnitten, die aber grau gefärbt waren, weil diese Phase nicht am Himmel sichtbar ist. Da die Mondbilder nicht im Kreis angeordnet wurden, passte der Neumond an beide Enden der Reihe (Fotoabb. 10). Dennis, der im Modell schon den Begriff ‚Mondphasen’, nannte, erklärte den anderen Kindern, was darunter zu verstehen sei. Bei der Beschreibung des Verlaufs der Mondphasen wurden den Schülern die Begriffe ‚zunehmender’ und ‚abnehmender’ Mond bewusst. Simone erklärte: „Der Mond wird dicker, bis Vollmond, dann wird er wieder dünner, bis Neumond ist.“ Auf mein näheres Nachfragen hin, Fotoabb. 10: zu- und abnehmende Mondphasen erklärte dann Kristina: „Wenn der Mond dicker wird, heißt er zunehmend, und wenn er dünner wird, abnehmend.“ Die Regel mit der man erkennt, ob der Mond zunimmt oder abnimmt, kannte die Klasse schon, da die Lehrerin diese spontan genannt hatte, als sie mit der Klasse zufällig vor einigen Wochen den Mond am Himmel sah. Demnach konnte Jessica die Regel erklären, während ich ein Plakat dazu aufhing (Fotoabb. 10). Da die Kinder nicht die Möglichkeit hatten, einen kompletten Phasendurchlauf selbst am Himmel zu beobachten, mussten sie aus ihren Beobachtungen des zunehmenden Mondes entnehmen, wie lange dies dauert. Damit hatten sie zunächst Schwierigkeiten. Erst ein Blick in ihren Beobachtungsbogen verdeutlichte ihnen, dass es von Neumond zu Vollmond zwei Wochen dauert. Daraus konnte die Klasse erschließen, dass ebenfalls zwei Wochen lang der 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 101 _______________________________________________________________ Mond wieder abnimmt und es vier Wochen, also einen Monat, von Neumond bis Neumond dauert. Diese Informationen übertrugen wir dann auf das Modell, in dem der Mond eine Runde um die Erde läuft, bis er wieder die Neumondposition erreicht hat. So konnten die Schüler auch darauf schließen, dass der Mond für einen Umlauf einen Monat braucht. Bevor ich der Klasse die beiden Arbeitsblätter zur Reflexion und Festigung der Erkenntnisse austeilte (siehe Anhang A38, A39), nannten wir ich noch einmal die wichtigsten Punkte zur Erklärung der Mondphasen. Anna erklärte: „Der Mond wird von der Sonne beschienen. Er dreht sich um die Erde, und dann sehen wird den Mond immer anders.“ Ich ergänzte dazu, dass wir immer unterschiedlich viel vom Mond beleuchtet sähen. Mit der Aufgabenstellung, die Veränderung der Mondphasen in die Kreise einzuzeichnen, sollten die Kinder den Verlauf der Mondphasen festhalten. Einige Kinder hatten zunächst Schwierigkeiten die Kreise auf den Arbeitsblättern ohne Beschriftung mit den richtigen Phasen zu füllen. Sie überblickten nicht direkt, dass die Kreisanordnung den Verlauf der Mondphasen darstellt. Die von mir für die dritte Sequenz angesetzte Doppelstunde, ging, während die Kinder die Arbeitsblätter bearbeiteten, zu Ende. Als Hausaufgabe sollten sie diese fertig stellen. Die West-Ost-Bewegung und deren Erklärung musste ich somit auf die nächste Stunde verschieben. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 102 _______________________________________________________________ 5.4 Dritte Doppelstunde: Verstehen der West-Ost-Bewegung und des Auf- und Unterganges von Sonne und Mond (Fortsetzung der dritten und Beginn der fünften Sequenz) (siehe auch Kap. 4.4.4 und Kap. 4.4.6) Zunächst erzählten einige Kinder, sie hätten am Morgen auf dem Schulweg den Mond gesehen. Mit Hilfe der an der Tafel aufgeklebten Mondphasen konnten sie beschreiben, wie der Mond aussah. Leider war es bei Durchführung der Stunde schon wieder zu bewölkt, um mit der Klasse nach dem Mond zu schauen. Um mir einen Überblick zu verschaffen, in wie weit die Schüler die Entstehung der Mondphasen verstanden haben, ließ ich mir die als Hausaufgabe bearbeiteten Mondphasenzeichnung zeigen und die Beantwortung der Fragen vorlesen (Beispiel bearbeiteter Reflexionsblätter: siehe Anhang A63–A66). Anschließend ging ich zur Beendigung der dritten Sequenz auf die West-OstBewegung des Mondes ein. Da die Kinder die morgendliche Beobachtung nicht durchgeführt konnten, erarbeitete ich mit ihnen den Bogen des zunehmenden Mondes im Klassenraum. Jannik merkte in Erinnerung an unsere Bemerkung zur täglichen Positionsveränderung vom Vortag direkt an: „Der Mond ist von Westen nach Osten gewandert.“ Mit erneut von mir ausgeschnittenen zunehmenden Mondphasen, sollte der Verlauf an der Tafel veranschaulicht werden. Die Zuordnung der Himmelsrichtungen an meinem aufgezeichneten Horizont bereitete den Kindern mehr Schwierigkeiten als ich vorher angenommen hatte. Sie hatten alle gesehen, dass der Mond zunächst rechts stand, und dass dort kurz vorher die Sonne unterging, demnach dort Westen sein musste. Da sie die Himmelsrichtungen sonst immer nur mit dem Blick nach Norden festgelegt hatten, fiel es ihnen schwer, zu erkennen, dass Osten dann auf der linken Seite sein musste. Erst durch eigenes Ausprobieren (Kind guckt nach Norden: Osten rechts und Westen links; Kind guckt nach Süden: Osten links und Westen rechts) wurde ihnen dies klar. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 103 _______________________________________________________________ In Erinnerung an die täglichen Höhenunterschiede, klebten die Kinder die ausgeschnittenen Monde an die Tafel. Zunächst wussten sie noch, dass der Mond höher gestiegen und weiter nach Osten gewandert war und der Halbmond im Süden gestanden hatte. Allerdings erinnerte sich nur ein Schüler, dass nach Halbmond der Mond wieder tiefer Fotoabb. 11: Erarbeitung der WestOst-Bewegung am Himmel gestanden hatte (Fotoabb. 11). Zur Erklärung dieser West-Ost-Bewegung sollten die Schüler noch einmal an das Modell denken: „Warum wandert der Mond von Westen nach Osten, also für uns von rechts nach links?“ „Weil der Mond sich um die Erde dreht“, antwortete Kai richtig und deutete mit dem Finger die Drehrichtung an, die er von seiner Erdposition aus beobachten konnte. Da für die nächste Sequenz das Modell wieder zum Einsatz kommen sollte, ging ich diesmal mit der gesamten Klasse in den Musikraum. Zur Wiederholung erzählten einige Schüler ihrer Lehrerin, wie das Modell funktionierte und was sie dabei in den letzten Tagen beobachtet hätten. Auch hier merkte ich wieder, dass es einigen Kindern noch schwer fiel, sich richtig und exakt auszudrücken. Teilweise vermischten sie auch die Beobachtungen am Himmel mit denen aus dem Modell: „Wir sehen immer mehr vom Mond“, erklärte Mona. Aber das war so nicht zu beobachten. Sie sollten versuchen, nur die Erscheinungen im Modell zu beschreiben. Den Bezug zur Beobachtung am Himmel schuf ich anschließend, in dem ich zusammenfasste, dass wir am Himmel bei zunehmendem Mond immer mehr von Mond sähen, während im Modell dagegen, die Kugel immer mehr beleuchtet erscheine. Die dritte Sequenz schloss ich ab, indem ich die Kinder aufforderte, noch einmal die Zeitspannen zwischen den Mondphasen zu nennen. Dass es von Neumond zu Vollmond zwei Wochen und von Neumond zu Neumond vier Wochen dauert, wussten sie noch vom Vortag. Daraus konnten sie auch die Zeitspanne zwischen zwei