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Energie-Experimente

Handbuch

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Vorwort Im internationalen Vergleich ist das Interesse in Deutschland an Naturwissen-schaften und Technik weit geringer als in anderen Ländern. Um nachhaltige Veränderungen zu bewirken ist es sinnvoll, möglichst früh bei Kindern Begeisterung dafür zu wecken. Das vom Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur Mecklenburg-Vorpommern und der E.ON edis AG geförderte Projekt Energy Kids Stralsund der Fachhochschule setzt genau hier an. Regelmäßige Experimentiertage bieten bereits Kindergartenkindern die Möglichkeit, problemorientiert im thematischen Bereich der Energie tätig zu werden. Selber machen! Das ist der konsequenteste Weg, Kinder an natur- wissenschaftliche und technische Fragestellungen heranzuführen. Im Oktober 2009 startete das Projektteam mit den Vorbereitungen der Experimente. Es wurde fleißig recherchiert, getestet und an die Altersgruppe angepasst. Ein Materialkoffer wurde mit den Experimentierzutaten bestückt, kinderfreundliche Arbeitsbekleidung gestaltet. Die „Energy Kids“-Website und das hier vorliegende Handbuch entstanden. Seit Anfang des Jahres 2010 finden die Experimentiertage in Kitas in Stral-sund, Negast, Altenpleen und Zarrentin statt. Beim selbsttätigen Erforschen und Ausprobieren werden die Kinder von Studierenden der technischen Studiengänge betreut. Die positive Resonanz zeigt, dass das Projekt Energy Kids Stralsund ein Selbstläufer zu werden scheint. Es kommen immer mehr Anfragen von weiteren Kindergärten, Erzieherinnen und Erziehern, Eltern sowie Grundschulen, Experimentiertage anzubieten. In der Grundschule bereichern sie praxisorientiert den Sachunterricht. Einzel-Experimentiertage werden auch auf Kinderfesten durchgeführt. Wenn Sie sich für das Projekt interessieren oder Fragen haben, melden Sie sich bitte bei: Silke Krumrey Fon +49 3831 457300 Fachhochschule Stralsund Fax +49 3831 456680 Zur Schwedenschanze 15 E-Mail: silke-krumrey@fh-stralsund.de 18435 Stralsund Web: energy-kids.fh-stralsund.de

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Gebrauch des Handbuchs Das hier vorliegende Handbuch enthält Experimentieranleitungen zu den vier Energiequellen Wind, Wasser, Wärme und Sonne sowie weitere interessante Anleitungen. Alle Experimente wurden von den Energy Kids getestet und sind, wie sich herausstellte, gleichermaßen beliebt bei Kindern, Erziehern und Erzieherinnen, Lehrern sowie Lehrerinnen. In der Arbeit mit Kindern muss auf Praktikabilität der Lehrmaterialien geachtet werden, deshalb sind die Experimentieranleitungen möglichst einfach beschrieben und übersichtlich gestaltet. Sie enthalten jeweils eine Material-liste, den genauen Versuchsablauf sowie Beobachtungen und Erklärungen. Bei Bedarf können sie einzeln ausgedruckt und wasserfest laminiert werden (ratsam bei Experimenten zum Thema Wasser). Mit dem Handbuch wird den Betreuenden die Koordination eines Experimentiertages erleichtert. Es muss sich nicht umfangreich fachlich vorbereitet werden, um den Kindern zu einem Lernerfolg in Sachen Energie zu verhelfen. Die hier versammelten Experimentieranleitungen sollen im Alltag eine hilfreiche Handreichung sein, um Kinder unkompliziert an experimentelle Arbeitsweisen heran zu führen, sie naturwissenschaftlichen und technischen Fragestellungen auf den Grund gehen zu lassen. Noch etwas zum Ablauf der Experimente: Die Kinder sollten in Kleingruppen an einem Experiment arbeiten. Sie sollten Schutzbekleidung (z.B. Schürzen, alte T-Shirts etc.) tragen, da sie mit Wasser und Flecken verursachenden Substanzen in Berührung kommen. Es hat sich folgender Ablauf eines Experimentiertages empfohlen: - Begrüßung - Einstimmung der Kinder auf selbsttätiges Experimentieren - Erläuterung des Ablaufs des Experimentiertages - Erklärung wichtiger und einzuhaltender Sicherheitsregeln - Einteilung der Kinder in Experimentiergruppen - Experimentierphase mit freier Zeiteinteilung - Pausen jeweils nach etwa 45 Minuten - Aufräumphase - Auswertung in der Großgruppe, Kommunikation der Eindrücke

