Download. Mit Federn in der Luft. Braucht der Regenwurm. keine Beine? Downloadauszug aus dem Originaltitel: Kindergarten/Vorschule. Petra Bertelsmeier

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1 ! Download Petra Bertelsmeier Mit Federn in der Luft Braucht der Regenwurm keine Beine? Kindergarten/Vorschule Petra Bertelsmeier Downloadauszug aus dem Originaltitel:

2 Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im eigenen Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen schulweiten Einsatz und Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte (einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kollegen), für die Veröffentlichung im Internet oder in (Schul-)Intranets oder einen weiteren kommerziellen Gebrauch. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Verstöße gegen diese Lizenzbedingungen werden strafrechtlich verfolgt.

3 Wie Sie mit diesem Buch arbeiten Wie Sie mit diesem Buch arbeiten Die Hinweise zu den einzelnen Experimenten in diesem Band sollen Ihnen helfen, eine kindgerechte Frage- bzw. Problemstellung zu konstruieren und innerhalb des Forschungsprozesses mehr Begleiterin und Ko-Konstrukteurin als Anleiterin zu sein. Verstehen Sie die Hinweise als Anregungen, nicht als festgelegten Ablaufplan! Variieren Sie die Vorschläge sinnvoll entsprechend der Individualität der Kinder, mit denen sie forschen, und Ihrer eigenen Persönlichkeit. Darüber hinaus bleibt es weitgehend Ihrer Kreativität überlassen, den Forschungsprozess und seine Ergebnisse mithilfe von Visualisierungen zu veranschaulichen und zu dokumentieren. Folgende Hinweise finden Sie zu den Experimenten: In aller Kürze Jedem Experiment ist eine kurze Darstellung seines inhaltlichen Schwerpunkts vorangestellt. Dies erfolgt in Frageform bzw. in Form einer Problemstellung. Sie finden hier also schon mögliche Formulierungen zum Einstieg in die Aktivität. Das wird gebraucht Hier sind die benötigten Materialien aufgelistet. Die meisten lassen sich im Haushalt finden, für manche ist vermutlich ein Gang in den Baumarkt oder ins Bastelgeschäft notwendig. Für viele der hier vorgeschlagenen Experimente wird ein möglichst großes, durchsichtiges Plastikbecken benötigt, das eine Funktion als Terrarium, Aquarium oder Kühlbox erfüllt. Für die Funktion als Kühlbox wird das Becken mit Eiswürfeln gefüllt. Zusätzlich sollten Sie Salz hinzugeben, da dies die Temperatur in der Box noch einmal deutlich senkt. 1

4 Wie Sie mit diesem Buch arbeiten Bei vielen Experimenten (vor allem der Themenkomplexe eins, drei und vier) empfiehlt sich durchgängig der Einsatz von Lupen als Materialimpuls, der die Kinder veranlasst, noch einmal genauer hinzuschauen. Insbesondere im Themenkomplex drei wird häufig mit Thermometern gearbeitet. Es lohnt sich, zunächst das Thermometer selbst und seine Funktionsweise genau zu untersuchen. Hierfür können Sie z. B. ein Thermometer abwechselnd in warmes und kaltes Wasser stellen und mit den Kindern seine Veränderung beobachten und beschreiben. Die Kinder können in der Regel zwar noch nicht die genaue Temperatur ablesen, sie können jedoch mit einiger Übung sehr gut das Sinken und Ansteigen der farbigen Flüssigkeit im Thermometer beobachten, beschreiben und mit dem Sinken und Ansteigen der Temperatur in Verbindung bringen. Das Messen mit dem Thermometer sollte zunächst immer auch durch die eigene taktile Wahrnehmung der Kinder unterstützt und veranschaulicht werden. Die Praxis zeigt, dass Kinder gerne und unbefangen mit Messinstrumenten, wie Thermometern und Waagen, umgehen, auch wenn sie diese noch nicht so präzise einsetzen können wie es das Gerät eigentlich ermöglicht. Insbesondere ab dem Vorschulalter lassen sich gut auch die Zahlen auf der Skala mit in die Messung integrieren. Die Kinder finden schnell selbst heraus, dass die Temperatur höher ist, wenn der Strich bei sechs und null (also 60 C) steht, als wenn er bei fünf und null steht! Die folgende Übersicht listet alle hier benötigten Materialien auf, diese sind jedoch vielfach durch Alternativen zu ersetzen. Lesen Sie sich daher zunächst immer die jeweilige Versuchsanleitung durch. Materialien, die für diesen Band benötigt werden: Forschermaterial Lupe(n), Pipette(n), Taschenlampe, 2 Thermometer aus der Küche großes durchsichtiges Plastikbecken zwei kleine, hitzebeständige Gläser gleicher Größe zwei große Gläser gleicher Größe, in die die kleinen Gläser gestellt werden können schmales, hohes Glas mit gleichmäßigem Rand größere durchsichtige (Glas-)Platte Schüssel Teller kleine Löffel ein Trichter Balkenwaage Streichhölzer mindestens 4 feuerfeste Schälchen leere Marmeladengläser kleine Saftfläschchen (ca. 0,2 l), mit Deckel Eiswürfel Salz Spülmittel Margarine Lebensmittelfarbe Tablett mit Rand großes Küchensieb großer Eimer Papiertücher längs halbierte Küchenpapierrolle Alufolie durchsichtige Plastiktüten (z. B. Frühstücks beutel) aus dem Büro Stift Schere Klebeband Büroklammern Reißzwecken Pinsel Papier verschiedener Stärke und evtl. leichte Pappe Pergamentpapier breites Klebeband Lineal wasserfester Stift 2