Vollmonden erschließen. Allerdings hatten sie 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 104 _______________________________________________________________ Schwierigkeiten die Dauer von Neumond bis zunehmenden Halbmond zu ermitteln. Erst als ich ihnen mit dem Modell erneut zeigte, dass von Neumond zu Neumond der Mond eine Runde um die Erde läuft, und von Neumond zu zunehmendem Halbmond nur eine Viertel Runde, konnten sie den Zeitraum errechnen. Somit wurde ihnen klar, dass zwischen den Hauptphasen (Neu-, Voll-, zunehmender und abnehmender Halbmond) immer eine Woche liegt. Da auch an diesem Tag der Mond während meiner Stunden hinter einer Wolkendecke versteckt war, konnte ich mit ihnen nicht die tägliche Ost-WestBewegung am Himmel beobachten. So fuhr ich direkt mit der fünften Sequenz fort. Um die Schüler auf das Auf- und Untergehen des Mondes aufmerksam zu machen, erarbeitete ich diesen Aspekt zunächst anhand der Sonne. Nachdem Jannik sagte: „Es wird morgens hell und abends wird es dunkel“, kamen sie schnell darauf, dass die Sonne morgens auf- und abends untergeht. Auch die jeweiligen Himmelsrichtungen dazu kannten sie. Mit dem Modell sollte dies auch für den Mond demonstriert werden. „Linda stellt nun die Erde dar und ihr alle drum herum schwebt im Weltall und guckt von außen zu, was mit Erde, Sonne und Mond passiert“, wies ich die Klasse ein. Zunächst sollte sich Linda, als ‚Erdkind’, ein paar mal langsam um sich selbst drehen. Tag und Nacht zuzuordnen, wenn sie mit Gesicht zum OHP stand bzw. vom OHP wegstand, konnte sie schnell. Die detaillierten Beschreibungen der Beobachtung, die Linda als Erde machte, mussten allerdings geübt werden. Zunächst erklärte ich die Zuordnungen der Himmelrichtungen zu Nase (Süden), linkem und rechtem Ohr (Osten und Westen) und Hinterkopf (Norden) und alle Kinder fassten sich währenddessen an das jeweilige Körperteile. Zur Erinnerung zeichnete ich eine Skizze an die Tafel (siehe auch: 4.2.2). Die Erde drehte sich nun langsam. Nach jeder Vierteldrehung stoppte ich Linda verbal und ließ sie für die anderen Kinder beschreiben. Nach anfänglicher Hilfestellung durch Leitfragen wie z. B.: In welcher Himmelsrichtung steht jetzt die Sonne für dich? Geht sie auf oder unter, oder ist sie mitten am Himmel 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 105 _______________________________________________________________ im Süden? Welche Tageszeit ist dann für dich? wusste Linda schnell, worauf sie bei der Beschreibung achten sollte. Dann ließ ich ein anderes Kind den Mond in Vollmondposition halten. Linda drehte langsam, sich sollte aber erneut nun Sonne und Mond in ihre Beobachtungen einbeziehen (Fotoabb. 12). Ich merkte, Fotoabb. 12: Der Mond geht auf und unter dass sie sich sehr konzentrieren musste, um alle Aspekte bei der Beschreibung zu bedenken. Außerdem verwechselte sie immer wieder zwischendurch die Zuordnung der Himmelrichtungen Osten und Westen zum linken und rechten Ohr. Da dies schwieriger war, als ich vorerst annahm, beschloss ich, dass alle Kinder gruppenweise einmal die Erde darstellen und mit Hilfe meiner Leitfragen beschreiben sollten, was sie jeweils sähen. Damit alle Kinder sich in die richtige Richtung drehten, ging ich jeweils mit um die Gruppe herum (Fotoabb. 13). So konnte alle Kinder erkennen, dass der Mond, genauso wie die Fotoabb. 13: Erkennen des Auf- und Untergang des Mondes Sonne, im Osten auf- und im Westen untergeht. Die Begründung für den Auf- und Untergang von Sonne und Mond wurde ihnen somit auch klar. Jens hatte direkt die richtige Antwort parat: „Weil die Erde sich um sich dreht.“ Wann der Vollmond auf- und untergeht, konnte die Klasse nun auch erschließen. Bei den letzten beiden Gruppen sollten auch die anderen Kinder, die aus der Außensicht die Bewegung betrachteten, beschreiben: „Was seht ihr? Seht ihr 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 106 _______________________________________________________________ auch die Sonne und den Mond aufgehen?“ „Nein, das sieht nur die Erde, weil sie sich dreht. Die Sonne und der Mond bleiben stehen“, erklärte Simone. Im abschließenden Gespräch stellte ich fest, dass sich die Klasse schon gut gemerkt hatte, dass der Vollmond im Osten aufgeht, wenn die Sonne im Westen untergeht und untergeht, wenn die Sonne aufgeht. „Der Vollmond ist also immer nur nachts zu sehen“, stellten die Schüler fest. Um die Kinder auf die nächste Stunde vorzubereiten, sollten sie sich daran erinnern, wann sie in den letzten Tagen den Mond gesehen haben. Aus der Tatsache, dass er morgens zu sehen war, konnten sie schließen, dass der Mond nicht immer nur nachts, sondern auch zu anderen Uhrzeiten am Himmel steht. Ich erwähnte an dieser Stelle schon, dass er somit zu anderen Uhrzeiten aufund untergehen müsse. 5.5 Vierte Doppelstunde: Ermitteln der unterschiedlichen Aufund Untergangszeiten des Mondes (Fortsetzung der fünften Sequenz) (siehe auch 4.4.6) Direkt zu Beginn der Stunde ging ich mit der ganzen Klasse in den Musikraum zum Modell. Einleitend erinnerte ich die Schüler an die Beobachtung zu Hause und fragte, ob sie auch nach Vollmond weiter abends um 20 Uhr nach dem Mond geguckt hätten. Meine Frage, ob sie ihn denn auch gesehen hätten, verneinten sie. Sie erklärten dies damit, dass es zu bewölkt gewesen sei oder er hinter einem Baum gestanden hätte. Den Aspekt, dass er noch nicht aufgegangen war, konnte sie nicht selbstständig erschließen. So wiederholte ich meine Aussage vom Vortag, dass der Mond nicht immer zur gleichen Uhrzeit auf- und untergehe. In dieser Stunde sollten die Schülern anhand des Modells die Tabelle (siehe Anhang A41) zu den unterschiedlichen Auf- und Untergangszeiten des Mondes ausfüllen. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 107 _______________________________________________________________ Zunächst klärten wir, was eine Spalte und eine Zeile ist und ich erläuterte die Tabelle. Anschließend wiederholten wir die Zuordnung der Himmelsrichtungen zu den jeweiligen Körperteilen. Sina stellte diesmal die Erde dar, und ich positionierte den Mond jeweils an die entsprechende Stelle. Die Kinder, die von außen beobachteten, konnten mir zu jeder in der Tabelle aufgeführten Mondphase sagen, an welche Stelle ich mich stellen musste, damit Sina von der Erde aus die richtige Phase sieht. Dies zeigt, dass die Schüler schon einen gewissen Perspektivenwechsel vornehmen können. Zum Ausfüllen der Tabelle benötigten wir mehr Zeit als geplant. Zunächst musste Sina, die nun den anderen Schülern beschreiben sollte, was sie sieht, sich wieder in die Ausdrucksweise der Beobachtungen eindenken, die wir am Tag vorher geübt hatten. Dies war hier besonders wichtig, damit die anderen Kinder wussten, in welcher Spalte und Zeile der Tabelle wir uns gerade befanden und dort ankreuzen konnten. Auch hier musste ich mit leitenden Fragen nachhelfen und ab und zu verbessern, wenn Sina die Himmelsrichtungen verwechselte. Für die anderen Kinder war das Ausfüllen der Tabelle schwieriger als ich dachte. Die Tatsache, dass die Tabelle mit der Vollmondphase begann, zu der wir am vorherigen Tag schon die Auf- und Untergangszeiten festgestellt hatten, half nur wenig. Zeile für Zeile füllten wir nun gemeinsam aus. Dazu deutete ich Sina jeweils an, wie sie sich hinstellen müsse, damit sie die Sonne so sah, wie es in der Tabelle als nächstes vorgegeben war. Sie beschrieb für die anderen Kinder, wo sich jeweils der Mond befand, damit diese das Kreuz an die entsprechende Stelle machen konnten. Für die Kinder war es zu Anfang schwer sich in der Tabelle zurecht zu finden. Damit alle Kinder richtige Eintragungen machen konnten, waren mehrere Wiederholungen des vom ‚Erdkind’ Gesagten notwendig. