Skript - BS3 Traunstein

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Treffen der Praxisanleiter/Innen an der Berufsfachschule für
Kinderpflege Traunstein am 17.11.2015
"Wir erforschen uns die Welt, wie es uns gefällt."
Magnetismus..................................................................................................................................................... 2
1.
Experiment: Büroklammer im Wasserglas ................................................................................................ 2
2.
Experiment: Magnetisierbare Gegenstände ............................................................................................. 5
3.
Experiment: Der schwebende Geist .......................................................................................................... 8
4.
Nägel angeln ............................................................................................................................................ 11
5.
Theoretischer Hintergrund zu Magnetismus........................................................................................... 14
Mischen von Flüssigkeiten.............................................................................................................................. 17
Wasser als Lösungsmittel ............................................................................................................................... 20
Tinte................................................................................................................................................................. 37
6.
Experiment: Tintenzauber ....................................................................................................................... 37
Herbst .............................................................................................................................................................. 43
7.
Experiment: Warum werden im Herbst die Blätter bunt? ...................................................................... 43
Montessori ...................................................................................................................................................... 54
8.
Das Hunderterbrett ................................................................................................................................. 55
9.
Schlangenspiel zur Addition .................................................................................................................... 56
10.
Der kleine Rechenrahmen ................................................................................................................... 57
Erstellt von Christina Roppelt und Veronika Utz, Traunstein 2015
Magnetismus
1. Experiment: Büroklammer im Wasserglas
Dieses Material brauchen wir für unseren Versuch:



Stabmagnet
ein mit Wasser gefülltes Glas
Büroklammer
So wird der Versuch durchgeführt:
Versuchen Sie mithilfe des Stabmagneten, die Büroklammer aus dem Glas zu holen, ohne dass
Finger und Hände nass werden. Greifen Sie dabei nicht mit der Hand in das Glas.
Das konnten wir beobachten:
Die Büroklammer wird von dem Magneten angezogen und folgt diesem durch das Wasser und das
Glas hindurch.
Wir erklären uns die Beobachtung so:
Metall wird von Magneten angezogen. Weil das Metall selbst kein Magnet ist, funktioniert das mit
beiden Polen gleich gut. In dem Metall sind lauter „Mini-Magnete“, die durcheinander schwirren;
wenn nun von außen ein Magnet heran kommt, richten sich alle „Mini-Magnete“ gleich aus,
nämlich in Richtung des Magneten. Dabei wirkt ein Magnet durch andere Gegenstände hindurch,
wenn sie nicht zu dick sind, denn das Glas selbst ist ja nicht magnetisch, ebenso wenig das Wasser.
Der Versuch klappt jedoch nur mit Metallen.
Hintergrund: Büroklammer im Wasserglas
Das Magnetfeld hat die Eigenschaft, Stoffe, welche nicht vom Magnet angezogen werden
(magnetisierbar sind), zu durchdringen.
Diese Stoffe sind beispielsweise Pappe, Papier, dünnes Holz, Kunststoff, Wasser oder Glas.
Magnete können also Gegenstände, die aus Eisen, Nickel oder Kobalt (ferromagnetische Metalle)
bestehen, auch durch Papier, Holz, Kunststoff, Glas usw. hindurch anziehen.
Materialien aber, die selbst magnetisierbar sind (z. B. Eisen, Nickel, Kobalt), lassen die
magnetischen Kräfte nicht durch.1
Der ferromagnetische Gegenstand (z. B. Büroklammer) ist zunächst nicht magnetisch. Die
Elementarmagnete in der Büroklammer sind ungeordnet. Wenn nun von außen ein Stabmagnet
herankommt, richten sich alle Elementarmagnete gleich aus, nämlich in Richtung des Magneten.
Dabei wirkt ein Magnet durch andere Gegenstände hindurch, wenn diese nicht zu dick sind, denn
das Glas selbst ist ja nicht magnetisch, ebenso wenig das Wasser. Da das Magnetfeld auch
außerhalb des Magneten selbst wirkt, kann der Magnet andere Materialien durchdringen.
www.haus-der-kleinen-forscher.de/de/praxisideen/experimente-versuche/mathematik/experiment/ein-magnet-zieht-dinge-durch-andere-materialien-hindurch-an/
www.supra-lernplattform.de/index.php/lernfeld-natur-und-technik/magnetismus/sachinformationen-fuer-die-lehrkraft
Lührs, Otto/ Flieger, Reiner (1997): Magnetismus. (Was ist was? Bnd. 39).
Nürnberg: Tessloff Verlag.
http://elektroniktutor.oszkim.de/grundlagen/magnet.html
Du brauchst:
2. Experiment: Magnetisierbare Gegenstände
Dieses Material brauchen wir für unseren Versuch:
Magnet, Gegenstände aus unterschiedlichen Materialien
So wird der Versuch durchgeführt:
1. Überlegen Sie, welche Stoffe von Magneten angezogen werden.
Kreuzen Sie anschließend Ihre Vermutung in der Tabelle an.
2. Nähern Sie die verschiedenen Gegenstände der Reihe nach dem Magneten an.
3. Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit Ihren Vermutungen.
Vermutung
wird angezogen
wird nicht
angezogen
Überprüfung
wird angezogen
Holz
X
Büroklammer
X
Schere
X
Nagel
x
Stein
Radiergummi
wird nicht
angezogen
X
X
Kupferdraht
X
Alufolie
X
1 Cent Münze
x
5 Cent Münze
x
10 Cent Münze
1 Euro
x
x
Wir erklären uns die Beobachtung so:
Ob ein Gegenstand magnetisierbar ist oder nicht hängt von seiner Zusammensetzung ab.
Gegenstände aus ferromagnetischen Metallen wie Eisen, Nickel oder Kobalt lassen sich von einem
Magneten anziehen. Gegenstände aus nicht-ferromagnetischem Material wie Papier, Holz oder
Kunststoff lassen sich nicht magnetisieren.
Hintergrund: Magnetisch oder nicht magnetisch?
Hintergrund:
Ursprünglich nicht magnetische Gegenstände können von Magneten angezogen
werden wie z. B. ein Nagel oder eine Büroklammer.
Dies liegt daran, dass diese Gegenstände aus einem ferromagnetischen Metall (z. B. Eisen, Nickel,
Kobalt) bestehen.
Gegenstände aus nicht-ferromagnetischem Material lassen sich nicht von einem Magneten
anziehen wie z. B. Papier, Holz, Kunststoff oder Wasser.
Wissenswertes:
Man kann zwischen natürlichen und künstlich hergestellten Magneten unterscheiden. Vor über
2000 Jahren wurde in der Türkei ein Gestein gefunden, das eine magnetische Wirkung hat
(Magnetit).
Aber der Mensch ist auch in der Lage, künstliche Magnete herzustellen. Das am häufigsten zur
Herstellung von Permanentmagneten verwendete Material ist Stahl, eine Legierung (Mischung)
aus Eisen und Kohlenstoff. Zur Herstellung eines Permanentmagneten wird das Material erst
wärmebehandelt und dann in einem starken Magnetfeld in einer Presse abgekühlt.
Wissenswertes zu den Münzen des Euro:
a) stark magnetische Münzen: 1 Cent, 2 Cent, 5 Cent
 bestehen aus Stahl mit einer Kupferauflage
b) nicht magnetische Münzen: 10 Cent, 20 Cent, 50 Cent
 bestehen aus nordischem Gold (eine Kupfer-Aluminium-Zink-Zinn-Legierung)
c) schwach magnetische Münzen: 1 Euro, 2 Euro
 bestehen aus den Bestandteilen Kupfer, Nickel und Messing
Du brauchst:
3. Experiment: Der schwebende Geist
Dieses Material brauchen wir für unseren Versuch:





starker Magnet (der Neodym-Magnet besitzt eine sehr hohe magnetische Wirkung. Achten
Sie deshalb unbedingt darauf, sich nicht die Finger einzuquetschen und sich zu verletzen!)
Büroklammer
dünne Schnur
Papier
Tesa
So wird der Versuch durchgeführt:
1. Befestigen Sie eine Büroklammer an einem Stück Faden.
2. Schneiden Sie das Gespenst aus und kleben Sie dieses über die Büroklammer, sodass der
Faden unten herausschaut.
3. Halten Sie den Faden fest oder kleben Sie ihn auf eine Unterlage und nehmen Sie einen
starken Magneten. Diesen führen Sie über das Gespenst, ohne dass sich die beiden berühren.
Das konnten wir beobachten:
Das Gespenst schwebt wie von Geisterhand in der Luft.
Wir erklären uns die Beobachtung so:
Der Magnet wirkt auch auf Entfernung, denn er besitzt ein magnetisches Feld, welches sich
räumlich um ihn herum ausbreitet. Man benötigt nicht den direkten Kontakt zwischen Magneten
und magnetisierbarem Gegenstand wie der Büroklammer, sondern es reicht, dass sich der Körper
im Magnetfeld befindet.
____________________________________________________________
Hintergrund: Wirkung auf Entfernung
Der Raum zwischen Magnet und magnetischem Gegenstand ist nicht leer, auch wenn wir nichts
sehen oder ertasten können.
Ein Magnet hat ein magnetisches Feld, das sich räumlich um ihn herum ausbreitet. Dieses für die
anziehende (aber auch abstoßende) Wirkung eines Magnets verantwortliche Kraftfeld kann – nach
einer Idee des englischen Chemikers und Physikers Michael Faraday (1791 – 1867) – mit Hilfe von
feinen Eisenspänen sichtbar gemacht werden, die sich unter Einfluss des Magnetfelds zu Feldlinien
anordnen.
Eine magnetische Wirkung entsteht nicht nur durch direkten Kontakt zum Magneten. Es genügt,
wenn sich ein Körper im Magnetfeld befindet, welches sich um den Magneten herum aufbaut.2
Moeller, Cornelia (20143): Spiralcurriculum Magnetismus (Bd. 1 Elementarbereich). Seelze: Friedrich Verlag.
www.supra-lernplattform.de/index.php/lernfeld-natur-und-technik/magnetismus/sachinformationen-fuer-die-lehrkraft
www.ooe-kindernet.at/xbcr/SID-F7B5A3D1-A00D8869/Magnetismus.pdf
Du brauchst:
____________________________________________________________
4. Nägel angeln
Dieses Material brauchen wir für unseren Versuch:

1 Magnet mit einer möglichst hohen magnetischen Kraft
(Der Neodym-Magnet hat eine sehr hohe magnetische Wirkung. Achten Sie deshalb
unbedingt darauf, sich nicht die Finger einzuquetschen und sich zu verletzen!)

einige Nägel
So wird der Versuch durchgeführt:
1. Versuchen Sie, mit einer Büroklammer den Nagel hochzuheben. Was passiert? Nichts.
2. Nehmen Sie zwei Nägel in die Hand und streichen Sie mit einem Ende (Pol) des Magneten
ca. 20 bis 40 Mal in dieselbe Richtung über beide Nägel. Achten Sie darauf, dass sich auf
dem „Rückweg“ Magnet und Nagel nicht berühren.
3. Nähern Sie die Nägel an, erst mit dem Nagelkopf, dann mit den Spitzen.
Das konnten wir beobachten:
Bringt man die Nagelköpfe bzw. Spitzen aneinander, stoßen sich diese ab. Nähert man den
Nagelkopf und die Nagelspitze eines Nagels an, so ziehen sich diese an.
Wir erklären uns die Beobachtung so:
Zwei Gegenstände aus Metall ziehen einander nicht an. Wenn man nun aber eines der Metalle
(den Nagel) mit dem Magneten zusammen bringt, wird aus dem Metall selbst ein Magnet. Dann
zieht der Nagel die Büroklammer an. Das hält jedoch nur einige Zeit vor, weil der Nagel, der selbst
kein Magnet ist, die Magnetkraft wieder verliert. Wiederum liegt die Erklärung in den „MiniMagneten“ (Elementarmagnete), die in jedem Metall stecken. Der Magnet, der von außen an das
Metall kommt, richtet diese Mini-Magnete alle in dieselbe Richtung aus, sodass das Metall
magnetisch wird. Legt man den Magneten jedoch weg, verliert das Metallstück die Magnetkraft,
weil die Elementarmagnete in ihm wieder ungeordnet sind. Mit dem Überstreichen des
Permanentmagneten über die Nägel haben sich die ursprünglich ungeordneten
Elementarmagnete im Nagel in eine Richtung ausgerichtet. Der Nagel wurde so für kurze Zeit
selbst zum Magneten.
Variante:
4. Lassen Sie die Nägel ein paar Mal auf den Boden fallen und nähern Sie nun wieder die
beiden Nägel aneinander an.
Das konnten wir beobachten:
Die Nägel sind nicht mehr magnetisch.
Wir erklären uns die Beobachtung so:
Durch das Fallenlassen wurde die Ordnung der Elementarmagnete im Nagel aufgehoben.
Hintergrund: Magnetisieren und entmagnetisieren
An
Ferromagnetische Metalle (z. B. Eisen, Nickel, Kobalt) lassen sich magnetisieren und
entmagnetisieren.
Elementarmagneten-Modell:
Im Elementarmagneten-Modell stellt man sich vor, dass ein magnetisierbarer Gegenstand (z. B. ein
Nagel) viele kleine Elementarmagneten enthält, die in alle möglichen Richtungen orientiert sind.
Ihre magnetischen Wirkungen heben sich insgesamt auf.
1. Magnetisieren
Jetzt bringen wir einen Magneten in die Nähe des Eisenstücks. Der Magnet übt eine
magnetisierende Wirkung auf die einzelnen Elementarmagnete aus. Sie ändern ihre Richtung.
Das Eisenstück ist jetzt selbst zu einem Magneten geworden, weil alle Elementarmagnete in die
gleiche Richtung ausgerichtet werden. Diesen Vorgang nennt man Magnetisieren.
2. Entmagnetisieren
Beim Entmagnetisieren wird die gewonnene Ordnung der Elementarmagnete wieder zerstört.
Dies geschieht beispielsweise durch heftige Erschütterung oder Wärmeeinwirkung.3
www.ooe-kindernet.at/xbcr/SID-F7B5A3D1-A00D8869/Magnetismus.pdf
www.leifiphysik.de/themenbereiche/
www.physikfuerkids.de/lab1/versuche/magflu/index.html
Du brauchst:
5. Theoretischer Hintergrund zu Magnetismus
Magnetismus ist ein naturwissenschaftliches Phänomen, welches sich in Form von anziehenden
oder abstoßenden Kräften äußert. Ein Magnet ist somit ein Gegenstand, der andere Gegenstände
anzieht oder abstößt.
Pole:
Jeder Magnet besitzt einen magnetischen Nord- und Südpol. Der Nordpol wird meist rot und der
Südpol grün dargestellt.
Bringt man den Nordpol eines Stabmagneten an den Südpol eines zweiten Stabmagneten, ziehen
sich beide Magnete an. Ganz anders verhält es sich, wenn man sich mit dem Nordpol des ersten
Stabmagneten ebenfalls an den Nordpol des zweiten Magneten annähert. In diesem Fall stoßen
sich die Magnete ab. Auch wenn man die beiden Südpole der Magnete einander nähert, stoßen
sich die Magnete ab. Das bedeutet, gleichnamige Magnetpole stoßen sich ab, ungleichnamige
Magnetpole ziehen sich an.
Magnetfelder:
Die magnetische Kraft wirkt nicht nur innerhalb des Magneten, sondern auch außerhalb. Den
Raum um einen Magneten bezeichnet man als Magnetfeld. An den beiden Polen ist die
Anziehungs- bzw. Abstoßungskraft am größten.
Das Vorhandensein eines magnetischen Feldes lässt sich aus der Anordnung von Eisenfeilspänen
um einen Magneten erschließen.
4
Ungleichnamige Pole ziehen sich an.
Gleichnamige Pole stoßen sich ab.
Eisenfeilspäne sind durch die Nähe zum Stabmagneten alle selber zu
kleinen Magneten mit einem Nord- und Südpol geworden. Die Späne
ordnen sich entlang der Feldlinien an, ihre eigenen Pole werden
somit vom Magneten angezogen oder abgestoßen.
http://www.lesa21.de/lernen/z/zirkus/versuche/versuch6/index.html
http://www.wdr.de/tv/wissenmachtah/img/bibliothek/20_08magnetfeld5_klein.jpg
Elementarmagneten-Modell:
Wird ein Magnet zersägt, entstehen wieder zwei Magnete mit je einem Nord- und einem Südpol:
Vereinfacht kann man sich Magnete so vorstellen, als würden sie aus lauter Elementarmagneten
(„Kleinstmagneten“) bestehen, die alle in die gleiche Richtung ausgerichtet sind.
Magneten in unterschiedlichen Formen:
Die drei bekanntesten Grundformen eines Magneten sind der Stabmagnet, der Hufeisenmagnet
und der Scheibenmagnet. Stabmagnete, Hufeisenmagnete, Scheibenmagnete und andere
Ausführungen von Magneten, die im Alltag zum Einsatz kommen, werden als Dauermagneten oder
Permanentmagneten bezeichnet, da ihre magnetische Wirkung dauerhaft ist.
5
Im Zauber des Magnetismus
Magnetformen
Elementarmagneten-Modell
Nordpol
Südpol
Hufeisenmagnet
Anziehung
Abstoßung
Scheibenmagnet
Magnetfeld
Stabmagnet
Mischen von Flüssigkeiten
Experiment: Mischen von Flüssigkeiten
Dieses Material brauchen wir für unseren Versuch:






eine Glasschale
Behälter mit Wasser
Öl, am besten Speiseöl
Essig

Spülmittel
Schälchen für die Zubereitung der
Spülmittellösung
eine Tropfpipette oder einen Löffel
So wird der Versuch durchgeführt:
1.
2.
3.
4.
5.
Gieße eine kleine Menge Wasser in das Glasschälchen.
Gib ein paar Tropfen Essig dazu. Beobachte, was passiert!
Gib jetzt einen Tropfen Öl in die Mischung. Beobachte, was passiert!
Bereite eine Spülmittellösung aus einigen Tropfen Spülmittel und etwas Wasser vor.
Gib wenige Tropfen der Spülmittellösung in deine Wasser-Essig-Öl-Mischung. Beobachte, was
passiert!
Dieses Versuchsergebnis vermuten wir:
Wasser + Essig
+ Öl
+ Spülmittel
+ Öl
+ Spülmittel
Was passiert?
Vermischen sich die
Flüssigkeiten?
Das konnten wir beobachten:
Wasser + Essig
Was passiert?
Vermischen sich die
Flüssigkeiten?
Nein
Wir erklären uns die Beobachtung so:
Mischbare Stoffe
haben eine ähnliche Struktur
z.B. Wasser und Essig
Nicht-mischbare Stoffe
haben eine unterschiedliche Struktur
z.B. Wasser und Öl
Aber:
Durch verbindende Stoffe (mit den Eigenschaften der beiden unvermischbaren
Flüssigkeiten) können nicht-mischbare Stoffe doch vermischt werden. z. B. Spülmittel
 Ob sich zwei Flüssigkeiten vermischen, hängt von der Struktur der Teilchen ab, aus denen die
Flüssigkeiten aufgebaut sind
Erklärung: Mischen von Flüssigkeiten
Wie dieses Experiment, aber auch der Blick in eine Salatschüssel oder einen Suppentopf
zeigen, sind nicht alle Flüssigkeiten miteinander mischbar. Die Struktur, d. h. die
geometrische Gestalt der kleinsten Teilchen, aus denen die Flüssigkeiten aufgebaut sind,
ist
dafür
verantwortlich.
Es
heißt:
„Gleiches
löst
sich
in
Gleichem“,
d. h. dass sich alle Flüssigkeiten, die in ihrem Aufbau dem Wasser ähneln, miteinander
mischen können. Entsprechend mischen sich alle Flüssigkeiten miteinander, die einen
ähnlichen Aufbau wie Öl haben.
Unter einer Riesenlupe betrachtet, hätte Wasser eine nahezu kugelige Gestalt, Öl
dagegen eine eher längliche Form. Beide können sich nicht miteinander vermischen. Auch
Essig hat eine eher kugelförmige Gestalt, allerdings nicht ganz so ausgeprägt wie bei
Wasser. Wenn man genau hinsieht, kann man daher auch eine Schlierenbildung
erkennen, wenn Essig in Wasser gegeben wird.
Gibt man eine Spülmittellösung zu dem Wasser-Öl-Gemisch, kommt allerdings Bewegung
ins Glasschälchen. Spülmittel hat nämlich von beiden Flüssigkeiten etwas, ein kugeliges
Ende und einen länglichen Teil. Und da sich ja Gleiches in Gleichem löst, kann nun das
Spülmittel mit dem kugeligen Ende in das Wasser eintauchen und mit dem länglichen Teil
in das Öl. Spülmittel schafft also eine Verbindung zwischen den ansonsten nicht
miteinander mischbaren Flüssigkeiten.
Dasselbe geschieht auch beim Spülen und Waschen: Fett- und Ölverschmutzungen
werden von dem Spül- bzw. Wassermittel umhüllt und so vom Gegenstand abgehoben.
Anschließend gelangen sie ins Wasser, also das Waschwasser, und werden mit ihm
fortgespült.
Du brauchst:
Wasser als Lösungsmittel
Experiment: Wasser als Lösungsmittel
Dieses Material brauchen wir für unseren Versuch:





