Untersuchung der Bodenqualität

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Naturwissenschaften integriert – Boden 1

Daniela Bablick: Naturwissenschaften integriert – Boden © Daniela Bablick: Naturwissenschaften integriert – Boden Auer Verlag – AAP Lehrerfachverlage GmbH, Donauwörth© Auer Verlag – AAP Lehrerfachverlage GmbH, Donauwörth

Naturwissenschaften integriert – Boden 27 Stundenverlauf Phase Inhalt und Organisation Medien Einstieg

Stundenthema

L zeigt 4 Gläser mit unterschiedlichen Bodenproben. S:Das ist Erde. L: Über Erde bzw. Boden hast du schon einiges gelernt. S wiederholen Gelerntes der letzten Stunden. L: Ich möchte wissen, welche der Erdproben ich für meine Rosen im Garten nehmen soll. Könnt ihr mir dabei helfen? S:Man braucht eine gute Erde mit vielen Poren für Wasser und Luft, … mit Humus … L: Vielleicht habt ihr eine Idee, wie wir unsere Arbeit heute in einer Überschrift beschreiben könnten. S:Wir untersuchen verschiedene Böden auf Inhalt und Qualität. L: Du hast vielleicht schon Ideen, wie man herausfinden kann, was sich im Boden befindet und ob es sich um einen guten Boden handelt.

4 Gläser mit Bodenproben

Vermutungen

Planung

Stammgruppen Durchführung 1

Expertengruppen Durchführung 2

S vermuten, L notiert die Vermutungen an der Tafel. L: Wir untersuchen die Böden heute mithilfe von Stamm- und Expertengruppen. L legt Folie S + E auf. S lesen und wiederholen die Methode. S teilen sich in die Stammgruppen auf und führen den ersten Versuch durch.

Test 1: Bodenartentest Test 2: Wasserdurchlässigkeit Test 3: Luftgehalt im Boden Test 4 (für Schnelle): Säure- und Kalkgehalt

L beendet erste Phase mit Musik. S begeben sich in die Expertengruppen. S tauschen ihre Ergebnisse aus und beraten sich, welche Bodenprobe von guter Qualität ist und von wo sie jeweils stammen könnte. Sie notieren ihre Ergebnisse und Argumente auf dem Laufzettel in Zeile 21–27. L beendet auch diese Phase mithilfe von Musik.

Tafel

Folie S + E (S. 9)

AB Tests 1–4 (S. 28–31), Laufzettel (S. 32) Test 1: Bodenproben, Spritzflasche mit Wasser Test 2: Bodenproben, Pfropfen, Stoppuhr, Becherglas mit Messskala in ml, Glasrohr, Verbandsmull, Stativ, Glasröhrchen,(alles außer der Stoppuhr in Anzahl der verhandenen Boden- proben), wasserlöslicher Folienstift Test 3: Bodenproben, Kunststoffbecher mit Deckel (durchsichtig) oder Marmeladenglas, großes Becherglas, Handbohrer, Stricknadel, Messzylinder, Folienstift, Esslöffel Test 4: Bodenproben, Wasser (dest.), dreifach verdünnter Speiseessig, 5 kleine Joghurt- becher, Löffel, ph-Streifen

Signalton/-musik Signalton/-musik Sicherung L: Ich bin gespannt auf eure Ergebnisse. L verteilt AB Sicherung. Gruppen stellen ihre Ergebnisse vor, begründen ihre Wahl und vergleichen.

AB Sicherung (S. 33)

L löst Bodenproben auf: LehmTon Sand Garten blau X gelbX rot X grün X AB bzw. Folie werden gemeinsam ausgefüllt.