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 108 _______________________________________________________________ Zwischendurch wechselte ich das ‚Erdkind’ Sina gegen Jannik aus, damit Sina wenigstens zum Teil ihre Tabelle ausfüllen konnte. Jannik begriff schnell, wie er an den jeweiligen Positionen beschreiben sollte, was er sieht, so dass ich nur noch selten mit Fotoabb. 14: Auf- und Untergangszeiten Leitfragen nachhelfen musste. des Mondes ermitteln Obwohl das Ausfüllen für viele Kinder anstrengend war, arbeiteten sie erstaunlicherweise die meiste Zeit sehr konzentriert mit (eine ausgefüllte Tabelle in Anhang A67). Nachdem die Schüler herausgestellt hatten, in welcher Zeit der zu- und der abnehmende Halbmond am Himmel steht, konnten sie auch erschließen, wann die zu- und die abnehmenden Mondphasen gut zu beobachten sind. Zur Hilfestellung gab ich ihnen zwei Alternativen: „Wenn der zunehmende Halbmond von mittags bis Mitternacht am Himmel ist, wann sind dann die zunehmenden Mondphasen gut zu beobachten? Morgens oder abends?“ So konnten sie dies auch für die abnehmenden Mondphasen beantworten. Linda notierte dies später zur Erinnerung im Klassenraum an der Tafel. Da dies meine letzte Stunde zum Thema ‚Mond’ in der Klasse war, schloss ich mit einer Erzählrunde ab. Mich interessierte zunächst, was sie alles gelernt bzw. was sie sich gemerkt hatten. Hier einige Äußerungen: Fotoabb. 15: Erzählrunde Michelle: „Wie die Sonne den Mond anstrahlt und wie wir dann den Mond unterschiedlich sehen.“ Jessica: „Dass der Mond im Bogen wandert.“ 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 109 _______________________________________________________________ Carmen: „Halbmond und Vollmond, und die Reihenfolge und dass dann alles wieder von vorne losgeht.“ Dennis: „Wie es auf dem Mond aussieht.“ Michael: „Dass der Mond abnimmt und zunimmt.“ Simone: „Wir haben gelernt, was eine Sichel ist und wie man erkennt, ob der Mond zunimmt oder abnimmt.“ Mareike: „Wir haben die Mondphasen kennen gelernt.“ Jasmin: „Dass es wieder von Neuem anfängt.“ Laura: „Wo der Mond aufgeht.“ Henning: „Dass der Mond wandert.“ Nina: „Dass der Mond auch morgens da ist.“ Einige Kinder äußerten, dass sie die Unterrichtsreihe sehr interessant gefunden hätten, besonders die Arbeit am Modell und die täglichen Beobachtungen zu Hause. Zum Schluss wurden mir noch zahlreiche, zum Teil auch weiterführende, Fragen bezüglich des Mondes gestellt. 5.6 Zusammenfassende Reflexion meiner eigenen Unterrichtsstunden Die selbst durchgeführten Stunden zeigten mir erneut, wie wichtig die eigenen Beobachtungen sind. So konnte ich z. B. nicht auf die Erkenntnisse der Schüler aus den morgendlichen Beobachtungen zurückgreifen und musste den Verlauf des Mondes innerhalb zweier Wochen im Klassenzimmer erarbeiten. Die Bewegung von West nach Ost haben die Kinder nur indirekt bei den zunehmenden Mondphasen am Himmel wahrnehmen können und auch die tägliche Bewegung von Ost nach West konnten sie nicht selber beobachten. Daher war die Erarbeitung dieser Aspekte teilweise schwierig. Ebenso ist mir die Bedeutung des Modells bewusst geworden. Zunächst konnte ich nicht einschätzen, ob das Interesse der Kinder für das Modell die gesamte Unterrichtsreihe erhalten bleiben würde. Doch meine eigenen 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 110 _______________________________________________________________ Unterrichtsstunden zeigten, dass sich die Schüler stets auf das Modell freuten. Reizvoll war natürlich, dass es in einem anderen Raum, der durch das Halbdunkel spannend wirkte, stattfand. Viele Kinder hatten durch das Modell ein „Aha“-Erlebnis bezüglich der Zusammenhänge. Außerdem zeigte sich, dass die Kinder schnell verstanden, wie es funktionierte und zunehmend Spaß daran hatten, auch selber am Modell auszuprobieren. Allerdings wurde teilweise spürbar, dass einige Kinder theoretische Aspekte aus dem Gespräch und zum Teil auch aus dem Modell zwar verstanden haben, diese aber noch nicht auf die Realität bzw. auf ihre eigenen Beobachtungen am Himmel übertragen konnten. Wenn die Beobachtungen Grundlage der Sequenzen sind, auch während und nach den Sequenzen weiter beobachtet wird und immer gezielt die Aspekte des Modells mit den Beobachtungen in Bezug gesetzt werden, wird es für die Kinder einfacher. Das richtige und verständliche Verbalisieren der Beobachtungen am Himmel und im Modell hätte ich noch intensiver üben können, wie mir in der abschließenden Erzählrunde bewusst wurde. Deutlich wurde auch die Schwierigkeit die Sequenzen in einen Zeitrahmen zu fassen. Je nachdem wie das Vorwissen und die Auffassungsgabe der Kinder in den verschiedenen Bereichen war, musste ich einiges häufiger wiederholen, wobei ich andere Aspekte nur kurz zu thematisieren brauchte. Schwierig war für mich zu entscheiden, welche weiterführenden Äußerungen und Fragen der Kinder direkt aufgegriffen und welche besser zurück gestellt werden sollten. Oft hielt ich es für sinnvoller, die Aspekte strukturiert hintereinander zu bearbeiten, anstatt vieles zu vermischen. Während der selbst durchgeführten Stunden wurden natürlich auch über die Unterrichtsreihe hinausgehende Fragen zum Thema ‚Mond’ gestellt, die aus Zeitgründen nur zum Teil von mir beantwortet werden konnten. Diese wollte die Klassenlehrerin im Rahmen ihrer Unterrichtsreihe ‚Sterne und Weltall’ nochmals aufgreifen. 5 Darstellung des Verlaufs der selbst durchgeführten Unterrichtsstunden 111 _______________________________________________________________ In der letzten Stunde bemerkte ich, dass die Tabelle zur Ermittlung der unterschiedlichen Auf- und Untergangszeiten aus Anhang A41 für einige Schüler zu komplex war. Ich hätte zur Vereinfachung die Tabelle aufteilen sollen, indem jeweils nur ein Mondphasenblock auf ein Blatt kopiert würde. So wäre es für die Kinder übersichtlicher gewesen und sie verrutschten nicht so leicht in den Spalten und Zeilen. Außerdem wäre es sinnvoll, mit den Kinder gemeinsam diese Tabelle an einem zweiten OHP zu erarbeiten. 