Die Zusammensetzung der Erde in 2 Stunden

12.4.

Das Deutsch-Projekt sollte erst am 2. Mai beginnen. Von den Projektterminen bis dahin waren 2 Termine Überbrückungsstunden, der dritte war der Zukunftstag.

Deshalb haben wir mit Frau Sobich und Frau Börger Gruppen gebildet und mit Atlanten die Kontinente auf Metallvorkommen untersucht.

Unsere Gruppe hatte Afrika. Leider hatten wir die Aufgabe falsch verstanden und nur Schwermetalle aufgeschrieben. Nach einer zweiten Erklärung hatten wir die Aufgabe dann verstanden. Bis dahin war schon viel Zeit vergangen, und somit konnten wir nur noch Gold auf unserem Arbeitsblatt eintragen. Immerhin hatten wir für alle Vorkommen Karteikarten schreiben können.

Anschließend haben alle Gruppen ihre Karteikarten an eine große Weltkarte gepinnt.

Dabei haben wir erkannt, dass es in Europa und Australien sehr viele Metallvorkommen gibt. Europa ist größer, dort verteilen sich die Metallvorkommen mehr; so gesehen gibt es in Australien mehr Metalle als anderswo.

Wir haben uns gefragt, wie es wohl sein kann, dass es dort Metalle gibt. Paul vermutete, dass das an der Zusammensetzung der Erdschichten liegen könnte. Dann mussten wir leider abbrechen.

Welche Metalle kommen dort vor?

19.4.
Nach der Besprechung der letzten Stunde haben wir einen Arbeitsplan zum Thema Erdschichten bekommen. Den haben wir bearbeitet und die Ergebnisse in ein Arbeitsblatt eingetragen.
Die Ergebnisse haben wir gemeinsam ausgewertet. Schwupps war die Stunde um.

Tim ist Schüler der Profilklasse von „Schule in Farbigen Zuständen“ und schreibt seit Anfang 2018 regelmäßig über die Schulstunden mit dem SFB aus seiner Sicht.

Altmetall – Mach was draus

Das neue Modul ist gestartet und es knüpft an im WAT-Unterricht (kurz für Wirtschaft, Arbeit, Technik). Für das 5. Schuljahr stand Recycling auf dem Lehrplan und die Kinder haben sich bisher mit dem Recycling von Kunststoffen beschäftigt. Jetzt gehts also weiter mit Metallen…

Dieses Modul haben die WAT-Lehrerin Romina von Öhsen und unsere wissenschaftlichen Mitarbeiter Dr.  Michael Baune, Leiter im Teilprojekt D03 und Ingmar Bösing, der das Teilprojekt bearbeitet, entwickelt.

Nach einer kurzen Vorstellung der neuen Gesichter geht es auch schon los. Immer wieder schön dabei ist die lange Begrüßung durch die Kinder („Guten Morgen Frau von Öhsen und Frau Sobich und Herr Baune und Herr Bösing, schön, dass Sie da sind!“ – ein Chor, der wirklich den Morgen erhellt.)

Die große Frage der heutigen Stunde ist: „Wo ist Metall im Alltag vorhanden, warum recyceln wir es und wie geht das?“.   Ingmar Bösing hat dazu eine Präsentation und viele Bilder mitgebracht und erzählt, wo Metalle auf dieser Erde gewonnen werden (in meist fernen  Ländern), dass sie nicht in unendlichen Mengen vorhanden sind und warum es Sinn macht, Metall zu recyceln.

Wie eine Mülltrennung bei Metall gelingt, zeigen Ingmar Bösing und Michael Baune sehr anschaulich. Hierfür wird in der Abfallentsorgung ein sogenannter Magnetabscheider genutzt, an dem alle magnetischen Metalle hängen bleiben. Ein Glas mit Metallspänen, die sich mit Hilfe eines Magneten bewegen lassen, haben die beiden mal mitgebracht und die Kinder geben es nur ungern an ihre Nachbarn weiter. Zu faszinierend sind diese magnetischen Späne.

Faszinierend, diese magnetischen Späne

Aber natürlich kommt sofort die Frage: „Und wie läuft das bei nicht-magnetischen Metallen?“. Die kann man entweder aussieben oder manche lassen sich auch – bei Aluminium funktioniert das ganz gut – kurzzeitig magnetisieren. Michael Baune zeigt wie’s geht und lässt Aluminium mal mit mal ohne einen Magneten durch eine Röhre fallen. Wie unterschiedliche sich das Aluminium dabei verhält, beeindruckt die Kinder.

 

Aluminium und Magnet – was geht da?

