Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS Grundschule, Heimat- und Sachunterricht, Jahrgangsstufen 3/4 Seite 1 von 15 Wie funktioniert Sehen? Stand: 26.10.2015 Jahrgangsstufe 4 Fach Heimat- und Sachunterricht Zeitrahmen 2 Unterrichtseinheiten Benötigtes Material siehe Versuchsanleitungen, Lampen laut Angabe Kompetenzerwartungen HSU 3/4 2 Körper und Gesundheit HSU 3/4 2.1 Körper und Entwicklung Die Schülerinnen und Schüler … beschreiben Aufbau, Funktionsweise und Schutz des Auges. Aufgabe Die Schülerinnen und Schüler führen in Zweier- oder Dreiergruppen verschiedene Versuche zur Funktionsweise des Auges durch. Da dieser Sachverhalt biologisch und physikalisch sehr komplex ist, beschränkt sich die vorliegende Aufgabe auf den physikalischen Sehvor- gang und die Abbildung eines Gegenstandes auf der Netzhaut. Die Stationen beinhalten Versuche zu folgenden Themen: Wie breitet sich Licht aus? Welchen Weg nimmt das Licht durch unser Auge? Was passiert mit Lichtstrahlen, wenn man sie durch eine Linse schickt? Wie wird das Bild eines Gegenstandes auf der Netzhaut abgebildet? Bei der Durchführung der einzelnen Aufgaben wenden die Kinder naturwissenschaftliche Arbeitsweisen an. Im reflektiven Gespräch untereinander und im Plenum diskutieren sie da- bei ihre Ergebnisse. So finden sie eigenaktiv wesentliche Aspekte der Funktionsweise des Auges heraus. Die Versuche sollten am besten in einem möglichst dunklen Raum durchgeführt wer- den. Damit für die Schülerinnen und Schüler ausreichend Licht zum Lesen vorhanden ist, können Taschenlampen, Stirnlampen oder kleine Schreibtischlampen verwendet werden.
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Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS · Wie funktioniert Sehen? Stand: 26.10.2015 Jahrgangsstufe 4 Fach Heimat- und Sachunterricht Zeitrahmen 2 Unterrichtseinheiten ... Sehen.
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Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS
Grundschule, Heimat- und Sachunterricht, Jahrgangsstufen 3/4
Seite 1 von 15
Wie funktioniert Sehen?
Stand: 26.10.2015
Jahrgangsstufe 4
Fach Heimat- und Sachunterricht
Zeitrahmen 2 Unterrichtseinheiten
Benötigtes Material siehe Versuchsanleitungen, Lampen laut Angabe
Kompetenzerwartungen
HSU 3/4 2 Körper und Gesundheit
HSU 3/4 2.1 Körper und Entwicklung
Die Schülerinnen und Schüler …
beschreiben Aufbau, Funktionsweise und Schutz des Auges.
Aufgabe
Die Schülerinnen und Schüler führen in Zweier- oder Dreiergruppen verschiedene Versuche
zur Funktionsweise des Auges durch. Da dieser Sachverhalt biologisch und physikalisch
sehr komplex ist, beschränkt sich die vorliegende Aufgabe auf den physikalischen Sehvor-
gang und die Abbildung eines Gegenstandes auf der Netzhaut.
Die Stationen beinhalten Versuche zu folgenden Themen:
Wie breitet sich Licht aus?
Welchen Weg nimmt das Licht durch unser Auge?
Was passiert mit Lichtstrahlen, wenn man sie durch eine Linse schickt?
Wie wird das Bild eines Gegenstandes auf der Netzhaut abgebildet?
Bei der Durchführung der einzelnen Aufgaben wenden die Kinder naturwissenschaftliche
Arbeitsweisen an. Im reflektiven Gespräch untereinander und im Plenum diskutieren sie da-
bei ihre Ergebnisse. So finden sie eigenaktiv wesentliche Aspekte der Funktionsweise des
Auges heraus.
Die Versuche sollten am besten in einem möglichst dunklen Raum durchgeführt wer-
den. Damit für die Schülerinnen und Schüler ausreichend Licht zum Lesen vorhanden ist,
können Taschenlampen, Stirnlampen oder kleine Schreibtischlampen verwendet werden.
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Wie breitet sich Licht aus?
Du brauchst:
Taschenlampe
trockenes Geschirrtuch
Mehl
Sieb mit gelochter Alufolie
Kehrschaufel und Besen
So gehst du vor:
Verteile den Mehlstaub auf dem Geschirrtuch.
Leuchte mit der Taschenlampe gegen
die Wand und halte das Sieb davor.
Schüttle nun den Tafellappen zwischen
Wand und Sieb aus.
Beobachte von der Seite.
Zeichne deine Beobachtung.
o Wie breitet sich Licht aus? Ergänze den Satz:
Licht breitet sich__________________ in alle _________________________ aus.
o Überlegt gemeinsam, was das für euer Auge bedeutet.
Aufkehren nicht vergessen!
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Mehrere geeignete Filme zur Veranschaulichung finden sich bei mebis. Die Lehrkraft kann
hier selbst auswählen (Beispiele siehe Seite 7,Seite 8)
Welchen Weg nimmt das Licht durch unser Auge?
