Sonne - Wetter - Jahreszeiten

Transkript

1 Sonne - Wetter - Jahreszeiten Von: Bernd Holzapfel, Werner Kreienfeld, Lothar Rupprecht, Christoph Steinmetz, Hans Ulrich Wegehaupt 1

2 Vorspann Der Schulleiter der Realschule arbeitete über 2 Jahre in einer Projektgruppe zur Vorbereitung des Unterrichtes im neuen Fach Naturwissenschaften mit. Im Rahmen der Ausarbeitung von Unterrichtseinheiten entstand in einer Arbeitsgruppe, die aus Kollegen des Gymnasiums, der Realschule und der Hauptschule bestand, die Unterrichtseinheit Gute Kleidung schlechte Kleidung, die nachfolgend abgedruckt ist. Nach Abschluss der Arbeiten verstarb der Kollege Christoph Steinmetz. Die Arbeitsgruppe erinnert sich gern an seine intensive Mitarbeit und seine konstruktiven Beiträge im Rahmen des ganzheitlichen Ansatzes zur Betrachtung der Naturwissenschaften. Sollten sich Fragen oder Anregungen zur Unterrichtseinheit ergeben, so senden Sie diese bitte an die Anschrift der Schule. 2

3 Sonne Wetter Jahreszeiten Eine Ausarbeitung zu einer Unterrichtssequenz unter der Überschrift Gute Kleidung schlechte Kleidung Kurzbegründung für die Wahl des Themas: Dieses Rahmenthema suggeriert zunächst eine verkappte, physikalische Unterrichtseinheit. Mit der Wahl dieses Themas soll eine andere Form der Zugehensweise und auch die Vernetzung unter den ehemaligen Fachwissenschaften sowie die Anknüpfung an die anderen Rahmenthemen erreicht werden. Das Interesse der Kinder an meteorologischen Phänomenen ist an die Möglichkeit des Aufenthaltes im Freien gekoppelt. Dieser Anknüpfungspunkt kann oder soll hier genutzt werden, um nachhaltig deutlich zu machen, dass der Aufenthalt im Freien durch angepasste Kleidung auch bei ungünstiger Witterung ermöglicht werden kann ohne gesundheitliche Beeinträchtigungen befürchten zu müssen. Somit erfüllt diese Einheit elementare Aufträge einer erfahrungsorientierten naturwissenschaftlichen Grundbildung. Konzeptbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler sollen Kleidungsbestandteile hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Aufgaben benennen und zuordnen können - Außenschicht - zum Schutz vor Feuchtigkeit - Futter - zum Schutz vor Wärmeverlust - Innenschicht - zum Abtransport von Körperfeuchtigkeit - Membrane - als Windstopper die naturwissenschaftlichen Ursachen für diesen Aufbau benennen können. die Fachbegriffe Wärmeleitung, Verdunstungskälte, Kapillareffekt, Wärmestrahlung, Wärmeströmungs verluste, Wassersäulendichtigkeit richtig anwenden können. Notwendigkeit für den Einsatz von Imprägnierungsmitteln erklären können. Sicherheitsvorkehrungen beim Einsatz von Imprägnierungsmitteln kennen. Bedeutung von Werbeaussagen auf ihren Gehalt hin überprüfen können. Prozessbezogene Kompetenzen Die Schülerinnen und Schüler sollen Versuche nach Anleitung aufbauen und durchführen. Versuchsabläufe beobachten, beschreiben und in Teilbereichen messtechnisch erfassen. Messergebnisse in grafischer Form darstellen. Beobachtungsergebnisse in textlicher Form darstellen. in Partnerarbeit eigenverantwortlich 10 unterschiedliche Versuche zur Klärung von Ausgangshypothesen bearbeiten. in Kleingruppen gefundene Ergebnisse aus der Partnerarbeit auf eine neue Fragestellung anwenden. Einstiegsvarianten: Warum muss man sich zum Sport umziehen? Bildbeschreibungen Vergleich mitgebrachter Kleidungsstücke evtl. auch zunächst in trockener später in beregneter Form Situative Anknüpfung unter folgenden Fragestellungen: - Wie sehen meine Klamotten eigentlich stoffmäßig aus? - Warum hält deine Regenjacke dicht, meine aber nicht? - Ich bin in einen Regenschauer geraten, pitschnass! - Zieh dir sofort trockene Sachen an! (Originalton der Mutter) - Der Himmel wird grau! Regen droht! Na und? Mein sweat-shirt hat eine dicke Kapuze! Clevere Haltung? - Warum trägt man im Sommer eigentlich lieber helle-luftige Kleidung? - Was macht eigentlich ein Windbreaker? 3

