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Eck, Haider, Pichler - Stsnet.at

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<strong>Eck</strong>, <strong>Haider</strong>, <strong>Pichler</strong><br />

N<strong>at</strong>urwissenschaft<br />

in der<br />

Grundschule


2<br />

Sicherheit beim Experimentieren<br />

Schutzbrille tragen!<br />

Während des Experimentierens nicht essen und<br />

trinken!<br />

Längere Haare<br />

zusammenbinden!<br />

Versuche mit Feuer nur unter Aufsicht von<br />

Erwachsenen durchführen!<br />

Keine Kleidung mit weiten Ärmeln tragen!<br />

Medieninhaber und Herausgeber:<br />

Kirchliche Pädagogische Hochschule Graz, Dr. Siegfried Barones<br />

Institut für Forschung, Evalu<strong>at</strong>ion und Intern<strong>at</strong>ionalität, Dr. Hubert Schaupp<br />

Standort "augustinum" (Studienjahr 2009/10):<br />

A 8010 Graz, Lange Gasse 2 / <strong>Eck</strong>e Grabenstraße<br />

Projekt: N<strong>at</strong>urwissenschaft in der Grundschule, Projektleitung: Univ. Doz. Mag. Dr. Herbert Schwetz<br />

Arbeits- und Redaktionsgruppe: Hans <strong>Eck</strong>, Rosina <strong>Haider</strong>, Mag. Wilhelm <strong>Pichler</strong><br />

Grafik: Christian Tauser<br />

Layout: Wolfgang <strong>Pichler</strong><br />

Erscheinungsort/Jahr: Graz, 2009


Autorenverzeichnis<br />

Hans <strong>Eck</strong><br />

NMS Voitsberg<br />

www.nawi-netz-voitsberg.stsnet.<strong>at</strong><br />

Rosina <strong>Haider</strong><br />

Hauptschule Anger bei Weiz<br />

rosina.haider@schule.<strong>at</strong><br />

Wilhelm <strong>Pichler</strong><br />

Abteigymnasium Seckau, Technische Universität Graz<br />

www.wilhelmpichler.<strong>at</strong><br />

Illustr<strong>at</strong>ionen: Christian Tauser, Anger<br />

Wissenschaftliche Unterstützung:<br />

Univ. Prof. Dr. Gisela Lück, Bielefeld<br />

Univ. Prof. Dr. Leopold M<strong>at</strong>helitsch, Graz<br />

Mit Unterstützung von<br />

Haftungsausschluss<br />

Pädagogische Hochschule<br />

Steiermark<br />

Die Autoren dieser Unterrichtsunterlage „Forscherhefte“ übernehmen keine Haftung<br />

für direkte oder indirekte Schäden, die durch exakten oder fehlerhaften Nachbau,<br />

exakte oder fehlerhafte Ausführung oder sonstige Veränderung von Experimenten,<br />

die in diesen Forscherheften beschrieben sind, entstehen.<br />

3


4<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

Licht ................................................................................................................................. 5<br />

Das R<strong>at</strong>haus der Schildbürger ................................................................................................... 6<br />

Lichtstrahlen sichtbar machen ................................................................................................... 8<br />

Um die <strong>Eck</strong>e schauen? ............................................................................................................ 11<br />

Der Spiegel ............................................................................................................................... 14<br />

Welche Farbe h<strong>at</strong> das Licht? .................................................................................................... 16<br />

Luft ................................................................................................................................ 17<br />

Die Geschichte vom fliegenden Robert ................................................................................... 18<br />

Luft h<strong>at</strong> Kraft ............................................................................................................................. 19<br />

Luft treibt an ............................................................................................................................. 20<br />

Ist der Becher leer? .................................................................................................................. 21<br />

Smarty und Smarta beim Angeln ............................................................................................. 23<br />

Wie kann man Luft in ein Glas füllen? – Blubberblasen .......................................................... 24<br />

Kannst du nun einen Becher Luft in einen anderen umfüllen? ................................................ 25<br />

Auch Kerzen holen Luft ............................................................................................................ 26<br />

Welches Gas entsteht bei der brennenden Kerze? ................................................................. 27<br />

Ausge<strong>at</strong>mete Luft macht Kalkwasser trüb ............................................................................... 28<br />

Ein Gas, das Feuer löscht ........................................................................................................ 29<br />

Wasser .......................................................................................................................... 31<br />

Der Schneemann Franz ........................................................................................................... 32<br />

„Franz“ verändert sich! ............................................................................................................ 33<br />

„Franz“ geht in die Luft ............................................................................................................. 34<br />

Die Geschichte, wie das Salz ins Meer kam ... ........................................................................ 35<br />

Salzwasser selbst gemacht! .................................................................................................... 37<br />

Salzgewinnung aus Salzwasser ............................................................................................... 39<br />

Die Reise eines Tintentropfens ................................................................................................. 41<br />

Öl und Wasser - zwei ganz verschiedene Flüssigkeiten .......................................................... 42<br />

Magnete ........................................................................................................................ 43<br />

Die Geschichte vom Magnetberg ............................................................................................ 44<br />

Freunde – Nicht-Freunde ......................................................................................................... 46<br />

Der verlorene Schlüssel ........................................................................................................... 47<br />

Sch<strong>at</strong>zsuche ............................................................................................................................. 48<br />

Schwebender Drache ............................................................................................................... 49<br />

Das magnetische Pendel ......................................................................................................... 50<br />

Der chinesische Kompass ........................................................................................................ 52<br />

Elektrischer Strom ........................................................................................................ 53<br />

Der Stromkreis .......................................................................................................................... 54<br />

Wo ist das Licht der Leuchtwanzen? ....................................................................................... 56<br />

Die Leuchtwanze ...................................................................................................................... 57<br />

Stecknadel und Nähnadel ........................................................................................................ 59<br />

Die magnetische Schraube ...................................................................................................... 60<br />

Der Kn<strong>at</strong>terton .......................................................................................................................... 62


Forscherheft<br />

Licht<br />

5


Das R<strong>at</strong>haus der Schildbürger<br />

Die Schildbürger wollten ein neues R<strong>at</strong>haus bauen, weil das<br />

alte R<strong>at</strong>haus baufällig war. Sie schafften das Bauholz, die<br />

Steine, den Sand und Kalk herbei und machten sich mit<br />

großem Eifer an die Arbeit. Sie wollten ein besonderes R<strong>at</strong>haus<br />

haben. Es sollte ein dreieckiges Haus werden. In ein paar<br />

Tagen waren die drei Hauptmauern fertig. Darauf bauten die<br />

Schildbürger das Dach und deckten es mit Dachziegeln. Ein<br />

großes, schweres Tor diente als Eingang.<br />

Endlich war das R<strong>at</strong>haus<br />

fertig. Nun wollten die<br />

Schildbürger ihr neues<br />

R<strong>at</strong>haus mit dem<br />

Bürgermeister und den<br />

R<strong>at</strong>sherren einweihen. Sie<br />

tr<strong>at</strong>en ein. Doch was war<br />

das? Drinnen war es so<br />

dunkel, dass sie einander<br />

nicht sehen konnten. Sie<br />

waren sehr erstaunt und<br />

überlegten, warum es im<br />

R<strong>at</strong>haus so dunkel war.<br />

Sie gingen nach draußen.<br />

Alle drei Mauern waren<br />

fest und gerade, das Dach war gut gedeckt und überall<br />

draußen war es hell. Wieder gingen die Schildbürger in das<br />

R<strong>at</strong>haus hinein, aber drinnen war es dunkel wie zuvor. Sie<br />

überlegten und überlegten, aber sie erkannten nicht, was sie<br />

falsch gemacht h<strong>at</strong>ten. Schließlich brachte ein Schildbürger<br />

eine brennende Kerze.<br />

Nun konnten sich alle sehen. Sie ber<strong>at</strong>schlagten, was sie<br />

machen sollten. Die meisten Schildbürger wollten das R<strong>at</strong>haus<br />

abreißen und ein neues bauen.<br />

Aber ein R<strong>at</strong>sherr machte einen anderen Vorschlag: „Wir<br />

wollen das Licht in Säcken, Kisten und Schachteln in unser<br />

6


R<strong>at</strong>haus hineintragen. Helft alle fleißig mit, holt Säcke, Kisten<br />

und Schachteln, packt das Sonnenlicht ein und tragt das Licht<br />

ins R<strong>at</strong>haus!“<br />

Das gefiel den Schildbürgern gut. Alle eilten nach Hause, um<br />

Säcke oder andere Gefäße zu holen. Zur Mittagszeit, als die<br />

Sonne am stärksten schien, waren alle wieder da. Nun<br />

schaufelte der eine das Licht in eine Kiste, ein anderer fasste<br />

es mit einer Heugabel in einen Korb und wieder andere<br />

stopften es in Schachteln und machten den Deckel zu. Jeder<br />

sammelte den ganzen Tag lang Licht und schüttete es im<br />

R<strong>at</strong>haus aus.<br />

Aber es wurde und wurde nicht hell im Haus. Es blieb dunkel<br />

wie schon zuvor.<br />

Weißt du, was die Schildbürger falsch gemacht haben? Was<br />

haben sie nicht bedacht?<br />

Verändert nach: Quelle: http://www.sos-halberstadt.bildunglsa.de/schwaenke/pdf/DieSchildbuergerbaueneinR<strong>at</strong>haus.pdf<br />

(4.5.2008)<br />

7


Lichtstrahlen sichtbar machen<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 Schuhschachtel, 1 Schere<br />

So kannst du es machen:<br />

• Bohre mit der Schere vorsichtig ein<br />

Loch in eine der Seitenwände der<br />

Schuhschachtel.<br />

• Gib den Deckel drauf und schau<br />

durch das Loch.<br />

8<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Ich sehe nichts, weil es in der Schachtel dunkel<br />

(finster) ist. Es ist kein Licht in der Schachtel.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Es ist kein Licht zu sehen; Im Inneren der<br />

Schachtel ist es dunkel; Im Inneren ist es<br />

schwarz.