6 Resümee 112 _______________________________________________________________ 6 Resümee Die Beschäftigung mit dem Thema ‚Mond’ und einer dazugehörigen Unterrichtsreihe hat mich zunehmend begeistert. Während der Einarbeitung in die Thematik war ich zunächst unsicher, ob die komplexen naturwissenschaftlichen Zusammenhänge des Themas ‚Mond’ im Sachunterricht der Grundschule kindgerecht umzusetzen sind. Ich betrachtete es demnach als Herausforderung eine Reihe zu entwickeln, die das Interesse der Kinder für die mit dem Mond zusammenhängenden Phänomene und deren Erklärungen weckt. Während meiner selbst durchgeführten Unterrichtsstunden habe ich festgestellt, welch große Begeisterung Kinder für den Mond entwickeln können. Erfreut sah ich, wie interessiert und motiviert die Schüler ihre Beobachtungen anstellten und diese sogar selbstständig weiterführten, indem sie in Eigeninitiative neue Beobachtungsbögen anfertigten und ausfüllten. Bedauerlich finde ich im Nachhinein, dass wir die morgendlichen Beobachtungen der zweiten Sequenz auf Grund des Zeitmangels nicht durchgeführt haben. So habe ich den Kindern die Chance genommen, daran weitere Begebenheiten zu entdecken. Die Arbeit mit den Schülern zeigte mir ebenso, dass sich neben den Beobachtungen am Himmel das Modell als ein kindgerechter Zugang zu den vielfältigen Zusammenhängen der Mondbewegung sehr gut eignet. Es bereitete mir Freude, die Kinder mit dem Modell zum Staunen zu bringen und zu sehen, wie sie nach und nach in die Thematik eintauchten und die naturwissenschaftlichen Sachverhalte verstanden. Bei der Erarbeitung der Unterrichtsreihe fragte ich mich, ob das Interesse der Schüler an dem Thema über die gesamte Unterrichtsreihe hinweg erhalten bleiben würde. Doch diese Sorge bestätigte sich nicht. Sowohl während als auch nach meinen Unterrichtsstunden brachten viele Schüler Bücher, Ausdrucke von Internetseiten und sonstige Berichte und Bilder zu den erarbeiteten Aspekten mit. Wie die Erzählrunde in meiner letzten Unterrichtsstunde zeigte, stellte die Klasse weitere Fragen zum Mond. Dadurch 6 Resümee 113 _______________________________________________________________ wird deutlich, dass das Interesse und die Neugier am Thema auch über die Unterrichtsreihe hinweg anhielt. Die im Entwurf der Unterrichtsreihe angesprochenen Aspekte stellen nur einen Teilbereich des umfassenden Themengebietes ‚Mond’ dar. Dies wird zum Teil im Vergleich mit dem fachwissenschaftlichen Hintergrund und der Mind-Map ersichtlich. Somit bietet das Thema ‚Mond’ im Sachunterricht zahlreiche Anknüpfungspunkte für den weiteren Unterricht und stellt eine Grundlage für den Fachunterricht in den weiterführenden Schulen dar. Ich denke, dass ich mit meiner Unterrichtsreihe den Kindern den Zugang zur Astronomie eröffnen und einen Beitrag zur Weiterentwicklung ihres Weltbildes und ihres -verständnisses leisten konnte. Angesichts der positiven Unterrichtserfahrungen habe ich die Absicht, neben dem Mond auch andere astronomische Phänomene zu vertiefen und didaktisch aufzubereiten, um sie bei meiner späteren Arbeit als Lehrerin in den Unterricht einfließen zu lassen. Dass ich auf einige Kinder bereits einen Teil meiner Faszination am Mond übertragen konnte, war eine wichtige Erfahrung für mich. Quellenverzeichnis 114 _______________________________________________________________ Abkürzungsverzeichnis Abb.: Abbildung bzw.: beziehungsweise cm: Zentimeter d. h.: das heißt evtl.: eventuell Fotoabb.: Fotoabbildung Hrsg.: Herausgeber Kap.: Kapitel kg: Kilogramm m: Meter OHP: Overhead-Projektor S.: Seite vgl.: vergleiche z. B.: z. B. Quellenverzeichnis 115 _______________________________________________________________ Quellenverzeichnis Bayerisches Staatsministerium für Unterricht und Kultus (Hrsg.): Lehrplan für die bayerische Grundschule: Heimat und Sachunterricht 2001.(aus: http6) Freie und Hansestadt Hamburg – Behörde für Bildung und Sport (Hrsg.): Bildungsplan Grundschule. Rahmenplan Sachunterricht 2003. (aus: http6) Burnham, Robert: Der Sternenhimmel. Ein astronomischer Wegweiser. Köln: Könemann Verlag 2000. Büttinghaus, Christine u.a.: Das Auer Sachbuch 3. Donauwörth: Auer Verlag 2004. Dittbrenner, Carolin. Oase hinter dem Horizont. In: Geo spezial. Dezember 2003 / Januar 2004, Nr. 6. S. 26-27. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (Hrsg.): Die Reporterbande entdeckt. Sonne, Mond und Sterne. Unterrichtsmaterialien für die 1. und 2. Klasse: Die Reporterbande entdeckt den Mond 2003. Ekrutt, Joachim: Sterne und Planeten. Bestimmen, kennen lernen und erleben. München: Graefe und Unzer Verlag 2000. Fürst, Dietmar u.a.: Astronomie Sekundarstufe 1. Hrsg. von Dieter B. Herrmann. Berlin: Paetec Verlag 1994. Hopf, Kurt: Mondbeobachtung für Kinder. In: Astronomie und Raumfahrt im Unterricht 1998, Heft 3, S. 37-39. Köster, Hilde: „Sterne haben Zacken, Planeten nicht“. Astronomie am Schulvormittag. In: Praxis Grundschule 2003, Heft 4. S. 12-22. Quellenverzeichnis 116 _______________________________________________________________ Kruse, Carsten: Vergleiche im Stoffgebiet „Das Planetensystem“. In: Astronomie in der Schule 1985, Heft 5. S. 109-111. Kultusministerium des Landes Thüringen: Lehrplan für die Grundschule für das Fach Heimat- und Sachkunde 1999. (aus: http6) Lindner, Klaus: Astronomieunterricht rund um den Mond. In: Astronomie und Raumfahrt im Unterricht 1998, Heft 3. S. 19-22. Lindner, Klaus: Astronomie selbst erlebt. Leipzig: Urania Verlag 1973. Lippincoff, Kristin: Astronomie. Hildesheim: Gerstenberg Verlag 1995. Ministerium für Bildung, Jugend und Sport des Landes Brandenburg, Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Sport Berlin, Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur des Landes Mecklenburg-Vorpommern (Hrsg.): Rahmenlehrplan Grundschule Sachunterricht. Berlin: Wissenschaft und Technik Verlag 2004. (aus: http6) Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Kultur des Landes Schleswig-Holstein (Hrsg.): Lehrplan Grundschule: Heimat und Sachunterricht 1997/1998. (aus: http6) Ministerium für Schule, Jugend und Kinder des Landes Nordrhein – Westfalen (Hrsg.): Richtlinien und Lehrpläne zur Erprobung für die Grundschule in Nordrhein-Westfalen: Sachunterricht. Heft 2012. Frechen: Ritterbach Verlag 2003. Mittelmann, Rolf: Astronomische Fragen im Sachunterricht der Grundschule. Erfahrungen aus einer Unterrichtsreihe im vierten Schuljahr. In: Sachunterricht und Mathematik in der Primarstufe 1985, Heft 1. S. 8-14. Quellenverzeichnis 117 _______________________________________________________________ Moore, Patrick und Hunt, Garry (Hrsg.): Der Mond. Ein Atlas des Mondes, veröffentlicht in Zusammenarbeit mit der Royal Astronomical Society. Freiburg: Herder Verlag 1982. Paradies, Liane und Linser, Hans Jürgen: Differenzieren im Unterricht. Berlin: Cornelsen Scriptor Verlag 2001. Quast, Ulrich: Schüler beobachten den Mond. In: Sachunterricht und Mathematik in der Primarstufe. 1985, Heft 2. S. 42-46. Rademacher, Cay: Mondlandung. Der Triumph. In: Geo spezial. Dezember 2003 / Januar 2004, Nr. 6. S. 60-70. Raebiger, Christoph: Was lehren uns des Mondes Licht- und Schattenphänomene? Ein früher Schritt irdischen Maßes in den Weltraum. In: Naturwissenschaft im Unterricht. Physik 1993, Heft 5, S. 14-20. Sächsisches Staatsinstitut für Bildung und Schulentwicklung (Hrsg.): Lehrplan: Sachunterricht 2004 aus: http6 Freie Hansestadt Bremen – Senator für Bildung und Wissenschaft (Hrsg.): Rahmenplan für die Primarstufe: Sachunterricht 2002. aus: http6 Stott, Carole: Sternenhimmel. Naturführer für Kinder. Starnberg: Darling Kindersley 2003. Übelacker, Erich: Was ist Was. Band 21. Der Mond. Nürnberg: Tessloff Verlag 2001. Wagenschein, Martin: Natur physikalisch gesehen. Zum Prinzip des „Exemplarischen Lehrens“ im physikalischen Unterricht aller Schularten. 