4 Anmerkungen: Das Aussehen und der Aufbau von Musterbekleidungsstücken (alte Fundsachen, Altkleider,...) werden untersucht. Dazu werden die Bekleidungsstücke zerschnitten und hinsichtlich ihres Aufbaus und Aussehens beschrieben. Aus einer ersten Beschreibung der visuellen und taktilen Beobachtungen ergeben sich eine Fülle von Hypothesen hinsichtlich der Ursache für diese Form des Bekleidungsaufbaus. Aus einer Kartensammlung zu möglichen Ursachen lässt sich ein Stationenparcours entwickeln, in dem die Hypothesen experimentell untersucht werden sollen, um abschließend die Problemstellung zu lösen. Erwartet werden können die nachfolgenden Fragestellungen in den Themenbereichen. Mögliche Themenbereiche zur Untersuchung der Ausgangsfragestellungen Wie sehen Fasern und Gewebe unter der Stereolupe aus? Wie verhalten sich Gewebe bei Wassereinwirkung? (Durchlässigkeit, Saug- bzw. Aufnahmeverhalten) Welche Aufgabe haben Gewebe bei großen Temperaturunterschieden? Wie wirken sich verschiedene Bekleidungen auf das Wohlempfinden des Menschen aus? Was können wir aus dem Verhalten der Tiere bei unterschiedlichen Bedingungen für unsere Bekleidungsauswahl lernen? Was ist bei moderner Funktionsbekleidung anders? Welche Bedeutung haben werbewirksam eingesetzte Fachbegriffe tatsächlich? Im Zusammenhang mit diesen Fragestellungen ergeben sich eine Fülle von zu klärenden und zu erarbeitenden Fachbegriffen, bzw. auch von einzelnen Messgeräten. Insbesondere muss der grundsätzliche Umgang mit Thermometer und Stereolupe den Schülerinnen und Schülern bekannt sein, um die Unterrichtseinheit nicht zu weit von der eigentlichen Thematik wegzuführen. Darüber hinaus muss den Schülerinnen und Schülern die Notwendigkeit für die Temperaturregulierung bzw. Konstanthaltung der Körpertemperatur des Menschen bekannt oder bewusst sein. Im Nachfolgenden sind wichtige Fachbegriffe und Experimentiergüter aufgeführt, die im Rahmen der Lernstationen erarbeitet, angewendet und vertieft werden sollen. Fachbegriffe Fieberthermometer, Kapillareffekt, Wassersäulendruck, Wärmetransportarten (Wärmeleitung, -strömung*, - strahlung*), Energiehaushalt des Menschen, Verdunstungskälte, windshield-faktor*, Funktionsbekleidung* * optionale Ergänzungen Zur Gesamtumsetzung Insgesamt ist diese Einheit so angelegt, dass die Ausgangshypothesen im Verlauf der 10 Einzelversuche falsifiziert oder verifiziert werden sollen. Der Ablauf kann durch weitere Versuche ergänzt oder auch um die mit einem Stern versehenen Aufgabenstellungen verkürzt werden. Nachfolgend ist der insgesamt denkbare Ablauf und auch eine mögliche Anschlussvernetzung in weitere Rahmenthemen beschrieben. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten in den 10 Versuchen die naturwissenschaftlichen Gesetzmäßigkeiten und Hintergründe zur Erklärung der Aufgaben von Bekleidung. Hierbei ist die Reihenfolge der Versuchsdurchführung beliebig. Da die Versuche zur Wärmeleitung von Wasser und Stoffen bzw. zu den Wärmeströmungs verlusten längere Untersuchungszeit beanspruchen, sollten diese Experimente mehrfach aufgebaut werden. Insgesamt muss hier die Gesamtzahl der Schülerinnen und Schüler den Ausschlag geben. Zur Organisation der Schülerarbeit ist folgendes Konzept vorgesehen: Jede Schülerin und jeder Schüler bekommt auf 3 A 4 Blättern die Übersicht für alle Stationen mit deren Namen, (Versuchslogo) und evtl. wichtigen Informationen. Alle müssen dann im Heft die jeweiligen Versuche protokollieren, dazu müssen die Schülerinnen und Schüler die Informationen, Tabellen,... für die Versuche ausschneiden und einkleben. Die Versuche werden grundsätzlich in Zweier- oder Dreiergruppen durchgeführt. An jeder Station befindet sich jeweils die in der Anlage beigefügte Versuchsbeschreibung und der Arbeits - und Beobachtungsauftrag. In der Gesamtschau erhalten dann je 2 Versuchsgruppen eine oder mehrere gemeinsame Ausgangshypothese zur begründeten Beantwortung. Darüber hinaus können dann auch an dieser Stelle Aufgabenstellungen aus Fragen während der Erarbeitung oder Transferfragen gestellt werden. Somit müssen die Kleingruppen ihre gefundenen Ergebnisse miteinander vergleichen und Ergebnisse vernetzen. Man trägt auf diese Weise der Überlegung Rechnung, dass Schülerinnen und Schüler auf der Basis von Grundlagen selbstständig Lernerfolge erzielen und so die Sinnhaftigkeit der Arbeit noch deutlicher wird. 4