Probiere es noch einmal!<br />

Du brauchst alle Gegenstände vom vorigen Versuch und eine<br />

Taschenlampe.<br />

So kannst du es machen:<br />

Bohre mit der Schere vorsichtig ein zweites Loch in eine der (schmalen)<br />

Vorderwände und leuchte mit der Taschenlampe in dieses Loch.<br />

Schau wieder durch das Loch in der Seitenwand.<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

In der Schachtel wird es hell werden.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Ich sehe die Innenwände der Schachtel; Ich<br />

beobachte das Licht der Taschenlampe; Das<br />

Licht macht die Wände sichtbar.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Wir sehen einen Gegenstand nur, wenn er von<br />

einer Lichtquelle angestrahlt wird und wir<br />

diesen Gegenstand anschauen.<br />

9


Probiere ein weiteres Mal!<br />

Du brauchst alle Gegenstände vom vorigen Versuch und zusätzlich ein<br />

Pulver, das du von deiner Lehrerin oder deinem Lehrer bekommst.<br />

(Bärlappsporen)<br />

So kannst du es machen:<br />

Gib in die Schachtel das Pulver, gib den Deckel drauf und schüttle<br />

kräftig.<br />

Nun leuchte wieder mit der Taschenlampe in dieses Loch und schau<br />

noch einmal durch das Loch in der Seitenwand.<br />

10<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Man sieht das Pulver; es wird staubig.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Man sieht die Lichtstrahlen.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Lichtstrahlen kann man nur sehen, wenn Licht<br />

auf Staubteilchen trifft, von diesen abgelenkt<br />

wird und in unsere Augen gelangt.


Um die <strong>Eck</strong>e schauen?<br />

Lydia h<strong>at</strong> es sich immer schon gedacht: Margit und Jakob<br />

stecken unter einer Decke. Wie sie immer miteinander tuscheln<br />

und kichern, es ist nicht mehr zum Aushalten. Lydia h<strong>at</strong><br />

beobachtet, wie Jakob und Margit im Supermarkt in der<br />

Bastelabteilung Holzstäbchen und Klebstoff gekauft haben und<br />

sich dabei mit Händen und Füßen irgendwelche Dinge erklärt<br />

haben.<br />

Niklas, ein guter Freund von Lydia, erzählt ihr, dass sich Jakob<br />

und Margit heute treffen wollen. Er muss es ja wissen, denn er<br />

ist der beste Freund von Jakob.<br />

Warum Margit auf einmal so<br />

eine Geheimniskrämerin<br />

geworden ist, versteht Lydia<br />

nicht ganz, ist sie doch immer<br />

ihre beste Freundin gewesen.<br />

Lydia beschließt an diesem<br />

Nachmittag Margit zu<br />

besuchen. Sie soll ihr endlich<br />

einmal erzählen, was sie mit<br />

Jakob im Supermarkt gekauft<br />

h<strong>at</strong>. Als Lydia zufällig um<br />

15:00 Uhr bei Margit vorbeikommt, beobachtet sie durch das<br />

Fenster, wie Margit und Jakob miteinander auf einem Tisch<br />

etwas zusammenbauen. Jetzt kann sie unmöglich anläuten,<br />

was wird sich Jakob denken, wenn sie<br />

einfach so hereinpl<strong>at</strong>zt? Wie gerne wäre<br />

Lydia jetzt eine kleine Fliege und würde die<br />

beiden durchs Fenster beobachten.<br />

Wie könnte Lydia herausfinden, was die<br />

beiden im Zimmer machen, ohne dabei<br />

gesehen zu werden?<br />

Kannst du ihr dabei helfen?<br />

11


Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 quadr<strong>at</strong>ischen Getränkekarton,<br />

2 gleich große Taschenspiegel, Schere,<br />

Stift, Geodreieck<br />

So kannst du es machen:<br />

• Schneide die vier Schlitze (je zwei in<br />

zwei gegenüberliegende Seitenwände)<br />

für die Spiegel aus, wie in der<br />

Abbildung dargestellt.<br />

• Schiebe die Spiegel in diese Schlitze.<br />

• Schneide nun, wie auf der Abbildung gezeigt,<br />

die zwei Beobachtungsfenster aus.<br />

• Blicke in eines der Beobachtungsfenster.<br />

• Setze dich unter den Tisch und versuche die Gegenstände auf dem<br />

Tisch zu sehen.<br />

12


Was vermutest du, wird passieren?<br />

Ich kann Dinge sehen, die ich unter dem Tisch<br />

nicht sehen kann. Bilder werden durch die<br />

Schachtel unter den Tisch geleitet.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Ich konnte Gegenstände auf dem Tisch sehen,<br />

obwohl ich unter dem Tisch war.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Die Lichtstrahlen werden von den Spiegeln<br />

abgelenkt und gelangen in das Auge des<br />

Beobachters. Es gilt hier das Reflexionsgesetz:<br />

Einfallswinkel ist gleich groß, wie<br />

Reflexionswinkel. Hier (45° Winkel) wird der<br />

Lichtstrahl zweimal um 90° umgelenkt und<br />

dabei um den Abstand der zwei Spiegel parallel<br />

versetzt.<br />

Quelle: Grafik: http://www.grundschule-sommerkahl.homepage.tonline.de/werkangebote/periskop/funktion_periskop.htm<br />

13


Der Spiegel<br />

XY234, ein kleines Wesen, wohnt irgendwo in der Milchstraße.<br />

An einem Dienstag h<strong>at</strong>te es sein Flugobjekt falsch<br />

programmiert und plötzlich sah es einen seltsamen blauen<br />

Planeten vor sich, der sich rasant näherte.<br />

Ihm wurde schwindlig und als es wieder bei<br />

Sinnen war, schaute es in warmes, grelles<br />

Sonnenlicht. „Was war<br />

das? Wo war ich?“ Sein<br />

Blick wanderte über<br />

saftiges Grün und am<br />

Horizont ragten sanft<br />

geformte Hügel aus dem<br />

Boden. Plötzlich rührte<br />

sich etwas, das auf zwei<br />

Beinen näher kam. Es war<br />

Hermine, die gerade von der<br />

Schule nach Hause ging<br />

und die Landung von XY234<br />

beobachtet h<strong>at</strong>te. „Komisch<br />

sieht das Wesen aus“, überlegte XY234 und Hermine dachte<br />

sich das Gleiche. Sie freundeten sich dennoch an und Hermine<br />

führte XY234 überall umher und zeigte ihm die schöne Erde,<br />

bis es dunkel wurde und alle Sternbilder erschienen.<br />

„Ich muss jetzt aber zurück nach Hause“, sagte YX234 und<br />

schenkte Hermine einen kleinen Spiegel. „Du kannst damit das<br />

Licht erforschen!“ Schon war XY234 wieder weg. Der blaue<br />

Planet wurde wieder kleiner und kleiner.<br />

Du findest im Forscherkoffer einen kleinen Spiegel, mit dem du<br />

auch das Licht erforschen kannst.<br />

14


Der Regenbogen<br />

Ein Regenbogen,<br />

komm und schau,<br />

rot und orange,<br />

gelb, grün und blau<br />

So herrliche Farben<br />

kann keiner bezahlen,<br />

sie über den halben<br />

Himmel zu malen<br />

Ihn malte die Sonne<br />

mit goldener Hand<br />

auf eine wandernde<br />

Regenwand<br />

(Von Josef Guggenmos)<br />

15


Welche Farbe h<strong>at</strong> das Licht?<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 flache Plastikschale, 1 Spiegel,<br />

Plastilin, 1 weißes Bl<strong>at</strong>t Papier<br />

So kannst du es machen:<br />

Gib den Spiegel in die Plastikschale und befestige<br />

ihn mit Plastilin. Fülle die Schale drei Zentimeter hoch<br />

mit Wasser. Stelle die Wasserschale mit dem Spiegel<br />

so auf, dass das Sonnenlicht auf den Spiegel fällt.<br />

Halte das weiße Bl<strong>at</strong>t Papier vorne hin, wie in der<br />

Abbildung gezeigt.<br />

16<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Ich sehe Farben auf dem weißen Papier.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Ich habe die Regenbogenfarben gesehen.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Sonnenlicht setzt sich aus den Regenbogenfarben<br />

zusammen. Beim Übergang zwischen Luft-<br />

Wasser (Wasser-Luft) kommt es zu einer<br />

unterschiedlich starken Ablenkung (Brechung)<br />

des Sonnenlichtes in seine Farbanteile.


Forscherheft<br />

Luft<br />

17


Die Geschichte vom fliegenden Robert<br />

Wenn der Regen niederbraust,<br />

wenn der Sturm das Feld durchsaust,<br />

bleiben Mädchen oder Buben<br />

hübsch daheim in ihren Stuben. -<br />

R o b e r t aber denkt: Nein!<br />

Das muss draußen herrlich sein! -<br />

Und im Felde p<strong>at</strong>schet er<br />

mit dem Regenschirm umher.<br />

Hui wie pfeift der Sturm und keucht,<br />

dass der Baum sich niederbeugt!<br />

Seht! Den Schirm erfasst der Wind,<br />

und der Robert fliegt geschwind<br />

durch die Luft so hoch, so weit;<br />

Niemand hört ihn, wenn er schreit.<br />

An die Wolken stößt er schon,<br />

und der Hut fliegt auch davon.<br />

Schirm und Robert fliegen dort<br />

durch die Wolken immerfort.<br />

Und der Hut fliegt weit voran,<br />

stößt zuletzt am Himmel an.<br />

Wo der Wind sie hingetragen,<br />

ja, das weiß kein Mensch zu sagen.<br />

Quelle: http://www.struwwelpeter.com<br />

18


Luft h<strong>at</strong> Kraft<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 Trinkhalm und einige leichte<br />

Gegenstände, wie W<strong>at</strong>tebällchen,<br />

Federn, kleine Blätter usw.<br />

So kannst du es machen:<br />

• Blase durch den Trinkhalm.<br />

• Blase die verschiedenen Gegenstände an.<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Die Gegenstände werden durch die Luft fliegen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Ich habe alles vom Tisch geblasen.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Strömende Luft (=Windkraft) setzt Körper in<br />

Bewegung. Wirkt eine Kraft auf einen Körper,<br />

dann kann sie ihn in Bewegung versetzen,<br />

abbremsen oder ihn beschleunigen.<br />

19


Luft treibt an<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 Windrad,<br />

1 Trinkhalmkreisel,<br />

1 Schnurrad<br />

So kannst du es<br />

machen:<br />

Versuche auf<br />

verschiedene Weise<br />

das Windrad, den<br />

Trinkhalmkreisel und das Schnurrad in Bewegung zu bringen.<br />

20<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Das Windrad dreht sich. Der vordere Teil des<br />

Trinkhalmkreisels dreht sich. Der Faden saust<br />

durch den schwarzen Trinkhalm.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Viele kleine Luftteilchen treffen mit großer<br />

Geschwindigkeit auf das Windrad auf und<br />

stoßen es dabei an. Teilchen, die sich bewegen,<br />

haben einen Impuls (Kraftwirkung), der auf das<br />

Windrad (Faden) übertragen wird.


