Mathematik und Nachhaltigkeit-Was Zahlen über unsere Umwelt und Klimabilanz verraten.

Ansprechpartner:

Frau Marion

Institution:

Brüder-Grimm-Schule

  • Burgweg 24
    33378 Rheda-Wiedenbrück

Beschreibung und Ziele:

"Fridays for future" - eine Bewegung, die auch in den Grundschulen angekommen ist und Grundschulkinder interessiert, informiert und eigenverantwortlich macht. In diesem Projekt sollen die Schülerinnen und Schüler der Mathematik-AG sich zunächst mit diesem großen Thema vertraut machen und dann einen Schwerpunkt auf ein Unterthema legen. So sichten und erarbeiten sie zunächst die bereitgestellten Bücher zum Thema: - Gretas Geschichte - Du bist nie zu klein, um etwas zu bewirken gemeinsamer Einstieg - Umweltschutz - Klimaretter - Erneuerbare Energien - Müllvermeidung - Unsere Meere / Unsere Wälder - … Gemeinsam sollen dann bereits vorhandene Daten zu Diagrammen verarbeitet werden. Außerdem werden eigene Daten zum Treibhausgasausstoß verschiedener Verkehrsmittel, wie die Kinder der BGS zur Schule kommen und über den Energieverbrauch verschiedener Geräte in der Schule und zu Hause aus dem Freizeitbereich generiert und damit gerechnet. Selbstständig werden sie mit einem Leistungsmessgerät Energiekostenmessgerät verschiedene elektrische Leistungsaufnahmen von Geräten messen. Gemeinsam werden wir die elektrischen Leistungen in Kilowattstunden kWh umrechnen. Um ein Gefühl für die bisher ermittelten Werte zu bekommen, können die Schüler mithilfe eines Camping-Kurbel-Generators selber elektrische Energie erzeugen. Hier erfahren die Kinder, wie lange und intensiv sie kurbeln müssen, um z.B. eine Stunde Spielkonsole spielen zu können. Da sich die SchülerInnen in den Büchern über die Umweltschäden durch Energieerzeugung schlau gemacht haben, kann ein Grund für das Energiesparen vermittelt werden. Für unsere Schule, für zu Hause und allgemein für ihr Umfeld können so auch Energiespartipps gesammelt und mit überzeugenden Zahlen warum etwas nicht / nicht so lange eingesetzt werden sollte belegt werden. Mit den Umweltdaten, Daten zum Treibhausgasausstoß und Energieverbrauch verschiedener Geräte des eigenen Lebensalltags wird gerechnet und Werte verglichen, um ein Gefühl für diese Daten zu bekommen. Sofern es in diesem Jubiläums-Schuljahr noch möglich ist - sonst im nächsten Schuljahr - soll mit einer Solarzelle, eine Form von erneuerbaren Energien, das Aufladen einer Powerbank gezeigt werden. Mit der gespeicherten Energie aus der Powerbank werden Modellfahrzeuge, die aus LegoTechnik hergestellt werden, angetrieben. Als Abschluss oder Zwischenprojektpräsentation werden die Eltern und interessierte Mitschüler der Schule in die Ausstellung, in der die gesammelte Daten der Umfragen ausgewertet dargestellt werden, eingeladen und von den SuS über alles informiert. Im nächsten Schuljahr soll an diesem großen Thema im Rahmen der Mathematik-AG weitergearbeitet werden. Die Windkraft soll - als eine andere Form von erneuerbaren Energien - thematisiert und genutzt werden. Ein Besuch im HNF Paderborn "Wind - Die Kraft bewegter Luft" wird den SuS einen besonderen Einblick in dieses Themengebiet geben. Die weitere Planung und Durchführung hängt von den Interessen und Ideen der Kinder ab.

Das Projekt fördert das Lernen zu lernen, z.B. indem einmal erarbeitete Forschermittel aus Daten ein Balkendiagramm erstellen für weitere mathematische Zusammenhänge genutzt / übertragen werden. Das Projekt fördert die Sprachfähigkeiten und die eigene Rhetorik, indem z.B. das selbstangelesene und erworbene Wissen schriftlich über Plakate und mündlich bei der Umfrage unter den SuS der BGS angewandt werden, später das Handeln bei mathematischen und technischen Experimenten mit einem Solarpanel und einen Energiekostenmessgerät mit Sprache begleitet wird, indem Zusammenhänge sprachlich erklärt oder schriftsprachlich dargestellt werden. Das Projekt fordert heraus, immer wieder neue mathematische und technische Experimente zum Stromverbrauch kennen zu lernen, sich darauf einzulassen und Lösungsstrategien zu entwickeln Das Projekt verbindet die SchülerInnen jahrgangsübergreifend , indem Dritt- und Viertklässler kooperieren Das Projekt verbindet und vernetzt aber auch bereits aufgebautes Wissen aus dem Mathematik-, Sachunterricht und Religionsunterricht mit neu erworbenen Wissen, indem es z.B. an Rechenoperationen oder Forschermittel, oder Sachwissen anknüpft und diese in neuen Kontexten erweitert. Das Projekt verstärkt die Kooperation der SchülerInnen untereinander. Das Projekt bildet und vernetzt bereits erworbenes Wissen mit neu aufgebautem Wissen. Das Projekt multipliziert Wissen, denn die SchülerInnen geben ihr Wissen weiter hier wird ebenso Persönlichkeitsentwicklung betrieben, denn das eigene Wissen nachher an Zweitklässler oder Eltern weiterzugeben - auf verschiedenen mathematischen und naturwissenschaftlichen Niveaus - ist keine alltägliche Tätigkeit für die Schüler. So können wir unsere SchülerInnen schon früh auf die Dringlichkeit der Themen Energiesparen und Umweltschutz mit Kopf, Herz und Hand aufmerksam machen!

