SPIKE™ Essential

Tiere in ihren Lebensräumen

Sofie, Daniel, Maria und Leo besuchen eine Wüste. Sie fragen sich, wie Tiere und Pflanzen in einer so trockenen Umgebung überleben können.

45–90 Min.
Fortgeschrittene
3-4 Klasse
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Vorbereiten

(HINWEIS: Diese Aufgabe besteht aus zwei Teilen: Teil A und Teil B. Beide Teile sind wichtig, um das Lernziel zu erreichen. Wenn die Zeit begrenzt ist, lesen Sie sich beide Teile durch und wählen Sie die Elemente aus, die auf die Bedürfnisse Ihrer Schülerinnen zugeschnitten sind.)*

In dieser Unterrichtseinheit geht es vor allem darum zu erklären, wie Lebensräume die spezifischen Bedürfnissen der dort lebenden Pflanzen und Tiere erfüllen. Der Entwurf und Bau eines Modells bietet die Möglichkeit, auf interessante und handlungsorientierte Weise mehr über Lebensräume und ihre Bewohner zu erfahren und zu lernen. Ermutigen Sie die Schüler*innen dazu, ihre eigenen Ideen für den Bau ihres Lebensraums und den dort lebenden Pflanzen und Tieren umzusetzen. Betonen Sie, dass es nicht nur ein einziges richtiges Modell gibt.
Teilen Sie eventuell die Klasse in Vierer- oder größere Gruppen ein, indem Sie Zweierteams kombinieren. Weisen Sie jeder Gruppe einen Lebensraum zu oder lassen Sie die Gruppen mit einem ihnen bekannten Lebensraum arbeiten. Innerhalb der Gruppe baut jedes Zweierteam unterschiedliche Tiere. In jeder Gruppe sollte die Größe der Tiere relativ zueinander sein: z. B. sollte ein Fuchs sehr viel größer als eine Eidechse sein.

  • NaturwissenschaftlicherHintergrund – Tiere in ihren Lebensräumen:
    • In dieser Aufgabe wird der Lebensraum der Sonora-Wüste im Südwesten der Vereinigten Staaten dargestellt.
    • Alle Wüsten sind sehr trockene Umgebungen. Jedoch sind nicht alle Wüsten im Sommer so heiß wie die Sonora-Wüste.
    • In einigen Wüsten, wie z. B. in der Antarktis, ist es das ganze Jahr über kalt.
    • In den Vereinigten Staaten gibt es viele verschiedene Lebensräume, darunter Feuchtbiotope, Grasland, Wälder und Tundralandschaften.
  • Vorwissen aufbauen – Tiere in ihren Lebensräumen: Nutzen Sie Lehrmaterialien aus dem naturwissenschaftlichen Unterricht wie Informationen, Bilder und Definitionen.
    • Ein Lebensraum ist ein Ort in der Wildnis, an dem ein Tier oder eine Pflanze lebt.
    • Jede Tier- und Pflanzenart hat sich zum Überleben an ihren Lebensraum angepasst. In anderen Lebensräumen sind die Überlebenschancen in der Regel geringer, da die Umgebung nicht an ihre Bedürfnisse angepasst ist.
    • Ein Argument, das eine Behauptung oder Aussage über Verhalten in der Natur unterstützt (z. B. Wüstentiere können viele Tage ohne Wasser überleben). Es sollte anhand von Daten bzw. Fakten und/oder einem Modell, das die Beobachtungen darstellt, belegt werden.
    • Schlüsselvokabular: Lebensraum, überleben, angepasst, Wüste
  • Bau- und Programmiererfahrung: Sehen Sie sich die Vorschläge im Unterrichtsplan an. Für diese Aufgabe empfiehlt sich auch,
    • das Motor-Tutorial im Startmenü der SPIKE App zu nutzen;
    • die Hilfestellungen im Abschnitt Motorblöcke im Menü Hilfe > Textblöcke in der SPIKE App zu nutzen.
  • Materialien: Finden Sie altersgerechte Materialien und Bilder, die verschiedene lokale Lebensräume und die dort lebenden Tiere darstellen. Suchen Sie im Internet nach Lebensräumenin Europa. Durchsuchen Sie Webseiten von Naturkundemuseen, Zoos und Atlanten. Bei Bedarf können Sie auch Bastelmaterialien an die Schüler*innen verteilen, damit sie die Modelle ihrer Lebensräume vielfältiger darstellen können.

TEIL A (45 Minuten)

Einführen

(Ganze Klasse, 10 Minuten)

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  • Stellen Sie die Hauptfigur(en) der Geschichte vor und erteilen Sie den ersten Arbeitsauftrag: Sofie, Daniel, Maria und Leo besuchen eine Wüste. Sie fragen sich, wie Tiere und Pflanzen in einer so trockenen Umgebung überleben können.

  • EINSTIEG – Regen Sie eine kurze Diskussion über das Thema an – unter Umständen mit Ihren eigenen, im Internet gefundenen Bildern und Bildern aus der Unterrichtseinheit.

