Übersicht: “Strom & Elektro”

Dauer: Ganztagesworkshop oder einzelne Workshops (1-2 Stunden)

Ziele: Verständnis von grundlegenden Strom & Elektro stuff

Allgemeine Tipps zum Forschen und Basteln mit Kindern

Ablauf

Die Sachen immer “getrennt” halten - nur das, was man zum Basteln oder Forschen braucht, sollte auf die Tische für die Kinder geräumt werden.

Zielgruppe:

  • Alter: 6-10 Jahre
  • Vorraussetzungen:
    • Teilnehmer: keine
    • Mentoren: keine
  • Anzahl: 5-20 Teilnehmer

Übersicht

In jeder Einheit wird ein Thema behandelt - und es gibt ein passendes kleines Bastelprojekt dazu.

Stunde Inhalt Wir bauen
1 Statische Elektrizität Zauberstab
2 Stromkreise Heißer-Draht-Spiel
3 Leiter und Nicht-Leiter Zitronen-Batterie
4 BürstiBot

Materialen / Tools / Ausstattung

Allgemein

  • Messgerät - 1x pro 5 Teilnehmer
  • Klebeband
  • Heißklebepistole
  • Schraubenzieher
  • Zange (Abisolier- und Seitenschneider)

Allgemein - Pro Teilnehmer

  • 4.5v Batterie
  • 10x Krokoklemme (Grün, Rot, Gelb, Weiß, Schwarz)
  • Tonpapier

1. Statische Elektrizität

  • 2 Luftballons
  • Seidenpapier
  • Strohhalme
  • Glimmlämpchen
  • Salz & Pfeffer, Teller

2. Stromkreis & Schaltungen

  • Schalter
  • 3x Musterbeutel-klammer
  • 3x Lämpchen
  • 3x Fassung

3. Leiter und nicht Leiter / Batterie

  • 3x Kupfernagel
  • 3x Zinknagel
  • Piepser / Summer
  • Draht
  • LED
  • Zitrone

4. Bürstenroboter

  • Bürstenkopf
  • Knopfzelle 3V
  • Klebestreifen
  • Vibrationsmotor
  • 2x Wackelaugen
  • Pfeifenputzer
  • Batteriehalter (3D-Druck)

Unterabschnitte von Strom & Elektro

Stunde 1: Statische Elektrizität

Eine Art der Elektrizität kennen wir alle aus dem täglichen Leben - diese wollen wir gemeinsam in dieser Stunde erforschen und erkunden.

Ablauf
Dauer Zweck Inhalt Methode
0:15 Ankommen & Kennenlernen Vorstellungsrunde: Strom-Geschichte
0:05 Sicherheit der Kinder Warnung - Strom ist gefährlich!
0:20 Eigene Erfahrung mit statischer Elektrizität Luftballon-Versuche Experiment
0:20 Kreative Beschäftigung Zauberstab basteln Basteln

Ankommen & Kennenlernen

Am Anfang sitzen die Kinder im Stuhlkreis - wir wollen uns gegenseitig kennen lernen.

Der Mentor erklärt, wie das Vorstellen funktioniert:

  • Jeder nennt seinen Vornamen und sein Alter
  • Kennst Du eine Geschichte mit Strom, ist dir schon mal was passiert, hast Du was gehört?

Beispiel-Geschichten

Als ich die Tür aufgemacht habe, habe ich einen Schlag bekommen…

Als kleines Kind kam meine Mutter in das Wohnzimmer: ich hatte eine Schere und der Hand und saß vor der Steckdose… was denkst Du, was passiert ist?

Man kann diese Geschichten gut nutzen, um auf die Gefahren von Strom hinzuweisen.

Challenge

Stell dir vor, der Strom fällt für einen ganzen Tag aus, was würde das bedeuten?

Sicherheitshinweis

Obacht!

Es ist sehr wichtig, die Kinder auf die Gefahren von Strom hinzuweisen, was man machen darf und was auf keinen Fall!

Wahrscheinlich sind bei der Vorstellung schon einige Geschichten zu gefährlichen Situationen mit Strom gekommen, auf die kann man gut eingehen.

