Sachunterricht: Vorweihnachtliche Experimente mit Kerzenlicht

Sicherheitshinweise mit den Schülerinnen und Schülern besprechen

Bevor es ans Experimentieren geht, sollten Sie mit den Kindern die nötigen Sicherheitshinweise beim Umgang mit Feuer besprechen.

• Die Experimente sollten die Kinder natürlich nur unter Aufsicht einer Lehrperson durchführen.
• Die Kerzen stehen dabei auf einem nicht brennbaren Untergrund, so dass nichts passieren kann, falls doch mal eine umfällt.
• Während der Experimente sollten sich die Kinder langsam bewegen und nicht rennen.
• Zur Sicherheit steht für jedes Experiment ein größeres Gefäß mit Wasser bereit, um notfalls Flammen sofort löschen zu können.

Die wandernde Flamme

Dieses Experiment zeigt den Schülerinnen und Schülern, dass eine Brandgefahr nicht erst beim direkten Kontakt zwischen Flamme und brennbarem Material besteht. Es verdeutlicht, warum sie im Umgang mit Kerzen besonders vorsichtig sein müssen und die Kerzen auf dem Adventskranz oder Weihnachtsbaum nicht unbeaufsichtigt brennen lassen sollten.

Material: Kerze/Teelicht, Feuerzeug/Streichhölzer, Holzstäbchen, Gefäß mit Wasser 

Vorbereitung: Kerze anzünden und das Gefäß mit Wasser daneben aufstellen.

Fragestellung: Was passiert, wenn man ein Holzstäbchen etwa einen halben Zentimeter über eine Kerzenflamme hält?

Nachdem das Stäbchen Feuer gefangen hat, kann es im Wasserbehälter gelöscht werden. Auspusten ist evtl. nicht so leicht möglich.

Erläuterung: Auch die Luft um die Flamme herum ist so heiß, dass sich leicht brennbares Material, wie das Holzstäbchen, entzünden kann. Dieses Wissen sensibilisiert die Kinder  dafür, wie schnell eine Kerze „brandgefährlich“ werden kann.

Licht, das Schatten wirft

Das Experiment kann auch zum Unterrichtsthema „Licht und Schatten“ durchgeführt werden.

Material: Kerze/Teelicht, Feuerzeug/Streichhölzer, Taschenlampe 

Vorbereitung: Kerze vor einer Wand aufstellen und anzünden. Den Raum abdunkeln. 

Fragestellung: Was sehen wir, wenn wir mit einer Taschenlampe gegen die Kerze leuchten? Nur den Schatten der Kerze oder wirft auch die Flamme einen Schatten?

Beobachtung: Die Flamme wirft einen Schatten, der sich leicht transparent an der Wand abzeichnet wie der Schatten der Kerze. Kann Licht also einen Schatten werfen?

Erläuterung: Der Grund für den Schatten sind kleine Rußteilchen, die beim Verbrennen des Kerzenwachses entstehen. Die geradlinige Ausbreitung des Lichts der Taschenlampe wird durch sie teilweise verhindert und der leicht sichtbare Schatten entsteht.

Die Kerze im Windschatten

Die Schülerinnen und Schüler wissen natürlich, was passiert, wenn man gegen eine Kerzenflamme pustet: sie erlischt. Wie verhält es sich aber, wenn ein Hindernis vor der Kerze steht?

Material: Kerze/Teelicht, Feuerzeug/Streichhölzer, Getränkekarton (er sollte noch gefüllt sein, damit er nicht umkippt), runde Flasche

Teil 1:

Vorbereitung: Die Kerze anzünden und zunächst den Getränkekarton ca. 2 – 3 cm davorstellen.

Fragestellung: Was passiert, wenn man gegen den Getränkekarton pustet?

Beobachtung: Beim Pusten gegen den Getränkekarton erlischt die Flamme nicht. 

Erläuterung: Die Luft trifft auf das Hindernis und wird nach rechts und links abgeleitet. Die Flamme wird nicht getroffen und brennt deshalb weiter.

Teil 2:

Vorbereitung: Die Kerze anzünden und die Flasche ca. 2 – 3 cm davorstellen.

Fragestellung: Was passiert, wenn man gegen die Flasche pustet?

Beobachtung: Nach dem Pusten gegen die Flasche geht die Flamme aus. 

Erläuterung: Die Luft trifft auf das Hindernis, wird aufgrund der runden Form aber nicht zu den Seiten abgeleitet, sondern strömt entlang der Flaschenwand und trifft auf die Kerzenflamme.

Die Kerze im Glas – der Wassertrick

Hier stellen wir euch das Experiment mit der Kerze im Glas vor. Die Kinder wissen danach bereits, was passiert, wenn man ein Glas über eine brennende Kerze stülpt: sie geht aus. Jetzt fügen wir aber noch ein weiteres Element hinzu:

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

Vorbereitung: Die Kerze in der Mitte des Tellers aufstellen und anzünden. Das gefärbte Wasser in den Teller gießen. Das leere Glas daneben bereitstellen.

Fragestellung: Was passiert, wenn man das leere Glas über die Kerze stülpt?

Beobachtung: Die Kerze erlischt und das Wasser im Glas beginnt zu steigen.

Erklärung: Die Kerze geht aus, weil der Sauerstoff unter dem Glas schnell 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.