    • Was ist ein Lebensraum? (Ein Lebensraum ist ein Ort in der Wildnis, an dem ein Tier oder eine Pflanze lebt. Dort gibt es Nahrung, Wasser und einen geschützten Ort, den eine Pflanze oder ein Tier zum Leben braucht, sowie ausreichend Platz, damit sich das Tier bewegen kann. An einem geschützten Ort können sich Tiere vor Raubtieren schützen, sich abkühlen oder aufwärmen und ihre Jungen aufziehen.)
    • Wie sieht es in einer Wüste aus? (Alle Wüsten sind trocken; einige sind das ganze Jahr über heiß und andere teilweise oder das ganze Jahr über kalt.)
    • Wie überleben Wüstentiere und -pflanzen? (Mögliche Antworten: Manche Tiere können über einen längeren Zeitraum ohne Wasser leben. Kakteen speichern Wasser und haben eine wachsartige Schutzschicht, um sich vor Wasserverlust zu schützen. Wenn es zu heiß oder zu kalt ist, bleiben einige Tiere unter der Erde. Andere haben helles Fell, damit sie kühler bleiben.)
    • Wie sieht es in anderen Lebensräumen aus? (Um überleben zu können, sind Tiere und Pflanzen an ihren Lebensraum angepasst.)
  • Wählen Sie die Wüste oder einen anderen Lebensraum aus. Arbeitet in einer Gruppe zusammen und zeigt, wie Tiere und Pflanzen ihr Leben an diesen Lebensraum angepasst haben.

  • Jede Gruppe erhält dafür ein SPIKE Essential-Set und ein digitales Endgerät.

Erforschen

(Zweier- oder Dreierteams, 25 Minuten)

  • Erklären Sie den Schülerinnen und Schülern, dass diese Unterrichtseinheit ein offenes Projekt ist, für das sie ein ganz beliebiges Modell entwerfen und bauen können. Betonen Sie, dass es nicht nur ein einziges richtiges Modell gibt.

  • Lassen Sie die Schüler*innen

    • beim Entwurf ihres Lebensraums in Vierergruppen zusammenarbeiten. Die Gruppen wählen die Pflanzen und Tiere aus, die sie bauen werden; bei Bedarf können sie auch Skizzen anfertigen;
    • ein Tiermodell in Zweierteams BAUEN, das in ihrem Lebensraum leben soll. Die Zweierteams sollen verschiedene, aber maßstabsgetreue Tiermodelle bauen;
    • ihr Tiermodell so PROGRAMMIEREN, dass es sich mit einem Motor fortbewegt.
  • Sammeln Sie mit der Klasse Ideen, wie sie mit LEGO Teilen und einem Motor ein Tier bauen kann, das sich bewegt, z. B. läuft, den Schwanz bewegt, das Maul öffnet und schließt usw.

  • Geben Sie den Schülerinnen und Schülern nach der Hälfte der Arbeitszeit die Gelegenheit, sich über ihre Ideen im Rahmen einer vertrauten Unterrichtsmethode auszutauschen und ihre Modelle danach entsprechend zu überarbeiten.

Erklären

(Ganze Klasse, 10 Minuten)

  • Bitten Sie die Schüler*innen, über ihre Arbeit zu sprechen. 

  • Lassen Sie jede Gruppe ihre Modelle und Entwürfe des Lebensraums vorführen und erklären,

    • wie der Lebensraum aussieht;
    • welche Tiere sie für den Lebensraum gebaut haben;
    • welche Körpereigenschaften (z. B. helles Fell) oder Verhaltensweisen (z. B. nur bei Nacht aktiv sein) dem Tier helfen, im jeweiligen Lebensraum zu überleben.
  • Fordern Sie die Schüler*innen dazu auf, den anderen zu erklären, wie sie ihr Modell überarbeitet und verbessert haben.

  • Die Schüler*innen können ihre teilweise fertigen Tiermodelle für Teil B verwenden.

TEIL B (45 Minuten)

Erklären

(Ganze Klasse, 5 Minuten)

  • Wiederholen Sie die Schritte aus Teil A („Erklären”) – Lassen Sie weitere Gruppen das Gelernte vorführen und erklären.

Erweitern

(Ganze Klasse, 30 Minuten)

  • Lassen Sie die Schüler*innen

    • (15 Min.) in denselben Gruppen wie in Teil A das Modell für den Lebensraum bauen, den sie (im Schritt „Erforschen“) für ihre Tiere entworfen haben. Zusätzlich zu den LEGO® Teilen können sie auch Bastelmaterialien benutzen;
    • (10 Min.) kurz ihre fertigen Lebensraum-Modelle vorstellen und erklären, wie und warum die Tiere an ihren Lebensraum angepasst sind. Sie sollten ihre Argumente mit Beweisen stützen können.
  • (5 Min.) Fragen Sie die Schüler*innen, welche Kenntnisse, Ideen und Fähigkeiten ...

