Woher kommt das Wasser?
| Autor: | |
| Publikation: | 1.10.2000 |
| Lernstufe: | 3 |
| Übersicht: |
Sammeln der anfänglichen Vorstellungen der Schüler/innen.
Versuch: Schmelzen von Eiswürfeln und Messen der Temperatur. Es sollen die Faktoren ausgemacht werden, die zu guten Messergebnissen führen (Stelle, an der das Thermometer ins Schmelzwasser gesteckt wird, Anzahl der Eiswürfel usw.). Temperaturverlauf beim Schmelzen des Eises. Bildung von Nebel und Regen durch Kondensation: Beobachtung der Wassertropfen, die sich auf einer kalten Platte über einem mit kochendem Wasser gefüllten Behälter bilden. Grundverständnis von Verdunstung und Kondensation. Erste Zusammenfassung über den Kreislauf des Wassers. |
| Ziele: |
1. Unterrichtsstunde: Sammeln der anfänglichen Vorstellungen und Kenntnisse
der Schüler/innen.
2. Unterrichtsstunde: Zeigen, dass es einen Zusammenhang gibt zwischen der Temperatur und dem Zustand des Wassers. Eine Kurve zeichnen. Ein Messinstrument verwenden: ein Thermometer. 3. Unterrichtsstunde: Erklärung der Verdunstung: Das Wasser ist nicht verschwunden, sondern befindet sich in Form winziger Tröpfchen in der Luft. Man kann es wieder sichtbar machen: Das unsichtbare Wasser kondensiert beim Kontakt mit Kälte. |
| Angestrebte Kenntnisse: | Materie und Energie (das Wasser: Kochen, Verdunsten/Verdampfen und Gefrieren; der Wasserkreislauf in der Natur) |
| Dauer: | 3 Unterrichtsstunden |
| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
1. Unterrichtsstunde: Einführende Fragen
Ablauf
Man kann das Gespräch durch Fragen folgender Art in Gang bringen: Woher kommt das Wasser? (des Regens, aus der Leitung) und wohin fließt es? (in die Erde, ins Meer, ins Abwassersystem). Wozu dient das Wasser? Der/die Lehrer/in kann dann die verschiedenen Antworten an die Tafel schreiben, um so zu einer ersten kleinen Zusammenzufassung zu kommen.
2. Unterrichtsstunde: Wasser, das vom Himmel fällt: Regen und Hagel
Ablauf
1. Versuch
Die in Gruppen eingeteilten Schüler/innen messen die Temperatur des Inhalts dreier Plastikbecher, z.B.:
- Wasser
- Eis/Wasser-Gemisch
- zerstoßenes Eis oder nichts
Am Ende dieses ersten Versuchs fasst der/die Lehrer/in die Ergebnisse zusammen und lenkt das Augenmerk auf den richtigen Gebrauch des Thermometers (wie man die Temperatur abliest, an welcher Stelle man das Thermometer in den Becher steckt usw.).
2. Versuch
Der/die Lehrer/in bittet die Schüler/innen, möglichst kontinuierlich die Temperatur von zerstoßenem Eis zu messen, das gerade schmilzt, und eine entsprechende Kurve zu zeichnen. Er/sie könnte beispielsweise alle zwei Minuten das Kommando zum Ablesen geben.
Bei 0 °C erhält man ein Plateau (d.h. die Temperatur bleibt konstant),
so lange Eis im Wasser vorhanden ist.
Für die beiden Versuche können die Schüler/innen die abgelesenen Temperaturen
und ihre Beobachtungen in das im Anhang befindliche
Datenblatt eintragen (pdf-Datei).
Man erhält eine Kurve folgenden Typs:
Abb. 1: Temperaturverlauf beim Schmelzen von Eis
Ergänzende Versuche
Wenn man Salz zum Eis gibt, kann man auch Temperaturen messen, die weit unter 0 °C liegen. Man kann auf diese Weise zum Beispiel einen Minigefrierschrank bauen.
3. Unterrichtsstunde: Wasser, das vom Himmel fällt: Nebel und Wolken
Ablauf
Es soll beobachtet werden, was passiert, wenn man eine kalte Glasscheibe über ein mit heißem Wasser gefülltes Gefäß hält.
Abb. 2: Eine kalte Glasscheibe beschlägt, wenn man sie über warmes Wasser hält.
Der/die Lehrer/in bittet die Schüler/innen vorherzusagen, was passieren wird. Anschließend experimentieren sie und zeichnen ihre Beobachtungen.
Man kann die Schüler/innen die Kondensation des Wasserdampfes an der Glasplatte beobachten lassen und sie den Zusammenhang mit den bei feuchter Zimmerluft beschlagenen Fensterscheiben im Klassenzimmer herstellen lassen.
Parallel dazu kann der/die Lehrer/in einen zweiten Versuch im Klassenzimmer aufbauen:
Abb. 3: Eine Flasche mit gefrorenem Eis wird über ein Gefäß mit heißem Wasser gehalten.
Die Flasche beschlägt und es fallen Tropfen herunter (wie bei Regen).
Ergänzende Aktivitäten
Verbindung mit anderen erlebten Situationen: der Wäschetrockner, Wasserpfützen,
die verschwinden, Haare, die trocken werden.
Erklärung des Taus am Morgen, der Rolle der Ozeane bei der Wasserverdunstung.
Anhang: Wasser, das vom Himmel fällt: Regen, Hagel
1. Versuch
Abb. 4: Arbeitsblatt 1
2. Versuch
Ich messe die Temperatur des Eises.
| Temperatur in °C | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zeit in Minuten |
| Temperatur in °C | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zeit in Minuten |
| Temperatur in °C | ||||||||
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| Zeit in Minuten |
Material
2. Unterrichtsstunde
Pro Vierergruppe:
- 3 Plastikbecher
- 1 Plastikwanne
- 1 Thermometer (−10°C bis 50°C)
- zerstoßenes Eis
3. Unterrichtsstunde
Pro Vierergruppe:
- 1 Plastikwanne
- 1 Glasscheibe
- heißes Wasser
Für die Klasse:
- 1 Plastikflasche mit gefrorenem Wasser
- 1 mit heißem Wasser gefüllte Wanne
- Gummibänder