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Sicherheit geht vor! Wie bereits erläutert, ist es wichtig, während der Experimente die Sicherheit der Kinder stets im Auge zu behalten. Auch sollten die Kinder zu Beginn eines Experimentiertages mit einfachen Sicherheitsregeln vertraut gemacht werden. Dadurch können sie für Gefahrensituationen sensibilisiert werden, die möglicherweise während des Experimentierens auftreten. Zudem stärkt diese Einweisung auch die Eigenverantwortlichkeit. Die Kinder lernen, innerhalb der Gruppe gegenseitig Kontrolle auszuüben. Folgende Sicherheitsregeln sollten den Kindern unbedingt verdeutlicht werden: - Immer auf die Verantwortlichen (Erzieher/-innen) hören! - Nicht ohne Einleitung durch Erwachsene beginnen. - Rücksicht auf andere Kinder nehmen. - Besondere Vorsicht im Umgang mit Feuer und Strom. - Nichts in den Mund nehmen oder in die Augen reiben. - Nicht mit dem Wasser planschen. - Die Materialien sind nur zum Experimentieren, nicht zum Spielen. - Nach den Experimenten unbedingt die Hände waschen. - Zuhause die Experimente nur unter Aufsicht der Eltern wiederholen. Damit diese Regeln von den Kindern auch gewissenhaft befolgt werden, sollten die Sanktionen bei Nichtbefolgung vor Beginn der Experimente bekannt sein und auch konsequent angewendet werden. Gutes Gelingen und viel Freude beim Experimentieren wünschen Ihnen die Energy Kids Stralsund

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Experimente Auf den folgenden Seiten werden die Experimente nach Energieformen geordnet vorgestellt.

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Inhalt

1 Wind/Luft 8

1.1 Entweder Luft oder Wasser 8

1.2 Die Flaschenorgel 9

1.3 Ein starkes Kissen aus Luft 10

1.4 Tauchendes Taschentuch 11

1.5 Seifenblasen fangen 12

1.6 Ein Kartentrick? 13

1.7 Ein Fahrstuhl für die Kerze 14

1.8 Gläserfreundschaft 15

2 Wasser 16

2.1 Verrückte Lupe 16

2.2 Wasser stürzt von der Höhe 17

2.3 Die silberne Luftblase 18

2.4 Eine Wasserlupe erfinden 19

2.5 Farben trennen 20

2.6 Färben mit Bonbons 21

2.7 Spülmittel mit Zauberkraft 22

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Inhalt

3 Wärme 23

3.1 Elektrische Heizung 23

3.2 Wo ist das Salz im Eisberg? 24

4 Sonne 25

4.1 Ein Regenbogen im Zimmer 25

4.2 Sonnen-Backofen 26

5 Weitere Experimente 27

5.1 Kleiderbügel als Kirchenglocke 27

5.2 Laute Töne aus dem Karton 28

5.3 Kompass-Spiel 29

5.4 Feuerlöscher 30

5.6 Vulkanausbruch 31

6 Quellen 32

7 Impressum 34

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1 Wind/Luft

1.1 Entweder Luft oder Wasser Material: - leere Plastik-Getränkeflasche mit Deckel (0,5 Liter) - Brotmesser - Schüssel mit Wasser Versuchsablauf: 1. Mit dem Brotmesser den Boden von der Plastikflasche abschneiden.

Wichtig: Drehe den Flaschendeckel dann fest zu! 2.Tauche die Flasche nun ganz gerade mit der Öffnung nach unten möglichst

tief in die volle Wasserschüssel und öffne dann den Schraubdeckel ein wenig. 3. Wenn die Flasche vollgelaufen ist, drehe den Deckel wieder zu. 4. Ziehe nun die Flasche nach oben, sodass sie unten gerade noch im Wasser ist. 5. Öffne jetzt den Schraubdeckel wieder vorsichtig ein wenig. Beobachtung: Wenn du die Flasche unter Wasser drückst, fließt das Wasser nicht in die Flasche hinein. Öffnest du nun den Deckel, zischt es leise und die Flasche füllt sich langsam von unten mit Wasser. Drehst du den Deckel wieder zu und ziehst dann die Flasche nach oben, bleibt das Wasser in der Flasche, statt unten heraus zu fließen. Öffnest du jetzt den Deckel, hörst du wieder ein leises Zischen und das Wasser läuft unten aus der Flasche. Erklärung: Tauchst du die Flasche unter Wasser, kann kein Wasser hineinfließen, weil sie schon mit Luft gefüllt ist. Öffnest du den Deckel, strömt die Luft dort oben heraus, deshalb hörst du das Zischen und das Wasser kann von unten in die Flasche nachfließen. Ist der Deckel wieder zu und du ziehst die Flasche nach oben, fließt das Wasser unten nicht heraus, weil weder von oben noch von unten Luft in die Flasche gelangen kann, um stattdessen den leeren Platz zu füllen. Öffnest du nun den Deckel, strömt Luft von oben in die Flasche und das Wasser fließt aus der unteren Öffnung in die Schüssel.

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1 Wind/Luft

1.2 Die Flaschenorgel Material: - 4 gleich große, leere Glasflaschen - Wasser Versuchsablauf: 1. Blase in eine der leeren Flaschen hinein und versuche,

einem möglichst klaren und lauten Ton zu machen. 2. Fülle nun jede Flasche unterschiedlich voll mit Wasser:

die 1. Flasche nur ein wenig voll, die 2. Flasche 1/3 voll, die 3. Flasche 1/2 voll, die 4. Flasche 2/3 voll.