5 Zur weiteren Auswertung und Abschlussbetrachtung Nach der Gesamtauswertung der Versuche und dem Rückgriff auf die Hypothesen bieten sich verschiedene Möglichkeiten zur Anwendung und zur Vertiefung bzw. auch zur optionalen Ergänzung oder auch zur Ankoppelung an andere Rahmenthemen an. Zur Vertiefung Besuch im Sportgeschäft oder originale Begegnung mit oder Internetrecherche zum Thema: Funktionsbekleidung Internetrecherche zu: Wer trägt welche Kleidung wo und warum? Rahmenthemenanknüpfung... Zur Anwendung Welche Möglichkeiten nutzen Tiere, um sich vor schlechtem Wetter zu schützen, da sie die Kleidung scheinbar nicht? wechseln können? Rahmenthema Kleiderpflege - Imprägnierung und Risiken für die menschliche Gesundheit Rahmenthemenanknüpfung - Reinigung Rahmenthemenanknüpfung Anknüpfung an weitere Rahmenthemen Nach Abschluss der Unterrichtseinheit ergeben sich aus den Fragestellungen bzw. aus Versuchselementen unmittelbare Anknüpfungspunkte an andere Rahmenthemen. Die Grundfunktion der Kleidung in ihrer Aufgabe der Gesunderhaltung des Menschen bietet auf jeden Fall Anknüpfungspunkte zu: Mein Körper meine Gesundheit. Die Anwendungsfrage, wie schützen sich andere Lebewesen vor schlechtem Wetter (Kälte, Nässe), führt unmittelbar zum Rahmenthema Pflanzen, Tiere, Lebensräume. Die Notwendigkeit und der Einsatz von Imprägnierungsmitteln wirft Fragen aus dem Gebiet Geräte und Stoffe im Alltag auf! Die Nutzung der Vergrößerungshilfen und die Frage nach Strukturen führt zum Thema Wege in die Welt des Kleinen. Somit lässt sich diese Unterrichtseinheit im Umkehrschluss auch aus jedem der angesprochenen anderen Rahmenthemen, unabhängig von einem eventuell geplanten Lehrgang zu Sonne Wetter Jahreszeiten angehen. Aufstellung möglicher Versuche und Stationen: 1. Aufbau von Stoffproben Betrachtung von unterschiedlichen Bekleidungsfasern unter der Stereolupe ( fache Vergrößerung oder Betrachtung unter einem Mikroskop ) Herausstellung wesentlicher Unterschiede. Beschreibung der Oberflächen. 2. Untersuchung des Verhaltens von Kleidungs - bzw. Stoffteilen beim Eintauchen in Wasser und nach der Herausnahme. Bestimmung der Wassermenge im Glas vorher Bestimmung der Wassermenge im Glas nachher 3. Wärmeleitung von Wasser und Stoffen Drei-Gläserversuch mit Thermometer und Stoppuhr Eine bestimmte Menge Wasser wird in einem Becherglas auf 37 C erwärmt. Man stellt dann zwei Satz Bechergläser bereit, die genau ineinander passen. 1.Satz Gläser Um das innere Glas wird anschließend ein Stoff gelegt (trocken), ein weiteres Glas darum und anschließend in Eiswasser gestellt. 2.Satz Gläser Um ein Glas wird anschließend ein Stoff gelegt(nass)), ein weiteres Glas darum und anschließend in Eiswasser gestellt. Nun werden beide Innengläser mit dem 37 C warmen Wasser gefüllt. Innerhalb von fünf Minuten wird jeweils alle 30 Sekunden die Temperatur des Innenglases ermittelt. Skizze: siehe Arbeitsblatt 5

