Wer will mich verkohlen? 51 3

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„Der einfachste Versuch, den man selbst durchführt, ist besser als der schönste Versuch,

den man nur sieht.“

(Michael Faraday 1791-1861)

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Inhaltsverzeichnis

Autorinnenbeschreibung 5

Impressum 5

Vorwort und Danksagung 6

Informationen für Lehrer/innen 7

Handhabung der Mappe 8

Spielanleitungen 9

Lehrplan der Volksschule 12

Kompetenzorientierung im Sachunterricht 17

Basisinformationen für Schüler/innen 20

Material kennenlernen 21

Gefahrenzeichen 29

Experimente 36

1. Wer hat das Wasser gestohlen? 36

2. Wer will mich verkohlen? 51

3. Ist das Glas wirklich leer? 69

4. Wie kann Seife schweben? 85

5. Was steckt in einer Brausetablette? 100

6. Was ist schwerer? 115

7. Ist Schwarz wirklich schwarz? 130

8. Wie wird aus Rot Blau? 146

9. Wie bekomme ich das Salz zurück? 161

10. Was kann Wasser alles? 176

11. Wie viele Farben schaffst du? 195

12. Wie bleibt das Chemieleon trocken? 209

13. Können Farben klettern? 223

14. Was bringt Kreide zum Schäumen? 237

Anhang 253

Spielplan „Chemieleons Schatzsuche“ 254

Bastelanleitung Spielfiguren 255

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Bastelanleitung Chemieleon-Krone 256

Rückseite Anweisungskärtchen 257

Rückseite Domino 259

Rückseite Memory/Quiz 260

Forschungsheft 261

Materialliste 269

Quellennachweis 271

Haftungsausschluss 272

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Autorinnenbeschreibung

Sigrid Bannert, MA, wurde am 3. Mai 1970 in St. Pölten geboren. Nach 16 Jahren als Volksschullehrerin leitet sie seit 2009 die Praxisvolksschule der KPH Wien/Krems, Campus Krems- Mitterau und ist als Lehrende an der KPH Krems beschäftigt.

Ingrid Hotarek, MA, geboren am 17. April 1968 in Hopfgarten im Brixen- tal, absolvierte die Ausbildung zur Berufspädagogin. Sie arbeitet seit 2005 am Institut für Berufspädagogik in der Pädagogischen Hochschule Tirol.

Katrin Zimmermann, MA, wurde am 14. Dezember 1984 in St. Pölten geboren. Nach ihrer Ausbildung zur Volksschullehrerin ist sie an der Praxis- volksschule der KPH Wien/Krems, Campus Krems-Mitterau als klassen- führende Lehrerin beschäftigt.

Während ihres gemeinsamen Studiums „Gifted Education – Begabtenförderung und Begabungsforschung“ an der Donau-Universität Krems beschäftigten sich die drei Autorinnen im Zuge einer Projektarbeit speziell mit dem Themengebiet „Technik in der Grundschule“ mit besonderem Augenmerk auf begabte und interessierte Kinder.

Impressum

Titel: Chemieleons Forschungstruhe

Autorinnen und Lektorat: Sigrid Bannert, Am Luberg 6, 3143 Pyhra, e-mail: [email protected], Ingrid Hotarek, Köglfeld 3, 6200 Jenbach, e-mail: [email protected], Katrin Zimmermann, Neue Friedhofstraße 10, 3512 Mautern, e-mail: [email protected], Produktion: Waldviertler Lehrmittelverlag, 3910 Zwettl, Syrafeld 20, www.lernen.at; Grafiken: Sigrid Bannert, Ingrid Hotarek, Katrin Zimmermann; Satz und Layout: Sigrid Bannert, Ingrid Hotarek, Katrin Zimmermann; Verlag: Waldviertler Lehrmittelverlag, E. Schwarzinger, 3910 Zwettl, Syrafeld 20, Tel.: +43(0)2822/53535-0, Fax DW: 4, e-mail: [email protected], www.lernen.at; Urheber- und Leistungsschutzrechte: Sigrid Bannert, Ingrid Hotarek, Katrin Zimmermann © September 2012 bei Waldviertler Lehrmittelverlag, E. Schwarzinger; ISBN 978-3-90-2556-48-6; 1. Auflage 2012. Die Verwertung der Texte und Bilder, auch auszugsweise, ist ohne Zustimmung des Verlages urheberrechtswidrig und strafbar. Dies gilt auch für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und für die Verarbeitung mit elektronischen Systemen. Die Vervielfältigung der Arbeitsblätter ist nur für den Schulgebrauch an e i n e r Schule gestattet. Jede weitere Verwendung sowie Vervielfältigung, insbesondere durch Printmedien und audiovisuelle Medien, sind auf Grund des Urheberrechtes verboten und bedürfen der ausdrücklichen Zustimmung der Autorinnen und des Verlages. Alle Rechte vorbehalten. Für Veröffentlichung: Quellenangabe.

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Vorwort und Danksagung

Im Rahmen einer Projektarbeit an der Donau-Universität Krems bot sich uns die Möglichkeit ein völlig neues Arbeitsmaterial für die Volksschule zum Themengebiet Technik in der Grundschule zu entwickeln. Wir beschlossen, Materialien für die Einzel-, Partner- und Stationenarbeit für Volksschulkinder herzustellen, um möglichst viele Schüler/innen der Grundschulen auf die faszinierende Welt der Stoffe aufmerksam zu machen. Die Auswahl der Experimente erfolgte nach den Gesichtspunkten der Einfachheit der Durchführbarkeit, der Methodenvielfalt und des Sichtbarmachens der vielfältigen Welt der Chemie selbst durch Alltagsmaterialien.

Ein weiterer Augenmerkt dieser Arbeitsmappe richtete sich, auf Grund des Studiums („Gifted Education“), auf den Bereich der Begabungs- und Begabtenförderung.

