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Chemie & Physik

Das Unterrichten chemischer und physikalischer Themen ist oft eine Herausforderung. Meist fehlen Chemikalien oder ausreichend Geräte, um die Schüler selbst experimentieren zu lassen. Doch gerade in der Chemie und der Physik gibt es viele interessante Phänomene zu beobachten. Die Carolina Science GmbH bietet hierzu vier Experimentiereinheiten. 

Festkörper und Flüssigkeiten ist hervorragend zum Einstieg in naturwissenschaftliche Themen geeignet. Die Schüler untersuchen die Eigenschaften von 20 alltäglichen Gegenständen (Stahlkugel, Plastiklöffel, Stahlmutter, Pfeifenreiniger …) und von sechs Flüssigkeiten (Leim, Sirup, Öl, Wasser, rotes und grünes Shampoo). Sie lernen die Bedeutung von Ordnungssystemen kennen und sammeln erste Erfahrungen mit physikalischen Phänomenen wie z.B. Dichte und Viskosität. Die Einheit Chemische Tests beschäftigt sich mit den Eigenschaften von fünf unbekannten Substanzen.

Die Schüler können hier ihr Wissen aus Festkörper und Flüssigkeiten anwenden und erweitern. Sie lernen spezifische Eigenschaften der Substanzen kennen und sind schließlich in der Lage ein Gemisch von zwei der Substanzen zu analysieren. In der Einheit Lebensmittelchemie beschäftigen sich die Schüler mit Vielstoffgemischen, den Lebensmitteln. Sie weisen enthaltene Nährstoffe nach und stellen Zusammenhänge zwischen Nährstoffgehalt und gesunder Ernährung her. Außerdem lernen sie, ihre Ergebnisse selbstständig sinnvoll zu dokumentieren.

Bei den Elektrische Stromkreisen untersuchen die Schüler einfache Stromkreise, den Aufbau von Glühlampen und lernen einfache Schalter sowie Parallel- und Reihenschaltungen kennen. Ihr Wissen nutzen sie z.B. zum Bau einer Taschenlampe. Weitergeführt wird dieses Themenfeld mit der technischen Experimentiereinheit Magnete und Motoren (zurzeit in Entwicklung).

Festkörper und FlüssigkeitenElektrische StromkreiseChemische TestsLebensmittelchemie

Festkörper und Flüssigkeiten

In dieser Einheit lernen die Kinder Eigenschaften, wie z.B. Farbe, von Festkörpern und Flüssigkeiten kennen. Sie erforschen diese erst mit den Sinnen und merken, dass mithilfe von Experimenten viele weitere Eigenschaften zu beobachten sind. Sie arbeiten mit 20 ausgesuchten Festkörpern und später mit vier Flüssigkeiten, die sie aus ihrem Alltag kennen. Den Kindern wird die Bedeutung von Ordnungssystemen verdeutlicht, indem sie das Material kategorisieren und sortieren, wie es auch Wissenschaftler tun! Ihr neu erworbenes Wissen können die Kinder an weiteren Objekten anwenden. Durch das Arbeiten in Gruppen und die Präsentation der Ergebnisse wird die Fähigkeit zur Argumentation geschult und implizit Sprachförderung betrieben.

Elektrische Stromkreise

Wie funktioniert ein Stromkreis? Warum leuchtet eine Glühlampe? Die Schülerinnen und Schüler werden in dieser Experimentiereinheit viele ihrer Fragen zu den Eigenschaften und zur Verwendung von Stromkreisen klären können. Sie untersuchen die grundlegenden Eigenschaften von elektrischem Strom und identifizieren Leiter und Nichtleiter, indem sie verschiedene Materialien testen. Sie lernen Reihen- und Parallelschaltung kennen und arbeiten mit Schaltern und Dioden. Sie wenden ihr erworbenes Wissen an, indem sie eine Taschenlampe konstruieren und die Beleuchtung eines Zimmers (repräsentiert durch einen Pappkarton) planen und installieren.

Chemische Tests

Mit der Experimentiereinheit Chemische Tests werden Ihre Schülerinnen und Schüler in die Grundlagen der chemischen Analyse eingeführt. Sie werden die Eigenschaften von fünf weißen „geheimnisvollen“ Pulvern untersuchen. Sie mischen die Pulver mit Wasser und führen verschiedene Experimente zur Löslichkeit, Filtration, Verdunstung und Kristallisation durch. Die Substanzen werden erhitzt und mit Iodlösung, Essig und Rotkohlsaft (als pH-Indikator) getestet. Die beobachteten Veränderungen werden von den Schülerninnen und Schülern in ihren eigenen Laborjournalen dokumentiert. Mittels der gesammelten Daten und Ergebnisse, können sie nun ein Gemisch aus zwei Substanzen analysieren.

Lebensmittelchemie

Nahrungsmittel sind für unser Überleben unverzichtbar! Aber was beinhalten diese Nahrungsmittel? Wie kann man die Inhaltsstoffe erkennen? Die Schülerinnen und Schüler 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 eine Interpretation der Ergebnisse oder ermöglichen quantitative Aussagen. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln selbstständig Methoden zur Dokumentation ihrer Ergebnisse. In Sachtexten und Kurzgeschichten erfahren sie mehr über die Nährstoffe und Vitamine. Außerdem lernen sie, Herstellerangaben auf den Verpackungen zu interpretieren und ihre Kenntnisse beim nächsten Einkauf einzusetzen.