Ist der Becher leer?<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 große durchsichtige<br />

Plastikschüssel mit Wasser,<br />

2 durchsichtige Plastikbecher,<br />

1 Papiertaschentuch<br />

So kannst du es machen:<br />

Fülle in einen der beiden Becher Wasser. Schau dir die beiden Becher<br />

genau an! In einem ist Wasser. Ist der andere Becher leer?<br />

Stecke in den Becher, in dem kein Wasser ist, ein Papiertaschentuch<br />

fest hinein, sodass es beim Umdrehen nicht herausrutscht.<br />

Tauche nun diesen Becher mit der Öffnung nach unten ganz gerade<br />

und tief in die mit Wasser gefüllte Schüssel ein.<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Das Taschentuch wird nass. Es blubbert. Der<br />

Becher geht unter.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Das Wasser ist nicht in den Becher gelangt. Das<br />

Taschentuch wurde nicht nass.<br />

21


22<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Luft ist nicht „Nichts“, sondern besteht aus<br />

kleinen Teilchen. Daher braucht die Luft Pl<strong>at</strong>z.<br />

Was passiert, wenn du den Becher schräg in das<br />

Wasser tauchst?<br />

Hier kann die Luft entweichen und dadurch<br />

kann das Wasser eindringen.


Smarty und Smarta beim Angeln<br />

Die Freunde Smarty und Smarta machen einen Ausflug zum<br />

Angeln an einen See. Sie setzen sich jeweils in ein Boot<br />

(Schraubverschlüsse) und werfen ihre Angeln aus. Zuerst zieht<br />

Smarta mit ihrer Angel einen alten Schuh an die Oberfläche.<br />

Als nächstes zieht Smarty seine Angel ein und daran hängt ein<br />

alter Topf. Die beiden wundern sich sehr. „Kann es sein, dass<br />

da unten jemand wohnt?“, fragt Smarty. „Sollen wir<br />

nachsehen?“ Du musst wissen, dass Smarties eigentlich recht<br />

wasserscheu sind, und das nicht ohne Grund. Wenn sie<br />

nämlich nass werden, geht ihre Farbe ab und ihre äußere<br />

Schicht löst sich auf. (Probiere es aus) „Ich möchte nicht ins<br />

Wasser“, meint Smarta. „Ich eigentlich auch nicht“, erwidert<br />

Smarty. „Wie kommen wir auf den Grund des Sees, um<br />

nachzusehen, was da unten los ist, ohne dabei nass zu<br />

werden?“<br />

Vielleicht hast du eine Idee, wie die beiden Freunde auf den<br />

Grund des Sees tauchen können, ohne dabei ihre Farbe zu<br />

verlieren? Kannst du ihnen helfen? Probiere deinen Vorschlag<br />

aus und schreibe dann die Geschichte von den Erlebnissen<br />

der beiden Smarties zu Ende!<br />

23


Wie kann man Luft in ein Glas füllen? – Blubberblasen<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 durchsichtige Plastikschüssel mit<br />

Wasser gefüllt,<br />

1 Trinkhalm mit Knick,<br />

1 Plastikbecher<br />

So kannst du es machen:<br />

Tauche einen Becher so unter<br />

Wasser, dass er sich mit Wasser füllt.<br />

Ziehe ihn dann mit der Öffnung nach<br />

unten gerade hoch, so, dass die Öffnung noch etwa 1 cm unter Wasser<br />

bleibt.<br />

Schiebe das kurze Ende des Trinkhalms in den Becher.<br />

Blase nun in das längere Ende des Trinkhalms Luft hinein.<br />

24<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Ich kann Luft in den Becher hinein blasen. Ich<br />

kann Luft nicht in den Becher hinein blasen. Im<br />

Wasser entstehen Luftblasen. Ich kann Luft<br />

sichtbar machen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Die Luft h<strong>at</strong> das Wasser aus dem Becher<br />

gedrängt. Luftblasen steigen nach oben in den<br />

Becher.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Die Luft ist leichter als Wasser, steigt deshalb im<br />

Becher nach oben, sammelt sich dort, braucht<br />

immer mehr Pl<strong>at</strong>z und verdrängt so das Wasser<br />

nach und nach aus dem Becher.


Kannst du nun einen Becher Luft in einen anderen<br />

umfüllen?<br />

Tipp: Versuch den mit Luft gefüllten Becher unter den mit Wasser<br />

gefüllten zu bekommen und kippe danach den luftgefüllten Becher ein<br />

wenig!<br />

Folgende M<strong>at</strong>erialien kannst du verwenden:<br />

1 durchsichtige Plastikschüssel<br />

mit Wasser gefüllt<br />

2 Plastikbecher<br />

Beschreibe oder zeichne, wie du es<br />

machst!<br />

Hier gilt dasselbe Prinzip, wie beim<br />

vorigen Versuch!<br />

Tipps:<br />

Vorteilhaft ist hier die Verwendung<br />

kleinerer Becher.<br />

Ein Becher ist mit Wasser gefüllt und<br />

befindet sich umgestülpt mit seiner<br />

Öffnung unter dem Wasser. Achte darauf,<br />

dass der Luft gefüllte, umgestülpte Becher<br />

genau unter dem mit Wasser gefüllten<br />

Becher ist. Durch leichtes Schräghalten<br />

des mit Luft gefüllten Bechers gelangt die<br />

Luft in das mit Wasser gefüllte Glas.<br />

25


Auch Kerzen holen Luft<br />

Probiere es selbst!<br />

Besonderer Hinweis: Führe folgenden Versuch nur mit Hilfe von<br />

erwachsenen Personen durch!<br />

Du brauchst:<br />

2 Teelichter, 2 unterschiedlich große<br />

durchsichtige Plastikbecher,<br />

Streichhölzer<br />

So kannst du es machen:<br />

Zünde beide Kerzen an! Stülpe nun<br />

die Gläser über die Kerzen!<br />

26<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Die Kerzen erlöschen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Die Kerze im kleinen Becher erlischt als erstes.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Die Kerzenflamme braucht für die Verbrennung<br />

Luft (genauso genommen den Sauerstoff der<br />

Luft). Wenn der Sauerstoff aufgebraucht wird<br />

(d.h. von 21% auf ca. 16% gesunken ist), erlischt<br />

die Kerze.


Welches Gas entsteht bei der brennenden Kerze?<br />

Probiere es selbst!<br />

Besonderer Hinweis: Führe folgenden Versuch nur mit Hilfe von<br />

erwachsenen Personen durch!<br />

Das brauchst du:<br />

1 leeres Marmeladenglas, 1 Teelicht,<br />

Kalkwasser (bekommst du von deiner Lehrerin<br />

oder deinem Lehrer)<br />

So kannst du es machen:<br />

Entzünde das Teelicht und lass es vorsichtig in<br />

das Marmeladenglas fallen, damit es nicht erlischt. Gib vorsichtig ca.<br />

einen halben Zentimeter hoch Kalkwasser in das Marmeladenglas.<br />

Verschließe nun das Marmeladenglas und warte bis die Kerze erlischt.<br />

(Achtung: Der Deckel kann heiß werden!)<br />

Warte nun noch ein bisschen und schüttle dann das Glas.<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Das Glas wird heiß. Die Kerze wird nass.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Die Kerze erlischt, der Deckel wird heiß. Beim<br />

Schütteln wird das Wasser im Glas trüb.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Erklärung für die Lehrerinnen:<br />

Kalkwasser bildet mit dem gasförmigen<br />

Kohlenstoffdioxid, das bei der Verbrennung entsteht,<br />

einen unlöslichen Niederschlag, der in Form kleiner<br />

Schwebeteilchen die Trübung des Wassers bewirkt. Es<br />

handelt sich dabei um Kalk (Calciumcarbon<strong>at</strong>),<br />

wie er auch in der N<strong>at</strong>ur vorkommt.<br />

27


Ausge<strong>at</strong>mete Luft macht Kalkwasser trüb<br />

Probiere es selbst!<br />

Das brauchst du:<br />

1 Plastikbecher, 1 Trinkhalm,<br />

Kalkwasser (bekommst du von<br />

deiner Lehrerin oder deinem<br />

Lehrer)<br />

So kannst du es machen:<br />

Gib ca. einen halben Zentimeter<br />

hoch Kalkwasser in den Becher.<br />

Blase nun einige Zeit Luft durch den Trinkhalm in das Kalkwasser.<br />

(Achtung, nur anblasen, ja nicht trinken!)<br />

28<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Luftblasen steigen auf. Das Wasser wird<br />

vielleicht auch trüb.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Das Wasser ist wieder trüb geworden.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Auch in der ausge<strong>at</strong>meten Luft ist das Gas<br />

Kohlenstoffdioxid enthalten. Es entsteht durch<br />

Verbrennung der Nahrungsmittel im Körper, in<br />

denen ebenfalls Kohlenstoffdioxid enthalten ist.


