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Einsatz im Grundschulunterricht: Schatten auf Wanderschaft

  • Mehrere Turmschatten in einer Stadt nebeneinander. (Quelle: SWR/WDR – Screenshot aus der Sendung) Der Turmschatten geht auf Wanderschaft
  • Bunte Fußabdrücke über einer Stadtansicht (Quelle: SWR/WDR – Screenshot aus der Sendung) Riesige Fußabdrücke markieren das Ende des Schattens

Bildungsplanbezüge

Exemplarisch sind hier vier Bundesländer genannt: Am Ende der Klasse 4 finden sich im Bildungsplan 2004 für Baden-Württemberg im Themenbereich „Natur macht neugierig: Forschen, Experimentieren, Dokumentieren und gestalten“ folgende Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler können Erscheinungen der belebten und unbelebten Natur und die Erfahrungen mit ihr gezielt wahrnehmen und dokumentieren; Phänomene der belebten und unbelebten Natur beschreiben und begrifflich erfassen; eigene Fragen stellen, dazu einfache Experimente planen, durchführen, diskutieren, auswerten und optimieren. Zu den dort aufgeführten Inhalten zählen unter anderem Licht und Farbe.

Im Bereich „Natur und Leben, Schwerpunkt: Wärme, Licht, Feuer, Wasser, Luft, Schall“ werden in Nordrhein-Westfalen am Ende der 4. Klasse folgende Kompetenzerwartungen erwartet: Die Schülerinnen und Schüler planen und führen Versuche durch und werten Ergebnisse aus (z. B. Licht, Feuer, Luft, Schall).

Im Rahmenplan für den Sachunterricht in Rheinland-Pfalz findet man im Bereich „Natürliche Phänomene und Gegebenheiten“ – Perspektive Natur: Naturphänomene sachorientiert wahrnehmen, beobachten, benennen und beschreiben. Erlebte beziehungsweise arrangierte Phänomene gezielt beobachten und beschreiben (z. B. Wetter, eigener Körper, Licht und Schatten, Veränderungen der Jahreszeiten, Steine, Aquarium, Wärme…)

Im Sachunterricht im Saarland ist in der 3./4. Klasse bei den verbindlichen Inhalten für das Themenfeld „Unbelebte Natur“ das Naturphänomen Licht genannt. Die Schüler sollen Phänomene wahrnehmen, beobachten und beschreiben. Beim Schatten geht es um Richtung, Länge und Größe. Als Möglichkeiten für die Umsetzung werden Sonnenuhr, Schattenspiele, Schattenfiguren, Scherenschnittfiguren und farbige Schatten genannt.

  • Sonne hinter einem Turm. (Quelle: SWR/WDR – Screenshot aus der Sendung) Sonne und Turmspitze müssen auf einer Linie liegen

Was bietet der Film?

Der Film beginnt mit der Feststellung: Wo Licht ist, ist auch Schatten und schließt die Frage an: Wie hängen Licht und Schatten eigentlich zusammen? Schatten entsteht auf der Seite eines Objekts, die dem Licht abgewandt ist. Bewegt sich das Licht, bewegt sich auch der Schatten. Eine Experimentanordnung im Studio beweist diese Aussagen. Darüber hinaus wird jetzt außerdem gezeigt, wie Licht und Schatten in der realen Natur zusammenhängen, nämlich wie das mit Sonnenlicht funktioniert.

Ein 106 Meter hoher Turm, der einen riesigen Schatten werfen kann, dient als Testobjekt. Das Team bleibt dem Turmschatten einen ganzen Tag lang auf den Fersen. Acht Meter lange Fußabdrücke in Signalfarben werden im Halbstundenstakt an die Spitze des Turmschattens angelegt und zwar genau an dem Punkt, von dem aus Sonne und Turmspitze auf einer Linie zu liegen scheinen. Der Schattenlauf wird mit dem Fotoapparat von der Aussichtsplattform des Turmes aus festgehalten. So wird sichtbar gemacht, dass der Schatten wirklich wandert. Er geht durch Parkanlagen, sitzt auf Baumwipfeln, auf Balkonen und zieht sogar hinaus aufs Meer. Die Schattenjäger gehen zu Fuß, fahren mit dem Boot oder mit dem Auto, um den Schatten ausfindig zu machen.