3. Jetzt nimm nacheinander jede Flasche in die Hand und blase vorsichtig hinein.

4. Ordne die Flaschen vom tiefsten Ton zum höchsten Ton. Beobachtung: Wenn du die leere Flasche richtig anbläst, macht sie einen tiefen, dumpfen Ton - wie eine Schiffshupe. Mit Wasser in der Flasche wird der Ton höher. Je mehr Wasser in der Flasche ist, umso höher wird er. Sortierst du die Flaschen nach der Tonhöhe, so werden sie von einem Ende zum anderen immer voller. Erklärung: Wenn du in die Flasche hineinbläst, fängt die Luft in der Flasche an zu schwin-gen. Das kannst du nicht sehen, aber hören. Die schwingende Luft macht nämlich den Ton, den du hörst. Der Ton klingt am tiefsten, wenn ganz viel Luft in der Flasche ist. Je weniger Luft in der Flasche ist, umso höher wird der Ton. Denn die Luft schwingt in langen und kurzen Wellen, wie z.B. auch Wasser Wellen schlägt: tiefer Ton = lange Wellenlänge hoher Ton = kurze Wellenlänge

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1 Wind/Luft

1.3 Ein starkes Kissen aus Luft Material: - 4 Luftballons - 1 Müllsack - 1 Holzplatte oder breites Brett (z.B. Regalboden) - 3 Kinder und 1 Hilfsperson Versuchsablauf: 1. Bitte die Hilfsperson, vier Luftballons etwa bis zur Hälfte aufzublasen

und zuzuknoten. 2. Stecke die Ballons in einen Müllsack und knote auch diesen zu.

Die Ballons müssen genug Platz haben, um im Viereck liegen zu können. 3. Lege den Müllsack mit den Ballons auf den Boden und die Holzplatte

oben drauf. 4. Die Hilfsperson hält nun das Brett fest und die drei Kinder versuchen

nacheinander, vorsichtig darauf zu steigen. Haltet euch dabei gegenseitig fest, das Ganze ist ziemlich wackelig!

Beobachtung: Das Brett auf dem Ballonsack ist etwas wackelig. Aber wenn du dein Gleich-gewicht hältst, kannst du gut darauf stehen. Es passen sogar alle drei Kinder auf das Brett, ohne dass die Luftballons platzen. Erklärung: In den Luftballons ist die Luft ein-gesperrt. Das Brett verteilt euer Gewicht gleichmäßig auf alle vier Luftballons. Weil diese nur zur Hälfte gefüllt sind, platzen sie nicht, sondern werden nur platt gedrückt. Dabei wird auch die Luft in ihnen zusammengepresst. Die Luft drückt wiederum gegen die Gummihaut der Ballons, und auf diese Weise trägt sie euch auf dem Brett. Der Luftdruck im Ballon ist kleiner, als die Kraft zum Platzen.

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1 Wind/Luft

1.4 Tauchendes Taschentuch Material: - großes Schüssel mit Wasser - Glas - Papiertaschentuch Versuchsablauf: 1. Knülle das Papiertaschentuch zusammen und stopfe es ins Glas. 2. Drehe das Glas um und drücke es ganz gerade in die Wasserschüssel. 3. Drücke es so weit nach unten, dass das Taschentuch auch wirklich „unter

Wasser“ ist. Beobachtung: Das Papiertaschentuch im Glas wird nicht nass, obwohl es unter Wasser ist. Erklärung: Das Taschentuch wird nicht nass, weil es an den Boden des Glases gedrückt wird. Der Druck entsteht, wenn das Glas senkrecht ins Wasser bewegt wird. Dabei wird die Luft zusammengedrückt.

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1 Wind/Luft

1.5 Seifenblasen fangen Material: - 2-3 Essl. Salz - 100 g Puderzucker - 1 l warmes Wasser (am besten destilliertes) - 150 ml Spülmittel (kein Balsam, sondern mit hohem Tensidanteil) - 12 ml Glyzerin - Rührschüssel - Schneebesen - Blumendraht - Teller oder großer Konservendeckel Versuchsablauf: 1. Salz und Puderzucker gut im warmen Wasser lösen. 2. Mische dir aus dem Wasser mit Spülmittel eine Seifenlauge. 3. Dazu gibst du etwas Glyzerin. Das vermischt du alles sehr gut

mit einem Schneebesen. 4. Die Mischung am besten über Nacht stehen lassen. 5. Drehe aus dem Draht eine Schlaufe (alle Formen sind erlaubt). 6. Gieße die Seifenlauge in einen Teller oder einen großen Deckel

und stecke die Schlaufe hinein. 7. Dann pustest du vorsichtig in die Schlaufe. Tipp: Mit Lebensmittelfarbe bekommst du bunte Seifenblasen! Beobachtung: Wenn du durch die Schlaufe pustest, bildet sich eine Seifenblase. Erklärung: Die Erzeugung von Seifenblasen ist möglich, da die Oberfläche einer Flüssigkeit (in diesem Falle des Wassers) eine Oberflächenspannung besitzt, die zu einem elastischen Verhalten der Oberfläche führt. Die Oberflächenspannung ist ebenfalls der Grund für die kugelförmige Gestalt der Seifenblasen.

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1 Wind/Luft

1.6 Ein Kartentrick? Material: - Wasser - Sektglas - Karte (Kartenspiel, Bierdeckel) - Schüssel Versuchsablauf: 1. Fülle das Sektglas über einer Schüssel randvoll mit Wasser,

es kann ruhig etwas überlaufen. 2. Verschließe das Glas mit einer Spielkarte und drücke sie ein bisschen fest. 3. Drehe das Glas auf den Kopf. Halte die Spielkarte dabei gut fest und

drücke sie etwas an das Glas. 4. Lasse die Karte ganz vorsichtig los. Beobachtung: Die Karte bleibt wie von Zauberhand am Glas und verschließt es. Das Wasser kann nicht herauslaufen. Erklärung: Im Glas entsteht ein Unterdruck, den du auch von einem Saugnapf kennst. Die Luft will in das Sektglas hinein, aber die Karte verhindert es. Dadurch saugt sich die Karte an dem Glas fest und verschließt es. Es entsteht ein Vakuum.