Ein Gas, das Feuer löscht<br />

Probiere es selbst!<br />

Besonderer Hinweis: Führe folgenden Versuch nur<br />

mit Hilfe von erwachsenen Personen durch!<br />

Du brauchst:<br />

1 leeres Brausetablettenröhrchen, 3 Brausetabletten,<br />

Wasser, 1 Teelicht<br />

So kannst du es machen:<br />

Schütte ca. 3 cm hoch Wasser in das Röhrchen. Gib<br />

anschließend drei Brausetabletten in das Wasser. Stelle das Röhrchen<br />

kurz ab und zünde das Teelicht an. Nimm das Röhrchen wieder und<br />

halte es schräg nah an die brennende Flamme, sodass gerade kein<br />

Wasser heraus fließt.<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Die Brausetablette löst sich auf. Das Wasser<br />

beginnt zu schäumen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Die Brausetablette löst sich auf und das Wasser<br />

schäumt auf. Beim Schräghalten des Röhrchens<br />

erlischt die Flamme.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Beim Auflösen der Brausetablette entsteht<br />

Kohlestoffdioxid. Dieses ist schwerer als Luft,<br />

sinkt auf die Kerzenflamme und verdrängt<br />

dabei die für die Verbrennung notwendige Luft.<br />

Daher erlischt die Flamme.<br />

29


Kohlenstoffdioxid<br />

Hast du gewusst, dass ein Baum gemeinsam mit Sonnenlicht<br />

und Wasser eine „chemische Fabrik“ ist, die Zucker und<br />

Sauerstoff bildet? Eigentlich bist auch du eine „chemische<br />

Fabrik“, die ständig Nahrung in andere Stoffe umwandelt.<br />

Diese beiden „chemischen Fabriken“ verbindet etwas: Beide<br />

haben mit dem Gas Kohlenstoffdioxid zu tun. Wir Menschen<br />

aber auch Tiere „erzeugen“ es bei der Atmung und die Bäume<br />

brauchen es, um Nahrung für sich selbst (Zucker) und<br />

Sauerstoff herzustellen. Das ist der wichtigste chemische<br />

Vorgang auf unserem Planeten Erde, denn er ist die Grundlage<br />

für fast alle Lebensformen.<br />

Was ist Kohlenstoffdioxid eigentlich?<br />

Es ist ein Gas, das man nicht sehen und riechen kann. Es ist<br />

schwerer als Luft und lässt sich in Wasser lösen.<br />

Kohlenstoffdioxid ist in geringen Mengen in der Luft enthalten,<br />

aber es wird immer mehr. Das ist wahrscheinlich ein Grund<br />

dafür, warum es auf der Erde immer wärmer wird<br />

(Treibhauseffekt). Sehr viel Kohlenstoffdioxid entsteht aber bei<br />

der Verbrennung von Holz, Kohle und Erdölprodukten. Mit<br />

Kohlenstoffdioxid kann man Flammen löschen.<br />

30


Forscherheft<br />

Wasser<br />

31


Der Schneemann Franz<br />

Hinter der Volksschule stand im letzten<br />

November, kaum war der erste Schnee<br />

gefallen, ein Schneemann, den die Kinder<br />

Franz nannten.<br />

Überall lag viel Schnee und Franz gefiel es<br />

neben der Volksschule,<br />

denn es gab für ihn viel zu<br />

erleben. Manchmal schlich<br />

eine K<strong>at</strong>ze vorbei und fast<br />

jeden Tag konnte er mit den Schulkindern<br />

spielen. Und wenn er so nachdachte, kam es<br />

ihm in den Sinn, dass er eigentlich nie wieder<br />

von hier fort wollte.<br />

Er stand auch einige Mon<strong>at</strong>e am<br />

Pausenpl<strong>at</strong>z, aber im März wurden<br />

die Tage immer länger und wärmer.<br />

Franz ging es gar nicht gut. Er fühlte<br />

sich immer schwächer und m<strong>at</strong>ter je<br />

stärker die Sonne auf ihn einstrahlte.<br />

Eines Tages entdeckten<br />

die Kinder dort, wo Franz<br />

gestanden war, eine riesige<br />

32<br />

Wasserlacke und wieder ein paar<br />

Tage später war nicht einmal mehr<br />

die Lacke da.<br />

Kannst du dir erklären, wo Franz hingekommen<br />

ist?


„Franz“ verändert sich!<br />

Probiere es selbst!<br />

Besonderer Hinweis: Führe folgenden Versuch<br />

nur mit Hilfe von erwachsenen Personen durch!<br />

Du brauchst:<br />

1 Eiswürfelschneemann, 1 Teelicht,<br />

1 Teelichtbecher groß, Streichhölzer<br />

So kannst du es machen:<br />

Baue den Versuch nach der Abbildung auf.<br />

Zünde das Teelicht an und stelle es unter den großen Teelichtbecher.<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Das Eis wird schmelzen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast! Der Eiswürfel ist kleiner geworden und ist<br />

jetzt Wasser (flüssig).<br />

Es dauert sehr lange, bis das Eis geschmolzen ist.<br />

Das Wasser wird warm.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Mit einer brennenden Kerze kann ich das Eis<br />

zum Schmelzen bringen.<br />

33


„Franz“ geht in die Luft<br />

Probiere es selbst!<br />

Besonderer Hinweis: Führe folgenden<br />

Versuch nur mit Hilfe von<br />

erwachsenen Personen durch!<br />

Das brauchst du:<br />

1 großen Teelichtbecher, 1 Teelicht mit geschmolzenem Schneemann,<br />

Zündhölzer<br />

So kannst du es machen:<br />

Entzünde das Teelicht und stelle es unter den großen Teelichtbecher mit<br />

dem Wasser. Warte eine Zeit lang.<br />

34<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Das Wasser wird wärmer. Das Wasser wird heiß.<br />

Das Wasser beginnt zu kochen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Das Wasser beginnt zu brodeln. Es entsteht<br />

Dampf.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Wenn ich Wasser erhitze, fängt es an zu kochen<br />

und Dampf entsteht. Das Wasser ist gasförmig<br />

geworden.


Die Geschichte, wie das Salz ins Meer kam ...<br />

Es war einmal vor langer Zeit, da lebten in einem Fischerdorf<br />

zwei Brüder. Der Ältere von ihnen hieß Chen. Er<br />

war böse und nur auf seinen eigenen Vorteil<br />

bedacht. Lin aber, der Jüngere, war ein mutiger<br />

und fleißiger Fischer, der mit dem zufrieden war,<br />

was er selbst erarbeitete. Jeden Morgen fuhr Lin<br />

mit seinem kleinen Boot hinaus aufs Meer, um zu<br />

fischen. Aber seine Fischernetze waren sehr alt und schadhaft<br />

und alle Fische entwischten ihm.<br />

Eines Abends war er aber so verzweifelt, dass er einfach nicht<br />

einschlafen konnte. Da stand mitten in der<br />

Nacht ein alter Mann vor ihm und sagte: „Lin,<br />

du hast Geduld bewiesen. Zur Belohnung<br />

schenke ich dir einen Krug, der Zauberkräfte<br />

besitzt. Aber gib Acht auf meine Worte! Du<br />

musst sagen: Krug gib Salz. Und er wird sich mit Salz füllen.<br />

Wenn du genug hast, sagst du zu ihm: Halt ein, hab Dank.“ Lin<br />

bedankte sich und nahm das kostbare Geschenk an sich.<br />

Jeden Tag füllte sich nun der Zauberkrug mit Salz. Lin<br />

verkaufte es und wurde reich davon. Sein Bruder Chen aber<br />

war schrecklich neidisch.<br />

Eines Morgens folgte er Lin und belauschte ihn wie er mit<br />

folgenden Worten sprach: „Krug, gib Salz." Dann sah er, wie<br />

der Krug Salz spendete. Vor Ungeduld hörte er aber nicht den<br />

zweiten Teil der Worte. Als Lin zum Markt ging, schlich er sich<br />

in dessen Haus und stahl den Zauberkrug. Er segelte damit<br />

aufs Meer und kaum war er dort angekommen, sprach er<br />

schon: „Krug, gib mir Salz." Aber das Salz hörte nicht auf zu<br />

fließen. Es ergoss sich über seine Füße, über das gesamte<br />

Boot. Wegen seiner Habsucht h<strong>at</strong>te er nicht abgewartet, was<br />

Lin gesagt h<strong>at</strong>te, um den Salzfluss zu beenden.<br />

35


So drückte das Gewicht des Salzes schließlich das Boot unter<br />

Wasser und mit ihm versanken auch Chen und der Krug in den<br />

Fluten. Seit diesem Tag liegt der Krug auf dem Meeresgrund.<br />

Da niemand mehr zu ihm die Formel sagen kann, kommt das<br />

Salz bis heute aus ihm heraus. Und deshalb ist das<br />

Meerwasser salzig.<br />

Das ist n<strong>at</strong>ürlich nur ein Märchen, aber warum ist das Meer<br />

wirklich salzig? Flüsse lösen aus den Gesteinen Salz heraus<br />

und transportieren es in das Meer. Dort bleibt es auch, denn<br />

das Salz kann nicht verdunsten.<br />

Verändert nach: http://www.deutscher-familienverband.de/index.php?id=1054<br />

36<br />

Ein asi<strong>at</strong>isches Märchen


Salzwasser selbst gemacht!<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 Plastikbecher mit Wasser, Salz,<br />

Kaffeelöffel<br />

So kannst du es machen:<br />

Trinke erst einmal einen kleinen<br />

Schluck von dem Wasser. Gib<br />

anschließend einen Kaffeelöffel Salz<br />

in den Wasserbecher und rühre einige Zeit gut um. Koste vorsichtig<br />

einen Tropfen von diesem Salzwasser!<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Das Wasser mit dem Salz schmeckt salzig.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Das Salz verschwindet im Wasser. Das Salz ist<br />

nicht mehr sichtbar. Das Wasser schmeckt jetzt<br />

salzig.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Wasser kann Salz auflösen. Die Salzteilchen sind<br />

so klein geworden und fein verteilt, dass ich sie<br />

nicht mehr sehen, aber schmecken kann.<br />

37


Probiere es auch mit Zucker!<br />

Du brauchst:<br />

1 Plastikbecher mit Wasser,<br />

Zucker, Kaffeelöffel<br />

So kannst du es machen:<br />

Trinke erst einmal einen kleinen<br />

Schluck von dem Wasser. Gib<br />

anschließend einen Kaffeelöffel<br />

Zucker ins Wasser und rühre einige<br />

Zeit gut um. Koste vorsichtig einen<br />

Tropfen davon!<br />

38<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Das Wasser mit dem Zucker schmeckt süß.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Der Zucker verschwindet im Wasser. Der Zucker<br />

ist nicht mehr sichtbar. Das Wasser schmeckt<br />

jetzt süß.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Wasser kann auch Zucker auflösen. Die<br />

Zuckerteilchen sind so klein geworden und fein<br />

verteilt, dass ich sie nicht mehr sehen, aber<br />

schmecken kann.


