Klasse: 3

Schriftliche Unterrichtsvorbereitung
Fach: Sachunterricht
Thema: Untersuchen und Erklären von optischen Täuschungen
Klasse: 3
Begründung des Themas durch den Lehrplan
Sachunterricht Jgst.3:
 Seherlebnisse (S.192)
Deutsch Jgst.3 (S.171):
 Sprechfreude und Mitteilungsbedürfnise
 in Gesprächsbeiträgen aufeinander eingehen
 persönliche Meinungen situationsangemessen äußern
 Sachzusammenhänge begrifflich klar darstellen
 Gegenstände treffend beschreiben
Mathematik Jgst. 1/2:
 Beziehungen zu Gegenständen zueinander (S.90)
 Kenntnis über Flächenformen (S.97)
 mit dem Maßband messen(S.102)
Kunst Jgst.3:
 Optische Effekte (S.42)
Das Thema wurde, aus der Interessenslage der Klasse heraus, in den Unterricht mit
aufgenommen, obwohl es nicht explizit im Lehrplan erwähnt ist. Es spricht aber
nichtsdestotrotz mehrere Fächer an.
Die Hauptlernfelder liegen in dieser Unterrichtsstunde in den Bereichen
 Erkennen und Erklären von optischen Phänomenen
 differenzierte Wahrnehmung
Sachanalyse und Bildungsgehalt
Sehen ist ein Zusammenspiel von Auge und Gehirn. Durch das Auge landen Farben und
Muster im Kopf, das Gehirn interpretiert sie. Im 19. Jahrhundert entdeckte man, dass man das
Gehirn mit falschen Perspektiven verwirren kann. Auch Bilder verwirren uns, bei denen die
Linien zwar parallel angeordnet sind, die starken Helligkeitskontraste die Linien aber
gekrümmt erscheinen lassen.
Optische Täuschungen, den objektiven Gegebenheiten widersprechende Wahrnehmungen,
v. a. bei geometrischen Konfigurationen; beruhen physiologisch auf der Bau- und
Funktionsweise des Auges, psychologisch auf einer Fehldeutung beziehungsweise einem
Schätzfehler bei Erfassung des Wahrgenommenen. Als weitere Ursachen können (besonders
bei perspektivischen Täuschungen) Lernerfahrungen oder das Phänomen der Größenkonstanz
(Größenschätzung eines Gegenstands unter unbewusster Berücksichtigung seiner Entfernung)
sowie Einschätzungen von Farbhelligkeit und Farbverlauf eine Rolle spielen.
Optische Täuschungen können auch durch die Unvollkommenheit oder einen Defekt des
Augenapparates auftreten. Es ist aber zu bemerken, daß eine optische Täuschung meist nicht
auf der optischen Unvollkommenheit des Auges beruht, sondern auf der falschen Beurteilung
des Gesehenen. Man kann deshalb annehmen, daß die Täuschung bei der gedanklichen
Verarbeitung des Gesehenen zustande kommt. Derartige Täuschungen lassen sich dadurch
vermeiden, daß man die Beobachtungsbedingungen in passender Weise variiert, einfache
Vergleichsmessungen vornimmt oder sonst in irgendeiner Form die eine richtige Beobachtung
störenden Faktoren ausschaltet.
Formentäuschung (Täuschung., die durch übereinanderliegende Formen entstehen)
Viele Täuschungen entstehen dadurch, dass die betrachteten Figuren nicht alleine gesehen
werden, sondern in Beziehung zu anderen Figuren.
a) Ganzes und Teil: Betrachten wir zwei verschieden große Objekte, so erscheinen alle
Teile des kleineren kleiner, und alle Teile des größeren größer. Je größer also das
Ganze ist, umso größer ist auch das Teil.
b) Überbewertung vertikaler Linien: Durch die horizontale Anordnung der Augen und
der Lebenserfahrung in einer „ebenen“ Welt kann der Mensch Entfernungen in der
Horizontalen besser einschätzen, als in der Vertikalen. Vertikale Linien werden so
überschätzt.
c) Überschätzung spitzer Winkel: Diese Täuschungen lassen sich durch die Tatsache
erklären, dass das Auge spitze Winkel, die sich auf ebenen Figuren befinden,
vergrößert ansieht. Die helle Fläche zwischen den Linien erscheint uns größer, somit
erscheint auch der Winkel größer.
Die “Hering- Illusion“: Die beiden horizontalen Linien sind
gerade, aber sie sehen aus,als ob sie nach außen gebogen wären.
Die Verzerrung wird durch das strahlenförmige Muster im
Hintergrund produziert, das Perspektive vortäuscht und somit
einen falschen Eindruch der räumlichen Tiefe entstehen lässt.
