Der außerschulische naturwissenschaftliche Lernort NAWImix · einerseits in ein biologisches...

Pädagogische Hochschule KärntenViktor Frankl Hochschule

NAWImix

Der außerschulische naturwissenschaftliche Lernort

Sage es mir, und ich werde es vergessen. Zeige es mir, und ich werde es vielleicht behalten.

Lass es mich tun, und ich werde es können.

Konfuzius | 551 - 479 BC | Chinesischer Philosoph

Vorwort

Der außerschulische, naturwissenschaftliche Lernort NAWImix wurde im Jänner 2012 an der Pädagogischen Hochschule Kärnten, Viktor Frankl Hochschule, eröff-net, um den naturwissenschaftlichen Unterricht in den Kärntner Schulen zu fördern. Unter Berücksichtigung wesentlicher Forschungsergebnisse haben wir, vom Fach-didaktikzentrum für Naturwissenschaften, ein pädagogisches Konzept für die Aus- und Fortbildung von Lehrer/innen im naturwissenschaftlichen Bereich ausgearbei-tet. Die Inhalte wurden so gewählt, dass sie interdisziplinäres Arbeiten fördern und ein sehr hohes Maß an Alltagsbezügen aufweisen. Das Lernen durch selbststän-diges, spielerisches Erforschen von naturwissenschaftlichen Phänomenen steht immer im Zentrum. Das vorliegende Fortbildungsprogramm des NAWImix umfasst Phänomenkreise mit thematischen Schwerpunkten aus dem Sachkunde-, Physik-, Chemie-, und Bio-logieunterricht von der 1. bis zur 12. Schulstufe.Werden Sie mit unserer Unterstützung zu Vermittlungsexpert/innen für einen hand-lungsorientierten, naturwissenschaftlichen Unterricht!

Bernhard Schmölzer und Christina Morgenstern

Mag. Dr. Bernhard SchmölzerPädagogische Hochschule Kärnten – Viktor Frankl Hochschule Leitung des RECC Fachdidaktikzentrum für Naturwissenschaften Hubertusstraße 1, 9020 Klagenfurt a. W. E: [email protected]

Christina Morgenstern, Ph.D.Pädagogische Hochschule Kärnten – Viktor Frankl Hochschule Koordination NAWImix Lakeside Science and Technology Park Lakeside B12A, 9020 Klagenfurt a. W. M: +43(0)6509848172 E: [email protected]

Das pädagogische Konzept

Das pädagogische Konzept des NAWImix für die Fortbildung von Lehrer/innen gliedert sich in drei Phasen:

Phase 1: Fortbildungsveranstaltung Die Teilnahme an einer Fortbildungsveranstaltung ist Voraussetzung für einen Besuch mit Ihrer Klasse. In diesen Kursen werden Sie fachlich und methodisch- didaktisch vorbereitet und über den organisatorischen Ablauf im NAWImix infor-miert. Die Anmeldung zu den, in dieser Broschüre vorgestellten, Vorbereitungskur-sen erfolgt über PH-Online.

Phase 2: KlassenbesuchBeim Arbeiten mir Ihrer Schulklasse im NAWImix werden Sie und Ihre Schülerinnen und Schüler von Expertinnen und Experten des Fachdidaktikzentrums für Natur- wissenschaften unterstützt.Die Anmeldung für einen Klassenbesuch erfolgt nach Absprache mit der Kurs- leitung und mittels Anmeldeformular.

Phase 3: NachbereitungDie Reflexion des Lehrausgangs und die Festigung der Lehrinhalte erfolgt mit den in der Fortbildungsveranstaltung erhaltenen Arbeitsunterlagen.

Die Sponsoren

NAWImix steht Schulklassen aus ganz Kärnten von Montag bis Freitag ab der zweiten bis zur 41. Schulwoche kostenlos zur Verfügung. Dieses Angebot wird vom Land Kärnten (Abteilung 6 und Landesjugendreferat), dem Kärntner Wirtschaftsförderungs Fonds, der Kärntner Sparkasse und der Kelag gefördert.

