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Experimente

Gruppenstunde | Alter: 10-13 | Aufwand: mittel

Ziel

Die Kinder sollen sich lustvoll mit einigen physikalischen Phänomenen auseinandersetzen und dadurch zum genauen Beobachten und Hinterfragen alltäglicher Vorgänge angeregt werden

Material

  • weißes Packpapier
  • Türschild des Forschungslabors
  • Verkleidungsmaterial für den Professor
  • Forschungsformulare
  • Erklärungskärtchen
  • Schreibstifte
  • diverses Material für die einzelnen Versuche

Aufbau

 

Vorbereitungen



Du hast Forschungsformulare vorbereitet, in die Du Titel, benötigtes Material und die jeweilige Anleitung jener Versuche einträgst, die Du mit den Kindern machen möchtest. Diese Formulare versteckst Du im Gruppenraum, das Material für die Versuche verteilst Du gleichmäßig im Gruppenraum, so wie es bei einem zerstreuten Professor eben aussieht. An der Außenseite der Tür zum Gruppenraum hast Du ein Plakat angebracht mit der Aufschrift "Forschungslabor Professor Hickelstein". Du selbst bist als der Professor verkleidet. Es wäre günstig, diese Gruppenstunde mit einem zweiten Gruppenleiter durchzuführen, da die Betreuung der Versuche recht aufwendig ist. Leitest Du Deine Gruppe alleine, könntest Du jemanden, den Deine Kinder bereits kennen, bitten Dir zu helfen. Der/diejenige kann sich den Kindern als Dein/e Assistent/in vorstellen.


Eintreffen



Am Beginn der Gruppenstunde stellst Du Dich als Professor Hickelstein vor und sagst: "Herzlich willkommen in meinem Forschungslabor. Gut, daß Ihr gekommen seid. Ich habe momentan den Überblick über mein Labor völlig verloren. Vor kurzem mußte ich nämlich ganz dringend zu einer internationalen Tagung bei der berühmte Professoren ihre neuen Experimente und Forschungsergebnisse präsentierten. Leider habe ich erst sehr spät von dieser Tagung erfahren, darum mußte ich in meinem Labor alles liegen und stehen lassen und sofort aufbrechen. Bevor ich fortgefahren bin, habe ich gerade an einigen Versuchen gearbeitet, an die ich mich aber nicht mehr so genau erinnern kann. Ich weiß nur noch, daß ich für jeden Versuch ein Forschungsformular ausgefüllt habe, aber die habe ich leider auch verlegt. Könnt Ihr mir vielleicht dabei helfen meine Forschungen weiterzuführen?”


An's Werk



Zunächst bittest Du die Kinder, die Formulare zu suchen. Sobald Ihr alle gefunden habt, beginnt ihr mit dem ersten Versuch. Dafür muß noch das notwendige Material im Durcheinander des Gruppenraumes gefunden werden. An einem Platz, den alle gut sehen können (z.B. dem Experimentiertisch des Professors), baust Du alles Nötige auf. Jetzt, da Du die Versuchsanordnung vor Dir hast, kannst Du Dich wieder daran erinnern, worum es geht. Nachdem Du den Kindern den Versuch vorgezeigt hast, lädst Du sie ein, selber zu experimentieren und dabei genau zu beobachten, was passiert. Dein/e Assistent/in trägt auf dem Forschungsformular in die Spalte "Was passiert" alles ein, was den Kindern beim Beobachten auffällt. Wenn Ihr ausreichend probiert und beobachtet habt, nimmst Du die Kärtchen mit den Erklärungen und sagst: "Ich habe mir schon ein paar Gedanken gemacht, wie das eigentlich funktioniert, und diese auch aufgeschrieben. Welche dieser Erklärungen könnte zu diesem Experiment gehören?”

Ihr entscheidet Euch fiir ein Kärtchen und stellt es zur Versuchsanordnung. Ausgehend von dieser sehr knapp gefaßten Beschreibung könnt Ihr noch detailliertere Überlegungen anstellen. Das Endergebnis wird in die entsprechende Stelle am Forschungsformular eingetragen.
Abschließend fragst Du die Kinder, ob sie schon ein anderes Mal erlebt haben, daß...(hier folgt der Texl des Erklärungskärtchens). Fällt den Kindern nichts ein, kannst Du Hinweise geben, wo so etwas noch vorkommt. Dies wird dann ebenfalls im Formular festgehalten. Seid Ihr damit fertig, stellst Du die Versuchsanordnung samt Forschungsformular und Erklärungskärtchen an einen Platz, wo alles bis zum Ende der Stunde stehenbleiben kann. Dann geht es mit dem nächsten Versuch weiter.


