Experimentieren mit Kindern

Warum Experimentieren?

Kinder sind von Natur aus neugierig. Sie wollen die Welt um sich herum entdecken, Phänomene verstehen und Antworten auf ihre Fragen finden. Das Durchführen kleiner Experimente in der Jungschar spricht gerade diesen „Forschergeist“ der Mädchen und Jungen an. Auch wenn es für jedes Versuchsergebnis letztendlich eine Erklärung gibt, üben die oft verblüffenden Beobachtungen eine starke Faszination auf Kinder aus.

Gerade im Hinblick auf den Glauben an Gott kann es hilfreich sein, dass Heranwachsende die Erfahrung machen, nicht für alles sofort eine (menschliche) Erklärung zu finden bzw. dass etwas geschieht, was sie gar nicht erwartet hätten. Denn wenn es uns selbst auf der Erde schwerfällt, (Natur-) Phänomene zu verstehen, wie können wir dann davon ausgehen, dass wir Gott voll und ganz verstehen, der doch nicht „von dieser Welt“ ist?

Kinder herausfordern

Beim Experimentieren bietet es sich an, die Kinder vor der Durchführung eines Versuches Vermutungen äußern zu lassen, was ihrer Meinung nach passieren wird. Nach dem Experiment können zunächst die Erklärungen der Kinder gesammelt werden, bevor es zur „Auflösung“ kommt.

Die vorgeschlagenen Experimente eignen sich sowohl in der Großgruppe als auch in Kleingruppen.

Experimente

Der schwebende Arm

Problem: Wie kann man einen Arm dazu bringen, dass er sich selbstständig bewegt?

Ablauf: Zwei Kinder stehen hintereinander. Das hintere Kind (H) hält beide Arme des vorderen Kindes (V) mit beiden Händen oberhalb der Handgelenke fest, so dass sie sich seitlich am Körper von V befinden. V drückt nun einen Arm fest nach außen, während ihn H weiter fest nach unten bzw. an den Körper von V drückt. Nach etwa 20 Sekunden lässt H beide Arme von V los. V soll versuchen, seine Arme entspannt nach unten hängen zu lassen.

Beobachtung: Der Arm, der nach unten gedrückt wurde, bewegt sich von alleine nach oben.

Erklärung: Die Muskeln des nach unten gedrückten Armes gewöhnen sich in den 20 Sekunden an die Anspannung und setzen diese auch nach dem Loslassen fort.

Der starke Daumen

Problem: Wie kann ich mit wenig Kraftaufwand jemanden am Aufstehen hindern?

Ablauf: Ein Kind setzt sich so auf einen Stuhl, dass es mit ganz geradem (aufgerichtetem) Rücken vollständig die Stuhllehne berührt. Seine Schuhe sollen mit der kompletten Sohlenfläche auf dem Boden stehen und seine Beine müssen einen rechten Winkel bilden. Nun drückt ein anderes Kind seinen Daumen mit gestrecktem Arm gegen die Stirn der Partnerin bzw. des Partners. Jetzt soll das Kind auf dem Stuhl versuchen, aufzustehen.

Beobachtung: Das sitzende Kind kann nicht aufstehen.

Erklärung: Der Krafteinsatz des stehenden Kindes bzw. des Daumens spielt keine große Rolle. Damit man von einem Stuhl aufstehen kann, muss man den Körperschwerpunkt nach vorne verlagern, indem der Oberkörper nach vorne gebeugt wird. Niemand kann ohne die Hilfe seiner Hände aufstehen, ohne seinen Schwerpunkt – der sich beim Sitzen über der Sitzfläche des Stuhles befindet – zu verlagern. Der Daumen des stehenden Kindes verhindert, dass sich das sitzende Kind nach vorne beugen und so seinen Schwerpunkt verlagern kann.

Fingerabdrücke sichern

Problem: Wie kann man Fingerabdrücke sichern?

Ablauf: Ein Kind oder eine Mitarbeiterin / ein Mitarbeiter umfasst ein Trinkglas fest mit einer Hand. Dann kommt die „Spurensicherung“ zum Einsatz: Das Glas wird mit Grafitpulver bestäubt, das anschließend behutsam mit einem weichen Pinsel oder durch Pusten wieder vom Glas entfernt wird. Mit Hilfe einer Lupe findet die Detektivin / der Detektiv heraus, wo sich die Fingerabdrücke befinden. Nun wird ein Stück durchsichtiges Klebeband genau auf einen der Fingerabdrücke geklebt. Anschließend wird es wieder abgezogen und auf ein weißes Blatt Papier geklebt.

Auch Tischflächen, Türklinken, Schranktüren o. Ä. können auf Spuren bzw. auf Fingerabdrücke untersucht werden.

Beobachtung: Der Fingerabdruck ist deutlich sichtbar.