Die Kinder erfahren nicht nur, dass der Schatten wandert, sondern auch, dass er die Geschwindigkeit seiner Wanderung und seine Form und Konturen verändert: Je weiter der Tag fortschreitet, desto schneller wandert der Schatten, desto länger wird er und desto undeutlicher werden seine Konturen.

Deutlich wird auch, dass zur Durchführung des Experiments die Sonne benötigt wird, denn als sie hinter den Wolken verschwindet, gerät das Unternehmen in Gefahr.

Der Film zeigt den Kindern auf beeindruckende Weise, dass Licht immer Schatten wirft und dass sich dieser Schatten verändert, je nachdem, wie die Lichtquelle zu einem Objekt steht. Selbstverständlich hätte man die Wanderschaft eines Schattens auch an einem kleinen Objekt zeigen können, aber gerade die spektakuläre Art und Weise der riesigen Fußabdrücke, die der Turmschatten hinterlässt, bleibt den Kindern im Gedächtnis haften. Objekte aus den Erfahrungsbereichen der Kinder lassen sich anschließend im Unterricht schnell finden, um das Gelernte zu übertragen.

Der Film dauert insgesamt 09:32 Minuten (mit Abspann) und ist in vier Teile unterteilt:
1. Wo Licht ist, ist auch Schatten - 00:00 – 01:01
2. Schattenjagd am Morgen – 01:02 – 04:07
3. Schattenjagd am Mittag – 04:08 – 07:30
4. Ende der Schattenjagd – 07:31 – 09:32

  • Dackel vor seinem Schatten. (Quelle: sxc.hu, Kostas Jairomenko) Kleiner Hund - großer Schatten

Unterrichtsvorschlag

Beginnen Sie das Projekt im Plenum mit folgendem Tafelanschrieb: „Wenn du einen Riesen siehst, prüfe erst am Sonnenstand, ob es sich nicht bloß um den Schatten eines Zwerges handelt (Chinesische Weisheit)“. Die Kinder äußern Vermutungen und werden (neben der Deutung der Weisheit, dass man nicht ungeprüft vor etwas Angst haben sollte) schnell darauf kommen, dass auch Zwerge große Schatten werfen können und die Frage steht im Raum, wie das möglich ist.

Diese Frage wird vom Film beantwortet und deshalb eignet er sich hervorragend als Einstieg in das Thema „Licht und Schatten“. Auf beeindruckende Weise geht er dem Weg eines Schattens nach und die Aussagen prägen sich deshalb bei den Kindern leicht ein. Wenn Sie in der Klasse über verschiedene Rechner verfügen, ist Projektarbeit mit Stationen/Lerntheke am sinnvollsten, da die Kinder dann relativ selbstständig arbeiten können. Es ist dabei möglich, stundenweise zu arbeiten, aber auch einen Projekttag zu veranstalten, an dem der normale Stundenplan außer Kraft gesetzt werden sollte, was in der Grundschule (eventuell in Absprache mit möglichen Fachlehrern) ohne weiteres möglich ist.

Die Schülerinnen und Schüler sollten mit der Bedienung des Films so weit vertraut sein, dass sie ihn selbstständig abrufen und nötigenfalls stoppen oder zurückspulen können. Das erste Arbeitsblatt befasst sich intensiv mit dem Inhalt des Films und bei Arbeitsblatt 2 muss an eine bestimmte Stelle gespult werden, deshalb wäre hier eine solche Medienkompetenz sehr hilfreich. Da aber viele Kinder zu Hause am Computer arbeiten/spielen, finden Sie bestimmt auch in Ihrer Klasse PC-Experten, die den anderen helfen könnten. Wenn Sie nun Gruppen- oder Partnerarbeit wählen und die Bildung der Gruppen entsprechend steuern, gibt es sicher jeder Gruppe einen solchen Experten. Auf jeden Fall sollten Sie den Film einmal gemeinsam mit allen Kindern angeschaut haben.

  • Sonnenuhr. (Quelle: Depositphotos, Jake GFX (1) ; Frietsch (1)) Sonnenuhr zum selbst Basteln

Das Projekt ist in diesem Fall fächerübergreifend angelegt und bietet neben der sachunterrichtlichen Betrachtung (Arbeitsblatt 1-5) auch die Einsatzmöglichkeit des Themas im Fach Deutsch (Arbeitsblatt 7 und 8), Kunst und sogar Sport (beides auf Arbeitsblatt 6). Die Arbeit an Arbeitsblatt 5 trägt neben dem sachunterrichtlichen Aspekt auch einen mathematischen, da mit dem Geodreieck Stücke von 15° gezeichnet werden müssen.

