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Über dieses Buch

Das vorliegende Handbuch ist für Menschen geschrieben, die Spaß am Experimentieren haben, andere für physikalische Phänomene begeistern wollen und nach sorgfältig erstellten und erprobten Anleitungen suchen. Die Autoren zeigen anhand eigener Erfahrungen, wie man Physik unter Verwendung einfacher Materialien vermitteln kann – nicht nur Straßenkindern. Sie beschreiben übersichtlich und systematisch Reihen erprobter Experimentiervorschläge aus den Bereichen der Elektrizitätslehre und Optik. Sie nutzen dabei einfach zu beschaffende Materialien und analysieren die Experimente im Hinblick auf Lernmöglichkeiten und Sprachanlässe.

Das Buch entstand aus der Bildungsarbeit mit Kindern und Jugendlichen in schwierigen Lebenslagen in Kolumbien und in Deutschland. Es gibt eine Einführung in Ursachen und Randbedingungen des Lebens auf der Straße und liefert Vorschläge methodischer Zugänge und Möglichkeiten, naturwissenschaftliche Bildung beispielsweise für Straßenkinder oder Flüchtlinge zu realisieren.

Die Autoren

Prof. Dr. Manuela Welzel-Breuer ist Professorin für Physik und ihre Didaktik an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg und betreut verschiedene Forschungsprojekte zum Lehren und Lernen von Physik und Naturwissenschaften auf der Grundlage eigener empirischer Lernprozessforschung und Schulpraxis.

Dr. Elmar Breuer ist Lehrer für Mathematik, Physik, Informatik und NWT im Gymnasium Englisches Institut Heidel­berg. Parallel ist er als Lehrbuchautor aktiv und übernimmt regelmäßig Lehraufträge an der Pädagogischen Hochschule Heidel­berg.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Einführung und methodische Zugänge

Frontmatter

Kapitel 1. Warum ausgerechnet Physik?

Physik für Kinder, die auf der Straße leben? Macht das Sinn? Brauchen Kinder in derart schwierigen Lebenslagen nicht erst einmal andere Formen der Unterstützung und Fürsorge? Müssen sie nicht erst einmal auf Drogenentzug, in medizinische und sozialpsychologische Behandlung? Und wenn sie clean und sauber sind, ist es dann nicht Alphabetisierung, die sie benötigen? Der erste Teil des Buches startet mit diesen Fragen und beschäftigt sich mit dem bildungstheoretischen und bildungspolitischen Zugang zum Thema. Ausgehend vom Menschenrecht auf Bildung wird für die Einbeziehung naturwissenschaftlicher Bildungsangebote argumentiert, um die Situation von Kindern in schwierigen Lebenslagen zu verbessern. Es wird dargelegt, inwiefern über die Beschäftigung mit Naturphänomenen, naturwissenschaftlichen Sachverhalten, Fragestellungen und Problemen Fähigkeiten und lebensnotwendige Kompetenzen erworben werden können, die es Heranwachsenden ermöglichen, ihre soziale und materielle Welt auf systematische Weise zu erkennen, zu verstehen, zu beurteilen und aktiv mitzugestalten.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Kapitel 2. Straßenkinder, Flüchtlingskinder und Kinder in schwierigen Lebenslagen

In diesem Kapitel wird geklärt, was Straßenkinder bzw. Kinder in schwierigen Lebenslagen auszeichnet und inwieweit Flüchtlingskinder dazuzählen. Die Begriffe „Straßenkind“, „Flüchtlingskind“ und „Kinder in schwierigen Lebenslagen“ werden definiert. Die Situation dieser Kinder wird anhand aktueller Daten und konkreter Beispiele beschrieben. Hinsichtlich der Straßenkinder wird besonders auf die Lage im südamerikanischen Kolumbien eingegangen. Kolumbien ist das Land mit der am stärksten ausgeprägten Geschichte bezüglich des Phänomens „Straßenkinder“. Hier gibt es weltweit die meisten Vertriebenen. 2001 wurde mit dem Projekt „Physik für Straßenkinder“ als einem Teilprojekt von „Patio 13 – Schule für Straßenkinder“ genau dort damit begonnen, systematisch an der Problemerfassung und -bewältigung wissenschaftlich zu arbeiten. „Patio 13 – Schule für Straßenkinder“ wird mit seinen Zielen, Aktivitäten und Ergebnissen vorgestellt.
Die seit dem Jahr 2015 bestehende Flüchtlingssituation in Europa hat dazu geführt, dass die Autoren ihr Augenmerk auch auf Flüchtlingskinder in Deutschland gerichtet haben. Die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) rief das Projekt „Physik für Flüchtlinge“ ins Leben, um Flüchtlingskindern einen Zugang zu naturwissenschaftlicher Bildung zu ermöglichen. Die Autoren haben dieses Projekt mit ihren Erfahrungen und Ideen unterstützt.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Kapitel 3. Bildungsprozesse gestalten – Was sagt die Lehr-Lern-Forschung dazu?

