Experimente für Zuhause

Wortbedeutung

Das Wort Experiment stammt aus dem Lateinischen. Experimentum bedeutet das in Erfahrung Gebrachte, ein Versuch, ein Beweis, eine Probe. Der Wortstamm experiri kann übersetzt werden als versuchen, ausprobieren, in Erfahrung bringen. 

Definition

Ein Experiment ist also ein Versuch. Zielsetzung ist es, Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie sich Gegenstände in unterschiedlichen Versuchsanordnungen verhalten, warum sie dies tun und wie sich das wiederum verändert, sobald die Rahmenparameter variiert werden.

Ein Experiment im Sinne der Wissenschaft ist eine methodisch angelegte Untersuchung. Ihre Zielsetzung ist die Gewinnung von Information durch Erfahrung. Dies wird als empirisches Lernen bezeichnet. Unerlässlicher Bestandteil eines Experimentes sind Zählungen oder Messungen. 

Beobachtung versus Experiment

Beobachtung ist wichtiger Teil eines Experiments. Jedoch ist die reine Beobachtung des Umfelds oder eines Vorganges das Gegenteil zu einem Experiment.

Beobachten verschafft zum einen nur Erkenntnisse über ein einzelnes Vorgang, wodurch Differenzierung, Vergleich, Messbarkeit, Bezugsetzung nicht möglich ist. Zum anderen ist reines Beobachten nicht messbar, nicht auf ein Phänomen begrenzt, nicht in konkreten Größen messbar und daher auch nicht in Gänze wiederholbar.

Im Unterschied zur bloßen Beobachtung oder der Demonstration eines Effekts werden im Experiment Einflussgrößen verändert und die daraus resultierenden Folgen in die Erfahrung implementiert.

Experimentieren ist hingegen und in Abgrenzung zum reinen Beobachten natürlicher Vorgänge:

• absichtlich
• planmäßig
• kontrolliert
• erwartungsgerichtet
• reduziert
• und vollständig, genau und so häufig wie nötig wiederholbar

Ein Experiment kann in Variationen unterschiedlichen Rahmenbedingungen wiedergeben, diese Bedingungen können auch einzeln wiederholt oder auch voneinander separiert werden, zuverlässig gemessen und in gewünschter Wiederholung in allen ausschlaggebenden Parameter genauestens repliziert werden.

Gedankenexperiment

Ein Gedankenexperiment ist ein erdachter, nicht reell durchgeführter Versuch. Als singuläres Gedankenspielfeld kann ein Gedankenexperiment ausloten, welche Parameter in welcher Umgebung unter welcher Bedingung sich wie verhalten werden.

Ein Gedankenexperiment kann aber auch einem Experiment für Zuhause oder für den Unterricht vorausgehen. Das Experiment ist dann das in der Wirklichkeit unter gezielten Bedingungen und messbaren Ergebnissen durchgeführte und gegengeprüfte Gedankenexperiment.

Kinder-Experimente für Zuhause

Experimente für Zuhause sind in der Regel in ihrem Aufbau, dem Material und dem Ablauf vereinfacht.

Kinder können die Experiment selbst initiiert oder sie werden von Erwachsenen angestoßen und begleitet. Sie erfüllen mehrere Ziele als die rein wissenschaftlicher Experimente innerhalb des Schulunterrichtes. Über den Erkenntnisgewinn hinaus können Experimente für Zuhause auch:

• Freizeitbeschäftigung sein
• Nebenbeschäftigung oder
• eine Kombination aus Alltagserfahrung und Experiment.

Häufig geht es dabei weniger um konkrete Zahlen und Messungen, sondern mehr um einen Überraschungseffekt, also auch häufig um konkret beobachtbare und offensichtliche Effekte.

Experimente für Zuhause umschließen verschiedene, darauf aufbauende Bestandteile:

• Vermutung anstellen oder Fragestellung Experiment planen
• Benötigtes Material sammeln und bereitstellen
• Experimentanordnung
• Experimentdurchführung
• Beobachtung und Erkenntnis
• Experiment beliebig variieren
• Variationen beobachten und beschreiben

Beispiele für Kinder-Experimente

Schwimmt Eis im Wasser?

Diese Experiment ist sehr einfach und benötigt ausschließlich eine Schale mit Wasser und einen Eiswürfel oder im Winter eine Handvoll Eis von draußen.

