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1 Einleitung Diese Einleitung gibt Ihnen einen kurzen Überblick zum Gebrauch und Aufbau dieses Buches. Ich habe insgesamt 32 verblüffende Experimente bzw. Kunststücke aus dem Bereich des naturwissenschaftlichen Unterrichts zusammengestellt. Zu jedem einzelnen Experiment finden Sie ausführliche Beschreibungen und Hinweise zum Einsatz im Unterricht. Wo Sie die Ihnen noch fehlenden Zaubermaterialien und Utensilien für Ihre Versuche erwerben können, finden Sie unter Bezugsquellen (s. 7). Je nach Lerninhalt können die Versuche in verschiedenen Klassenstufen eingesetzt werden, um nur das Phänomen zu beschreiben oder um genaue Erklärungen zu vertiefen. Ob im Unterricht, in Vertretungsstunden, einer Projektwoche, auf der Klassenfahrt, bei einer Schulaufführung oder einfach nur in kleiner Runde vorgeführt, werden die Versuche und Zaubereien ihr Publikum sicherlich faszinieren. Bei jeder Versuchsbeschreibung finden sie Uhren mit Zeitspannen für die Dauer der Vorbereitung und der Durchführung des Experimentes. Der schwarze Sektor gibt die Minuten an wie auf dem Ziffernblatt einer Uhr. Diese Angaben sind nur Anhaltspunkte. Jedes Kunststück bedarf vor der Vorführung einer guten Vorbereitung und einer eingehenden Übung. Auch hier gilt das Sprichwort: Übung macht den Meister. Nichts wäre peinlicher, als sich zu blamieren, weil ein Kunststück aufgrund mangelnder Übung nicht gelingt. So können Sie selbst Ihre eigenen Zeitwerte für eine Präsentationsübung und für die eigentliche Präsentation erfahren. Zu vielen Experimenten und Zauberkunststücken finden Sie kopierfähige Arbeitsblätter für die Hand der Schüler/-innen mit entsprechenden Lösungsblättern. Die Arbeitsblätter sind verschiedener Art. Bei einigen geht es um das Beobachten und das Erklären von gezeigten Experimenten oder Kunststücken, bei anderen um das Notieren von möglichen Arbeitsschritten zur Anfertigung der Utensilien, die für eine Vorführung benötigt werden. Einzelne Experimente sind als Schülerversuche ausgelegt und von den Schüler/-innen selbst durchführbar und sogar als Zauberkunststücke einstudierbar. Die zu den Experimenten beschriebenen Arbeitsblätter beinhalten nur Vorschläge. Sicherlich ist es Ihnen möglich, zu dem einen oder anderen ein ganz anderes Arbeitsblatt zu entwerfen und dieses dann anzuwenden. Am Ende des Buches finden Sie noch eine Blanco-Kopiervorlage für ein Versuchsprotokoll, das Sie jederzeit für eine Vorführung einsetzen können. 6

2 17 Ein Bleistift aus Gummi? Optik des menschlichen Auges Ein Bleistift verbiegt sich. Vorbereitung Das wird gebraucht: 1 normaler langer Bleistift. Vorarbeiten: Dieses Kunststück können Sie überall ohne Vorbereitung, sozusagen aus dem Stehgreif, vorführen. Etwas Übung benötigen Sie jedoch schon, um den gewünschten Effekt des Gummibleistiftes zu erzeugen. Durchführung So geht s: Nehmen Sie den Bleistift zur Hand und halten Sie ihn locker zwischen Daumen und Zeigefinger Wichtig ist hierbei, dass Sie den Stift nicht all zu fest halten. Es muss noch genug Spielraum vorhanden sein, dass er auch nach rechts und links etwas wippen kann. Sie müssen den Griff also so durchführen, dass der Bleistift gerade noch hält und nicht aus den Fingern rutscht. Dadurch wird er etwas schräge zwischen Daumen und Zeigefinger hängen. Bewegen Sie nun die Hand mit dem locker sitzenden Bleistift zwischen Daumen und Zeigefinger senkrecht nach oben und unten. Ein erstaunlicher Effekt tritt zu Tage. Es sieht aus, als würde der Bleistift aus Gummi bestehen und sich verbiegen. Die Abbildung 1 zeigt Ihnen das wahrgenommene Bild des Bleistiftes durch das Auge bei der Senkrechtbewegung der Hand mit dem Bleistift nach oben und unten. Abbildung 1 Was dahinter steckt: Durch die senkrechte Bewegung der Hand nach oben und unten tritt eine Überlagerung von Bewegungen ein. Einmal bewegt sich der Bleistift mit der Hand senkrecht nach oben und unten und weiterhin pendelt er durch seinen lockeren Halt zwischen Daumen und Zeigefinger noch hin und her. Durch die Trägheit des Auges kommt es nun zu der Wahrnehmung des Gummibleistiftes. Das menschliche Auge kann nur etwa Bilder pro Sekunde wahrnehmen. Ab dieser Geschwindigkeit werden aufeinander folgende Bilder nicht mehr getrennt voneinander wahrgenommen. Das vorherige Bild wirkt auf Grund des Effektes der Nachbildwirkung noch nach und so kommt es zu einer Überlagerung der einzelnen Bilder, sodass sich der bewegende Bleistift nun scheinbar verbiegt. Lerninhalte Aufbau des menschlichen Auges, Optik, Nachbildwirkung, Sinneswahrnehmung, Signalverarbeitung. 47