AB Sicher (S. 33) auf

Didaktische Hinweise

Lernform / Schülerzahl / Differenzierung S + E, z.B. bei 30 Schülern: 1. Phase mit 6 Gruppen zu je 5 Schülern, davon behandeln je Gruppen das gleiche Thema, bei Phase 2 gibt es 10 Gruppen mit je 3 Experten Differenzierung: AB 4 für Schnelle

Alternativen GA, at; GA, ag

Material

/ Vorbereitung Ort Material Vorbereitung Folie S + E (S. 9) auf Folie kopieren AB Tests 1–4 (S. 28–31) in ausreichender Zahl kopiere Laufzettel (S. 32) in ausreichender Zahl kopiereBuch AB Sicherung (S. 33)in ausreichender Zahl und auf F kopieren CD-ROM Lösung AB Sicherung zur Kontrolle zusätzlich

pro Gruppe: Test 1: Bodenproben, Spritzflasche mit Wasser Test 2: Bodenproben, Pfropfen, Stoppuhr, Becherglas mit Messskala in ml, Glasrohr, Verbandsmull, Stativ, Glasröhrchen (alles außer der Stoppuhr in Anzahl der vorhandenen Bodenproben), wasserlöslicher Folienstift Test 3: Bodenproben, Kunststoffbecher mit Deckel (durchsichtig) oder Marmeladenglas, großes Becherglas, Handbohrer, Stricknadel, Messzylinder, Folienstift, Esslöffel Test 4 (für Schnelle): Bodenproben, Wasser (dest.), 3-fach verdünnter Speiseessig, 5 kleine Joghurtbecher, Löffel, ph-Streifen 3-mal

4 Gläser mit unterschiedl Bodenproben; Gläser mit unbeschrifteten, verschiedenf Aufklebern markieren, z. B. bl rot, grün (siehe Auflösung) Tipps / Hinweise Versuchen Sie, Bodenproben zu finden, die eindeutig zu bestimmen sind. Verknüpfungsmöglichkeiten: 3. Definition von Boden; 4. Entstehung von Boden; 5.1 Boden Humus und Kompost; 8. Bedeutung des Bodens für Mensch und Natur; 9. Schutz des Bod

PDF

Folie S+E (S. 11) Beilage

AB Tests 1–4 (S.2–5), Laufzettel (S. 6) AB Sicherung (S. 7)

AB Sicherung (S. 7) auf Folie

Folie S+E (S. 11) AB Tests 1–4 (S.2–5) Laufzettel (S. 6)

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Untersuchung der Bodenqualität 6. Bodenqualität

28 Naturwissenschaften integriert – Boden

est 1: Bodenartentest

Material: Bodenproben, Spritzflasche mit Wasser

Versuch 1:

Knirschgeräusch

Nehmt etwas Boden zwischen Daumen und Zeigefinger und reibt ihn nah am Ohr gegeneinander. Tragt auf eurem Laufzettel in Zeile 1 der Tabelle ein, welche Bodenproben knirschen und welche nicht.

Versuch 2:

Körnigkeit

Zerreibt nun etwas Boden zwischen den Handflächen. Tragt in der 2.

Zeile der Tabelle ein, ob etwas in euren Handrillen zurückbleibt oder nicht. (Wascht euch zwischen jedem Test gründlich die Hände, um das Ergebnis nicht zu verfälschen.)

Versuch 3:

Glanz

Zerdrückt etwas Boden von jeder Probe zwischen Daumen und

Zeigefinger. Tragt auf dem Laufzettel in Zeile 3 ein, ob die Bodenprobe glänzt oder nicht.

Versuch 4:

Farbe/Humusgehalt

Welche Farbe hat der Boden?

Tragt in die Tabelle bei Zeile 4 den Humusgehalt ein:

hellgrau: 1–2 % Humus dunkelgrau: 2–8 % Humus schwarz: 8–30 % Humus

Versuch 5:

Form

Nehmt nacheinander eine Handvoll Boden, feuchtet ihn an und versucht, ihn zu einer „Wurst“ zu formen. Gelingt es euch auch, eine kleine Figur zu formen? Tragt eure Ergebnisse auf dem Laufzettel in Zeile 5 ein.

Überlegt, welche Bodenart überwiegend in der Bodenprobe enthalten ist (Sand, Ton oder Lehm). Tragt eure Schlussfolgerung auf dem Laufzettel in Zeile 6/7 ein.

T

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Naturwissenschaften integriert – Boden

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est 2: Wasserdurchlässigkeit

Material: Bodenproben, Pfropfen, Stoppuhr, Becherglas mit Messskala in ml, Glasrohr, Verbandsmull, Stativ, Glasröhrchen, (alles außer der Stoppuhr in Anzahl der vorhandenen Bodenproben), wasserlöslicher Folienstift

Baut für jede Bodenprobe Folgendes auf:

Beschriftet jedes Becherglas, um welche Bodenprobe es sich handelt.