  • Niemals was mit der Stecktdose machen!
  • Bei losen, blanken Kabeln - nie hin fassen!

Welcher Strom ist ok, was gefährlich?

  • Batterie: 9v / 4.5 Volt - ok
  • Steckdose: 220 Volt - Lebensgefahr!
Hintergrund

Eine gute Erklärung für die Gefahren von Strom sind die Versuche von Luigi Galvani: auf dem Bild kann man die Froschbeine sehen. Die Kinder können raten, was auf dem Bild zu sehen ist und was passiert, wenn er Strom fließen lässt: die Muskeln ziehen sich zusammen! Das trifft auch auf die Muskeln des Menschen zu - auch auf den wichtigsten Muskel, das Herz!

Fragen für die Kinder:

  • warum zappeln die?
  • Nerven, was fließt da durch…
  • Muskeln & Fühlen geht durch Strom in den Nerven
  • Kann man fühlen: Wenn man einen “Schlag” bekommt - Weidezaun, Aufladung…

Experimente mit Statischer Elektrizität

Sehr oft kommt die Geschichte mit den Haaren, die hochstehen - wenn man einen Woll-Pulli anzieht oder beim Hüpfen auf dem Trampolin. Da knüpfen wir an! Es geht los mit einigen Experimenten zu dem Thema:

Klebe-Ballons

Die Kinder bekommen alle Luftballons. Aufblasen, u.u. beim Verknoten helfen. Ich reibe meinen Luftballon an einem Woll-Stoff und klebe in an die Wand! Die Kinder können das nun nach machen und testen, welche Sachen die Ballons gut auflagen (Wolle, Polyester etc) und wo die Ballons gut kleben. Danach sammelt man die Erkenntnisse und überlegt, was da passiert.

Web-Tipp

Auf dieser Webseite kann man das mit der Statischen Elektrizität gut zeigen und auch interaktiv ausprobieren:

https://phet.colorado.edu/sims/html/balloons-and-static-electricity/latest/balloons-and-static-electricity_de.html

Salz und Pfeffer trennen

Auf einem Teller werden Salz und Pfeffer vermischt:

Mir ist was doofes passiert, ich habe das zusammen gemischt, aber meine Freundin hat eine Pfeffer-Allergie - wie kann ich das wieder trennen?

Der Luftballon kann uns helfen, probiere es aus.

Tipp

Am besten mal testen - wie fein der Pfeffer gemahlen sein muss. Auch an den Luftballons lauschen ist schön…

Basteln: Zauberstab

Wenn man einen Wasserhahn hat, kann man mit einem Ballon oder Stromhalm, der statisch geladen ist, auch zeigen, wie sich den Wasserstrahl verbiegt. Das nutzen wir jetzt um einen Zauberstab zu basteln, dazu brauchen wir:

  • Strohhalme
  • Seidenpapier
  • Stifte, Schere
  • Klebeband
  • Karton für den Kopf

Unterabschnitte von Teil 1: Statische Elektrizität


Stunde 2: Schaltungen & Stromkreis

Es geht weiter - in dieser Stunde starten wir mit verschiedenen Schaltungen und Versuchen durch! Am Ende basteln wir auch noch einen eigenen Schalter - los gehts!

Ablauf
Dauer Zweck Inhalt Methode
0:05 Beschädigungen vermeiden Erklärung & Vermeidung Kurzschluss Vortrag
0:30 Stromkreis verstehen Mit Batterie, Birnchen & Kabel ersten Stromkreis bauen Experiment

Kurzschluss

Achtung - Kurzschluss!

Niemals die beiden Metall-Laschen der Batterie miteinander verbinden!

Damit kannst Du die Batterie und die Kabel beschädigen.

… und Dir die Finger verbrennen!

Kurzschluss sichtbar machen

Mit Metal-Spänen z.B. aus einem Stahlschwamm (aus der Küche) kann man einen Kurzschluss und die Folgen gut zeigen: Ein kurzes Stück mit 2 Krokoklemmen an die Batterie anklemmen - es leuchtet rot und brennt durch!

