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Wir testen unsere Isolierung

Intention

Die SuS testen die Wirksamkeit ihrer Dämmung, indem sie die Temperaturerhaltung in den gedämmten Kartons mit einem ungedämmten vergleichen. In der Zwischenzeit überprüfen sie ihre Vorstellung bezüglich der Wärmewirkung einiger Materialien wie z.B. einer Mütze.

Lernausgangslage

An dieses Vorwissen/Vorerfahrungen können Sie anknüpfen:

Die SuS haben eine Vorstellung, welche Wirkung eine Dämmschicht haben kann.

Bestenfalls haben sie auch eine Idee, dass niedrige wie auch hohe Temperaturen gegenüber stark abweichenden Umgebungstemperaturen damit erhalten bleiben können (siehe Haus im Hochsommer und Winter).

Einige SuS werden vermutlich noch Fehlkonzepte zur Wirkweise von Dämmschichten in sich tragen. Sie erwarten beispielsweise, dass die Temperatur im gedämmten Karton ansteigt.

Mögliche Vorgehensweisen

Einstieg

1. Die Ideen der Vorstunde für einen möglichen Versuchsaufbau werden aufgegriffen und ein Möglichkeit und ihre Umsetzung konkret vorgestellt.

2. Um an mögliche Fehlkonzepte einzelner SuS heranzukommen, wird zusätzlich ein Thermometer in

  • einen gedämmten Schuhkarton
  • einen ungedämmten Schuhkarton
  • eine Mütze
  • eine Thermoskanne gelegt.

Die aktuelle Raumtemperatur wird mit einem daneben liegenden Thermometer überprüft.

Erarbeitung

1. Die Schuhkartons (alle gedämmten sowie ein ungedämmter als Vergleichswert) werden, wie zuvor besprochen, mit einer Aluschale und dem Eisblock bestückt und an einem einheitlichen Ort aufgestellt.

2. Anschließend notieren die SuS für den Lernbriefkasten ihre Erwartungen, wie sich die Temperatur bei den einzelnen Thermometern entwickeln wird und erklären ihre Erwartungen.

Abschluss

1. Im Reflexionskreis werden nacheinander die verschiedenen Materialien mit den Thermometern in den Mittelpunkt gestellt. Einzelne SuS dürfen ihre Erwartung äußern und begründen. Anschließend wird das Thermometer heraus genommen und mit den Erwartungen verglichen. Immer wieder einen Austausch unter den SuS anzuregen ist wichtig, da einige von den gleichbleibenden Temperaturen überrascht sind. Eventuell hilft es zur Verankerung, am Ende einen gemeinsamen Merksatz zu formulieren.

2. Die SuS und die Lehrperson öffnen möglichst zeitgleich ihre Kartons und schütten das geschmolzene Wasser in ein Behältnis (z.B. einen Messbecher). Die Wassermengen werden verglichen.

Angestrebtes Unterrichtsergebnis

Die SuS erfahren unmittelbar 2 wichtige Wirkweisen von gedämmten Materialien:

1. Dämmung bewirkt, dass sich eine Temperatur nicht so schnell der Umgebungstemperatur außen herum angleicht. Dadurch wird der Schmelzprozess des Eises sichtbar verlangsamt.

2. Dämmung alleine bewirkt keinen Temperaturanstieg, so lange es keine zusätzliche Wärmequelle gibt. Sie hilft lediglich dabei, eine bestimmte Temperatur in einem Gefäß/Gebäude bei stark abweichender Außentemperatur zu erhalten.