Forscheridee zum Tag der kleinen Forscher 2022 – Was steckt denn da im Boden?

Der Versuch im Überblick Jeden Tag machen wir uns auf den Weg, um unsere Umgebung zu entdecken und zu erforschen. Dabei bewegen… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick
Jeden Tag machen wir uns auf den Weg, um unsere Umgebung zu entdecken und zu erforschen. Dabei bewegen wir uns mit unseren Füßen auf verschiedenen Untergründen und wissen oft nicht viel über diese.


Forscherfrage
Doch was befindet sich eigentlich genau unter unseren Füßen?


Alltagsbezüge zur Welt der Kinder

  • Kinder sind dem Boden näher als Erwachsene und buddeln, beobachten, schliddern und bauen: Viele interessieren sich für den Erdboden
  • Der Boden ist nicht überall gleich, geschaufelte Löcher fallen wieder zu, die Bodenfarben unterscheiden sich


Benötigte Materialien

  • Eimer oder Behälter mit Boden von unterschiedlichen Orten, z. B. dem Sand-kasten, einem Blumenbeet, dem Wald oder einer Baustelle (ca. 5 Liter pro Probe)
  • Schaufeln und Siebe
  • Eimer und Schüsseln
  • Messbecher und Küchenwage
  • Glasbehälter
  • Lineal oder Maßband
  • Lupe
  • Papier und Stifte


Der Versuch

  • Bringen Sie für Ihre Bodenuntersuchung Erdboden von unterschiedlichen Orten mit von einem gemeinsamen Ausflug oder zu Hause). Wichtig ist, dass jede Probe groß genug ist, um sie untersuchen zu können (ca. 5 Liter pro Probe). Bei schönem Wetter können Sie das Ganze auch auf einem Ausflug stattfinden lassen. Dann benötigen Sie keine Probe und nehmen Ihr Untersuchen vor Ort vor (sozusagen “im Feld”).
  • Um die Probe gut untersuchen zu können, müssen alle größeren Stücke (z. B. Steine, Stöckchen) entfernt werden. Klumpen können mit einem Mörser zerkleinert werden. Jeder Boden bekommt einen Steckbrief, der gefüllt wird, z. B. mit Fotos und Zeichnungen, bei älteren Kindern auch mit Beschreibungen.
  • Sehen: Schauen Sie sich gemeinsam die verschiedenen Böden an: Wie beschreiben die Kinder ihre Farben? Sind sie dunkel oder hell, mehrfarbig oder einfarbig? Welche einzelnen Bestandteile können die Kinder sehen und was können die Kinder noch unterscheiden? Die Kinder können Farben und die Struktur auf den Steckbrief malen.
  • Riechen: Riechen die Böden ähnlich oder sehr unterschiedlich? Wie kann der Geruch beschrieben oder dargestellt werden?
  • Tasten: Wie fühlt sich der Boden an? Klebt er beim Zerreiben an den Händen oder rieselt alles zwischen den Fingern durch? Wie kann der Boden geformt werden?
  • Hören: Welche Geräusche macht der Boden, wenn der dieser zwischen den Fingern zerrieben wird?
  • Schlämmerprobe: Um unterschiedliche Bestandteile einzelner Böden sichtbar zu machen, müssen Glasbehälter halb mit einer Sorte Boden befüllt und mit Wasser aufgefüllt werden. Dann rühren die Kinder die Proben bzw. schütteln sie, wenn sie sich in gut verschließbaren Behältern befinden (Schraubgläser sind gut geeignet). Anschließend brauchen die einzelnen Bestandteile etwa eine halbe Stunde Zeit, um sich abzusetzen. In dieser Zeit können die Kinder beobachten, wie unterschiedlich sich die einzelnen Schichten absetzen oder aufschwimmen. Wichtig ist, dass sie die Gläser dabei nicht bewegen. Wie sieht nach einer halben Stunde die Schicht ganz unten aus und wie hoch ist sie bei welcher Probe? Welche unterschiedlichen Schichten können identifiziert werden? Ändert sich das, wenn die Behälter noch länger stehen bleiben?


Wissenswertes für Erwachsene
Der Erdboden setzt sich zusammen aus Teilchen unterschiedlicher Korngröße. Ton ist am Feinsten, dann folgt der Schluff und am Gröbsten ist der Sand. Außerdem enthält vor allem die obere Schicht eine Menge unzersetztes organisches Material. Entsprech-end der unterschiedlichen Zusammensetzung des Bodens, verhält sich dieser bei den Untersuchungen auch verschieden. Das organische Material lässt sich schlecht sieben, der Sand ist heller und ein Liter lehmiger Boden schwerer als ein sandiger.
Diese Untersuchungen machen auch professionelle Bodenforscherinnen und -forscher, z. B. wenn sie wissen wollen, ob der Boden für den Anbau bestimmter Feldfrüchte geeignet ist.