6 4. Energiehaushalt des Menschen Die Körpertemperatur eines Mitschülers wird bestimmt. Anschließend wird er mit einem entsprechend vorbereiteten Müllsack bekleidet. Der Schüler muss sich anschließend in definierter Form körperlich betätigen. Die Körpertemperatur wird ermittelt, das persönliche Empfinden wird ebenso wie das Erscheinungsbild der Haut beschrieben. Der gleiche Versuchsablauf wird in der nächsten Stunde ohne Müllsack wiederholt. 5. Verdunstungskälte Je ein Thermometer wird mit einem feuchten und einem trockenen Wollsocken umwickelt. Nun wird die jeweilige Temperatur abgelesen. Anschließend werden beide Socken mit einem Ventilator mit Raumluft angeströmt. Es soll dann der Temperaturunterschied bei der trockenen und bei der feuchten Socke auf dem jeweiligen Thermometer abgelesen und ins Heft eingetragen werden. 6. Kapillareffekt Zwei verschiedene Stoffe ( aus Versuch 1 ) werden ins Wasser eingetaucht. Dabei gilt es nun zu beobachten, wie die Flüssigkeit in den beiden Stoffen aufsteigt. Anschließend werden zusätzlich verschieden dicke Glasröhrchen ins Wasser eingetaucht und die Steighöhe des Wassers wird beschrieben. 7. Ermittlung der Wasserundurchlässigkeit eines Stoffes mit dem Wassersäulenversuch. Verschiedene Stoffe werden locker über ein Becherglas gespannt. Die Auswölbung wird nachfolgend mit Wasser gefüllt. Es soll dann in Abhängigkeit von der Zeit beobachtet werden, ob bzw. wie viel Wasser der Stoff durchtreten lässt. Ergänzungsmöglichkeit: Der Versuch kann mit einer Wasser-Spülmittelmischung wiederholt werden, um die Wirkung von Weichmachern zu untersuchen. Optionale Ergänzung: 8a und 8b Wärmeströmungs verluste Hierbei soll der Energieabtransport durch Anströmung mit einem Gebläse demonstriert werden. Dazu wird im ersten Versuch ein mit einer Wollsocke isoliertes Becherglas angeströmt. Im zweiten Versuch schützt eine Winbreaker-Kunststofffolie- die Isolationsschicht vor der Durchströmung, so dass der Abtransport der Wärmeenergie kaum mehr stattfinden kann. Zur Kontrolle bzw. als Nachweis wird jeweils die Temperatur des Wassers in einem Becherglas vor und nach dem Anströmen gemessen und in das Heft eingetragen. 9. Wärmestrahlung Die Energieabsorption dient zum Nachweis der Wärmestrahlung. Hierzu werden zwei gleich warme Stoffproben (weißes und schwarzes T-Shirt) mit einer Reflektorlampe für eine bestimmte Zeit angestrahlt. Die Temperatur wird auch bei diesem Versuch vor dem Bestrahlungsvorgang und nach dem Abschalten der Lampe ermittelt und im Heft notiert. Abschlussbemerkungen: Alle vorausgehenden Ausführungen stellen nur eine Option dar! Es ist durchaus möglich, einzelne Versuche als Gruppenversuche durchzuführen. Ferner lassen sich aus der Versuchszusammenstellung im Stationenbetrieb auch Pflicht- und Küraufgaben ableiten. Man muss dann aber die entsprechenden Kompetenzzugewinne verändern! Somit sind die Versuche natürlich auch in anderen Themenzusammenhängen einsetzbar. Für Anregungen aus Ihrer persönlichen Erfahrung ist die Arbeitsgruppe dankbar. Senden Sie diese bitte per an folgende Adresse: RS-MeggenV@t-online.de 6