Fortbildungsangebote für das Studienjahr 2016/17

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Vorbereitungskurse für die Primarstufe

Phänomenkreis ElektrizitätReferent/in: Bernhard Schmölzer, María José Fernaud Espinosa

Phänomene des Themas Elektrizität begegnen uns überall im Alltag. Die Aneignung von Grundkenntnissen über die Stromversorgung und die effiziente Nutzung der Energie ermöglichen Entscheidungen zum sorgfältigeren Handeln in der Schule und zuhause. Die Auseinandersetzung mit dem Themenfeld Elektrizität soll dazu beitra-gen, sich in der technisch geprägten Welt zurechtzufinden. Das erworbene Wissen soll befähigen, bewusster und verantwortlicher mit elektrischer Energie umzuge-hen. Den Teilnehmer/innen wird dabei ein handlungsorientiertes und eigenaktives Lernen ermöglicht.Geeignet für die 3. und 4. Schulstufe! 04.10.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: E1LW01A034

Phänomenkreis Lupen und FarbenReferentinnen: Helga Voglhuber, Barbara Bernhardt

Teil 1: Biologie• Einstieg in das entdeckende-forschende Lernen • Fachgerechter Umgang mit Lupen und Pipetten• Welche Gegenstände kann man als Lupen verwenden?• Einfaches Farbenmischen• Mit einfachen Experimenten wird untersucht, wie man Farben mischen und wie

man Farbmischungen trennen kann

Teil 2: Chemie• Einfache Experimente zum Auftrennen von Farbmischungen aus dem Alltag

(Filzstifte, Ostereierfarben, Zuckerln)Geeignet für die 1. Schulstufe! 05.10.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: E1LW01A036

NAWImix – Der außerschulische, naturwissenschaftliche Lernort

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Phänomenkreis Festkörper und Flüssigkeiten Teil IReferentin: Sigrid Holub

Fest und flüssig sind zwei Aggregatzustände eines Stoffes. Jeder Aggregatzu-stand hat charakteristische Eigenschaften.Im Teil I werden die Eigenschaften von Festkörpern mit verschiedenen Gegenstän-den aus dem Alltag erkundet. Einige Eigenschaften können durch genaues Beob-achten und mit den Sinnen festgestellt werden, andere nur durch Untersuchungen.Geeignet für die 1. bis 3. Schulstufe! 11.10.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: E1LW01A058

Phänomenkreis Kräfte und BewegungReferentin: Barbara Bernhardt

Bau eines Modellautos (K´NEX- Bausatz) nach einer Konstruktionsanleitung. Erforschen der Wirkungen unterschiedlicher Antriebskräfte. Dazu werden Vermutungen angestellt und auf deren Richtigkeit überprüft. Die erhobenen Messdaten werden anschließend in einfachen Diagram-men dargestellt und gemeinsam interpretiert.Geeignet für die 4. Schulstufe! 13.10.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: E1LW01A035


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Phänomenkreis Obst & GemüseReferentinnen: Helga Voglhuber, Barbara Bernhardt

Teil 1: Biologie• Samen, Früchte, Obst und Gemüse - da wollen wir doch etwas Ordnung hinein

bringen!• Was ist eigentlich in einem Samen drinnen?• Wie werden Pflanzenkinder verbreitet?

Teil 2: Chemie• Der „chemische Regenmantel“ verschiedener Obst- und Gemüsearten• Die schwebende Tomate• Malen mit GemüsefarbenGeeignet für die 1. und 2. Schulstufe! 18.10.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: E1LW01A033

Phänomenkreis WetterReferentin: Barbara Bernhardt

Kennen lernen der Wetterfaktoren Temperatur, Luftdruck und Niederschlag anhand von Experimenten. Der Umgang mit Messgeräten wird geübt und es werden ein-fache Messgeräte für eine Messstation aus selbst mitgebrachten Haushaltsge-genständen hergestellt. Durch Wetterbeobachtung und Sammlung der Messdaten werden Zusammenhänge der Wetterentstehung verständlich.Geeignet für die 2. und 3. Schulstufe! 19.10.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: E1LW01A032


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Phänomenkreis Kalk (Vorkommen von Kalk in der Natur und Alltagsprodukten)Referentinnen: Helga Voglhuber, Barbara Bernhardt

Der Phänomenkreis Kalk besteht aus einer Biologie- und einer Chemieeinheit:1. Forscher/innen- und Entdecker/inneneinheit Biologie:Es werden untersucht: Kalkkristalle, Eischalen, Fossilien, Gehäuse und Panzer von Tieren, Kreide usw.2. Forscher/innen- und Experimentiereinheit Chemie:Es wird untersucht, in welchen Alltagsstoffen und in welchen Bereichen des alltäg-lichen Lebens Kalk vorkommt, wie er auf chemische Weise „entdeckt“ werden kann und welche Eigenschaften er besitzt.Geeignet für die 4. Schulstufe! 23.11.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F1LW01A039