Den Kindern fallen noch viele spannende Ideen ein, wie man Altmetall als Werkstoff benutzen kann. Man kann nämlich Kupfer, Aluminium und Co. nicht nur einschmelzen und erneut  z. B.  in Elektrogeräte einbauen, die wir überall um uns herum haben, man kann auch das Altmetall einfach umfunktionieren und Möbel oder Kunst daraus machen, das ganze nennt sich dann Upcycling.

Um das neugewonnene Wissen etwas zu festigen, gibt es eine kleine Überraschung. Wir schauen zusammen einen Film, nämlich „Metall – Der Schatz im Schrott“ aus der Löwenzahn-Reihe (auf den Gesichtern der Erwachsenen erkennt man einen kleinen Schimmer von Nostalgie).

Zum Schluß gibts natürlich einen Ausblick  auf die nächste Stunde: Wir werden aus Altmetall Boote bauen. Und sie bekommen einen Antrieb. Und ganz am Ende der Unterrichtseinheit werden wir ein Wettrennen machen…

 

Claudia Sobich ist Referentin für Öffentlichkeitsarbeit und für die Wissenschaftskommunikation im SFB 1232 zuständig.

Eine Forschungsreise in die Vergangenheit

Stell dir vor, du reist ganz, ganz weit zurück in der Zeit. Du lässt Städte zusammen mit ihren lärmenden S-Bahnen und vor Autos und Menschen wimmelnden Straßen hinter dir. Du lässt das moderne Leben, mit seinem Stress und seinem Komfort hinter dir. Nicht einmal deine Kleidung behälst du, sondern tauschst sie gegen einfache Tierfelle ein.
Du bist angekommen im Jahre 9000 v. Chr.

Du läufst durch die unberührte Wildnis. Spürst, wie kühles Wasser aus einem plätschernden Bach an deinen Knöcheln vorbei rauscht. Aber plötzlich, was ist das?! Im kühlen Nass liegt etwas. Du bückst dich langsam und erblickst einen wunderschönen Stein, den du aus dem Wasser holst.
Der Stein liegt schwer in deiner Hand. Du hälst ihn ins Licht und staunst bei dem Anblick: In schimmernden Spiralen ergießen sich Türkis- und Blautöne über diesen Stein, er glitzert atemberaubend schön im grellen Sonnenlicht!
Du entscheidest dich, den Stein mitzunehmen und machst dich wieder auf den Heimweg.

So ähnlich erzählt auch Nils Horstmann, Lehrer für das Fach Gesellschaft und Politik (kurz GuP), der Klasse 5a die Geschichte eines Steines, um den es sich in der heutigen Stunde drehen soll.
Die Kinder staunen nicht schlecht, als Nils Horstmann plötzlich eben diesen Stein in der Hand hält.
Natürlich stellt sich jetzt die Frage, was macht man mit so einem schönen Stück Felsen?
Um diese Frage zu beantworten, hat Claudia Sobich wieder Verstärkung aus der Uni mitgebracht. Mit dabei sind heute Nils Ellendt, Geschäftsführer des SFB1232, und Arne Beinhauer, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Teilprojekt S01.

Zunächst dürfen die kleinen Forscherinnen und Forscher aber mal mutmaßen, wie man den Stein am besten untersuchen könnte. In siedendes Wasser oder ins Feuer werfen, abschaben mit einem anderen Stein oder einfach zerschlagen, da fällt den Kindern genug ein.
Nachdem Nils Ellendt erklärt hat, dass die beste Möglichkeit den Stein zu untersuchen, tatsächlich wäre, ihn in seine Einzelteile zu zerlegen, nehmen wir also die Kinder beim Wort und es geht los mit dem Kaputthämmern – natürlich darf auch dieses Mal entsprechende Schutzkleidung nicht fehlen.

Dass man beim Hämmern lieber auf seine Finger achtet, wird gleich mitgelernt (aber der Schmerz ist schnell vergessen). Die Beobachtungen beim Hämmern und die Ergebnisse aus einer ersten Untersuchung der Kleinteile werden anschließend an der Tafel festgehalten. Besonders interessant erscheint dabei, dass in dem Stein wohl etwas kupfern Glänzendes enthalten sei.
Um dieser heißen Spur nachzugehen, entscheidet sich die Klasse, zusammen mit den Forschern von der Uni, dass im nächsten Schritt der Stein erhitzt werden soll.
Da wir nicht „Steinzeit-getreu“ ein Lagerfeuer mitten im Nawi-Raum legen können, müssen Nils Ellendt und Arne Beinhauer etwas improvisieren: Sie mischen das Steinpulver mit Kohlestaub(der das brennende Holz darstellt) und erhitzen es anschließend über einem Bunsenbrenner. Nach einiger Zeit über der rauschenden Flamme fängt das tiefschwarze Gemisch zur Begeisterung der Kinder langsam an, sich kupfern zu verfärben. Bei diesem ganz besonderen grünen Stein handelt es sich nämlich nicht um einen normalen Kieselstein, nein, hier haben wir es mit Kupfererz zu tun und wir haben gerade das Metall entdeckt, so ähnlich wie auch die Menschen damals am Ende der Steinzeit.