Ideen zum Weiterforschen

  • Was fällt den Kindern noch ein, wie sich die verschiedenen Böden untersuchen lassen?
  • Wiegt jeder Liter Boden gleich viel?
  • Kann jeder Boden gleich gut durchsiebt werden? Welche Teile bleiben im Sieb hängen und welche fallen hindurch?


Die Termine für die Fortbildungen „Tür auf! Mein Einstieg in Bildung für eine nachhaltige Entwicklung“ und „Konsum umdenken – entdecken, spiele, selber machen“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender unter www.jungforscher-thueringen.de.

Was steckt da im Boden?

Bild: @ Stiftung Haus der kleinen Forscher

Januar 2022

10. Januar 2022

Wie bleiben unsere Füße im Winter warm?

Der Versuch im Überblick Wann schützt ein Kleidungsstück am besten vor Kälte und Nässe schützt (z. B. Schuh). Forscherfrage Wie bleiben die… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick
Wann schützt ein Kleidungsstück am besten vor Kälte und Nässe schützt (z. B. Schuh).

Forscherfrage
Wie bleiben die Füße warm?


Alltagsbezüge zur Welt der Kinder

  • Herbst- und Wintertage können trübe, feucht und eisig sein.
  • Oft bekommen nicht nur die Kinder schnell kalte Hände und Füße.


Benötigte Materialien

  • Thermo-Einlegsohle
  • Alufolie
  • Rettungsfolie
  • Plastiktüte
  • Kork
  • Kuscheltierstoff
  • Filz
  • Zeitungspapier
  • Stifte
  • Scheren


Der Versuch

  • Die Kinder bringen Winterschuhe und Handschuhe in den Gruppenraum. Sehen Sie sich diese Sachen zusammen an. Wodurch, glauben die Kinder, halten diese warm? Was daran könnte wichtig sein für das Warmhaltevermögen?
  • Die Kinder probieren aus, welche Handschuhe und Schuhe besonders wärmen. Was unterscheidet die verschiedenen Handschuhe bzw. Schuhe voneinander? Aus welchem Material bestehen sie: z. B. Leder, Kunststoff oder Fell.
  • Zerlegen Sie gemeinsam eine gekaufte Thermo-Einlegsohle: Woraus bestehen die Schichten? Was ist charakteristisch daran? Manche Sohlen haben Schichten aus Alufolie, fast alle besitzen eine luftige Schicht aus Schafswolle, Schaumstoff, Kork oder Filz.
  • Lassen Sie die Kinder nun eigene Thermosohlen herstellen und überlegen sie gemeinsam, welche Materialien Sie ausprobieren möchten, z. B. Alufolie, Rettungsfolie, Plastiktüten, Kork, etwas Kuscheltierstoff, Zeitungspapier oder Filz.
  • Die Kinder suchen sich ein Material aus, malen darauf den Abdruck eines Fußes nach und schneiden die Sohle aus. Dann legen sie die Sohle in einen ihrer Schuhe, ziehen sich an und gehen zum Testen eine Zeit lang raus in die Kälte. Achten Sie darauf, dass die Schuhe der Kinder durch die Sohle nicht zu eng werden.


Wissenswertes für Erwachsene
In stehender Luft kann Wärme schlecht übertragen werden. Darum isoliert unbewegte Luft sehr gut. In Winterkleidung und Tierfellen ist viel Raum für Luft. Sie ist in den Poren des Schaumstoffs oder den Haaren der Tiere gefangen. Manche stopfen zerknüllte Zeitungen als Isolierschicht in ihre Schuhe. Auch dort ist Luft eingeschlossen und hält die Wärme. Wenn die Schuhe dadurch zu eng werden, wird zum einen die Luft weggedrückt und zum anderen die Blutzirkulation erschwert. Dann beginnen die Füße zu frieren.
Wenn wir im Wind stehen, d. h. wenn sich die Luft um uns herum bewegt, wird unsere Körperwärme quasi mit der Luft davongeblasen – daher empfinden wir den Wind als kalt. Wenn wir feucht oder nass werden, frieren wir sehr schnell, denn während die Feuchtigkeit verdunstet, wird unserem Körper ebenfalls Wärme entzogen. Wasser leitet unsere Körperwärme besser nach außen als Luft. Kunststoff in den Schuhen verhindert, dass Feuchtigkeit nach außen entweichen kann. Die Aluminiumschicht in der Sohle reflektiert die Wärme der Füße zurück ins Innere des Schuhs. So bleibt sie dem Fuß erhalten.