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1 Wind/Luft

1.7 Ein Fahrstuhl für die Kerze Material: - Teelicht - Streichholz - Glasgefäß, gefüllt mit Wasser - hohes leeres Glas (z.B. Einmachglas) Versuchsablauf: 1. Zünde das Teelicht an und setzte es vorsichtig in das Glasgefäß, so dass das

Teelicht auf dem Wasser schwimmt. Die Kerzenflamme darf nicht ausgehen! 2. Stülpe das Glas ganz über das Teelicht. Achte darauf,

dass es den Boden des Glasgefäßes berührt. Beobachtung: Wenn die Flamme des Teelichts ausgegangen ist, steigt das Wasser im Glas ein Stück höher und hebt das Teelicht mit an („Fahrstuhl für die Kerze“). Erklärung: Die Flamme des Teelichts verbraucht die Luft im Glas. Je weniger Luft darin ist, desto höher kann das Wasser steigen, weil die Luft keinen Raum mehr ein-nimmt.

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1 Wind/Luft

1.8 Gläserfreundschaft Material: - Teelicht - Streichholz - zwei gleiche Trinkgläser (0,2 Liter) - Löschpapier (nass) Versuchsablauf: 1. Zünde das Teelicht mit einem Streichholz an

und stelle es in das erste Trinkglas. 2. Feuchte das Löschpapier gut an und lege es über den Rand

des ersten Trinkglases. 3. Drehe das zweite Glas auf den Kopf und stelle es so auf das nasse

Löschpapier, dass die Ränder der beiden Gläser genau über einander liegen. 4. Warte, bis die Kerzenflamme ausgeht. 5. Versuche, das obere Glas vorsichtig hochzunehmen. Beobachtung: Beide Gläser bleiben aneinander kleben, das Löschpapier wölbt sich nach unten und saugt das obere Glas an. Erklärung: Weil die Flamme des Teelichts die Luft aus dem unteren Glas verbraucht, entsteht ein Unterdruck, den du von einem Saugnapf kennst. Die Luft will vom oberen Glas ins untere Glas. Aber sie kommt nicht durch das Lösch-papier, weil dieses nass ist. Das Löschpapier funktioniert dabei wie eine Dichtung zwischen den beiden Gläsern.

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2 Wasser

2.1 Verrückte Lupe Material: - Klopapierrolle - Frischhaltefolie - Gummi - Wasser - Zeitung/Zeitschrift Versuchsablauf: 1. Schneide einen etwa zwei Zentimeter breiten Ring

von einer leeren Klopapierrolle ab. 2. Lege ein Stück durchsichtige Frischhaltefolie über den Ring. 3. Befestige die Folie mit einem Gummi. 4. Tropfe ein wenig Wasser auf die Folie. Fertig ist die Lupe! Beobachtung: Wenn man die Lupe über eine Zeitung hält, verschwimmen die Buchstaben. In der Mitte sind die Buchstaben größer als am Rand deiner Lupe. Erklärung: Das Wasser auf deiner Lupe ist wie die Linse einer Kamera oder wie ein gewölb-tes Brillenglas. Durch die Wölbung verschwimmen die Buchstaben. Sie werden vergrößert.

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2 Wasser

2.2 Wasser stürzt von der Höhe Material: - 1 volles Glas Wasser - 1 leeres Glas - Knickstrohhalm - Buch - Wasser (im Eimer oder Wasserhahn) Versuchsablauf: 1. Stelle das volle Glas Wasser auf das Buch und das leere Glas daneben

(jedoch nicht auf das Buch). 2. Fülle einen Knickstrohhalm in einem Eimer oder unter dem Hahn

ganz voll mit Wasser. 3. Halte nun beide Enden zu und stelle den Strohhalm so in das

gefüllte Wasserglas, wie du es auf der Abbildung siehst. 4. Nimm den Finger in dem tiefer stehenden Glas weg. Beobachtung: Das Wasser fließt vom höher stehenden vollem Glas Wasser zum tiefer stehenden leeren Glas. Erklärung: Weil das volle Wasserglas höher steht, hat das Wasser mehr Energie. Das Wasser will zum leeren Glas hinfließen, um einen Gleichstand in beiden Gläsern zu erzeugen. Deshalb fließt das Wasser vom höheren Glas ins niedrigere und leere Glas, bis der Wasserstand in beiden Gläsern gleich ist.

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2 Wasser

2.3 Die silberne Luftblase Material: - 1 durchsichtige Schüssel (Plastik oder Glas) - Wasser - 1 kleiner Spiegel Versuchsablauf: 1. Fülle die Schüssel mit Wasser. 2. Lege den Spiegel seitlich unter die Schüssel,

bis er etwa zur Hälfte noch herausragt. 3. Halte deine Hand so, als ob du Wasser schöpfen wolltest und

drehe sie dann um. 4. Jetzt tauchst du deine gewölbte Hand an der Seite, an der der

Spiegel darunterliegt, langsam von oben ins Wasser, sodass sich eine Luftblase in deiner Handfläche halten kann. Vielleicht musst du das ein paar Mal probieren, bis es klappt...

