Schwimmen und Sinken Klasse 2

Muss es Knete sein? Ich habe sehr gute Erfahrung gemacht mit Booten gemacht, die aus Alufolie gefertigt wurden. Unser Thema war die Titanic, die ja ein enormes Gewicht hatte und die Frage kam von den Schülern einfach auf, warum diese denn schwimmen konnte.
Deshalb haben wir Boote aus Alufolie gefertigt, wobei manche aber eine dritte und vierte Schicht brauchten, damit kein Wasser eindrang. Beim freien Experimentieren haben die Schüler diese dann noch beladen und weiter geformt und so das Wesentliche festgestellt.

Soweit meine Erfahrung mit Förderschülern ab Klasse 4.

Zu deiner Idee:
Grundsätzlich kannst du ja zunächst vermuten lassen, welche (gut von dir ausgewählten) Gegenstände schwimmen, welche untergehen ... die kannst du dann ja auch visualisiert zuordnen (schwimmt/schwimmt nicht), nachdem die Kinder es überprüft haben. Dann kannst du die Knete sinken lassen und einfach versichern, dass sie schwimmen kann!! Dann kommen die Kinder bestimmt darauf, dass sie sie verformen müssen, insbesondere wenn sie die Gegenstände, die sinken mit denen, die schwimmen vergleichen.
Dann lässt du die Schüler das noch selbst überprüfen und fragst nach der Zeit des Experimentierens ab, welche Form die Beste war, wer es zeigen möchte, ... was hat funktioniert und was nicht ... welche Form konnte beladen werden ... und warum? Lass die Kinder das zeigen, verbalisieren ... und schreite korrigierend in der Reflexionsphase ein.

Huhu,

ich würde erst mal versuchen, die physikalischen Fakten klarzukriegen.
Das mit der veränderten Dichte finde ich schon ziemlich gravierend falsch.
Finde es bei solchen Sachen manchmal auch sehr kniffelig didaktisch zu reduzieren bzw. für Reflexionsphasen genaue Zielstrukturen für die Kids (gerade schwächere) festzulegen. Aber der erste Schritt ist wohl, es selbst verstanden zu haben.
Viel Erfolg!
P.S.: Bei uns haben die Knetboote recht lange gebraucht und wir mussten meist ein wenig nacharbeiten, damit die auch schwammen.

Im Rahmen einer Unterrichtseinheit haben sich meine Schülerinnen und Schüler einer (leistungsstarken) vierten Klasse im Sachunterricht mit der komplexen Forscherfrage, warum ein großes und schweres Schiff aus Metall auf dem Wasser schwimmt (bzw. nicht untergeht), befasst. Zuvor wurden einfache Versuche zum Schwimmen, Sinken, Schweben mit Gegenständen verschiedener Größe und aus unterschiedlichen Stoffen durchgeführt. Die Teilaspekte Verdrängung („Was passiert mit dem Wasser, wenn etwas eintaucht?“), Auftrieb („Was macht das Wasser, wenn etwas eintaucht?“) und Dichte („Warum schwimmen manche Dinge, warum sinken manche Dinge? Und welche Rolle spielt Luft dabei?“) – siehe archimedisches Prinzip – wurden in aufeinanderfolgenden Stunden anhand von Experimenten behandelt. Abschließend haben die Kinder aus Knete möglichst tragfähige Boote geformt und beladen („Wie können wir Transportschiffe so bauen, dass sie nicht untergehen? Und wann sinken Schiffe?“).

Vereinfacht gesagt: Gegenstände schwimmen, wenn das Wasser, das sie verdrängen mehr wiegt als sie selbst. Die zusammengeknüllte Alufolie schwimmt nicht, weil sie wenig Wasser verdrängt und daher das Wasser, das sie verdrängt, weniger wiegt als sie selbst. Das daraus gefaltete Boot verdrängt mehr Wasser (Anmerkung: Das Boot muss aber so schwer sein, das es wirklich eintaucht, Alufolie selbst liegt vermutlich aufgrund der Oberflächenspannung einach auf dem Wasser). Daraus ergibt sich dann der Aspekt mit der Dichte. Gegenstände aus einem Stoff mit einer geringeren Dichte als Wasser schwimmen, weil das Wasser, das sie verdängen schwerer ist als sie selbst.