Die vorliegenden Arbeitsmaterialien wurden auf ihre Durchführbarkeit an der Praxisvolksschule der Kirchlichen Pädagogischen Hochschule Wien/Krems, Campus Krems-Mitterau erfolgreich erprobt und evaluiert.

Unser besonderer Dank gilt dem Verband der Chemielehrer/innen Österreichs (VCÖ), die uns durch ihre Vorarbeit zum bearbeiteten Themengebiet zu dieser Mappe inspirierten.

Außerdem wollen wir uns beim gesamten Lehrer/innenkollegium der Praxisvolksschule der Kirchlichen Pädagogischen Hochschule Wien/Krems, Campus Krems-Mitterau für die gemeinsam mit den Studierenden und den Kindern der dritten und vierten Klassen durchgeführten Erprobung der Experimente bedanken.

Ein Dankeschön gilt unserem Projektbetreuer Dr. Edwin Scheiber für seine Zusatzinformationen und Tipps.

Abschließend bedanken wir uns herzlichst bei unseren Familien für ihre Geduld und ihr Verständnis.

die Autorinnen

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Übersicht

Informationen für Lehrer/innen

Übersicht

• Handhabung der Mappe

• Spielanleitungen

• Lehrplan für Volksschulen

• Lernziele

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Handhabung der Mappe

Das vorliegende Arbeitsmaterial setzt sich aus drei Teilen zusammen. Im Anschluss an die Einführung befindet sich der erste Teil (Basisinformationen für Schüler/innen), der Arbeitsblätter und Spiele über Gefahrenzeichen und das Versuchsmaterial, beinhaltet.

Der zweite Teil besteht aus den 14 Experimenten, die sich wie folgt zusammensetzen:

• Lehrer/innenseite

• Versuchs- und Forschungskartei

• Forschungskartei Lösung

• Arbeitsblätter

• Arbeitsblätter Lösung

• Anweisungskärtchen

• Spiele

Der dritte Teil (Anhang) beinhaltet Spielplan, Bastelanleitungen und ein Forschungsheft.

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Spielanleitungen

Karteikarten

Herstellung: Das Material besteht aus je zwei Karteikarten (vorne und hinten bedruckt) bzw. vier Karteikarten (einseitig bedruckt). Die erste Karteikarte führt das notwendige Material an, das zusätzlich auf einem Foto abgebildet wird. Die zweite Karteikarte dient für die Kinder zur Information, welche Arbeitsschritte sie in welcher Reihenfolge durchzuführen haben (Anweisungskärtchen, Entsorgung, Spiele usw.). Die dritte und vierte Karteikarte sind für besonders begabte Kinder und beinhaltet zusätzliche Arbeitsaufträge, Denkanstöße, Forschungsfragen usw. Die Karteikarten sind für die Hand der Schülerin und des Schülers gedacht. Im Anhang des Heftes finden sich Blanko-Karteikarten zur Erweiterung der Versuchs- und Forschungskartei. Zum Schutz wird empfohlen, die Karteikarten zu folieren.

Domino

Das Material dient zur Festigung und zum Üben des erworbenen Wissens.

Herstellung: Die Domino-Kärtchen können beidseitig kopiert werden, sodass sich das Chemieleon auf der Rückseite der Karten befindet. Zur Selbstkontrolle für die Kinder sollte entweder auf der Vorder- oder Rückseite sowohl der Satzanfang (Bild) als auch das Satzende (Begriff) mit demselben Symbol gekennzeichnet sein. Anschließend werden die Karten foliert und ausgeschnitten.

Arbeitsweise: Einzel- oder Partnerarbeit; Das Start-Kärtchen beginnt. Ziel ist es, alle Kärtchen in der richtigen Reihenfolge bis zum Ziel-Kärtchen aneinander zu legen.

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Klammerkarte

Herstellung: Die Kontrollleiste nach hinten biegen und ankleben. Im Anschluss das Spiel folieren. Wäscheklammern entsprechend der Farben in ausreichender Anzahl dazugeben.

Arbeitsweise: Das Kind entscheidet, ob die Aussage richtig bzw. falsch ist und klemmt die entsprechende Kluppe an die rechte Seite der Klammerkarte.

Wenn es alle Fragen beantwortet hat, wendet es das Blatt und kontrolliert die Kluppenfarbe mit der Kontrollkluppe.

Gummispannkarte

Herstellung: Neben dem Rahmen links und rechts ca. 1 cm Platz lassen.

Beidseitig am Rand in der Mitte jeder Zeile einen kleinen Keil herausschneiden.

Die Spitze des Keiles soll zum Satzanfang bzw. -‐ende zeigen. Auf der Rückseite den Satzanfang mit dem korrekten Satzende durch einen Strich verbinden, Hilfestellung ist durch die Zahlenleiste am Rand der Kopiervorlage gegeben. Anschließend das Spiel folieren und die Keile nochmals ausschneiden. Das Spiel kann auch mit Hilfe eines Nagelbrettes verwendet werden.

Arbeitsweise: Das Kind verbindet den Satzanfang mit dem richtigen Satzende mit Hilfe eines Gummiringes, der zwischen den entsprechenden Keilen gespannt wird. Hat es alle Sätze gebildet, wendet es die Karte und kontrolliert den Verlauf des Gummiringes mit der Kontrolllinie.

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Spielanleitungen Memory

Das Material dient zum Kennenlernen und zur Festigung der benötigten Arbeitsmaterialien.

Herstellung: Die Memory-Kärtchen können beidseitig kopiert werden, sodass sich das Chemieleon auf der Rückseite der Karten befindet. Zur Selbstkontrolle für die Kinder sollte auf der Vorderseite sowohl das Bild als auch der Begriff mit demselben Symbol gekennzeichnet sein. Anschließend werden die Karten laminiert und ausgeschnitten.

