Experimentiereinheiten
Das erprobte Lehrmaterial

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In dieser Einheit erforschen die Kinder das Gleichgewicht und entdecken, dass es durch drei Variablen, die Masse eines Objekts, die Länge des Hebelarmes und die Position des Drehpunkts, beeinflusst wird. Sie lernen eine Balkenwaage zu nutzen, um die Masse von Gegenständen zu beschreiben und diese in einer Rangfolge ihrer Massen zu sortieren. Die Kinder üben das Wiegen, vergleichen und protokollieren die Messwerte. Sie stellen die ermittelten Daten als Häufigkeitsdiagramm, Säulendiagramm und in Datentabellen dar. Sie entdecken, dass schwere Gegenstände auch klein sein können und leichte Dinge groß. Auch beim Messen gleichen Volumina Lebensmitteln entdecken sie, dass die Massen nicht gleich sind. Dies ermöglicht, das Konzept der Dichte einzuführen und zu zeigen, wie Masse, Volumen und Dichte zusammenhängen.
Diese Einheit eignet sich für einen fächerübergreifenden Unterricht zwischen Sach- und Mathematikunterricht.
Empfohlen für die Klassenstufe 2–3

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Schülerinnen und Schüler erforschen hier die Physik der Bewegung. In Dreier-Teams konstruieren die Kinder Fahrzeuge aus Steckbausteinen. Angetrieben mit Fallgewichten, Gummibändern, Propellern oder Segeln untersuchen die Kinder die Fahreigenschaften des Fahrzeugs und den Einfluss von Kraft, Reibung und Luftwiderstand. Wie Ingenieure, müssen sie dabei die angeforderten Fahreigenschaften des Fahrzeugs berücksichtigen, fertigen technische Zeichnungen an und die Kosten kalkulieren.
Empfohlen für die Klassenstufe 4–6

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In dieser Einheit erforschen Schülerinnen und Schüler die Kinder die physikalischen und chemischen Eigenschaften von fünf unbekannten Substanzen (Zucker, Stärke, Natron, Alaun, Talkum). Sie untersuchen die Löslichkeit der Substanzen in Wasser und wenden zur Auftrennung Filtration und Verdunstung an. Auch das Phänomen der Kristallisation wird in dieser Einheit behandelt. Zur Untersuchung der chemischen Eigenschaften nutzen die Kinder Hitze, Essig, Iod und Rotkohlsaft. Am Ende der Einheit wenden die Kinder ihre neuen Fähigkeiten und das Gelernte praktisch an, um die fünf Substanzen in Mischungen zu identifizieren. Die Kinder werden zum gewissenhaften Arbeiten mit unbekannten Stoffen angeleitet und mit den Verhaltensregeln im Labor vertraut gemacht.
Empfohlen für die Klassenstufe 3–5

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In dieser Einheit bauen die Kinder einfache elektrische Stromkreise. Sie untersuchen, wie eine Glühlampe aufgebaut ist, und welche Gegenstände elektrischen Strom leiten und welche nicht. Die Kinder bauen Reihen- und Parallelschaltungen und erkennen den Unterschied dazwischen. Weiterhin befassen sie sich mit der Funktion von Schaltern und den Eigenschaften von Dioden. Sie lernen Schaltpläne zu lesen und zu zeichnen. Zum Abschluss der Einheit wenden die Kinder ihr gelerntes Wissen an, um eine Taschenlampe zu bauen und ein Kartonhaus nach von ihnen angefertigten Plänen zu verkabeln.
Empfohlen für die Klassenstufe 3–4

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Die Schülerinnen und Schüler setzen selbst die Samen in die Erde und verfolgen die Entwicklung ihrer Pflanze über Keimung, Blüte und Fruchtbildung und lernen die Funktionen der verschiedenen Pflanzenorgane kennen. Sie begreifen, dass ihre Pflanze Licht, Wasser und Nährstoffe aus dem Boden benötigt, um zu gedeihen. Sie bestäuben die Blüten und entwickeln ein Verständnis für Organismen und deren Beziehung zu ihrer Umwelt. Über die gesamte Einheit dokumentieren die Kinder ihre Beobachtungen, nutzen Lineal und Lupe, lesen und interpretieren Tabellen und fertigen Diagramme an.
Empfohlen für die Klassenstufe 3–4

Hinweis: Sie benötigen entsprechenden Platz für das Aufstellen der Pflanzenlampe zusammen mit den Pflanzen. Die Lampe muss im Zeitraum des Versuchs 24/7 angeschaltet bleiben.