Erklärung: Die Haut an den Fingerkuppen ist meistens ein bisschen feucht und fettig. Deshalb hinterlassen sie auf glatten Materialien wie Glas einen Abdruck. Das feine Grafitpulver haftet an den feuchten, fettigen Stellen. Durch das dunkle Pulver wird der Abdruck auf dem weißen Papier sichtbar.

Das schwebende Ei

Problem: Wie kann ein rohes Ei im Wasser schwimmen?

Ablauf: Ein frisches, rohes Ei wird vorsichtig in ein mit Wasser gefülltes Glas gelegt. Das Ei sinkt auf den Glasboden. Anschließend schüttet man einige Esslöffel Salz ins Wasser und rührt es um. Möglich wäre auch, den Kindern verschiedene „Hilfsmittel“ (neben Salz z. B. Sand, Essig, Spülmittel) zum Experimentieren zur Verfügung zu stellen. Auftrag: Findet heraus, wie das Ei nach oben steigt! Allerdings müsste man sie in diesem Fall darauf hinweisen, das Wasser im Glas zwischendurch immer wieder zu erneuern.

Beobachtung: Nach einigen Minuten steigt das Ei nach oben.

Erklärung: Da das Ei schwerer als Wasser ist, schwimmt es nicht, sondern sinkt. Wenn man Salz ins Wasser mischt, macht man quasi das Wasser schwerer – das Ei wird also im Verhältnis zum Salzwasser leichter. Deshalb steigt es nach oben. Anmerkung: In der Erklärung wurde das Phänomen „Dichte“ vereinfacht dargestellt.

Der schmale Durchgang

Problem: Wie kommt ein hartgekochtes, gepelltes Ei durch die schmale Öffnung einer leeren Wasserkaraffe, ohne dass man es drückt oder zerkleinert?

Ablauf: Drei bis vier Streichhölzer werden angezündet und in die Karaffe geworfen. Sind die Streichhölzer abgebrannt, legt ein Kind schnell das Ei auf die Öffnung der Karaffe.

Beobachtung: Nach und nach wird das Ei in die Karaffe gezogen.

Erklärung: Das Feuer erwärmt die Luft in der Flasche. Die warme Luft dehnt sich aus und entweicht. Das auf der Öffnung liegende Ei verschließt die Flasche, so dass keine Luft mehr aus ihr heraus- oder in sie hineinströmen kann. Von außen drückt nun viel mehr Luft auf das hartgekochte Ei als von innen. Daher wird das Ei vom äußeren Luftdruck in die Flasche gepresst.

Die Geheimschrift

Problem: Wie kann man unsichtbare Schrift sichtbar machen?

Ablauf: Ein dünner Pinsel, ein Wattestäbchen oder ein Zahnstocher wird in ein Glas mit Zitronensaft getaucht. Alternativ kann man auch Essig, Milch oder Zwiebelsaft verwenden. Jetzt wird mit dem gewählten Schreibgerät eine geheime Botschaft auf ein weißes Blatt Papier geschrieben. Nachdem die Flüssigkeit getrocknet ist, kann die Schrift nicht mehr gelesen werden. Die Empfängerin / der Empfänger der Geheimbotschaft erhitzt das Papier über einer brennenden Kerze oder mit einem Bügeleisen (Vorsicht! Das Papier soll nicht anbrennen!).

Beobachtung: Die Schrift wird sichtbar.

Erklärung: Die Flüssigkeit verändert das Papier an den Stellen, an denen sie mit ihm in Kontakt kommt. Da die Entzündungstemperatur der beschriebenen Stellen niedriger ist als die des Papiers, versengen diese zuerst und werden schneller braun als das übrige Papier.

Das Streichholzboot

Problem: Wie kann sich ein Streichholz im Wasser vorwärtsbewegen?

Ablauf: Mit einem Messer wird ein Streichholz am unteren Ende etwa 1 cm eingeschnitten. Die beiden entstandenen Holzteile werden so auseinandergedrückt, dass das untere Ende des Streichholzes wie ein kleines V aussieht. Zwischen dieses V klemmt man ein kleines Stückchen Seife und legt dann das Streichholz in ein Becken oder eine große Schüssel mit Wasser.

Beobachtung: Das Streichholz schwimmt vorwärts durch das Wasser.

Erklärung: Die Seife löst sich nach und nach auf und zerstört die Oberflächenspannung des Wassers. Die Seifenmoleküle (sehr kleine Seifenteilchen) drängen sich zwischen die Wassermoleküle und sorgen dafür, dass diese sich nicht mehr so stark gegenseitig anziehen. Die Wasserteilchen unter dem Boot werden von den Wasserteilchen auf der anderen Seite stärker angezogen und ziehen das Boot mit sich.