Die Versuche



Bei den Versuchen ist das Material jeweils nur für eine Versuchsanordnung angegeben, damit alle Kinder genug selbst probieren und beobachten könnten wäre es gut, für ca. 2-3 Kinder (hängt von den jeweiligen Experimenten ab) eine Versuchsanordnung mitzubringen.
Versuchsanleitung: Probier alle Versuche zuerst zu Hause aus, damit in der Gruppenstunde dann alles klappt. Erklärungen für Kinder: werden auf kleine Kärtchen geschrieben

Erklärungen für dich: Diese sollen Dir als Hilfestellung für Fragen der Kinder dienen. Vorsicht: Die verwendeten Begriffe sind für Dich und nicht für die Kinder formuliert. Wenn Du die Fragen der Kinder beantwortest, solltest Du einfachere Begriffe verwenden.

Woher kennen wir dieses Phänomen noch?
Fallen den Kindern keine Beispiele ein, kannst Du die Vorschläge, die bei den Versuchsanleitungen angegebenen sind verwenden, um den Kindern Hinweise zu geben, wo das Prinzip eines Versuches noch in ihrem Alltag vorkommt.


1. Versuch: Rosinenkarussell



Material
ein paar Rosinen
ein Glas
stark sprudelndes Mineralwasser

Versuchsanleitung:
Du schenkst ein Glas Mineralwasser ein und läßt die Rosinen nach und nach ganz langsam in die Flüssigkeit fallen. Schon kannst Du eine interessante Beobachtung machen. Sobald die Rosinen in das Wasser tauchen, sinken sie zuerst auf den Boden des Glases, sausen dann aber wieder zur Wasseroberfläche, tauchen wieder unter und so weiter und so fort ...

Erklärungskärtchen:
"Luft ist leichter als Wasser und steigt deshalb auf.”

Hinweise für Dich:
An den Rosinen bleiben kleine Gasbläschen hängen, die sie nach oben ziehen. An der Wasseroberfläche zerplatzen die Bläschen, und die Rosinen sinken wieder nach unten. Das funktioniert nur solange das Mineralwasser noch stark sprudelt.

Woher kennen wir dieses Phänomen noch?
aufsteigende Luftblasen beim Ausatmen unter Wasser; Schwimmreifen und Schlauchboote sind mit Luft gefüllt und können deshalb einen Körper, der schwerer ist als Wasser an der Wasseroberfläche halten


2. Versuch: Magische Anziehungskraft



Material
einen aufgeblasenen Luftballon
ein Wolltuch (Schal oder Wollsocken)
einen Spiegel
eine handvoll Haferflocken

Versuchsanleitung:
Reibe den Luftballon am Wolltuch und halte ihn anschließend gleich über die Haferflocken. Du kannst beobachten, wie die Haferflocken auf den Luftballon "springen” . Der Luftballon kann aber auch auf Deine Haare eine magische Anziehungskraft ausüben. Reibe den Luftballon eine Zeitlang an Deinen Haaren. Jetzt schau Dich in den Spiegel. Dann nimm den Luftballon ganz langsam von Deinem Kopf weg. Merkst Du was passiert? Die Haare werden wie von Zauberhand angehoben und schließlich stehen Dir im warsten Sinne des Wortes "die Haare zu Berge”.

Erklärungskärtchen:
"Elektrisch aufgeladene Gegenstände sind wie ein Magnet."

Hinweise für Dich:
Durch die Reibung wird der Ballon elektrisch aufgeladen und zieht ähnlich wie ein Magnet bestimmte Gegenstände an, die an ihm hängen bleiben, wenn sie leicht genug sind.

Woher kennen wir dieses Phänomen noch?
Geht man mit bestimmten Schuh(sohl)en auf bestimmten Bodenbelägen, kann man sich auch elektrisch aufladen. Wenn man dann einen Gegenstand aus Metall berührt, kann es vorkommen, daß man sich dabei elektrisiert.


3. Versuch: Die träge Münze



Material
ein Wasserglas
eine Münze
eine Postkarte oder eine Spielkarte

Versuchsanleitung:
Lege die Karte auf das Wasserglas und plaziere die Münze genau in die Mitte der Karte. Nun versuche mit den Fingern genau gegen den Kartenrand zu schnipsen. Für ein gutes Gelingen des Experimentes ist es allerdings notwendig die Karte genau in der Mitte zu treffen, sonst beginnt sich die Karte zu drehen und der Trick funktioniert nicht. Du schnipst also mit den Fingern an den Rand der Karte. Was passiert? Die Karte fliegt davon und die Münze fällt in das Glas.