4. Auflage. Frankfurt am Main: Moritz Diesterweg Verlag 1967. Quellenverzeichnis 118 _______________________________________________________________ Wagenschein, Martin: Naturphänomene sehen und verstehen. Genetische Lehrgänge. Hrsg. von Hans Christoph Berg. 3. Auflage. Stuttgart: Klett Verlag 1995. Weyers, Joachim: Bausteine Grundschule. Heft 5: Eine Reise ins Weltall. Aachen: Bergmoser und Höller Verlag 2000. Winnenburg, Wolfram: Schulastronomische Beobachtungen im Erkenntnisprozess der Schüler. In: Astronomie und Raumfahrt 1997, Heft 3. S. 13-15. Winnenburg, Wolfram: Schülerduden. Die Astronomie. Hrsg. von Meyers Lexikonredaktion. Mannheim: Dudenverlag 1989. Zenkert, Arnold: Der Erdmond. Wissenswertes über unseren Nachbarn im Weltall. In: Grundschulunterricht 1998, Heft 2. S. 38-40. Zenkert, Arnold: Erlebnisreiche Himmelsbeobachtungen mit Schülern der Primarstufe. In: Astronomie und Raumfahrt im Unterricht 1997, Heft. 3. S. 3234. Zimmermann, Helmut und Weigert, Alfred: ABC-Lexikon Astronomie. 8. überarbeitete Auflage. Heidelberg: Spektrum Akademischer 1995. Verzeichnis der Internetadressen 119 _______________________________________________________________ Verzeichnis der Internetadressen http Quelle 1 Steinrücken, Burkard: „Fragen von Kindern und Erwachsenen zum Mond... ...und Antworten auf diese ‚Mond-FAQ’s’“ aus: www.sternwarte-recklinghausen.de/astronomie/mondfragen.pdf Stuchlik, Thomas: „Die Theorie der Entstehung der Mondes“ aus: www.apolloprojekt.de/mond.html Köpke, Iris: „Videos. Die Mondflüge der Amerikaner“ aus: www.geo.de/GEOlino/wissenschaft_technik/2004_04_GEOlino_apollo Ollrom, Martin: „SMART-1: Ziel in Sicht“ aus: www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/24102004113432.shtml „Wann kommt die Mondkolonie? Die Raumfahrt seit der Mondlandung“ aus: www.wdr.de/themen/forschung/astronomie/blick_ins_all/35_jahre _mondlandung/mond_raumfahrt.jhtml?rubrikenstyle=blick_ins_all „Lehrpläne zum Sachunterricht’“ aus: www.sachunterricht-online.de/lehrplaene Brodbeck, Roland: „Der Mond“ aus: http://lexikon.astroinfo.org/mond/ „Mondbilder“ www.mond.de/mondbilder.php?&bildid=1&katid=1&start=0 „Wie kommt eine Sonnenfinsternis zustande?“ aus: www.hyaden.de/inhalt/astronomie/antworten/wie_kommt_eine_ sonnenfinsternis_.htm “Astronomy Picture of the Day” aus: http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap020612.html End, Christopher: „Flammenring über Europa“ aus: http://www.an-online.de/specials/sofi2003/ „CyberTaRo AstroFotoGalerie“ www.cybertaro.de/astrofoto/regist6.html „Astro Pictures“ aus: www.unet.univie.ac.at/~a9503672/astro/pics.htm Stichwort: Erde und Mond www.tschecka-sen.de/Astronomie/astronomie.html „Mond als Abfallprodukt“ aus: www.ethlife.ethz.ch/articles/sciencelife/MondHalliday.html 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Verzeichnis der Internetadressen 120 _______________________________________________________________ 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Ree, Stefan van: “Der Sternenhimmel über uns im Monat… Der Mondlauf“ aus: www.astronomie.de Stichwort: Himmelsvorschau, Mondlauf „...noch mehr Mondgedichte“ aus: www.themamundi.de/aws/mond/mondmehr.htm „12 Mondgedichte“ aus: www.themamundi.de/lesebuch/mogedicht.ht Stichwort: Lyrik, Zwölf Mondgedichte „Lyrik, Mond, Mondgedichte“ aus: www.wetter-mensch-natur.de/mensch/mond/mondlyrik.htm Paech, Rosi: „Dreimal Mondkrater“ aus: www.astronomie.de/kinder/bastelecke/mondkrater.htm Cristoforo, Todde: „Introduzione” aus: www.marcostefanelli.com/luna/intro.htm „Mondbilder - Bilder der NASA“ aus: www.mond.de/mondbilder.php?&bildid=28&katid=5&start=0 „Der Mond“ aus: www.pignatelli.de/erde/der_mond.htm „Fußabdruck eines Astronauten auf der Mondoberfläche 1969 – Bilder-Datenbank von WeltChronik.de“ aus: www.weltchronik.de/dch/dch_4004.htm Schmetkamp, Manfred: „Das Mondauto“ aus: www.waf-online.de/apollo/auto.htm „Navigation“ aus: www.geometrie.tuwien.ac.at/asperl/projekt/navi.htm Alle Internetseiten wurden am 12.11.04 noch mal gesichtet. Abbildungsverzeichnis 121 _______________________________________________________________ Abbildungsverzeichnis Abb. 1 2 3 4 5 6 7 8a 8b 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Titel Die Mondphasen Tägliche Positionsveränderung West-Ost-Bewegung des zunehmenden Mondes im Frühling West-Ost-Bewegung des abnehmenden Mondes im Frühling Merkregel für zu- und abnehmenden Mond Sonnenbahn im Sommer und Winter Mondbahnen der zu- und abnehmenden Sichel im Frühling und Herbst Entstehung der Mondphasen Erscheinungsbilder der Mondphasen von der Erde aus siderischer und synodischer Monat Ost-West-Bewegung des Mondes innerhalb eines Tages ‚aschgraues’ Mondlicht Mondvorderseite gebundene Rotation Ablauf und Entstehung einer totalen Sonnenfinsternis Verlauf einer totalen Sonnenfinsternis Korona Verlauf einer partiellen Sonnenfinsternis Quelle Backhaus, Private Mitteilung Zenkert 1998, S. 39 (geändert) selbst erstellt, in Anlehnung an Zenkert 1998, S. 39 und Backhaus, Private Mitteilung selbst erstellt, in Anlehnung an Zenkert 1998, S. 39 und Backhaus, Private Mitteilung Köster 2003, S. 13 http1, S. 8 Lindner 1998, S. 21 Übelacker 2001, S. 15 (geändert) http7 (geändert) Fürst 1994, S. 76 (geändert) Übelacker 2001, S. 7 Backhaus, Private Mitteilung http8 Zimmermann/Weigert 1995 , S. 263 Übelacker 2001, S. 15 Backhaus, Private Mitteilung http9 http10 Abbildungsverzeichnis 122 _______________________________________________________________ 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Ablauf und Entstehung einer ringförmigen Sonnenfinsternis ringförmige Sonnenfinsternis Ablauf und Entstehung einer Mondfinsternis Verlauf einer Mondfinsternis rötlich- brauner Mond bei einer Mondfinsternis Orientierung der Mondbahn Berechnung der Mondentfernung Strahlensatz zur Berechnung der Mondgröße Der Mond ist immer gleich groß Änderung der scheinbaren Mondgröße innerhalb zweier Wochen Vollerde Halberde Erdsichel Übelacker 2001, S. 15 http11 Übelacker 2001, S. 15 Backhaus, Private Mitteilung http1 ,S. 5 Backhaus, Private Mitteilung Wagenschein 1967, S. 47 Wagenschein 1967, S. 48 http1, S. 13 Backhaus, Private Mitteilung http12 http13 http14 Erde über dem http15 Mondhorizont Blick von oben auf das selbst erstellt Modell Positionen der selbst erstellt Hauptmondphasen selbst erstellt Zuordnung der Himmelrichtungen zu den Körperteilen Größenverhältnis von Erde selbst erstellt, und Mond in Anlehnung an Zenkert 1998, S. 38 Diagramme 1 – 6: selbst erstellt Fotoabbildungen 1 – 15: selbst erstellt Abbildungen des Anhangs: siehe A71 Anhang _______________________________________________________________ Anhang Vorlage der Fragebögen A1 – A4 Beispiele ausgefüllter Fragebögen A5 – A16 