Wir bauen eine Schaltung

Die Kinder bekommen jetzt jeder das Startset für Schaltungen:

  • 1x Batterie
  • 2x Krokoklemmen - Schwarz und Rot (für Plus und Minus)
  • 1x Birnchen & Fassung

Gar nicht viel sagen - die Kinder probieren und experimentieren lassen! Bei wem brennt das Birnchen als erstes?

2 Birnchen zum leuchte bringen

Jetzt kriegt jedes Kind noch 2 zusätzliche Krokoklemmen und noch ein Birnchen…

Die Kinder sollen probieren, wie man die Birnchen anschließen kann und ob die einzelnen Lämpchen dann gleich hell oder dunkler brenn…

Was du brauchst Helle Lämpchen Dunklere Lämpchen


Wir bauen uns einen eigenen Schalter

Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3
Schritt 4 Schritt 5

Seriell oder Parallel?

Zwei Lämpchen - heller oder dunkler?

Das ist nicht so einfach zu verstehen, warum die beiden Schaltungen anders funktionieren - es gibt einen Vergleich mit Wasser, der macht das finde ich sehr anschaulich:

Erklärung - Unterschied der beiden Schaltungen


Super-Challenge - 2 Lämpchen und ein Schalter

Stunde 3 - Leiter und nicht-leiter

Ablauf
Dauer Zweck Inhalt Methode
0:15 Ankommen & Kennenlernen Vorstellungsrunde: Strom-Geschichte
0:05 Sicherheit der Kinder Warnung - Strom ist gefährlich!
0:20 Eigene Erfahrung mit statischer Elektrizität Luftballon-Versuche Experiment
0:20 Kreative Beschäftigung Zauberstab basteln Basteln
Obacht!

Es ist sehr wichtig, die Kinder auf die Gefahren von Strom hinzuweisen, was man machen darf und was auf keinen Fall!

Wir messen diesmal mit dem Messgerät - auch hier niemals in der Steckdose messen!

Messgerät kennen lernen!

  • Was bedeuten die Einheiten?
  • Wie schaltet man ein und aus
  • Wir messen die Batterie!

Beispiel Messgerät


Stromkreis mit Kindern

  • Messgerät auf 2000kOhm stellen
  • Alternativ: Nasenorgel!
  • Finger zu Finger messen
  • Alle halten sich an den Händen…

Leitet Wasser?

Man braucht:

  • Ein Glas Wasser
  • Salz
  • Messgerät

Mit dem Messgerät kann man messen, ob Wasser leitet

Bauanleitung: Heißer-Draht-Spiel

Aus der Forscherbox

  • Lämpchen oder Summer
  • Krokoklemmen
  • Batterie
  • Karton (Schuhschachtel)
  • Schere
  • Klebeband

Leiter / Nicht-Leiter

Bauanleitung: Heißer Draht!

0-wir-brauchen 1-Draht-zuschneiden 2-Handteil 3-Heisser-Draht-Unten 3-Heisser-Draht 4-Schaltung

Experimente

Elektro-Kurs - Stunde 4: Stromerzeugung: Batterien

  • Trockenbatterie
  • Essig-Batterie
  • Zitronen-Batterie

Akku- wie funktioniert das?

Wir bauen eine Zitronen-Batterie!

Man braucht:

  • Zitronen
  • Kupfernägel
  • Zinknägel
Obacht!

Teile des Metals wandern in die Zitrone - Kupfer ist giftig - also auf jeden Fall nach dem Versuch wegschmeißen!

Man kann jetzt mit einer Zitrone die Spannung messen! Es ist sehr wenig, knapp 1 Volt. Um ein LED zum leuchten zu bringen, braucht man also mindestens 3 Zitronen in Serie. Eine rote LED ist am besten geeignet, da sie am wenigsten Strom zum Leuchten benötigt.

Basteln: & BürstiBot

Material

  • Vibrationsmotor
  • 2x Pfeifenputzer
  • CR2032
  • LED Mehrfarbig & Widerstand
  • Gehäuse
  • Zahnbürste
  • Klebepads Uhu-Fix / Doppelseitiges Klebeband

Und so gehts!

Obacht!

Wenn man mit einer Heißklebe-Pistole arbeitet, sollte diese immer von Erwachsenen betrieben werden - die Gefahr sich daran zu verbrennen ist zu groß!

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