9.4 Didaktisch-methodische Begründung

Die Grenzflächenspannung des Wassers ist ein Phänomen, das sich am besten durch Versuche erklären lässt. Aus der Grundschule ist den meisten Schülern schon der Versuch mit der schwimmenden Büroklammer bekannt. Dieses bekannte Phänomen wird von den Schülern beschrieben und die Ergebnisse erläutert. Auch die Schüler, die diesen Versuch nicht kannten, verstehen nun, worum es geht.

Aus dicker Folie basteln die Schüler nach Anleitung ein Zahnpastaschiffchen (-> Versuch 11/ Informationsblatt 6). Wichtig ist, dass jeder Schüler die Ränder des Bötchens mit einem wasserfesten Stift nachzeichnet. Nur so kann man die Bewegungen im Wasser wirklich gut Nachverfolgen.

Nachdem alle Schiffe fertig sind, werden vierer Gruppen gebildet. Diese Gruppe teilt sich jeweils eine Pneumatische Wanne, oder eine Auflaufform, die mit Wasser gefüllt als Meer dient. Danach machen die Schüler ihr Schiff klar, indem sie es an der hinteren Kerbe mit Zahnpasta einschmieren und auf Kommando das Boot zu Wasser lassen.

Bei diesem Versuch sollte jeder Schüler ein eigenes Boot zu Wasser lassen können. Der Materialaufwand ist nicht groß und ein Zahnpastaboot ist schnell gebaut. Jeder Schüler kann so sein Boot gut verfolgen und Vergleiche zu den anderen ziehen. Deutlich sichtbar sind die Fahrbewegungen im Kreis, wenn die Zahnpasta nicht mittig, sondern am Rand der Kerbe aufgetragen wurde. Solche Beobachtungen sind allerdings nur möglich, wenn jeder Schüler die Schiffe von Nahem beobachten kann.

Nach einiger Fahrtzeit gehen die Schiffe unter. Die Beobachtungen aller werden in der Klasse gesammelt und erste Erklärungsversuche abgegeben. Um den Bezug zur Seife herzustellen wird das Wasser in den Wannen erneuert und die Schiffe gesäubert. Die Schüler erproben erneut das Verhalten der Schiffe, jetzt jedoch mit Seifenantrieb.

Auch hier werden die Ergebnisse gesammelt. Erklärungen zu den Versuchsergebnissen sollten nicht mehr schwer fallen. Um die Grenzflächenspannung des Wassers als Thema festzuhalten, wird ein Tafelbild mit einer graphischen Darstellung entwickelt (-> Tafelbild 2).

Zum Abschluss steht noch die Frage im Raum, welche Folgen z. B. für Wasserläufer entstehen, wenn zu viele Waschmittelreste im Abwasser bleiben. Die Verringerung der Grenzflächenspannung durch die Tenside soll damit noch einmal thematisiert und an einem Bespiel verdeutlicht werden.


9.5 Arbeitsmaterialien

Tafelbild

Informationsblatt 6 auch als Folie

Overheadprojektor

Auflaufformen oder genügend pneumatische Wannen für die Zahnpastaschiffchen


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Letzte Überarbeitung: 03. August 2006, Dagmar Wiechoczek