5. Sieh seitlich an der Schüssel vorbei in den Spiegel und betrachte die Luftblase von unten.

6. Bewege deine Hand so vorsichtig im Wasser hin und her, dass die Luftblase erhalten bleibt.

Beobachtung: Mit etwas Übung kannst du eine Luftblase in deiner gewölbten Hand unter Wasser festhalten und sie sogar leicht hin und her bewegen. Im Spiegel siehst du, dass die Luftblase silbern wie eine Weihnachtsbaumkugel glänzt und sich bewegt, als ob sie flüssig wäre. Erklärung: Immer da, wo Luft und Wasser aufeinander treffen, bildet sich eine Art Spiegel. Das Licht wird an der Grenze zwischen Wasser und Luft zurück-gespiegelt. Auch die Oberfläche der Luftblase in deiner Hand spiegelt am Übergang zum Wasser das Licht zurück und glänzt deshalb wie eine Weih-nachtsbaumkugel. Das Licht wird reflektiert.

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2 Wasser

2.4 Eine Wasserlupe erfinden Material: - 1 Stück Pappe - spitze Schere - durchsichtige Folie - Locher - Klebstoff oder Klebeband - Wassertropfen - 1 Strohhalm Versuchsablauf: 1. Schneide aus der Pappe eine Lupenform. 2. In die Mitte musst du mit dem Locher ein Loch stanzen. 3. Darüber klebst du dann die durchsichtige Folie. 4. Mit einem Strohhalm lässt du einen Wassertropfen auf das Loch fallen. Beobachtung: Der Tropfen wird zur Lupe. Wenn wir z.B. einen kleinen Gegenstand darunter legen, wirkt er größer. Erklärung: Das Wasser auf deiner Lupe ist wie die Linse einer Kamera oder wie ein gewölb-tes Brillenglas. Durch die Wölbung verschwimmen die Buchstaben. Sie werden vergrößert.

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2 Wasser

2.5 Farben trennen Material: - rundes, weißes Filterpapier - wasserlösliche Filzstifte - Glas mit Wasser - Schere Versuchsablauf: 1. Schneide aus Filterpapier eine kreisförmige Scheibe die du in der Mitte

über Kreuz einschneidest. 2. Um diesen Schnitt herum malst du einen Kreis mit einem der Filzstifte. 3. Dann drehst du aus einem weiteren Filterpapierscheibe eine Rolle,

die du durch das Kreuzchen schiebst wie einen Strohhalm. 4. Lege nun die bemalte Filterpapierkreisscheibe so auf das Glas, dass sie auf

dem Rand aufliegt und die Filterpapierrolle ins Wasser hineinragt. Beobachtung: Das Wasser wird von der Filterpapierrolle hochgesogen. Dabei nimmt es die Farbe mit. Dann werden bei einigen Farben neue Farben sichtbar. Erklärung: Das Wasser steigt in der Filterpapierrolle nach oben. Und durchnässt die Filterpapierscheibe. Dabei nimmt es die Farbteilchen mit. Manche Farbteilchen kommen schneller, andere langsamer voran. Dadurch trennen sich die unter-schiedlichen Farben und es zeigen sich die Grundfarben. Das sind die Farben, aus denen eine Farbe gemischt ist.

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2 Wasser

2.6 Färben mit Bonbons Material: - gefärbte Bonbons, farbige Schokolinsen oder Gummibärchen - Wasser - Essig - 2 Schälchen - Esslöffel - Baumwollfaden (weiß) - Tuch Versuchsablauf: 1. Fülle das erste Schälchen mit Wasser und lege gleichfarbige Bonbons

oder Gummibärchen hinein. 2. Warte, bis sich der Farbstoff von den Bonbons oder Gummibärchen

gelöst hat. Wenn es mit dem Wasser alleine nicht so gut geht, kannst du ein kleines bisschen Essig mit in das Wasser geben.

3. Hat sich der Farbstoff von den Bonbons oder Gummibärchen gelöst, kannst du sie mit dem Löffel aus dem Schälchen angeln und in das zweite Schälchen legen.

4. Lege den weißen Baumwollfaden in das Schälchen mit der Farbe. Lass den Faden einige Minuten in der Farbe liegen.

5. Hole ihn dann mit dem Löffel aus dem Farbbad heraus und lege ihn zum Trocknen auf ein Küchentuch.

Beobachtung: Der Baumwollfaden wird farbig. Erklärung: Die Farbteilchen der Bonbons lösen sich durch das Wasser vom Bonbon und schwimmen dann im Wasser. Legst du den Baumwollfaden in das Wasser, saugt dieser das Wasser auf. Dabei bleiben die Farbteilchen im Gewebe des Fadens heften.

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2 Wasser

2.7 Spülmittel mit Zauberkraft Material: - 2 Schüsseln mit Wasser - Pfeffer (fein gemahlen) - 1 Stecknadel - flüssiges Geschirrspülmittel Versuchsablauf: 1. Fülle die beiden Schüsseln halb voll mit Wasser. 2. Verteile einen Esslöffel Pfeffer in der ersten Schüssel.