5 Wie Sie mit diesem Buch arbeiten aus dem Bad Creme Lanolin (alternativ Vaseline) Watte (Baumwolle) aus dem Bastelgeschäft kleine (Schuh-)Kartons dunkles Tuch großes Gummiband Stecknadeln Luftballons, kleine Luftballons ( Wasserbomben) gut formbare Knete Schafwolle Vogelfedern (Daunenfedern u. Konturenfedern) Klettverschluss aus dem Baumarkt Gummischlauch (Länge ca. 50 cm, Durchmesser ca. 1 cm) kleine Gegenstände aus Metall (Münzen, Schrauben etc.) aus der Natur frischer Waldboden oder Gartenerde Regenwürmer verschiedene Böden (z. B. heller Sand, Blumenerde, Gartenerde) totes Pflanzenmaterial (z. B. abgefallene Laubblätter) Sand, Kies, einige mittelgroße Steine Hinweise für die Erzieherinnen In diesem Abschnitt finden Sie Vorschläge zur Gestaltung der Problemstellung, z. B. in Form von Geschichten. Es werden Hinweise zu einer sinnvollen inhaltlichen Schwerpunktsetzung beim Experimentieren gegeben, Alltagsbezüge aufgezeigt und mögliche begleitende Fragen formuliert. Außerdem wird auf nötige Sicherheitsmaßnahmen sowie Variationsmöglichkeiten bei der Durchführung aufmerksam gemacht. Durchführung und Beobachtung Hier finden Sie die Anleitungen für die Experimente sowie die zu erwartenden Beobachtungen. Bei vielen der hier vorgeschlagenen Experimente liegt der Schwerpunkt allerdings darauf, die Kinder selbst ausgehend von der Problemstellung ein Experiment entwickeln zu lassen. Gehen Sie in diesen Fällen entsprechend flexibel mit der hier formulierten Anleitung um viel spannender ist es, wenn die Kinder sich selbst ein Experiment ausdenken! Unter der Überschrift Beobachtung finden Sie lediglich Hinweise dazu, was die Kinder während des Experiments sehen und entsprechend beschreiben können. Hier werden also noch keine Hinweise zu den Sachhintergründen des Experiments gegeben. Wissenswertes Hier wird der sachliche Hintergrund zu den Experimenten in möglichst einfacher Form erklärt. Teilweise werden auch Beispiele aus dem Alltag oder der Wissenschaft für das erforschte Phänomen beschrieben. Innerhalb der Themenkomplexe werden die Sachhintergründe teilweise aufeinander aufbauend von Experiment zu Experiment vertieft. Nutzen Sie die Informationen in erster Linie für sich als Sachhintergrund zum Experiment. Prüfen Sie, welche Erkenntnisse die Kinder sich selbst durch die Durchführung und Beobachtung des Experiments erschließen und an welchen Stellen Sie als Ko-Konstrukteurin einspringen und Hilfestellungen bzw. anschauliche Beispiele einfügen. Besonders bei sehr abstrakten Sachverhalten wird es notwendig sein, dass Sie aus den hier gegebenen Informationen die für die Kinder relevanten auswählen, weiter didaktisch reduzieren und mithilfe von Bildern und Animismen veranschaulichen. Varianten und weitere Ideen In diesem Abschnitt finden Sie Möglichkeiten, das Experiment noch weiter zu variieren, z. B. indem die Kinder die Versuche mit anderen Materialien ausprobieren. Außerdem werden Möglichkeiten für andere Aktivitäten oder auch umfangreichere Projekte zu dem erforschten Sachthema aufgezeigt. 3