Salzgewinnung aus Salzwasser<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 großen Teelichtbecher, Salzwasser<br />

aus dem Versuch „Salzwasser selbst<br />

gemacht“, Teelicht<br />

So kannst du es machen:<br />

Gib etwas Salzwasser in den<br />

Teelichtbecher, so dass der Boden<br />

gerade mit Wasser bedeckt ist. Baue dann den Versuch so auf, wie du<br />

es in der Abbildung sehen kannst.<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Das Wasser wird verdampfen.<br />

Das Salz bleibt übrig.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Das Wasser verdampft. Es bleibt eine weiße Kruste<br />

im Teelichtbecher. Manchmal ist ein Knistern<br />

zuhören. Ein paar kleine weiße Teilchen hüpfen<br />

aus dem Becher heraus. Die weiße Kruste schmeckt<br />

salzig.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Durch die Wärme verdampft das Wasser. Die<br />

vorher fein verteilten Salzteilchen kommen zu<br />

größeren Gruppen zusammen und werden wieder<br />

als Salzkrümmel sichtbar.<br />

39


Probiere es auch mit Zucker!<br />

Du brauchst:<br />

1 großen Teelichtbecher,<br />

Zuckerwasser aus dem Versuch<br />

„Salzwasser selbst gemacht –<br />

Probiere es auch mit Zucker“,<br />

Teelicht<br />

So kannst du es machen:<br />

Gib etwas Zuckerwasser in den Teelichtbecher, so dass der Boden<br />

gerade mit Wasser bedeckt ist. Baue dann den Versuch so auf, wie du<br />

es in der Abbildung sehen kannst.<br />

Tipp: Bei längerem Erhitzen wird der Zucker braun und kann einen<br />

unangenehmen Geruch verbreiten. Blase die Kerze aus, sobald der<br />

Zucker braun wird<br />

40<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Das Wasser mit dem Zucker schmeckt süß.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Der Zucker verschwindet im Wasser. Der Zucker<br />

ist nicht mehr sichtbar. Das Wasser schmeckt<br />

jetzt süß.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Wasser kann auch Zucker auflösen. Die<br />

Zuckerteilchen sind so klein geworden und fein<br />

verteilt, dass ich sie nicht mehr sehen, aber<br />

schmecken kann.


Die Reise eines Tintentropfens<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 durchsichtigen Plastikbecher , Wasser,<br />

Speiseöl, rote oder blaue Tinte, Pipette<br />

So kannst du es machen:<br />

Gib in den Plastikbecher ca. 3 cm hoch<br />

Speiseöl. Schütte anschließend vorsichtig ungefähr<br />

gleich viel Wasser in den Becher. Warte ein bisschen!<br />

Tropfe nun mit einer Pipette ein paar Tropfen Tinte in<br />

den Becher.<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Öl und Wasser vermischen sich nicht. Das Öl schwimmt auf<br />

dem Wasser. Der Tintentropfen sinkt zu Boden. Er färbt das<br />

Wasser.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Es schaut so aus, als ob sich Öl und Wasser vermischen<br />

könnten, aber nach kurzer Zeit trennen sich die beiden<br />

Flüssigkeiten. Öl schwimmt auf Wasser. Der kugelige<br />

Tintentropfen sinkt langsam durch das Öl hindurch, ohne<br />

sich mit dem Öl zu vermischen. Der Tropfen bleibt kurz an<br />

der Grenze Öl-Wasser stehen, bevor er sich im Wasser auflöst.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Öl ist leichter als Wasser. Der Tintentropfen ist schwerer als<br />

Öl und Wasser. Der Tintentropfen löst sich nicht im Öl auf<br />

(Erklärung nächste Seite).<br />

41


Öl und Wasser - zwei ganz verschiedene Flüssigkeiten<br />

Öl und Wasser mischen sich nicht, weil ihre kleinsten Teilchen<br />

unterschiedlich aussehen. Weil Öl eher länglich und Wasser<br />

kugelig aufgebaut ist, können sich diese zwei nicht miteinander<br />

mischen.<br />

Öl ist „leichter“ als Wasser und schwimmt daher auf dem<br />

Wasser (in der Fachsprache ist damit die Dichte gemeint,<br />

demnach h<strong>at</strong> Öl eine geringere Dichte als Wasser).<br />

Warum sinkt der Tintentropfen durch die Ölschicht?<br />

Der Tintentropfen h<strong>at</strong> eine höhere Dichte als Öl und sinkt daher<br />

durch die Ölschicht hindurch. An der Grenze zwischen<br />

Ölschicht und Wasser bleibt er allerdings eine Zeit lang<br />

hängen.<br />

Warum sinkt der Tintentropfen nicht sofort bis zum Boden<br />

weiter, sondern bleibt an der Grenzfläche zwischen Öl und<br />

Wasser hängen?<br />

Zwischen Öl- und Wasserschicht besteht so etwas ähnliches<br />

wie eine Haut, die der Tintentropfen erst durchdringen muss<br />

und daher verweilt der Tintentropfen an dieser Stelle eine<br />

gewisse Zeit lang. 1<br />

1 Lück, G.(2005): Neue leichte Experimente für Eltern und Kinder, S. 49ff<br />

42


Forscherheft<br />

Magnete<br />

43


Die Geschichte vom Magnetberg<br />

Als mein V<strong>at</strong>er starb, bestieg ich den Thron. Ich war ein<br />

gerechter und freundlicher Herrscher. Jeder meiner Untertanen<br />

mochte mich. Gerne ging ich zur See. Eines Tages wollte ich<br />

meine Inseln besuchen. Darum nahm ich mit meinen M<strong>at</strong>rosen<br />

ein Schiff und wir stachen in<br />

See.<br />

Die Reise dauerte fast zwanzig<br />

Tage. Es war eine schöne<br />

Reise. Eines nachts kam<br />

plötzlich ein starker Sturm auf,<br />

der bis zum Anbruch des<br />

Morgens dauerte. Als er<br />

endlich vorbei war, sahen wir<br />

eine Insel im Meer. Wir gingen<br />

an Land und ruhten uns aus,<br />

bis wir erneut in See stachen. Als wir uns aber von der Insel<br />

entfernt h<strong>at</strong>ten, verloren wir unseren Weg.<br />

Das Gewässer, durch das wir nun trieben, kannte niemand,<br />

auch der Kapitän nicht. So sagten wir zu dem M<strong>at</strong>rosen, der<br />

Wache hielt:„Steig zur Spitze des Mastes hinauf und schau, ob<br />

du etwas sehen kannst.“ Der M<strong>at</strong>rose stieg den Mast empor<br />

und schaute in alle Richtungen. Dann rief er: „Oh mein Herr,<br />

ich sehe in der Ferne ein seltsames Ding. Das wird mal hell<br />

und mal dunkel.“<br />

Das Gesicht des Kapitäns erhellte sich und er rief voller<br />

Freude: “Endlich haben wir diesen Berg gefunden. Er wird<br />

unser Schiff mit einer unsichtbaren Kraft vorantreiben und wir<br />

werden dadurch unser Ziel viel schneller erreichen.“<br />

44


Der Fürst fragte:„Ist das etwa der Magnetberg, von dem schon<br />

so viel erzählt wurde?“ „Ja, dieser Berg besitzt eine<br />

geheimnisvolle Kraft, die alles Eisen anzieht und uns daher<br />

schneller in diese Richtung fahren lässt“, antwortete der<br />

Kapitän.<br />

Der Segelkunst des Kapitäns war es zu verdanken, dass das<br />

Schiff nicht direkt auf den Berg zusteuerte, sondern mit großer<br />

Geschwindigkeit den Magnetberg umsegelte. So konnte der<br />

Fürst mit seinen M<strong>at</strong>rosen die lang ersehnten Inseln in viel<br />

kürzerer Zeit erreichen.<br />

Verändert nach: http://www.labbe.de/lesekorb/index.asp?themaid=92&titelid=71<br />

45


Freunde – Nicht-Freunde<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

Verschiedene Gegenstände<br />

aus deinem Federpennal und<br />

aus dem Experimentierkoffer,<br />

1 Stabmagnet<br />

So kannst du es machen:<br />

Berühre mit dem Stabmagneten die verschiedenen Gegenstände.<br />

46<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Manche Gegenstände werden vom Magneten<br />

angezogen und manche nicht.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Die Schere, die Büroklammer, die Nadel usw.<br />

wird vom Magneten angezogen.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Der Magnet zieht nur Gegenstände aus einem<br />

bestimmten Metall an. Dieses Metall ist Eisen<br />

(Nickel, Kobalt).


Der verlorene Schlüssel<br />

„Da hinten, unter dem großen Kirschbaum habe ich den<br />

Schlüssel beim Umgraben verloren!“ Die ältere Dame aus der<br />

Nähe von Graz zeigt mit ihrem Gehstock auf eine <strong>Eck</strong>e des<br />

verwilderten Gartens. „Ich bin mir aber nicht ganz sicher!“ „Na,<br />

dann wollen wir mal nachsehen, Frau Haller!“, sagt Andreas<br />

und holt ein Metallsuchgerät aus seinem Auto.<br />

Andreas verbringt einen Großteil seiner Freizeit damit, seinen<br />

Mitmenschen verlorene und verborgene Wertgegenstände<br />

wieder zu bringen. Für ihn sind es meist nur Kleinigkeiten,<br />

deretwegen er gerufen wird, für die Besitzer aber sind es ganz<br />

wichtige Dinge: verlorene Brillen, Ketten, Schlüssel und vor<br />

allem Fingerringe.<br />

„Hier haben wir ein gutes Signal! Das könnte der Schlüssel<br />

sein!“ Andreas’ Metalldetektor<br />

schlägt Alarm, ein hoher<br />

durchdringender Ton schallt<br />

durch den Garten und zeigt an,<br />

dass sich Metall unter dem<br />

Suchgerät befindet.<br />

„Ich glaube, wir haben ihn!“ Die<br />

ältere Dame kommt näher, um<br />

besser sehen zu können. Sie sieht<br />

jetzt glücklich aus, sie h<strong>at</strong> ihren verlorenen Schlüssel<br />

wiedererhalten und Andreas kann sich mit einem Gefühl der<br />

Zufriedenheit auf den Heimweg machen.<br />

Beim folgenden Versuch hast du die Möglichkeit, Eisenteile mit<br />

einem Magnet-Metallsuchgerät aufzuspüren.<br />

47


Sch<strong>at</strong>zsuche<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

Sand, einen flachen Becher,<br />

Beilagscheiben,<br />

1 Eisensuchgerät<br />

So kannst du es machen:<br />

Gib den Sand in den flachen<br />

Becher.<br />

„Verstecke“ einige Beilagscheiben im Sand. Lass nun deine/n Freund/in<br />

mit dem Eisensuchgerät diese „Schätze“ suchen.<br />

48<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Die Beilagscheiben werden vom Magnet<br />

angezogen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Der Magnet vom Eisensuchgerät zieht die<br />

Beilagscheiben aus dem Sand.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Die Beilagscheiben sind aus Eisen und werden<br />

vom Magnet angezogen.