Die Kinder legen das Eisstück in Leistungswasser und beobachten. Interessant ist es, gleich dazu mehrere unterschiedliche Gegenstände auf ihre Schwimmfähigkeit zu testen. Es bleibt die Frage, warum schwimmen einige und andere nicht?

Gekochtes und rohes Ei – wer weiß es?

Kann man erkennen, ob ein Ei gekocht oder noch roh ist? Mal kurz nachschauen, ist, wenn man das falsche Ei erwischt, eine vielleicht klebrige Angelegenheit. Aber es gibt ein Experiment, mit dem die Kinder in Erfahrung bringen können, woran man den inneren Zustand des Eies erkennen kann.

Ein hartgekochtes und ein rohes Ei werden ohne Kennzeichnung oder Markierung in einem größeren Behälter mit Rand gelegt, beispielsweise in einem Suppenteller oder auf einem Serviertablett. Die Kinder drehen nun erst das eine Ei und dann das andere wie einen Kreisel um die eigene Achse. Das Drehverhalten der Eier wird sich unterscheiden. Nun kommt die Frage auf, warum, und wie beantwortet dies die Frage nach dem Zustand des Eies?

Es kann helfen, wenn die Kinder begleitend dazu ein kleines Marmeladenglas oder Probierglas halb mit Wasser füllen und das Drehverhalten beobachten. Vergleichend dazu können sie das Glas anschließend mit Papier ausstopfen oder auch leer lassen und wiederum drehen.

Es wird spätestens jetzt auffallen, dass das Drehen die innere Flüssigkeit hin und her schwappen lässt, was das Glas daran hindert, richtig Schwung zu bekommen, wohingegen das leere oder fest gefüllte Glas sich tadellos und sehr schnell drehen kann. Dieses Experiment für Zuhause zeigt also, dass ein rohes, also innen flüssiges Ei an seinem behäbigen Drehverhalten erkannt werden kann.

Münzen säubern

Die Kinder rühren in einem Glas Essig mit einen Esslöffel Tafelsalz. Sie legen Centmünzen in dieses Wasser, warten 3 Minuten und holen die Münzen wieder heraus. Am besten lässt sich dies mit einer Pinzette bewerkstelligen, da das Essig-Salz-Gemisch die Haut reizen kann. Die Kinder können beobachten, dass die Münzen glänzend sauber geworden sind. Warum?

Ältere Münzen weisen einen Belag aus oxidiertem Metall auf. Dieses Metalloxid wird von dem Essig-Salz entfernt. Das Kupfer der Centstücke erscheint nun ganz strahlend und gelbrötlich.

Sprengkraft der Pflanzen

Für dieses Experiment für Zuhause wird Gipspulver aus dem Baumarkt oder dem Bastelladen benötigt, einen durchsichtigen Plastikbecher und einen Handvoll Erbsen oder Bohnen.

Der Gips wird flüssig gerührt und mit den Hülsenfrüchten verrührt. Das Gemisch wird im Plastikbecher gegossen und muss aushärten. Einmal täglich wird der Gips ganz leicht mit Wasser befeuchtet, Staunässe muss vermieden werden. Nach zwei-drei Tagen passiert es: Der Gips weist Risse auf, weitere Tage später ist er brüchig und es zeigen sich die starken grünen Keimlinge der Bohnen oder Erbsen. Gerne können diese anschließend in echter Erde eingepflanzt werden und nun, mit weniger Kraftaufwand, weiterwachsen.

Es gibt für die Experimente Zuhause kaum eine Alltagssituation, die nicht Gelegenheit zur Beobachtung oder Fragestellung bietet. Warum sieht ein Gegenstand hinter einem vollen Wasserglas so verzerrt aus? Gibt es eine Erklärung, weshalb das glasklare Eiweiß in der heißen Pfanne weiß und fest wird? Weshalb sind manche Gegenstände magnetisch und manche nicht?

Wenn ein Elternteil keine Ideen hat, fragt die Kinder! Sie staunen täglich über Dinge in ihrer Umgebung und fragen sich schlau.

Bildquellen

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• Pexels @ Chokniti Khongchum

Quellen

• https://de.wikipedia.org/wiki/Experiment
• https://www.spektrum.de/lexikon/psychologie/experiment/4546
• https://klexikon.zum.de/wiki/Experiment
• https://www.herder.de/kizz/aktivitaeten-mit-kindern/experimente-fuer-kinder
• https://www.geo.de/geolino/basteln/15225-thma-experimente