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Die Schülerinnen und Schüler untersuchen eine Auswahl von Materialien aus dem täglichen Leben. Sie beginnen mit der Untersuchung von Festkörpern und sortieren sie anhand von selbst gewählten Kriterien. Durch die Diskussion dieser Kriterien erschließen sie sich das Konzept von Eigenschaften. Das erworbene Wissen wird dann genutzt, um die Eigenschaften von Flüssigkeiten zu untersuchen. Durch das Vergleichen und Sortieren der Materialien anhand einer Vielzahl von Eigenschaften lernen die Kinder zu klassifizieren – eines der grundlegenden wissenschaftlichen Konzepte.
Empfohlen für die Klassenstufe 1–2

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Jeden Tag nehmen wir Nahrung zu uns. Aber was enthalten diese Nahrungsmittel? Wie kann man die Inhaltsstoffe erkennen? Die Schüler*innen untersuchen in dieser Einheit die grundlegenden Konzepte zur Nahrung und Ernährung. Sie führen physikalische und chemische Untersuchungen durch, um Nahrungsmittel auf Stärke, Fette, Glucose und Eiweiße zu prüfen. Einige der Tests sind einfach und erlauben "Ja-Nein- Aussagen", andere erfordern Interpretation der Ergebnisse oder ermöglichen quantitative Aussagen. Die Kinder entwickeln selbstständig Methoden zur Dokumentation ihrer Ergebnisse. In Sachtexten und Kurzgeschichten erfahren sie mehr über Nährstoffe und Vitamine. Außerdem lernen sie, Herstellerangaben auf den Verpackungen zu interpretieren und ihre Kenntnisse beim nächsten Einkauf einzusetzen.
Empfohlen für die Klassenstufe 5–6

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Die Kinder verfolgen in dieser Experimentiereinheit den Lebenszyklus des Distelfalters. Sie erleben im Klassenzimmer wie sich eine winzige Raupe über das Puppenstadium zu einem erwachsenen Schmetterling entwickelt. Die Kinder lernen sorgfältig zu beobachten, ihre Beobachtungen zu dokumentieren und miteinander auszutauschen. Sie machen sich vertraut mit den Bedürfnissen eines Lebewesens.
Empfohlen für die Klassenstufe 2–3. Ist aber auch für alle anderen toll!

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Diese Einheit basiert auf dem Wissen, das die Schülerinnen und Schüler in „Elektrische Stromkreise“ erworben haben. Sie erkunden die Eigenschaften von Magneten und konstruieren einen Kompass. Welcher Zusammenhang besteht zwischen elektrischem Strom und Magnetismus? Mit einem selbst gebauten Elektromagneten führen die Kinder dazu kontrollierte Experimente durch und dokumentieren ihre Ergebnisse in Diagrammen. Außerdem untersuchen sie drei unterschiedliche Motoren und wenden ihr Wissen und ihre Erfahrungen an, um einen Elektromotor zu zerlegen, die Funktion der einzelnen Komponenten experimentell zu erforschen und den Motor danach wieder zusammenzusetzen.
Empfohlen für die Klassenstufe 5–6

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Die Schülerinnen und Schüler begeben sich auf eine Reise in die Mikro-Welt, die dem Auge normalerweise verborgen bleibt. Dabei lernen sie optischen Geräte zu nutzen, Präparate herzustellen und Zeichnungen anzufertigen. Sie mikroskopieren zuerst unbelebte Objekte und üben verschiedene Methoden zur Herstellung von Präparaten ein, bevor sie Proben aus dem Extrapaket mit Lebendmaterial mikroskopieren. Zum Schluss wenden sie ihre Fähigkeiten an, um Lebewesen aus einem Heuaufguss zu untersuchen.
Empfohlen für die Klassenstufe 5–6

Berlin

Die Schülerinnen und Schüler richten in jeweils zwei Plastikflaschen Modelle für einen Teich und eine Wiese mit dem Material aus der Kiste sowie einer Zusatzlieferung mit Lebewesen ein. Sie untersuchen und beschreiben die Lebewesen mit ihren Funktionen und Beziehungen zu ihrer Umwelt. Schließlich verbinden sie die beiden Modelle miteinander und erkennen die Übergänge der beiden Biotope. Weiter untersuchen die Kinder die Auswirkungen von Streusalz, saurem Regen und Düngerüberschuss auf ihre Modelle und üben dabei, wie ein Kontrolliertes Experiment zu planen und durchzuführen. Im abschließenden Rollenspiel diskutieren die Schüler*innen aus verschiedenen gesellschaftlichen Perspektiven ein Umweltproblem und suchen nach Kompromissen.
Empfohlen für die Klassenstufe 5–6

Hinweise:

• Die Einheit wird aktuell überarbeitet und nur auf Anfrage verliehen (info[at]tuwas.fu-berlin.de).
  