Der Beantwortung der Frage nach den Bedingungen und Möglichkeiten für eine effektive und nachhaltige Bildung für Jugendliche, die unter besonders schwierigen Bedingungen leben, wird von den Autoren besondere Bedeutung geschenkt. Ein Blick in spezifische Befunde der Lehr-Lern-Forschung soll helfen, Antworten bzw. sinnvolle Zugänge zu finden. Befunde fachdidaktischer Lehr-Lern-Forschung werden herangezogen, um die notwendigen Bedingungen für die Gestaltung motivierender und adäquater Lehr-Lern-Situationen zu betrachten. Dabei gilt es, das Wechselspiel zwischen Lernenden, Lehrenden und den zu vermittelnden Inhalten innerhalb der Lehr-Lern-Situation (also dem Lernkontext) im Blick zu behalten. Es wird geklärt, wie an den besonderen Bedürfnissen der Kinder und Jugendlichen in schwierigen Lebenslagen angeknüpft werden kann und wie Lernprozesse sinnvoll gestaltet werden können.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Kapitel 4. Physik für Straßenkinder: Welche Kompetenzen benötigen die Lehrkräfte?

Der Schlüssel für die Qualität der Umsetzung von Bildungsangeboten sind die Lehrkräfte mit ihren Kompetenzen, passgenaue Lernumgebungen zu gestalten. Es muss also zunächst geklärt werden, welche Kompetenzen auf Seiten der Lehrkräfte notwendig sind, mit Kindern in schwierigen Lebenslagen zu arbeiten. Nachdem im Kap. 2 die Besonderheiten der Kinder und Jugendlichen beschrieben wurden, gilt es nun, diese auch methodisch-didaktisch zu berücksichtigen. So werden in diesem Kapitel fünf fachdidaktische Kompetenzen für die Arbeit mit Kindern in schwierigen Lebenslagen herausgearbeitet und bezüglich der Arbeit mit Straßenkindern und mit Flüchtlingskindern genauer erläutert. Hier fließen die konkreten Erfahrungen der Autoren in den Projekten „Physik für Straßenkinder“ und „Physik für Flüchtlinge“ ein, an welchen die Spezifik der Kompetenzen beispielhaft erläutert wird.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Kapitel 5. Physik für Straßenkinder in Kolumbien: Entwicklung und Erprobung von Bildungsangeboten

In diesem Kapitel wird die Geschichte des Projekts „Physik für Straßenkinder“ erzählt. Ausgehend von den ersten Begegnungen und Erlebnissen im Jahr 2001 stellen die Autoren dar, wie sich ihre Erfahrungen und das Wissen um eine sinnvolle und erfolgreiche Arbeit mit Straßenkindern entwickelt haben. Im Laufe der relativ kurzen Projektaufenthalte zwischen 2001 und 2017 haben sich drei grundsätzlich verschiedene methodische Vorgehensweisen entwickelt, Physik für Straßenkinder im Rahmen eines Spektrums von Bildungsangeboten lokaler Lehrkräfte zu implementieren. Diese drei Möglichkeiten haben sich für eine internationale und interdisziplinäre Zusammenarbeit auf Augenhöhe bewährt. Die Eigenschaften der drei Zugänge werden in Form von Kurzleitfäden nacheinander dargestellt. Anschließend wird jeweils beschrieben, wie es den Autoren mit diesen Methoden in der Praxis ergangen ist.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Kapitel 6. Zusammenfassung und Schlussfolgerungen aus unseren Erfahrungen – Reaktion der Straßenkinder und der Helfer auf die Unterrichtsangebote

