Wasser verwandelt

An dieser Station erfahren die Schüler/innen, wie Wasser Materialeigenschaften verändert. Sie erkunden Gesetze von Auftrieb und Schwerkraft experimentell und ermitteln Gesetzmäßigkeiten mit wissenschaftlichen Methoden.

In den Versuchen geht es um Auftriebskraft und darum, wie sie gegen das Eigengewicht eines Körpers wirkt.

1
Bereits ohne Waage merken die Schüler/innen, wie Steine beim Eintauchen ins Wasser leichter werden. Messen die Kinder den Unterschied mit der Hängewaage, können sie Bezüge zur naturwissenschaftlichen Gesetzmäßigkeit des Auftriebs herstellen, die Ergebnisse quantitativ erfassen und darstellen.

AUFGABE:

1a
Vergleiche das Gewicht eines Steines in der Luft und im Wasser:
Prüfe das Gewicht zuerst ohne Messgerät mit Deinen Händen! Wiege dann mit der Hängewaage! Was fällt Dir auf?

1b
Wiege verschiedene Steine in Luft und Wasser. Lese jeweils Gewicht und Wasserstand ab. Fülle die Tabelle aus.
Vergleiche die Werte miteinander. Was fällt Dir auf?

2
Der Film mit dem Dosenexperiment stellt den Versuchsaufbau nachvollziehbar dar: Dosen von gleichem Volumen werden unterschiedlich schwer gefüllt, besitzen also bei gleichem Volumen unterschiedliches Gewicht. Sie werden wasserdicht verklebt, mit einem Aufhänger versehen und eingetaucht.

Jetzt können die Zusammenhänge analysiert und die physikalische Regel abgeleitet werden.

AUFGABE:

Wiege verschiedene Dosen im Wasser. Lese jeweils Gewicht und Wasserstand ab. Fülle die Tabelle aus.
Wann schwimmt eine Dose?
Wann sinkt eine Dose?

Bezug BNE:

Wasserkraft ist eine erneuerbare Energie, doch ihre Erzeugung ist nicht konfliktfrei. Um die Problematik anschaulich kennen zu lernen, empfiehlt sich eine Exkursion zu einer Anlage in der Region. Dies muss kein Großkraftwerk sein, auch alte Mühlen eignen sich. Die Kinder motiviert es sehr, kleine Wasserräder als Mühlenmodelle zu bauen.
Für den Unterricht im Klassenraum empfehlen sich die Methoden Stationenlernen, Selbstorganisiertes Lernen, Zukunftswerkstatt und Rollenspiel.

Bezug Rahmenplan:

Das Messen mit Messbecher und Hängewaage vertieft Grundvorstellungen von Volumen und Gewicht. Die Schüler/innen erfassen das Gewicht des Steines subjektiv über ihre eigene Wahrnehmung und objektiv durch Wiegen, sie unterscheiden zwischen Gewicht und Volumen, gehen mit Maßen um und üben so Schätzen und Messen (Teilrahmenplan Mathematik (2002), Orientierungsrahmen S. 34).
Die Schüler/innen erleben die Gesetzmäßigkeit des Auftriebs und erproben spielerisch Stoffeigenschaften wie Dichte und Artgewicht (Teilrahmenplan Sachunterricht (2006), Orientierungsrahmen S. 20).

Impulse:

• Wie sich Geräusche, Sprache und Klänge unter Wasser verändern, lässt sich leicht beim Tauchen im Schwimmbad ausprobieren.
• Bauen Sie ein Wasserrad und probieren Sie es vor Ort aus.
• Das Besucherzentrum "Mosellum - Erlebniswelt Fischpass Koblenz" am umgestalteten Fischpass an der ersten Moselstaustufe in Koblenz, bietet in einer interessanten Ausstellung mit vielen interaktiven Exponaten einen erlebnisreichen Einblick in die technischen und ökologischen Zusammenhänge der Themen Moselausbau, Wasserkraft, Fischbiologie und Fischaufstieg. Große Fenster ermöglichen den Blick in die Becken der Fischtreppe. Mit viel Glück lassen sich hier wandernde Fischarten beobachten. Von der Dachterrasse schaut man direkt von oben auf die große Fischpassanlage.
• Arbeitsheft "Erneuerbare Energien", Arbeitsblätter 13 und 14 zum Thema Wasserkraft; Bezug: Bildungsmaterialien Grundschule des BMU
• Die Internetseite: www.fliessgewaesserschutz.de erläutert die Folgen der Wasserkraftnutzung mit vielen Bildern anschaulich.
• Eine gute, kindgerechte Übersicht über Mühlräder und Turbinen bietet die Internetseite www.alaunwerk.de/gtal/wkraft.html.
• B. Uhrmeister, N. Reiff, R. Falter: "Rettet unsere Flüsse! Kritische Gedanken zur Wasserkraft" , Pollner Verlag, Oberschleißheim 1998