Erklärungskärtchen:
"Ein Gegenstand bleibt an seinem Platz, wenn er nicht selbst angeschubst wird."

Hinweise für Dich:
Jeder Gegenstand ist "träge", das heißt, er will in seinem Bewegungszustand bleiben. Wird nur die Karte weggeschnipst, bleibt die Münze daher an ihrem Platz. Das funktioniert aber nur ab einer gewissen Geschwindigkeit, da alle Dinge mehr oder weniger stark aneinander haften. Wird die Karte langsam bewegt, reicht die Haftung zwischen Karte und Münze aus, um die Münze "mitzunehmen".

Woher kennen wir dieses Phänomen noch?
Fährt ein Auto schnell an, wird man nach hinten in den Sitz gepreßt. Noch stärker merkt man den Effekt, wenn man in einem Bus oder einer Straßenbahn steht: Das Fahrzeug beschleunigt, die Insassen "wollen" an ihrem ursprünglichen Platz bleiben.


4. Versuch: Geschmäcker sind verschieden oder etwa doch nicht?!



Material
einige Obstsorten, die Du bereits vor der Gruppenstunde als kleine Häppchen auf einem Teller vorbereitet hast

Versuchsanleitung:
Bei diesem Experiment ist es wichtig vorher 2er-Gruppen zu bilden. Eine/r der beiden nimmt auf einem Sessel Platz, schließt die Augen und hält sich fest die Nase zu. Nun kann die Verkostung beginnen. Nach und nach läßt der/die andere dem Obstexperten die verschiedenen Obstsorten kosten und läßt anschließend raten, welche Obstsorte er gerade verzehrt. Dabei werden beide merken, wie gleich, in diesem Fall, Geschmäcker sein können.

Erklärungskärtchen:
"Das kann ich ja nicht riechen"

Hinweise für Dich:
Wie etwas schmeckt, hängt nicht nur vom Geschmack, sondern auch vom Geruch ab. In manchen Fällen reicht der Geschmackssinn nicht aus, um zwei Speisen zu unterscheiden, das erledigt dann die Nase.

Woher kennen wir dieses Phänomen noch?
Wenn man Schnupfen hat, schmeckt das Essen nach weniger.


5. Versuch: Der Gläsertausch



Material
zwei gleiche, kleine Gläser (am besten Schnapsgläser)
Speiseöl
Wasser
eine Postkarte oder eine Spielkarte

Versuchsanleitung:
Bei deisem Experiment werden die beiden Flüssigkeiten Wasser und Öl die Gläser tauchen. Das funktioniert, ohne daß dabei Flüssigkeit verlorengeht. Für dieses Experiment solltest Du sicherheitshalber entweder Plastikschüsseln zum Unterstellen oder eine Plastikfolie zum Abdecken verwenden. Fülle ein Glas randvoll mit Wasser und das andere Glas randvoll mit Öl. Lege die Karte auf das Wasserglas. Drücke die Karte mit einer Hand auf die Glasöffnung, und drehe das Glas mit der anderen Hand um. Keine Angst, das Wasser läuft nicht heraus! Du kannst die rechte Hand anschließend ruhig wegnehmen. Stelle jetzt das umgedrehte Wasserglas auf das Glas mit Öl. Achte darauf, daß die Glasränder genau übereinander sind! Jetzt wird es spannend! Halte das obere Glas fest, und ziehe die Karte ein wenig zur Seite, so daß für die beiden Flüssigkeiten ein kleiner Schlitz zum Rauf- und Runterfließen entsteht. Was passiert? Jetzt kannst Du beobachten, wie das Öl nach oben und das Wasser nach unten fließt. Nach kurzer Zeit ist der Austauch abgeschlossen. Das Öl befindet sich im oberen Glas, das Wasser im unteren.

Erklärungskärtchen:
"Was schwerer ist, sinkt nach unten."

Hinweise für Dich:
Da Öl und Wasser nicht mischbar sind und zugleich Wasser schwerer ist als Öl, "geht das Wasser unter" und verdrängt das Ö1 nach oben.

Woher kennen wir dieses Phänomen noch?
Fettaugen in einer klaren Suppe sind auch nichts anderes als Öl, das auf dem Wasser schwimmt.