drei möglichst gleiche Gläser
2-3 Esslöffel Sand, Salz und Zucker
einen Teelöffel zum umrühren
warmes Wasser
einen Faserstift, der auf Glas malt
So wird der Versuch durchgeführt:
1. Die Gläser werden zu etwa 2/3 mit warmem Wasser gefüllt.
2. Der Wasserstand wird mit dem Faserstift markiert.
3. Teelöffel für Teelöffel werden die einzelnen Materialien je in ein Glas gegeben und gut umgerührt.
Dieses Versuchsergebnis vermuten wir:
Sand + Wasser
Salz + Wasser
Zucker + Wasser
Salz + Wasser
Ja
Zucker + Wasser
Ja
Löst sich der Stoff
auf?
Verändert sich der
Wasserstand?
Das konnten wir beobachten:
Löst sich der Stoff
auf?
Verändert sich der
Wasserstand?
Sand + Wasser
Nein
Ja
Nein
Ja
Wir erklären uns die Beobachtung so:
Wasserunlösliche Materialien
: z. B. Sand
Das Wasser kann nicht in das Innere der
Sandkörner dringen, weil die Sandkörnchen
zu fest miteinander verbunden sind.

Wasserunlösliche Materialien
: z. B. Zucker, Salz
Das Wasser trennt allmählich Schicht um Schicht ab
und umhüllt die Teilchen mit Wasser.
Wassermenge steigt
nicht: z.B. Salz
Wassermenge steigt:
z.B. Zucker
Die Salzteilchen
passen in die
Hohlräume zwischen
den Wasserteilchen.
Die Zucker-teilchen passen
nicht in die Hohlräume
zwischen den
Wasserteilchen.
Ob ein Stoff wasserlöslich ist, hängt von der Struktur des Materials ab.
Erklärung: Wasser als Lösungsmittel
Wenn ein Stoff mit Wasser vermischt wird, dann kann es sein,
dass sich dieser Stoff in Wasser löst. Das bedeutet nicht, dass
der Stoff nicht mehr da ist oder ein neuer Stoff entstanden ist.
Er ist nur so klein geworden, dass er nicht mehr sichtbar ist.
Vermischte und gelöste Stoffe kann man grundsätzlich auch
wieder voneinander trennen, wobei das nicht immer ganz
einfach ist.
Zucker und Salz lösen sich wunderbar in Wasser, Sand aber
überhaupt nicht. Die Struktur eines Materials entscheidet
letztlich darüber, ob der Feststoff wasserlöslich ist oder nicht.
Betrachten wir zunächst den wasserunlöslichen Sand. Das Wasser kann nicht in das
Innere der Sandkörnchen dringen und sie auch nicht verändern. Wasser und Sand sind
und bleiben ein sichtbares Gemisch.
Nun zur Löslichkeit von Salz und Zucker:
Ein wasserlöslicher Stoff bietet dem Wasser die
Möglichkeit, zunächst an den Ecken, Kanten und Flächen
„anzugreifen und allmählich Schicht um Schicht
abzutrennen und mit Wasser zu umhüllen. Wenn der
Salz- bzw. Zuckerkristall einmal vollständig gelöst ist,
liegt das Salz bzw. der Zucker in vielen kleinen, nicht
mehr sichtbaren Teilen vor, die im Wasser feinverteilt
sind. Dieses Abtrennen der winzigen Teile aus dem
Kristallverband gelingt unterschiedlich schnell. Manche
Kristalle, die eine besonders feste Struktur haben – so etwa Salz – sind nur allmählich
löslich, andere dagegen, z. B. Zucker, lösen sich leichter auf.
Nun gibt es aber zwischen gelöstem Zucker und gelöstem Salz noch einen Unterschied.
Die kleinen, nicht mehr sichtbaren Zuckerteilchen kann man daran erkennen, dass die
Menge des Wassers zunimmt.
Beim Salz ist das anders, die Wassermenge bleibt beim Auflösen von Salz gleich. Das
kann man so erklären: Man muss sich die Flüssigkeit Wasser so vorstellen, dass zwischen
den einzelnen Wasserteilchen „Hohlräume“ oder „Lücken“ vorkommen. In genau diese
Hohlräume „passen“ die aufgelösten Salzteilchen. Sie verschwinden sozusagen in den
Lücken und deshalb steigt der Wasserspiegel nicht!
Du brauchst:
Tinte
6. Experiment: Tintenzauber
Dieses Material brauchen wir für unseren Versuch:





Zuckerwürfel
unterschiedlich farbige Tinte (z. B. grün, blau, rot)
weißer, flacher Teller
etwas Wasser
evtl. eine Lupe
So wird der Versuch durchgeführt:
1. Schütten Sie so viel Wasser in den Teller, dass der Tellerboden bedeckt ist.
2. Legen die Zuckerwürfel auf den Tisch und färben sie mit einigen Tropfen Tinte oder
Lebensmittelfarbe ein. Dann legen Sie sie mit einigen Zentimetern Abstand in das Wasser
auf dem Teller. Achten Sie darauf, dass sich das Wasser nicht mehr bewegt, wenn Sie die
Zuckerwürfel hineinlegen.
Das konnten wir beobachten:
1. Was jetzt passiert, lässt sich prima durch eine Lupe beobachten: Die Zuckerwürfel saugen
sich voll Wasser, zerfallen und lösen sich auf. Der aufgelöste Zucker verteilt sich in der
Flüssigkeit und nimmt die bunte Tinte mit. Weil sich Zucker und Tinte gleichzeitig auflösen
und mit dem Wasser vermischen, entstehen dabei sehr schöne, strahlenförmige
Farbverläufe.
2. Anfangs grenzen sich die beiden Farben voneinander ab. Nach längerer Zeit beginnt die
Farbgrenze zu verschwimmen und es bilden sich Mischfarben. Wenn Sie den Teller ein wenig
bewegen, können Sie die Vermischung beschleunigen.
Wir erklären uns die Beobachtung so:
Am Anfang ist der Zucker an einer Stelle im Wasser konzentriert: genau dort, wo Sie den Würfel
hingelegt haben. An anderen Stellen ist überhaupt kein Zucker. Wo es ein solches Ungleichgewicht
gibt, herrscht in der Natur immer das Bestreben, einen Ausgleich zu erreichen. Also wandert der
Zucker im Wasser, bis er gleichmäßig verteilt ist. Das wird durch die Farben angezeigt.
Zucker löst sich in Wasser auf, während sich Tinte und Lebensmittelfarben, die selbst flüssig sind,
mit dem Wasser vermischen. Das bedeutet: Der Zucker wird im Wasser in mikroskopisch kleine, für
uns nicht mehr sichtbare Teilchen zerlegt. Die Farbe dagegen können wir nach wie vor sehen. Wenn
sich der Zucker annähernd gleichmäßig im Wasser verteilt hat, müssen sich die "huckepack" auf ihm
sitzenden Farbteilchen sozusagen aus eigener Kraft weiter bewegen. Das dauert. Deswegen
verzögert es sich, bis die scharfe Grenze zwischen den beiden Farben zu verschwimmen beginnt.
Durch Bewegung kann diese Vermischung beschleunigt werden.
Du brauchst:
Herbst
7. Experiment: Warum werden im Herbst die Blätter bunt?
Dieses Material brauchen wir für unseren Versuch:





saftige, grüne Blätter
bereits verfärbte Blätter
1 kleines Schneidbrett
1 Messer
evtl. Stößel
 1 Tasse
 Filterpapier (z.B. Kaffeefilter)
 medizinischen Alkohol (aus der
Apotheke)
So wird der Versuch durchgeführt:
1. Die Blätter in kleine Streifen schneiden.
2. Die grünen, geschnittenen Blätter in eine Tasse geben und ca. mit
der gleichen Menge Alkohol übergießen.
3. Die bereits verfärbten Blätter in eine andere Tassen geben und ebenfalls mit Alkohol übergießen.
4. Mit der Rückseite des Messers (oder einem Stößel) den Saft der
Blätter heraus stampfen, bis das Alkohol-Saft-Gemisch die Farbe der
Blätter annimmt.
5. In jede Tasse ein Filterpapier stellen.
Das konnten wir beobachten:


Bei den grünen Blättern: Man sieht verschiedene Farben, die im Filterpapier ungleich hoch
steigen.
Bei den bereits verfärbten Blättern: nur die Farbe des Blattes wird auf dem Filterpapier
sichtbar.
Wir erklären uns die Beobachtung so:
Ein grünes Blatt enthält verschiedene Farben. Diese werden durch den Alkohol getrennt. Das Grün
überdeckt normalerweise die anderen Farben.
In einem verfärbten Blatt ist kein grüner Farbstoff mehr enthalten, daher werden die anderen
Farben des Blattes sichtbar.
Hintergrund: Bäume bereiten sich auf den Winter vor
Frühjahr/Sommer
Herbst/Winter
Sonneneinstrahlung:
Sonneneinstrahlung:
Stärkere Sonneneinstrahlung
Geringere Sonneneinstrahlung
Vorgänge im Baum:
Vorgänge im Baum:
Der Baum betreibt Photosynthese
und braucht dafür den grünen
Farbstoff Chlorophyll
Der Baum bereitet sich auf den Winter
vor und entzieht den Blättern den
grünen Farbstoff Chlorophyll
Blattfarbe: grün
Blattfarbe: rot, gelb, braun, orange
Fazit: Der grüne Farbstoff (Chorophyll) überdeckt die anderen Farbstoffe. Die
Blätter werden im Herbst also nicht verfärbt, sondern eher vom Grün entfärbt.
Hintergrund: Bäume bereiten sich auf den Winter vor
Wenn Sonnenlicht auf die Blätter eines Baumes scheint,
entwickelt sich in ihnen mit Hilfe des Blattgrüns
(Chlorophyll) aus dem Kohlendioxid der Luft und aus
Wasser Sauerstoff und Traubenzucker (= Photosynthese).
Einen Teil der so produzierten Nahrung verbraucht der
Baum sofort zum Wachsen, einen anderen Teil speichert
er für den Winter.
Wenn es Herbst wird, richtet sich der Baum auf den „Winterschlaf“ ein. Er hört auf zu wachsen und
zieht alle Pflanzensäfte in die Wurzeln hinunter. Mit dem Saft wird auch das Blattgrün (=
Chlorophyll) aus den Blättern gezogen. Durch diese „Entfärbung“ werden die Farben sichtbar, die
vom Blattgrün verdeckt wurden (z.B. Betakarotin und Xanthophylle, natürliche Pflanzenfarbstoffe,
die für die rote, gelbe oder orangene Farbe einer Pflanze verantwortlich sind). Jede Baumart
bekommt dadurch eine ganz besondere Herbstfärbung.
Ausschlaggebend für den Beginn der Laubfärbung ist die Tageslänge bzw. die Dauer der
Sonneneinstrahlung und nicht die Temperatur. So werden nahezu in jedem Jahr etwa um die
gleiche Zeit die Blätter bunt. Nur das Abfallen der bunten Blätter hängt von der Temperatur ab. Ist
es noch warm bis in den November hinein, bleiben die bunten Blätter noch lange an den Bäumen
hängen.
Würden Laubbäume den Winter über ihre Blätter behalten, müssten sie verdursten, weil die
Wurzeln aus dem gefrorenen Boden nicht genug Wasser ziehen können und über die
Blattoberfläche das Wasser durch die Sonneneinstrahlung weiter verdunsten würde. Außerdem
könnten Zweige und Äste unter dem Gewicht der Schneemassen, das auf den Blättern lastet,
abbrechen.
www.umweltdetektive.ch/baum-beobachten-staunen/79-baumbeobachtung/baumbeobachtung-intro/279-herbstfaerbung-derblaetter
http://files.schulbuchzentrum-online.de/onlineanhaenge/files/978-3-14-013351-7-2-l.pdf
Du brauchst:
Montessori
Übersicht über das Montessori-Material an der Berufsfachschule für
Kinderpflege Traunstein
Der rosa Turm (ab 2,5 J.)
Braune Treppe (ab 3 J.)
Numerische Stangen (ab 3 J.)
Ziffern und Chips (ab 4 J.)
Spindelkasten (ab.4 J.)
Hunderterbrett (ab 5 J.)
Schlangenspiel zur Addition
(ab 5 J.)
Kleiner Rechenrahmen (ab 6 J.)
8. Das Hunderterbrett
Empfohlenes Alter: ab 5 Jahren
Anleitung:




Das Hunderterbrett wird mit den Ziffernplättchen auf einen
Arbeitsteppich gelegt.
Zunächst werden die Zahlen von 1 bis 10 horizontal in der
ersten Reihe des Hunderterbrettes von links nach rechts
angeordnet.
Dabei nennt die Erzieherin laut den Namen der Zahl.
Anschließend werden weitere Reihen des Hunderterbretts in
gleicher Weise aufgebaut.
Varianten:


Die Ziffernplättchen werden auf die Kontrolltafel aufgelegt und im Anschluss auf das
Hunderterbrett übertragen.
Auslegen nach Gruppen: Gerade Zahlen; ungerade Zahlen; Zahlen, die mit einer 2 enden etc.
9. Schlangenspiel zur Addition
Empfohlenes Alter: ab 5 Jahren
Anleitung:






Der Erwachsene legt mit bunten
Perlenstangen eine beliebige Aufgabe
aus, z.B. 3 + 8 + 2
Nun werden die einzelnen Perlen
nacheinander laut gezählt, bis der
Wert 10 erreicht ist.
Die zehn bunten Perlen werden dann
durch eine goldene Zehner-Perlenstange ausgetauscht. Diese wird an den Platz der 3er- und
der 8er-Stange gelegt.
Nun bleibt von der 8er-Stange noch eine Perle übrig. Die 3er- und die 8er-Stange werden
beiseite gelegt und von den schwarz-weißen Tauschperlen wird eine Einerperle in die
Schlange gelegt.
Nun wird weitergezählt (die Einerperle und die 2er Stange). Die übrigbleibenden Perlen
werden ebenfalls durch die Tauschperlen ersetzt.
Jetzt kann das Ergebnis der Rechnung anhand der 10er Stangen und der Einer ganz leicht
abgelesen werden.
10.
Der kleine Rechenrahmen
Empfohlenes Alter: ab 6 Jahren
Anleitung:
Einführung des Rechenrahmens: Bedeutung der Perlen
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Die Perlen des Rechenrahmens befinden sich auf der linken
Seite.
Der Erwachsene schiebt eine Einerperle nach rechts und sagt:
„Das ist eins.“
Danach nimmt er eine Zehnerperle, schiebt diese ebenfalls nach rechts und sagt: „Das ist
zehn“.
Auf die gleiche Weise werden die restlichen Perlenkategorien eingeführt (Hunderter,
Tausender).
Einführung des Rechenrahmens: Tauschprinzip
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Der Erwachsene schiebt Perle für Perle von links nach rechts und zählt laut mit („eins, zwei,
drei...zehn“). Jetzt wird in die nächste Kategorie getauscht: „Zehn Einer tauschen wir in
einen Zehner“. Nun werden die zehn Einer auf die linke Seite zurückgeschoben und eine
Zehnerperle nach rechts.
Die Zehnerperlen werden in Zehner-Schritten gezählt („zehn, zwanzig, ...hundert“ Austausch zehn Zehner- gegen eine Hunderterperle). Ebenso werden die restlichen Perlen
abgezählt.
Lösen von Rechenaufgaben:
Beispielaufgabe: 12 + 19
Nach rechts geschoben werden zwei Einerperle, eine Zehnerperle. Nun kommen noch neun Einerund eine Zehnerperle dazu. Bei dieser Aufgabe kann gleich ein Kategoriewechsel geübt werden,
indem die zehn Einer- in eine Zehnerperle getauscht werden.
Hintergrund: Montessori-Pädagogik
Bild vom Kind
Aus ihrer Haltung heraus verstand Maria Montessori das Kind als ein
individuelles Wesen, das danach strebt, ein freier, unabhängiger und
eigenständiger Mensch zu werden. „Hilf mir, es selbst zu tun“ ist ein
grundlegendes Anliegen der Montessori-Pädagogik.
Methodisch-didaktischer Ansatz
Die pädagogische Arbeit der Montessori-Pädagogik ist stark von der
„vorbereiteten Umgebung“, der „freien Wahl“, der „Stille“ und der
„Wiederholung“ geprägt.
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Die vorbereitete Umgebung ist das entscheidende Prinzip der Montessori-Pädagogik. Der
Raum und das Material sind so gestaltet, dass sie Aufforderungscharakter haben, die
Möglichkeit zur selbstständigen Beschäftigung eröffnen und die freie Wahl unterstützen.
Die freie Wahl gibt den Kindern die Möglichkeit, eigene Interessen, Bedürfnisse und Stärken
zu entwickeln und auszuleben.
Die Stille entsteht durch die hingebungsvolle Beschäftigung mit dem Material. Die Kinder
lernen, ihre Aufmerksamkeit auf eine Tätigkeit zu richten, die im alltäglichen
Gruppengeschehen oft unbeachtet bleibt. Die Stille nach Montessori hat nichts mit der Ruhe
zu tun, die oftmals in Gruppen eingefordert wird. Stille ist das Finden der inneren Mitte.
Wichtig dafür sind die Ruhe und Gelassenheit, die eine Erzieherin ausstrahlt.
Die Wiederholung entspricht dem natürlichen Streben des Kindes nach Vollkommenheit. Das
Kind erfährt innere Stärke und Unabhängigkeit. Es geht aus einer konzentrierten,
ausdauernden Arbeit zufrieden heraus und kann sich neuen Lerninhalten zuwenden.
Rolle der pädagogischen Fachkraft
Die Rolle der pädagogischen Fachkräfte zeichnet sich durch Zurückhaltung aus. Sie trägt dafür
Sorge, dass das Kind eine anregungsreiche Umgebung vorfindet, Zeit und Raum hat, um sich
auszuprobieren und sich frei zu entwickeln. Die pädagogischen Fachkräfte beobachten einfühlsam
und erkennen dadurch genau, an welchem Entwicklungspunkt das Kind ist. Auf diese Weise ist es
ihnen möglich, dem Entwicklungsstand angemessen Hilfestellung zu leisten.
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https://www.montessori-material.de/montessori-material/mathematisches-material/
Gartinger/Janssen (Hrsg.): Erzieherinnen und Erzieher. Professionelles Handeln im sozialpädagogischen Berufsfeld. Cornelsen. Berlin
2014.
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