Arbeitsweise: Einzel- oder Partnerarbeit; Alle Kärtchen liegen verdeckt. Es dürfen immer zwei Kärtchen aufgedeckt werden. Zusammenpassende Paare werden zur Seite gelegt.

Quiz

Herstellung: Die Quiz-Kärtchen können beidseitig kopiert werden, sodass sich das Chemieleon auf der Rückseite der Karten befindet. Im Anschluss werden die Karten foliert und ausgeschnitten. Weiters wird der Spielplan bei Bedarf auf A3 vergrößert und ebenfalls laminiert. Zusätzlich können auch passende Spielfiguren hergestellt werden (siehe Anleitung Kopiervorlage).

Arbeitsweise: Die Kinder benötigen Spielfiguren, einen Würfel, Spielbrett und Quiz-Kärtchen. Die Kinder arbeiten in einer Kleingruppe zusammen. Es wird im Uhrzeigersinn gewürfelt. Landet eine Spielfigur auf einem Chemieleon- Feld, nimmt ein anderes Kind ein Fragenkärtchen vom Stapel und liest die Frage vor. Wird die Frage richtig beantwortet, darf das Kind noch einmal würfeln, bei falscher Antwort muss die Spielfigur zwei Felder zurückgesetzt werden. Sieger ist, wer zuerst das Ziel genau erreicht.

Andere Spielvarianten sind möglich!

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Lehrplan der Volksschule

Erfahrungs- und Lernbereich Technik (GS I) Technische Gegebenheiten in der Umwelt des Kindes Kenntnisse über technische

Gegebenheiten in der unmittelbaren Umgebung des Kindes erwerben

- Geräte und deren Verwendung besprechen

- Durch den Umgang mit diesen Geräten wichtige Teile und deren Funktion kennen lernen

Umgang mit Objekten, dabei spezifische Arbeitsweisen kennen lernen

Objekte erkunden durch - Betrachten

- Messen

- Erstes Experimentieren (zB. Umgang mit einfachen Werkzeugen und

Geräten) Verantwortungsbewusstes Handeln

beim Gebrauch technischer Geräte entwickeln

Über Gefahren beim Gebrauch

technischer Geräte Bescheid wissen;

durch sachgemäßen und vorsichtigen Umgang Unfälle vermeiden

Kräfte und ihre Wirkungen Erste Erkenntnisse über Kräfte und ihre Wirkungen erwerben

- Auswirkungen einiger „Naturkräfte“

kennen lernen

- Mit Hilfe entsprechender Lehrmittel die Wirkungsweise von Kräften

beobachten und einfache Experimente durchführen

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Lehrplan der Volksschule Stoffe und ihre Veränderungen

Kenntnisse über Stoffe und ihre Veränderungen erwerben

- Ausgehend von Gegenständen aus der Umwelt des Kindes einige Stoffe benennen und besprechen (zB. Glas, Holz, Metall, Wolle, Gummi,

Kunststoff; Luft, Wasser, Öl) und dabei einige ihrer Eigenschaften feststellen (zB. rau, hart, flüssig) - Zweckmäßigkeit der Verwendung bestimmter Stoffe besprechen - Veränderungen (flüssig, fest) einiger Stoffe (zB. Wasser, Butter, Wachs) kennen lernen

Spezifische Arbeitsweisen

kennenlernen - Einige stoffliche Eigenschaften bewusst wahrnehmen (zB. Tasten, Riechen)

Erstes Experimentieren:

* Durch Hantieren und Erproben die stoffliche Beschaffenheit von

Gegenständen untersuchen

* Diese Gegenstände nach ihren

Eigenschaften und der Beschaffenheit vergleichen, ordnen und zuordnen Sachgemäßes und

verantwortungsbewusstes Handeln im Umgang mit Stoffen entwickeln

- Die Gefährlichkeit bestimmter Stoffe (Medikamente,

Reinigungsmittel,

Schädlingsbekämpfungsmittel) kennen und richtiges Verhalten

besprechen; den Umgang mit den als gefährlich gekennzeichneten Stoffen vermeiden

- Sachgemäßes und umweltgerechtes Handeln beim Gebrauch bestimmter Stoffe erlernen

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Erfahrungs- und Lernbereich Technik (GS II) Technische Gegebenheiten in der Umwelt des Kindes Spezifische Arbeitstechniken

anwenden; Experimentieren

- Im Zusammenhang mit dem technischen Werken werden im

sachgemäßen Umgang mit Materialien und Werkzeugen grundlegende

Fertigkeiten erworben

- Einsicht in technische Gegeben- heiten durch fachspezifische Arbeitsweisen (zB. gezieltes Beobachten, Beschreiben, Ordnen nach Eigenschaften, Merkmalen und Funktionen) gewinnen

- Durch probierendes und

konstruierendes Tun sollen neben elementaren Handlungserfahrungen und grundlegenden Einsichten auch Arbeitsweisen des Experimentierens erworben werden

Sachgemäßes und

verantwortungsbewusstes Handeln beim Gebrauch der Technik vertiefen

- Sachgemäßen Umgang mit

Werkzeugen lernen; dabei wichtige Fertigkeiten einüben und Vorsichts- maßnahmen beachten

- Vorsichtsregeln zur Vermeidung von Unfällen verstehen und einhalten Kräfte und Wirkungen

Weitere Kenntnisse über Kräfte und

ihre Wirkungen erwerben Einige Auswirkungen von Wärme kennen lernen:

- Wärmeausbreitung in

unterschiedlichen Stoffen gezeigt an Alltagsbeispielen (Topfgriffe,

Kühltasche, ...)

- Ausdehnung von Stoffen (zB.

gezeigt am Beispiel des Thermo- meters)

Spezifische Arbeitstechniken anwenden

- Experimente durchführen (zB.