Wie wurden die Kinder in das Projekt eingebunden?

Die SuS lesen sich in das große Thema "Umweltschutz" ein, außerdem werden aus dem Filme-Portal für LuL EDMOND informierende Filme gezeigt. Die Kinder lernen zu vorgegebenen Daten selber Balkendiagramme zu erstellen. Sie führen selbstständig in der BGS Schülerbefragungen durch und erstellen dazu Plakate mit Diagrammen und Informationstexten, z.B.: "Wie kommen die Kinder morgens zur Schule?" - "Folgende Verkehrsmittel verursachen folgenden Treibhausgasausstoß…. Das bedeutet für die SuS unserer BGS, dass folgende Werte verursacht werden…." - "Wie sind die Pausenbrote der SuS der BGS verpackt?" - "Wer benutzt Recyclinghefte?" - "Wie hoch ist der Energieverbrauch ausgewählter Geräte? / Was bedeutet das umgerechnet für die eigene Nutzung? / Welche Folgen und Energiespartipps ziehen wir daraus?" Die Kinder lernen ein Energiekostenmessgerät abzulesen und den Verbrauch von elektrischen Geräten festzustellen. Die SuS lernen eine Solarzelle aufzustellen und die gewonnene elektrische Energie auf der Powerbank "abzulesen", in einer Powerbank zu speichern und in selbstgebauten Modell-Fahrzeugen wieder einzusetzen.

Rückblick:

Beschreibung und Ziele
Am Anfang des Schuljahres 2020/21 startete das Projekt "Mathematik und Nachhaltigkeit - Was Zahlen über unsere Umwelt und Klimabilanz verraten", jedoch ein halbes Jahr später als erwartet. Aufgrund der Corona-Pandemie konnte es auch nicht zweistündig pro Woche und jahrgangsübergreifend für die Klasse 3 und 4, wie im Vorfeld geplant, durchgeführt werden, aber zur Freude der Kinder und der Lehrerin immerhin eine Stunde pro Woche und jahrgangsbezogen für Kinder der drei Parallelklassen des vierten Jahrgangs.
Projektaufbau - und verlauf
• Kennenlernen: Das Projekt startete mit einem Kennenlernen für die 12 teilnehmenden Schüler*innen und einem Brainstorming zum Thema "Umweltschutz und Klimawandel". Es zeigte sich, dass viele Kinder ein tolles Vorwissen und großes Interesse an dem Thema mitbrachten.
• Verstehen und anwenden mathematischer Grundlagen: In der zweiten Sequenz stand die Vermittlung der Methode "grafischer Vergleich von Daten" an mit dem Ziel, später selbst Fakten zu Klimaschutzthemen einordnen zu können. Dazu erstellte die Lehrerin Steckbriefe für die Kinder zu ihren Lieblingsfächern, Lieblingsfarben und der Schuhgröße. Indem die Kinder anschließend diese eigenen Daten darstellten und später weitere sammelten, entstanden die ersten eigenen Balken- und Kreisdiagramme der Schüler. Beispielfragen: "Wie kommen die Mitglieder der Mathe-AG zur Schule? Auto - Bus - Fahrrad - zu Fuß" und natürlich mit geschätzten Werten, aber von den Kindern gut überlegt "Wofür verbrauche ich den meisten Strom? Im Haushalt Licht / elektrische Geräte des Alltags, Kühlschrank, Truhe, Herd / TV / Handy, Spielekonsole, Tablet / elektrische Geräte in der Schule / …". FOTO
• Eigene Recherche: Weiter wurde geforscht und gerechnet, wie viel Energieverbrauch pro Jahr in Kilowattstunden und Treibhausgase in Gramm pro Person und Kilometer verbraucht wurden. Diese Angaben konnten aus der neu angeschafften Literatur recherchiert werden.
• Vertiefen des Wissens durch Lesen, Austausch und Festlegen neuer Schwerpunkte: Bis zu den Herbstferien war es eine große Freude für die Schüler, sich in die umfangreiche neue Literatur FOTO zu vertiefen und immer wieder über das Gelesene auszutauschen und konkret Interessen und Arbeitsschwerpunkte festzulegen.
• Exkursion ins HNF Paderborn coronabedingt verschoben. Nach den Herbstferien sollte durch die Projektfinanzierung Bus und Eintritt ein Besuch im HNF Paderborn zum Thema "Wind - Die Kraft bewegter Luft" erfolgen. Durch die erneuten Anti-Corona-Maßnahmen ab November 2020 konnte dieser Besuch nicht stattfinden. Dieser Besuch ist nun auf das zweite Schulhalbjahr April-Mai 2021 verschoben, da uns das Projektgeld ja zum Glück bleibt.
• Schwerpunktthema Kunststoffe: Kennenlernen - ausprobieren - verstehen - anwenden: Gemeinsam wurde entschieden, zunächst zum Schwerpunkt Kunststoffe zu arbeiten. Leitfragen: Woraus besteht Kunststoff und wie wird er hergestellt? Wo wird Kunststoff, umgangssprachlich auch als Plastik bezeichnet, eingesetzt? Welche Vor- und Nachteile bieten z.B. Plastikflaschen oder Plastikfolie im Einsatz zu Hause und in der Schule? Wo entsteht der meiste Plastikmüll, welche Alternativen gibt es? Hier wurde viel gezählt und gegenübergestellt. Im November wurde mit den weiteren neu angeschafften Materialien gearbeitet. Die Kinder erzeugten mit Hilfe eines Camping-Kurbel-Generators selber elektrische Energie. Wie mühsam das ist, auch, wenn es in den ersten Minuten viel Spaß macht, konnten die Kinder hier selbst aktiv erfahren. Der Camping-Kurbel-Generator wurde an eine Powerbank angeschlossen, auf der die Aufladung in Prozent angezeigt wurde. Wir haben verglichen, wie viele Minuten es braucht, um eine Powerbank mit 10.000 mAh per Hand mit dem Camping-Kurbel-Generator aufzuladen und, "wie lange dafür die Steckdose benötigt". Wir haben es später hochgerechnet, dass die Kinder 33 Stunden mit dem Camping-Kurbel-Generator gebraucht hätten. Hier erfuhren die Kinder, wie kostbar doch Storm ist und wie schnell diese Powerbank durch das Aufladen eines Tablets und Handys wieder verbraucht ist. Mit Hilfe einer Modellrechnung und eines Leistungsmessgerätes Energiekostenmessgerätes wurde ausgerechnet, wie lange die Kinder kurbeln müssten, um z.B. eine Stunde Spielekonsole inklusive TV-Nutzung spielen zu können.
• Wissen aufbereiten zum Energiesparen: Die Schüler haben viel über die Umweltschäden durch Energieerzeugung in den neuen Büchern gelesen und sich neues Wissen angeeignet. Auf diese Weise konnten Gründe für das Energiesparen und Energiespartipps FOTO: Plakat Energiespartipps erarbeitet werden.
• Nächste geplante Projektschritte: Im Dezember haben die SchülerInnen Solar-Bausätze zusammengebaut FOTO. Im Januar sollen mit diesen Solarmodellen, kleine Experimente und Beobachtungen durchgeführt werden. Außerdem soll im nächsten Jahr mit dem neuen Solarkoffer experimentiert werden.

Wie wurden die Kinder in das Projekt eingebunden?
Das Projekt war partizipativ angelegt: Die Schüler konnten sich durch eigene Erfahrungen, Fragen, Interessen und Wünsche aktiv einbringen. Leider konnten sie bislang aufgrund der Corona-Pandemie ihre Ergebnisse noch nicht vor Eltern oder Mitschülern präsentieren anvisiert für nach den Osternferien 2021.
Zur Erreichung des Ziels, die Kinder für Klimaschutzthemen zu sensibilisieren, stand die Vermittlung von Wissen und Kompetenzen Datenvergleich sowie das eigene Ausprobieren Abholen der Kinder in ihrer Erfahrungswelt und eigene Anwendung im Mittelpunkt.
Rückblick
Oder die Frage, woran erkenne ich, ob die Kinder nun ein anderes Verständnis für Klimaschutz entwickelt haben? Ich beobachte, dass die Kinder
• ihr Wissen zu den vermittelten Themen und die neuen Kompetenzen Datenvergleich im Unterricht einbringen,
• sich gegenseitig darauf aufmerksam machen, das Licht im leeren Klassenraum auszustellen und Geräte nicht auf Standby zu stellen.
Vielen Dank der Stiftung für die besondere "Energie" in dieser besonderen Corona-Zeit.