Körperteile von Tieren

(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.)*

Bei dieser Aufgabe bauen die Schüler*iinnen unter Zuhilfenahme von Fotos das Modell eines Elefanten mit einem beweglichen Rüssel. Ermutigen Sie sie dazu, ihre eigenen Ideen für den Entwurf und Bau des Elefantenmodells mit Rüssel umzusetzen.

• Vorwissen aufbauen – Körperteile von Tieren: Zum Aufbau von Vorwissen können Sie Lehrmaterialien aus dem naturwissenschaftlichen Unterricht wie Informationen, Bilder und Definitionen nutzen.
  • Im Inneren des Körpers haben Tiere z. B. ein Herz, einen Magen und eine Lunge. Außerhalb ihres Körpers haben Elefanten Körperteile wie einen Rüssel, Ohren, Augen, Stoßzähne, Beine und Füße.
  • Diese Körperteile erfüllen wichtige Funktionen für Tiere wie die Nahrungsaufnahme, die für ihr Wachstum und Überleben notwendig sind.
  • Ein Elefantenrüssel hat mehrere Funktionen: Elefanten können damit atmen, riechen und kommunizieren und Nahrung und Wasser aufnehmen.
  • Mit dem Rüssel können Elefanten Nahrung und Wasser in einem Umkreis von bis zu 20 km aufspüren. Elefanten nehmen täglich bis zu 180 Kilogramm Nahrung zu sich und benutzen ihren Rüssel zur Nahrungsaufnahme. Ein Elefant kann bis zu 10 Liter Wasser in seinem Rüssel speichern, die Blätter auf über 6 Meter hohen Ästen pflücken und mehr als 300 Kilogramm an Gewicht heben.
  • Ein Argument, das eine Behauptung oder Aussage über Verhalten in der Natur unterstützt (z. B. der Rüssel eines Elefanten ist für sein Überleben notwendig). Es sollte anhand von Daten bzw. Fakten und/oder einem Modell, das die Beobachtungen darstellt, belegt werden.
  • Schlüsselvokabular: äußere und innere Körperteile, Funktion, überleben/Überleben
• 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 in den Abschnitten Ereignis-, Soundeffekt- und Motorblöcke im Menü Hilfe > Textblöcke in der SPIKE App zu benutzen.

TEIL A (45 Minuten)

• Stellen Sie die Hauptfigur(en) der Geschichte vor und erteilen Sie den ersten Arbeitsauftrag: Maria schaut einem Elefanten beim Fressen zu. Sie fragt sich, was Elefanten mit ihrem Rüssel alles machen können. Helft ihr, mehr darüber zu lernen.

• EINSTIEG – Regen Sie eine kurze Diskussion über das Thema an – unter Umständen mit den Bildern aus der Unterrichtseinheit.

  • Welche inneren und äußeren Körperteile hat ein Elefant? (im Körper: Herz, Gehirn, Magen, Niere, Lunge usw.; außen am Körper: Augen, große Ohren, faltige Haut, langer Rüssel, Stoßzähne, Beine, Füße, Schwanz usw.)
  • Wozu benutzen Elefanten ihren Rüssel? (Gegenstände bewegen, zur Nahrungs- und Wasseraufnahme, Laute erzeugen)
  • Inwieweit ist der Rüssel zum Überleben des Elefanten notwendig? (zum Atmen, für die lebensnotwendige Nahrungs- und Wasseraufnahme, für die Kommunikation untereinander zum Schutz der Gruppe)
  • Welche anderen Körperteile sichern dem Elefanten das Überleben? (große Ohren und faltige Haut, um kühl zu bleiben; Stoßzähne, um sich zu schützen und Nahrung zu beschaffen)

• Jede Gruppe erhält ein SPIKE Essential-Set und ein Gerät.

• Bei der Bearbeitung der Aufgabe könnten die Schülerinnen ggf. die unten stehenden Bau- und Programmierbeispiele zur Unterstützung nutzen. Erklären Sie, dass die Bilder nur als Anregung dienen. Die Schülerinnen sollen ihr eigenes Modell eines Elefanten mit beweglichem Rüssel entwickeln und bauen.

• Lassen Sie die Schüler*innen

  • mithilfe des Basismodells einen Elefanten mit beweglichem Rüssel BAUEN;
  • ihre Modelle so PROGRAMMIEREN, dass sie die Funktionen des Elefantenrüssels für die Nahrungsaufnahme und/oder zur Erzeugung von Lauten zeigen.

• Sammeln Sie mit der Klasse Ideen, wie sie mit LEGO^® Teilen oder Bastelmaterialien Nahrung, Wasser oder Erdhaufen darstellen kann, um die Funktionen des Elefantenrüssels zu veranschaulichen. Geben Sie den Schülerinnen und Schülern zusätzlich Anregungen, wie sie die Drehung des Motors und die Laute anders programmieren könnten.