Schwimm- und Sinkversuche, Rutsch- und Gleitversuche)

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Lehrplan der Volksschule Stoffe und ihre Veränderungen

Kenntnisse über Stoffe und ihre Veränderungen erwerben

- Die Erscheinungsformen

verschiedener Stoffe kennen und benennen (fest, flüssig, gasförmig) - Die Bedingungen für die

Zustandsänderungen des Wassers kennen lernen (zB. Erhitzen, Abkühlen)

- Wasserlösliche (zB. Salz, Zucker, Seife, bestimmte Farben) und nichtwasserlösliche Stoffe (zB. Öl, Sand, Erde) unterscheiden

Spezifische Arbeitstechniken anwenden

- Beobachten - Klassifizieren - Experimentieren

* Experimente und einfache

Versuchsreihen durchführen, zB. mit Wasser: Verdunsten, Verdampfen, Gefrieren, Schmelzen, Reinigen des Wassers durch Filtern, Mischen und Trennen von Stoffen; einfache Versuche an Beispielen der

Verbrennung oder der Verrottung - Dokumentieren

*Beschreiben beobachteter Vorgänge (zB. Schmelzen: Eis, Fett; Auflösen in Wasser: Salz, Zucker, Dicksaft) und Ergebnisse von Experimenten in geeigneter Weise (zB. Tabellen, Wetterkarten; Protokollieren) festhalten

Im Umgang mit Stoffen sachgemäß und verantwortungsbewusst Handeln

- Die Kennzeichnung gefährlicher Stoffe (zB. Beipackzettel) und den Umgang mit als gefährlich

gekennzeichneten Stoffen vermeiden - Die Gefahren der

Wasserverschmutzung kennen und sich um die Reinhaltung des Wassers bemühen

- Zur Sammlung wieder verwertbarer Stoffe (Gegenstände) beitragen - Umweltgerechtes Handeln bei der Anschaffung, beim Gebrauch und bei

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der Beseitigung bestimmter Stoffe erlernen

- Möglichkeiten zur Beseitigung und Wiederverwertung von Stoffen kennen lernen

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Kompetenzen

Kompetenzorientierung im Sachunterricht

Der kompetenzorientierte Sachunterricht ermöglicht den Schülerinnen und Schülern die Welt, in der sie leben, selbstständig zu erschließen, indem sie sich in ihr orientieren, diese mitgestalten und ihrem Alter entsprechend eigen- ständig und verantwortlich in ihr handeln. Ausgehend von den Interessen, den Vorerfahrungen und den Alltagsvorstellungen der Kinder fördert der Sach- unterricht den Erwerb von fachlichen und fächerübergreifenden Kompetenzen.

Sachkompetenzen bzw. inhaltsbezogene Kompetenzen:

• Grundlegende Kenntnisse physikalischer und chemischer Gesetzmäßigkeiten

• Grundlegende Kenntnisse der Veränderungen von Stoffen

• Grundlegende Kenntnisse der Eigenschaften von Stoffen

• Benennung und Beschreibung von Stoffen

• Anwendung fachspezifischer Methoden und Arbeitstechniken

• Ordnen, Zuordnen und Vergleichen von Gegenständen und Stoffen

• Grundlegende Kenntnisse der fachgerechten Entsorgung

• Sachgerechtes Benutzen von Geräten, Werkzeugen und Werkstoffen

• Richtige Verwendung von Fachbegriffen

• Beachtung gefährlicher Stoffe und anderer Hinweise

Methodenkompetenzen:

• Selbstständiges Aneignen von Wissen über spezifische Themen

• Überprüfen von Vermutungen, Meinungen und Einstellungen und Befragung von alltäglichen Erfahrungen auf Ursachen hin

• Erkennen des Stellenwertes von Vorwissen

• Filtern von Informationen aus diversen Unterlagen/Internet

• Adäquater Umgang mit Literatur, Medien, Texten und Bildern

• Verschriftlichung von eigenen Vermutungen zur Phänomenklärung

• Verschriftlichung von Ergebnissen

• Beobachten, Beschreiben, Untersuchen und Beurteilen verschiedener Sachverhalte

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• Vergleich der eingeholten Sacherklärungen mit den eigenen Vermutungen

• Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten

• Kreieren neuer Versuchsanordnungen bzw. Variationen von Versuchsdurchführungen

• Herstellen von Gemeinsamkeiten bzw. Unterschieden zwischen den einzelnen Versuchsergebnissen

• Sachgerechter Umgang mit Arbeitsmitteln

• Vernetzung und Integration von Lerninhalten

• Transfer der erarbeiteten Kenntnisse auf alltägliche Umweltphänomene

• Erfahren, Ausprobieren und Verinnerlichen von Methoden zur Lösungsfindung

• Effiziente Zeiteinteilung

• Präsentationstechniken: Ergebnisse in Form von mündlichen Berichten, Texten, Modellen darstellen, präsentieren und diskutieren

• Präsentation von aussagekräftigen Fachthemen in kurzer Zeit

• Überprüfung von Zwischenergebnissen und gegebenenfalls Abänderung des Prozesses

• Nicht aus dem Auge verlieren der Fragestellung der Ausgangssituation

Sozialkompetenzen:

• Bereitschaft und Fähigkeit andere wahrzunehmen und auf sie

einzugehen, Bedürfnisse und Wünsche anderer zu erkennen und zu achten

• Dialogfähigkeit: in Gesprächen einander zuhören bzw. Gespräche leiten

• Mitgestaltung gemeinsamer Vorhaben

• Teamfähigkeit

• Begeisterungsfähigkeit

• Teilen von Wissen durch Präsentation und Bereitstellung erarbeiteter Materialien

• Konstruktive Feedbackkultur

• Angemessener Umgang mit Konflikten

Personalkompetenzen

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Kompetenzen

• Formulieren und Vertreten eigener Interessen, Meinungen und Standpunkte

• Verantwortungsbewusstsein

• Selbstmotivation

• Adäquater Umgang mit Misserfolgen

• Übernahme von Eigenverantwortung für den Lernprozess

• Ausdauer und Durchhaltevermögen

• Leistungs- und Lernbereitschaft

• Reflexionsbereitschaft eigener und gruppenbezogener Handlungsweisen

• Selbstkontrolle

• Beurteilung der eigenen Lernentwicklung

• Einschätzung der eigenen Leistungen

• Voraussetzungen für ein verantwortliches, nachhaltiges und zukunftsfähiges Handeln