Ideen zum Weiterforschen

  • Was ist, wenn ich Wasser auf Schuhe gebe? Dringt das Wasser durch die Schuhe inb das Innere des Schuhs?
  • Was ist mit den anderen Kleidungsstücken z. B. Skihosen?
  • Welche Mütze wärmt am meisten und aus welchem wärmenden Material sollte diese bestehen?


Die Termine für die Fortbildungen „Tür auf! Mein Einstieg in Bildung für eine nachhaltige Entwicklung“, „Forschen rund um den Körper“, „Konsum umdenken – entdecken, spiele, selber machen“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender unter www.jungforscher-thueringen.de.

Warme Füße

Quelle: Stiftung Haus der kleinen Forscher
Bild: @Olg Kruglov/thinkstock.com

November 2021

26. November 2021

Forschersinne in der Natur wecken

Der Versuch im Überblick Das Erleben der Natur mit allen Sinnen Forscherfrage Kann man Jahreszeiten riechen? Alltagsbezüge zur Welt der Kinder Die… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick
Das Erleben der Natur mit allen Sinnen

Forscherfrage
Kann man Jahreszeiten riechen?

Alltagsbezüge zur Welt der Kinder

  • Die Natur verändert sich immer wieder aufs Neue.
  • Ändert sich die Jahreszeit, nehmen wir wahr, dass es wärmer oder kälter wird, man andere Tiere und Pflanzen sieht und verschiedene Gerüche wahrnimmt.


Benötigte Materialien

  • einen ruhigen Platz in der Natur, z. B. Wald, Wiese oder Park
  • Decke für den Boden


Der Versuch

  • setz dich an einem Ort in der Natur auf eine Decke und nimm eine bequeme Position ein
    schließe nun die Augen
  • konzentriere dich als erstes auf das Hören, danach auf das Riechen und dann auf das Fühlen
  • öffne die Augen, suche dir einen Punkt über dem Horizont und schaue ganz fest auf ihn
  • Kannst du die Bäume um dich herum wahrnehmen, ohne den Kopf zu bewegen? Welche Bewegungen werden trotzdem wahrgenommen? Und wie machen das die Tiere? Wie gut können sie wohl sehen oder riechen und hören?


Wissenswertes für Erwachsene
Der Mensch verfügt über fünf Sinne: sehen, hören, riechen, schmecken und fühlen. Oft wird auch der Gleichgewichtssinn als der sechste Sinn bezeichnet. Unsere Sinne ermöglichen es uns, Reize wahrzunehmen.
Menschen können über den Sehsinn in einem Radius von bis zu 180 Grad Dinge um sich herum wahrnehmen, ohne sich selbst zu bewegen. Man nennt dies auch den Eulen- oder Weitwinkelblick. Rehe machen das z. B. genauso. Sie müssen beim Fressen gleichzeitig jede Bewegung in ihrer Umgebung achtsam wahrnehmen, um Gefahren rechtzeitig zu erkennen.
Kleinkinder nutzen instinktiv all ihre Sinne. Je älter sie werden, umso mehr fokussiert sich die Wahrnehmung auf das Sehen und Hören. Dabei sollten wir nicht verlernen, mit allen Sinnen wahrzunehmen und zu genießen.
Wenn wir unsere Sinne schulen, nehmen wir Sinneseindrücke bewusster wahr, wir werden aufmerksamer und achtsamer. So können wir hellwach in der Natur unterwegs sein. Wenn es uns dann noch gelingt, die Tiere nicht durch unser Erscheinen zu stören, können wir tolle Beobachtungen machen.


Ideen zum Weiterforschen

  • Was passiert, wenn ihr euch nur auf einen Sinn fokussiert?
  • Wie unterscheidet sich die Wahrnehmung an unterschiedlichen Orten?
  • Was nehmt ihr bei einer verstopften Nase war?


Die Termine für die Fortbildungen „Tür auf! Mein Einstieg in Bildung für eine nachhaltige Entwicklung“, „Forschen rund um den Körper“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender unter www.jungforscher-thueringen.de.

