Der Fächerverbund NWA

Der Fächerverbund Naturwissenschaftliches Arbeiten in der Realschule 1

1 Kompetenzen 2
1.1 Fachkompetenz 2
1.2 Personale, soziale und methodische Kompetenz 2
1.3 Anwendung der erworbenen Kompetenzen 2

2 Leistungsbeobachtung und Bewertung 3

3 Entwicklung eines schuleigenen Curriculums 3

Methodenlernen im NWA-Unterricht 4

Lernen an offenen Problemstellungen 10

Leistungsbeobachtung und Leistungsmessung 13


Licht
Mindmap: Experimentieren mit Schall oder Licht 16

1 Lichtquellen 17
1.1 Natürliche - künstliche Lichtquellen 17
1.2 Farbiges Licht 19
Streifzug: Ein Eisenstab leuchtet 19
1.3 Was geschieht in Lichtquellen? 20
1.4 Absorption von Licht 20

2 Licht trifft auf Körper 25
2.1 Lichtausbreitung 25
Streifzug: Wie schnell ist Licht? 25
2.2 Licht und Schatten 29
2.3 Schatten im Weltraum 31
Projekt: Bau einer Sonnenuhr 35

3 Streuung und Reflexion 37
3.1 Gegenstände werden beleuchtet 37
3.2 Durchsichtig - undurchsichtig 37
Pinnwand: Sehen und gesehen werden 37
3.3 Sehen bei Dämmerung und Nebel 38
Streifzug: Lumineszenz in der Technik 38
3.4 Licht wird an ebenen Flächen reflektiert 40
3.5 Spiegelbilder 40
3.6 Licht fällt auf einen Hohlspiegel 41
Pinnwand: Spiegelbilder 41
3.7 Wölbspiegel und ihre Bilder 41

4 Fotografie 44
4.1 Löcher erzeugen Bilder 44
4.2 Bilder aufzeichnen ist keine Zauberei 44

5 Brechung und Totalreflexion 45
5.1 Licht wird gebrochen 45
5.2 Der umgekehrte Übergang 45
5.3 Eine besondere Reflexion 47
5.4 Das Brennglas 49
5.5 Linsen erzeugen Bilder 51
Pinnwand: Bildentstehung an der Sammellinse 51
5.6 Zerstreuungslinsen 54
5.7 Fernrohre 56
5.8 Ein Prisma erzeugt Farben 58
Pinnwand: Infrarot - Ultraviolett 58

Lernstationen:
Brechung von Licht an Glaskörpern 60

6 Farbmischungen 72
6.1 Farbsubtraktionen 72
6.2 Farbadditionen 72
6.3 Verschiedene Lichtquellen 75
6.4 Elektronische Bildaufzeichung 75

7 Wie wir sehen 76
7.1 Bau und Funktion des Auges 76
Praktikum: Ein Auge präparieren 76
Pinnwand: Erkrankungen und Schutz unserer Augen 77
7.2 Was unsere Augen leisten 80
Pinnwand: Optische Täuschungen 80
7.3 Sehfehler und ihre Korrektur 85
Praktikum: Auge 85

Lernstationen:
Leistungen der Augen 88


Die Mikro- und Makrowelt entdecken
Mindmap: Den Mikro- und Makrokosmos mit Hilfsmitteln erschließen 96

1 Das Mikroskop ermöglicht neue Einblicke 97
1.1 Zellen - Grundbausteine der Lebewesen 97
1.2 Feinstrukturen in Natur und Technik 101
Praktikum: Mikroskopieren 101

Lernstationen:
Mikroskopieren im Fächerverbund NWA 103

2 Mikroorganismen 116
2.1 Bakterien - kleinste einzellige Lebewesen 116
2.2 Aufruhr im Verdauungstrakt 120
2.3 Bakterien - vielseitige "Helfer des Menschen" 123
2.4 Schädliche und nützliche Pilze 126
Praktikum: Bakterien und Pilze 130
Methode: Ein Interview führen 131
2.5 Viren - Winzlinge, die krank machen können 133
Pinnwand: Viren - sichtbar im Elektronenmikroskop 134

3 Blick in den Makrokosmos 138
3.1 Aufbau unseres Sonnensystems 138
Streifzug: Orientierung am Himmel 138
3.2 Auswirkungen von Mond und Sonne auf die Erde 138