Du brauchst:
Modell vom Auge
Holzstäbchen, evtl. Taschenlampe
o Auf welche Teile des Auges trifft das Licht? Schau dir das Augenmodell genau an.
Das Stäbchen hilft dir. Es stellt einen Lichtstrahl dar. Du kannst auch die Taschen-
lampe verwenden.
o Zeichne und beschrifte die Teile des Auges, auf die der Lichtstrahl trifft, wenn er in
dein Auge fällt.
o Finde mithilfe des Films heraus, welche Funktion die einzelnen Teile für das Sehen
haben.
o Nicht nur das Auge ist am Sehen beteiligt. Überlege, welcher Teil unseres Körpers/
unseres Kopfes noch wichtig für das Sehen ist.
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Was passiert mit Lichtstrahlen, wenn man sie durch eine Linse schickt?
Du brauchst:
Lichtbox
Taschenlampe
weißes Papier
verschiedene Linsen
Glas mit Wasser und Öl
Spiegel
So gehst du vor:
Lege die Taschenlampe in die Box, so dass das Licht durch die Schlitze nach außen
leuchtet.
Stelle die verschiedenen Gegenstände in die Strahlen.
o Notiere oder zeichne jeweils deine Beobachtungen.
o Ergänze gemeinsam mit deinen Partnern den Satz:
Licht wird durch verschiedene Materialien und Gegenstände aus seiner ursprünglichen
Richtung _______________________________. Es wird _______________________
oder ________________________________.
o Welcher der Gegenstände ist mit der Linse in deinem Auge am ehesten vergleichbar?
o Was passiert mit den Lichtstrahlen, wenn sie auf die Linse in deinem Auge treffen?
Überlegt gemeinsam und schreibt oder zeichnet auf.
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Wie wird das Bild eines Gegenstandes auf der Netzhaut abgebildet?
Du brauchst:
Blumentopf-Lochkamera
Schachtel-Lochkamera
Rollen-Lochkamera
Weiße Stumpen- oder Stabkerzen
Feuerzeug/Streichhölzer
Holzstäbchen/Zahnstocher
Zünde die Kerze an und betrachte sie mit den verschiedenen Lochkameras. Dazu musst du
das Loch Richtung Kerze richten und selber das Pergamentpapier anschauen. Du darfst
nicht durch das Loch schauen. Das kleine Loch in den Kameras wirkt wie eine Linse.
o Zeichne, wie die Kerze auf dem Schirm der verschiedenen Lochkameras erscheint.
Vergleiche.
Blumentopf Schachtel Rolle
o Teile der Kamera kannst du mit Teilen des Auges vergleichen. Schreibe auf!
o Das Bild der Kerze verändert sich, wenn du mit der Kamera weiter weg gehst. Finde
mit der Gruppe eine Erklärung.
o Das Bild der Kerze verändert sich, wenn du mit der Kamera näher heran gehst.
Vermute zuerst den Grund dafür und überprüfe dann!
Eine Herausforderung:
Versuche mit Hilfe der Holzstäbchen das Bild der Kerze zu erklären. Ergänze die Zeich-
nung.
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Quellen- und Literaturangaben
Gau, Barbara, Dr. habil., u.a.: Berlin. Duden paetec GmbH. 2010.
Göhring, Prof. Dr. Anja, Schönhofer, Schödl, Anja: Optische Phänomene und Gesetzmäßig-
keiten in der Grund- und Mittelschule. Fortbildungsunterlagen DPG-Lehrertag. Universität
Regensburg. 15.03.2013
Gondolino: Das große Buch der Experimente. Berlin, Saarbrücken: gondolino in der
Gondrom Verlag GmbH. 2004.
Wie ist das jetzt bei unserem Auge?
Du brauchst:
Rollenaugenmodell mit Linse
Stumpen- oder Stabkerze
Feuerzeug
Zünde die Kerze an und betrachte sie durch das Augenmodell! Stelle mit Hilfe der schwarzen
Rolle das Modell so ein, dass das Bild scharf ist.
o Wie wird die Kerze in dem Rollen - Augenmodell abgebildet? Zeichne.
Was bedeutet dies für die Abbildung in deinem Auge?
o Teile des Auges kannst du mit bestimmten Teilen der Kamera vergleichen.
Tipp: Du kannst dir das Augenmodell zur Hilfe holen.
o Schiebe die Papprolle in der Dose hin und her. Wie verändert sich das Bild?
o Verändere die Einstellung der Papprolle nicht mehr, nachdem du sie scharf gestellt hast.
Gehe dann näher zur Kerze. Was siehst du nun?
o Was muss dein Auge in dieser Situation können? Besprich dich in der Gruppe.
Wenn du noch Zeit hast:
Du kannst auch andere Gegenstände im Raum betrachten.
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Quellen- und Literaturangaben
Hann, Judith: Spannendes aus Wissenschaft und Technik. München: Christian Verlag. 1992.
Hopf, M., Haagen-Schützenhöfer, C. Heran-Dörr, E.: Low-Cost im Optikunterricht. Praxis der
Naturwissenschaften: Physik in der Schule. Heft 5/Jahrgang 60/2011.
ISB: Physikalische Grundlagen im Natur- und Technik-Unterricht der Jahrgangsstufe 5. Onli-