• Sorgfalt und Genauigkeit bei der Arbeit

• Vermeidung von Unfällen durch sachgemäßen und vorsichtigen Umgang

Fächerübergreifende Hinweise:

• Deutsch, Lesen, Schreiben

• Mathematik

• Technisches Werken

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Basisinformationen für Schüler/innen

Übersicht

• Material kennenlernen o Domino

o Memory

o Gummispannkarte

• Gefahrenzeichen o Domino o Memory

o Gummispannkarte o Arbeitsblatt

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Material kennenlernen - Domino

Start

Seifenflocken

Soda Vogelsand

Trichter Messbecher

Babywindel Blumen-

untersetzer

Tropfpipette Kalkwasser

(Prüflösung)

Reißnägel Schutzbrille

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rundes

Filterpapier Superabsorber

Petrischale Zündhölzer

Wäsche-

klammer Tafelkreide

destilliertes

Wasser Backpulver

Becherglas Teelicht

Brausetablette Zitronensäure Ende

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Übersicht

„Wer will mich verkohlen?“

Übersicht

• Arbeitsblatt

• Arbeitsblatt Lösung

• Domino

• Klammerkarte

• Gummispannkarte

• Quiz

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Wer will mich verkohlen?

Schulstufe 2 - 4

Schwierigkeitsgrad mittel

Sozialform Einzel-, Partnerarbeit Versuchsdauer 20 - 30 Minuten

Versuchsdurchführung:

• Vier Metallrinnen fertigen (Alufolie der Länge nach in der Mitte falten und eine Wäscheklammer aus Holz daran befestigen).

• Babywindel an der Seite aufreißen, weichen Inhalt nach außen drehen, in einen Gefrierbeutel stecken und eine Minute lang kräftig schütteln.

• Teelicht anzünden.

• Superabsorber-Pulver, Pulver aus der Babywindel, Salz und Zucker (jeweils wenige Körnchen) auf je einer Metallrinne erhitzen.

Material

• Schutzbrille

• 1 Teelicht

• 4 Wäscheklammern

• Löffel

• Alufolie

• Zünder

• Superabsorber-Pulver

• Gefrierbeutel

• Babywindel

• Salz

• Zucker

• feuerfeste Unterlage (Porzellanteller)

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Lehrer/innenseite

Ergebnisse:

• Superabsorber-Pulver und Pulver aus der Windel sind dasselbe, beide verkohlen.

• Salz verändert sich nicht beim Erhitzen.

• Zucker schmilzt und wird zu Karamell.

Hinweis zur Entsorgung:

• Kalkwasser - Abfluss, jedoch ca. eine Minute Wasser nachlaufen lassen

• andere Flüssigkeiten - Abfluss

• Superabsorber, Babywindel und andere feste Stoffe - Restmüll

• Alufolie und Aluschälchen - Metallcontainer

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Wer will mich verkohlen?

Du brauchst:

• Schutzbrille

• 1 Teelicht

• 4 Wäscheklammern

• Löffel

• Alufolie

• Zünder

• Babywindel

• Superabsorber-Pulver

• Salz

• Zucker

• Gefrierbeutel

• feuerfeste Unterlage

Forschungsauftrag: „Wer will mich verkohlen?“

Was ist Karamell?

Wie erfolgt die Herstellung?

Suche ein Rezept heraus und klebe es in dein Forschungsheft!

Trage deine Ergebnisse in deinem Forschungsheft ein! Beschreibe dann deine Erkenntnisse deinen Mitschülern und Mitschülerinnen!

Wähle dazu eine geeignete Form der Präsentation (zB. Versuchs- vorführung, Plakat,…)!

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Versuchs- und Forschungskartei

Wer will mich verkohlen?

So wird’s gemacht:

• Hole mit Hilfe der Materialliste die entsprechenden Materialien!

• Setze die Schutzbrille auf!

• Lies dir die Anweisungskärtchen gewissenhaft durch!

• Führe den Versuch entsprechend der Anweisungen durch!

• Bringe deinen Arbeitsplatz anschließend wieder in Ordnung!

• Entsorge den Abfall fachgerecht!

• Stelle das Material wieder an seinen Platz zurück!

• Notiere erst jetzt deine Beobachtungen!

• Spiele so viele Spiele wie möglich!

• Räume die Spiele wieder weg!

Finde heraus, wie Speisesalz gewonnen wird!

Bei wie viel Grad fängt Salz an zu schmelzen?

Wo wird in Österreich Salz gewonnen?

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Lösung:

Forschungsauftrag zum 2. Experiment „Wer will mich verkohlen?“

Was ist Karamell?

Karamell ist durch starkes, trockenes Erhitzen geschmolzener Zucker.

Wie erfolgt die Herstellung?

Bei etwa 135 °C beginnt Kristallzucker (Saccharose) zu schmelzen, noch ohne sich zu verfärben. Das eigentliche Karamellisieren, das Farbe und Geschmack verändert, setzt bei Temperaturen um 150 °C ein, für

goldbraunen Karamell, den starken Bruch, sind Temperaturen von 180 °C bis 200 °C notwendig.

Suche ein Rezept heraus und klebe es in dein Forschungsheft!

Zutaten: 20 g Butter, 6 EL Zucker, 2 EL Milch

Zubereitung: Bei der Zubereitung von Karamell-Bonbons muss ein Erwachsener dabei sein, damit es keine Verbrennungen gibt!