Kontrasttäuschungen (Täuschung., die durch Helligkeitskontraste entstehen)
Die Wahrnehmung von Helligkeitsunterschieden ist sehr subjektiv.
Die Überbetonung der Kontraste rührt aus der Verschaltung der Rezeptoren im Auge her. Sie
bewirkt eine verstärkte Wahrnehmung von Kanten und lässt Bilder schärfer erscheinen.
Diese Täuschungen werden durch Helligkeitsunterschiede zwischen Objekt und Hintergrund
hervorgerufen. Wir sehen Figuren auf dunklem Grund heller und umgekehrt.
Dieses sog. “Hermann-Gitter” zeigt an den Kreuzungsstellen dunkle
Flecken, die verschwinden wenn man den Blick darauf richtet. Das
Hermann-Gitter wurde seit fast 5 Jahrzehnten als Anzeichen der sog.
“lateralen Hemmung” auf der Netzhaut gedeutet. 2004 wurde die
gekrümmten Variante vorgestellt, die beweist dass auch die Verarbeitung
im Sehzentrum im Gehirn dabei eine gleich große Rolle spielt.
Farbtäuschungen (Täuschung., die durch nebeneinander liegende Farben entstehen)
Täuschungen können auch entstehen, indem die benachbarte Farbe des betrachteten Objekts
Einfluss auf die Wahrnehmung nimmt. Es entstehen Farbmischungen entsprechend der
Farblehre.
Die Quadrate haben in Wirklichkeit eine konstante rote Farbe. Die
Umgebung beeinflusst jedoch die Farbwahrnehmung. Dieses Phänomen ist
seit dem 18. Jh. bekannt und heisst simultaner Farbkontrast. Diese
Täuschung ist auf die laterale Hemmung zwischen benachbarten Nervenzellen des visuellen
Systems zurückzuführen
Das Thema „optische Täuschungen“ lässt sich nicht direkt einem der im Lehrplan
beschriebenen Aufgabenschwerpunkte der Klasse 3 zuordnen. Da durch die Schüler beim
Thema „Auge“ Interesse bekundet wurde, mehr über optische Täuschungen zu lernen, hielten
wir es aber dennoch für wichtig. Auf Grund des zunehmenden Verlustes sinnlicher Eindrücke
soll den Kindern in dieser Stunde die Möglichkeit gegeben werden, speziell zum Sehsinn
intensive Erfahrungen zu machen. Sehen ist eine Sinnesleistung, die alltäglich geschieht, die
allerdings nichts als bewusst zu gestaltendes Verhalten wahrgenommen wird. Oft wird den
Augen und dem Sehsinn erst dann wieder Beachtung zuteil, wenn man Probleme oder
Beschwerden mit ihnen hat. Die Beschäftigung mit optischen Täuschungen in dieser Stunde
soll die Kinder zum einen zum Staunen und Wundern einladen, zum anderen sollen die
Kinder ansatzweise erfahren, wie kompliziert und reichhaltig der Sehvorgang ist und dass
mehr dazu gehört, als ein intakter Sehapparat.
Auch erfüllt die Betrachtung des heutigen Unterrichtsgegenstandes viele Forderungen der
Grundlagen und Leitlinien des Lehrplans. So haben die Kinder Raum für selbstständiges
Beobachten, Ausprobieren und Entdecken (S.9) und können sich aktiv mit dem
Lerngegenstand auseinandersetzen. Die Wahrnehmung mit allen Sinnen wird zudem geschult.
(ebd.). Die Kinder lernen, die Wirklichkeit zunehmend differenziert wahrzunehmen. Durch
den handelnden Umgang mit den Täuschungen sollen sie ihre Erfahrungen ordnen und mit
bereist vorhandenem Wissen verknüpfen. Die Gestaltung der Unterrichtsstunde soll
fächerverbindend gestaltet sein, und sich somit an Lernvoraussetzungen, Interessen sowie
dem Lerngegenstand orientieren.
Innerhalb des Sachunterrichts der 3.Jgst. finden sich 8 Themenbereiche, die es zu bearbeiten
gilt. Das Thema „optische Täuschungen“ fällt in den Bereich „Ich und meine ErfahrungenSinnesleistungen“. Die Kinder erschließen sich in dieser Stunde einfache physikalische bzw.
biologische Zusammenhänge, nämlich das Zusammenspiel von Augen und Gehirn in Bezug
auf die visuelle Wahrnehmung.
Begründung
Maßnahmen
der
methodischen
Schritte
und
sonderpädagogischen
Aktivierung der Vorerfahrungen/ Vorwissen
Durch ein kreuzworträtsel soll das bereits behandelte Thema „Auge“ reaktiviert werden. Da
die optischen Täuschungen mit den Leistungen des Augesund des gehirns zusammenhängen,
sollt sichergegangen werden, dass die Grundlagen vorhanden sind. Außerdem bekommen die
Schüler dadurch die Möglichkeit aktives Wissen offenzulegen.
