Eis und Schnee üben auf Mädchen und Jungen einen besonderen Reiz aus. Wer von den Kindern (und auch uns Erwachsenen) hat nicht schon mal den frischen Schnee probiert oder von einem Eiszapfen geschleckt? Beides besteht aus Wasser und beides schmilzt in einer warmen Umgebung. Doch welche Form des Elements Wasser schmilzt schneller? Und wobei entsteht mehr Flüssigkeit? Um dies herauszufinden, genügt ein kleines Experiment.

Für unseren Versuch benötigt ihr zwei gleich große Gläser, Wasser und Schnee. Füllt zuerst ein Glas mit Wasser, es muss nicht voll sein. Dann stellt ihr es für ein paar Stunden oder am besten über Nacht in den Gefrierschrank. Bei winterlichen Temperaturen unter null Grad könnt ihr das Glas auch einfach im Freien stehen lassen. Sobald das Wasser zu Eis gefroren ist, gebt in das zweite Glas gleichviel Schnee, wie im ersten Glas Eis entstanden ist.

Beide Gläser können nun an einen warmen Ort gestellt und dann beobachtet werden. Was passiert mit dem Inhalt?

Nach einer gewissen Zeit könnt ihr feststellen, dass der Schnee schneller geschmolzen, beim Eis jedoch mehr Wasser entstanden ist.

Das kommt daher, dass sich im Schnee mit Luft gefüllte Zwischenräume befinden, die dadurch mehr Oberfläche bilden. Die warme Luft hat so mehr Angriffsfläche und lässt den Schnee schneller schmelzen.

Da das Eis aber viel kompakter und fester als Schnee ist, entsteht beim Schmelzen mehr Wasser.

Hättet ihr’s gedacht?

Viel Spaß beim Ausprobieren!

Bildungsziele aus den Rahmenrichtlinien:

Naturwissenschaften

• Das Kind will von Geburt an seine Umwelt erkunden, sich ein Bild von ihr machen und ihr Sinn verleihen. Es interessiert sich für Phänomene, denen es im Alltag ständig begegnet. Seine Aufmerksamkeit gilt den Grundelementen (Wasser, Erde, Feuer und Luft), aber auch den Wetterphänomenen, dem Licht und dem Schall.

Du brauchst:

• Lavendelblüten,

• Wasser,

• einen Löffel,

• eine kleine Schüssel,

• einen Trichter,

• einen Kaffeefilter,

• ein kleines Fläschchen für die Aufbewahrung des Parfums.

Anleitung:

1.Die Lavendelblüten werden vom Stängel befreit und in die Schüssel voller Wasser gegeben.

2.Mit dem Teelöffel werden die Blüten zerkleinert und das Wasser wird umgerührt. Schon bald riechst du den Lavendelduft.

3.Anschließend wird die Lavendelmischung durch einen Kaffeefilter mithilfe eines Trichters in ein leeres Fläschchen gesiebt.

4.Deckel zuschrauben und fertig ist das Parfum!

Bildungsziele aus den Rahmenrichtlinien:

Naturwissenschaft:

• Das Kind lernt folgende Eigenschaft des Elements Wasser kennen: Im Wasser können Duftstoffe gelöst werden.

• Das Lernen mit allen Sinnen steht bei diesem Experiment im Mittelpunkt.

Ich brauche dazu:

1 Glas kaltes Wasser; 1 Stab/Stift, an den ein Faden mit einer Länge von ca. 30 cm geknotet ist (=Angel); Eiswürfel und feines Salz

Ablauf:

Den Eiswürfel ins Wasser geben und etwa 2 cm des Fadenanfangs flach auf den Eiswürfel legen. Nun etwas Salz auf den Wollfaden streuen. Kurz abwarten… und dann die „Angel“ herausziehen. Der Eiswürfel ist auf dem Faden festgefroren.

Erklärung:

Eis schmilzt bei 0 °C wieder zu Wasser. Streuen wir Salz auf das Eis, verändern wir das Gemisch: es handelt sich nicht länger um ein Eis-Wasser- , sondern um ein Eis-Wasser-Salz-Gemisch, das einen anderen Schmelzpunkt (Temperatur, bei der sich das Gemisch verflüssigt) hat.

Das Eis schmilzt, obwohl der restliche Eiswürfel noch kälter als 0 °C ist.