Die erste Aufgabe von Arbeitsblatt 3 kann nur als Hausaufgabe an einem Wochenende oder unterrichtsfreien Tag bearbeitet werden, denn es soll die Schattenlänge über einen Zeitraum von 10.00 Uhr bis 18.00 Uhr gemessen werden. In Ganztagsschulen könnte diese Aufgabe auf 16.00 Uhr begrenzt werden, um auch in der Schule erledigt werden zu können. Ideal wäre es, wenn die fertigen Arbeitsblätter in einer Mappe abgeheftet werden könnten, damit problemlos und schnell darauf zurückgegriffen werden kann.

Der Zeitaufwand für die gesamte Einheit beträgt etwa sechs bis acht Unterrichtsstunden.

Wenn sich in Ihrer Nähe eine öffentliche Sonnenuhr befindet (z. B. in einem Park), könnten Sie an einem sonnigen Tag zum krönenden Abschluss dorthin eine Wanderung beziehungsweise einen Ausflug machen. Diskutieren Sie mit den Schülerinnen und Schülern, warum Sie für den Ausflug unbedingt einen sonnigen Tag brauchen. Dabei können Sie auch auf die Nachteile einer Sonnenuhr eingehen.
Die Elfchen der Kinder (Arbeitsblatt 7) können auch zu einem Heft zusammengebunden und vorher entsprechend illustriert und für alle kopiert werden.

Einsatz der Sendung

Die Sendung eignet sich als Einstieg in ein Thema, das den Kindern unbewusst alltäglich begegnet. Immer wieder werden sie mit Licht und Schatten konfrontiert, ohne sich besondere Gedanken darüber zu machen. Gerade weil der Film mit spektakulären Mitteln arbeitet (riesige Fußabdrücke, Aufwand beim Weg mit dem Schatten), werden die Fakten, die sich daraus ergeben, in Erinnerung bleiben.

Zeigen Sie den Film im Plenum und machen Sie die Kinder darauf aufmerksam, dass sie genau beobachten sollen. Verständnisfragen können anschließend beantwortet werden, eventuell auch von Mitschülern.

Am Anfang der Erarbeitungsphase befassen sich die Kinder noch einmal intensiv mit der Sendung, indem sie Fragen dazu beantworten (AB 01). Jetzt sollte in Gruppen beziehungsweise mit Partnern gearbeitet werden. Die Gruppen schauen sich zuerst gemeinsam AB 01 an, um einen Überblick zu bekommen, auf was sie beim erneuten Anschauen der Sendung besonders achten müssen. Gegebenenfalls halten sie den Film an oder spulen ihn zurück, um sich der benötigten Informationen zu vergewissern.

Auch für Arbeitsblatt 2 ist eine bestimmte Stelle des Films noch einmal besonders wichtig: Die Ergebnisse des Experiments werden ab 9:45 in einem Fazit zusammengefasst und bilden die Grundlage für den Lückentext.

Bevor zum Schluss im Plenum die Arbeitsaufträge und Ergebnisse besprochen werden, können Sie zur Erinnerung noch einmal gemeinsam die Kurzfassung der Sendung anschauen.

  • Schattenspiele (Quelle: Depositphotos.com, Den Barbulat)
  • Schattenspiele (Quelle: Depositphotos.com, Den Barbulat)

Materialliste

Für die Durchführung des ersten Experiments auf Arbeitsblatt 3 brauchen die Kinder: einen dicken Stock oder eine Latte, für das zweite eine Taschenlampe, eine freie Wand, einen beliebigen Gegenstand und möglichst einen abgedunkelten Raum, damit der Schatten besser sichtbar wird.

Für die Sonnenuhr (Arbeitsblatt 5) wird gebraucht: ein Bogen feste Pappe (das kann auch ein Stück aus einem Karton sein), eine Schere, ein Zirkel, ein Geodreieck, ein Lineal, einen Kompass, ein Stöckchen, Bleistift, Buntstifte oder Filzstifte.

Für den Schattenriss (Arbeitsblatt 6) braucht man einen großen Bogen weißes Papier, einen großen Bogen schwarzes Papier (z.B. Fotokarton) eine Lampe als Lichtquelle, Klebestreifen.

Projektverlauf

(Quelle: SWR)