Gießt nun gleichzeitig in jedes Glasrohr 100 ml Wasser. Stoppt die Zeit! Seht nach 1, 2, 3, 10 und 20 Minuten nach, wie viel Wasser jeweils im Becherglas ist. Markiert den Wasserstand mit einer Linie am Becherglas. Tragt die Ergebnisse auf dem Laufzettel in Zeile 8 –12 ein.

T

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Untersuchung der Bodenqualität 6. Bodenqualität

est 3: Luftgehalt im Boden

Material: Bodenproben, Kunststoffbecher mit Deckel (durchsichtig) oder

Marmeladenglas, großes Becherglas, Handbohrer, Stricknadel, Messzylinder, Folienstift, Esslöffel

1

Füllt ein Kunststoff- bzw. Marmeladenglas mit 5 Esslöffeln Erde einer Bodenprobe und verschließt es. Stellt es in ein großes Becherglas und gebt 1 Liter Wasser dazu.

Markiert die 1-Liter-Marke mit einem Folienstift am Rand des großen Becherglases.

2

Bohrt mit dem Handbohrer unter Wasser mehrere Löcher in den Deckel des

Kunststoff- bzw. Marmeladenglases. Steckt eine Stricknadel in eines der Löcher und rührt um.

3

Macht dasselbe mit jeder weiteren Bodenprobe. Notiert dabei auf jedem Becherglas, um welche Bodenprobe es sich handelt (z. B. rot, blau, grün, gelb).

4

Messt nun mit dem Messzylinder einzeln nach, wie viel Wasser in jedem Becherglas geblieben ist.

Rechnet aus, wie viel Luft im Boden vorhanden war.

(1 Liter – Menge des Restwassers = Luftanteil im Boden).

Tragt eure Ergebnisse auf dem Laufzettel in Zeile 15 ein.

T

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est 4: Säure- und Kalkgehalt

Material: Bodenproben, Wasser (dest.), 3-fach verdünnter Speiseessig, 5 kleine Joghurtbecher, Löffel, ph-Streifen

1

Testet zuerst mit einem pH-Streifen das destillierte Wasser und mit einem zweiten Streifen den Speiseessig.

Vergleicht das Farbergebnis mit dem auf der Packung und bestimmt so den pH- Wert. Legt zum Vergleich ein Blatt weißes Papier unter, so kommen die Farben besser zum Vorschein.

2

Nehmt von je einer Bodenprobe einen Löffel und verrührt ihn mit 20 cm³ dest.

Wasser (etwa 2 min lang) in einem Joghurtbecher. Deckt den Joghurtbecher ab und schüttelt vorsichtig. Wartet, bis sich der Boden abgesetzt hat.

Testet nun mit einem neuen Streifen den pH-Wert der Bodenprobe, indem ihr ihn in das mit Boden vermischte Wasser haltet.

Erinnert euch:

7 = pH-neutral 0–6 = sauer 8–14 = basisch

Ordnet die Proben nach ihrem Säuregehalt.

Tragt eure Ergebnisse auf dem Laufzettel in Zeile 19/20 ein.

T

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Untersuchung der Bodenqualität

6. Bodenqualität

La uf ze tte l: W ir un te rs uc he n B od en

Trage hier deine Versuchsergebnisse ein. Probe 1, blau Probe 2, gelb Probe 3, rot Probe 4, grün Test 1: Bodenarten 1 2 3 4 5 6 7 knirscht / knirscht nicht bleibt in Handrillen: ja / nein glänzt / glänzt nicht Humusgehalt: Figur / Wurst / nicht formbar Im Boden ist viel . knirscht / knirscht nicht bleibt in Handrillen: ja / nein glänzt / glänzt nicht Humusgehalt: Figur / Wurst / nicht formbar Im Boden ist viel . knirscht / knirscht nicht bleibt in Handrillen: ja / nein glänzt / glänzt nicht Humusgehalt: Figur / Wurst / nicht formbar Im Boden ist viel .

knirscht / knirscht nicht bleibt in Handrillen: ja / nein glänzt / glänzt nicht Humusgehalt: Figur / Wurst / nicht formbar Im Boden ist viel . Test 2: Wasserdurchlässigkeit8 9 10 11 12 13 14

Von 100 ml Wasser ist nach 1 min , 2 min , 3 min , 10 min und nach 20 min ml Wasser durchgelaufen. Der Boden ist . Von 100 ml Wasser ist nach 1 min , 2 min , 3 min , 10 min und nach 20 min ml Wasser durchgelaufen. Der Boden ist . Von 100 ml Wasser ist nach 1 min , 2 min , 3 min , 10 min und nach 20 min ml Wasser durchgelaufen. Der Boden ist .