(Im Alltag ist dies nützlich: auf gefrorenen Straßen und Gehsteigen wird Salz ausgestreut, um die Eisflächen schmelzen zu lassen. So rutschen Autos und Fußgänger nicht aus.)

Je mehr Eis allerdings durch das Salz aufgetaut wird, desto geringer wird die Salzkonzentration in der entstandenen Pfütze. Schließlich reicht die Salzmenge nicht mehr aus, um das Wasser flüssig zu halten und der Eiswürfel friert mit dem Faden wieder zu.

Bildungsziele aus den Rahmenrichtlinien:

Naturwissenschaften

• Naturwissenschaftliche Grundkenntnisse erwerben
• Phänomene aus der unbelebten Natur entdecken, erleben und beobachten

Für diese Aktivität werden folgende Materialien benötigt:

• flaches Gefäß, Behälter (Blumenuntersetzer, Obst- oder Gemüseschale o.ä.)
• kleines Naturmaterial
• Wolle zum Aufhängen
• Kaltes Wasser
• Temperaturen unter 4 Grad Celsius

Sammelt auf euren Wald- und Wiesen-Spaziergängen Gräser, Blätter, Blüten, kleine Zweige, Vogelbeeren, Kieselsteine...

Legt das Naturmaterial und die Wolle zum Aufhängen in den Behälter.

Füllt den Behälter mit Wasser auf.

Dann heißt es Geduld haben, bis das Wasser gefriert. Am besten stellt ihr den befüllten Behälter über Nacht ins Freie.

Das entstandene Bild aus dem Behälter nehmen (evtl. mit etwas warmen Wasser) und aufhängen. In der Sonne glitzert es besonders schön.

Wie lange hält das Kunstwerk? Was passiert damit?

Auf ähnliche Weise kann man sich auch ganz einfach ein schönes Eislicht selbst herstellen. Dazu braucht man

• einen großen und einen kleineren Behälter; Joghurtbecher oder Sandspielformen eignen sich sehr gut.
• verschiedene Naturmaterialien wie z.B. Beeren, Tannenzweige, kleine Äste, kleine Tannenzapfen, getrocknete Orangen- oder Zitronenscheiben…
• Wasser
• Steine, Sand oder ähnliches zum Beschweren
• ein Teelicht oder eine Kerze, die gut in den kleineren Behälter passt

Der kleine Behälter wird in die Mitte des großen Behälters gestellt und mit den Steinen/Sand beschwert, damit er nicht mehr verrutschen kann. Dann werden die verschiedenen Naturmaterialien nach Belieben in den Zwischenraum der beiden Behälter gelegt.

Vorsichtig wird dieser Zwischenraum mit dem Wasser gefüllt, ohne dass es überschwappt. Zum Schluss wird alles an einen kalten Ort gestellt. Je nachdem, wie groß das Eislicht werden soll und welche Kältegrade herrschen, dauert es unterschiedlich lange, bis das Wasser gefroren ist. Sobald sich das Wasser in Eis verwandelt hat, kann man die Behälter entfernen und in die Mitte ein Teelicht geben. Und fertig ist der Winterzauber, der im Freien einige Tage bis Wochen halten kann. Wenn es beim Entfernen der Behälter Schwierigkeiten gibt, braucht man diese nur kurz an einen wärmeren Ort stellen.

Spannende Momente beim Gestalten und Experimentieren!

Bildungsziel aus den Rahmenrichtlinien:

Naturwissenschaften

• Sammeln von Erfahrungen in der belebten und unbelebten Natur - Das Kind erlebt und beobachtet Phänomene aus der Natur und erlangt dadurch naturwissenschaftliche Grundkenntnisse. Es lernt die Eigenschaften von Wasser kennen und wie sich diese durch Umwelteinflüsse verändern können. Durch das selbständige Probieren testet das Kind, welche Naturmaterialien geeignet sind und wie sie sich im Wasser verhalten. Welche sind schwer und bleiben am Boden? Welche schwimmen im Wasser?

Ästhetik, Kunst und Kultur

• Sammeln von Erfahrungen mit Formen und Figuren - durch das Ausprobieren und Erleben von unterschiedlichen Gestaltungsprozessen, mit unterschiedlichen Materialien werden Vielfalt im Fühlen, Denken und Handeln unterstützt.