Die Vorstellung über Dichte ist aber für Kinder extrem kompliziert. Ich habe eine 6. Klasse gefragt, wie man ein Ei im Wasser zum Schwimmen bringen kann und habe zwei Antworten erhalten.

• mehr Wasser nehmen (das Prinzip der Dichte wurde hier nicht verstanden)

• Salz ins Wasser kippen, damit das Wasser, was von dem Ei verdrängt wird mehr wiegt als das Ei- das haben aber nur zwei Schüler der gesamten Klasse verstanden

Den Aspekt mit der Dichte würde ich daher in der Grundschule komplett weglassen. Es würde doch reichen, den Zusammenhang mit dem Gewicht des Gegenstandes und dem Gewicht des verdrängten Wassers herzustellen. Allerdings müsste man dann ermitteln, wieviel Wasser verdrängt wird und wie viel es wiegt.
Insgesamt finde ich das Thema ziemlich kompliziert und es birgt bei der didakt. Reduktion einige Fallstricke.
Google doch nochmal nach Experimenten zum Auftrieb. Vielleicht hatte ja schon jemand mal eine zündende Idee dazu.

Das archimedische Prinzip: Der Auftrieb eines Körpers in einem Medium (hier: Wasser) ist genauso groß ist wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums. Ein Körper schwimmt, wenn die von ihm verdrängte Wassermenge schwerer ist als er selbst, also wenn seine Gewichtskraft geringer ist als die Auftriebskraft des Wassers (die Gewichtskraft des verdrängten Wassers) bzw. die Auftriebskraft des Wassers größer als die Gewichtskraft des Körpers ist. Umgekehrt geht ein Körper unter, wenn seine Gewichtskraft größer ist als die Auftriebskraft des Wassers.

Die Erkenntnis der Kinder (didaktische Reduktion):

Das Schiff ist schwer. Deshalb wird es nach unten gezogen.

Das Schiff ist groß. Deshalb braucht es viel Platz im Wasser und verdrängt viel Wasser.

Das verdrängte Wasser drängt an seinen Platz zurück und drückt das Schiff nach oben.

Wenn das verdrängte Wasser so schwer ist wie das ganze Schiff, dann schwimmt das Schiff.

Ich oute mich mal: Als physikalisch völlig Ahnungslose muss ich sagen, dass ich nicht wirklich verstehe, warum das Schiff aus Knete schwimmt und die Kugel nicht - trotz der hier schon sehr vereinfacht gegebenen Erklärungen. Ich könnte mir vorstellen, dass es einigen Kindern auch so geht.

Entschuldige, ich bin immer noch der Ansicht, dass der Begriff der Dichte an dieser Stelle nicht sauber zu verwenden ist.

Ich drücke aber auch die Daumen für die Versuche!
Spaß machen wird es den Kids auf jeden Fall.

Dann muss ich mich noch mal entschuldigen

Der relevante Faktor Dichte – da die mittlere Dichte eines Schiffes geringer ist als die Dichte von Wasser, schwimmt das Schiff an der Oberfläche – halte ich ebenfalls für zu komplex für das Verständnis von Zweitklässlern. Verdrängung und Auftrieb hingegen sollten durch alltägliche Erfahrungen (beispielsweise in der Badewanne) vertraut sein und durch einfache Versuche zugänglich gemacht werden können (Änderung des Wasserstandes bzw. Überlaufen sowie spürbare Kraft, Gegendruck); auch die Bedeutung von Luft kann anschaulich vermittelt werden (Stahlkugel sinkt, Stahlkugel in Überraschungsei-Plastikverpackung/Filmdöschen o. Ä. schwimmt).
Viel Erfolg bei diesem spannenden Thema!

Wollsocken: Danke für die Erklärung!