Von 100 ml Wasser ist nach 1 min , 2 min , 3 min , 10 min und nach 20 min ml Wasser durchgelaufen. Der Boden ist . Test 3: Luftgehalt im Boden15 16 17 18

ml Luft war im Boden enthalten. Der Boden hat also Lufträume eingeschlossen.

ml Luft war im Boden enthalten. Der Boden hat also Lufträume eingeschlossen. Test 4 (für Schnelle): Säure- und Kalkgehalt19 20 Dieser Boden hat pH-Wert , er ist also .Dieser Boden hat pH-Wert , er ist also . Dieser Boden hat pH-Wert , er ist also .Dieser Boden hat pH-Wert , er ist also . Ergebnis der Experten (nicht während der

Stammgruppenphase ausfüllen!)

21 22 23 24 25 26 27

Bei dieser Probe handelt es sich um , weil .

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33

Untersuchen von Bodenproben

Guter Boden versorgt Pflanzen mit , und . Die mineralischen Bestandteile bestimmen die des Bodens.

Name Aussehen Eigenschaften Folge

Sandboden

Lehmboden

Tonboden

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Untersuchung der Bodenqualität

6. Untersuchung der Bodenqualität

Naturwissenschaften integriert – Boden

Lösung: Untersuchen von Bodenproben

Guter Boden versorgt Pflanzen mit Wasser, Luft und Nährstoffen.

Die mineralischen Bestandteile bestimmen die Körnigkeit des Bodens.

Name Aussehen Eigenschaften Folge

Sandboden grobkörnig,

große Lufthohlräume Wasser fließt rasch ab,

sehr viel Luft neigt zur Trockenheit

Lehmboden grobe und feine

Bestandteile, verästelte Poren mit Luft, Wasser und Nährstoffen

gute Wasser- und

Luftversorgung guter Boden für Pflanzen

Tonboden feine Poren Wasser staut sich,

wenig Luft bei Trockenheit, wird er hart, Wurzeln durch- dringen Boden sehr schwer ◊ Staunässe

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Daniela Bablick: Naturwissenschaften integriert – Boden © Auer Verlag – AAP Lehrerfachverlage GmbH, Donauwörth Daniela Bablick: Naturwissenschaften integriert – Boden © Auer Verlag – AAP Lehrerfachverlage GmbH, Donauwörth

7 Folie zur Gruppenarbeit, arbeitsteilig, mit anschließender Präsentation: GA, at

1 Setzt euch in euren Gruppen zusammen.

2 Euer Gruppensprecher holt die notwendigen Materialien.

3 Bearbeitet eure Aufgabe gemeinsam. Jeder darf seine Ideen einbringen, jeder hört jedem zu.

4 Teilt euch die Arbeit auf, damit jeder eine Aufgabe hat.

5 Bereitet euch darauf vor, eure Ergebnisse der Klasse anschaulich zu präsentieren.

6 Ihr habt ____ Minuten Zeit.

7 Die Gruppenarbeit endet, wenn die Musik ertönt.

Folie zur Gruppenarbeit, arbeitsgleich, ohne anschließende Präsentation: GA, ag

1 Setzt euch in euren Gruppen zusammen.

2 Euer Gruppensprecher holt die notwendigen Materialien.

3 Bearbeitet eure Aufgabe gemeinsam. Jeder darf seine Ideen einbringen, jeder hört jedem zu.

4 Teilt euch die Arbeit auf, damit jeder eine Aufgabe hat.

5 Ihr habt ____ Minuten Zeit.

6 Die Gruppenarbeit endet, wenn die Musik ertönt.

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Hinweiskarten für den Unterricht

