1. Sonderausstellung „Luffffft - federleicht und tonnenschwer“
Werbung
Lehrerhandreichung Sek. I zur Sonderausstellung „Luffffft - federleicht und tonnenschwer“ 1. Sonderausstellung „Luffffft - federleicht und tonnenschwer“ Jagen Sie Tücher im Luftröhrenlabyrinth, basteln Sie ein UFO für den Windkanal, fangen Sie tänzelnde Federn ein und träumen Sie unter riesengroßen poetischen Mobiles. Probieren Sie 25 neue Stationen aus und entdecken Sie die rätselhaften Eigenschaften der Luft: Spüren Sie die Kälte des Windes am eigenen Körper, treten Sie beim Armdrücken mit Luft gegeneinander an und fahren Sie mit einem Propellerfahrrad gegen den Wind. Mit viel Spaß erleben Sie, dass Luft viel mehr als „Nichts“ ist! Der Schwerpunkt der großen Sonderausstellung liegt auf den physikalischen Eigenschaften von Luft. Testen Sie den Luftwiderstand verschiedener Körper im Windkanal, hängen Sie sich selbst nur durch die Kraft von Luft an die Decke, wiegen Sie die „Unsichtbare“ oder lassen Sie einen Ball in einem Luftstrom tanzen. Machen Sie Ihre ganz eigenen Erfahrungen mit der rätselhaften Luft, die uns umgibt. 2. Einordnung in das Kerncurriculum Inhalts- und prozessbezogene Kompetenzen Die Experimentierstationen der Sonderausstellung thematisieren vielfältige und verblüffende Eigenschaften von Luft. Im Unterricht erworbene inhaltsbezogene Kompetenzen (z.B. Kerncurricula Naturwissenschaften des Landes Niedersachsen) aus den Bereichen Energie, Wärmelehre und Mechanik ermöglichen die Erklärung vieler Phänomene. Ebenso lassen sich Bezüge zur Technik u.a. für die Bereiche Pneumatik, Wärmekraftmaschinen und Aerodynamik herstellen. Durch selbstständiges Experimentieren festigen und erweitern die Schülerinnen und Schüler prozessbezogene Kompetenzen im Bereich der Erkenntnisgewinnung und Kommunikation. 3. Angebote des phæno zu „Luffffft“ 3.1 Beispiele für Experimentierstationen Die Ausstellung bietet vielfältige Experimentierstationen an denen die Schülerinnen und Schüler zu unterschiedlichen Aspekten des Themas Luft experimentieren können: Kräfte und Luftdruck, Kompression und Expansion, Energieumwandlungen und weitere klassische Prinzipien sind die Grundlage der Stationen. (Weitere Informationen finden Sie in der Exponate-Datenbank, s. Abschnitt 3.4). Die Sonderausstellung spricht die oben genannten inhaltsbezogenen Themenbereiche in besonderer Weise an. Sie eignet sich daher sehr gut für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe. Druck und Temperatur Themenschwerpunkte: Thermodynamik, Wärmelehre An der Station „Druck macht warm“ wird Luft durch reine Muskelkraft erwärmt und abgekühlt. In der Technik wird dieses Phänomen zum Betrieb von Kühlschränken genutzt. Vakuumheber Themenschwerpunkte: Kräfte, Druck, Arbeit, Leistung Ein Staubsauger erzeugt Unterdruck in einem Zylinder und eine Person wird mittels Rolle und Schnur locker hochgezogen. Man sieht: dieser Staubsauger hat genug Kraft, um einen Besucher in die Luft zu heben! Propellerfahrrad Themenschwerpunkte: Energie, Rotation, Kräfte, Drehmomente, Impuls Beim Propellerfahrrad muss der Wind vom Besucher für die Bewegung selbst erzeugt werden. Ist das für Klein und Groß stets zu schaffen und wie langsam bekommt man Schwung? 3.2 Workshops Luft II - „Luft ist nicht gleich Sauerstoff!“ Jahrgang: Dauer: 4–6 60 Minuten Korkenknallen mit Kohlenstoffdioxid, Zaubern mit Luftdruck. Kann Ausatmen gefährlich sein? Die Schülerinnen und Schüler erforschen die Eigenschaften von Luft und Kohlenstoffdioxid. Luft III - „Luft ziemlich kraftvoll!