Natur riechen (PDF)

Oktober 2021

06. Oktober 2021

Wasser bildet immer Tropfen

Der Versuch im Überblick Wie viele Wassertropfen passen auf eine Münze? Nimm dazu die Pipette und träufle einen Wassertropfen nach dem anderen… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick
Wie viele Wassertropfen passen auf eine Münze? Nimm dazu die Pipette und träufle einen Wassertropfen nach dem anderen auf die Münze.

Alltagsbezüge zur Welt der Kinder

  • fallende Tropfen aus einem Wasserhahn
  • es regnet Tropfen
  • Abperlen eines Wassertropfens von dem Blatt einer Orchidee


Benötigte Materialien

  • Pipette
  • Wasser
  • Münze (z. B. 10-Centstück)



Versuchsabfolge

  • fülle die Pipette voll mit Wasser
  • träufle nun einen Tropfen nach dem andern auf das 10-Centstück & zähle die Tropfen
  • ein „Wasserberg“ entsteht und die „Lupenfunktion“ von Wasser wird deutlich
  • optimiere den Vorgang des „Träufelns“, um noch weitere Tropfen auf den Berg zu bekommen

 


Fragen und Ideen zum Weiterforschen

  • Auf welchem Gegenstand lassen sich noch Wasserberge bilden?
  • Kannst du dir den Wasserberg zu Nutze machen und etwas darauf schwimmen lassen?
  • Was passiert, wenn du Münzen aus anderen Ländern für deinen Wasserberg benutzt?


Das steckt dahinter
Ist Wasser in flüssiger Form bildet es immer Tropfen! Der Grund ist: Die Teilchen des Wassers (= Wassermolekühle) suchen ganz besonders die Bindung zu ihresgleichen und ziehen sich gegenseitig an. An der Oberfläche haben die Wasserteilchen unter und neben sich weitere Wasserteilchen als Nachbarn. Sie halten sich einerseits an diesen Nachbarn an der Wasseroberfläche andererseits an den Nachbarn im Inneren der Flüssigkeit fest. Der Wassertropfen ist also deshalb rund, weil alle äußeren Teilchen „inneren“ Halt haben, d. h. sie ziehen sich alle zueinander zu und bilden dadurch einen Tropfen.

Die Termine für die Fortbildungen zu „Forschen mit Wasser“, “Wasser in Natur und Technik“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender.

Wasser bildet immer Tropfen (PDF)

Juni 2021

29. Juni 2021

Die schwimmende Mandarine

Der Versuch im Überblick Das Experiment ist einfach, doch verblüffend: Eine Mandarine schwimmt im Wasser. Aber nur, wenn sie ungeschält ist. Entfernt… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick
Das Experiment ist einfach, doch verblüffend: Eine Mandarine schwimmt im Wasser. Aber nur, wenn sie ungeschält ist. Entfernt man die Schale, geht dieselbe Mandarine sang- und klanglos unter! Wie das?

Benötigte Materialien

  • ein breites durchsichtiges Glas
  • eine Kanne mit Wasser
  • eine Mandarine

 


Die Versuchsabfolge

  • nimm ein breites Glas und stelle es auf den Tisch
  • befülle die Kanne mit Wasser
  • lege dir eine Mandarine bereit
  • schütte das Wasser in das Glas, bis es zu dreiviertel voll ist
  • nimm jetzt die Mandarine und lege sie in das Wasser im Glas, notiere das Ergebnis
  • nimm die Mandarine aus dem Wasser und schäle sie
  • lege die Mandarine jetzt wieder in das Wasser, notiere das Ergebnis

 


Fragen und Ideen zum Weiterforschen

  • Gelingt der Versuch auch mit anderen Obstsorten? Dokumentiere die Versuche.
  • Hat die Temperatur einen Einfluss auf das Experiment?
  • Was geschieht, wenn die Mandarine nur halb geschält wird
  • Was passiert, wenn du Lebensmittelfarbe in das Wasser gibst?



Das steckt dahinter

Die Schwerkraft zieht den Körper nach unten. Die Flüssigkeit drückt den Körper nach oben – das ist der Auftrieb. Von der Größe des Auftriebs hängt es ab, ob ein Körper im Wasser schwimmt oder ob er untergeht. Die Auftriebskraft ist genauso groß wie die Gewichtskraft des durch den Körper verdrängten Wassers. Diese Gewichtskraft wiederum hängt von der Masse des Wassers ab und wächst mit dem Volumen des durch den Körper verdrängten Wassers.

