Die meisten Kinder lieben es, sich mit Kletten zu bewerfen und freuen sich daran, wenn sie auf der Kleidung des anderen hängen bleiben. Und sie benutzen wie selbstverständlich Klettverschlüsse, ohne aber das eine mit dem anderen direkt in Verbindung zu bringen. Ausgehend von der Löwenzahn-Sendung "Bionik – Technik aus Natur" erfahren die Schülerinnen und Schüler, dass viele technische Errungenschaften schon funktionieren, seit es Leben auf der Erde gibt. Eine interaktive Lerneinheit führt die Kinder dabei durch die Welt der Bionik, in der Beispiele aus der Natur mit ihren technischen Umsetzungen in Verbindung gebracht werden. So entdecken die Kinder Vorbilder für das Schwimmen, Fliegen oder Fahren, und suchen als Forscherinnen und Forscher selbst nach technisch umsetzbaren Möglichkeiten natürlicher Vorbilder.
Bionik – von der Natur lernen
Die vorliegende Unterrichtseinheit richtet in einem multimedialen Ansatz den Blick auf alltägliche Dinge, die ihre Vorbilder in der Natur finden. Der Begriff Bionik kann so auch schon von Grundschulkindern nachvollzogen werden, wenn intensive Beobachtungen der Natur Zusammenhänge erschließen, die für technische Erfindungen genutzt werden können.
- Biologie / Ernährung und Gesundheit / Natur und Umwelt / Technik / Sache & Technik
- Primarstufe, Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Spezieller Förderbedarf, Berufliche Bildung
- Circa eine Woche
- Arbeitsblatt, Didaktik/Methodik, Recherche-Auftrag, Ablaufplan
- 16 Arbeitsmaterialien
Beschreibung der Unterrichtseinheit
Unterrichtsablauf
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Einführung in das Projekt
Stummer Impuls: Bild einer Libelle und eines Hubschraubers
Die Lernenden äußern Vermutungen über den Zusammenhang.
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Video zur Bionik
Gemeinsam wird das Löwenzahn Video "Bionik – Technik aus Natur" angeschaut.
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Einweisung
Kurze Vorstellung der interaktiven Lerneinheit und der dazu gehörenden Arbeitsblätter, Verteilen des Deckblattes, Wahl der "Computer-Experten"
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Erarbeitung
Bearbeitung der Arbeitsblätter, Lösen der interaktiven Aufgaben am Computer nach individueller Wahl der Gruppen oder Partner.
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Metaphase am Ende der Stunde
Bericht über den Stand der Arbeiten, Aufzeigen und Lösen von Problemen (technisch oder sozial)
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Präsentation
Kinder präsentieren die Ergebnisse ihrer "Forscherarbeit" (Arbeitsblatt 8) und lesen ihre Geschichten vor.
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Abschluss
Wettfliegen mit Papierflieger (unter Umständen draußen)
Didaktisch-methodischer Kommentar
Der Klettverschluss, Schwimmflossen, die Pinzette oder der Spielzeugbagger gehören zu den Dingen, die Kinder im Alltag selbstverständlich benutzen, ohne auch nur daran zu denken, dass sie, wie so viele technische Erfindungen, dank intensiver Beobachtung der Natur entstanden sind. Der Begriff Bionik wird den meisten unbekannt sein. Die vorliegende Unterrichtseinheit richtet in einem multimedialen Ansatz den Blick auf diese alltäglichen Dinge, die ihre Vorbilder in der Natur finden. Zur theoretischen und virtuellen Aufarbeitung des Themas ist das Internet ein ideales Medium. Es gibt eine Reihe kindgemäßer Seiten, die den Kindern Gelegenheit zum selbstständigen Erforschen geben. Hier wird aber insbesondere auf die Sendung "Bionik – Technik aus Natur" (ZDF tivi – Löwenzahn) zurückgegriffen, die als idealer Einstieg in das Thema dient. Für Kinder verständlich vermittelt sie wissenschaftliche Fakten und hat außerdem hohen Unterhaltungswert, so dass mit Spaß gelernt werden kann. Ausschnitte der Sendung können jederzeit als Video auf der Internetseite von ZDF tivi abgerufen werden.
- Vorbereitung und Inhalte der Lernumgebung
Diese Seite bietet einige Hintergrundinformationen zum Thema Bionik und führt in die Nutzung der interaktiven Lernumgebung ein.