In diesem Video seht ihr, was ihr für dieses Experiment braucht:

Habt ihr mit euren Eltern und Geschwistern besprochen, was wohl passieren wird?

Seid ihr schon ganz gespannt zu überprüfen, ob eure Überlegungen stimmen?

Dann schaut euch hier die Durchführung des Experimentes an:

Viel Spaß beim Nachmachen!

Bildungsziele aus den Rahmenrichtlinien:

Naturwissenschaften

• Das Erlangen naturwissenschaftlicher Grundkenntnisse - Beim Experimentieren erleben und beobachten die Kinder Ursachen und Wirkungszusammenhänge. Aus der Perspektive der Co-Konstruktion geht es darum, dass das Kind seine eigenen Erklärungen findet, weiter experimentiert, überprüft und in Interaktion mit anderen neue Hypothesen aufstellt.

Du brauchst dazu:

• ein Stück Papier oder dünnen Karton
• Holzfarben
• eine Schere
• eine Schüssel mit Wasser

So wird’s gemacht:

Zeichne eine Blume auf.

Schneide die Blume aus.

Falte die Blütenblätter zur Mitte.

Stelle eine Hypothese auf: Was glaubst du wird passieren, wenn du die Blume ins Wasser legst?

Überprüfe deine Hypothese: Leg die Blume auf die Wasseroberfläche.

Beobachte was passiert.

Erklärung: Papier besteht aus kleinen Holzfasern, die innen hohl sind. Sie sind so klein, dass man sie nur durch das Mikroskop erkennen könnte. Durch seine Oberflächenspannung kann das Wasser in diese engen Hohlräume eindringen, d.h. das Papier saugt sich mit Wasser voll. Dabei braucht es mehr Platz und dehnt sich ein bisschen aus. Die Blütenblätter öffnen sich.

Dieses Phänomen nennt sich Kapillareffekt. In der Natur ist dieser wichtig, damit die Pflanzen Wasser vom Boden durch den Stängel oder Stamm bis hinauf in die Blätter und Blüten transportieren können.

Einige weiterführende Experimente dazu:

→  Sellerie in Becher mit farbiger Tinte stellen und beobachten, was passiert.

Nach ca. 20 Minuten ist die Tinte (mit grüner Tinte funktioniert es am besten) nach oben gewandert. Man erkennt sehr gut die sogenannten Haargefäße, die Kapillaren durch die das Wasser von den Wurzeln zu den Blättern gelangen.

→ Faden in Salzwasser legen, das Salzwasser steigt nach oben, das Wasser verdunstet, das Salz bleibt zurück.

Mögliche Fragen: Was ist hier passiert? Kannst du das mithilfe des Kapillareffektes erklären?

→ "Die geheimnisvolle Wasserleitung":

https://www.kids-and-science.de/experimente-fuer-kinder/detailansicht/datum/2009/11/13/die-geheimnisvolle-wasserleitung-.html

Weiterführend kann man auch den Transfer zur Lebenswelt der Kinder herstellen:

→ z.B. Beim Kerzendocht, fließt flüssiges Wachs nach oben, wo es brennt. Findet ihr noch weitere Beispiele?

Bildungsziel aus den Rahmenrichtlinien:

Naturwissenschaften

• Das Sammeln von Erfahrungen in der unbelebten und belebten Natur - das Kind erlebt und erfährt Phänomene aus der Natur mit allen Sinnen und es beobachtet und beschreibt diese Phänomene. Das Kind nimmt Dinge und Phänomene differenziert wahr, stellt dazu fragen, bildet Hypothesen, überprüft diese und findet allein und gemeinsam mit anderen Antworten.

Wir brauchen:

• eine Schüssel voll Wasser
• eine Orange
• eine Zitrone
• einen Kiwi und
• ein Messer.

Frage an die Kinder: glaubt ihr diese Früchte schwimmen im Wasser?

Wir probieren es aus.

Wir sehen, dass die Orange und die Zitrone schwimmen.

Warum ist das so?

Die Schale ist wie eine Schwimmweste.

Das Weiße in der Schale ist wie ein Schwamm mit vielen Luftlöchern.

Die Luft, die sich in der Schale befindet, drückt die Früchte nach oben.

Du kannst es mit den Schwimmflügeln vergleichen, die mit Luft gefüllt sind und dich an der Wasseroberfläche halten.