6 Friert der Vogel ohne Fell? Fell und Federn im Vergleich In aller Kürze Ein Vogel hat kein dickes Fell! Schützen ihn seine Federn ausreichend vor der Kälte? Finde es heraus! Das wird gebraucht ein großes Wasserbecken mit Eiswürfeln und Salz Schafwolle, Daunenfedern und Konturenfedern (im Bastelbedarf erhältlich) eine Lupe 2 kleine Gläser gleicher Größe 2 große Gläser gleicher Größe, in die die kleinen Gläser gestellt werden können 2 Thermometer heißes Wasser Stift zum Markieren Hinweise für die Erzieherinnen Als Einstieg in das Experiment eignet sich die kleine Geschichte Die Taube auf dem Dach (siehe unten). Lassen Sie die Kinder überlegen, ob ein Vogel bei Kälte frieren muss. Vielleicht haben die Kinder schon einmal beobachtet, dass Vögel ihr Federkleid bei Kälte dick aufplustern können. Lassen Sie die Kinder zunächst Konturenfedern und Schafwolle miteinander vergleichen, ergänzen Sie dann die Daunenfedern als Materialimpuls. Die Kinder können die Materialien genau betrachten, befühlen und beschreiben. Geben Sie ihnen hierzu eine Lupe: Federn unterscheiden sich in ihrem Aufbau deutlich von Fell und eine Daunenfeder ist anders aufgebaut als eine Konturenfeder. Fordern Sie die Kinder auf, Vermutungen zu den wärmedämmenden Eigenschaften der Materialien zu äußern. Wenn die Kinder bereits das Experiment zur Dämmwirkung von Schafwolle durchgeführt haben, wird es ihnen leichtfallen, ein Experiment zu beschreiben, mit dem man überprüfen kann, ob auch Daunen vor Kälte schützen. Haben die Kinder dieses Experiment noch nicht durchgeführt, geben Sie ihnen ausreichend Zeit, um eigene Lösungsansätze zu entwickeln. Auch wenn die Kinder bereits verschiedene Materialien auf ihre isolierende Wirkung hin untersucht haben, lohnt es sich, Federn noch einmal in einer eigenen Aktivität genau unter die Lupe zu nehmen. In den nachfolgenden Experimenten werden weitere Besonderheiten der Feder vertieft und ihre Eignung als Flugmaterial diskutiert. Die Taube auf dem Dach Knut, das Schaf, ist auf Streit aus. Den ganzen Tag schon möchte er sich liebend gern mit irgendjemandem streiten. Es ist scheußliches Wetter, den ganzen Tag schon regnet und stürmt es. Außerdem ist es kalt. Eigentlich macht Knut die Kälte nichts aus, aber wenn es so grau draußen ist, bekommt er immer schlechte Laune. 4