Unterrichtsmaterial "Bionik" zum Download (PDF)
- Bionik-Grundschule-Einstieg-1.pdf
Diese Datei enthält eine Abbildung einer Libelle und eines Hubschraubers. In ausgedruckter oder per Beamer projizierter Form kann es als stummer Impuls zur Einführung in das Thema genutzt werden. Die Kinder sollen dazu Vermutungen äußern.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Checkliste.pdf
Diese Checkliste enthält eine Übersicht aller Arbeitsblätter der Einheit zur Bionik. Die Schülerinnen und Schüler behalten damit den Überblick, welches Arbeitsblatt bereits bearbeitet wurde.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-1.pdf
Mithilfe dieses Arbeitsblatts erarbeiten die Kinder den Begriff "Bionik" und erfahren, dass Menschen wie Leonardo da Vinci oder Otto Lilienthal schon früher die Natur intensiv beobachtet haben und daraus wertvolle Erkenntnisse ziehen konnten.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-2.pdf
Auf diesem Arbeitsblatt werden Bionik-Beispiele aus der Löwenzahn-Sendung aufgegriffen. Die Kinder lernen die wasserabstoßende Eigenschaft einiger Pflanzen, den so genannten "Lotuseffekt" kennen und die Erfindung, die darauf basiert.
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Auf diesem Arbeitsblatt sollen die Vorbilder aus der Natur und die sich daraus ergebende technische Erfindung verbunden werden (Froschpaare). Zudem beantworten die Kinder die Frage, warum Kletten an Stoff haften bleiben.
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Vom Fliegen lernen: Die besonderen Flugeigenschaften von Adler und Libelle waren Vorbild für Flugzeug- und Hubschrauberkonstrukteure und selbst der Hai hat zum Fortschritt des Fliegens beigetragen, obwohl er gar nicht fliegen kann.
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Auch beim Bauen ist die Natur beispielgebend: Die Bilder bekannter Gebäude und ihre natürliche Vorlage sollen auf diesem Arbeitsblatt entsprechend nummeriert werden.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-6.pdf
Pinguine, Delfine und Fledermäuse waren Lehrmeister für die Schifffahrt. Auf diesem Arbeitsblatt ordnen die Kinder erklärende Texte den entsprechenden Bildern zu. Zusätzlich ist eine Rätselschrift zu lösen, aus der sich jeweils der Name des Tieres ergibt.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-7.pdf
Auf diesem Arbeitsblatt lernen die Kinder weitere Bionik Beispiel kennen: Nachtsichtgeräte (Eule), Einparkhilfe (Fledermaus) und Pflanzentreibstoff (Giraffe) sind für das Autofahren relevante Erfindungen, die ihre Vorlagen in der Natur haben.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-8.pdf
Auf diesem "Forscher-Blatt" wird der Fantasie freien Lauf gelassen. Die kleinen Forscherinnen und Forscher überlegen, wie man den langen Hals der Giraffe, der nicht einknickt, und die langen Hinterbeine der Heuschrecke, mit denen sie sehr weit springen kann, nutzen könnte.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-9.pdf
Auf diesem Arbeitsblatt zur Bionik sollen die vorher behandelten Pflanzen, Tiere und Erfindungen (Gegenstände) richtig unter die Oberbegriffe in die Tabelle eingeordnet werden.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-10.pdf
Ausgehend von dem Begriff "Bionik" lernen die Kinder weitere Fremdwörter mit der Endung "-ik" kennen. Dazu entziffern sie zunächst eine Rätselschrift, um anschließend in einer Zuordnungsübung die genaue Bedeutung der einzelnen Wörter zu erfahren. Beispielhaft werden Bedeutungen notiert und kurze…
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-11.pdf
Auf diesem Arbeitsblatt geht es um Wortschatz rund um die Bionik: Ein Bandwurmwort im Zeppelin ergibt zwölf Verben, die markiert werden sollen. Anschließend werden sie in die Tabelle eingetragen und passende Nomen dazu gesucht (forschen - Forscher, schneiden - Schneider/Schnitt und so weiter).
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-12.pdf
Auf diesem Arbeitsblatt soll eine eigene Geschichte über die Libelle oder den Eisbären, unter Einbezug ihrer Eigenschaften und ihres Vorbildcharakters für die Bionik (Hubschrauber/Dämmmaterial), geschrieben werden.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-13.pdf
Auf Arbeitsblatt Nummer 13 werden Lernwörter für ein Diktat zum Thema Bionik geübt. Hier geht es vor allem um Doppelkonsonanten, Großschreibung von Nomen und Verdoppelung des "s" beim Plural von Nomen mit der Endung -nis.