Körper, deren Masse im verdrängten Volumen kleiner ist als die des Wassers, ist der Auftrieb größer als die Schwerkraft. Diese Körper schwimmen an der Wasseroberfläche, und ein Teil ihres Volumens ragt aus dem Wasser heraus. Körper, deren Masse im verdrängten Volumen größer ist als das des Wassers, sinken ab. Das Verhältnis von Masse zu Volumen bezeichnet man als Dichte. Ist die Dichte eines Körpers kleiner als die des Wassers, so schwimmt der Körper. Ist die Dichte des Körpers größer als die des Wassers, so sinkt er auf den Grund.

Nun zur Mandarine: Eine geschälte Mandarine besteht im Wesentlichen aus Wasser, aber auch aus einigen anderen Substanzen, wie etwa die Haut, die den Saft umgibt, Vitamin C oder Fruchtsäuren. Das führt dazu, dass die – geschälte – Mandarine eine etwas höhere Dichte hat als reines Wasser. Ins Wasser gelegt, geht die Mandarine deshalb unter. Anders sieht das für die Mandarine mit Schale aus. Die Schale besteht aus einer dünnen Außenhaut und einer weichen, faserigen Schicht darunter. Diese Schicht enthält viele luftige Poren, aber kaum Wasser. Die Folge: Insgesamt gesehen hat die Mandarine mit Schale nicht nur eine geringere Dichte als die „nackte“ Mandarine sondern auch als das Wasser. Deshalb kann wohl die ungeschälte, nicht aber die geschälte Mandarine schwimmen.

Die Termine für die Fortbildung „Forschen mit Wasser“, “Wasser in Natur und Technik“, “Technik – Kräfte und Wirkungen“, „MINT ist überall“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender unter www.jungforscher-thueringen.de

Schwimmende Mandarine (PDF)

Dezember 2020

09. Dezember 2020

Tropfen für Tropfen

Der Versuch im Überblick Transport von Wasser mittels Abwaschlappen um Höhenunterschiede zu überwinden. Gläser Abwaschlappen Schere farbige Tinte Holzklötzer Wasser Die Versuchsabfolge… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick

Transport von Wasser mittels Abwaschlappen um Höhenunterschiede zu überwinden.

  • Gläser
  • Abwaschlappen
  • Schere
  • farbige Tinte
  • Holzklötzer
  • Wasser

Die Versuchsabfolge

  • schneide von einem Abwaschlappen einen schmalen Streifen ab
  • füll zwei Gläser halbvoll mit Wasser und eines davon zusätzlich noch mit Tinte
  • erhöhe das Glas mit Tinte durch Holzklötzer und stell das Glas mit klarem Wasser direkt daneben auf den Boden
  • feuchte den Abwaschlappen mit Wasser an und häng ein Ende in das Glas mit Tintenwasser und das andere Ende in das Glas mit klarem Wasser
  • hab Geduld und beobachte, was passiert

(Tipp: Du kannst den Abwaschlappen auch in einen durchsichtigen Schlauch stecken und somit verhindern, dass auf dem Transportweg Wasser verloren geht.)

Fragen und Ideen zum Weiterforschen

  • Wie kannst du die Zeit sichtbar machen, die es dauert, bis das Tintenwasser den Schwammstreifen komplett eingefärbt hat?
  • Wie kannst du die Zeit sichtbar machen, die es dauert, bis das Tintenwasser komplett in das Glas mit klarem Wasser „über“-gelaufen ist?
  • Kannst du den Versuchsablauf so dokumentieren, dass andere Kinder das Experiment 1:1 durchführen können?
  • Gelingt es, das gefärbte Wasser mittels Schwammstreifen auch von unten nach oben zu transportieren?
  • Wo hast du schon einmal gesehen, das Wasser von oben nach unten bzw. von unten nach oben fließt? Welche Wassertransportsysteme kennst du hierfür aus deinem Alltag?

Das steckt dahinter
Grundsätzlich gilt, dass Wasser immer von oben nach unten fließt, was in diesem Experiment sehr gut zu beobachten ist.
Über ganz feine Gefäße/ Gewebe kann Wasser jedoch auch „hochsteigen“. Diese Hürde muss das Wasser in unserem Experiment ja zuvorderst überwinden.
Findet ein solcher Wassertransport gegen die Schwerkraft statt, wird die Wirkung auch als Kapillarwirkung bezeichnet. Wir kennen Sie von den Pflanzen. Allerdings wird die Wirkung bei einer Pflanze noch durch eine zusätzliche Sogwirkung verstärkt. Das Wasser wird zusätzlich von unten nach oben gezogen, weil in den Blättern der Pflanze ständig Wasser verdunstet. Es entsteht also ein „Wassermangel“ (Unterdruck) im Blatt, wodurch das Wasser aus dem Boden angesogen wird.