6. Versuch: Das trickreiche Mäuschen



Material
ein Glas Wasser
einen schwarzen Filzstift oder Ölkreide
ein Stück weißes Zeichenpapier

Versuchsanleitung:
Zeichne zuerst ein Mäuschen mit dem schwarzen Stift auf das Zeichenpapier. Das Mäuschen sollte in etwa so lang sein wie dein kleiner Finger. Fülle das Glas mit Wasser, und halte nun die Karte mit dem Mäuschen mit etwas Abstand hinter das Wasserglas. Gehe selbst ein wenig in die Knie, damit dasGlas in Deiner Augenhöhe ist. Nun kannst Du eine interessante Beobachtung machen: Das Mäuschen läuft genau in die andere Richtung!

Erklärungskärtchen:
"Manche Gegenstände können Lichtstrahlen umdrehen."

Hinweise für dich:
Wasser und Glas wirken wie eine (optische) Linse, die das Bild umdreht, d.h. seitenverkehrt erscheinen läßt.

Woher kennen wir das Phänomen noch:
Schaut man in einen (einigermaßen polierten) Löffel mit der Wölbung nach außen, sieht man sich darin verkehrt. Erst wenn man ihn ganz nahe heranhält, dreht sich das Bild wieder um.


7. Versuch: Tonexperimente



Material
einige möglichst dünnwandige Trinkgläser
mehrere Glasflaschen in verschiedenen Größen
Wasser

Versuchsanleitung:
Fülle die Gläser und die Flaschen mit unterschiedlich viel Wasser an. Feuchte Deinen Finger an und fahre langsam am Rand des Trinkglases entlang. Höre und Staune! Das Glas gibt singende Töne von sich! Versuche es nacheinander auf den Gläsern, die mit weniger und anschließend bei denen, die mit mehr Wasser befüllt sind. Merkst Du den Unterschied? Tiefere Töne entstehen bei Gläsern, die mit mehr und höhere Töne bei denen, die mit wenig Wasser gefüllt sind. Weitere Tonexperimente kannst Du mit den Flaschen durchführen: Auch dabei wirst Du Unterschiede in der Tonhöhe feststellen können, allerdings wirst Du bemerken, daß es sich bei diesen Tonexperimenten genau umgekehrt verhält. Je weniger Wasser in der Flasche ist, desto tiefer ist der Ton und je mehr Wasser eingefüllt ist, desto höher ist der Ton. Mit Deiner Gruppe kannst Du je nach Lust und Laune auch versuchen kleine Lieder nachzuspielen.

Erklärungskärtchen:
”Ein Gegenstand wird in Schwingung versetzt"

Hinweise für Dich:
Töne entstehen durch Schwingungen eines Gegenstandes oder auch von Luft. Bei den Gläsern schwingt die Glaswand. Das eingefüllte Wasser hindert das Glas beim Schwingen, die Schwingung verlangsamt sich und der Ton wird tiefer. Bei den Flaschen schwingt die Luft im Flascheninneren, je mehr Wasser man dazugibt, , desto weniger Luft verbleibt zum Schwingen, der Ton wird höher.

Woher kennen wir dieses Phänomen noch?
Metallstangen von Zäunen, die durch den Wind angeblasen werden; es könnte auch interessant sein, sich zu überlegen, was bei welchem Musikinstrument schwingt und wodurch die Tonhöhe verändert wird.


8. Versuch: Die Luftballon-Aufblasautomatik



Material
eine leere Flasche
ein Päckchen Backpulver
einen Luftballon
drei Eßlöffel Essig

Versuchsanleitung:
Fülle das Backpulver vorsichtig in die Flasche (am besten mit einem Trichter) Gieße den Essig dazu und ziehe den Luftballon schnell über den Flaschenhals. Was passiert? Das Backpulver-Essiggemisch beginnt zu schäumen und der Luftballon wird aufgeblasen.

Erklärungskärtchen:
"Aus festen Stoffen können Gase werden"

Hinweise für Dich:
Essig (eine Säure) läßt das Backpulver zu Wasser und Kohlendioxid (das gleiche Gas wie im Mineralwasser) zerfallen, das Gas nimmt viel mehr Platz ein als das Pulver und breitet sich in der Flasche und bis in den Ballon hinein aus.

Woher kennen wir dieses Phänomen noch?
Um hier auf Beispiele zu kommen, sollte die Frage erweitert werden "wann werden Flüssigkeiten fest oder umgekehrt und wann werden Flüssigkeiten zu Gasen oder umgekehrt": Wasser friert, kocht, Milch kriegt eine Haut,...

Autor/in: Martina Tschapka und Marcus Bruck

Publikation: KiK 77

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Schlagwörter: Experimente, Spaß, Kreativität