Nun schälen wir die Orange und die Zitrone.

Was passiert?

Die Früchte sinken zu Boden.

Es ist wirklich so, die Schale enthält Luft und drückt die Früchte nach oben.

Was passiert aber mit dem Kiwi?

Der Kiwi sinkt, er hat keine Schwimmweste an.

Obwohl der Kiwi leichter ist als die Orange, geht er unter.

Und was passiert, wenn wir selbst keine Schwimmflügel ausziehen und noch nicht schwimmen können? Wir gehen auch unter. Also Vorsicht!

Nun wollen wir die abgeschälten Schalen schwimmen lassen. Klappt das?

Na klar, sie schwimmen wie kleine Schiffe.

Anregung gefunden auf:

https://www.schule-und-familie.de/experimente/experimente-mit-wasser/zitronenboot.html

Bildungsziel aus den Rahmenrichtlinien:

Naturwissenschaften

• Das Kind erlangt naturwissenschaftliche Grundkenntnisse durch das Experimentieren. Es erlebt und beobachtet dabei Ursachen und Wirkungszusammenhänge. Aus der Perspektive der Co-Konstruktion geht es darum, dass das Kind seine eigenen Erklärungen findet, weiter experimentiert, überprüft und in Interaktion mit anderen neue Hypothesen aufstellt.

Material:

• Ein paar Reiskörner
• Ein Wollpullover
• Ein Luftballon

Durchführung:

Die Reiskörner werden auf den Tisch gelegt.

Der aufgeblasene Luftballon wird mehrmals am Pullover gerieben und

anschließend einige Zentimeter über die Reiskörner gehalten.

Was passiert?

Die Reiskörner springen auf den Luftballon, als ob sie magnetisch angezogen werden.

Nach kurzer Zeit springen sie wieder weg.

Erklärung:

Der Luftballon wird durch das Reiben am Pullover elektrisch aufgeladen.

Darauf werden die ungeladenen Reiskörner angezogen, sie springen den Ballon regelrecht an. An der Hülle des Luftballons übernehmen die Reiskörner etwas von der Aufladung des Luftballons. Gleiche Ladungen stoßen sich ab, daher fallen die Reiskörner wieder herunter und scheinen so zu tanzen.

Bildungsziel aus den Rahmenrichtlinien

Naturwissenschaften

• Das Kind formuliert eigene Hypothesen, forscht und experimentiert eigenaktiv. Gemeinsam mit anderen sucht es nach Lösungen.

Dazu brauchst du:

• Knete
• wasserfeste Unterlage
• flüssige (wasserlösliche) Lebensmittelfarbe, z.B. rot (für die "Lava")
• Backpulver
• Zitronensäurepulver
• Spülmittel
• Pipette
• Etwas Wasser

Und so geht's:

Schritt 1

Aus Knete formst du einen kleinen Vulkan und stellst ihn auf die wasserfeste Unterlage. Der Vulkan muss unten geschlossen sein und in der Mitte einen Hohlraum haben - wie ein echter Vulkan.

Schritt 2

Gib nun in den "Krater" deines Backpulvervulkans eine Mischung aus je einem Teil Backpulver und einem Teil Zitronensäurepulver. Darauf tröpfelst du jetzt ein bis zwei Tropfen Spülmittel. Die rote Lebensmittel Farbe löst du mit etwas Wasser auf und tropfst nun nach und nach die Farblösung in deinen Vulkan. Beobachte, was passiert.

Was passiert

Im Vulkan fängt es an zu brodeln - das "Magma" beginnt stark zu schäumen. Der rot gefärbte Schaum nimmt schnell zu und quillt aus der Öffnung heraus. Das Ganze ähnelt einem ausbrechenden Vulkan, dessen Lava sich den Berg hinabwälzt.

Hier gibt es die Erklärung:

Ein Vulkanausbruch.pdf

Bildungsziel aus den Rahmenrichtlinien

Naturwissenschaften

• Das Erlangen naturwissenschaftlicher Grundkenntnisse.Das Kind vergleicht, klassifiziert, misst und experimentiert und erlangt so naturwissenschaftliche Grundkenntnisse, wie beispielsweise die verschiedenen Eigenschaften  und Aggregat-zustände (fest, flüssig, gasförmig) von Stoffen.