Schaue dabei genau hin! 3. Lasse die Stecknadel in der Schüssel ohne Pfeffer schwimmen. 4. Gib etwa 2 Tropfen Geschirrspülmittel in jede der Schüsseln. Beobachtung: Wenn du das Geschirrspülmittel in die Schüssel gegeben hast, schwimmt der Pfeffer zum Rand der Schüssel und die Stecknadel geht unter, obwohl sie vorher auf dem Wasser schwamm. Erklärung: Das Wasser hat eine Oberflächenspannung, die es erst ermöglicht, dass das Wasser einzelne Tropfen bilden kann, die nicht auseinander laufen. Das Wasser hat also eine Haut. Wenn dann das Spülmittel ins Wasser kommt, wird diese Spannung zerstört und die Wasserhaut zerreißt. Deshalb geht die Nadel unter, sie kann nicht mehr auf der Haut liegen. Der Pfeffer wird durch die aufreißen-de Wasserhaut wie durch eine Welle an den Rand gespült.

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3 Wärme

3.1 Elektrische Heizung Material: - Flachbatterie (neue Batterie oder zwei Batterien in Reihe geschaltet) - Alufolie - Holzbrett (aus Weichholz, oder ein Korkbrett) - 2 Heftzwecken aus Metall (ohne Plastik) - 2 Kabel mit Krokodilklemmen Versuchsablauf: 1. Drücke die Heftzwecken im Abstand von ca. 4 cm in das Brett. 2. Verbinde die Drähte wie in der Abbildung. 3. Lege einen dünnen Streifen Alufolie auf die Heftzwecken. Beobachtung: Der Alustreifen und die Heftzwecken werden heiß. Erklärung: Durch den Alustreifen fließt Strom. Ein Teil des Stromes wird in Wärme umgewandelt. Je schmaler der Streifen ist, desto mehr wird der Stromfluss erschwert, desto höher ist also der Widerstand und desto stärker wird die Folie erhitzt. Auch eine Glühlampe wird mit der Zeit warm, wenn sie brennt. Sicherheitshinweis: Lass die Alufolie nicht unbeaufsichtigt heiß werden! Der Versuch belastet die Batterie stark. Den Versuch auf keinen Fall zu lange oder zu oft durchführen.

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3 Wärme

3.2 Wo ist das Salz im Eisberg? Material: - Kunststoffbecher - Wasser - Tinte oder Lebensmittelfarbe Versuchsablauf: 1. Fülle den Becher 3/4 voll mit Wasser und färbe dieses Wasser

mit Tinte oder Lebensmittelfarbe. 2. Dann stellst du den Becher über Nacht in den Gefrierschrank. Beobachtung: Am nächsten Tag füllt das Eis fast den ganzen Becher aus. Es nimmt deutlich mehr Raum ein als das Wasser. Außerdem ist es außen weiß und alle Farbe hat sich in der Mitte gesammelt. Erklärung: Im Eis sind die einzelnen Wasserteilchen, Moleküle genannt, weiter voneinander entfernt als im flüssigen Wasser. Deshalb benötigt Eis aus einer bestimmten Menge Wasser mehr Platz als Wasser im flüssigem Zustand. Die Moleküle sortieren sich in ein festes Kristallgitter. Darin ist kein Platz für andere Bestandteile wie Farbe oder eben Salz. Diese werden „weggedrängt“. In dem Becher landen sie dann in der Mitte, weil das Wasser von außen nach innen friert und die Farbe verdrängt wird. Im Meer wird das Salz in das flüssige Wasser „gedrängt“. Eisberge sind also gefrorenes Süßwasser.

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4 Sonne

4.1 Ein Regenbogen im Zimmer Material: - Sonnenschein - 1 kleiner Spiegel - 1 durchsichtige Schüssel (Plastik oder Glas) mit Wasser Versuchsablauf: 1. Nimm den kleinen Spiegel und versuche, am Fenster das Sonnenlicht

an eine weiße Wand oder an die Zimmerdecke zu spiegeln. Sieh dabei nicht in den Spiegel oder in die Sonne.

2. Stelle die Schüssel ans Fenster. 3. Fülle die Schüssel mit Wasser. Sie sollte so hoch mit Wasser gefüllt sein,

dass der Spiegel schräg hineintauchen kann. 4. Stelle den Spiegel schräg ins Wasser, sodass das Sonnenlicht wieder

an die Wand oder die Zimmerdecke gespiegelt wird. 5. Warte bis das Wasser in der Schüssel sich nicht mehr bewegt. Beobachtung: Ohne Wasser erscheint ein heller Lichtfleck an der Wand oder der Zimmer-decke. Wenn du den Spiegel drehst oder kippst, kannst du den Lichtfleck fast an jede Stelle im Zimmer spiegeln. Steht der Spiegel im Wasser, ist der Lichtfleck bunt wie ein Regenbogen. Erklärung: Licht ist hell. Mit dem Spiegel kannst du die Lichtstrahlen, die von der Sonne ins Zimmer scheinen, umlenken und so einen hellen Fleck an die Wand werfen. Licht ist aber nicht einfach nur hell, es besteht eigentlich aus ganz vielen Farben. Wir können sie nur normalerweise nicht sehen. Wasser kann Licht in seine einzelnen Farben trennen. Gehen die Lichtstrahlen erst durch das Wasser, kannst du dann an der Wand alle diese Farben erkennen. Das liegt an der Brechung des Lichts, die auch für die Farben des Regenbogens verantwortlich ist.