VorschauIm Classroom-Manager speichern - Bionik-Grundschule-Arbeitsblatt-14.pdf
Auf diesem Arbeitsblatt werden die englischen Begriffe für einige der vorher besprochenen Tiere (ice bear, penguin, shark, duck, dragonfly, rat und spider) und für Löwenzahn (dandelion) vorgestellt. Sie sollen im Worträtsel gesucht und anschließend aufgeschrieben werden. Im Internet wird über…
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Hier können Sie alle Arbeitsblätter der Einheit zur Bionik im PDF-Format herunterladen.
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Vermittelte Kompetenzen
Fachkompetenzen
Sachunterricht
Die Schülerinnen und Schüler
- lernen den Begriff Bionik kennen und können ihn erklären.
- erfahren, dass der Maler Leonardo da Vinci als erster Bioniker angesehen wird.
- erfahren, dass Otto Lilienthal als erster relativ erfolgreich den Vogelflug kopierte.
- lernen den Begriff Lotuseffekt kennen.
- erfahren, dass es mittlerweile Farben mit diesem Effekt gibt.
- entdecken besondere Eigenschaften verschiedener Tiere und setzen diese in Beziehung zu bestimmten Erfindungen.
- ordnen Tiere, Pflanzen und Erfindungen richtig zu.
- lernen Vorbilder der Natur beim Fliegen, Bauen, Schwimmen und Fahren kennen.
- stellen eigene Überlegungen zu besonderen Fähigkeiten von Tieren und möglichen Erfindungen an.
Deutsch
Die Schülerinnen und Schüler
- füllen eine Tabelle aus.
- entziffern Rätselschriften.
- unterscheiden richtige und falsche Aussagen.
- lösen ein Worträtsel (Suchsel).
- ordnen Wörter dem richtigen Oberbegriff zu.
- üben Fremdwörter mit der Endung -ik und erklären deren Bedeutungen.
- bilden Nomen aus Verben.
- schreiben eine Geschichte zur Libelle oder zum Eisbär und bauen einen vorgegebenen Satz richtig ein.
- üben Lernwörter für ein Diktat.
Englisch
Die Schülerinnen und Schüler
- lernen englische Wörter für einige der Vorbilder aus der Natur kennen und üben die Aussprache am Computer.
Kunst
Die Schülerinnen und Schüler
- bauen ein Papierflugzeug.
Medienkompetenz
Die Schülerinnen und Schüler
- schauen ein Video im Internet und entnehmen daraus Informationen.
- führen gezielte Recherchen im Internet durch und nutzen das World Wide Web als Informationsquelle.
- bearbeiten eine interaktive Lerneinheit am Computer und machen dabei Erfahrungen mit dem Prinzip der Verlinkung.
- führen interaktive Übungen durch (HotPotatoes-Zuordnung).
- führen ein interaktives Memo-Spiel durch.
- beantworten Quizfragen online.
Sozialkompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler
- treffen Absprachen zur Benutzung der Computer-Arbeitsplätze.
- einigen sich partnerschaftlich über die Reihenfolge der Aufgaben.
- helfen sich gegenseitig.
Interaktive Lernumgebung
Externe Links
- zdf.de
Auf den Löwenzahn-Seiten von ZDF tivi stehen verschiedene Ausschnitte aus der Sendung zur Verfügung.
- naturdetektive.bfn.de
Das Lexikon der Naturdetektive erklärt kindgerecht das Wort und Phänomene der Bionik.
- dict.cc
Hier handelt es sich um ein englisch-deutsches Lexikon mit Audiodateien zur Übung der Aussprache englischer Wörter.
- labbe.de
Unter diesem Link finden die Kinder eine Anleitung zum Bau eines Papierfliegers, der sich besonders gut für draußen eignet.
- bibernetz.de
Diese Seite zeigt zahlreiche Beispiele für technische Erfindungen mit Vorbildern aus der Natur.
Bionik bei ZDF tivi – Löwenzahn
Fritz entdeckt unter seinem Bauwagen eine Pflanze, an deren Blätter kein Staubkorn hängen bleibt. So etwas müsste es auch für Wandfarbe oder für Kleidung geben. Fritz staunt nicht schlecht, als er herausfindet, dass eine ganze Wissenschaft solche Phänomene beobachtet – und kopiert! Unterirdisch buddeln wie ein Maulwurf, schwimmen wie ein Hai im Meer oder schweben wie der Löwenzahn-Samen? Geht nicht? Von wegen! Fritz entdeckt noch ganz andere fantastische Erfindungen, die der Mensch der Natur abgeguckt hat.