In einer beschichteten Pfanne 20 g Butter zerlassen und den Zucker zufügen. Unter Rühren den Zucker vollständig lösen (karamellisieren). Die Temperatur auf mittlere Hitze stellen. Dann vorsichtig die Milch zufügen.

Die Karamell-Masse solange weiterkochen, bis sie anfängt hellbraun zu werden. Auf einem Blech etwas abkühlen lassen, aber noch warm in kleine Karamell-Bonbons schneiden. Ganz abkühlen lassen und genießen!

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Forschungskartei Lösung

Lösung:

Forschungsauftrag zum 2. Experiment „Wer will mich verkohlen?“

Finde heraus, wie Speisesalz gewonnen wird!

Weltweit werden drei Methoden für die Salzgewinnung genutzt:

Bergmännische Gewinnung (Salzgewinnung erfolgt durch Bohren und Sprengen)

Solende Gewinnung (Salzgewinnung erfolgt durch Auswaschung des Salzes und anschließende Verdampfung)

Gewinnung aus Meerwasser und Salzseen (Salzgewinnung erfolgt durch Verdunstung des Wassers)

Bei wie viel Grad fängt Salz an zu schmelzen?

496 °C

Wo wird in Österreich Salz gewonnen?

zB.: Hallstatt, Altaussee, Hallein,

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2 2 2

2 2

1. Reiße vier Streifen Alufolie ab und falte diese in der Mitte, sodass kleine Rinnen entstehen!

2. Befestige an den Alurinnen je eine Wäscheklammer als

Haltegriff!

3. Gib mit dem Löffel ein paar Körnchen Superabsorber auf

die erste Alurinne!

4. Zünde das Teelicht an und halte die Alurinne

über die Flamme!

Beobachte, was passiert!

5. Reiße die Windel seitlich auf, dann drehe den

weichen Inhalt nach außen!

6. Stecke die zerrissene Babywindel in

den Gefrierbeutel!

7. Halte den Beutel mit einer Hand zu und schüttle ihn etwa

eine Minute lange kräftig!

Beobachte, was passiert!

8. Nimm mit einem Löffel ein paar Körnchen des Pulvers aus

dem Gefrierbeutel und gib sie auf die zweite Alurinne!

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(31)

Anweisungskärtchen

2 2

9. Erhitze nun die Alurinne und beobachte, was passiert!

10. Gib auf die dritte Alurinne ein paar Körnchen Kristall- zucker und halte es über die

Flamme!

Beobachte, was passiert!

11. Gib auf die letzte Alurinne ein paar Körnchen Salz und

erhitze wieder!

Beobachte, was dabei passiert!

12. Notiere, ob die Stoffe verkohlbar oder brennbar sind!

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Name:

Manche Stoffe sind verkohlbar oder brennbar, manche nicht.

Kreuze zuerst an, was du vermutest!

Vermutung vor dem Versuch

Beweis nach dem Versuch

verkohlbar schmilzt nichts verkohlbar schmilzt nichts

Superabsorber

Windelpulver

Salz

Zucker

In welchem Müll müssen

Superabsorber entsorgt werden?

Plastikmüll -‐ Kunststoffmüll ¨

Biomüll ¨

Restmüll ¨

Papiermüll ¨

Wenn du fertig bist, gehe zu deiner Lehrerin oder zu deinem

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(33)

Arbeitsblatt

Name:

Löse die folgenden Forschungsfragen mit dem Rätsel!

1. Welcher schwarze Stoff kommt bei den zersetzlichen Stoffen zum Vorschein?

2. Welcher Stoff schmilzt beim Erhitzen nicht?

3. Wie nennt man die Form des Zuckerkörnchens und des Salzkörnchens?

4. Woraus besteht ein Teelicht hauptsächlich?

5. Warum kann man die Stoffe nicht mit dem Kunststofflöffel erhitzen?

6. Reagieren Salz und Zucker auf Hitze gleich?

7. Welche Form bekommt sehr heißer Zucker?

8. Wie heißt die silbrige Folie, die wir zum Erhitzen der Stoffe benutzt haben?

Lösungswort: ………

Wenn du fertig bist, gehe zu deiner Lehrerin oder zu deinem Lehrer und vergleiche deine Antworten mit dem

Lösungsblatt!

1 H L E

2 S Z

3 A L L

4 W S

5 S C H Z T

6

7 F Ü G

8

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F O L

(34)

Name:

Manche Stoffe sind verkohlbar oder brennbar, manche nicht.

Kreuze zuerst an, was du vermutest!

Vermutung vor dem Versuch

Beweis nach dem Versuch

verkohlbar schmilzt nichts verkohlbar schmilzt nichts

Superabsorber

✗

Windelpulver

✗

Salz

✗

Zucker

✗

In welchem Müll müssen

Superabsorber entsorgt werden?

Plastikmüll -‐ Kunststoffmüll ¨

Biomüll ¨

Restmüll

✗

Papiermüll ¨

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Arbeitsblatt Lösung

Name:

Löse die folgenden Forschungsfragen mit dem Rätsel!

1. Welcher schwarze Stoff kommt bei den zersetzlichen Stoffen zum Vorschein?

2. Welcher Stoff schmilzt beim Erhitzen nicht?

3. Wie nennt man die Form des Zuckerkörnchens und des Salzkörnchens?

4. Woraus besteht ein Teelicht hauptsächlich?

5. Warum kann man die Stoffe nicht mit dem Kunststofflöffel erhitzen?

6. Reagieren Salz und Zucker auf Hitze gleich?

7. Welche Form bekommt sehr heißer Zucker?

8. Wie heißt die silbrige Folie, die wir zum Erhitzen der Stoffe benutzt haben?

Lösungswort: KARAMELL

Wenn du fertig bist, gehe zu deiner Lehrerin oder zu deinem Lehrer und vergleiche deine Antworten mit dem

Lösungsblatt!