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4 Sonne

4.2 Sonnen-Backofen Material: - eine Schüssel - Alufolie - Klarsichtfolie - Schokoladenstück - Bananenscheibe - Sonnenschein Versuchsablauf: 1. Kleide die Schüssel mit Alufolie aus. 2. Lege eine Bananenscheibe und darauf ein Stück Schokolade in die Schüssel. 3. Decke die Schüssel mit der Klarsichtfolie ab. 4. Stelle nun die Schüssel in die Sonne, richte sie aus, damit die Sonnenstrahlen gleichmäßig einfallen. 5. Warte, bis die Schokolade schmilzt. Beobachtung: Die Bananenscheibe wird weich und das Stück Schokolade schmilzt. Erklärung: Wenn die Sonnenstrahlen in die Schüssel fallen, werden Sie durch die Alufolie gebündelt. Dadurch entsteht starke Wärme in der Schüssel. So ähnlich wie bei Gewächshäusern verhindert die Klarsichtfolie, dass die Wärme abgegeben wird. Durch die so angestaute Wärme wird die Bananenscheibe weich und das Stück Schokolade schmilzt.

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5 Weitere Experimente

5.1 Kleiderbügel als Kirchenglocke Material: - Kleiderbügel aus Draht - 2 Schnüre (jeweils etwa 50 cm lang) - 1 Bleistift - 1 Hilfsperson Versuchsablauf: 1. Knote an der langen Seite des Kleiderbügels an jedes Ende

eine Schnur. 2. Halte mit jeder Hand jeweils ein Ende der Schnüre fest und

lass den Bügel daran hängen. 3. Bitte nun die Hilfsperson, mit dem Bleistift leicht an den Bügel

zu klopfen. 4. Jetzt legst du die Schnurenden über deine Daumen.

Halte deine Daumen so, dass die Schnurenden deine Ohren berühren.

5. Beuge dich etwas nach vorne und lass den Bügel frei hängen. 6. Der Helfer klopft nun wieder mit dem Bleistift leicht an den

Bügel. Beobachtung: Der Kleiderbügel macht zunächst einen leisen metallischen Ton. Wenn du die Schnüre direkt an deine Ohren hältst, hört sich der Ton viel lauter an. Der Kleiderbügel klingt fast wie eine Kirchenglocke. Erklärung: Die Töne und Geräusche, die du hörst, trägt die Luft zu deinen Ohren. Auf dem Weg durch die Luft wird der Ton aber viel leiser und je weiter du von dem Ort entfernt bist, also je weiter die Luft den Ton tragen muss, umso leiser wird der Ton. Die Schnüre leiten den Ton direkt über die Daumen an dein Ohr, ohne die Luft. Deshalb hörst du den Ton ganz laut. Das funktioniert auch bei Dosentelefonen.

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5 Weitere Experimente

5.2 Laute Töne aus dem Karton Material: - 1 fingerdicker, elastischer Stock (z.B. Weidenrute), ca. 1 - 1,5 m lang - 1 kräftige Schnur (Paketschnur oder Maurerschnur), ca. 2 m lang - 1 großer, stabiler Pappkarton - 1 Hilfsperson Versuchsablauf: 1. Knote die Schnur an einem Ende des Stockes fest. 2. Bitte dann die Hilfsperson, den Stock zu einem Bogen zu biegen. 3. Binde nun die Schnur am anderen Ende des Stockes fest.

Die Schnur soll straff gespannt sein! 4. Halte den Bogen in der Luft mit einer Hand fest. 5. Zupfe mit dem Finger der anderen Hand mal leicht und mal kräftig

an der Schnur. 6. Drücke ein Ende des Bogens fest auf den Karton und zupfe wieder

an der Schnur, mal leicht und mal kräftig. Beobachtung: Wenn du an der Schnur zupfst, macht sie einen tiefen, aber leisen Ton. Stellst du den Bogen auf den Pappkarton, wird der Ton viel lauter. Erklärung: Beim Zupfen schwingt die Schnur ein kurzes Stück ganz schnell hin und her. Dann siehst du die Schnur etwas verschwommen. Durch das Schwingen erzeugt die Schnur einen tiefen Ton. Stellst du den Bogen auf einen Pappkarton, schwingt nicht nur die Schnur, sondern auch der Pappkarton. Dadurch wird der Ton lauter. Die Schur ist hierbei der Schwingkörper, der Karton der Resonanz-körper.

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5 Weitere Experimente

5.3 Kompass-Spiel Material: - Kompass - Magneten - Schüssel voll Wasser - mehrere Stecknadeln Versuchsablauf: 1. Lege den Kompass in die Schüssel voll Wasser. Warte dann,

bis der Kompass ruhig im Wasser liegt und seine Position hält. 2. Reibe die Stecknadel am Magneten. Die Stecknadel wird magnetisiert. 3. Mit der magnetisierten Stecknadel kannst du den Kompass in eine andere

Richtung bewegen. Beobachtung: Der Kompass dreht sich in die Richtung der Nadel. Erklärung: Ein Kompass zeigt immer in Richtung Nordpol, aufgrund des natürlichen Magnetfeldes der Erde. Jedoch kann die Richtung durch Magnete (magnetisierte Stecknadel) beeinflusst und damit verfälscht werden.