7 Nachfolgend sind die einzelnen Stationen abgedruckt: 7

8 Station 1 Stoffe die sehen wir uns genauer an Materialien: Stereolupe Stoffproben Arbeitsaufträge: 1. Sieh dir die Stoffproben genau an! 2. Was fühlst du, wenn du die Stoffproben zwischen den Fingern reibst? 3. Lege die Stoffproben unter die Stereolupe Fertige in der Tabelle (siehe 4.) eine Skizze an. 4. Trage deine Beobachtungen in eine Tabelle ein. Als Muster dient dir dazu nachfolgende Aufstellung. Stoff 1 Stoff 2 Stoff 3 Stoff 4 Sieht so aus: glatt, rau, bauschig,... Fühlt sich so an: warm, kalt, angenehm,... Sieht unter der Stereolupe so aus: (Skizze für das Aussehen) 8

9 Station 2 Wie ein nasser Sack (Wie gut wie schlecht nimmt ein Stoff Wasser auf) Materialien: 4 Stoffproben (Hinweis für den Lehrer Proben sollten möglichst gleiche Größe und Masse besitzen.) 4 Bechergläser (200 ml) 1 Messzylinder 1 Zange 1 großes Becherglas Arbeitsaufträge: 1. Fülle die Bechergläser bis zur 100 ml -Markierung (oder mit dem Messzylinder mit der gleichen Menge 100 ml) mit Wasser. 2. Tauche die erste Stoffprobe in 1 Becherglas und warte anschließend eine Minute. 3. Hebe den Stoff mit der Zange vorsichtig aus dem Becherglas und lege ihn in das große Becherglas. 4. Schütte das restliche Wasser aus dem Becherglas in den Messzylinder und bestimme das Volumen. 5. Trage den Wert in eine Tabelle, die du in dein Heft zeichnen musst, wie im folgenden Muster ein. Stoff 1 Stoff 2 Stoff 3 Stoff 4 vorher 100 ml 100 ml 100 ml 100 ml nachher Unterschied 6. Wiederhole den Versuch für die anderen 3 Stoffproben und trage den Messwert jeweils ein. 7. Beschreibe das Ergebnis mit eigenen Worten. 9

