Für die Isolierung geeignete Materialien:
- Styropor (lässt sich nicht so gut schneiden)
- Styrodur
- Noppenfolie
- Wellpappe/Karton
- normale Watte (auf keinen Fall Mineralwolle!!!!)
- normale Wolle
- Kork
- Stroh
Während des Einstiegs müssen mit den Kindern unbedingt folgende Eckpunkte bezüglich ihrer Kartondämmung besprochen werden:
- Die Dämmschicht sollte möglichst dick und gleichmäßig sein.
- Es darf keine großen Lücken in der Dämmung geben.
- Man kann verschiedene Dämmmaterialien kombinieren.
- Auch oben und unten ist es wichtig zu dämmen.
- Grundsätzlich kann man die Dämmung von außen oder innen anbringen. Damit der Deckel anschließend noch zu geht, wird er von außen gedämmt.
- Eventuell gibt man auch noch für alle vor, dass oben und unten mit Styrodur gedämmt werden soll, weil dann der Wärmeerhalt besonders gut gegeben ist.
Die Arbeitsumgebung ist folgendermaßen vorbereitet:
- Die Tische (am besten Gruppentische) sind mit Arbeitsunterlagen oder Zeitungen abgedeckt.
- In der Anzahl der Gruppen stehen leere Schuhkartons bereit. Am günstigsten ist es, wenn die Kartons alle von einem Format sind (gleiche Größe, keine Seitenlöcher), denn dann sind sie später am besten zu vergleichen. Meist ist dies in größeren Schuhhäusern problemlos zu bekommen.
Beim Umgang mit dem Cuttermesser gelten ganz klare Regeln.
- Die zu schneidende Platte (Styrodur / Styropor / Kork / Wellpappe) liegt flach und stabil.
- Die Linie, an der entlang geschnitten wird, wurde vorher eingezeichnet. Eventuell ritzt man entlang eines Lineals.
- Die Platte muss nicht komplett durchgeschnitten werden. Es reicht aus, sie halb einzuritzen und den Rest sauber durchzubrechen. (Gilt nicht für Pappe).
Je nach Klasse und Vorerfahrung kann man die Arbeit mit dem Cutter an einen bestimmten Tisch verlagern oder aber es gibt 1-2 (geschickte) "Schneidekinder".
Um Styrodur kleben zu können, wird ein spezieller, lösungsmittelfreier Klebstoff benötigt (gibt es im Baumarkt). Alle anderen Kleber ätzen Löcher in die Platten und haben keine klebende Wirkung. Alternativ kann man auch mit doppelseitigem Klebeband arbeiten.
Zur Dämmung der Schuhkartons:
Ein Kind merkt an, dass man im Kellerbereich eines Hauses nicht mit Styrodur dämmen darf, weil dies Feuchtigkeit zieht. Das Kind hat natürlich vollkommen Recht und sein erworbenes Wissen passend angewendet. Hier muss der Vergleich mit einem Haus etwas relativiert werden, da unser Haus ja nicht im feuchten Boden zu stehen kommt.
Ein anderes Kind fragt an, ob sie in ihre Häuser auch Fenster und Türen bauen dürfen und wie die dann zu dämmen seien. Hier kann man gut auf die Grundproblematik von 'Wandöffnungen' eingehen und auch, dass sie oft 'Kältebrücken' sind. Deshalb werden wir bei unseren Häusern Fenster und Türen aussparen.
Zur Planung eines möglichen Versuchs, um die Isolierung der Schuhkartons zu testen (Ideen/Äußerungen der Kinder):
- „Ich lege etwas Kaltes rein (in den Schuhkarton) und beobachte, ob es warm wird“
- „Ich stelle etwas Warmes rein und mache von außen ein Foto mit einer Wärmebildkamera.“
- „Eine Schüssel mit warmem Wasser in den Karton und diesen dann in den Kühlschrank stellen.“
- „Ein Thermometer ablesen bei Raumtemperatur. Dann das Thermometer in den Schuhkarton legen und und diesen schnell in den Kühlschrank stellen.“
- „Ich stelle kaltes Wasser in einen gedämmten und in einen ungedämmten Karton und schauen ob es wärmer wird.“ Rückfrage: „Warum nimmst du 2 Kartons?“ Antwort: „Wenn wir bei beiden vergleichen, wie schnell es warm wird, können wir sehen, wie gut gedämmt ist.“ Der Aspekt eines Vergleichswertes ist vielen Kindern nicht so klar. In diesem Fall kam die Anregung von einem Kind, ansonsten muss man in diese Richtung gegebenenfalls noch Impulse geben.
Über Nachfragen wird der Bezug des Modellversuchs zur Lebenswirklichkeit aufrecht erhalten:
Frage: „Welche Jahreszeit herrscht beim warmen Glas im Karton?“ Antwort: „Winter, innen ist es warm und die Heizung ist an, draußen ist es kalt und es liegt Schnee (Kühlschrank).“
Frage: „Welche Jahreszeit herrscht beim Eisblock im Karton?“ Antwort: „Sommer. Bei 35 Grad draußen soll es im Haus schön kühl bleiben.“
Gelegentlich ist mit Fehlkonzepten zu Wärme und und angenommener Wärmewirkung der Dämmmaterialien (vgl. die Präkonzepte in der Reihe "Warm und kalt") bei einzelnen Kindern vorhanden.
So antwortet ein Kind z.B. auf die Frage: „Was erwartest du, wenn wir in beide Kartons ein Gefäß mit 70 Grad heißem Wasser stellen?“: „Im gedämmten Karton wird es deutlich wärmer und im ungedämmten deutlich kälter.“ (Fehlkonzept). Widerspruch eines anderen Kindes: „Das stimmt so nicht. Im ungedämmten Karton wird es viel kälter und im gedämmten nur ein wenig.“
Frage: „Was passiert, wenn ich in beide Kartons einen Eisblock lege?“ Antwort: „Im gedämmten Karton schmilzt viel Eis und im ungedämmten eher wenig.“ (Fehlkonzept). Widerspruch: „Nein, das ist genau umgekehrt.“ „Das ist wie in der Thermoskanne, die ist ja auch gedämmt und da waren die Eiswürfel sogar am nächsten Tag noch nicht geschmolzen.“