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5 Weitere Experimente

5.4 Feuerlöscher Material: - 1 Teelicht - Streichhölzer - Wasser - 1 Glas - Brausetabletten Versuchsablauf: 1. Setze das Teelicht auf die Wasseroberfläche eines

etwa halb gefüllten Glases. 2. Bitte zünde das Teelicht nun an. 3. Lasse jetzt vorsichtig eine, eventuell auch noch eine zweite

Brausetablette vorsichtig neben dem Teelicht in das Wasser gleiten. Beobachtung: Nachdem die Brausetablette ins Wasser geworfen wurde, geht die Kerze nach einer Weile aus. Erklärung: Die Brausetablette löst sich auf und produziert dabei das Gas Kohlendioxid. Dieses Gas steigt auf und verdrängt den Sauerstoff. Der Sauerstoffanteil der Luft wird immer geringer. Die Kerze braucht jedoch einen bestimmten Anteil an Sauerstoff zum Brennen und geht deshalb aus, wenn dieser unterschritten wird.

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5 Weitere Experimente

5.5 Vulkanausbruch Material: - 1 große Schüssel - 1 kleine Flasche - 1 kleiner Krug/Gießer - Trichter - Essig - Sand - Natron (Backpulver) - rote Lebensmittelfarbe - Spülmittel Versuchsablauf: 1. Baue dir in der Schüssel einen Vulkankegel aus Sand. 2. In dessen Mitte vergräbst du die kleine Flasche,

sodass die Öffnung noch herausschaut. 3. Jetzt füllst du mithilfe des Trichters Natron in die Flasche. 4. In den Krug oder Gießer (z.B. für Kaffeesahne) füllst du Essig,

färbst ihn mit roter Lebensmittelfarbe ein und gibst noch ein paar Tropfen Spülmittel hinzu.

5. Fülle diese Mischung in die Flasche im Sand. Tipp: Wenn die Flaschenöffnung zu klein ist, nimm den Trichter zu Hilfe! Achtung: Es passiert sofort etwas! Dein Vulkan bricht aus! Beobachtung: Nachdem die Mischung in die Öffnung der Flasche gefüllt wurde, bricht der Vulkan aus. Erklärung: Das Natron in der Flasche und die Mischung aus Essig, roter Lebensmittelfarbe und Spülmittel reagieren zusammen. Es entsteht Kohlendioxid, wenn Natron und Essig miteinander reagieren, Dadurch bricht der Vulkan aus.

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6 Quellen Arndt, Judith/Michel, Christoph Der Kinder Brockhaus. Erste Experimente für kleine Forscher Brockhaus in der Wissenmedia, 2008 ISBN 3-7653-3371-9

Experimente: - Entweder Luft oder Wasser

- Die Flaschenorgel - Kleiderbügel als Kirchenglocke - Laute Töne aus dem Karton - Ein starkes Kissen aus Luft - Ein Regenbogen im Zimmer - Die silberne Luftblase Gruß, Andrea/Hänsler, Ute Willi Wills Wissen Wie kommt das Wasser in den Hahn? Baumhaus Verlag, 2007 ISBN 3833927208 Experimente: - Verrückte Lupe - Wasser stürzt von der Höhe Hibon, Mireille/Niggemeyer, Elisabeth Spielzeug Physik. Luchterhand, 1998 ISBN 3407560516 Experimente: - Kompass-Spiel - Eine Wasserlupe erfinden

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6 Quellen Stuchtey, Sonja Das große Forscherbuch für Kinder: Experimente und Spiele zum Entdecken der Naturwissenschaften Arena Verlag, 2008 ISBN 3401090976 Experimente: - Farben trennen - Tauchendes Taschentuch - Seifenblasen fangen - Feuerlöscher - Wo ist das Salz im Eisberg? - Vulkanausbruch Kaiser, Astrid/Mannel, Susanne Chemie in der Grundschule Schneider Verlag Hohengehren GmbH , 2004 ISBN 3896767666 Experimente: - Färben mit Bonbons - Ein Kartentrick? - Ein Fahrstuhl für die Kerze - Gläserfreundschaft - Spülmittel mit Zauberkraft Wolthaus, Petra Experimentieren mit Albert Band 2: Experimente mit Strom EMA Verlag Dr. Hans-Dieter Höhnk, 2005 ISBN 978-3-9806348-5-4

Experiment: - Elektrische Heizung

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7 Impressum Projektleitung: Prof. Dr. Gudrun Falkner, Fachhochschule Stralsund Projektkoordination: Silke Krumrey, Fachhochschule Stralsund Recherche der Experimente: Michael Kobernuß, Fachhochschule Stralsund Experimenttester/-innen: alle Energy Kids Stralsund und die Studierenden Katharina Bischoff, Sandra Jeschke, Birte Pagels, Michael Kobernuß, Lars Geufke Layout, Grafikdesign & Redaktion: Birke Sander, Fachhochschule Stralsund Wissenschaftliches Lektorat: Sigrid Brunzel, Fachhochschule Stralsund Folgende Förderer unterstützten das Projekt Energy Kids Stralsund: Fachhochschule Stralsund, E.ON Edis AG, Ministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur M-V Weitere Informationen: energy-kids.fh-stralsund.de Oktober 2010