Die Termine für die Fortbildungen zu „Forschen mit Wasser“, “Wasser in Natur und Technik“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender.

Tropfen für Tropfen (PDF)

Juli 2020

15. Juli 2020

Kann ein Eisblock mit Draht „durchgeschnitten“ werden, ohne dass er zerbricht?

Der Versuch im Überblick Mit Draht und einem Gewicht kann ein Eisblock in der Mitte durchgeschnitten werden, ohne dass er bricht. Benötigte… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick
Mit Draht und einem Gewicht kann ein Eisblock in der Mitte durchgeschnitten werden, ohne dass er bricht.

Benötigte Materialien

  • Draht
  • Eisblock (z. B. 6 cm x 6 cm)
  • Gewicht (z. B. 3 Milchkartons)
  • Auffangbehälter für Wasser
  • Konstruktion aus 2 Besenstielen über zwei Tischen




Die Versuchsabfolge

  • stelle einen Eisblock her
  • baue eine Konstruktion so, dass der Eisblock links und rechts aufliegt und seine Mitte frei ist
  • wickle einen dünnen Draht um die frei liegende Mitte des Eiswürfels
  • befestige am unteren Ende des Drahtes ein Gewicht
  • beobachte in regelmäßigen Abständen, was mit dem Eisblock und dem Draht passiert

 


Fragen und Ideen zum Weiterforschen

  • Gelingt der Versuch anstatt mit Draht auch mit anderen Strickarten, wie z. B. Bindfaden, Wolle, Angelsehne?
  • Wie kannst du die Zeit sichtbar machen, die es dauert, bis der Eisblock „durchgeschnitten“ ist?
  • Kannst du den Eiswürfel auch an zwei Stellen mit Draht „durchschneiden“, ohne dass er bricht?
  • Baue und dokumentiere verschiedene Konstuktionen. Welche ist am besten für das Experiment geeignet?
  • Wie kannst du aus dem geschmolzenen Eisblock einen neuen herstellen, um dein Experiment, ohne neues Wasser, zu wiederholen?




Das steckt dahinter
Der Draht baut durch das Gewicht lokal ein sehr hoher Druck auf das Eis auf. Durch die Anomalie des Wassers schafft es dieser Druck, das Eis zum Schmelzen zu bringen. Wasser hat bei 4 Grad seine größte Dichte. Bei weniger als 4 Grad ist es weniger dicht, der Draht hat es also sehr leicht durch den Eiswürfel hindurchzuwandern.
Das Eis unter dem Draht beginnt zu schmelzen. Das geschmolzene Wasser wird verdrängt und der Draht „rutscht“ Stück für Stück nach. Das Wasser oberhalb des Drahtes gefriert wieder, denn die große Masse des Eisblockes hat immer noch eine Temperatur weit unter 0 Grad. Die lokale Temperaturerhöhung unter dem Draht wird also mehr als kompensiert. Der Draht kann somit durch den Eisblock wandern. Achtung! Ist der Draht einmal durch den Eisblock gewandert, fällt das Gewicht einfach zu Boden. Aber keine Sorge, der Eisblock bricht nicht. Er ist genauso intakt wie vor dem Versuch. Der Prozess dauert circa 2 – 4 Stunden.
Das Schmelzen von Eis durch Druck nutzen auch Schlittschuhfahrer. Sie können durch den leichten Wasserfilm super über das Eis gleiten, ohne dass das Eis taut.


Die Termine für die Fortbildungen zu „Forschen mit Wasser“, „Wasser in Natur und Technik“, „Technik – Kräfte und Wirkungen“, „MINT ist überall“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender.

Schmelzender Eisblock (PDF)

Juli 2020

15. Juli 2020

Süßer Fruchtsaft aus Erdbeeren

Der Versuch im Überblick Erdbeeren bilden Fruchtsaft, wenn sie eingezuckert werden. Benötigte Materialien Erdbeeren Schüssel Zucker Esslöffel Messer Brettchen Messbecher Der Versuchsablauf… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick
Erdbeeren bilden Fruchtsaft, wenn sie eingezuckert werden.