10 Station 3 Trockene und feuchte Socken Versuchsmaterial: 2 Bechergläser 100 ml und 150 ml 1 Glasschale Ø 95 mm oder 135 mm (Kristallisierschale) 2 vergleichbare Stofflappen z.b. Frottee 1 Thermometer 1 Uhr ( mit Sekundenzeiger ) 4-8 Eiswürfel 1 Wasserbehälter ( 37 C ) Aufgabe: 1. Umwickele das kleine Becherglas einfach mit dem trockenen Stofflappen! 2. Befülle es mit dem etwa 37 C warmen Wasser und stelle es in das 150 ml Becherglas! 3. Fülle die Glasschale etwa zur Hälfte mit Eiswasser und stelle die beiden ineinander gestellten Bechergläser hinein! Versuchsablauf: 1. Miss alle 30 Sekunden 5 Minuten lang die Temperatur in dem kleinen Becherglas! 2. Rühre ständig mit dem Thermometer um! 3. Schreibe die Zeiten und Temperaturen in eine Tabelle (I) in dein Heft! Trockener Stoff (I): Zeit in s Temp. in C Wiederhole den Versuchsablauf 1 3! Kontrolliere die Temperatur des Wasserbehälters. Sie muss 37 C betragen. Verwende jetzt aber sehr feuchten Stoff! Schreibe die Zeiten und Temperaturen in eine Tabelle (II) in dein Heft! Feuchter Stoff (II): 10

11 Zeit in s 0 30 Temp. in C Ergebnisse:? Fertige ein Diagramm an! ( Zeiten auf die Rechtsachse Temp. auf die Hochachse ) Vergleiche die gemessenen Temperaturen ( I. II. )! Trage deine Antworten in das Heft ein!? Was folgerst du aus dem Temperaturverlauf? Schreibe deine Antwort ins Heft! 11

12 Zu? ϑ A11 C 50 Mögliche Lösung ( Station 3 )! Tabelle (I): Tabelle (II): Zeit in s Temp. in C Zeit in s Temp. in C ,8 40,2 39,7 39,3 38,8 38,3 37,9 37,4 36,8 36,2 35, ,0 40,4 38,9 37,5 36,0 34,7 33,4 32,2 30,8 29,8 28,9 t / min Die Temperaturen der Tabelle (I) fallen in der gleichen Zeit nicht so stark wie die in der Tabelle (II). Offenbar wird bei (I) die Wärme besser gehalten. Zu? 12

13 Der trockene Stoff hält die Temperatur besser als der feuchte. Beim feuchten Stoff wird mehr Wärme abgegeben als bei dem trockenen. Mir wird warm ich bin nass Station 4a Materialien: 1 Thermometer 1 Müllsack als Oberbekleidungsstück 1 Stoppuhr Aufgabe: 1.) Bestimme die Oberflächentemperatur der Haut deines Partners und notiere sie im Heft 2.) Er soll nun den Müllsack als Cape anziehen. Gehe nun mit deinem Nachbarn auf den Schulhof oder ins Treppenhaus. Dort soll er/ sie drei Minuten lang abwechselnd auf der untersten Treppenstufe steppen. 3.) Gehe zurück in den Unterrichtsraum. Ziehe den Müllsack wieder aus. 4.) bestimme die Oberflächentemperatur der Haut deines Partners und notiere sie im Heft. 5.) Lass dir von deinem Partner beschreiben, wie er/sie sich fühlt. Mir wird warm ich bin nass (Teil 2) Station 4b Materialien: 1 Thermometer 1 Stoppuhr Aufgabe: 1.) Wiederhole den gleichen Versuch wie unter 4a in der nächsten Naturwissenschaftsstunde ohne den Müllsack. 2.) Notiere anschließend den Unterschied. 13

14 Station 5 Feuchte Socke Material: 2 Thermometer 1 Paar Wollsocken 1 Ventilator Aufgabe: 1. Prüfe, ob eine Socke trocken, die andere Socke sehr feucht ist. ( Feuchte eventuell mit bereitgestelltem Wasser, das Zimmertemperatur hat, nach.) 2. Lies die Temperaturen beider Thermometer ab und notiere sie in deinem Heft/Arbeitsblatt. 3. Schalte für 3 Minuten den Ventilator ein. 4. Lies erneut beide Thermometer ab und notiere die Temperaturen in deinem Heft/Arbeitsblatt. 14