Schwebender Drache<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 St<strong>at</strong>iv mit Supermagnet, den kleinen<br />

Drachen aus dem Experimentierkoffer<br />

So kannst du es machen:<br />

Versuche den Drachen schweben zu<br />

lassen.<br />

Beschreibe oder zeichne, wie du es machst!<br />

Individuelle Lösung.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Die Büroklammer am Drachen ist aus<br />

Eisen und wird vom Magneten angezogen.<br />

Die magnetischen Kräfte wirken auch<br />

durch die Luft. Die Stärke der<br />

magnetischen Kraft ist umso größer, je<br />

näher die Büroklammer beim Magneten<br />

ist.<br />

49


Das magnetische Pendel<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 St<strong>at</strong>iv, 1 Metallpl<strong>at</strong>te, 3 Ringmagnete,<br />

1 Geomag-Magneten, 1 schwarzer Trinkhalm<br />

So kannst du es machen:<br />

Baue das St<strong>at</strong>iv wie in der Abbildung auf, stecke<br />

den Geomag-Magneten in den schwarzen<br />

Trinkhalm und hänge diesen auf das St<strong>at</strong>iv.<br />

Lege die Metallpl<strong>at</strong>te auf die Grundpl<strong>at</strong>te und<br />

gib die drei schwarzen Ringmagneten darauf.<br />

Schubse dieses Pendel leicht an.<br />

50<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Der Geomag-Magnet im Trinkhalm wird von<br />

den anderen Ringmagneten angezogen oder<br />

abgestoßen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Der Trinkhalm mit dem Geomag-Magneten<br />

pendelt wie wild hin und her und bleibt<br />

irgendwann stehen.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Der Geomag-Magnet wird von den<br />

Ringmagneten abgestoßen oder angezogen. Durch<br />

den Schwung bewegt sich das Pendel weiter und<br />

wird wieder abgestoßen oder angezogen bis es zu<br />

einem Kräftegleichgewicht kommt.


Magische Anziehungskraft auf Eisen<br />

Als Erfinder des Magnetkompasses gefeiert wird noch heute<br />

der Italiener Flavio Gioia. Doch die Ursprünge des Magnetkompasses<br />

reichen viel weiter in die Vergangenheit zurück.<br />

Schon die Chinesen erkannten vor ca. 4000 Jahren, dass<br />

Gesteine wie Magnetit eine geheimnisvolle Anziehungskraft auf<br />

alle Gegenstände aus Eisen ausüben. Sie stellten aus diesem<br />

Gestein sogar Löffel her, die für magische Zwecke, wie die<br />

Weissagung oder das Festlegen einer günstigen Grabstätte,<br />

eingesetzt wurden.<br />

Mit der Zeit fand man dabei heraus, dass sich die Löffel am<br />

Ende immer in Nord-Süd-Richtung ausrichteten. Einfache<br />

Kompasse aus Magnetit sollen daraufhin – an Fäden hängend<br />

– bereits bei der Navig<strong>at</strong>ion auf den Dschunken (chinesische<br />

Segelschiffe) eingesetzt worden sein.<br />

Nadeln mit Fisch- und Schildkrötenform<br />

Ein neues Phänomen beschäftigte einige Zeit später die<br />

chinesischen Erfinder: Strichen sie einige Male mit einem<br />

Magnetstein über eine Eisennadel, begann auch diese anderes<br />

Eisen anzuziehen. Man stellte schließlich fest, dass sich eine<br />

solche magnetisierte Nadel, wenn sie frei beweglich<br />

aufgehängt wurde, immer in Nord-Südrichtung ausrichtet – das<br />

Grundprinzip des Kompasses war erfunden.<br />

Allerdings sahen die ersten chinesischen Messgeräte noch<br />

ganz anders aus als die uns heute bekannten Kompasse: Zur<br />

Ermittlung der Himmelsrichtungen wurde beispielsweise eine<br />

wie ein Fisch oder wie eine Schildkröte geformte Nadel in<br />

einem mit Wasser gefüllten Kasten deponiert. 2<br />

2 http://www.scinexx.de/dossier-detail-411-7.html<br />

51


Der chinesische Kompass<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 Schüssel mit Wasser,<br />

1 Nähnadel, 1 halbe<br />

Nussschale, Klebstoff, Papier,<br />

Styroporstückchen, Stabmagnet<br />

So kannst du es machen:<br />

Bastle dir, wie du es auf der Abbildung siehst, eine Schildkröte.<br />

Magnetisiere die Nähnadel, in dem du<br />

mehrmals mit dem Stabmagneten über die<br />

Nadel streichst.<br />

Gib das Styroporplättchen in die<br />

Wasserschüssel und setze den<br />

Schildkrötenkompass darauf.<br />

52<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Die Schildkröte schwimmt.<br />

Vielleicht: Sie dreht sich so, dass sie in eine bestimmte<br />

Richtung schaut.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Die Schildkröte schwimmt und dreht sich immer in eine<br />

bestimmte Richtung.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Die magnetisierte Nadel der Schildkröte besitzt einen<br />

Nordpol und einen Südpol. Der Nordpol der magnetisierten<br />

Nadel der wird vom Südpol der Erde angezogen bzw. der<br />

Südpol der magnetisierten Nadel vom Nordpol der Erde.<br />

Deshalb richtet sich die Schildkröte entlang der Pole aus.


Forscherheft<br />

Elektrischer<br />

Strom


Der Stromkreis<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

Eine 4,5-V-B<strong>at</strong>terie, drei 15 cm lange Litzendrähte, ein 3 cm x 5 cm<br />

großes Kartonstück, zwei Beutelklammern, eine Büroklammer, eine<br />

kleine Lampenfassung, eine Glühbirne<br />

So kannst du es machen:<br />

• Befestige von zwei Drähten jeweils ein Ende an einem B<strong>at</strong>teriepol<br />

(der blanke Draht muss den Pol berühren!).<br />

• Schraube die Lämpchen in die Lampenfassung.<br />

• Befestige einen der Drähte von der B<strong>at</strong>terie und den dritten Draht mit<br />

der Lampenfassung wie auf der Abbildung.<br />

• Wickle nun das lose Drahtende von der Lampenfassung um eine<br />

Beutelklammer und stecke diese in das kleine Kartonstückchen.<br />

Biege die Laschen um.<br />

• Wickle jetzt den zweiten freien Draht von der<br />

B<strong>at</strong>terie um die zweite Beutelklammer.<br />

• Stecke diese durch die Büroklammer und<br />

anschließend durch das Kartonstück und biege<br />

wieder die Lasche um.<br />

• Schließe deinen „Schalter“, indem du die<br />

Büroklammer gegen die zweite Beutelklammer<br />

drückst.<br />

54


Was vermutest du, wird passieren?<br />

Wenn der Stromkreis mit dem Schalter<br />

geschlossen wird, wird das Lämpchen brennen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Das Lämpchen leuchtet, wenn der Stromkreis<br />

geschlossen ist. Das Licht der Glühlampe<br />

flackert, wenn der Stromkreis nicht ordentlich<br />

geschlossen ist.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Ein Stromkreis besteht aus einer Stromquelle<br />

(B<strong>at</strong>terie), einem Verbraucher (Glühbirne) sowie<br />

einer Leitung (Litzendrähte). Werden diese drei<br />

Elemente miteinander verbunden fließt Strom aus<br />

der Stromquelle zum Verbraucher, bringt das<br />

Lämpchen zum Leuchten und fließt wieder<br />

zurück zur Stromquelle.<br />

55


Wo ist das Licht der Leuchtwanzen?<br />

Im Zwergengarten zwitschern am späten Nachmittag die<br />

Sp<strong>at</strong>zen vom Dach des Zwergenhäuschens: „Hurra, die<br />

schlaue Marie ist wieder da!“<br />

Marie freut sich über die Begrüßung, aber dann bleibt es<br />

merkwürdig still im Garten. Das kommt Marie<br />

doch ziemlich seltsam vor. Der Maulwurf war<br />

noch nie so schlecht zu sehen, die Hasen<br />

noch nie so ängstlich und die Eule noch nie<br />

so r<strong>at</strong>los. Und der Grund dafür ist sehr<br />

seltsam: Die Leuchtwanzen können ihr Licht nicht mehr<br />

einschalten.<br />

Plötzlich kommen alle Tiere auf Marie zu und piepsen<br />

aufgeregt durcheinander, sodass Marie kein einziges Wort<br />

versteht. Da entdeckt Marie einen großen Zettel am<br />

Baumstamm: „Der Rätselkönig h<strong>at</strong> sie<br />

verzaubert!“<br />

Sofort sind alle Tiere still, denn genau das<br />

wollten sie auch sagen. Der Rätselkönig<br />

war hier bei den Leuchtwanzen gewesen!<br />

Zunächst war er ganz freundlich und gab<br />

ihnen lustige Rätsel auf. Doch als keine<br />

der Leuchtwanzen seine Rätselfragen lösen konnte, wurde er<br />

ganz böse und verzauberte ihnen das Licht.<br />

Bevor er wutschnaubend ins Rätselland zurückflog, befestigte<br />

er noch einen Zettel mit folgendem Inhalt an den Baum: „Wer<br />

jeweils drei Stoffe findet, die den elektrischen<br />

Strom leiten oder nicht leiten, erhält den<br />

Zauberspruch, um die Leuchtwanzen wieder zu<br />

entzaubern!“<br />

Marie versprach den Tieren, sich sofort darum<br />

zu kümmern.<br />

56<br />

Kannst du Marie dabei helfen?


