Arbeitsauftrag 5

Hilfsmittel:

1,5 V oder 4,5 V Batterie, 1,5 V Glühbirne, 2 Drähte (z. B. Krokodilklemmen mit Kabel)

Arbeitsvorgang:

Die Aufgabe besteht darin zu untersuchen, ob die in der Batterie gespeicherte Elektrizität dazu führen kann, dass die Glühbirne aufleuchtet, wenn die Batterie ordnungsgemäß an die Glühbirne angeschlossen ist. Ziel dieser Aufgabe ist es, den Schülerinnen und Schülern bewusst zu machen, dass Strom von der Quelle zum Gerät (aus der Entfernung) bewegt werden kann, wobei die Übertragung von Elektrizität nur ein bestimmtes Material liefern kann.

In Arbeitsauftrag 5a stellt die Lehrerin/ der Lehrer der Schülerin/ dem Schüler Batterien (4,5 V oder 1,5 V), zwei Drähte (am besten mit Krokodilklemmen an den Enden für besseren Halt) und eine Glühbirne zur Verfügung. Zuallererst ist es die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler, sorgfältig vier Vorschläge zu untersuchen, wie diese Komponenten zusammengelegt werden können, um die Glühbirne zum Leuchten zu bringen (siehe Tabelle in Aufgabe 5a). Die Schülerinnen und Schüler treffen einvernehmlich Annahmen darüber, ob die Glühbirne erleuchtet werden kann oder nicht. Sobald die Annahmen getroffen sind, werden die Schülerinnen und Schüler dazu angehalten, sie zu verifizieren. Basierend auf den Annahmen kann die Lehrerin/ der Lehrer feststellen, inwieweit die Schülerinnen und Schüler eine Vorstellung von einem geschlossenen Kreislauf haben. Wenn ihre Annahme der tatsächlichen Funktionsweise der elektrischen Schaltung entsprach, ist Arbeitsauftrag 6 an der Reihe, bei der es die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler ist, die in Arbeitsauftrag 5a konstruierte elektrische Schaltung zu verwenden und zu prüfen, welche Materialien den elektrischen Strom leiten und welche nicht. Wenn die Lehrerin/ der Lehrer, während die Schülerinnen und Schüler Annahmen in Arbeitsauftrag 5a treffen, feststellt, dass die Schülerinnen und Schüler noch kein beständiges Verständnis für die Funktionsweise eines geschlossenen Stromkreises haben, ist sie/ er daran interessiert, dieses Verständnis zu fördern, indem sie/er Arbeitsauftrag 5b anspricht.

In Arbeitsauftrag 5b gibt es mehrere Möglichkeiten, Drähte, Batterien und Glühbirnen zu kombinieren, so dass die Glühbirne leuchtet. Natürlich funktionieren nur diejenigen, in denen wir einen geschlossenen Stromkreis erstellen. Die Aufgabe der Schülerinnen und Schüler ist es, in der Gruppe über die skizzierten Situationen nachzudenken und Annahmen darüber zu treffen, ob die Glühbirne angeschaltet werden kann. Die Lehrerin/Der Lehrer betont, dass die Batterie eine Energiequelle ist, die eine Glühbirne erleuchten kann, aber wir müssen sicherstellen, dass die Energie richtig in die Glühbirne fließen wird. Nach Erstellung der Annahmen überprüfen die Schülerinnen und Schüler die Funktionalität der einzelnen Strukturen. Bei der Untersuchung ist es wichtig, die Schülerinnen und Schüler auf die Unterschiede in den einzelnen Situationen hinzuweisen, da sie mit sehr kleinen Details variieren können, die, wenn sie nicht beachtet werden, dazu führen, dass die Glühbirne nicht leuchtet.