Funktionsweise der Windel
Intention
In selbst entwickelten Experimenten klären die Schülerinnen und Schüler die Fragestellung „Wie bleibt die Flüssigkeit in der Windel?“. Dabei lernen sie ein Beispiel für die besonderen Eigenschaften eines speziellen Kunststoffs kennen.
Mögliche Vorgehensweisen
Einstieg
Einstieg im Sitzkreis:
- Als stummer Impuls werden eine mit Wasser gefüllte und eine leere Windel in die Kreismitte gelegt.
- Die Schülerinnen und Schüler äußern sich spontan dazu.
- Sie werden aufgefordert, Forscherfragen zu formulieren: „Formuliert Fragen zu dem Thema Babywindel!“.
- Das Vorgehen wird am Forscherkreis veranschaulicht und auf die Sicherheitsregeln „Nichts in den Mund nehmen oder einatmen“ und „Nach dem Experimentieren gründlich die Hände waschen“ hingewiesen.
Erarbeitung I
- Aufgabe: „Untersucht mit Hilfe der Schere und der Lupe ganz genau, woraus eine Windel besteht und wie sie zusammengesetzt ist. Die Bestandteile der Windel können auch sehr klein sein, arbeitet deshalb auf einer Unterlage (z.B. ein farbiges Blatt Papier). Fertigt von der Windel eine Sachzeichnung an und beschriftet diese.“
- Die Schülerinnen und Schüler erhalten in Gruppen jeweils eine Windel und untersuchen mit Hilfe einer Schere und einer Lupe deren Aufbau.
- Sie zeichnen den Aufbau der Windel auf einem Arbeitsblatt auf.
- Zeit: Ca. 10-15 Minuten
Zwischenreflexion im Sitzkreis
- Die Schülerinnen und Schüler benennen die Teile der Windel und beschriften diese mit Hilfe von Karten.
- Sie äußern Vermutungen im Hinblick auf die erarbeitete Forscherfrage (in der Erprobung: „Wie bleibt die Flüssigkeit in der Windel?“).
- Sie äußern Ideen, mit welchem Experiment die Forscherfrage beantwortet werden könnte. Die Lehrkraft lenkt dabei den Blick auf die Funktion der einzelnen Bestandteile.
Schüleräußerungen aus der Erprobung
„Wie bleibt die Flüssigkeit in der Windel?“
- „In der Watte ist, glaube ich, noch das Nasse drinnen, aber das Pulver macht da was.“
- „Ich weiß nur, dass das Pulver wichtig ist.“
- „Es kann sein, dass das Pulver ein Kunststoff ist.“
- „Es könnte am Pulver liegen.“
- „Es könnte an der Watte liegen.“
Ideen für geeignete Experimente
- „Also, ich hätte die Windel erstmal durchgeschnitten, in zwei halbe Teile. Auf einen Teil hätte ich Wasser draufgemacht und das andere hätte ich gelassen und dann hätte ich aus beiden nachher die Watte rausgeholt und dann hätte ich mit der Lupe geguckt, ob sich was verändert hat.“
- „Ich hätte erstmal die Watte und das Pulver aus der Windel rausgetan und dann hätte ich versucht, das Pulver so gut wie möglich abzumachen und dann würde ich das in so zwei Schüsseln reinmachen und dann hätte ich auf beides Wasser draufgegeben und dann hätte ich geguckt, ob das mit dem Pulver genau so bleibt oder sich das verändert und auch ob das mit der Watte so bleibt oder sich etwas verändert.“
Erarbeitung II
-
Aufgabe: „Plant euer Experiment auf dem Forscherbogen. Wählt anschließend das Material aus, das ihr für eure Experimente benötigt, führt das Experiment durch und füllt den Forscherbogen aus.“
Vorgehen am Forscherkreis zeigen.
Material: Lupe, Schere, Pipette, Petrischalen, Bechergläser, Windeln, Einzelbestandteile der Windel (Tuch, Folie, Watte, Superabsorber in Pulverform)
Experimente werden durchgeführt und auf den Forscherbögen dokumentiert.
Abschluss
- Gespräch über die gewonnenen Erkenntnisse
- Impulsfragen: „Was habt ihr herausgefunden?“, „Wie seid ihr vorgegangen?“, „Könnt ihr unsere Forscherfrage: Wie bleibt die Flüssigkeit in der Windel jetzt beantworten?“
- Ggf. offen gebliebene Fragen werden benannt und eventuell weiter untersucht.
- Die Lehrkraft stellt den Bezug zum Thema „Kunststoffe“ her und erklärt, dass es sich beim Superabsorber um einen Kunststoff mit besonderen Eigenschaften handelt.
- Das Vorgehen wird anhand des Forscherkreises abschließend noch einmal aufgezeigt.