Die Leuchtwanze<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

Eine 4,5-V-B<strong>at</strong>terie, zwei Litzendrähte (ca. 20 cm lang), ein kleines<br />

Stück Alufolie, Klebeband, zwei kleine Glühlampen, bunten Karton, zwei<br />

Pfeifenputzer, Schere, Kleber<br />

So kannst du es machen<br />

• Befestige die beiden Litzendrähte an den Polen der B<strong>at</strong>terie.<br />

• Wickle die freien Enden der Drähte um die Gewinde der zwei<br />

Lämpchen.<br />

• Bastle mit Buntpapier und den Pfeifenputzern eine Leuchtwanze<br />

(siehe Abbildung).<br />

• Mit welchen Gegenständen bringst du die Leuchtwanze zum<br />

Leuchten?<br />

57


58<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Nur mit Gegenständen, die den Strom leiten,<br />

kann die Leuchtwanze zum Leuchten gebracht<br />

werden.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Metallische Gegenstände bringen das Lämpchen<br />

zum Leuchten.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Damit die Leuchtwanze leuchtet muss über die<br />

zwei Glühbirnchen eine leitende Verbindung<br />

bestehen. Diese Aufgabe können nur Stoffe erfüllen,<br />

die Stromleiter (Metalle, Bleistiftmine) sind.


Stecknadel und Nähnadel<br />

Hühnchen Luise und Hähnchen Rudi, ein<br />

lustiges Gespann, konnten sich endlich einen<br />

Urlaub leisten.<br />

Als sie schon einen längeren Weg in einer von<br />

drei Mäusen gezogenen Kutsche zurückgelegt<br />

h<strong>at</strong>ten, begegneten sie zwei Fußgängern,<br />

einer Stecknadel und einer Nähnadel. Da<br />

riefen die zwei Nadeln: „Halt, halt, nehmt uns<br />

bitte mit, es ist gleich stockdunkel!“<br />

Da es magere Leute waren, die nicht viel Pl<strong>at</strong>z<br />

brauchten, ließen sie beide einsteigen. Doch<br />

mussten sie versprechen, Hühnchen und<br />

Hähnchen nicht auf die Füße zu treten. Am<br />

späten Abend kamen sie zu einem Wirtshaus und weil sie die Nacht<br />

nicht weiterfahren wollten, kehrten sie ein. Der Wirt wollte anfangs nicht<br />

aufmachen, konnte aber dann doch überredet werden.<br />

Aus Dankbarkeit beschlossen Stecknadel und Nähnadel in der Nacht<br />

aufzustehen, um die kaputten Tischtücher auszubessern. Sie arbeiteten<br />

schon fleißig über eine Stunde, da passierte das Missgeschick.<br />

Die Nähnadel stolperte und fiel unglücklich durch eine schmale Ritze<br />

unter den Fußboden. Da lag sie nun, konnte nicht heraus und die<br />

Stecknadel war sehr unglücklich, da sie nicht helfen konnte.<br />

Kannst du dir vorstellen, der armen Stecknadel zu<br />

helfen? Du hast eine Schraube, Draht und eine<br />

B<strong>at</strong>terie zur Verfügung.<br />

59


Die magnetische Schraube<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

3 große Eisenschrauben, eine 4,5-V-B<strong>at</strong>terie, isolierten dünnen Draht,<br />

einige Büroklammern, Klebeband<br />

So kannst du es machen:<br />

• Wickle den Draht 12mal (24mal bzw. 36mal) um je eine Schraube.<br />

• Umwickle die Drahtwicklung mit dem Klebeband.<br />

• Entferne an den Drahtenden die Isolierung.<br />

• Wickle nun die Drahtenden um die Pole der B<strong>at</strong>terie.<br />

• Streue die Büroklammern auf den Tisch und nähere dich mit dem<br />

Ende der Eisenschraube.<br />

• Öffne und schließe den Stromkreis.<br />

60


Was vermutest du, wird passieren?<br />

Die Schraube wird magnetisch und die<br />

Büroklammern werden angezogen.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Solange der Stromkreis geschlossen ist, ist die<br />

Schraube magnetisch und zieht die<br />

Büroklammern an. Je mehr Draht um die<br />

Schraube gewickelt ist, desto mehr<br />

Büroklammern werden angezogen. Wenn der<br />

Stromkreis geöffnet wird, fallen die<br />

Büroklammern von der Schraube ab.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Jeder Strom durchflossene Leiter erzeugt um sich<br />

herum ein Magnetfeld. Wickle ich einen solchen<br />

Strom durchflossenen Leiter um eine Schraube, so<br />

wird die Schraube magnetisch und verstärkt<br />

das Magnetfeld. Je höher die Anzahl der<br />

Wicklungen ist, desto größer ist die magnetische<br />

Kraft dieses Elektromagneten.<br />

61


Der Kn<strong>at</strong>terton<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

1 mit Draht umwickelte Eisenschraube , eine 4,5-V-B<strong>at</strong>terie, isolierten<br />

dünnen Draht, 1 Garnspule, Gummiring, Nagelfeile, Getränkedose<br />

So kannst du es machen:<br />

62<br />

1. Wickle das Elektrokabel mindestens 200mal<br />

um die Schraube. An den beiden Kabelenden<br />

entfernst du die Isolierung.<br />

2. Befestige die Nagelfeile an einer Garnrolle mit<br />

einem Gummiring, wie es die Abbildung<br />

zeigt. Die Nagelfeile sollte fest auf der<br />

Garnrolle sitzen.<br />

4. Verbinde nun ein abisoliertes Kabelende<br />

der Schraubenwicklung mit dem<br />

Metallteil der Nagelfeile.<br />

3. Kr<strong>at</strong>ze am unteren Ende einer<br />

Getränkedose die Lackierung ab, sodass<br />

die Nagelfeile an einer genügend großen<br />

Stelle leitenden Kontakt bekommt. Entferne<br />

diese Lackschicht auch an der<br />

gegenüberliegenden Seite der<br />

Getränkedose.<br />

5. Nun entfernst du bei einem ca. 15 cm<br />

langen Kabelstück an beiden Enden die<br />

Isolierung. Eines der beiden Enden<br />

befestigst du mit Hilfe eines Isolierbandes<br />

an der B<strong>at</strong>terie, das andere Ende an einer<br />

der abgekr<strong>at</strong>zten Stellen auf der<br />

Getränkedose.


6. Baue die Anordnung der Teile<br />

wie im neben stehenden Bild<br />

auf und befestige die Teile mit<br />

Hilfe von Plastilin. Achte<br />

darauf, dass die Spitze der<br />

Nagelfeile die zweite blanke<br />

Stelle Getränkedose berührt.<br />

Funktion: Wird der Stromkreis über die Nagelfeile geschlossen, zieht der<br />

Elektromagnet die Nagelfeile von der Getränkedose weg und öffnet<br />

dabei den Stromkreis. Dadurch verliert die Schraube ihre Magnetkraft<br />

und die Nagelfeile federt wieder zurück zur blanken Stelle der<br />

Getränkedose. Damit wird aber der Stromkreis wieder geschlossen und<br />

der Vorgang beginnt wieder von neuem. Mit ein bisschen Probieren<br />

entsteht damit ein leiser „Kn<strong>at</strong>terton“.<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Der Elektromagnet zieht das Metallplättchen an.<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Man hört ein Surren. Bei der Kontaktstelle sieht<br />

man einen kleinen Funken. Der Elektromagnet<br />

zieht das Metallplättchen an und lässt es<br />

wieder aus.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Siehe oben bei Funktion.<br />

63


Komm´ mit in das Land der Energie!<br />

Stell dir vor, du liegst auf einer grünen Wiese. Du spürst die<br />

Sonne und den Wind auf deiner Haut. In weiter Ferne hörst du<br />

das Rauschen eines Flusses.<br />

Auf einmal landet neben dir ein großer, bunter Ballon. Er wartet<br />

auf dich um mit dir einen Ausflug in ein weit entferntes Land zu<br />

machen. Schnell steigst du in den Korb des Ballons und<br />

erhebst dich mit ihm in die Luft.<br />

Im Land der Energie landet der Ballon. Du springst heraus und<br />

schaust dich um. Da kommt plötzlich die Sonne hinter einer<br />

Wolke hervor und sagt: „Hallo, ich bin Susi, die Sonne. Komm<br />

mit mir und ich zeige dir, wie wir hier leben und arbeiten. Alle<br />

Bewohner des Energielandes erzeugen Energie, die für euch<br />

Menschen, aber auch für alle Tiere und Pflanzen auf der Erde<br />

sehr wichtig ist.<br />

Ich, die Sonne, erzeuge Wärme- und Lichtenergie. Ohne mich<br />

gäbe es kein Leben auf der Erde. Komm, ich stell dir meine<br />

Freunde vor!“ Die Sonne leuchtet dir den Weg durch einen<br />

dichten Wald, wo der Wind in den Wipfeln der Bäume rauscht.<br />

„Horch!“, sagt die Sonne. „Das ist Winni, der Wind. Seine<br />

Windenergie, h<strong>at</strong> dich in deinem bunten Ballon zu uns fliegen<br />

lassen. Er kann aber auch Windräder antreiben, und ihr<br />

Menschen könnt dann die Windenergie nützen, um sie in<br />

Strom umzuwandeln.“ Du folgst dem Licht der Sonnenstrahlen<br />

weiter bis zu einem kleinen Fluss. Da du vom langen Weg ein<br />

wenig müde geworden bist, setzt du dich an das Ufer des<br />

Flusses und lauscht seinem Plätschern.<br />

Plötzlich spricht eine tiefe Stimme zu dir: „Hallo, ich bin Willi,<br />

das Wasser. Wenn du durstig bist, dann trinke von mir, und<br />

wenn du müde bist, kann ich deine Füße kühlen.<br />

Mit der Kraft meines Wassers kann ich Wasserräder und<br />

Turbinen von Kraftwerken antreiben. Dabei entsteht elektrische<br />

Energie. Du kennst diese elektrische Energie, denn sie wird<br />

auch Strom genannt.<br />

64


Und ihr Menschen braucht den Strom für eure Lampen,<br />

Computer, Kühlschränke, und alle anderen Elektrogeräte.<br />

Wenn du noch andere Bewohner des Energielandes kennen<br />

lernen willst, gehe meinen Flusslauf entlang, bis du zu einer<br />

großen Blumenwiese kommst.“<br />

Du bist n<strong>at</strong>ürlich neugierig und machst dich auf den Weg. Der<br />