Arbeitsblätter für die Stöberkiste A17 – A32 Lösungen A33 Materialien zu den Sequenzen A34 – A54 Erste Sequenz A34 – A36 Zweite Sequenz A37 Dritte Sequenz A38 – A39 Vierte Sequenz A40 Fünfte Sequenz A41– A45 Sechste Sequenz A46 – A51 zusätzliche Sequenz A52 – A54 Beispiele ausgefüllter Beobachtungsbögen A55 – A60 Beispiele bearbeiteter Reflexionsblätter A61 – A66 Beispiel einer ausgefüllten Tabelle zu Auf- und Untergangszeiten A67 Nützliche Literatur und Internetseiten für Kinder A68 Das Thema „Mond“ im Überblick – Mind-Map A69 Literatur- und Quellenangaben zum Anhang A70 – A71 Anhang Vorlage der Fragebögen A1 _______________________________________________________________ 1. Schuljahr Anhang Vorlage der Fragebögen A2 _______________________________________________________________ 2. Schuljahr _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ ______________________________________________________ Anhang Vorlage der Fragebögen A3 _______________________________________________________________ 3. und 4. Schuljahr, S. 1 Anhang Vorlage der Fragebögen A4 _______________________________________________________________ 3. und 4. Schuljahr, S. 2 ! ! " #$ % ! & ! Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A5 _______________________________________________________________ 2. Schuljahr Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A6 _______________________________________________________________ 2. Schuljahr Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A7 _______________________________________________________________ 3. Schuljahr, Bogen 1, S. 1 Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A8 _______________________________________________________________ 3. Schuljahr, Bogen 1, S. 2 Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A9 _______________________________________________________________ 3. Schuljahr, Bogen 2, S. 1 Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A10 _______________________________________________________________ 3. Schuljahr, Bogen 2, S. 2 Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A11 _______________________________________________________________ 4. Schuljahr, Bogen 1, S. 1 Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A12 _______________________________________________________________ 4. Schuljahr, Bogen 1, S. 2 Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A13 _______________________________________________________________ 4. Schuljahr, Bogen 2, S. 1 Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A14 _______________________________________________________________ 4. Schuljahr, Bogen 2, S. 2 Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A15 _______________________________________________________________ zusätzliche Bilder zu der Rubrik mit Gesicht 1. Schuljahr 2. Schuljahr. Anhang Beispiele ausgefüllter Fragebögen A16 _______________________________________________________________ Bilder zu der Rubrik Vollmond 2. Schuljahr 2. Schuljahr 3. Schuljahr Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A17 _______________________________________________________________ ' ! # " " $ ! " % " & # ' "( ! " (# ' ) * ! " " * ' "( ' " Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A18 _______________________________________________________________ ) " + " # , - " $ . / + 01 (# * # 1 " 1 1 Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A19 _______________________________________________________________ * 1 " # " " 0 " " 2 3 ( 45 6 " " " " 3 2 $ " $ " /7 8 /9 7 9 // ' " " $ : ) ' " ! $( $ " " ;) ! 7<< = # : $( // " 6 ! @ , B "" A "( " /> .4 ? - Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A20 _______________________________________________________________ C $( /? // 1 ( " " 2 D " " " E "" : ! " = " 4 ' = " $" * ?< 1 6 " $ " " : //< "" " $ " * 1 * ! ( " " ,( . $ $ # 1 $ " BD " ( Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A21 _______________________________________________________________ $ = + " . # 1 $ 1 $ $ $ " " "" = ?? ! ' ( $ $ " ? > 8 /9 7 9 + " * ( = F " $" 2 $ + " " /< /9 8 ? B : $ " " $ A " ) + = " D + $ " . B $ " Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A22 _______________________________________________________________ 0 1 ' G : " F " H + ( I Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A23 _______________________________________________________________ ) " $ . + $ ( B " " " 1 % ) B $ " 0 " % " Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A24 _______________________________________________________________ , $ " @ 7 " 4<< " 5< $ " = " " $ $ ( 7 " " # D ( " ! J . " " " # J = 1 " 1 " 7 " 1 " Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A25 _______________________________________________________________ " 1 " 1+ + " = " " 0 " + " $ + H I , * = " B F + * D =1 " * ) 6 " = 2 " , # ' " K , 2 , $ $ " " " $ "- " + ) = 4< <<< D+ " : "- $ + ?5< . F " ! = " 1 " ? 4 " Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A26 _______________________________________________________________ " > 0 6 + " $ " + + *D ; ) " 0 = ( $ A " : ( ( " 23 2 ,( - : ( B + " ) " 1 " D 2 = $ ) " " 1 . Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A27 _______________________________________________________________ ' 2 " 0 . . $ /F % 5 'E " ;F 7 : ( " ? C" 4 ' " ;! K 8 % " L % ; " ! > 2 " ;# " ___________________ _ ______________ _______________ ____ _____________ _ _____________ _ ___________________ _ _________________ _ ___________________ _ ___________________ _ __________________ _ Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A28 _______________________________________________________________ " Die roten Punkte markieren die Apollo Landeplätze Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A29 _______________________________________________________________ * + * - ) 45 6 ) . G & / + $ = + " = + "" = + $ + " = + 45 6 J $ 1 " # 1 $ = + # " " $ $ = + ! # ! ( * * D " $ " $ " "" ' # " * D 1 " B ! $ * = $ " $ 1 " $ " $ /4 < M: ;/7 < M: $ " ) $ " 0 # " B " " " " + $ 3 $ Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A30 _______________________________________________________________ ! = ! # D ' G N$ NF N 6 1 N: ' N 1 N N> 5 # 1 ' B # " + " ' ( $ ! ' " ' 6 /< < < < "" $ 1 " 1 6 ) 1 0 4 Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A31 _______________________________________________________________ 0 . 1 % " # 1 ' = " , " -J B # ! " " FB% ( (# /- 0 ( ( ?- % " " " " $ "" ( - " , " "" ( " * ' % * " B " % 2 4- # B >- # " J % @" $ " 1 " " " J / , # - Anhang Arbeitsblätter für die Stöberkiste A32 _______________________________________________________________ 0 1 1 % " B 1 "" A " = $ "" # B 2 " J= " B " . # ! " " FB% (# /- ( % " 1 " " ?- 2 ( % # " = J 4- , 3 ( 3 D - # ( % J J >- ( 4 B * 1 F , ( % # % D J .) N2 NB Anhang Lösungen zu den Arbeitsblättern für die Stöberkiste A33 _______________________________________________________________ Lösungen A19 - A22: Flug zum Mond Reihenfolge der zuzuordnenden Bilder: Apollo-Team Saturn-V-Rakete Flugbahn Landefähre Mondoberfläche mit Markierung des Landeplatzes Zitat: „... großer Schritt für die Menschheit.