Benötigte Materialien

  • Erdbeeren
  • Schüssel
  • Zucker
  • Esslöffel
  • Messer
  • Brettchen
  • Messbecher


Der Versuchsablauf

  • Erdbeeren waschen, auf einem Brettchen mit einem Messer klein schneiden und in eine Schüssel geben
  • Erdbeeren mit Esslöffeln Zucker überstreuen
  • gezuckerte Erdbeeren 30 Minuten stehen lassen, es bildet sich Fruchtwasser
  • Fruchtwasser in einen Messbecher abgießen und messen, Messung notieren
  • gezuckerte Erdbeeren umrühren und noch weitere 30 Minuten stehen lassen
  • erneut abgießen und messen, wie viel Fruchtwasser hat sich gebildet

 

Ideen zum Weiterforschen

  • Wie viel Fruchtsaft kannst du aus unreifen und reifen Erdbeeren erhalten?
  • Wie viel Fruchtsaft bilden andere Obstsorten im Vergleich zur Erdbeere?
  • Bildet sich unterschiedlich viel Erdbeer-Fruchtsaft bei verschiedenen Zuckerarten?
  • Funktioniert das Experiment auch mit Salz?


Das steckt dahinter
Im Inneren der Erdbeeren sind Wasser und Nährstoffe, wie z. B. Zucker gespeichert. (Fast überreife Erdbeeren besitzen viel Zucker. Unreife Früchte hingegen schmecken noch gar nicht richtig süß. Sie haben wenig Zucker.).

Streut man nun Zucker auf die Erdbeeren, befindet sich um die Früchte eine viel höhere Zuckerkon-zentration, als in ihrem Inneren. In der Natur ist vieles auf Ausgleich bedacht. Auch die hohe Zucker-konzentration außerhalb der Erdbeeren möchte sich mit der niedrigeren Zuckerkonzentration im Inne-ren der Früchte ausgleichen (= Osmose).

Durch die “halbdurchlässigen Membran”, die jede einzelne Zellwand einer Erdbeere umgibt, kann Wasser hindurch, der Zucker aber nicht. Das heißt, der Zucker außerhalb der Erdbeeren kann nicht in deren Zellen wandern. Das Wasser in den Zellen kann aber aus den Erdbeeren austreten. Es löst den auf die Erdbeeren gestreuten Zucker auf und stellt somit einen Konzentrationsausgleich her.
Dieser Vorgang kann auch in umgekehrter Richtung stattfinden: Es passiert häufig, dass bei Regen Tomaten aufplatzen. Das Regenwasser, in dem sich keine gelösten Stoffe befinden, wandert durch die „Zellmembran“ von außen in das Innere der Tomaten. Es versucht einen Konzentrationsausgleich herzustellen. Die dort gelösten Stoffe können jedoch durch die „halbdurchlässige Membran“ nicht aus der Tomate wandern. Im Gegenteil, die Tomaten füllen sich mit Regenwasser und der Druck in ihnen steigt so stark an, dass sie platzen können.

Die Termine für die Fortbildungen „Forschen mit Wasser“, „Tür auf! Mein Einstieg in Bildung für nachhaltige Entwicklung“, „Forschen mit Sprudelgas“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender unter www.jungforscher-thueringen.de.

Erdbeersaft (pdf)

Mai 2020

14. Mai 2020

Bohnen haben Sprengkraft

Der Versuch im Überblick Bohnen sprengen Gips durch Keimen und Wachsen. Bohnen (Erbsen auch möglich) Gips einen durchsichtigen Plastebecher Wasser Löffel Blumensprüher… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick

Bohnen sprengen Gips durch Keimen und Wachsen.

  • Bohnen (Erbsen auch möglich)
  • Gips
  • einen durchsichtigen Plastebecher
  • Wasser
  • Löffel
  • Blumensprüher

 

Die Versuchsabfolge

  • nimm den Löffel und rühr den Gips zusammen mit Wasser im Plastebecher an
  • nimm eine Hand voll Bohnen und rühr sie unter den zähflüssigen Gips
  • lass das Bohnen-Gips-Gemisch ein paar Tage stehen
  • beobachte, was passiert

Tipp: Du kannst den Gips von Zeit zu Zeit mit einem Blumensprüher befeuchten.

Fragen und Ideen zum Weiterforschen

  • Wie kannst du die Zeit sichtbar machen, die es dauert, bis die Bohnen durch den Gips keimen?
  • Kannst du den Versuchsablauf so dokumentieren, dass andere Kinder das Experiment 1 : 1 durchführen können? Welche Dokumentationsarten fallen dir dazu ein?
  • Mit welchen Bohnensorten gelingt dein Experiment?
  • Gelingt dein Experiment auch, mit Zement anstatt Gips?
  • Wo in deinem Alltag hast du schon einmal beobachtet, das Pflanzen Mauern und Böden „sprengen“?

