Aris Abenteuer im Sonnensystem

Ablauf der Lektion

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   Schritt 1: Begriffe

   Kompass – ein Hilfsmittel, das mithilfe des Erdmagnetfelds die Himmelsrichtungen anzeigt.

   Magnetfeld – ein unsichtbarer Bereich um einen Magneten, in dem eine Kraft wirkt, die anderes magnetisches Material anzieht oder abstößt.

   Magnet – ein Material, dessen Atome so ausgerichtet sind, dass sie ein Magnetfeld erzeugen, das andere magnetische Materialien beeinflusst.

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   Schritt 2: App einrichten

   Hilf den Schüler*innen, Ari einzuschalten und durch die App-Ordner zu blättern, bis sie Toolkit finden.

   Öffne die Compass-App in Toolkit. Sobald der Bildschirm mit den Kompassmodi erscheint, wählen die Schüler*innen On a Map.

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   Schritt 3: Einführung

   1. Gib allen Schüler*innen ein Arbeitsblatt.
   2. Erkläre, dass die Schüler*innen heute lernen, die magnetischen Feldlinien bei einem Kompass genau zu erkennen. Anschließend nutzen sie dieses Wissen, um mithilfe ihres Kompasses ein Problem zu lösen.
   3. Lass die Schüler*innen auf ihrem Arbeitsblatt schon einmal die drei Begriffe ansehen, die sie heute lernen: Kompass, Magnetfeld und Magnet.
   4. Gib jeder Gruppe von 3–4 Schüler*innen einen Magneten.
   5. Verweise auf das Arbeitsblatt und lies vor: „Untersuche mit deinem Magneten, wie magnetisches Material auf andere Materialien in deiner Umgebung reagiert. Suche Gegenstände, die den Gegenständen auf dem Bild ähneln, und teste sie mit deinem Magneten. Schreibe deine Beobachtungen auf. Wie unterscheidet sich ein Magnet von anderen Materialien?“
   6. Zeige bei Bedarf, wie die Schüler*innen den Magneten nahe an Gegenstände im Klassenraum halten, um zu spüren, was passiert: Anziehung, Abstoßung oder gar keine Wirkung.
   7. Gib den Schüler*innen Zeit, die Aufgabe gemeinsam in ihrer Gruppe zu bearbeiten und ihre Beobachtungen aufzuschreiben.
   8. Lass jede Gruppe eine Beobachtung teilen.
   9. Verweise die Gruppen wieder auf ihr Arbeitsblatt und lies vor: „Überlege dir anhand deiner Beobachtungen eine Frage zu Magneten und/oder Magnetfeldern.“
   10. Hilf den Schüler*innen bei Bedarf, indem du sie ihre Frage mit „Ich frage mich …“ beginnen und den Satz mit einer Frage zu Magneten vervollständigen lässt.
   11. Lass 4–5 Schüler*innen ihre Frage teilen.
   12. Sammle die Magnete ein, damit sie nicht neben den Ari-Robotern der Schüler*innen liegen.
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   Schritt 4: Aktivität 1 – Aris Kompass

   1. Teile die Schüler*innen in Gruppen von 3–4 Personen ein und gib jeder Gruppe einen Ari-Roboter.
   2. Erkläre, dass Wissenschaftler*innen Pfeile verwenden, um die Richtung der magnetischen Wechselwirkung anzuzeigen. Das Pfeilende steht für Süden und die Pfeilspitze für Norden. Lass die Schüler*innen die Abbildung auf ihrem Arbeitsblatt ansehen.
   3. Lies vor: „Magnete haben ein unsichtbares Feld, das die Materialien in ihrer Umgebung beeinflusst.“ Das haben die Schüler*innen bei der Einführung beobachtet, als sie ihren Magneten im Klassenraum getestet haben. Erkläre: „Entgegengesetzte Pole ziehen sich an. Der Nordpol eines Magneten zieht den Südpol eines anderen Magneten an und stößt dessen Nordpol ab.“
   4. Lass die Schüler*innen über die Gegenstände im Klassenraum nachdenken, bei denen sie eine Anziehung oder Abstoßung des Magneten gespürt haben. Lass sie mit einer anderen Person aus der Klasse besprechen, was das über diese Gegenstände aussagt.
   5. Verweise die Schüler*innen wieder auf ihr Arbeitsblatt und lies vor: „Diese Abbildung zeigt, wie die Feldlinien aussehen würden, wenn wir sie sehen könnten. Beachte: Entgegengesetzte Pole ziehen sich an. Das Ende der Feldlinie, die Südseite, ist mit dem Nordpol des Magneten verbunden.“ Weise auch darauf hin, dass sich Magnete auf den Feldlinien in dieser Richtung ausrichten würden. „Die Erde wirkt wie ein großer Magnet. Dadurch kann Ari sich orientieren.“
   6. Lass die Schüler*innen anhand dieser Informationen die magnetischen Feldlinien der Erde zeichnen.
   7. Führe diese Aufgabe bei Bedarf gemeinsam mit der Klasse anhand eines Beispiels durch.
   8. Lass die Schüler*innen die Ein-/Aus-Taste drücken, um auf Ari zu den Optionen der Compass-App zurückzukehren. Lass sie auf „On the Map“ tippen.
   9. Lass die Gruppen Ari an der Abbildung der Erde ausrichten und mit „Set North“ Norden so einstellen, wie es in der Abbildung angegeben ist.
   10. Lass die Schüler*innen in ihren Gruppen mit Ari den zweiten Teil von Aktivität 1 bearbeiten und die Frage beantworten: „Bewege Ari und beobachte, wie sich der Kompass bewegt. Er zeigt Norden und Süden immer wieder in dieselbe Richtung an. Wie beeinflusst das Magnetfeld der Erde Ari?“
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   Schritt 5: Aktivität 2 – Aris Abenteuer im Sonnensystem