3 Ein Bleistift aus Gummi? Arbeitsblatt 17 Ein Bleistift verbiegt sich scheinbar. Beobachte die Vorführung und führe den Trick dann selbst durch. Schülerversuch Alles, was du für diesen Trick benötigst, ist ein möglichst langer Bleistift und etwas Fingerspitzengefühl. 1. Beobachte die Vorführung des Experimentes genau. 2. Probiere das Kunststück mit deinem Bleistift durchzuführen. 3. Wenn es dir nicht gelingt, ergänze diesen Text mit den unteren Wörtern und du findest eine Anleitung zur Vorführung des Tricks. Halte den Bleistift in der und zwischen. Bewege den ganzen Unterarm nach und nach. Dabei musst du darauf achten, dass der Stift sehr und liegt. Der Bleistift muss so zwischen zwischen und liegen, dass er gerade so bleibt. Folgende Wörter stehen dir zur Ergänzung des Textes zur Verfügung. Einige Wörter werden nicht benötigt, andere sogar mehrfach. Mittelfinger schweben Daumen unten haften locker oben fest Mitte besonders Zeigefinger schwingen Hier findest du eine weitere Hilfe. Es werden nur diese Wörter gebraucht: Daumen, Zeigefinger, Mitte, locker, oben, unten, haften 48

4 Ein Bleistift aus Gummi? Lösungen Arbeitsblatt 17 Ein Bleistift verbiegt sich scheinbar. Beobachte die Vorführung und führe den Trick dann selbst durch. Schülerversuch Alles, was du für diesen Trick benötigst, ist ein möglichst langer Bleistift und etwas Fingerspitzengefühl. 1. Beobachte die Vorführung des Experimentes genau. 2. Probiere das Kunststück mit deinem Bleistift durchzuführen. 3. Wenn es dir nicht gelingt, ergänze diesen Text mit den unteren Wörtern und du findest eine Anleitung zur Vorführung des Tricks. Halte den Bleistift in der Mitte zwischen Daumen und Zeigefinger. Bewege den ganzen Unterarm nach oben und nach unten. Dabei musst du darauf achten, dass der Stift sehr locker zwischen Daumen und Zeigefinger liegt. Der Bleistift muss so locker zwischen Daumen und Zeigefinger liegen, dass er gerade so haften bleibt. Folgende Wörter stehen dir zur Ergänzung des Textes zur Verfügung. Einige Wörter werden nicht benötigt, andere sogar mehrfach. Mittelfinger schweben Daumen unten haften locker oben fest Mitte besonders Zeigefinger schwingen Hier findest du eine weitere Hilfe. Es werden nur diese Wörter gebraucht: Daumen, Zeigefinger, Mitte, locker, oben, unten, haften 49