15 Station 6 Nasse Hose bis zum Knie Situation: Bei einem Sommerausflug ans Meer gehst du nur mit bloßen Füßen ins Wasser. Trotzdem werden die Hosenbeine bis zum Knie nass. Versuchsmaterial: 2 gleichgroße Bechergläser, etwa 1 cm hoch mit gefärbtem Wasser gefüllt 2 Stoff-Stücke (Hosenumriss) aus unterschiedlichem Material ( z.b. Polyester, Baumwolle) 2 Wäscheklammern zum Befestigen 3 Glasröhrchen mit unterschiedlichem Innendurchmesser, farblich unterschiedlich gekennzeichnet Aufgaben: ca.1 cm 1. Befestige beide Hosen am Becherrand. 2. Beobachte, wie sich das Wasser in den beiden Stoffstücken ausbreitet. 3. Schreibe deine Beobachtung in dein Heft. 4. Nimm die 3 unterschiedlichen Glasröhrchen in die Hand. Wodurch unterscheiden sie sich? 5. Stelle die 3 Glasröhrchen in eins der Bechergläser. 6. Beobachte das unterschiedliche Verhalten des Wassers und schreibe die Beobachtung in dein Heft. 15

16 Station 7 Wasserdicht? Situation: Draußen regnet s, gehen wir trotzdem raus?? Versuchsmaterial: 3 gleichgroße Bechergläser 3 verschiedene gleichgroße Stoffproben 3 Filmdöschen mit Wasser Gummibänder Uhr mit Minutenzeiger Aufgabe: 1. Befestige die 3 Stoffproben mit einem Gummiband auf den Bechergläsern. 2. Drücke leicht auf die Stoffprobe, bis eine kleine Vertiefung entsteht. 3. Gieße ein Filmdöschen voll Wasser auf die Proben und beobachte 3 Minuten lang. 4. Trage nach jeder Minute deine Beobachtungen in dein Heft ein. Benutze dazu eine Tabelle, die etwa so aussieht: Zeit Stoff A Stoff B Stoff C nach1 Minute nach 2 Minuten nach 3 Minuten 5. Entscheide jetzt und schreibe mit Begründung in dein Heft: Welcher Stoff ist am besten zur Herstellung von Regenkleidung geeignet? Wozu kann man wohl die anderen Stoffe gebrauchen? 16

17 Station 8a Im Pulli im Herbststurm Material: 1 Aluminiumbecher mit etwa 37 C warmem Wasser 1 Thermometer 1 Wollsocke 1 Ventilator Aufgabe: 1. Überprüfe die Wassertemperatur im Aluminiumbecher und notiere sie in deinem Heft/Arbeitsblatt. 2. Richte den Ventilator (eingeschaltet auf hoher Drehzahlstufe) auf den Becher mit der übergezogenen Wollsocke. 3. Beobachte das Thermometer im Becher und notiere die Temperatur nach 1, 2, 3 und 4 Minuten. Station 8b Im Pulli im Herbststurm (Teil 2) Material: 1 Materialien von Station 8a Frischhaltefolie Aufgabe: 1. Überprüfe die Wassertemperatur im Glas und notiere sie in deinem Heft/Arbeitsblatt. 2. Umwickle die Socke mit Frischhaltefolie. 3. Richte den Ventilator (eingeschaltet auf hoher Drehzahlstufe) auf den Becher mit der übergezogenen Wollsocke. 4. Beobachte das Thermometer im Glas und notiere die Temperatur nach 1, 2, 3 und 4 Minuten. 17