   1. Verweise die Schüler*innen auf ihr Arbeitsblatt und lies die Anweisungen zu Aktivität 2 vor: „Ari plant ein großes Abenteuer durch unser Sonnensystem. Ari hat für jeden Planeten genau erfahren, welcher Gegenstand mitgenommen werden muss. Aber es gibt ein Problem: Die Magnetfelder der Planeten in unserem Sonnensystem sind nicht alle gleich ausgerichtet. Nutze die Hinweise, um Ari zu helfen, die Gegenstände für den Besuch jedes Planeten zu finden.“
   2. Lass die Schüler*innen die verschiedenen Planeten betrachten und auf die eingezeichneten Magnetpole achten. Mach sie darauf aufmerksam, dass die Magnetpole der Planeten unterschiedlich ausgerichtet sind. Erkläre, dass Venus und Mars kein eigenes Magnetfeld haben und deshalb keine Magnetpole eingezeichnet sind.
   3. Lies die restlichen Anweisungen zu Aktivität 2 vor: „Die Hinweise beziehen sich auf die Kompassrichtungen des jeweiligen Planeten. Stelle Norden entsprechend der magnetischen Ausrichtung des Planeten jedes Mal neu ein, bevor du einen Hinweis löst. Für Venus und Mars nutzt du die Kompassrichtungen der Erde, weil diese Planeten kein eigenes Magnetfeld haben.“
   4. Lass die Schüler*innen einmal auf die Ein-/Aus-Taste an der Seite von Ari tippen, um die einfache Kompasslektion zu beenden. Sie müssen mit einem Tipp auf „Yes“ bestätigen, dass sie die Lektion beenden möchten.
   5. Lass die Schüler*innen nun auf Aris Bildschirm auf „On the Map“ tippen. Ein weiterer Kompass öffnet sich, mit dem sie Norden auf einer Karte festlegen können.
   6. Zeige, wie du Ari für einen der Planeten richtig ausrichtest. Tippe auf „Set North“, um diese Richtung als Norden festzulegen. Die Schüler*innen müssen das jedes Mal wiederholen, wenn sie einen Hinweis für einen anderen Planeten lösen.
   7. Verweise die Schüler*innen auf die Tabelle mit den Hinweisen. Erinnere sie daran, Ari für jeden Gegenstand so einzustellen, dass der Kompass die Richtungen des jeweiligen Planeten anzeigt.
   8. Gib den Gruppen Zeit, diese Aufgabe abzuschließen.
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   Schritt 6: Auswertung: Abschlussaufgabe

   1. Leite die Abschlussaufgabe ein, indem du an Aktivität 1 erinnerst. Dort haben die Schüler*innen die Magnetfeldlinien der Erde untersucht und betrachtet, wie sich ein Magnet entlang dieser Linien ausrichten würde.
   2. Zeige, wie sich ein Magnet auf der Erde ausrichten würde: mit seinem Südpol zum Nordpol der Erde.
   3. Lass die Schüler*innen den Rest der Abschlussaufgabe auf ihrem Arbeitsblatt selbstständig bearbeiten.