7 Als er so missmutig über den Hof streift, entdeckt er auf dem Dach des Bauernhauses eine Taube. Ha, sagt sich Knut, endlich jemand zum Ärgern! Zügig trabt er auf die Taube zu. Na, Taube, meckert Knut, dir ist bestimmt ganz schön kalt da oben! Wie kommst du denn darauf?, fragt die Taube gelangweilt. Mäh, weil du doch gar kein so schönes, weiches und flauschiges Fell hast wie ich. Nur so dumme Federn, setzt Knut nach. Du hast aber auch wirklich keine Ahnung, ruft ihm die Taube verächtlich zu. Mein Federkleid hält mich ganz wunderbar warm! Ohne Knut noch eines weiteren Blickes zu würdigen, fliegt die Taube davon. Mäh!, ruft Knut ihr wütend hinterher. Erstens, weil sich die Taube gar nicht hat ärgern lassen und zweitens, weil er jetzt schon gerne wüsste, ob Federn wirklich so warm halten wie sein dickes Fell Durchführung Markiere die kleinen Gläser mit einem Stift auf gleicher Höhe ungefähr zwei Fingerbreit unter ihrem Rand. Bedecke den Boden eines der beiden großen Gläser mit Schafwolle und den Boden des anderen großen Glases mit Daunen. Stelle die kleinen Gläser in die großen Gläser. Fülle nun auch die Räume zwischen den Wänden der Gläser mit Wolle bzw. mit Daunen. Gieße dann vorsichtig heißes Wasser bis zur Markierung in die kleinen Gläser. Stelle anschließend alle Gläser in das Becken mit den Eiswürfeln. Kontrolliere mit den Thermometern immer wieder die Temperatur des heißen Wassers. Die Erzieherin hilft dir dabei. Beobachtung Das Wasser in den beiden kleinen Gläsern bleibt lange warm. Je nach verwendeten Mengen halten die Daunenfedern sogar besser warm! Wissenswertes Hast du dir die Federn genau angesehen? Dann wirst du festgestellt haben, dass sie ganz anders aufgebaut sind als ein Fell. Auch Konturfedern und Daunenfedern unterscheiden sich deutlich voneinander. Während die Konturfedern sich fest und glatt anfühlen, wirken die Daunenfedern flaumig und weich. Die Daunenfedern befinden sich unter den Konturfedern. Bei den Konturfedern gehen von einem mittleren Hauptast viele kleinere Seitenäste ab. Diese verhaken sich miteinander und bilden so eine gleichmäßige, glatte Tragfläche. Bei Daunenfedern stehen dagegen die Äste wirr vom Schaft ab und verhaken sich nicht Deckfeder ineinander. Dadurch sind sie plusterig und können wie Fell Luft am Vogelkörper festhalten. Da Luft die Wärme schlecht leitet, ist der Vogelkörper gut vor Wärmeverlust geschützt (vgl. Experiment Welches Material schützt am besten vor der Kälte? ). Ist es draußen sehr kalt, können Vögel ihre Federn mithilfe kleiner Muskeln aufstellen. Du kannst dies im Winter häufig beobachten: Vögel sträuben ihr Gefieder, dadurch wird die schützende Luftschicht an ihrem Körper dicker. Ist es warm, legen sie Dune dagegen ihre Federn eng an. Varianten und weitere Ideen Beobachte im Winter Vögel an einem Futterhäuschen. Wenn es richtig kalt ist, wirst du sehen, wie sie sich aufplustern! 5

8 Was haben Fell und Federn gemeinsam? Das Material, aus dem Fell und Federn bestehen In aller Kürze Fell und Federn sehen zwar unterschiedlich aus, aber sie haben doch mehr gemeinsam, als du vielleicht denkst! Das wird gebraucht Schafwolle Vogelfedern Papier Watte evtl. eigene Haare 4 feuerfeste Schälchen Streichhölzer Schere Eimer mit Wasser zur Sicherheit evtl. eine Lupe Hinweise für die Erzieherinnen Überlegen Sie zusammen mit den Kindern, was Federn und Fell gemeinsam haben und welche Unterschiede es zu entdecken gibt. Im Vordergrund steht zunächst das genaue Betrachten und Beschreiben der Materialien. Stellen Sie den Kindern hierfür eine Lupe zur Verfügung. Bevor Sie das Experiment mit den Kindern durchführen, sollten noch einmal Sicherheitsregeln besprochen werden. Sie sollten das Experiment nur mit sehr wenig Material und nur in einem gut zu lüftenden Raum durchführen, da der Geruch der verbrennenden Materialien recht intensiv ist. Vorschläge für begleitende Fragen Wo wachsen Federn und wo das Fell? Was, glaubst du, wird zu beobachten sein, wenn wir Fell und Federn verbrennen? Wie riechen das Papier, die Feder, die Watte und die Wolle, wenn sie verbrennen? Durchführung Lege eine kleine Menge Wolle, Watte, ein kleines Stück Papier und ein kleines Stück Feder jeweils in ein feuerfestes Schälchen. Verbrenne zunächst das Stück Papier. Beobachte gut und rieche ein wenig. Verbrenne nun nacheinander die anderen Materialien. Vergleiche stets das Aussehen der Flamme und den Geruch miteinander. Beobachtung Papier und Watte (Baumwolle) brennen deutlich besser als Schafwolle, Federn und Haare. Die tierischen Materialien riechen beim Verbrennen sehr stark und ähnlich. Der Geruch bei verbrennendem Papier und Watte ist nicht so streng. 6