5 26 Das schwebende Streichholz Mechanik, Optik Bei dem Kunststück schwebt ein Streichholz scheinbar frei in der Luft. Vorbereitung Das wird gebraucht: 1 Streichholz, 1 Spielkarte mit möglichst dunklem und dicht bedrucktem Rückenmuster, Klebstoff, Sekundenkleber, 1 unsichtbarer, dehnbarer Faden. Diese Fäden bekommen Sie in jedem guten Zauberkunstfachgeschäft (siehe S. 7). Vorarbeiten: Die Vorbereitung der Vorführung, bzw. die Herstellung der Trickutensilien erfordert etwas Zeit und handwerkliches Geschick. Sie sollten die Arbeit jedoch nicht scheuen, denn mit diesem Kunststück können Sie ein echtes Highlight vorführen. Legen Sie die Spielkarte in eine Schüssel mit Wasser. Nach einigen Stunden können Sie die vordere Bildseite von der Rückenmusterseite trennen. Trocknen Sie dann die Kartenhälften. Am besten Sie beschweren die Kartenhälften mit einem Gewicht, damit sie nicht wellig werden oder bügeln diese vorsichtig trocken. Von dem unsichtbaren Faden benötigen Sie 4 kleine Fäden, die etwa 2 cm länger sind, als die Längsseite der Spielkarte, also je nach Größe der Spielkarte etwa 11 cm. Nehmen Sie die Kartenhälfte mit dem Rückenmuster zur Hand und legen Sie sie mit dem Rückenmuster auf die Tischplatte. Mit etwas Klebstoff befestigen Sie die Fadenenden (ca. 1 cm) auf dieser Karte (Abbildung 1) und lassen den Klebstoff trocknen. Das ist wichtig, bevor Sie mit der Präparation der Spielkarte fortfahren. Legen Sie nun die Fadenenden über das Rückenmuster der Spielkarte (Abbildung 2) und drehen die Karte wieder herum, sodass das Rückenmuster unten zu liegen kommt. Dann nehmen Sie einen Faden nach dem anderen, ziehen ihn stramm, und kleben ihn auf der nach oben liegenden Seite mit Sekundenkleber fest. So verfahren Sie mit jedem einzelnen Faden. Es ist sehr wichtig, dass die so angeklebten Fäden (Abbildung 3) gedehnt, sozusagen unter Spannung sind. Anschließend kleben Sie die Vorderseite wieder auf die Karte. So haben Sie sich eine Trickkarte hergestellt, auf deren Rückseite einige Fäden, für das bloße Auge unsichtbar, verlaufen. Durchführung Abbildung 1 Abbildung 2 Abbildung 3 So geht s: Bei der Vorführung zeigen Sie die Karte dem Publikum. Diese legen Sie mit dem Rückenmuster nach oben auf ihre Handfläche. Darauf legen Sie das Streichholz quer zur Fadenführung (Abbildung 4). Abbildung 4 71

6 26 Das schwebende Streichholz Mechanik, Optik Wenn Sie nun die Karte in Ihrer Hand vorsichtig etwas nach innen biegen, wird sich das Streichholz erheben und scheinbar frei in der Luft schweben. Damit Sie sich selbst von der Faszination dieses Kunststückes überzeugen können, sehen Sie in der Abbildung 5 ein Foto vom schwebenden Streichholz. Abbildung 5 Was dahinter steckt: Zur Erklärung dieses scheinbaren Schwebens sind einmal ein mechanischer Vorgang und zum anderen ein optisches Phänomen heranzuziehen. Aufgrund des geringen Durchmessers der Fäden und ihrer schwarzen Farbe sind diese für das menschliche Auge so gut wie nicht sichtbar. Da die Fäden unter Spannung, also gedehnt auf der Karte angebracht sind, ziehen diese sich beim Zusammendrücken der Karte wie Gummibänder zusammen und bleiben daher in ihrer Ausgangslage. Die Karte hingegen wölbt sich nach unten. Da das Streichholz auf den Fäden liegt, bleibt es ebenfalls oben in seiner Ausgangslage. So erweckt es den Anschein, dass das Streichholz frei in der Luft schwebt. Zum Schluss noch ein kleiner Hinweis zur Vorführung. Beachten Sie unbedingt die Richtung des einfallenden Lichtes, nicht dass einer der Fäden blitzt und doch für die Zuschauer sichtbar wird. Am besten ist es, den Trick in einem etwas abgedunkelten Raum vorzuführen. So gehen Sie sicher, dass dieser faszinierende Trick von den Zuschauern nicht durchschaut wird. Lerninhalte Elastische Körper, mechanische Spannung, Auflösungsvermögen des menschlichen Auges. 72

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