Stummer Impuls (SI):
Zum Einstieg in die Thematik werde ich eine optische Täuschung als stummen Impuls an die
Tafel hängen. Die Kinder sollen dann zunächst einmal beschreiben, was sie sehen. Ich habe
mich hier für ein Bild entschieden (siehe Anhang), bei dem die Täuschung sehr deutlich zu
sehen ist. Die Kinder werden vermuten, dass das die Strecke zwischen den Pfeilspitzen oben
größer ist, als die des unteren.
Äußerung eigener Gedanken und Ideen:
Alle Schüler bekommen die Möglichkeit zur Äußerung. Diese wird verschriftlicht und erst am
Ende der Stunde nachgeprüft. Die Spannung der Auflösung muss also über die gesamte
Stunde hiinweg ausgehalten werden.
Gruppenarbeit:
Die Gruppenarbeit gewährleistet, dass die Kinder über das Gesehene ins Gespräch kommen.
Der Austausch mit den Mitgliedern der Gruppe kann den Kindern helfen, auch einen anderen
Blickwinkel einzunehmen. Manche optische Täuschungen wirken etwa nur aus einer ganz
bestimmten Sichtweise. Vor allem bei der Suche nach einer möglichen Erklärung hilft die
Diskussion. So wird die soziale Kompetenz gefördert, denn die Kinder müssen Argumente
des Anderen aufnehmen, sich darüber Gedanken machen und dann überprüfen. Sie haben
ferner die Möglichkeit, ihre eigene Meinung zu vertreten und zu begründen.
Als zeitliche Strukturierungshilfe dient die „Sanduhr“, die den Schülern die Möglichkeit gibt,
einen Überblick über bereits verstrichene und noch zur Verfügung stehende Zeit zu erhalten.
Sie können dementsprechend ihr Arbeitstempo anpassen.
Ruhephase:
Durch das Einbringen einer kurzen Ruhephase, soll durch die entstehende Entspannung
vermieden werden, dass Probleme durch überlastung entstehen. Die Schüler können kurz
durchatmen, bevor weiter gearbeitet wird.
Integrationsphase im Plenum:
Da die Kinder von ihren Plätzen aus eine gute Sicht auf die Tafel haben, an der die
Entdeckungen zusammengetragen werden, halte ich es für sinnvoll, diese Sitzordnung auch
beizubehalten. Es geht zudem auch in gewisser Weise um eine Präsentation von
Gruppenergebnissen, deswegen sollten die Kinder auch in ihren Gruppen bleiben. Andere
Sozialformen, etwa ein Sitz- oder Theaterkreis kann dazu führen, dass die einzelnen
Gruppenmitglieder einer Gruppe über den Kreis verteilt sind.
Rückbesinnung:
Durch das Aufgreifen der 2geheimen Zettel“ wird die Spannung aufgelöst. Die Kinder können
nun nachprüfen, was sie vorher gewusst haben und was sie am Ende der Stunde wissen.
Durch den Vergleich kann ein offensichtlicher Lernzuwachs erkennbar werden und die
Schüler können sich einen Lernerfolg sichern.
Sicherung:
Durch ein Arbeitsblatt können die erfahrenen Einzelinformationen zusammengetragen und
fixiert werden. Somit ist jederzeit ein Wiederholen der Thematik gesichert.
Lernziele und Sequentierung
Lehrplan:
3.2.2. Sinnesleistungen des Auges
Grobziel:
Wir untersuchen optische Täuschungen
Teilziele:
 intensive Erfahrung zur visuellen Wahrnehmung.
 Hypothesen und Erklärungen der optischen Täuschungen
 Austausch von Hypothesen in der Gruppe
 Vorstellen der Ergebnisse aus der Gruppe (Einigung auf eine Hypothese/ mehrere
Lösungen)
 Erweiterung oder Verwerfen der vorher selbst gefassten Hypothese
Feinziele:
Fachkompetenz:
Die Kinder sollen…
 erkennen, dass das Gehirn manche von den Augen empfangene Bilder falsch deutet,
 wir Dinge wahrnehmen können, die nicht den objektiven Gegebenheiten entspricht,
 entdecken, dass die optischen Täuschungen dieser Stunde durch folgende Dinge
entstehen:
 durch Kontraste,
 durch Muster,
 durch Kontraste
Selbstkompetenz
Die Kinder können…
 ihre bereits erworbenen Kenntnisse vertiefen und auf neue Sachverhalte übertragen,
 in der Diskussion ihre Fähigkeit zu argumentieren ausbauen,
 selbstständig zu lernen und zu handeln,
 ihre kommunikativen Fähigkeiten zu erweitern.