Weg ist sehr mühevoll und als du bei der großen Wiese<br />

ankommst, lässt du dich erschöpft auf den Boden fallen. Weit<br />

und breit ist niemand zu sehen. Auf einmal hörst du tief unter<br />

der Erde leise Stimmen: „Hier sind wir, hier unten! Wir sind<br />

Erdi, das Erdgas, Oliver, das Erdöl, und K<strong>at</strong>hi, die Kohle. Die<br />

Menschen graben und bohren in die Erde, um uns<br />

herauszuholen, weil sehr viel Energie in uns steckt. Seid<br />

sparsam im Umgang mit uns, dann werden wir noch lange für<br />

euch arbeiten können.“<br />

„Das ist ja alles aufregend hier“, denkst du. Doch leider wartet<br />

schon der Ballon, um dich nach Hause zu bringen. Du winkst<br />

deinen neuen Freunden und rufst ihnen zu: „Ab jetzt werde ich<br />

immer an euch denken, wenn ich in einer grünen Wiese liege,<br />

die Sonne und den Wind auf meiner Haut spüre und das<br />

Rauschen des Wassers höre!“<br />

http://www.young.evn.<strong>at</strong>/schulservice/fantasiereise.asp<br />

65


Woher kommt der elektrische Strom?<br />

Auf dem Fahrrad ist ein „Dynamo“<br />

montiert. Der Dynamo ist eine<br />

Maschine, die elektrischen Strom<br />

erzeugt.<br />

Wie? Das Antriebsrad des<br />

abgebildeten Dynamos dreht eine<br />

Drahtspule innerhalb eines<br />

Magneten. Dadurch entsteht<br />

elektrischer Strom, der das Glühlämpchen der Fahrradlampe<br />

zum Leuchten bringt.<br />

In einem Kraftwerk ist die „Stromerzeugungsmaschine“ viel<br />

größer und heißt Gener<strong>at</strong>or. Der Gener<strong>at</strong>or wird mit Hilfe einer<br />

Turbine (entspricht dem Antriebsrad des Dynamos)<br />

angetrieben. Die Turbine kann von fließendem Wasser, von<br />

heißem Wasserdampf und von Wind in Drehung versetzt<br />

werden.<br />

Daneben kann mit einer so genannten Photovoltaikanlage<br />

Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umgewandelt werden.<br />

66<br />

http://d<strong>at</strong>a10.sevenload.com/slcom/iz/mx/fjpsmfd/<br />

lcvleeflkfge.jpg~/Fella-nachgefuehrte-<br />

Photovoltaikanlage.jpg


Strom - ein nützlicher Helfer ....<br />

Schreibe die folgenden Elektrogeräte passend in die leeren<br />

Kästchen:<br />

Waschmaschine, elektrische Zahnbürste, Fernsehgerät,<br />

Energiesparlampen, Herd, Kühlschrank, Computer<br />

Kühlung<br />

___________<br />

Wärme<br />

___________<br />

Inform<strong>at</strong>ion<br />

___________<br />

Beleuchtung<br />

___________<br />

Elektrogräte<br />

Hygiene<br />

___________<br />

Unterhaltung<br />

___________<br />

Körperpflege<br />

___________<br />

Jedes Gerät, das mit elektrischem Strom betrieben wird, ist für<br />

eine bestimmte Spannung geeignet. So wird z.B. eine<br />

Energiesparlampe oder ein Staubsauger mit 230 Volt<br />

betrieben. Man sagt dazu auch Lichtstrom.<br />

Größere Motoren wie z.B. für eine Kreissäge oder<br />

Mischmaschine werden mit einer Spannung von 400 Volt<br />

betrieben. Hier spricht man von Kraftstrom. Elektrogräte mit<br />

einem Netzgerät, wie z.B. die Spielzeugeisenbahn, werden<br />

meist mit einer Kleinspannung bis maximal 24 Volt betrieben.<br />

67


Strom ein gefährlicher Helfer<br />

Achtung! Unsichtbar und doch immer da!<br />

68<br />

Elektrogeräte<br />

− nicht in der Badewanne oder in der Nähe<br />

der Badewanne benützen!<br />

− nicht ins Wasser tauchen!<br />

− nicht mit nassen Händen<br />

berühren!<br />

− nicht mit Wasser reinigen, wenn sie an<br />

der Steckdose angesteckt sind!<br />

Stecker nicht am Kabel heraus ziehen!<br />

Elektrische Geräte nicht am Kabel<br />

tragen oder ziehen!<br />

Kabel nicht knicken oder<br />

einklemmen!<br />

Achtung! Glühlampen dürfen nur von<br />

Erwachsenen gewechselt werden!<br />

Elektrogeräte dürfen nur von geschulten<br />

Personen repariert werden!


Sicher ist sicher:<br />

Jedes Elektrogerät besitzt ein so genanntes Leistungsschild, auf<br />

welchem verschiedene Inform<strong>at</strong>ionen über dieses Gerät stehen. Es ist<br />

also so etwas wie eine Visitenkarte. Wenn sich das ÖVE -Zeichen auf<br />

diesem Leistungsschild befindet, weißt du, dass das Gerät nach den<br />

österreichischen Sicherheitsvorschriften geprüft ist.<br />

Das ÖVE-Zeichen, auch österreichisches Prüfzeichen genannt, steht für<br />

größtmögliche elektrotechnische Sicherheit. Es wird vom<br />

Österreichischen Verband für Elektrotechnik (daher ÖVE) vergeben.<br />

Das österreichische Prüfzeichen ist auf allen<br />

geprüften Elektrogeräten aber auch auf<br />

Steckern angebracht.<br />

Das deutsche Prüfzeichen (VDE=Verband<br />

deutscher Elektrotechniker)<br />

Das CE-Zeichen (CE = Communaute´ Européenne,<br />

Europäische Gemeinschaft) zeigt an, dass das Gerät,<br />

auf dem es angebracht ist, „sicher“ für die Benutzung ist<br />

und den EU-Richtlinien entspricht.<br />

Das GS-Zeichen (GS = Geprüfte Sicherheit) bedeutet,<br />

dass das Gerät auf Sicherheit überprüft ist.<br />

69


Wasser leitet den elektrischen Strom<br />

Probiere es selbst!<br />

Du brauchst:<br />

Eine 4,5 Volt B<strong>at</strong>terie<br />

So kannst du es machen:<br />

Halte mit deinen beiden Händen, jeweils mit<br />

Zeigefinger und Daumen je einen der beiden<br />

Anschlusslaschen der 4,5 Volt B<strong>at</strong>terie. Was<br />

fühlst du?<br />

Lege nun die zwei Anschlusslaschen der<br />

B<strong>at</strong>terie auf deine Zunge und überprüfe erneut.<br />

Was fühlst du jetzt?<br />

70<br />

Was vermutest du, wird passieren?<br />

Ich spüre den elektrischen Strom. Der Strom kitzelt. Ich<br />

kann nichts wahrnehmen…<br />

Zeichne oder schreibe auf, was du beobachtet<br />

hast!<br />

Wenn ich die Laschen mit den Fingern angreife, spüre<br />

ich den Stromfluss nicht. Berühre ich die Laschen mit<br />

der Zunge, spüre ich ein leichtes Kribbeln. Auch nehme<br />

ich einen anderen Geschmack wahr.<br />

Wie kannst du dir dieses Ergebnis erklären?<br />

Wasser leitet den elektrischen Strom. Neben Wasser<br />

befinden sich im Speichel auch noch andere Teilchen,<br />

die den elektrischen Strom leiten. An den Fingern ist der<br />

elektrische Widerstand so groß, dass nur ein<br />

unmerklich kleiner Strom fließt.


Notizen<br />

71


Verwendete und weiterführende Liter<strong>at</strong>ur<br />

Akademie für Lehrerfortbildung und Personalführung Dillingen. (2005).<br />

N<strong>at</strong>urwissenschaften in der Grundschule. Schwerpunkte Chemie und Physik.<br />

Akademiebericht Nr. 404. Dillingen<br />

Axel, Werner.(2006). KONTEXIS, Experimente aus Infolinos Forscherlabor<br />

Berger U., Kersten D.,(2007). Schau, so geht das! Die Lichtwerkst<strong>at</strong>t. Felber-Verlag<br />

Demuth R., Kleinert K. (2007). Themenfeld Luft. In: Kahlert J., Demuth R. (Hrsg.), Wir<br />

experimentieren in der Grundschule Teil I (S.10-27). Köln: Aulis Verlag Deubner<br />

Grygier P., Günther J., Kircher E. (2004). Über N<strong>at</strong>urwissenschaften lernen.<br />

Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren<br />

Herausgeber: Technischer Jugendfreizeit- und Bildungsverein (tjfbv) e.V., Arbeitsheft<br />

2 /06<br />

Kaiser A., Mannel S. (2004). Chemie in der Grundschule. Baltmannsweiler:<br />

Schneider Verlag Hohengehren<br />

Krekeler, Hermann; Rieper-Bastian, Marlies (2000). Spannende Experimente:<br />

Ravensburg, Ravensburger Buchverlag<br />

Lück, Gisela (2000). Leichte Experimente für Eltern und Kinder. Freiburg, Basel,<br />

Wien: Verlag Herder<br />

Lück, Gisela (2005). Neue leichte Experimente für Eltern und Kinder. Freiburg,<br />

Basel, Wien: Verlag Herder<br />

Murmann, Lydia (2006). Viel Licht und ein bisschen Sch<strong>at</strong>ten. In Lück, G., Köster, H.<br />

(Hrsg.), Physik und Chemie im Sachunterricht (S.95-108). Bad Heilbrunn: Verlag<br />

Julius Klinkhardt<br />

Rieck, Karen (2008). Themenfeld Licht und Sehen. In: Kahlert J., Demuth R. (Hrsg.),<br />

Wir experimentieren in der Grundschule Teil II (S.80-97). Köln: Aulis Verlag Deubner<br />

Wiesner H., Heran-Dörr E. (2007). Themenfeld Elektrizität. In: Kahlert J., Demuth R.<br />

(Hrsg.), Wir experimentieren in der Grundschule Teil I (S.66-88). Köln: Aulis Verlag<br />

Deubner<br />

Wiesner H., Heran-Dörr E. (2007). Themenfeld Magnetismus. In: Kahlert J., Demuth<br />

R. (Hrsg.), Wir experimentieren in der Grundschule Teil I (S.98-119). Köln: Aulis<br />

Verlag Deubner<br />

72

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