Wir nutzen Elektrizität aus einer Batterie
Intention
Die Schülerinnen und Schüler vollziehen in einem vereinfachten Funktionsmodell den Elektronenfluss vom – Pol zum + Pol nach. Das erlaubt zusätzlich das Erfassen und Nachvollziehen von Kurzschlüssen, der Funktion von Leitern und Isolatoren und dem Unterschied von Reihen und Parallelschaltung.
Lernausgangslage
- Die Schülerinnen und Schüler verfügen nicht über Vorstellungen über Elektrizität auf Teilchenebene.
- Die Anbahnung der Vorstellung von Elementarteilchen bedeutet eine gewisse Schwierigkeit und bedarf der Nutzung von Vereinfachungen.
- Begründungsfragen von Kindern, „Aus was besteht Elektrizität überhaupt?“, angemessen begegnen.
Mögliche Vorgehensweisen
Einstieg
- Den SuS werden die Elektronen als Teilchen, aus denen die Elektrizität besteht, vorgestellt.
- Ein Steckbrief oder Satzstreifen geben ihnen bestimmte Eigenschaften mit auf den Weg. (siehe Tipp oben)
- Murmelgespräch und Fragen dazu werden geklärt.
- SuS sehen einen einfachen geschlossenen Stromkreis mit Batterie, Fassung, Glühlampe und zwei Kabeln (grün und gelb) mit Krokodilklemmen.
- Parallel dazu sehen die Kinder zwei Klappboxen mit der Beschriftung (Batterie, Minuspol und Pluspol)
- Daran angeknotet sind zwei Springseile (grün und gelb), die zu einem Stuhl (Fassung) führen, an dem ein Bild einer Glühlampe hängt.
- Die Kinder äußern sich zum Modell und dem Stromkreis, finden Gleiches wieder und äußern Vermutungen.
- Die Elektronen (quaderförmige Holzbausteine, z.B. Kappla- oder Jengasteine) werden in die Box gefüllt, die den –Pol darstellen.
Erarbeitung
- Kinder nehmen ihre Positionen im Modell ein.
- Ein Kind ist die Glühlampe (Hängt sich Schild um und setzt sich auf den Stuhl)
- 4 Kinder spielen die Stromkabel. Zwei Kinder hocken am grünen und zwei am gelben Springseil und fassen mit einer Hand das Seil an und mit der anderen transportieren sie die Elektronen.
- Immer wenn ein Elektron bei der Glühlampe ankommt, muss es aufstehen (Arbeit verrichten).
- Die Elektronen werden im Kreis weitergegeben und in die Pluspolkiste fallen gelassen. Dem Kind auf dem Stuhl wird nach kurzer Zeit warm (evtl. sogar etwas rot im Gesicht, man könnte auch sagen, es glüht).
- Das Verfahren wird in verschiedenen Besetzungen wiederholt. Es endet damit, dass die –Pol-Kiste leer ist.
- Zwischendurch kann auch mal der Stromkreis geöffnet werden, indem man ein Seil von der Fassung oder einem Pol löst.
- Die Kinder sollen das Modell ikonisch auf einem Blatt darstellen. Dabei die Begriffe Elektron, +/- Pole, Batterie, Fassung, Glühlampe zur Bezeichnung verwenden.
Abschluss
- In Teams von 4-6 SuS werden bestimmte Fragen mit Unterstützung der eigenen Bilder diskutiert.
- Antworten werden verglichen und nochmal im Modell durchgespielt.
Optional:
Fragen können auch ikonisch beantwortet werden. Zeichnungen werden dann verändert dargestellt und mit kleinen Texten versehen (Sprech- oder Gedankenblasen sind möglich). Es kann als Ausgangspunkt für eigene Forschungsvorhaben genutzt werden:
- zu Batterien und Akkus Eltern fragen.
- im Internet oder Büchern forschen.
- Erklärvideos auf Youtube ansehen.