Schüleräußerungen aus der Erprobung in der Erarbeitung II
- „Die Watte saugt das Wasser ein bisschen auf und das Pulver kann das Wasser zu Schleim machen und wenn man das zusammentut, dann wird das zu einem Schleimklumpen, wo auch Watte mit drin ist. Die Watte ist dafür da, dass die Windel nicht ganz schleimig wird. Und das Tuch, das ist dann dafür da, dass die das schützt, also dass der Schleim nicht raus kann.“
- „Ich habe noch etwas herausgefunden! Ich glaube, dass in dem Tuch noch so kleine Löcher drin sind, damit das Wasser da reinkommt, aber es kommt dann nicht mehr raus. Das Pulver verstopft die Löcher, denn sonst würde das Wasser ja wieder rauskommen.“
- „Der Schleim, der wirkt am besten, denn der zieht das Wasser ein und dann wird das hart. Aber wir haben ausprobiert, was am meisten Wasser einsaugen kann und da hat der Schleim sozusagen gewonnen, da konnte man am meisten Wasser reinmachen und bei den anderen, da ist das schon übergelaufen.“
- Experiment Windel durchschneiden: „Wir haben herausgefunden, dass die Windel, die wir ins Wasser gemacht haben, dass das Pulver in der Watte so ganz dick wurde. Da haben sich so kleine Kugeln innen gebildet. Da konnten wir auch den Schleim drin sehen.“
Beispiele aus der Erprobung
In der Erprobungsklasse wurden zwei Arten von Experimenten durchgeführt: Eine Gruppe hat die Windel halbiert und die eine Hälfte mit Wasser begossen und mit der trockenen Windelhälfte verglichen. Die restlichen Gruppen haben das Verhalten der Einzelbestandteile unter Wassereinfluss beobachtet.
Tipps und Stolpersteine aus der Erprobung
- Regeln für Experimente müssen den Schülerinnen und Schüler bekannt sein. Auf die Sicherheitsregeln „Nichts in den Mund nehmen“ und „Nach dem Experimentieren gründlich die Hände waschen“ muss vor der Durchführung noch einmal ausdrücklich hingewiesen werden, da der Superabsorber ungesund ist, optisch aber stark an Salz oder Zucker erinnert. Hier besteht auch eine Gefahr durch Einatmen.
- Das Versuchsmaterial sollte bereits im Vorfeld auf einem gesonderten Tisch aufgebaut und beschriftet werden. Ggf. kann dieser zunächst abgedeckt werden. Auch der Superabsorber, die Watte, die Folie und das Tuch sollten als Einzelbestandteile vorab in Petrischalen o.ä. gefüllt werden.
- Das Versuchsmaterial kann entweder aus der aufgeschnittenen Windel entnommen werden oder den Schülerinnen und Schüler werden die Einzelbestandteile als Watte und Superabsorber direkt bereitgestellt.
- Bei der Untersuchung der Windelbestandteile ist eine Unterlage (z.B. ein farbiges Blatt Papier) wichtig, die das Pulver auffängt und für die Kinder besser sichtbar macht.
- Nach der Untersuchung der Windelbestandteile wurden alle aufgeschnittenen Windeln und die Bestandteile weggeräumt, um nicht zum Probieren zu verleiten.
- Eine Begriffsklärung der Einzelbestandteile der Windel ist notwendig, um sicherzustellen, dass die Schülerinnen und Schüler vom gleichen Bestandteil sprechen.
- Vor der Entwicklung geeigneter Experimente muss die Forscherfrage klar formuliert werden. Es kann sinnvoll sein, dass sich die ganze Lerngruppe auf eine Fragestellung einigt (siehe Erprobung), aber auch die Arbeit an unterschiedlichen Fragestellungen ist denkbar.
- Die Entwicklung eigener Experimente muss ggf. durch Leitfragen unterstützt werden: „Was möchtest du machen?“, „Was kannst du damit herausfinden?“
- Hauptideen können zur besseren Strukturierung auf Karteikarten festgehalten werden. Die einzelnen Arbeitsgruppen müssen sich auf ein Experiment einigen.
- Vor der Durchführung des Experiments planen die Schülerinnen und Schüler ihr Vorgehen mit Hilfe des Forscherbogens und halten darauf auch ihre Vermutungen fest. Danach holen sie sich das entsprechende Material vom Materialtisch an ihren Platz.
- Der Verweis auf den Forscherkreis visualisiert den Schülerinnen und Schülern noch einmal das Vorgehen beim Experimentieren und ist später auf ähnliche Unterrichtsvorhaben übertragbar.
- Den Schülerinnen und Schülern soll deutlich werden, dass der Superabsorber ein Kunststoff mit besonderen Eigenschaften ist. Dazu müssen sie von ihrem bisherigen Materialkonzept abweichen und akzeptieren, dass Kunststoff in vielen Erscheinungsformen vorkommt.
Material aus der Erprobung
- AB: Sachzeichnung Windel
- AB: Experimentierbogen Kunststofflabor
- Karten mit Windelbestandteilen
- Material für die Experimente: Lupe, Schere, Pipette, Petrischalen, Bechergläser, Windeln, Einzelbestandteile der Windel (Tuch, Folie, Watte, Superabsorber in Pulverform (den Superabsorber gibt es auch in PlasticsEurope Hrsg.: Kunos coole Kunststoffkiste, Frankfurt 2006)
- Tippkarten
- Forscherkreis in groß für die Tafel
Angestrebtes Unterrichtsergebnis
Die Kinder beantworten ihre Forscherfrage: „Wie bleibt die Flüssigkeit in der Windel?“ und lernen einen Kunststoff mit besonderen Eigenschaften kennen.
