7. – 8. Schuljahr

Ralph Hepp

Schiefe Ebene, Rollen und Flaschenzug

Lernen an Stationen zu einfachen Maschinen

Das Lernen an Stationen (vgl. z.B. [1]), das in vielen Schulen und Unterrichtsfächern mittlerweile zum methodischen Standardrepertoire von Lehrerinnen und Lehrern gehört, ist eine Art des „offenen Unterrichts. Durch die mögliche Verzahnung mit systematischem Unterricht bietet es gerade Lehrkräften, die noch keine Erfahrung mit offenen Unterrichtsformen haben, einen mit geringen Unwägbarkeiten behafteten Zugang.
Lernen an Stationen zu Rollen und Flaschenzügen
Für das Stoffgebiet der einfachen Maschinen (auch als „kraftumformende Einrichtungen bezeichnet) bieten sich mehrere Möglichkeiten an, die Methode „Lernen an Stationen einzusetzen. Durch die fachlich überschaubaren Anforderungen und die allen technischen Beispielen zugrundeliegende physikalische Gesetzmäßigkeit („Goldene Regel der Mechanik) ergeben sich gute Möglichkeiten der Variation in den verschiedenen Stationen.
Konzeption und Einsatz des Materials
Die Schülerinnen und Schüler müssen nicht alle Stationen bearbeiten und diese auch nicht unbedingt in einer bestimmten Reihenfolge. Trotzdem wirkt das Material so motivierend, dass die Lernenden gerne über die Pflicht hinaus weiter experimentieren wollen und sich damit bereits eine erste Festigung des an einer anderen Station Erfahrenen ergibt.
Bewährt und im Unterricht mehrfach erprobt hat sich das Verwenden des Materials sowohl für die Einführung als auch für die Erarbeitung der physikalischen Grundlagen.
Die Materialien der sechs sog. Basisstationen 1 – 6 1) wurden so gestaltet, dass sich jeweils zwei Stationen mit einer bestimmten einfachen Maschine beschäftigen. Die drei Themen sind:
  • schiefe Ebene,
  • lose Rolle und
  • Flaschenzug.
Die Schülerinnen und Schüler können mit einer beliebigen Station beginnen, eine bestimmte Reihenfolge etwa nach der Nummerierung – ist nicht notwendig. Als Empfehlung kann aber gegeben werden, möglichst die zweite Station zum selben Thema gleich anschließend zu bearbeiten.
Die generelle Anlage der Stationen entspricht den Erfordernissen des Schulalltags. Wenn man davon ausgeht, dass die Stationen im Regelfall zu zweit bearbeitet werden, benötigt man für 24 Schülerinnen und Schüler jede der Stationen in zweifacher Ausführung. Da relativ einfaches Experimentiermaterial verwendet wird, dürfte dies kein Problem sein mit einer Ausnahme: Die Station 6 „Flaschenzug II erfordert das Hochziehen einer Person mit einem Flaschenzug. Entweder man schafft auch hierfür eine zweite Experimentiermöglichkeit oder man belässt es bei einer Station als Höhepunkt des Lernzirkels (und auch zur besseren Kontrolle durch den Lehrenden).
Durch die drei Wahlstationen, die in drei- oder vierfacher Ausfertigung bereitgestellt werden, hat man auch für den Fall einer nur einfach vorhandenen Station 6 genügend Puffer.
Die Basisstationen 1 – 6 müssen von allen Schülerinnen und Schülern im Rahmen der zur Verfügung gestellten Zeit bearbeitet werden, sind also verbindlich (sog. Fundamentum). Dabei wählen die Lernenden ihre erste Station selbstständig aus und entscheiden auch selbst über die weitere Abfolge sowie die Zeit der Bearbeitung. Die Wahlstationen sind zusätzlich wählbar (sog. Additum) oder können als Puffer dienen, wenn alle Basisstationen besetzt sind (s.o.).
Voraussetzungen
Die Schülerinnen und Schüler sollten im vorangegangenen Unterricht sowohl an die Partnerarbeit als auch an das selbstständige Experimentieren und an den organisatorischen Ablauf bei Schülerexperimenten (u.a. Materialausgabe, Sicherheitsbestimmungen, Normen des Umgangs miteinander) gewöhnt worden sein.
Wichtig ist auch eine ehrliche Einschätzung, inwieweit die Lernenden zu selbstständigem Arbeiten bereit und in der Lage sind. Lernen an Stationen ist kein „Heilmittel gegen Disziplinprobleme und muss nicht in jeder Klasse zum Erfolg führen. Es kann durchaus Klassen geben, die diese Lernform...

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