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Datum : 30/06/2005 Name : Hydraulique Hydraulik Ursprungsversion : Deutsch Projektpartner : Ecole Hosingen Schulniveau(s) : 8 - 10 Jahre 10 - 12 Jahre Themenbereich(e) : Sachunterricht Naturwissenschaften - Physik Technologie Weiterbildungsachse für Unterrichtende Einen realen oder virtuellen Versuch als Experiment in Gang bringen Thema(en) und Subthema > Mensch und Wasser : Transport   Kurze Beschreibung der Aktivität: Par une simple expérience les élèves apercoivent que l'eau est résistante et comment cette caractéristique de l'eau peut être utilisée dans la vie quotidienne et surtout en technique. Durch ein einfaches Experiment lernen die Schüler, wie belastbar Wasser ist, und wie diese Eigenschaft im Alltag, insbesondere in der Technik genutzt werden kann Zielsetzungen in Beziehung in Bezug auf die ensibilisierung für das Wasser : dadurch, dass die Schüler die Belastbarkeit und dadurch auch die Einsatzbarkeit des Wassers im Alltag und in der Technik kennenlernen, lernen sie dessen Wert zu schätzen die pädagogischen Kompetenzen Die Fachkompetenzen 1.2 den Wert des Wassers erkennen 1.3 Anwendungswissen erlangen Die Methodenkompetenzen 2.3 logische Schemata erstellen, analysieren und interpretieren (z.B.: Zusammenhänge, vernetztes Denken) 2.9 von der Theorie zur Praxis kommen und umgekehrt Die sozio-kommunikativen Kompetenzen 3.2 in einer objektiven Art und Weise argumentieren (indem Werturteile vermieden werden) Die Personalkompetenzen 4.3 sich des eigenen Lernprozesses bewusst sein und ihn organisieren Voraussetzungen : für diese Unterrichtseinheit sind keine besonderen Vorkenntnisse erfordert Didaktisches Material : aus "Kosmos Experimentierkoffer: Dem Wasser auf der Spur; peter Lustigs Experimente" * Versuchsstation * 2 Spritzen * Knetgummi * Schlauchabschnitt (25 cm) * Aufstellfuß * Stanzbogenfigur "Peter Lustig mit Schmetterlingen" Organisation der Aktivität : es können maximal 3 Schüler zur gleichen Zeit das Experiment durchführen Ablauf : Einführung : Sprichwort : "Wasser hat keine Balken" Ueberlegung : ist Wasser also auch nicht belastbar ?   Ablauf der Aktivität : * die Schüler stellen die Versuchsstation waagerecht auf. Sie ziehen auf jede Spritze 10 Milliliter Wasser auf. Sie klemmen die Spritzen in die beiden Kerben der Versuchsstation, dabei zeigen die Spitzen der Spritzen nach unten * danach verbinden die Schüler die Spritzen mit dem Schlauch * nun lösen sie die Peter-Lustig-Figur aus dem Stanzbogen und stecken sie in den Aufstellfuß. Diesen befestigen sie mit etwas Knetgummi auf dem Kolben einer der beiden Spritzen. Daraufhin drücken sie den Kolben der anderen Spritze herunter. Experiment Hydraulik   Vergegenständlichung : * die Schüler stellen fest, dass der Papp-Peter wie in einem Fahrstuhl in die Höhe gehoben wird * offensichtlich wird die Kraft, die der Schüler auf den einen Kolben einwirken lässt, auf den anderen Kolben übertragen. Um das gleiche Stück, um das er den Kolben nach unten drückt, hebt sich der andere Kolben mit der Figur. * der Papp-Peter verdient seine Fahrstuhlfahrt einer Eigenschaft, die alle Flüssigkeiten besitzen: sie lassen sich nicht verdichten und zusammenpressen - anders als z.B. die Luft in einem Fahrradreifen. Daher lässt sich eine Kraft, die auf eine Flüssigkeit wirkt, durch Rohre und Leitungen übertragen. * diese Eigenschaft kann der Schüler überprüfen, indem er die Figur von dem Kolben löst und nun versucht, beide Kolben herunterzudrücken. Es wird ihm nicht gelingen.   Bewertung : * der Schüler kann sein Wissen überprüfen, indem er eine andere Flüssigkeit (z.B. Tinte) in die Spritzen einfüllt, um festzustellen, ob diese Flüssigkeit dieselben Eigenschaft wie das Wasser besitzt * desweiteren kann er auch das Wasser aus den Spritzen laufen lassen, das System mit Luft füllen und feststellen, dass nun beide Kolben auf Druck nachgeben, weil ja Luft sich zusammenpressen lässt * am Ende der Stunde zeichnen die Schüler sich das Schema Hydraulik in ihr Heft und kopieren die Merksätze, welche der Lehrer während des Experimentierens an der Tafel festgehalten hat   Verallgemeinerung : * dass Flüssigkeiten sich nicht zusammenpressen lassen, macht man sich in der Technik zunutze. Bei jedem Bagger und jeder Planierraupe kann man glänzende Kolben sehen, die mit Hilfe von Oel aus den Zylindern gepresst werden, um Schaufeln und Arme zu bewegen. Dieses Prinzip nennt man "Hydraulik"