1 K O H L E

2 S A L Z

3 K R I S T A L L

4 W A C H S

5 S C H M I L Z T

6 N E I N

7 F L Ü S S I G

8

Musterseite

A L U F O L I E

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„Ist Schwarz wirklich schwarz?“

Übersicht

• Arbeitsblatt

• Domino

• Klammerkarte

• Gummispannkarte

• Quiz

7

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Lehrer/innenseite

Ist Schwarz wirklich schwarz?

Schulstufe 2 - 4

Schwierigkeitsgrad leicht

• In die Mitte eines Rundfilters mit einem spitzen Bleistift ein kleines Loch bohren, rund um dieses Loch mit Bleistift einen Kreis mit einem Radius von 2 cm zeichnen.

Tipp: Teelicht oder Münze als Schablone verwenden!

• Diesen Kreis mit Bleistift in vier ungefähr gleich große Kreisteile teilen.

• Die Bleistiftlinien der vier Kreisteile mit Filzstiften nachziehen.

Tipp: Je billiger die Filzstifte, umso besser das Ergebnis!

• Den zweiten Rundfilter halbieren, zu einem sehr dünnen Röllchen formen und dann durch das Loch des ersten Filters stecken.

• Ein Marmeladeglas bis 1 cm unter den Rand mit Wasser füllen.

(Achtung! Der Glasrand muss trocken bleiben!)

• Rundfilter so auf das Glas legen, dass das Röllchen ins Wasser getaucht wird.

Material

• Schutzbrille

• 2 Rundfilter

• 1 Marmeladeglas

• Bleistift

• Schere

• Filzstifte (versch. Farben)

• Wasser

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Ergebnisse:

• Das Röllchen saugt sich mit Wasser voll, leitet das Wasser auf den Rundfilter weiter (Kapillareffekt).

• Filzstiftfarben verrinnen in verschiedene Farben, die sich unterschiedlich weit ausbreiten (Farbchromatographie).

Hinweis zum Kontrollblatt:

• Die Lösung zum Arbeitsblatt müssen Sie selbstständig ausfüllen, da verschiedene Herstellerfirmen unterschiedliche

Farbzusammenstellungen verwenden.

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Ist Schwarz wirklich schwarz?

Du brauchst:

• Schutzbrille

• Bleistift

• 2 Rundfilter

• Schere

• Filzstifte

• 1 Marmeladeglas

• Wasser

• Kreisschablone (Münze)

Forschungsauftrag:„ Ist Schwarz wirklich schwarz?“

Was ist ein Kapillareffekt?

Wo kommt in der Natur der Kapillareffekt vor?

Kennst du praktische Anwendungen dieses Effektes?

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Ist Schwarz wirklich schwarz?

Zähle die Primärfarben auf!

Zähle die Sekundärfarben auf!

Was sind Komplementärfarben?

Zeichne einen Farbkreis (nach Johannes Itten)!

Mische folgende Farben und finde heraus, welche Farbe entsteht!

Verwende dazu Wassermalfarben und Pinsel!

Gelb und Blau Blau und Rot Gelb und Rot Grün und Rot

Wähle dazu eine geeignete Form der Präsentation (zB. Versuchs- vorführung, Plakat,…)!

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Forschungskartei Lösung

Lösung:

Forschungsauftrag zum 7. Experiment „Ist Schwarz wirklich schwarz?“

Was ist ein Kapillareffekt?

Kapillarität oder Kapillareffekt ist das Verhalten von Flüssigkeiten, das sie bei Kontakt mit Kapillaren, zB. engen Röhren, Spalten oder Hohlräumen, in Feststoffen zeigen. zB.: Taucht man ein Glasröhrchen senkrecht in Wasser, steigt das Wasser in der engen Glasröhre ein Stück gegen die Gravitationskraft nach oben. Diese Effekte werden durch die Oberfläch- enspannung von Flüssigkeiten selbst und der Grenzflächenspannung von Flüssigkeiten mit der festen Oberfläche (im Beispiel: des Glases)

hervorgerufen.

Wo kommt in der Natur der Kapillareffekt vor?

Pflanzen:

In Bäumen und anderen Pflanzen wird das Wasser von den Wurzeln aufgenommen und dann bis in die Krone transportiert, wo es aus den Spaltöffnungen der Blätter (oder Nadeln) verdunstet oder für die Photosynthese benötigt wird. Der Kapillareffekt begünstigt mit dem Wurzeldruck den Aufstieg.

Kennst du praktische Anwendungen dieses Effektes?

Füller oder Füllfederhalter:

Besitzen ein kleines, rundes Loch, in dem sich die Tinte sammelt, um von dort durch die Kapillarwirkung durch einen sehr feinen Schlitz an die Spitze transportiert zu werden.

Medizin:

Um kleine Mengen Blut abzuzapfen, kann man einen kleinen Einstich in die Gefäße an den Fingern oder am Ohrläppchen vornehmen und an das austretende Blut ein dünnes Sammelröhrchen halten, in dem das Blut aufgrund des Kapillareffektes aufsteigt und somit gesammelt werden kann.

Textilien:

Die Saugwirkung wird durch den Kapillareffekt verursacht. Das gleiche gilt auch für Schwämme.

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Lösung:

Forschungsauftrag zum 7. Experiment „Ist Schwarz wirklich schwarz?“

Zähle die Primärfarben auf!

Sie heißen Primärfarben, weil sie sich nicht aus anderen Farben mischen lassen. Man kann aber alle anderen Farben aus ihnen mischen.

Blau (Cyan), Rot (Magenta), Gelb (Yellow) Zähle die Sekundärfarben auf!

Wenn man zwei Primärfarben miteinander mischst, entsteht dabei eine Sekundärfarbe, zB. Grün, Orange oder Violett. Es gibt ca. 160 Farbmög- lichkeiten. Werden wiederum zwei Sekundärfarben oder eine Sekundärfar- be mit der benachbarten Primärfarbe oder alle drei Primärfarben ge- mischt, erhält man eine Tertiärfarbe. Es gibt ca. 100 000 Möglichkeiten, die alle unterschiedliche Brauntöne ergeben. Itten spricht von sechs Tertiärfarben, die durch gleiche Mischungsverhältnisse entstehen Was sind Komplementärfarben?