2. Hinweiskarten für den Unterricht

Folie zum Stationentraining, Reihenfolge vorgegeben: STA, Rf

1 Nehmt euer Protokoll und verteilt euch auf die Stationen.

2 Es arbeiten nicht mehr als _____ Schüler an einer Station.

3 Die Stationen werden so verlassen, wie ihr sie vorgefunden habt (sauber und ordentlich).

4 Bist du mit einer Station fertig, wartest du, bis die Musik ertönt.

(Aufgabe für Schnelle: ___________________________)

5 Ertönt die Musik, hast du noch 1 Minute, um deine Arbeit zu beenden und den Platz zu wechseln.

6 Station 1 geht zu Station 2, Station 2 zu Station 3, … Die letzte Station (Nr. ___) wechselt zu Station 1.

7 Für eine Station habt ihr ____ Minuten Zeit.

8 Der Zirkel endet, wenn ihr alle Stationen bearbeitet habt und die Musik ertönt.

Folie zum Stationentraining, Reihenfolge frei wählbar: STA, Rnf

1 Nehmt euer Stationsprotokoll und verteilt euch auf die Stationen.

2 Es arbeiten nicht mehr als _____ Schüler an einer Station.

3 Die Stationen werden so verlassen, wie ihr sie vorgefunden habt (sauber und ordentlich).

4 Bist du mit einer Station fertig, suche dir eine andere, die du noch nicht bearbeitet hast.

5 Sollte gerade keine Station frei sein,

 gehst du an eine Wartestation.

 informierst du dich im Schulbuch oder im Internet über dieses Thema.

 überprüfst du dein Protokoll, ob du noch etwas zu den Stationen ergänzen kannst.

 darfst du jemandem kurz helfen, der Probleme oder Fragen hat und nicht weiterkommt.

 verhältst du dich so, dass die anderen in Ruhe weiterarbeiten können.

6 Ihr habt ____ Minuten Zeit.

7 Die Stationsarbeit endet, wenn die Musik ertönt.

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Phase 1:

1 Setzt euch in euren Stammgruppen zusammen. Euer Gruppen- sprecher holt die Aufgabe, die auch eurer Gruppennummer

entspricht. (Gruppe 1 holt Aufgabe 1, Gruppe 2 holt Aufgabe 2, …)

2 Bearbeitet auf eurem Arbeitsblatt nur das, was zu eurer Gruppe gehört!

3 Anschließend räumt ihr euren Arbeitsplatz auf und bereitet euch darauf vor, den Mitschülern der anderen Gruppen von euren Ergebnissen zu berichten. Jeder wird erklären!

Phase 2:

1 Seht auf euer Expertenkärtchen und geht mit eurem Arbeitsblatt zu dem Gruppentisch, auf dem dieses Kärtchen befestigt ist. Dies ist eure Expertengruppe.

2 Jeder Experte berichtet nun von seinen Ergebnissen aus der vorhergehenden Gruppenarbeit.

3 Die anderen Experten ergänzen diese auf ihrem Arbeitsblatt, sodass am Ende jeder ein vollständiges Ergebnisprotokoll besitzt.

Alle Gruppen verteilen ihre 6 Stammgruppen-Mitglieder auf Expertengruppen:

grün rot pink blau schwarz

lila

rot grün pink blau

^schwarz

lila

Alle Schüler verteilen sich auf 6 Stammgruppen mit je 6 Schülern:

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Hinweiskarten für den Unterricht

Untersuchung der Bodenqualität

Untersuchung der Bodenqualität 6. Bodenqualität

est 1: Bodenartentest

Versuch 1:

Versuch 2:

Versuch 3:

Versuch 4:

Versuch 5:

T

est 2: Wasserdurchlässigkeit

T

Untersuchung der Bodenqualität 6. Bodenqualität

est 3: Luftgehalt im Boden

1

2

3

4

T

est 4: Säure- und Kalkgehalt

1

2

T

Untersuchung der Bodenqualität

6. Bodenqualität

La uf ze tte l: W ir un te rs uc he n B od en

Untersuchen von Bodenproben

Untersuchung der Bodenqualität

Lösung: Untersuchen von Bodenproben

1 Setzt euch in euren Gruppen zusammen.

2 Euer Gruppensprecher holt die notwendigen Materialien.

3 Bearbeitet eure Aufgabe gemeinsam. Jeder darf seine Ideen einbringen, jeder hört jedem zu.

4 Teilt euch die Arbeit auf, damit jeder eine Aufgabe hat.

5 Bereitet euch darauf vor, eure Ergebnisse der Klasse anschaulich zu präsentieren.

6 Ihr habt ____ Minuten Zeit.

7 Die Gruppenarbeit endet, wenn die Musik ertönt.

1 Setzt euch in euren Gruppen zusammen.

2 Euer Gruppensprecher holt die notwendigen Materialien.

3 Bearbeitet eure Aufgabe gemeinsam. Jeder darf seine Ideen einbringen, jeder hört jedem zu.

4 Teilt euch die Arbeit auf, damit jeder eine Aufgabe hat.

5 Ihr habt ____ Minuten Zeit.

6 Die Gruppenarbeit endet, wenn die Musik ertönt.

2. Hinweiskarten für den Unterricht

Folie zum Stationentraining, Reihenfolge vorgegeben: STA, Rf

1 Nehmt euer Protokoll und verteilt euch auf die Stationen.

2 Es arbeiten nicht mehr als _____ Schüler an einer Station.

3 Die Stationen werden so verlassen, wie ihr sie vorgefunden habt (sauber und ordentlich).

4 Bist du mit einer Station fertig, wartest du, bis die Musik ertönt.

(Aufgabe für Schnelle: ___________________________)

5 Ertönt die Musik, hast du noch 1 Minute, um deine Arbeit zu beenden und den Platz zu wechseln.

6 Station 1 geht zu Station 2, Station 2 zu Station 3, … Die letzte Station (Nr. ___) wechselt zu Station 1.

7 Für eine Station habt ihr ____ Minuten Zeit.

8 Der Zirkel endet, wenn ihr alle Stationen bearbeitet habt und die Musik ertönt.

Folie zum Stationentraining, Reihenfolge frei wählbar: STA, Rnf

1 Nehmt euer Stationsprotokoll und verteilt euch auf die Stationen.

2 Es arbeiten nicht mehr als _____ Schüler an einer Station.

3 Die Stationen werden so verlassen, wie ihr sie vorgefunden habt (sauber und ordentlich).

4 Bist du mit einer Station fertig, suche dir eine andere, die du noch nicht bearbeitet hast.

5 Sollte gerade keine Station frei sein,

 gehst du an eine Wartestation.

 informierst du dich im Schulbuch oder im Internet über dieses Thema.

 überprüfst du dein Protokoll, ob du noch etwas zu den Stationen ergänzen kannst.

 darfst du jemandem kurz helfen, der Probleme oder Fragen hat und nicht weiterkommt.

 verhältst du dich so, dass die anderen in Ruhe weiterarbeiten können.

6 Ihr habt ____ Minuten Zeit.

7 Die Stationsarbeit endet, wenn die Musik ertönt.

Phase 1:

1 Setzt euch in euren Stammgruppen zusammen. Euer Gruppen- sprecher holt die Aufgabe, die auch eurer Gruppennummer

entspricht. (Gruppe 1 holt Aufgabe 1, Gruppe 2 holt Aufgabe 2, …)

2 Bearbeitet auf eurem Arbeitsblatt nur das, was zu eurer Gruppe gehört!

3 Anschließend räumt ihr euren Arbeitsplatz auf und bereitet euch darauf vor, den Mitschülern der anderen Gruppen von euren Ergebnissen zu berichten. Jeder wird erklären!

Phase 2:

1 Seht auf euer Expertenkärtchen und geht mit eurem Arbeitsblatt zu dem Gruppentisch, auf dem dieses Kärtchen befestigt ist. Dies ist eure Expertengruppe.

2 Jeder Experte berichtet nun von seinen Ergebnissen aus der vorhergehenden Gruppenarbeit.

3 Die anderen Experten ergänzen diese auf ihrem Arbeitsblatt, sodass am Ende jeder ein vollständiges Ergebnisprotokoll besitzt.

rot grün pink blau

lila

2. Hinweiskarten für den Unterricht

Experte 1 Experte 2

Experte 3 Experte 4

Experte 5 Experte 6