“ Jahrgang: Dauer: 7 – 10 60 Minuten Die Schülerinnen und Schüler erkunden grundlegende Eigenschaften und technische Anwendungen der Luft. Welche Rolle spielt Luft z. B. beim Antrieb von Windkraftanlagen oder in Wärmekraftmaschinen? www.phaeno.de/workshops/ 3.3 Touren in der Ausstellung Entdeckertouren Zum Thema Luft bietet phæno zwei Entdeckertouren auf der Ausstellungsfläche an. „Die 4 Elemente“ „Viele Luft um Nichts? I“ „Viele Luft um Nichts? II“ Jahrgang 2 – 5 Jahrgang 2 – 6 Jahrgang 7 – 13 Die Entdeckertouren können im Internet angesehen und heruntergeladen oder an der Kasse erworben werden. phæno-Box Mit Hilfe der sogenannten „phæno Box“ werden pro Team drei interessante Experimentierstationen mit unterschiedlichen Zusatzmaterialien wie z.B. Stoppuhr, Taschenrechner, Maßbändern experimentell untersucht. Dies ermöglicht eine erweiterte Form der Begegnung mit den naturwissenschaftlichen Phänomenen der Experimentierlandschaft. Mit Messinstrumenten erfassen die Schülerinnen und Schüler eigenständig unterschiedliche physikalische Größen und nehmen Messreihen auf. Dabei stehen das methodische Vorgehen und das selbstständige Arbeiten im Vordergrund. Themen sind z.B. unser Gleichgewicht, die Luftkanone oder Rückstoß. Bei der Station „Luftkanone“ werden die Themengebiete Strömung, Mechanik und Druck angesprochen. Jahrgang: Dauer: Kosten: 9 – 11 ca. 60 Minuten 0,50 € pro Schüler www.phaeno.de/entdeckertouren/ 3.4 Lehrerfortbildung Experimente zum Thema Luft - mit einfachen Haushaltsmaterialien realisiert Termin: Uhrzeit: Jahrgang: Kosten: Referentinnen: Do., 27.11.2014 15.00 bis 18.00 Uhr Sek. I 20 € inkl. Eintritt und aller Materialien Uwe Feyerabend, Hans-Jörg Sendel Mit Plastikflaschen, Haushaltsgegenständen oder Bauteilen, die leicht zu beschaffen sind, werden Experimente zum Thema Luft vorgestellt und ausprobiert. Die Fortbildung zeigt Möglichkeiten der praktischen Umsetzung auf. Die Schülerinnen und Schüler sollen ermutigt werden, sich mit ihrer Umwelt auseinander zu setzen und eigene Hypothesen aufzustellen. Zudem sollen sie modellhaftes Denken anwenden und befähigt werden, ihre Gedanken technisch umzusetzen. Insbesondere mit dem Teilchenmodell soll in diesem Kontext eine schlüssige Vorstellung zu physikalischen Vorgängen entwickelt werden. Die Experimente sind auch inhaltlich an die Sonderausstellung „Luffffft – federleicht und tonnenschwer“ im Sinne der Methode phæno angebunden. Weitere Informationen zu Angeboten für Lehrer finden Sie hier: www.phaeno.de/angebote_lehrer/ 3.5 Nutzung der Exponate-Datenbank Mit der Exponate-Datenbank können passend zum Thema individuelle Entdeckertouren gestaltet werden. Es ist möglich, nach Experimentierstationen über das jeweilige Themengebiet und die Schulstufe oder über die Eingabe von Suchbegriffen z. B. Luftdruck, Vakuum, Strömung oder Auftrieb zu suchen. Die Zugangsdaten für die Datenbank erhalten Sie mit Ihrer Buchungsbestätigung per E-Mail. Für besondere Projekte können Lehrkräfte ein zeitlich begrenztes Passwort über das phæno Service-Center erhalten. www.experimente.phaeno.de 4. Vorschläge und Anregungen für den Schulunterricht Experiment mit Unterdruck: http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=aYNHxLt-n88 Der kurze Film zeigt ein leicht nachzumachendes Experiment zum Phänomen Unterdruck mit eingeblendeten textlichen Erläuterungen. Druck und Luftdruck – Erklärungsfilm: http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=cQG1zmqJMwU Der Film zeigt nicht nur einfache Experimente, er vermittelt zugleich grundlegende physikalische Zusammenhänge und technische Anwendungen. Die Erzeugung des Luftdrucks wird über das Modell „Luftmeer“ plausibel gemacht. Siedepunktserniedrigung durch Unterdruck: http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=EdfStfwRg28 Wasser siedet bei Zimmertemperatur, wobei man den notwendigen Unterdruck (auch ohne Vakuumoder Wasserstrahlpumpe) einfach mittels einer Plastikspritze einstellt. http://li.hamburg.de/contentblob/2817302/data/pdf-luft-und-fliegen.pdf Die Handreichung des Landesinstituts Hamburg 2009 gibt Anregungen zum kompetenzorientierten Unterricht und zum selbstständigen Experimentieren lernen in Klassenstufe 5/6 am Beispiel Luft und Fliegen. phæno Service-Center 05361 / 890 100 www.phaeno.de phæno, Willy-Brandt-Platz 1, Wolfsburg 9/14