“ Zitat: „... Christbaumkugel...“ A24: Alles nicht so schwer Kind mit 30 kg würde auf dem Mond 30 kg : 6 = 5 kg wiegen. A30: Wie ist der Mond entstanden? Reihenfolge der zuzuordnenden Wörter: 4,5 Milliarden Jahren A25 – A27: Mondoberfläche Crash-Theorie 2 Asteroid 7 Erde Ring 3 6 Mond Oberfläche Meteoreinschläge 1 A31: Wenn du auf dem Mond wohnen würdest... –1- 8 4 Auf dem Mond wäre es etwa 2 Wochen lang hell. 5 A32: Wenn du auf dem Mond wohnen würdest... –2Halbmond – Halberde, Vollmond – Neuerde, Neumond – Vollerde Anhang Materialien zu den Sequenzen A34 _______________________________________________________________ erste Sequenz: Beispiel eines Beobachtungsbogens 3 $ ?< @ " B "" A B % 55. = /8 < 9 @ /L < 9 ,0 ' ,# A ! - ?/ <9 @ ?? <9 @ @ /9 < 9 @ ?4 <9 @ ?< <9 @ = ?> <9 @ " Anhang Materialien zu den Sequenzen A35 _______________________________________________________________ ?5 <9 @ ?9 <9 @ ?7 <9 @ 4< <9 @ ?8 <9 @ = < / /< @ ?L <9 @ Anhang Materialien zu den Sequenzen A36 _______________________________________________________________ erste Sequenz: Arbeitsblatt zur Reflexion 1 # " A " " ) " 1 Anhang Materialien zu den Sequenzen A37 _______________________________________________________________ zweite Sequenz: Beispiel eines Horizontbildes Anhang Materialien zu den Sequenzen A38 _______________________________________________________________ dritte Sequenz: Arbeitsblatt zur Reflexion –1- 1 ( 1 " "" # "" 2 " J "" Anhang Materialien zu den Sequenzen A39 _______________________________________________________________ dritte Sequenz: Arbeitsblatt zur Reflexion –2- A ) ( 2 " " B " B " ) " " Anhang Materialien zu den Sequenzen A40 _______________________________________________________________ vierte Sequenz: Arbeitsblatt zur Reflexion ! 2 " B 1 # " " ) " B " " ( # Anhang Materialien zu den Sequenzen A41 _______________________________________________________________ 5 fünfte Sequenz: Tabelle zur Ermittlung der Auf- und Untergangszeiten C A " ,F " $ ) " # " B "" F " " B "" 2 " F " # $ F " B "" # $ # $ " B " A " B " F $ " " B "" - " B "" , - " ,# - B "" " " " B "" J Anhang Materialien zu den Sequenzen A42 _______________________________________________________________ fünfte Sequenz: Vorlage der Drehfolie –1– Die drei Vorlagen auf Folie kopieren und die Kreise ausschneiden. Folie 2 oder 3 hinter Folie 1 legen und in dem grünen Punkt drehbar verbinden. Die hintere Folie im Uhrzeigersinn drehen, so dass Sonne und Mond im Osten auf- und im Westen untergehen. Anhang Materialien zu den Sequenzen A43 _______________________________________________________________ fünfte Sequenz: Vorlage der Drehfolie –2– Vollmond Anhang Materialien zu den Sequenzen A44 _______________________________________________________________ fünfte Sequenz: Vorlage der Drehfolie –3– zunehmender Halbmond Für den abnehmenden Halbmond die Folie spiegelverkehrt auflegen. . Anhang Materialien zu den Sequenzen A45 _______________________________________________________________ fünfte Sequenz: Arbeitsblatt zur Reflexion ' 5 ! ) " . " 2 " B " . B " . . " . • " • N " # 5 " 5 " J # J Anhang Materialien zu den Sequenzen A46 _______________________________________________________________ sechste Sequenz: Beispiel eines Erlebnisberichtes einer Sonnenfinsternis Verfinsterung der Sonne Wir sind extra in ein großes Stadion gefahren, um dieses Ereignis zu beobachten. Am helligten Tag schiebt sich plötzlich am Himmel eine immer größer werdende schwarze Scheibe vor die Sonne. Nach und nach scheint die Scheibe die Sonne aufzufressen, denn von der Sonne ist immer weniger zu sehen. Schlagartig wird es dunkel! Als ob jemand im Stadion die Flutlichtanlage ausgeschaltet habe. Innerhalb von Sekundenbruchteilen ist es Nacht geworden, nicht stockfinstere Nacht, vom Horizont ahnt man noch ein wenig Lichtschein. Ich blicke im Stadion umher. Da geht ein Raunen durch das Stadion, einige Zuschauer applaudieren, dann ist es still. Ich blicke zum Himmel hinauf. Überrascht sehe ich die schwarze Sonne hinter ganz dünnen Schleierwolken, ich sehe die schwarze Scheibe des Mondes und den Strahlenkranz der Sonne dahinter hervorscheinen. Sogar Sterne sind zu sehen. Gebannt und fasziniert schaue ich hin. Ein wunderbares Himmelsschauspiel, ein überwältigendes Bild! Ich vergesse alles um mich herum, die Leute, meinen Sohn, meine schussbereite Kamera. Ich blicke umher, das Stadion ist in ein fahles aschgraues gespenstisches Licht getaucht. Ich blicke wieder zum Himmel, einfach phantastisch! Ich weiß nicht wie lange ich das Bild in mich aufgesaugt habe. Plötzlich gibt der Mond wieder ein Stück der Sonne frei, gleißendes Licht strahlt plötzlich oben rechts hinter der schwarzen Scheibe hervor und ebenso unerwartet und plötzlich, wie es dunkel geworden ist, wird es wieder hell im Stadion. Ich kann es noch gar nicht fassen, dass es vorbei sein soll! Anhang Materialien zu den Sequenzen A47 _______________________________________________________________ sechste Sequenz: Verlauf einer Sonnenfinsternis am OHP Der OHP wird bis auf eine kleine kreisförmige Öffnung, der die Sonne darstellt, mit schwarzer Pappe abgedeckt. Ein schwarzer undurchsichtiger Kreis (Mond), genauso groß wie das Loch in der schwarzen Pappe, wird auf eine Stück Folie geklebt. Durch Schieben des Folienstückes (Mondes) von rechts nach links (West nach Ost) über den hellen Kreis können die Kinder sich den Verlauf der Sonnenfinsternis verdeutlichen. Folien für Verlauf der Sonnenfinsternis Außerdem kann hierbei auch eine partielle Verfinsterung der Sonne dargestellt werden, indem der schwarze Kreis die Sonne beim Bewegen von rechts nach links nur zum Teil abdeckt. Anhang Materialien zu den Sequenzen A48 _______________________________________________________________ sechste Sequenz: Folienvorlage für den Verlauf einer Mondfinsternis –1– Erdschatten Anhang Materialien zu den Sequenzen A49 _______________________________________________________________ sechste Sequenz: Folienvorlage für den Verlauf einer Mondfinsternis –2– Mond bei Vollmond Wenn der Vollmond von rechts unter der Folie mit dem Erdschatten hinduruchgeschoben wird, kann der Verlauf einer totalen, sowie partiellen Mondfinsternis dargestellt werden. Der Erdschatten ist bewusst nicht schwarz, da bei einer Mondfinsternis, der Mond meist nicht vollkommen verschwindet, sondern noch leicht in rötlichbrauner Färbung zu sehen ist. Anhang Materialien zu den Sequenzen A50 _______________________________________________________________ sechste Sequenz: Tabelle der Mondfinsternisse von 2001-2010 Anhang Materialien zu den Sequenzen A51 _______________________________________________________________ sechste Sequenz: Tabelle der Sonnenfinsternisse von 2001-2010 Anhang Materialien zu den Sequenzen A52 _______________________________________________________________ zusätzliche Sequenz: Arbeitsblatt - Berechnungen zur Mondentfernung ! 1 4 ' /- # ' 1 /< " # " 3 J . ) 1 ?- # 6 $ " ! ! " ' ! 