9 Wissenswertes Hast du bemerkt, dass sich die Gerüche von Wolle und Feder stark ähneln, wenn man sie verbrennt? Das ist nicht verwunderlich. Die Federn der Vögel werden so wie deine Haare oder Fingernägel, die Wolle der Schafe und auch die Schuppen von Reptilien von der Haut gebildet. Sie unterscheiden sich zwar ein wenig in ihren Bestandteilen und vor allem in ihrem Aufbau, besitzen jedoch alle die gleiche Hornsubstanz, die sich Keratin nennt. Papier und Watte (Baumwolle) ähneln sich ebenfalls. Beide bestehen aus pflanzlichem Material, der Zellulose. Verbrennt man Dinge, kann man oft am Geruch erkennen, dass sie aus dem gleichen Material sind! Varianten und weitere Ideen Sieh dir doch einmal an, wie ein Pferd ein neues Hufeisen bekommt! Wenn der Schmied zwischendurch das glühende Eisen an den Pferdehuf drückt, um zu gucken, ob es passt, riecht es genauso, als wenn du Wolle oder Federn verbrennst. Das tut dem Pferd übrigens nicht weh. Es ist so, als ob du dir in einen Fingernagel beißt oder in die Haare kneifst! 7

10 Wozu hat der Vogel Federn? Die Leichtigkeit der Vogelfeder In aller Kürze Na klar, der Vogel hat Federn, um fliegen zu können! Aber warum eignen sich Federn so besonders gut zum Fliegen? Das wird gebraucht Papier verschiedener Stärke und evtl. leichte Pappe, in Federform zurechtgeschnitten Vogelfedern (Konturenfeder) eine Balkenwaage Stift und Schere evtl. eine Lupe Hinweise für die Erzieherinnen Warum haben Vögel Federn und kein Fell? Warum eignen sich die Federn so gut für das Leben in der Luft? In diesem und den darauffolgenden beiden Experimenten erforschen die Kinder am Beispiel der Vogelfeder Materialeigenschaften, die für das Fliegen wichtig sind. Hierzu zählen die Leichtigkeit, die Stabilität und die Unbenetzbarkeit. Haben die Kinder bereits die zuvor beschriebenen Aktivitäten durchgeführt, haben sie sich schon ein wenig mit den Federn beschäftigt. Während bei der Aktivität zur Wärmedämmung ( Friert der Vogel ohne Fell? ) die Daunenfedern im Vordergrund standen, geht es nun um die Besonderheiten der größeren Konturfedern. Am Beginn der Aktivität sollte nochmals eine genaue Betrachtung und Beschreibung der Feder stehen, diesmal mit der Fragestellung, warum sich die Feder so gut als Flugmaterial eignet. Möglicherweise werden die Kinder bereits feststellen, dass eine Feder besonders leicht ist und eine große Fläche hat. Aus dieser Überlegung lässt sich das Experiment herleiten. Fragen Sie die Kinder, ob sie glauben, dass eine Feder leichter oder schwerer ist als Papier. Halten Sie Papier verschiedener Stärken als Materialimpuls bereit. Diskutieren Sie mit den Kindern Möglichkeiten zur Überprüfung ihrer Vermutungen. Für das Experiment sollten Sie vorab Federn aus Papier ausschneiden, wenn dies feinmotorisch für die Kinder noch zu anspruchsvoll erscheint. Durchführung Zeichne den Umriss einer Feder auf ein Blatt Papier und schneide die Papierfeder aus. Stelle Vermutungen auf, ob die Vogelfeder oder die Papierfeder schwerer ist. Vergleiche das Gewicht der Vogelfeder und das der Papierfeder mithilfe der Waage. Wiederhole den Versuch mit einer Papierfeder aus dünneren oder dickeren Papier. Beobachtung Die Feder ist leichter als oder genauso schwer wie Papier gleicher Fläche. 8