Phänomenkreis Steinreich – Das Reich der SteineReferent/in: Sigrid Holub, Helmut Zwander

• Erfahren, was Steine aus längst vergangenen Zeiten „erzählen“ können• Mit naturwissenschaftlichen Methoden die Eigenschaften von Steinen erforschen• Den Blick für wichtige Gesteinsmerkmale schärfen. Damit lassen sich Steine in

Gruppen ordnen.Geeignet für die 3. und 4. Schulstufe! 30.11.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F1LW01A057


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Phänomenkreis KräfteReferent/in: Bernhard Schmölzer, María José Fernaud Espinosa

Es werden verschiedene Aspekte zum Thema „Kräfte und deren Wirkungen“ mit Rea-lobjekten, Experimenten und Medien vorgestellt. So wird selbstgesteuertes Lernen ermöglicht, das die individuellen Voraussetzungen und Motivationen der Teilneh-mer/innen berücksichtigt. Die Bearbeitung an vorgefertigten Stationen (Stationen-betrieb) kann in unterschiedlicher Tiefe erfolgen. Dabei werden erste Erklärungsmo-delle angeboten und lebenspraktische Kompetenzen vermittelt.Geeignet für die 3. und 4. Schulstufe! 24.01.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F1LW01A041

Phänomenkreis Stranddetektive – Was man an Stränden so alles findet Referent/in: Sigrid Holub, Peter Holub

Gesammeltes „Strandgut“ unterschiedlichster Herkunft soll zum lustvollen Entde-cken und Erforschen einer geheimnisvollen Tier- und Pflanzenweltwelt führen. Lehrer/innen schlüpfen in die Rolle von Detektiven, die jeder Spur nachgehen. Es geht aber nicht darum, Täter zu identifizieren, sondern Entdecktes zu ergründen. „Wie wachsen Muscheln in einen Stein hinein?“, „Weshalb und wodurch verklumpen manche Tiere?“, „Der Oktopus – ein Fall für die Bionik?“ usw. Das „Strandgut“ wird einerseits in ein biologisches Ordnungssystem gebracht und mit einfachen biologi-schen, physikalischen und chemischen Methoden untersucht.Geeignet für die 3. bis 8. Schulstufe! 21.02.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A249


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Vorbereitungskurse für die Sekundarstufe

Phänomenkreis ElektrizitätReferent/in: Bernhard Schmölzer, María José Fernaud Espinosa

Phänomene des Themas Elektrizität begegnen uns überall im Alltag. Die Aneignung von Grundkenntnissen über die Stromversorgung und die effiziente Nutzung der Energie ermöglichen Ent- scheidungen zum sorgfältigeren Handeln in der Schule und zuhause. Die Auseinandersetzung mit dem Themenfeld Elektrizi-tät soll dazu beitragen, sich in der technisch geprägten Welt zurechtzufinden. Das erworbene Wissen soll befähigen, bewusster und verantwortlicher mit elektrischer Energie umzugehen. Den Teilnehmer/innen wird dabei ein handlungsorientiertes und eigenaktives Lernen ermöglicht.Geeignet für die 6. bis 8. Schulstufe! 12.10.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: E2LW01A045

Phänomenkreis Der BewegungsapparatReferent: Heinrich Pasterk

Phänomene des Themas – Der Bewegungsapparat: • Funktionelles Zusammenspiel von Muskulatur und

Skelett• Funktion eines Skelettmuskels, die Bedeutung seines

Baus für Bewegungsabläufe• Zusammenhang zwischen verschiedenen

Hebelverhältnissen und besonderer Eignung für bestimmte Sportarten

Geeignet für die 5. Schulstufe! 08.11.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A13615.03.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A285


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Phänomenkreis Experimente mit FlügelrädernReferent: Peter Willitsch

Anfertigung eines Flügelrades und Überprüfung der Funktionstüchtigkeit beim Fal-len. Experimentelle Aufgaben mit einem reibungsarm aufgehängten Flügelrad. Mit Experimenten zur Trägheit von Luft und Wasser wird geklärt, wieso das Flügelrad funktioniert. Schließlich wird die Leistungsfähigkeit einer Anlage untersucht, bei der das Flügelrad als Windrad eingesetzt wird. Als Ergänzung, falls die Zeit reicht, oder als Alternative: Bau eines Wasserfahrzeuges mit elektrisch betriebenem Flügelrad.Geeignet für die 6. und 7 Schulstufe! 09.11.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A046