Was muss das spannend gewesen sein damals, äußern die Kinder, ein ganz neues Material und ganz neue Möglichkeiten. Daraus lassen sich neue Gegenstände mit wahrscheinlich besseren Eigenschaften herstellen. Aber auch für Schmuck kann man sowas schön Glänzendes verwenden, da sind sich die Kinder sicher. Um jetzt auch noch das Gelernte anzuwenden, werden Pfeilspitzen gegossen. Leider muss das Kupfererz eigentlich auf 1085°C erhitzt werden, damit es schmilzt. Doch auch jetzt können wir kein Lagerfeuer machen, sondern Nils Ellendt und Arne Beinhauer haben Gallium mitgebracht (schmilzt schon bei 29,76°C) und der Spaß kann losgehen. Außerdem hat Gallium einen silber-metallischen Glanz. Sieht auch sehr schön aus.

Bevor die Kinder in die Pause dürfen, darauf brennend, das Gelernte ihren Mitschülerinnen und Mitschülern zu erzählen, müssen natürlich alle Ergebnisse vom Tafelbild ins Heft übertragen werden.
So geht die erste ereignisreiche Stunde aus der Lehreinheit „Metallzeit – Evolution durch Werkzeuge“ zu Ende.

Emilia Kurilov ist studentische Mitarbeiterin im TP Öffentlichkeitsarbeit. Sie studiert Medien-, Kommunikations- und Wirtschaftswissenschaft an der Uni Bremen.

Keiner kennt die Härte eines Kiesels besser….

…als wer auf ihn einschlägt, behauptete Seneca vor 2000 Jahren. Aber es ist nicht überliefert, ob er auch eine Idee dazu hatte, wie man herausfindet, welcher Kiesel aus einer Menge von Kieseln denn der härteste sein könnte. Und genau das wollten wir heute wissen und noch etwas mehr.  Unsere Forschungsfrage lautete: „Wie kann man die Härte sowie die Elastizität von Stoffen herausfinden?“

Dafür hatte ich an diesem Morgen auch 8 Versuchskästen dabei.

Wie testet man ein Material auf Härte und Elastizität?

Die Aufgabe der Kinder war es, sich mit dem Inhalt dieser Kästen selbst-ständig zu überlegen, wie sie die Forschungsfrage lösen konnten. In jedem Versuchskasten waren zum Testen Metallstreifen (Aluminium, Baustahl, VA-Stahl, Messing und Kupfer) und Material für einen möglichen Versuchsaufbau.

„Einfach“, dachten viele und verbogen erstmal fröhlich die Metallstäbe oder hämmerten auf sie ein, um dann festzustellen: Damit hat man kein vernünftiges Ergebnis! Wieviel Kraft jeweils aufgewendet wird, bleibt dabei unklar und auch hat man nur ein Gefühl, wie schwer etwas zu biegen ist – keine Werte, die man vergleichen kann. Aha! Gut geplant ist halb gewonnen, war die erste Erkenntnis des Tages.

Wie gehen wir am schlauesten vor?

Und dann folgten intensive Besprechungen, Geistesblitze und Antworten auf die Fragen: Welche Werte benötige ich eigentlich? Wie stelle ich Vergleichbarkeit her? Woher weiß ich, dass ich immer die gleiche Kraft anwende?

Wie tief wird der Abdruck?

Am Ende waren alle Gruppen zu Ergebnissen gekommen, aber beim Sammeln an der Tafel mussten wir feststellen, dass diese Ergebnisse sehr unterschiedlich waren und wir immer noch nicht wussten, welches der mitgebrachten Metalle denn nun am härtesten oder am elastischsten war. Und das, trotzdem alle so genau wie möglich gearbeitet hatten?!

Wie elastisch sind unsere Metalle?

Die zweite Erkenntnis: Verschiedene Versuchsanordnungen führen zu verschiedenen Ergebnissen, die aufgewandte Kraft war über die Gruppen nicht vergleichbar und auch die Messungen der Einzelergebnisse waren mit dem Lineal nicht exakt möglich. Das geht mit Messinstrumenten und richtigen Maschinen sicher besser und genauer. Stimmt! Und das sehen wir uns dann nächste Woche an der Uni an.

Claudia Sobich ist Referentin für Öffentlichkeitsarbeit und für die Wissenschaftskommunikation im SFB 1232 zuständig.