Diese 4 faszinierenden Experimente bringen Kinder zum Staunen

Mit diesen 4 Experimenten können Sie Ihre Gruppe oder Klasse für Naturwissenschaften begeistern! Die Versuche sind leicht nachzumachen und die Materialien sind wahrscheinlich bereits vorhanden. Viel Spaß beim Beobachten, Beschreiben, Erklären und Staunen!

Nachdem Sie das Experiment vorbereitet haben, erklären Sie Ihrer Gruppe oder Klasse, was Sie als nächstes tun werden. Danach dürfen die Kinder Vermutungen anstellen, was passieren wird und warum sie das denken. Ob sie richtigliegen, sehen sie bei der Durchführung des Experiments. Danach beschreiben sie ihre Beobachtungen und überlegen, warum das Experiment dieses Ergebnis gezeigt hat. Abschließend erläutern Sie altersgerecht den naturwissenschaftlichen Hintergrund.

Oberflächenspannung von Wasser: Der fliehende Pfeffer

Um Kindern die Oberflächenspannung von Wasser zu veranschaulichen, können auch schwerere Gegenstände wie z. B. eine Büroklammer verwendet werden, die bei Zugabe von Spüli sinkt. Viel eindrucksvoller ist das Experiment jedoch mit Pfeffer – denn dieser sinkt nicht, er „flieht“ :)

Material: eine Schale mit Wasser, gemahlener Pfeffer, Spülmittel

Vorbereitung: Den Pfeffer auf das Wasser in der Schale streuen.

Fragestellung: Was passiert, wenn ihr mit dem Finger das Wasser berührt? Und was denk ihr, passiert, wenn ihr den Finger zuvor mit Spülmittel einreibt?

Beobachtung: Beim antippen des Wassers mit dem Finger geschieht nichts (abgesehen davon, dass sich die Wasseroberfläche bewegt). Tauchen die Kinder den „Spüli-Finger“ in das Wasser, zieht sich der Pfeffer blitzschnell an den Schalenrand zurück und geht z. T. unter.

Erklärung: Zunächst schwimmt der Pfeffer auf dem Wasser, weil die Wasseroberfläche wie eine Haut ist. Das nennt man auch Oberflächenspannung. Diese Haut ist so stabil, dass sehr leichte Objekte oder z. B. Wasserläufer nicht im Wasser versinken. Taucht man den Finger in das Wasser, bleibt die Oberflächenspannung intakt und der Pfeffer schwimmt weiter. 

Warum „flieht“ der Pfeffer an den Rand, wenn Spülmittel auf dem Finger ist? Im Spülmittel sind Inhaltsstoffe, sogenannte Tenside, enthalten, die die Oberflächenspannung des Wassers herabsetzen, sozusagen die „Haut“ des Wassers kaputtmacht. Von dort ausgehend, wo der „Spüli-Finger“ das Wasser berührt, reißt die Wasserhaut auf und der Pfeffer wird auf der noch intakten Haut an den Rand gezogen und geht unter, wenn die Oberflächenspannung nicht mehr vorhanden ist. 

Lichtbrechung unter Wasser: Das plötzlich spiegelverkehrte Bild

Plötzlich schwimmen die Fische auf dem Bild in die andere Richtung. Wie kann das sein?

Material: ein rundes Glas, Wasser, Papier, Stifte

Vorbereitung: Die Kinder malen auf das Papier übereinander zwei Fische und hängen das Bild ein paar Zentimeter hinter dem Wasserglas auf. 

Fragestellung: Was passiert, wenn man das Bild hinter das Glas hält und langsam Wasser in das Glas schüttet?

Beobachtung: Sobald das Wasser höher steigt als das Bild, sieht es so aus, als ob der Fisch größer wird und seine Schwimmrichtung ändert. 