Phänomenkreis Trägheit, Trägheitskräfte, Masse und Massevergleich Referent: Peter Willitsch

Zuerst gibt es Schüler/innen/experimente und Erklärungen zu den Themen Trägheit, Trägheitskräfte (ein besonderer Schwerpunkt!) und Masse. Anschließend geht es um Trägheitsvergleiche (und damit um Massenvergleiche), die ohne Waage durch-zuführen sind - weil ja im Unterricht an dieser Stelle der Zusammenhang zwischen träger Masse (Trägheitsladung) und Gewicht noch nicht geklärt sein kann. Bei die-sen Vergleichen werden Trägheitseffekte bei sanft beschleunigten Kreisbewegun-gen genutzt.Geeignet für die 5. bis 12. Schulstufe! 22.11.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A047

Phänomenkreis Steinreich – Das Reich der SteineReferent/in: Sigrid Holub, Helmut Zwander

• Erfahren, was Steine aus längst vergangenen Zeiten „erzählen“ können• Mit naturwissenschaftlichen Methoden die Eigenschaften von Steinen erforschen• Den Blick für wichtige Gesteinsmerkmale schärfen. Damit lassen sich Steine in

Gruppen ordnenGeeignet für die 7. bis 9. Schulstufe! 01.12.2016 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A095


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Phänomenkreis Der genetische Fingerabdruck Referentin: Christina Morgenstern

In der Forensik ist der „genetische Fingerabdruck“ ein Verfahren zur sicheren Identi-fizierung von Tätern und Opfern. Dabei kommen die Methoden Polymerase-Ketten-reaktion (PCR) und Gelelektrophorese zum Einsatz. 95% des menschlichen Genoms bestehen aus nicht codierenden Abschnitten, viele davon sind sich mehrfach wie-derholende Basensequenzen. Diese sog. „Tandem Repeats“ unterscheiden sich in den Wiederholungen und werden als Differenzierungsmerkmal zwischen Individuen herangezogen.• Darstellung eines DNA-Fingerprints zur Analyse von DNA-Proben• Anwendung der DNA-Gelelektrophorese• Auswertung der Bandenmuster von Allelen auf Agarose-GelenGeeignet für die 10. bis 12. Schulstufe! 11.01.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2AH01A057

Phänomenkreis Reise ins Innere des SmartphonesReferentin: Sabine Seidl

Die „Reise“ beschäftigt sich mit den Bestandteilen des Smartphones und ist als Workshop mit Stationen (Reisezielen) konzeptioniert. Forschend-entdeckend wird erarbeitet, aus welchen Stoffen ein Smartphone besteht. Jedes Reiseziel beinhaltet explorative Versuche, die zum selber Denken anregen und gleichzeitig nutzen wir einfache Laborgeräte, um naturwissenschaft-liche Methoden und Grundbegriffe zu erwerben. Neben dem Fördern der naturwissenschaftlichen Lesekompetenz wird auf das Ver-schriftlichen von Daten und das autonome Forschen fokussiert. Letztendlich ist das Reiseziel die Nachhaltigkeit: Problematische Verbindungen im Smartphone, Ausbeute rohstoffführender Länder und Recycling.Geeignet für die 5. bis 12. Schulstufe! 16.01.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A055


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Phänomenkreis KräfteReferent/in: Bernhard Schmölzer, María José Fernaud Espinosa

Es werden verschiedene Aspekte zum Thema „Kräfte und deren Wirkungen“ mit Real- objekten, Experimenten und Medien vorgestellt. So wird selbstgesteuertes Lernen ermöglicht, das die individuellen Voraussetzungen und Motivationen der Teilneh-mer/innen berücksichtigt. Die Bearbeitung an vorgefertigten Stationen (Stationen-betrieb) kann in unterschiedlicher Tiefe erfolgen. Dabei werden erste Erklärungsmo-delle angeboten und lebenspraktische Kompetenzen vermittelt.Geeignet für die 6. bis 8. Schulstufe! 25.01.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A048

Phänomenkreis Stranddetektive – Was man an Stränden so alles findet Referent/in: Sigrid Holub, Peter Holub