Mehr als fünfzehn Projektjahre liegen diesem Handbuch zugrunde. Innerhalb dieser Zeitspanne haben die Autoren mit ca. 150 kolumbianischen Studierenden im Bereich der Physik für Straßenkinder und in den letzten drei Jahren mit über 50 Helferinnen und Helfern von „Physik für Flüchtlinge“ zusammengearbeitet und dabei sehr viel miteinander und voneinander über die verschiedenen Kulturen und Bildungsmöglichkeiten gelernt. Von Beginn an war es den Autoren wichtig, nicht einseitig in eine bestehende Unterrichtskultur einzugreifen, sondern immer gemeinsam in einen konstruktiven Austausch mit den Akteuren zu kommen. In diesem Kapitel wird zusammengefasst dargestellt, inwieweit dies sowohl mit dem Blick auf die Kinder und Jugendlichen in schwierigen Lebenslagen als auch auf die beteiligten Helferinnen und Helfer gelungen ist. Die Beobachtungen stimmen positiv.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Experimentierideen zur Physik für Straßenkinder

Frontmatter

Kapitel 7. Elektrische Stromkreise

Mit dem Kap. 7 startet der praktische Teil des Handbuchs. Es werden Experimentierideen zum Themenbereich „Elektrische Stromkreise“ vorgestellt, die im Projekt „Physik für Straßenkinder“ entwickelt, erfolgreich auch im Projekt „Physik für Flüchtlinge“ eingesetzt und erprobt wurden. Dabei handelt es sich um mehrteilige Experimentierreihen, die, nacheinander abgearbeitet, systematische Lernprozesse ermöglichen sollten. Vollständige Materiallisten werden den sehr systematischen und bebilderten Vorschlägen vorangestellt; jedes einzelne Experiment ist mit Vorschlägen für Aufgabenformulierungen so aufbereitet, dass forschend-entdeckendes Lernen ermöglicht wird. Es wird mit Batterien, Glühlampen, Kabeln, Schaltern, Leuchtdioden, leitenden und nicht leitenden Materialien, Solarzellen und Strommessgeräten experimentiert. Auch Hinweise zum sicheren Umgang mit den Experimentiermaterialien fehlen nicht.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Kapitel 8. Magnetismus und Elektromagnetismus

Nachdem im Kap. 7 erste Erfahrungen mit einfachen Stromkreisen im Mittelpunkt standen, geht es im Kap. 8 um Phänomene des Magnetismus und Elektromagnetismus. Wieder liegt eine vollständige Materialliste zu den vorgeschlagenen Experimenten vor. Ausgehend von Untersuchungen mit Stabmagneten und Kompassen, werden magnetisierbare Gegenstände entdeckt. Der Oersted-Versuch wird als leicht umsetzbare Variante für die Straße vorgestellt, Elektromagnete werden aus Eisennägeln und Drähten gebaut und in Stromkreisen erprobt. Alle Experimentierideen und Materialien sind ausgiebig erprobt. Die Vorschläge enthalten Aufgabenformulierungen, die zum forschend-entdeckenden Lernen, genauen Beobachten und Nachdenken anregen.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Kapitel 9. Optische Phänomene

Das spielerische Erleben und lustvolle Erkunden optischer Phänomene stehen im Mittelpunkt des neunten Kapitels. Nach einer Auflistung der benötigten (recht einfach zu beschaffenden) Materialien und einigen praktischen Hinweisen zur Umsetzung der Vorschläge wird eine Experimentierreihe vorgestellt, die mit dem Erleben von Licht- und Schattenphänomenen startet, Reflexionen am Spiegel erkundet, Lichtbrechung, Licht- und Körperfarben thematisiert. Zahlreiche Möglichkeiten, die Experimente zur Sprachbildung zu nutzen wurden eingearbeitet. Alle Experimente inklusive der Anleitungen sind mehrfach erprobt und haben sich in der Praxis bewährt.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Kapitel 10. Ideen für kleine naturwissenschaftliche Projekte

Im letzten Kapitel des Handbuchs werden einige Themen für naturwissenschaftliche Projekte dargestellt, die sich mit erfahrenen Helferinnen und Helfern umsetzen lassen. Die Ideen stammen aus der Arbeit in Seminaren des Masterstudiengangs „Straßenpädagogik“ an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg und aus einem Projektaufenthalt in Kolumbien. Sie wurden mit Straßenkindern durchgeführt und waren sehr erfolgreich. Die Kurzbeschreibungen sollen Eigeninitiative und Kreativität fördern.
Manuela Welzel-Breuer, Elmar Breuer

Backmatter

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