11 Wissenswertes Innenfahne Außenfahne Äste Schaft Kiel Spule Zum Fliegen benutzt der Vogel seine kräftigen Konturfedern. Aber auch bei den Konturfedern gibt es Unterschiede. Die Deckfedern liegen eng am Vogelkörper dachziegelartig übereinander und schützen ihn vor Wind und Regen. Die Schwungfedern bilden wie bei einem Flugzeug die Tragflächen des Vogels, während die Schwanzfedern beim Steuern im Flug helfen. Um sich für das Fliegen zu eignen, müssen die Federn zugleich stabil und biegsam sein, sie sind daher recht kompliziert gebaut. Du erkennst bestimmt den dicken Hauptast, der die Konturfedern mittig durchzieht. Er wird Federkiel genannt. Der untere Teil des Federkiels, die Spule, ist hohl, unbehaart und steckt in der Haut des Vogels. Den oberen Teil des Federkiels nennt man Schaft, an ihm ist die Federfahne befestigt. Wusstest du, dass man früher Federkiele zum Schreiben benutzte? Dadurch, dass die relativ dicke Spule bei der ausgewachsenen Feder innen nahezu hohl ist und sich die Fläche der Fahne aus vielen dünnen Ästchen zusammensetzt, ist die Feder sehr leicht, was für das Fliegen sehr wichtig ist. Beim Bau von Flugzeugen müssen die Flugzeugingenieure auch darauf achten, möglichst leichte und zugleich stabile Materialien zu verwenden. Varianten und weitere Ideen Vergleiche mit einer Waage das Gewicht von Federn und Fell: Wie viel Schafwolle wiegt genauso viel wie eine, zwei oder drei Federn? Ganz viele Federn wiegen genauso viel wie eine kleine Menge Schafwolle. Weil die Federn so leicht sind, kann der Vogel fliegen. Ein Tier mit Fell ist zu schwer zum Fliegen. Teste, wie gut sich mit dem hohlen Federkiel schreiben lässt! Besorge dir hierfür flüssige Tinte. 9

12 Kann ein Vogel seine Federn reparieren? Der Vogelfederklettverschluss In aller Kürze Was passiert, wenn ein Vogel in ein dichtes Gebüsch fliegt, vielleicht sogar in eines mit Dornen? Gehen dort nicht seine Federn kaputt? Das wird gebraucht Vogelfeder (Konturfeder) Papierfeder Stecknadel Lupe Klettverschluss Hinweise für die Erzieherinnen Für das Fliegen ist es sehr wichtig, dass die Federn eine stabile und geschlossene Tragfläche bilden. Aber was ist, wenn sich ein Vogel im dichten Geäst Risse in den Federn zuzieht? Der Versuch zeigt den Kindern, dass Federn nicht nur stabil und elastisch sind, sondern sich zudem reparieren lassen. Sie können in die Aktivität einleiten, indem Sie den Kindern eine zerrissene Feder zeigen. Fragen Sie, ob diese Feder nun kaputt sei. Vermutlich werden die Kinder von allein versuchen, die Risse wieder zu schließen, und dabei erste Erfahrungen mit dem Vogelfederklettverschluss machen. Verdeutlichen Sie die Besonderheit der Vogelfeder durch den Vergleich mit einer Papierfeder und diskutieren Sie mit den Kindern, warum sich die Vogelfeder wieder reparieren lässt. Setzen Sie schließlich den Klettverschluss als Modell ein. Durchführung Streife mit der Stecknadel kräftig über eine Konturfeder. Halte nun die Feder zwischen Daumen und Zeigefinger und streife damit vom Schaft aus nach außen. Wiederhole den Versuch mit der Papierfeder. Was kannst du beobachten? Beobachtung Die Stecknadel reißt die Äste der Feder-Fahne auseinander. Streift man mit Daumen und Zeigefinger mehrfach über den Riss, schließt er sich wieder. Auch das Papier wird durch die Stecknadel beschädigt oder sogar zerrissen. Hier lässt sich der Schaden jedoch nicht reparieren. Wissenswertes Das Gefieder der Vögel macht die Oberfläche des Vogels glatt, sodass er beim Fliegen mit möglichst geringem Widerstand durch die Luft gleiten kann. Das Keratin, aus dem die Federn bestehen, ist sehr biegsam. Das ist wichtig, damit der Federkiel nicht so leicht abknickt. 10