Erklärung: Schuld ist zum einen die runde Form des Glases und dass die Lichtbrechung unter Wasser anders ist, als in der Luft. In der Luft bewegt sich das Licht in einer geraden Linie, weil Luft eine geringe optische Dichte hat. Trifft das Licht auf das Wasserglas, wird es stärker gebrochen, da Wasser eine höhere optische Dichte hat. Es ändert seine Ausbreitungsrichtung. Das Bild hinter dem Wasserglas trifft deshalb spiegelverkehrt auf unser Auge. 

Unterdruck: Die schwimmende Kerze

Als Vorbereitung zu diesem Experiment können Sie den Kindern zeigen, was passiert, wenn man ein Glas über eine Kerze stülpt: Sie erlischt. Dieses Experiment und die Erläuterungen dazu finden Sie hier.  

Sicherheitshinweise: Das Anzünden der Kerze übernehmen Sie. Die Kinder sollen die brennenden Kerzen nicht bewegen oder herumtragen. Die Kinder werden darauf hingewiesen, dass sie das Experiment nicht alleine zu Hause nachmachen dürfen.

Material: Teelicht, Feuerzeug, tiefer Teller, 1 Glas mit gefärbtem Wasser (für bessere Sichtbarkeit), 1 leeres Glas 

Vorbereitung: Das Teelicht in der Mitte des Tellers platzieren und anzünden, danach das gefärbte Wasser in den Teller gießen. 

Fragestellung: Was passiert, wenn ich das leere Glas über die Kerze stülpe?

Beobachtung: Die Kerze geht aus und das Wasser wird vom Teller in das Glas gezogen. Wenn ausreichend Wasser vorhanden war, schwimmt das Teelicht auf dem Wasser.

Erklärung: Die Kerze geht aus, weil der Sauerstoff unter dem Glas, den sie zum Brennen benötigt, verbraucht ist. Während die Kerze brennt, dehnt sich die Luft durch die Wärme um die Kerze herum aus. Erlischt die Kerze und damit auch die Wärmequelle, zieht sich die Luft wieder zusammen. Dadurch entsteht im Glas ein Unterdruck und das Wasser, das verhindert, dass Luft nachströmen kann, wird ins Glas gedrückt.

Kapillarwirkung/Chromatographie: Der wachsende Regenbogen

Wandernde Farbe aus Filzstiften ist nicht nur für Kindergartenkinder ein faszinierendes Experiment. Wenn dabei noch die Entstehung eines Regenbogens beobachtet werden kann, sind Aufmerksamkeit und Konzentration schon bei den Kleinsten gesichert. Weitere Experimente mit Küchentüchern und Filzstiften (Zauberbilder) gibt es hier.

Material: Küchenpapier, 2 Gläser, Fasermaler, Wasser 

Vorbereitung: Das Küchenpapier in einen schmalen Streifen schneiden, der in seiner Breite ungefähr dem Durchmesser der Gläser entspricht. Jedes Ende des Küchenpapiers ca. 3-4 cm hoch in Regenbogenfarben anmalen (jede Farbe nebeneinander).  

Fragestellung: Was passiert, wenn die bemalten Enden des Küchenpapiers in die Gläser getaucht werden?

Beobachtung: Der Regenbogen wächst wie von Zauberhand zusammen und das Küchenpapier wird komplett durchnässt und gefärbt.

Erklärung: Durch die Kapillarkraft bewegt sich das Wasser – ungeachtet der Schwerkraft – durch die kleinen Öffnungen und Hohlräume des Küchenpapiers. Diese kleinen Hohlräume werden auch als Kapillare bezeichnet, daher der Name dieses Phänomens. 

Wer statt einer Küchenrolle ein Stück Kaffeefilter verwendet und diesen mit Fasermaler bemalt, kann außerdem die Chromatographie beobachten. Werden mit einem schwarzen Fasermaler einige Kreise auf das Filterpapier aufgemalt und der Filter anschließend mit einem kleinen Stück in ein Glas Wasser gestellt, lässt sich die sogenannte Chromatographie beobachten. Die Farbe des Fasermalers wird durch das Wandern im Filter (Kapillareffekt) in ihre chromatischen – also farblichen – Bestandteile aufgebrochen, die nun von den Kindern bestimmt und benannt werden können.