47< <<< " ( . " 1 J /< < Anhang Materialien zu den Sequenzen A53 _______________________________________________________________ zusätzliche Sequenz: Lösungen zum Arbeitsblatt Lösungen: /- 4 7 < < < < " . /< " N' 47 <<< ' 6 . 457 ' N6 O 9L 74 6 - ? - 4 7 < < < < " . /< < " N 4 L<< O 47 <<<' . ?> O 4 7<< O /5 L ' , 1 /< < Anhang Materialien zu den Sequenzen A54 _______________________________________________________________ zusätzliche Sequenz: Erdkugelvorlage zum Ausschneiden Anhang Beispiele ausgefüllter Beobachtungsbögen A55 _______________________________________________________________ Beispiele ausgefüllter Beobachtungsbögen Hanna: Seite 1 Anhang Beispiele ausgefüllter Beobachtungsbögen A56 _______________________________________________________________ Hanna: Seite 2 Anhang Beispiele ausgefüllter Beobachtungsbögen A57 _______________________________________________________________ Michael: Seite 1 Anhang Beispiele ausgefüllter Beobachtungsbögen A58 _______________________________________________________________ Michael: Seite 2 Anhang Beispiele ausgefüllter Beobachtungsbögen A59 _______________________________________________________________ Mona: Seite 1 Anhang Beispiele ausgefüllter Beobachtungsbögen A60 _______________________________________________________________ Mona: Seite 2 Anhang Beispiele bearbeiteter Reflexionsblätter A61 _______________________________________________________________ Jasmin: Lilli: Anhang Beispiele bearbeiteter Reflexionsblätter A62 _______________________________________________________________ Nora: (hier zeigt sich in dem ersten Kreis, dass bei Neumond die Kinder, je nach Körpergröße, am unteren Ende der Kugel etwas des beleuchteten Teils sahen) Patrick: Anhang Beispiele bearbeiteter Reflexionsblätter A63 _______________________________________________________________ Jens: Anhang Beispiele bearbeiteter Reflexionsblätter A64 _______________________________________________________________ Lena: Anhang Beispiele bearbeiteter Reflexionsblätter A65 _______________________________________________________________ Michelle: Anhang Beispiele bearbeiteter Reflexionsblätter A66 _______________________________________________________________ Heiko: Anhang Beispiel einer ausgefüllten Tabelle A67 _______________________________________________________________ Beispiel einer ausgefüllten Tabelle zu Auf- und Untergangszeiten Henning: Anhang Literatur- und Quellenangaben zum Anhang A68 _______________________________________________________________ Nützliche Literatur und Internetseiten für Kinder • Übelacker, Erich: Was ist Was. Der Mond. Band 21. Nürnberg: Tessloff Verlag 2001. Meist sind Informationen über den Mond nur in allgemeinen astronomischen Kinderbüchern zu finden: z. B. • Bush, Pauline: Kinder entdecken... Erde und Himmel. Time-Life Kinderbibliothek. Deutsche Ausgabe 1993. • Golluch, Norbert: Das große Buch vom Himmel und Erde. Ravensburger Buchverlag 2000. • Ford, Harry: Der Sternenhimmel. Ein Praxisbuch für Einsteiger. Würzburg: Arena Verlag 2000. • Lippincoff, Kristin: Astronomie. Hildesheim: Gerstenberg-Verlag 1995. • Stott, Carole: Sternenhimmel. Naturführer für Kinder. Darling Kindersley. Deutschsprachige Ausgabe: Starnberg 2003. Internetseiten Unter www.blinde-kuh.de, einer Suchmaschine für Kinder, ergeben sich beim Suchbegriff ‚Mond’ zahlreiche Links. Hier einige Beispiele und weitere Seiten zum Mond: www.learnweb.de/weltall/MondC.html www.blinde-kuh.de/weltall/luna.html www.gbiu.de/Hamsterkiste/Sachunterricht/Mond/mola.html www.gbiu.de/Hamsterkiste/Sachunterricht/Somoste/somoste-32.html www.milkmoon.de/themen/erde_und_weltraum/weltraum www.apolloprojekt.de www.hyaden.de (Stichwort: Astronomie) www.geo.de/GEOlino (Suchbegriff: Mond) Alle Internetseiten am 12.11.04 noch einmal gesichtet. Anhang Das Thema Mond im Überblick – Mind-Map A69 _______________________________________________________________ 1 5 Anhang Literatur- und Quellenangaben zum Anhang A70 _______________________________________________________________ Literaturangaben zum Anhang A 17 18 Name Der Mond leuchtet nicht von selbst Mondkrater entstehen 19-22 Flug zum Mond 25-27 Mondoberfläche Ein Fußabdruck – schon 35 Jahre alt Wie ist der Mond entstanden Geschichte zur Verfinsterung der Sonne Folien zum Verlauf der Finsternisse Tabellen der nächsten Finsternisse 29 30 46 47-49 50-51 Literaturangabe Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt 2003, S. 11 http 20 Übelacker 2001, S. 28-30 Zitate: Dittbrenner, 2003/2004, S. 26-27 Übelacker 2001, S. 2820-24 Fürst 1994, S. 82-83 http2 und Burnham 2000, S. 92 http 25 (leicht verändert) Lindner 1998, S. 21 Ekrutt 2000, S. 111-112 Anhang Literatur- und Quellenangaben zum Anhang A71 _______________________________________________________________ Abbildungsverzeichnis des Anhangs A 17 18 Titel Der Mond leuchtet nicht von selbst Mondkrater entstehen Quelle Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt 2003, S. 11 Lippincoff 1995, S. 41 Flug zum Mond: 19-22 23 24 25-27 28 29 30 31-32 42-44 47-49 54 Flugbahn Mondvorderseite Apollo-11-Team Landefähre Saturn-V-Rakete Monde auf Erden Alles nicht so schwer Mondoberfläche: Mondvorderseite Krater Copernicus Mondrückseite Karte der Mondvorderseite Ein Fußabdruck – schon 35 Jahre alt: Fußabdruck Mondauto Wie ist der Mond entstanden? Wenn du auf dem Mond wohnen würdest Drehfolien für fünfte Sequenz Folien zum Verlauf der Finsternisse Erde zum Ausschneiden Übelacker 2001, S. 29 http8 (Pfeil selbst eingefügt) http21 Moore/Hunt 1982, S. 16 Übelacker 2001, S. 29 Backhaus, Private Mitteilung Stott 2003, S. 43 http8 http22 http23 Geo spezial 2003/2004, S. 6 http24 http25 unbekannt Büttinghaus 2004, S. 106,107 selbst erstellt, in Anlehnung an Lindner 1998, S. 20 selbst erstellt, in Anlehnung an Lindner 1998, S. 21 http26 Danksagung _______________________________________________________________ Danksagung Hiermit möchte ich mich herzlich bei den Kinder der Klasse 4a der Elisabethschule Voerde bedanken. Ich hoffe, sie werden weiterhin mit Freude den Mond beobachten. Ebenfalls möchte ich mich bei dem gesamten Kollegium für seine Mithilfe bei den Fragebögen bedanken. Ein großer Dank geht an die Klassenlehrerin der 4a, die mir auch über den Unterricht hinaus unterstützend zur Seite stand. Vielen Dank! Erklärung _______________________________________________________________ Erklärungen a) Ich versichere, dass ich die schriftliche Hausarbeit einschließlich evtl. beigefügter Zeichnungen, Kartenskizzen, Darstellungen u.ä.m. selbstständig angefertigt und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe. Alle Stellen, die dem Wortlaut oder dem Sinn nach anderen Werken entnommen sind, habe ich in jedem einzelnen Fall unter genauer Angabe der Quelle deutlich als Entlehnung kenntlich gemacht. b) Ich bin damit einverstanden, dass diese Hausarbeit nach Abschluss meiner Ersten Staatsprüfung wissenschaftlich interessierten Personen oder Institutionen zur Einsichtnahme zur Verfügung gestellt wird, und dass zu diesem Zweck Ablichtungen dieser Hausarbeit hergestellt werden, sofern diese keine Korrektur- oder Bewertungsmerkmale enthalten. Essen, den 15.11.2004 Jana Wißing