    • ihnen geholfen haben, die Aufgabe zu erfüllen;
    • sie beim Bauen gelernt haben.
  • Bitten Sie die Schüler*innen, die Sets und Arbeitsbereiche aufzuräumen.

Evaluieren

(Ganze Klasse, 10 Minuten)

  • Ermutigen Sie die Teams durch Fragen dazu, nachzudenken und ihre Entscheidungen zu begründen, die sie beim Bauen und Programmieren getroffen haben.

Checkliste für Beobachtungen

  • Sehen Sie sich die wichtigen Lernziele an (Feld Unterstützung für Lehrkräfte).

  • Ermitteln Sie den Fortschritt der Schüler*innen anhand der Checkliste:

    • Das fertige Modell des Lebensraums und die von ihnen ausgewählten Tiere sind maßstabsgerecht.
    • Ihre Tiermodelle verfügen über bewegliche Teile und zeigen, wie die Tiere an den Lebensraum angepasst sind.
    • Sie können anhand ihrer Modelle nachweisen und erklären, wie ihr Tier zum Überleben an den Lebensraum angepasst ist.

Selbsteinschätzung

Lassen Sie die Schüler*innen selbst den Stein auswählen, der am besten ihrer Leistung entspricht.

  • Blauer Stein: Ich denke, ich kann Anweisungen befolgen, um ein Programm zu erstellen.
  • Gelber Stein: Ich kann Anweisungen befolgen, um ein Programm zu erstellen.
  • Grüner Stein: Ich kann Anweisungen befolgen, um ein Programm zu erstellen. Außerdem kann ich anderen dabei helfen.

Feedback der Mitschüler*innen

Lassen Sie die Schüler*innen in ihren Teams über ihre Zusammenarbeit sprechen.
Ermutigen Sie sie dazu, ihre Rückmeldungen wie folgt zu formulieren:

  • Ich fand es gut, wie/dass du …
  • Ich würde gern mehr darüber wissen, wie du …

Differenzierung

Um die Aufgabe zu vereinfachen, können Sie Folgendes tun:

  • Wählen Sie einen bekannten Lebensraum aus und lassen sie in allen Gruppen dafür die Tiere bauen.
    Um die Aufgabe anspruchsvoller zu gestalten, können Sie Folgendes tun:
  • Geben Sie den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, ihr Tier so anzupassen, dass es in einem anderen Lebensraum überleben kann, der von einer anderen Gruppe gebaut wurde. Alternativ können sie auch Pflanzen und Tiere für den eigenen Lebensraum bauen.

Erweiterung

  • Lassen Sie die Schüler*innen eine Geschichte darüber schreiben, wie ihr Tier in einen anderen Lebensraum gebracht wird und sich in der neuen Umgebung zurechtfinden muss, obwohl es nicht gut an den Lebensraum angepasst ist. Ermutigen Sie sie dazu, sich eine realistische Geschichte auszudenken, die auf wissenschaftlichen Fakten beruht oder auf den Lebensraum-Modellen der anderen Gruppen Bezug nimmt.

Wenn Sie die Erweiterungen nutzen, dauert die Aufgabe länger als 45 Minuten.

Unterstützung für Lehrkräfte

Die Schüler*innen werden

  • das Modell eines Tieres mit beweglichen Teilen bauen, das an einen bestimmten Lebensraum angepasst ist;
  • das Modell des Lebensraums für ihr Tier bauen;
  • mit ihrem Modell zeigen und erklären, inwieweit das Tier gut angepasst ist, um in seinem Lebensraum zu überleben.

(ein Set pro Zweierteam)

  • LEGO® Education SPIKE Essential-Set
  • Gerät, auf dem die LEGO Education SPIKE App installiert ist
  • Siehe Materialien im Schritt „Vorbereiten“.

Naturwissenschaftlich-mathematische Perspektive

  • Beschreiben wie Tier- und Pflanzenarten an ihren Lebensraum angepasst sind
  • Kennen typische Merkmale ausgewählter Tierarten aus bestimmten Lebensräumen
  • Formulieren begründete Argumente und Hypothesen in naturwissenschaftlichen Kontexten

Technische Perspektive

  • Planen und konstruieren ein Modell eines tierischen Körperteils, um dessen besondere Funktion nachzuahmen (z.B. den Rüssel eines Elefanten)

Informatische Perspektive

  • Untersuchen Abläufe und gliedern diese in sinnvolle Teilschritte, um dazu Handlungsvorschriften zu formulieren
  • Stellen einfache Handlungsabläufe in einer visuellen blockbasierten Programmiersprache dar, verstehen, beschreiben und reflektieren diese

Erweiterung: Sprachliche Perspektive

  • Bauen ihren eigenen erzählenden Text sinnvoll auf und stellen ein erzählenswertes Ereignis ins Zentrum
  • Gestalten erzählende Texte lebendig, wirkungsvoll und anschaulich

Materialien für Schülerinnen und Schüler

Schülerarbeitsblatt

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