• Die benötigten Plastikflaschen sind nicht in der Einheit enthalten. Beim Einsatz von den empfohlenen 3-Liter- Flaschen (BIG-Cola, BiG Limonade, Niceday-Wasser) benötigen Sie 44 Flaschen. Bei der Verwendung von 2-Liter-Flaschen (Coca-Cola, Sprite etc.) benötigen Sie für eine Klasse mit 30 Schülern 66 Flaschen.
• Sie benötigen entsprechenden Platz für das Aufstellen der Flaschen.

Berlin

Mit Stimmgabeln oder Kolbenflöten entdecken die Kinder, dass Schall durch Schwingungen erzeugt wird. Sie experimentieren mit schwingenden Luftsäulen, Nylonschnüren und Linealen und entdecken dabei den Zusammenhang von Tonhöhe und Frequenz bzw. Lautstärke und Amplitude der Schwingungen. Selbstgebaute Modelle veranschaulichen die Funktionsweise von Ohr und Stimmbändern. Beim Aufbau eines eigen konstruierten Klangkörpers wenden die Schülerinnen und Schüler ihre neuen Kenntnisse an und präsentieren ihre Instrumente.
Gut geeignet für den fächerübergreifenden Unterricht zwischen Sach- und Musikunterricht.
Empfohlen für die Klassenstufe 3–4

Berlin

In dieser Einheit erforschen Schülerinnen und Schüler den Einfluss von Gewicht und Volumen auf das Schwimmverhalten von Objekten. Die Lektionen decken Themen wie das Bestimmen von Gewicht, das Messen der Auftriebskraft und die Anwendung von Konzepten auf Bootsbau und Salzwasser ab. Abschließend setzen die Schülerinnen und Schüler ihr erworbenes Wissen praktisch um, indem sie ein Hydrometer bauen und mit unbekannten Zylindern arbeiten.
Empfohlen für die Klassenstufe 4–6

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Diese Einheit führt auf der Spur des Sprudelns einer Brausetablette an Die Aggregatzuständen und chemische Reaktionen heran Die Kinder prüfen die Löslichkeit von Substanzen in Wasser, mischen Stoffe und trennen die Gemische durch Sieben, Filtern und Verdunstung. Sie lernen die Papierchromatographie als Trennverfahren kennen. Schließlich entwickeln die Kinder eigene Versuchsvorschriften für chemische Reaktionen, die von ihren Mitschülerinnen und -schülern geprüft werden.
Empfohlen für die Klassenstufe 2–3

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Die Schülerinnen und Schüler beschäftigten sich in Zweier- und Vierergruppen mit der Entwicklung des Längenmaßes. Sie beginnen mit dem Vergleich ihrer Körpergröße und erstellen davon Repräsentanten aus Packpapier. Im weiteren Verlauf messen sie mit nicht-standardisierten Einheiten, wie beispielsweise dem eigenen Fuß und erkennen die Unzuverlässigkeit der Messergebnisse. Im Anschluss arbeiten sie mit standardisierten Einheiten und verstehen, warum die Maßeinheit bei der Angabe von Längen unbedingt angegeben werden muss.
Empfohlen nur für Klassenstufe 1 und 2 (vor der Einführung des Lineals)
Achtung: Nicht geeignet für JÜL

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Die Schülerinnen und Schüler beobachten das Wetter. Sie benutzen Messinstrumente wie Thermometer, Niederschlagsmesser und Wetterfahnen, um die Phänomene, die sie mit ihren Sinnen beobachten, zu messen und quantifizieren. Sie notieren ihre Daten und besprechen ihre Ergebnisse zu Bewölkung, Niederschlag, Wind und Temperatur. Durch Anwenden ihrer erworbenen Fähigkeiten und Kenntnisse versuchen sie aus ihren Daten Vorhersagen zu treffen, wie das Wetter am nächsten Tag werden könnte. Ihre Vorhersagen vergleichen sie dann mit den Vorhersagen der örtlichen Meteorologen. Die Kinder werden in die Lage versetzt einzuschätzen, wie sich das Wetter verändert und wie es ihren Alltag beeinflusst.
Empfohlen für die Klassenstufe 1–3