Sozialkompetenz:
Die Kinder können…
 ihre Fähigkeit vertiefen, sich an vereinbarte Regeln zu halten,
 eine Aufgabe gemeinschaftlich in Gruppenarbeit lösen und so soziale und vor allem
kooperative Verhaltensweisen und die Kommunikationskompetenz weiter ausbauen.
Sequenzplanung:
Phase
1
2
Thema
Einstieg
Erkennen von optischen
Täuschungen
Entstehung von optischen
Täuschungen
Gestalten von optischen
Täuschungen
3
4
Ziele
Alltagsbezug: Wo habe ich opt. Täuschungen kennen gelernt?
Kennenlernen verschiedener Täuschungen, Hypothesenbildung der
Entstehung
Klärung der Zusammenhänge der Wahrnehmung (Auge, Gehirn)
Vorgänge bei der Wahrnehmung optischer Täuschungen
Kunst: Gestaltung einer eigenen optischen Täuschung
Literatur
-
http://www.michaelbach.de/ot/index.html
Picon, Daniel (2005): optische Täuschungen. Köln:Fleurus Verlag.
Block/ Yuker/ Rendl(2006) : Ich sehe was, was du nicht siehst.München:Goldmann.
Medien





Arbeitsblatt mit Kreuzworträtsel: Differenzierung mit A und B
Folie mit dem Kreuzworträtsel / Overheadprojektor
Tafelbild
Sanduhr an der Tafel zur Visualisierung der Arbeitszeit
Arbeitsblatt mit optischen Täuschungen: für die einzelnen Gruppen spezifisch
 Geheimzettel zur Notierung der Hypothesen
 Arbeitsblatt als Sicherung mit einer Zusammenfassung
 Folie des Arbeitsblattes
Stundenverlauf
Artikulation:
Unterrichtsverlauf:
Einstieg
Rätsel: Auge
Aktivierung des
Vorwissens
Tobi setzt sich zu Kevin
Medien/Sozialform:
AB/ Kreuzworträtsel
Kreuzworträtsel
Überleitung
Motivation
Gemeinsames Sammeln
der
Ergebnisse
und
Kontrolle
auf
Tageslichtprojektor
L: Dein Wissen über das
Auge brauchst du jetzt!
Folie
Stummer Impuls
Tafelbild
Sonderpädagogische
Maßnahmen
Differenzierung durch 2
Schwierigkeitsgrade der AB
Reinhard,
Kevin,
Tobi
bearbeiten die schwierigere
Version, Kevin hilft hierbei
Tobi beim lesen.
L.“Ich habe gemerkt, dass
euch das neue Thema
interessiert…“
Sch. beschreiben, was sie
sehen, vermuten…
Möglichkeit
des
Nachmessens
Zielangabe
Stunde
der
Begriff
Täuschungen“
„optische
Tafelüberschrift: „Wir
untersuchen optische
Täuschungen“
Sch. bekommen „geheime
Zettel“,
auf
die
sie
Vermutungen/
Erklärung
für Phänomen beschreiben
Strukturgebung
L. sammelt Zettel ein
Einführung der Sanduhr +
Erklärung
zur
Funktionsweise
Erklärung
Gruppenarbeit
Einteilung in Gruppen
-Kevin,Tobi. Reinhard
- Ludwig, Edis, Fenja
- Claudio, Yasmin, Billy
Sanduhr an Tafel
Prävention für Störungen
Struktur/ Zeitübersicht
der
Kevin/Tobi
bewährt
im
Team
Arbeitsphase
1.Durchlauf:
:
opt.
Phänomen
beschreiben
und
Erklärungsansätze
finden
2.
Durchlauf:
mit
Hilfestellung
(Erklärung)
Vorbereitung
für
Vorstellung im Plenum
Gruppenarbeit
Opt. Täuschungen
Schriftliche Fixierung der
erarbeiteten
Beobachtungen
und
Erklärungen
Ruhephase
Vorstellung
Jede Gruppe bestimmt 1
Sprecher
Augen entspannen, Kopf
auf Tisch
L. „weckt“ Schüler einzeln
in den Stuhlkreis
Sch.
stellen
opt.
Phänomene vor
Entspannung
Bewegung
Wechsel
Tafelbild
Opt. Täuschungen werden
an Tafel geheftet
Diskussion
Unstimmigkeiten
bei
Auflösen des Stuhlkreises
„geheime Zettel“ werden
ausgeteilt.
Wiederaufnahme:
L:
“Hattest du recht mit deiner
Annahme von vorhin?!“
Vergleich: Was hast du
vorher gewusst, was weißt
du jetzt?
Sch. auf Platz
Geheime Zettel