Gesammeltes „Strandgut“ unterschiedlichster Herkunft soll zum lustvollen Entde-cken und Erforschen einer geheimnisvollen Tier- und Pflanzenweltwelt führen. Lehrer/innen schlüpfen in die Rolle von Detektiv/innen, die jeder Spur nachgehen. Es geht aber nicht darum, Täter zu identifizieren, sondern Entdecktes zu ergründen. „Wie wachsen Muscheln in einen Stein hinein?“, „Weshalb und wodurch verklumpen manche Tiere?“, „Der Oktopus – ein Fall für die Bionik?“ usw. Das „Strandgut“ wird einerseits in ein biologisches Ordnungssystem gebracht und mit einfachen biologi-schen, physikalischen und chemischen Methoden untersucht.Geeignet für die 3. bis 8. Schulstufe! 21.02.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A249


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Phänomenkreis Elektromotor und Generator in AnwendungenReferent: Peter Willitsch

Am Anfang steht der Bau eines Wasserfahrzeugs mit elektrisch betriebenem Flügel-rad oder Schaufelrad.Dann wird eine einfache Luftstrahlturbine gebaut, an die ein Generator gekoppelt ist. Unterschiedliche Glühlämpchen werden angeschlossen. Als Abschluss werden ein-fache Experimente zum Verhalten von Motor und Generator bei unterschiedlichen Belastungen durchgeführt und das festgestellte Verhalten unter Verwendung des Energieprinzips erklärt.Geeignet für die 8. Schulstufe! 09.03.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A214

Phänomenkreis Wieso glauben wir an Atome?Referent: Peter Willitsch

Nach einem Experiment, das die Teilchenvorstellung nahe legt, werden in Schrit-ten, von Experiment zu Experiment, immer weitere der wichtigen Einzelheiten des Teilchenmodells erschließbar. Die Schüler/innen können auch auf einfachem Niveau eine bestimmte Art von Elektronenmmikroskop (Feldelektronenmikroskop) zur wei-teren Untermauerung des entwickelten Teilchenmodells kennen lernen und eventu-ell zum Teil selbst betreiben.Geeignet für die 5. bis 12. SchulstufeI! 21.03.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A215

Phänomenkreis Stäbchenwald und Zahlenbereichserweiterung – experimentelle Mathematik Referent: Peter Willitsch

Auf einer Steckplatte mit Koordinatensystem befindet sich ein Stäbchenwald. Die Schüler/innen entdecken, dass der Stäbchenwald die Addition natürlicher Zahlen darstellt. Dann geht es um die Erweiterung des Koordinatensystems und um die Frage, wie unter Einbeziehung der negativen Zahlen die Addition definiert werden soll. Dabei lässt man sich von geometrischen Eigenschaften des Stäbchenwaldes leiten. Das gleiche Verfahren wird auf die Subtraktion und die Multiplikation ange-wendet. Es ergeben sich dann die üblichen Rechenregeln zum Zusammenhang zwi-schen Addition und Subtraktion sowie die Vorzeichenregeln bei der Multiplikation.Geeignet für die 5. bis 8. Schulstufe! 04.04.2017 | 14:00–17:15 Uhr | NAWImix LV-Nummer: F2LW01A216


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Lageplan des NAWImix

Ort: NAWImix Lakeside Science and Technology Park Lakeside B12A, 9020 Klagenfurt am Wörthersee

Öffentliche Verkehrsmittel:Linie 10: Heiligengeistplatz – Minimundus/Alpen-Adria-Universität Linie 81: Hauptbahnhof – Alpen-Adria-Universität Linie 62: S-Bahnhof Klagenfurt West – Lakeside Park

Pädagogische Hochschule Kärnten Viktor Frankl HochschuleHubertusstraße 1 / Kaufmanngasse 8 A-9020 Klagenfurt, Österreich

Tel. +43 (0)463 508 508E-Mail: [email protected]

Impressum:Für den Inhalt verantwortlich:Pädagogische Hochschule Kärnten – Viktor Frankl Hochschule Institut für Fachwissenschaft, Fachdidaktik und Pädagogik der Sekundarstufe / Allgemeinbildung RECC Fachdidaktikzentrum für Naturwissenschaften Hubertusstraße 1, 9020 Klagenfurt a.W. Christina Morgenstern, Ph.D.

Fotokennung:PH-Kärnten

Layout: Janine Greßl

Stand: Mai 2016

Der außerschulische naturwissenschaftliche Lernort NAWImix · einerseits in ein biologisches...

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