18 Station 9 Schwitzen in Schwarz Material: 1 Stoffprobe, weiß, Baumwolle (T-shirt) auf einem Stück Karton befestigt 1 Stoffprobe, schwarz, auf dem gleichen Karton befestigt 1 Tischleuchte mit Watt Strahlerlampe 2 gleiche Thermometer Aufgabe: 1. Miss die Temperatur auf beiden Stoffproben und notiere die Ergebnisse in deinem Heft/Arbeitsblatt. 2. Schalte den Strahler ein und richte ihn für 3 Minuten im Abstand von etwa 25 cm auf den Karton mit den Stoffproben 3. Miss erneut die Temperaturen ( das geht am besten zu zweit mit beiden Thermometern gleichzeitig ) und notiere die Ergebnisse in deinem Heft/Arbeitsblatt. 18

19 Alle Stationen in der Übersicht als Vorlage für die Schülerinnen und Schüler Anmerkung: Die Schülerinnen und Schüler erhalten nur diese Blätter in kopierter Form. Sie müssen die Blätter so zerschneiden und ins Heft einkleben, wie sie die Reihenfolge individuell bearbeiten. Station 1 Stoffe die sehen wir uns genauer an Stoff 1 Stoff 2 Stoff 3 Stoff 4 Sieht so aus: glatt, rau, bauschig,... Fühlt sich so an: warm, kalt, angenehm,... Sieht unter der Stereolupe so aus: (Skizze für das Aussehen) Station 2 Wie ein nasser Sack Stoff 1 Stoff 2 Stoff 3 Stoff vorher 100 ml 100 ml 100 ml 100 ml nachher Unterschied 19

20 Station 3 Trockene und feuchte Socken Trockener Stoff (I): Feuchter Stoff (II): Zeit in s Temp. in C Zeit in s Temp. in C Station 4 Mir wird warm ich bin nass Aufgaben auf dem Stationenblatt. Station 5 Feuchte Socke Aufgabe 2: Die Temperatur der trockenen Socke beträgt C. Die Temperatur der feuchten Socke beträgt C. Aufgabe 4: Die Temperatur der trockenen Socke. beträgt jetzt C. Die Temperatur der feuchten Socke beträgt jetzt C. Auswertung: Die Temperatur der trockenen Socke ist um C gesunken. Die Temperatur der feuchten Socke ist um C gesunken. Beim Trocknen der feuchten Socke entsteht Verdunstungskälte. 20

21 Station 6 Nasse Hose bis zum Knie Station 7 Wasserdicht? Zeit Stoff A Stoff B Stoff C nach1 Minute nach 2 Minuten nach 3 Minuten Station 8a Im Pulli im Herbststurm Aufgabe 1: Die Wassertemperatur im Becher beträgt C. Aufgabe 3: Die Wassertemperatur im Becher beträgt nach 1 Minute C. nach 2 Minuten C. nach 3 Minuten C. Auswertung: Nach 3 Minuten ist die Temperatur des Wassers im Becher um C gesunken. 21

22 Station 8b Windbreaker Aufgabe 1: Aufgabe 3: Auswertung: Die Wassertemperatur im Becher beträgt C. Die Wassertemperatur im Becher beträgt nach 1 Minute C. nach 2 Minuten C. nach 3 Minuten C. Nach 3 Minuten ist die Temperatur des Wassers im Becher um C gesunken. Ohne Folie ist die Temperatur nach 3 Minuten um C gesunken. Mit Folie ist die Temperatur nach 3 Minuten um C. gesunken. Station 9 Schwitzen in Schwarz Aufgabe 1: Die Temperatur der weißen Stoffprobe beträgt C. Die Temperatur der schwarzen Stoffprobe beträgt C. Aufgabe 3:. Auswertung: Die Temperatur der weißen Stoffprobe beträgt jetzt C. Die Temperatur der schwarzen Stoffprobe beträgt jetzt C. Die Temperatur der weißen Stoffprobe ist C höher. Die Temperatur der schwarzen Stoffprobe ist C höher. Bei gleicher Bestrahlung hat sich die Stoffprobe deutlich mehr erwärmt. 22