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Verpackung für den Eiswürfel
Experimentieren
N+T
Wie hält man einen
Eiswürfel vom
Schmelzen ab?
Eiswürfel unterschiedlich verpacken
1
Experimentieren
N+T
Anmerkungen
Absicht
Der Versuch eignet sich als Einstieg in das Thema der Wärmelehre. Die Schüler werden
der Frage nachgehen, welches Material die beste isolierende Wirkung zeigt. Dabei
werden sie wahrscheinlich mit Fehlvorstellungen konfrontiert, die sie bislang hatten. So
zum Beispiel, dass ein Stoff nicht warm gibt, sondern gut isoliert und zum Beispiel ein
Pullover die Körperwärme gegen Aussen zurück hält.
Zuordnung Lehrplan 21
Der Versuch, wie man einen Eiswürfel vom Schmelzen abhält, kann im Lehrplan 21
folgendermassen zugeordnet werden:
D-EDK (2014): „NMG.3Stoffe, Energie und Bewegungen beschreiben, untersuchen und
nutzen.
NMG3.3 Die Schülerinnen und Schüler können Stoffe im Alltag und in natürlicher
Umgebung wahrnehmen, untersuchen und ordnen.
c) können Objekte und Stoffe aus der Alltagswelt sammeln und nach Material,
Gestalt, Beschaffenheit, Farbe und Verwendungszweck ordnen (z.B. Spielzeug,
Werkzeug, Haushaltgegenstände, Baumaterialien).
d) können mit Objekten und Stoffen laborieren und ihre Erkenntnisse festhalten
(z.B. Verhalten gegenüber Magnet, Verhalten im Wasser: schwimmen, sinken;
Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit).“
Schwierigkeit/Niveau des Versuches
Der Versuch ist für die Klassenstufe 5./6. Primarschule geeignet. Das Niveau des
Versuches variiert mit der Offenheit und den zur Verfügung gestellten Hinweisen,
Hilfsmittel und Materialien.
Material
Das Material sollte in genügender Anzahl vorhanden sein, so dass in Partnerarbeit oder
in Gruppen experimentiert werden kann. Zusätzliches Verpackungsmaterial kann und
soll angeboten werden, damit weiteren Fragen nachgegangen werden kann.
Weitere Versuche
Weitere Versuche zum Thema Temperatur, Wärme, Isolierung und vielem mehr findet
man in der PRIBOX 1, in welcher das Thema noch anschaulicher und umfassender
behandelt wird.
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Experimentieren
Zeichenerklärung
EZ
PA
G
N+T
Einzelarbeit
Partnerarbeit
Gruppenarbeit
Geschlossene Experimentieranleitung (à la Kochbuchrezept)
(Grundlegende Ansprüche)
Halboffene Experimentieranleitung
(Erweiterte Ansprüche)
Offene Experimentieranleitung
(Fortgeschrittene Ansprüche)
LZ
V20‘)
L120‘)
Lernziele
Vorbereitungszeit Lehrpersonen
Zeitumfang Lernende
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Experimentieren
LZ
N+T
(V20‘)(120‘) PA/G: Verpackungsmaterial für den Eiswürfel
Ich kann Vermutungen anstellen, in welchen Materialien eingepackt
der Eiswürfel am längsten in seinem festen Zustand bleibt. Ich kann
experimentell überprüfen, welche Materialien den Eiswürfel gut
isolieren bzw. vom Schmelzen bewahren.
Eiswürfel
Forscherfrage
Untersuche, in welchem Verpackungsmaterial der Eiswürfel am längsten vom
Schmelzen bewahrt werden kann.
Material
●Eiswürfel
●kleine Becher
●Verpackungsmaterial
a) Aluminiumpapier
b) Zeitungspapier
c) Styropor
d) Stoff Bsp. Putzlappen
●Eine Stoppuhr
Aufgaben
A1) Was vermutest du zu folgender Forschungsfrage:
Welche Wirkung haben die unterschiedlichen Verpackungsmaterialien auf die
Geschwindigkeit, mit welcher der verpackte Eiswürfel schmilzt?
1Schreibe zuerst deine Vermutungen auf bevor du mit dem Versuch beginnst!
A2) Gehe nun folgendermassen vor:
- 2Verpacke 4 Eiswürfel mit dem zur Verfügung gestellten Material so, dass der
Eiswürfel in den kleinen Becher passt.
- Einen Eiswürfel lässt du unverpackt.
- Die Eiswürfel werden nach einem bestimmten 2Zeitintervall (z. Bsp. alle 15
Minuten) aus der Verpackung genommen und betrachtet. Die gemachten
3Beobachtungen werden protokolliert.
- 4Schreibe deine Ergebnisse in der untenstehenden Tabelle ein.
4
Experimentieren
N+T
Resultate
Zeit
Eiswürfel a
Eiswürfel b
Eiswürfel c
Eiswürfel d
Referenz
Eiswürfel
A3) Welche Verpackung für den Eiswürfel würdest du auf Grund der Resultate
empfehlen?
A4) Stimmt deine anfänglich aufgestellte Vermutung mit dem Versuchsergebnis
überein?
5A5)
Hast du vielleicht eine Erklärung, für das Versuchsergebnis?
Welche Materialien werden beim Hausbau für die Wärmeisolierung eingesetzt?
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Experimentieren
N+T
Hinweise
1 Man kann den Lernenden den Hinweis geben, dass sie eine Rangliste erstellen sollen zu
den verschiedenen Verpackungsmaterialien.
2
Eine Kombination des Verpackungsmaterials das heisst, das Verwenden von Papier
und gleichzeitig von Styropor für den gleichen Eiswürfel ist nicht erlaubt. Denn daraus
lassen sich keine wirklichen Schlüsse zu den einzelnen Materialien ziehen.
3 Das Zeitintervall bei dem die Messungen erfolgen sollen, kann auch vorgegeben
werden.
4 Die Verpackungen werden geöffnet und die Grösse des Eiswürfels zum ursprünglichen
Eiswürfel geschätzt und als Bruch zum ursprünglich ganzen Eiswürfel angegeben. Eine
weitere Möglichkeit wäre auch den Eiswürfel jeweils zu wägen.
Beispiel einer möglichen Form der Protokollierung
Zeit
Eiswürfel a
Eiswürfel b
Eiswürfel c
Eiswürfel d
15 min
8/10
9/10
9/10
9/10
Referenz
Eiswürfel
8/10
30 min
6/10
6/10
8/10
8/10
6/10
Anspruchsvoller wäre es, wenn die Schüler eine geeignete Tabelle selber anfertigen
müssten.
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Die abschliessende Erklärung zum Versuchsergebnis muss im Plenum miteinander
besprochen werden.
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6
Experimentieren
N+T
Bilder zum Versuch
Literaturverzeichnis
Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz 2014. Lehrplan 21
Online verfügbar unter http://vorlage.lehrplan.ch/downloads.php
[Datum des Zugriffs: 20.05.2015]
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