 

Das steckt dahinter

Wie alle Pflanzen bestehen Bohnen aus vielen kleinen Zellen. Diese können sehr viel Wasser aufnehmen. Dadurch werden die Zellen größer und praller. Der Druck, der hier durch die Bohnen auf den Gips entsteht, kann so groß werden, dass der Gips zersprengt und aus der Bohne eine kleine Pflanze keimen und wachsen kann.

Die Termine für die Fortbildungen zu „Forschen mit Wasser“, “Wasser in Natur und Technik“, „Tür auf! Mein Einstieg in Bildung für nachhaltige Entwicklung“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender.

Bohnen haben Sprengkraft (PDF)

April 2020

04. April 2020

Farbenduell mit Zucker und Wasser

Der Versuch im Überblick Zwei mit verschiedenen Stoffen gefärbte Zuckerwürfel lösen sich unterschiedlich intensiv und schnell im Wasser auf. Es entsteht eine… mehr erfahren ›

Der Versuch im Überblick
Zwei mit verschiedenen Stoffen gefärbte Zuckerwürfel lösen sich unterschiedlich intensiv und schnell im Wasser auf. Es entsteht eine „Haut“ zwischen beiden Stoffgemischen.

Benötigte Materialien
• 2 Zuckerwürfel
• weißer Teller
• 2 verschiedene Farben (z. B. Lebensmittelfarbe und Tinte)
• 2 Pipetten
• Wasser

Die Versuchsabfolge

  • stell einen weißen Teller auf den Tisch
  • leg zwei Zuckerwürfel auf den Teller
  • nimm eine Pipette und beträufle einen der Würfel mit Lebensmittelfarbe und den anderen mit Tinte (wenn du magst, kannst du die Zuckerwürfel über Nacht trocknen lassen)
  • nimm die zweite Pipette und träufle abwechselnd Wasser auf die beiden Würfel
  • beobachte, wie sich die beiden gefärbten Zuckerlösungen aufeinander zu bewegen

 

Fragen und Ideen zum Weiterforschen

  • Wie kannst du die Zeit sichtbar machen, die es dauert, bis sich die beiden Lösungen beginnen zu vermischen?
  • Kannst du den Versuchsablauf so beschreiben und dokumentieren, dass andere Kinder das Experiment 1:1 so durchführen können, wie du?
  • Gelingt dein Experiment auch mit drei oder mehr Zuckerwürfeln?
  • Gelingt dein Experiment auch, wenn du entweder nur Lebensmittelfarbe oder nur Tinte verwendest?
  • Gelingt dein Experiment auch mit anderen Zuckerarten oder sogar mit Salz?
  • Hast du das „Aufeinandertreffen“ verschiedener Gewässer schon einmal in der Natur beobachten können? Wenn ja, wo?

 

Das steckt dahinter
Die Wassermoleküle sind ständig in Bewegung. Sie vermischen sich mit der Tinte und lösen den Zuckerwürfel auf. Sie vermischen sich mit der Lebensmittelfarbe und lösen den Zuckerwürfel ebenso auf. Treffen durch Hinzugeben von Wasser die beiden Lösungen aufeinander, streben sie einen Ausgleich ihrer unterschiedlichen Konzentrationen an. Die Vermutung liegt nahe, dass sich beide ganz allmählich, aber gleichmäßig vermischen.

Es passiert jedoch folgendes: Beide Lösungen stehen sich erst einmal „frontal“ gegenüber und vermischen sich nicht. Es scheint, als entstünde eine dünne „Haut“. Diese „Haut“ ist bereits aus zahlreichen Versuchen zum Thema “Oberflächenspannung” von Wasser bekannt. Tinte und Lebensmittelfarbe haben offensichtlich unterschiedliche Oberflächenspannungen, die das Vermischen der beiden Lösungen erst nach einer längeren Weile möglich machen.

Die Termine für die Fortbildungen zu „Forschen mit Wasser“, “Wasser in Natur und Technik“, „Forschen zu Sprudelgas“ sowie für alle weiteren Themen finden Sie in unserem Kalender.

Farbenduell_Bilder (PDF)

März 2020

23. März 2020

Ansprechpartnerin
Dr. Claudia GrebeStiftung für Technologie,
Innovation und Forschung Thüringen (STIFT)
Häßlerstraße 8, 99096 Erfurt
Tel 0361 78923-32
info@land-der-kleinen-
forscher.de
www.stift-thueringen.de

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