Elektrizität

Ideenbörse 2

Arbeitsblatt 11 (Sternbilderguckkasten)

Arbeitsblatt 12 (Sternbildkärtchen)

Arbeitsblatt 13 (Bauanleitung Sternbilderguckkasten)

Arbeitsblatt 14 (Arbeitshilfe Schaltung im Sternbilder-guckkasten)

Weihnachtsbaumbeleuchtung

Quelle: Hennecken, Claudia: Beleuchtung von Tannenbäumen. Unterrichtsentwurf für das Fach Sachunterricht am Studienseminar für die Primarstufe Münster, 1995

Arbeitsblatt 15 (Weihnachtsbaumbeleuchtung)

Morseapparat

Arbeitsblatt 16 (Morseapparat)

Elektromagnet

Arbeitsblatt 17 (Elektromagnet)

Demontieren von Elektrogeräten

Beleuchtung von Modellräumen und Fahrzeugen

Bausteine der Umsetzung 2

Sternbilderguckkasten

Der Bau von Sternbilderguckkästen kann sowohl ein Arbeitangebot innerhalb einer Unterrichtsreihe zum Thema "Sterne und Planeten" als auch zum Thema "Strom" sein. Voraussetzung für den ersten Fall ist allerdings, dass die Kinder, die die Guckkästen bauen, bereits über (schulisches) Vorwissen zum Thema Stromkreise verfügen ( Basis-element).

Der sehr ansprechende Effekt ist relativ einfach zu erzielen: In einem Schuhkarton mit einem Guckloch sind Lämpchen angebracht, die ein Kärtchen mit einem Sternbild wahlweise von hinten oder vorne beleuchten. Leuchtet die hintere Lampe, sind nur die Sterne zu sehen, leuchtet die vordere Lampe, erscheint das Sternbild.

Die Beleuchtung so eines Sternbilderguckkastens stellt eine der vielen motivierenden anwendungsorientierten Möglichkeiten dar, die Unterschiede zwischen einer Reihen- und einer Parallelschaltung zu thematisieren:
Wird nur eine Batterie eingebaut, lässt sich der Effekt nur dann erzielen, wenn die Lämpchen parallel geschaltet werden. Die Kinder entdecken dies beim Ausprobieren.

Im einfachsten Fall wird der Deckel des Kartons abgenommen, um die Lämpchen heraus- bzw. hereinzudrehen. Vorteilhafter ist allerdings der Einbau von Schaltern, mit denen sich die Beleuchtung von Außen regeln lässt.

Weihnachtsbaumbeleuchtung

Funktionsweisen und Besonderheiten von Parallel- und Reihenschaltungen können Kinder bei Planung und Montage einer Beleuchtungsanlage für einen Weihnachtsbaum entdecken.

Im Rahmen des Werkunterrichts werden zunächst Weihnachtsbäume aus Holz ausgesägt und bemalt. Der Stand kann erreicht werden durch einen Sockel, angenagelte Holzklötze oder indem man den fertigen Baum in einen Eimer mit Sand setzt.

Konstruktion der Beleuchtungsanlage:
An jedem der zu beleuchtenden Weihnachtsbäume werden neun Fassungen für 3,5V (0,2 A) Glühlampen aufgeschraubt.
Bei der Verkabelung wird eine Schaltung für jeweils drei Glühlampen mit je einer Batterie 4,5V als Stromquelle verwendet.

Material

• Holzbäume
• Sockel, Holzklötze oder Eimer mit Sand

Für jeden Baum:

• jeweils drei Batterien
• neun Fassungen mit Glühlampen
• Leitungsdraht
• Befestigungsmaterial für die Leitungsdrähte
• Büroklammern
• Schraubendreher
• Material zum Schmücken des Baumes
• Schachteln für die Batterien

Morseapparat

Die Beschäftigung mit einem Morseapparat stellt eine reizvolle Aufgabe dar, die die Kinder dazu anregt, sich in einem sinnvollen Zusammen-hang mit einfachen Schalterkonstruktionen auseinander zu setzen.

Darüber hinaus besteht hier die Möglichkeit, geschichtliche Aspekte der Kommunikationstechnik im Unterricht zu thematisieren (Rauchzeichen, Lichtsignale, Telegraph, Telefon - bis hin zum heutigen SMS- und E-Mail-Verkehr).

Elektromagnet

Der Elektromagnetismus stellt ein Phänomen dar, das Kinder durch den sehr motivierenden Bau eines Elektromagneten erfahren und nutzen können. Die Magnetkraft ist bei diesen batteriebetriebenen Modellen vor allem von der Zahl der Drahtwicklungen abhängig.

Bei der Demontage von Geräten mit Elektromotoren entdecken die Kinder entsprechende Kupferdrahtwicklungen um einen Eisenkern.

Kupferspulen

Bei Elektromotoren wird die Magnetkraft genutzt, um elektrische Energie in Bewegungs- bzw. Antriebsenergie umzuwandeln. Sie bestehen aus einem festen und aus einem drehbaren Teil, dem Läufer.

Demontieren von Elektrogeräten.

Dem Bedürfnis der Kinder "hinter die Dinge zu schauen" kommt das Demontieren von defekten Elektrogeräten entgegen, das parallel zu den Arbeiten mit dem Stromkreis durchgeführt werden kann.

Die Kinder lernen hierbei Werkzeuge wie Schraubendreher und Kombizange sachgerecht zu gebrauchen. Schülerinnen und Schüler mit entsprechendem Vorwissen werden auch einige Teile benennen und einordnen können (Elektromotor, Platine, Kondensatoren, Transistoren, Dioden...), mitunter werden einige sogar ansatzweise ihre Funktion kennen - für diese Kinder sollten kindgerechte Sachinformationen z.B. in Form von Sachbüchern bereitliegen.

Sicherheitsaspekte sind beim Demontieren von elektrischen oder elektronischen Geräten von großer Bedeutung. Leitungen und Stecker sind zuvor zu entfernen, Computerbildschirme oder Fernseher sollten nicht auseinandergenommen werden. Selbstverständlich dürfen Geräte, mit denen gebastelt wurde, nicht wieder in Betrieb genommen werden!

Auch bei der Beleuchtung von Modellräumen und Fahrzeugen bieten sich unterschiedliche Aufgabenstellungen in problemhaltiger Form an, bei denen die Kinder nach Lösungsmöglichkeiten suchen müssen, diese ausprobieren und bewerten.

Denkbar wären der Bau beleuchteter Fahrzeuge, Häuser oder Wohnräume. Um diese Aufgaben selbstständig lösen zu können, müssen die Kinder ihre Vorkenntnisse über den einfachen Stromkreis sowie ihre Erfahrungen mit Reihen- und Parallelschaltungen anwenden. Zusätzlich könnte der Einbau von Schaltern thematisiert werden.
Aufgabenstellungen dieses Bereiches können auch unter anderen fachlichen Schwerpunkten bearbeitet werden. So könnte beim Bau von Fahrzeugmodellen die Fragestellung der Beleuchtung integriert werden.