13 Federn mit Rissen in den Fahnen wären nicht mehr gut als Tragflächen zum Fliegen geeignet. Außerdem könnte Feuchtigkeit durch die offenen Stellen bis zu den Daunen und zur Haut des Vogels vordringen. Wenn du dir die Fahne der Konturfedern genau anschaust, siehst du, dass sie im unteren Teil wenige, weiche Daunen besitzt. Darüber zweigen vom Schaft stabile Federäste ab. Bei einer mittleren Feder können dies bis zu 1000 Ästchen sein! Von jedem Federästchen zweigen noch einmal um die 500 kleinere Seitenästchen ab. Diese winzigen Seitenästchen werden Strahlen genannt. Mit bloßem Auge und auch mit der Lupe kannst du sie nicht erkennen. Die Strahlen zwischen zwei größeren Federästchen können sich ineinander verhaken. Dadurch verbinden sie die Federäste zu einer geschlossenen, stabilen Tragfläche. Streift nun ein Dorn durch die Federfahne, reißt er nur die Strahlen auseinander. Vögel können solche Risse leicht selbst wieder schließen, indem sie mit ihrem Schnabel vom Schaft aus über die Federfahne streifen. Dabei legen sich die Federästchen ordentlich nebeneinander und die Strahlen zwischen ihnen verhaken sich wieder ineinander. Das ganze funktioniert ähnlich wie ein Klettverschluss! Innenfahne Außenfahne Hakenstrahl Äste Bogenstrahl Schaft Ast Kiel Schaft Spule Varianten und weitere Ideen Die feinen Strahlen zwischen den Federästen kann man nur mit dem Mikroskop erkennen. Sieh dir ein mikroskopisches Bild von einer Federfahne an. Erkennst du die Strahlen? Es gibt zwei verschiedene Arten: Haken- und Bogenstrahlen. 11

14 Kann ein Vogel im Regen fliegen? Vogelfedern sind Wasser abweisend In aller Kürze Bekommt ein Vogel Schwierigkeiten, wenn es regnet? Wird er dann nass und schwer und fällt zu Boden? Finde es heraus! Das wird gebraucht Vogelfeder (Konturfeder) Papierfeder (vgl. Seite 8 9 Wozu hat der Vogel Federn? ) Pipette Becherglas mit Wasser Papiertücher Hinweise für die Erzieherinnen In der vorangegangenen Aktivität wurde deutlich, dass Federn besonders leicht und stabil sind. Vögel können kleine Risse in den Federn selbst reparieren. Was passiert jedoch, wenn die Federn nass und schwer werden? Kann der Vogel dann noch fliegen? Lassen Sie die Kinder selbst überlegen, wie sie herausfinden können, ob Federn nass werden können. Haben die Kinder bereits den Versuch zur Imprägnierung von Schafwolle durchgeführt, stellen sie vielleicht die Vermutung an, dass eine Feder mit Fett imprägniert und daher Wasser abweisend ist. Auch dies kann in einer Variation des Versuchs experimentell überprüft werden. Durchführung Gib mit einer Pipette je einen Tropfen Wasser auf die Vogelfeder und auf die Papierfeder. Beobachte, was passiert. Halte die Federn ein wenig schräg und beobachte, was passiert. Schüttle die Vogelfeder erst kräftig und tupfe sie dann mit einem Papiertuch ab. Prüfe, ob sich noch Feuchtigkeit auf der Feder befand. 12