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

Beispielideen

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

• Jedes Team soll sein Modell vorstellen und erklären,

  • wie ein Elefant mit seinem Rüssel zur Nahrungssuche hohe Äste erreichen und durch die Nahrungsaufnahme weiter wachsen kann;
  • wie ein Elefant mit seinem Rüssel laute Geräusche erzeugen kann, und wie das der Kommunikation untereinander dient.

• Fordern Sie die Schüler*innen dazu auf, den anderen zu erklären, wie sie ihr Modell überarbeitet und verbessert haben.

Falls Sie mit Teil B „Erklären“ fortfahren möchten, können die Schüler*innen ihre Modelle weiterverwenden oder sie umbauen, wofür Sie zusätzlich Zeit einplanen müssen.

TEIL B (45 Minuten)

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

• (5 Min.) Vermitteln Sie den Schülerinnen und Schülern zur Vertiefung das nötige Hintergrundwissen:
  • Die inneren Organe und Teile des Tieres befinden sich eigentlich im Körper; die Schüler*innen werden sie aber außen am Modell hinzufügen.
  • Zu den Organen gehören z. B. die Lunge, der Magen, das Herz und das Gehirn.
  • Die inneren Organe erfüllen verschiedene Funktionen wie Atmung (Lunge), Verdauung der Nahrung (Magen), Pumpen des Bluts (Herz) und Denken und Steuerung des Körpers (Gehirn).
• Vorschläge, wie man LEGO Steine zur Darstellung von inneren Organen benutzen kann: 1) das Herz mit einem roten LEGO Stein darstellen und das Modell mit einem Licht- oder Soundeffekt programmieren, um den „Herzschlag“ zu simulieren; 2) zwei weiße oder transparente LEGO Steine als Lunge verwenden und das Modell mit einer Aufnahme der eigenen Atmung programmieren; und 3) mit einem Sensor das Gehirn repräsentieren und den Sensor so programmieren, dass sich ein Teil des Modells (z. B. die Ohren) bewegt.
• (15 Min.) Um den nächsten Arbeitsauftrag in der App abzuschließen, müssen die Teams ihre Modelle wiederholt testen und anpassen:
  • Befestigt ein neues Teil an eurem Elefantenmodell, das ein inneres Körperteil darstellt. Programmiert das Modell so, damit ihr zeigen könnt, wie das Körperteil für den Elefanten zum Leben notwendig ist: z. B. eine Lunge zum Atmen oder einen Magen zum Verdauen von Nahrung.

Beispiel

• (10 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.

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

Checkliste für Beobachtungen

• Sie führen Gründe an und argumentieren, warum der Rüssel des Elefanten zum Leben notwendig ist: Er kann damit Nahrung aufnehmen und Laute erzeugen.

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

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

  • Sie bauen und programmieren ein Elefantenmodell mit beweglichem Rüssel und einer Lunge oder einem Magen. Einige Modelle verfügen auch über einen Rüssel, der Laute erzeugen kann.
  • Anhand ihres Modells erklären und begründen sie, wie der Elefant mit seinem Rüssel Nahrung erreichen und Laute zum Kommunizieren mit anderen erzeugen kann.
  • Anhand ihres Modells erklären und begründen sie, wie der Elefant mit seiner Lunge atmet oder mit seinem Magen Nahrung verdaut, um am Leben zu bleiben.

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 …

Um die Aufgabe zu vereinfachen, können Sie Folgendes tun:

• Schließen Sie die Einheit nach dem ersten Arbeitsauftrag ab. Konzentrieren Sie sich auf die äußeren Körperteile und lassen Sie die Schüler*innen nur die Funktion des Elefantenrüssels bei der Nahrungssuche erklären. Konzentrieren Sie sich im Schritt „Erweitern“ nur auf das Bauen und nicht das Programmieren.

Um die Aufgabe anspruchsvoller zu gestalten, können Sie Folgendes tun:

• Erweiterung der Aufgabe im Schritt „Erweitern“: Lassen Sie die Modelle aus der Erweiterungsphase so ändern, dass jedes Modell über zwei Körperteile verfügt: z. B. den Rüssel für die Nahrungsaufnahme und den Magen zum Verdauen der Nahrung. Lassen Sie sie erklären, wie beide Körperteile gemeinsam zum Wachstum und Überleben des Elefanten beitragen.

• Stellen Sie Lernmaterialien über Körperteile und Organe von Tieren und den inneren und äußeren Aufbau von Pflanzen zur Verfügung. Die Schüler*innen wählen ein Tier oder eine Pflanze aus und erstellen eine Broschüre für ein Naturkundemuseum, die beschreibt, wie diese Strukturen dazu beitragen, dass Pflanzen oder Tiere in ihrem Lebensraum überleben können.

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