Komplementär bedeutet gegenteilig, das heißt, die Farben liegen im Farbkreis gegenüber, zB. Blau - Orange, Grün - Rot, Gelb - Violett.

Zeichne einen Farbkreis (nach Johannes Itten)!

Mische folgende Farben und finde heraus, welche Farbe entsteht!

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Übersicht

„Können Farben klettern?“

Übersicht

• Arbeitsblatt

• Domino

• Klammerkarte

• Gummispannkarte

• Quiz

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Können Farben klettern?

Schulstufe 2 - 4

Schwierigkeitsgrad leicht

• Mit vier färbigen Filzstiften (schwarz und drei beliebigen Farben) ca.

1 cm vom Rand entfernt einen Ring um die Kreiden ziehen, jede Seite bekommt eine eigene Farbe.

Tipp: Verwenden Sie billige Filzstifte!

• Petrischale bis zur Hälfte mit Wasser füllen.

• Die Kreiden mit dem Strich nach unten in das Wasser setzen. Der Filzstiftstrich darf nicht im Wasser sein!

Material

• Schutzbrille

• Petrischale

• weiße eckige Tafelkreide

• Filzstifte

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Lehrer/innenseite

Ergebnisse:

• Die Kreide saugt das Wasser auf (Kapillareffekt).

• Das Wasser zerlegt die Filzstiftfarben in seine Bestandsfarben.

• Diese Farben laufen unterschiedlich weit die Kreide hoch (Farbchromatographie).

Hinweis zur Kreide:

• eckige Kreiden bestehen aus Gips

• runde Kreiden bestehen aus Kalk

Hinweis zum Kontrollblatt:

• Die Lösung zum Arbeitsblatt müssen Sie selbstständig ausfüllen, da verschiedene Herstellerfirmen unterschiedliche

Farbzusammenstellungen verwenden.

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Können Farben klettern?

Du brauchst:

• Schutzbrille

• Petrischale

• weiße eckige Tafelkreide

• Filzstifte (schwarz und drei weitere beliebige Farben)

Forschungsauftrag: „Können Farben klettern?“

Warum wird Gips beim Mischen mit Wasser warm?

Wir machen selber Farbkreide!

Du brauchst:

• Aluschälchen eines Teelichtes

• Marmeladeglas

• Teelicht

• Alufolie

• weiße, eckige Tafelkreiden aus Gips

• Mörser (oder Schüssel und runden Stein)

• Wäscheklammer aus Holz

• Löffel

• Lebensmittelfarben

• Wasser

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Können Farben klettern?

So wird´s gemacht:

• Zermahle ein weißes Stück Kreide und gib das Pulver ins Aluschälchen!

• Halte das Aluschälchen mit einer Wäscheklammer ungefähr 5 Minuten über die Flamme eines brennenden Teelichtes!

Was passiert beim Erhitzen von Gips?

• Leere das gebrannte Pulver in das Marmeladeglas und gib etwas Wasser dazu, sodass ein dicker Brei entsteht! (Bei zu viel Wasser musst du noch mehr Gipsmehl brennen und unterrühren!)

• Füge etwas beliebige Lebensmittelfarbe dazu, rühre um und fülle deine Farbkreidemischung in eine Alurinne = Kreideform!

• Lasse deine Farbkreide einen Tag trocknen, dann kannst du damit schreiben und malen!

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Lösung:

Forschungsauftrag zum 13. Experiment „Können Farben klettern?“

Warum wird Gips beim Mischen mit Wasser warm?

Der Gips verliert beim Brennen sein Kristallwasser und speichert dabei Energie. Wenn man später wieder Wasser dazugibt, wird die gespeicherte Energie als Wärme wieder freigesetzt.

Wir machen selber Farbkreide - Was passiert beim Erhitzen von Gips?

Der Gips verliert beim Erhitzen sein Kristallwasser (gebrannter Gips).

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Chemieleons Forschungstruhe 13. Experiment: „Können Farben klettern?“

Anweisungskärtchen

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1. Fülle eine Petrischale bis zur Hälfte mit Wasser!

2. Nimm eine Kreide! Zeichne rundherum einen Strich mit Filz-

stiften, jede Seite mit einer eigenen Farbe! Lasse einen Finger breit Abstand zum Ende!

3. Stelle nun die Kreide, mit dem schwarzen Ring unten, in die Mitte der Petrischale!

4. Beobachte, was passiert!

5. Notiere deine Beobachtungen!

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Name:

Zeichne mit Buntstiften in die Kreide ein, was passiert!

schwarzer __________ _________ __________

Filzstift Filzstift Filzstift Filzstift Das Wasser teilt die schwarze Filzstiftfarbe in folgende Farben auf:

Das Wasser teilt die ……… Filzstiftfarbe in folgende Farben auf:

Das Wasser teilt die ………. Filzstiftfarbe in folgende Farben auf:

Die Farben laufen unterschiedlich schnell die Tafelkreide hoch!

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Arbeitsblatt Lösung

Lösung:

Zeichne mit Buntstiften in die Kreide ein, was passiert!

schwarzer __________ _________ __________

Filzstift Filzstift Filzstift Filzstift Das Wasser teilt die schwarze Filzstiftfarbe in folgende Farben auf:

Das Wasser teilt die ……… Filzstiftfarbe in folgende Farben auf:

Das Wasser teilt die ………. Filzstiftfarbe in folgende Farben auf:

Die Farben laufen unterschiedlich schnell die Tafelkreide hoch!

Wenn du fertig bist, gehe zu deiner Lehrerin oder zu deinem Lehrer und vergleiche deine Antworten mit dem Lösungsblatt!