15 Beobachtung Der Tropfen Wasser auf der Papierfeder dringt sehr schnell in das Papier ein und durchfeuchtet es. In die Feder dringt dagegen kaum Wasser ein und der Tropfen perlt ab, sobald die Feder schräg gehalten wird. Wissenswertes Regenwasser kann aus verschiedenen Gründen nicht in das Gefieder eindringen und es durchfeuchten. Das ist für die Vögel sehr wichtig, da sie sonst schwer würden und kaum noch fliegen könnten. Fällt Regen auf den Vogelkörper, perlt er an den Deckfedern ab, die wie Dachziegel den Vogel bedecken. Jede einzelne Konturfeder bildet mit ihrer Fahne, deren Ästchen durch die dazwischenliegenden Strahlen eng miteinander verbunden sind, eine für Wasser fast undurchdringliche Fläche. Das Keratin, aus dem sie bestehen, ist eine Wasser abweisende Hornsubstanz. Die Haut der Vögel stellt wie die der Schafe zusätzlich Fette her, die der Vogel im Gefieder verteilt, wenn er es putzt und ordnet. Manche Vögel, z. B. Tauben und Wasservögel, besitzen außerdem sogenannte Puderfedern, die einen feinen, wasserabweisenden Staub aus Keratin produzieren. Stellst du eine Feder über längere Zeit in ein Wasserglas, wirst du allerdings trotz allem sehen, dass sie Feuchtigkeit aufnimmt. Dies passiert bei einer gereinigten Feder aus dem Bastelgeschäft natürlich deutlich schneller als bei einer ungereinigten. Analog dazu ist in der Luftfahrt die Beschaffenheit der Oberflächen von Flugzeugen von großer Bedeutung. Die Luftfahrtingenieure versuchen, möglichst glatte und Wasser abweisende Oberflächen zu entwickeln. Im Winter ist es wichtig, vor dem Start der Flugzeuge die Tragflächen zu kontrollieren und wenn nötig zu enteisen. Es wäre sehr gefährlich, mit einem Flugzeug zu fliegen, das Eis auf seinen Tragflächen hat, da es dadurch beschwert wird und sich seine Flugeigenschaften verändern. Varianten und weitere Ideen Teste, ob deine Feder Wasser abweisend ist, weil sie Fett enthält. Reinige die Feder sorgfältig, aber ohne sie zu beschädigen, mit Spülmittel. Das Spülmittel löst das Fett. Lasse die Feder dann wieder vollständig trocknen. Gib dann erneut einen Wassertropfen auf die Feder und untersuche, ob sie weniger Wasser abweisend geworden ist. Versuche durch eine Konturfeder hindurch ein Teelicht auszublasen. Verwende einen Strohhalm, um stärker gegen die Feder pusten zu können. Feuchte die Feder an, indem du sie in ein Wasserglas tauchst, und versuche es erneut. Wie du siehst, bildet die Federfahne eine stabile, luftundurchlässige Fläche. Es wird dir nicht gelingen, durch sie hindurch ein Teelicht auszublasen! Selbst wenn du sie nass machst, lässt die Feder keinen Luftstrom hindurch. Versuchst du dagegen, durch ein straff gehaltenes Taschentuch eine Kerze auszublasen, wird dir dies bestimmt gelingen. 13

16 Dieser Download ist ein Auszug aus dem Originaltitel Braucht der Regenwurm keine Beine? Immer besser unterrichten Über diesen Link gelangen Sie direkt zum Produkt: Weitere Downloads, E-Books und Print-Titel des umfangreichen Auer-Verlagsprogramms finden Sie unter Auer Verlag, Augsburg AAP Lehrerfachverlage GmbH Alle Rechte vorbehalten. Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werks ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder für die Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlags. Sind Internetadressen in diesem Werk angegeben, wurden diese vom Verlag sorgfältig gepru ft. Da wir auf die externen Seiten weder inhaltliche noch gestalterische Einflussmöglichkeiten haben, können wir nicht garantieren, dass die Inhalte zu einem späteren Zeitpunkt noch dieselben sind wie zum Zeitpunkt der Drucklegung. Der Persen Verlag u bernimmt deshalb keine Gewähr fu r die Aktualität und den Inhalt dieser Internetseiten oder solcher, die mit ihnen verlinkt sind, und schließt jegliche Haftung aus. Illustrationen: Viola Christina Beyer, Julia Flasche Umschlaggestaltung: Mindcrafts, Augsburg Satz: Fotosatz H. Buck, Kumhausen Bestellnr.: 06310DA4