Kinderkurs Vorbereitung Teil III

Plan für die Durchführung

Begrüßung. Kursvorstellung.

Vorstellungsrunde mit Fadenknäul.

Alles geht nur mit Energie - Leben, Bewegung, Bauen. Energie gibt es in Unmengen, nur nicht immer da und dann, wenn man sie braucht. Sonne - liefert 10 tausend mal mehr Energie, als die Menschheit braucht - Leider nicht Nachts. Ein einziger Blitz würde das Energiebedarf eines Hauses für mehrere Wochen decken - aber man kann einen Blitz nicht einfangen. Die verfügbare Energie zu speichern, ist eine der größten Herausforderungen für die Menschheit.

Frage: Wie kann man die Energie Speichern?

 Antworten werden Notiert und kurz diskutiert.

Mit unserer ersten Aufgabe werden wir lernen, die Energie auf eine ganz einfache Weise zu speichern und zu nutzen - Luftballon zeigen.
Luftballonseilbahn erklären.
Die Kinder werden gebeten, beim Aufbau des Seils zu helfen. Die fertige Rakete wird demonstriert. 

Frage: Wie funktioniert das? Raketenprinzip erklären.

Basteln: Kinder basteln jeder eigene Luftballonseilbahn, spannen Seile auf, lassen die Raketen fahren. Es werden unterschiedliche Öffnungen ausprobiert.

Spiel: Wessen Rakete fährt am schnellsten/weitesten

Diskussion: Wie gewinnt man dieses Spiel

Frage: in welchem Luftballon ist der Luftdruck größer, in einem kleineren oder größerem?

Experiment: L001 Verbundene Luftballons + Erklärung

Frage: Durch welche Öffnung strömt die Luft schneller durch schmalere oder breitere?

Experiment: L002 Luftströmung mit Erklärung.

Die Erklärung wird vermutlich Stirnrunzeln bringen. Ich als Kind hätte intuitiv auch gedacht - größere Geschwindigkeit - größerer Druck.
Um diese Gesetzmäßigkeit zu verdeutlichen, machen wir noch einige Experimente mit der Luft:
Experiment: L003 Bernoulieffekt.
Diskussion: Bedeutung, Luftfahrt

Zum Spass noch ein letztes Experiment:

Experiment L004 Luftdruck

Nun kommen wir zurück zur Energie.
Frage: Was ist die häufigste Form, in der wir der Energie begegnen? (Elektrische Energie)

Kinder benennen, wie sie die Elektrische Energie zu hause Nutzen: Kinder Lampen, Elektrogeräte, Kochen, ...

Frage: Warum ist die Elektrische Energie von so großer Bedeutung?
-Übertragung, Umwandlung in andere Formen (Licht, Bewegung, Wärme)

Bastelstunde: Für weitere Experimente mit Elektrizität bauen wir unser Experimentierboard.
Experimentierbord wird mit Batterien und Lampe Aufgebaut.
Erklährung zum Stromkreis und den drei Bauelementen - Lampe, Batterie, Schalter.
Frage: Wie kann man diese einfache Schaltung nutzen? (Tischlampe?)
Die Schaltung  kann man auch nutzen um festzustellen, ob ein Material leitfähig ist und ob es eine Bruchstelle im Leiter gibt.
Experiment E001 Leitfähigkeit von Materialen

Frage was passiert in Nichtmetallen? Was ist die Statische Ladung? wie kann man sie feststellen?
Experiment E002 Statische Ladung

Zurück zum unseren Aufbau.
Frage: In welche Energie haben wir hier die elektrische Energie umgewandelt?
Vermutlich ist die Antwort "Licht". Den Kindern helfen auf die Wärme zu kommen durch die Fragen zur Funktionsweise der Glühbirne. Fragen, warum heißt sie "Glüh"-Birne.
Vorbereitung für LED: Die Wärme ist ungewolltes Nebeneffekt/Störfaktor. Wirkungsgrad hinsichtlich der Lichterzeugung ist bei GB sehr niedrig.
Bei LED wird weniger Wärme erzeugt, und somit hat LED einen größeren Wirkungsgrad. Es kommt kurze Beschreibung der Funktionsweise mit dem Hinweis auf Sondermüll und schlechteren Lichtspektrum. Als Anzeige -JA, als Leuchtmittel - JEIN.
Bastelstunde: Auf die Experimentierplatine LED mit Widerstand anbringen.
LED anschließen. Verkehrt anschließen und die richtige Polarität erklären.

Wieder die Erklärungsrunde. Wir haben die el. Energie in Licht und Wärme umgewandelt. Alle unsere Modelle tun irgendwas - Fahren/Schwimmen, sich drehen. Welche Energie werden wir brauchen? (Mechanische/Kinetische Energie)
Frage: Wie wird die Elektrische Energie in die mechanische Energie umgewandelt? (Mit Motor)
Frage: wie funktioniert ein Motor? (Lorenzkraft)
Experiment E003 Eine Gummibärchenschaukel wird aufgebaut
TODO: Experimente mit Magnetismus als Gruppenexperimente
 -Magnet selbst erstelen
 -Elektromagnet
 -Kompass mit Stabmagnet
Ein Motor wird auseinander gebaut und die Bestandteile erklärt.
Bastelstunde: Kinder erweitern die Experimentierplatine mit dem Motor.
Durch Anlegen 1,5/3 V wird die Drehgeschwindigkeit gemessen. Durch umpolen wird die Drehrichtungsänderung festgestellt.

Erklärungsrunde: Wir haben die Elektrische Energie nun in Licht, Wärme und die Bewegung umgewandelt.
Frage: geht es auch umgekehrt? Kann man Licht, Wäme und Bewegung in elektrische Energie Umwandeln?
Beispiele aufschreiben. Solar, Windräder, Wasserkraftwerke.
Frage: Welche Energie kann man noch in die el. Umwandeln? (Chemische) Den Kindern helfen und fragen, wie Funktioniert eine Batterie?
Experiment E004 E005 Zitronenbatterie/Salzwasserbatterie
Zwei Gruppen bauen getrennt die Experimente auf, und führen sie einander vor, mit der Erklärung.