Schall
Mindmap: Experimentieren mit Schall oder Licht 139

1 Schall und Schallquellen 140
1.1 Vom Ton zum Knall 140
1.2 Ein Ton kann hoch und laut sein 142
1.3 Der Kehlkopf als Schallquelle 142
1.4 Die Tonleiter 144

2 Schallausbreitung 145
2.1 Schall in Luft 145
2.2 Wasser und feste Stoffe leiten Schall 145
2.3 Schall trifft auf Körper 147
2.4 Schall - sichtbar gemacht 150
Pinnwand: Ultraschall in der Anwendung 150
Streifzug: Musikinstrumente 150

3 Wie wir hören 153
3.1 Bau und Funktion des Ohres 153
3.2 Lage- und Drehsinn 158
Praktikum: Ohr 158

4 Schall lässt Wände wackeln 162
4.1 Messung der Lautstärke 162
4.2 Erzwungene Schwingungen 162
Pinnwand: Vor Schall schützen 162
Streifzug: Schall beeinflusst den Menschen 162
Projekt: Selbstbau von Musikinstrumenten 163


Wasser
Mindmap: Wasser 166

1 Die Bedeutung von Wasser 167
1.1 Ohne Wasser kein Leben 167
1.2 Der Wasserkreislauf in der Natur 168
1.3 Wasser erfüllt unterschiedlichste Funktionen 173
Praktikum: Wasser in Lebewesen 173

2 Eigenschaften von Wasser 177
2.1 Eine erstaunliche Flüssigkeit 177
2.2 Wasser im Teilchenmodell 177
2.3 Wasser verhält sich anders 180
Pinnwand: Auswirkungen der Anomalie 180

3 Wasser als Lösungsmittel 182
3.1 Wasser löst vieles 182
3.2 Auch Wasser wird satt 182
Praktikum: Kristalle züchten 183
Streifzug: Einkristalle aus Silicium 183
3.3 Siedetemperaturen von Reinstoffen und Stoffgemischen 184
Methode: Erstellen eines Versuchsprotokolls 184
Methode: Tabellen lesen und Diagrammen zeichnen 186

4 Lösungen lassen sich wieder trennen 190
4.1 Reines Wasser aus Lösungen 190
Praktikum: Destillation 190
4.2 Das Extrahieren - ein besonderes Trennverfahren 193
Praktikum: Papierchromatographie 193
Streifzug: Dem Fälscher auf der Spur 193
Streifzug: Wie Kochgeruch verschwindet 193

5 Wasser - ein Verbrennungsprodukt 194
5.1 Wasserstoff verbrennt zu Wasser 194
Pinnwand: Angetrieben mit Wasserstoff 194

6 Wasser als Lebensraum 195
6.1 Luft zum Atmen - im Wasser? 195
Praktikum: Bestimmung des Sauerstoffgehalts von Gewässern 195
6.2 Lebensbedingungen im See 196
Praktikum: Bestimmung der Wassergüte 196
6.3 Kleinlebewesen im Wasser 198
Pinnwand: Algen 198
6.4 Amöben - Einzeller ohne feste Gestalt 203
6.5 Pantoffeltierchen - spezialisierte Einzeller 206
6.6 Augentierchen - Tiere oder Pflanzen? 208
6.7 Lebewesen geben Hinweise auf die Wassergüte 213
Praktikum: Bestimmung der Wassergüte eines Fließgewässers 213
Projekt: Schulteich 217

7 Trinkwasser und Abwasser 218
7.1 Trinkwassergewinnung 218
7.2 Hartes und weiches Wasser 220
Streifzug: Tropfsteinhöhlen 220
7.3 Trinkwasser - kostbar und teuer 221
Streifzug: Trinkwasser aus der Leitung 222
7.4 Warum sind Gewässer verschmutzt? 227
7.5 Kläranlage - verschmutztes Wasser wird gereinigt 230
Praktikum: Abwasser untersuchen 232
Praktikum: Pflanzenkläranlage 232

Lernstationen:
Wasser hat erstaunliche Eigenschaften 234


Projekte

1 Vom Rohstoff zum Produkt 252
Projekt: Gewinnung eines Duftstoffes 252
Projekt: Färben 253
Projekt: Baustoffe 258
Projekt: Nahrungsmittel selbst herstellen 259
Methode: Internetrecherche 263
Methode: Eine Mappe zu einem Thema anlegen 266

2 Das Fahrrad 267