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Einheit 2a: Der einfache Stromkreis

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Ziele der Einheit

Bei der Einheit 2 empfiehlt sich eine Aufteilung in die folgenden zwei 'Module': 2a) Der einfache Stromkreis oder Wie bringen wir das Lämpchen zum Leuchten? und 2b) Wir bauen ein Geschicklichkeitspiel oder Ein einfacher Lügendetektor

2a) Der einfache Stromkreis oder
Wie bringen wir das Lämpchen zum Leuchten?

Die geplante Unterrichtszeit für die Einheit 2a beträgt ca. 90 Min.

Die SchülerInnen

  • erlernen den fachgerechten Umgang mit Materialien und Werkzeug;
  • explorieren unter Berücksichtigung der Arbeitsaufträge frei mit dem zur Verfügung gestellten Material;
  • skizzieren ihre jeweiligen Versuche;
  • verbalisieren ihre Erfahrungen und Erkenntnisse;
  • diskutieren Erfahrungen und Erkenntnisse im Unterrichtsgespräch;
  • bauen einfache Stromkreise auf;
  • lernen die Anschlussbedingung kennen.

ggf. bei Bedarf als zusätzliches Teilziel:

  • lernen elektrotechnische Symbole kennen.
Didaktisch-methodischer Kommentar

In der Einheit 2a bauen die SchülerInnen weitgehend selbständig einen einfachen Stromkreis aus den zur Verfügung stehenden Materialien (Abb. 1a) und erkennen, bei welchen Anschlussbedingungen das Lämpchen leuchtet bzw. wann es nicht leuchtet. Wir empfehlen eine intensive Diskussion der Anschlussbedingungen, insbesondere auch derjenigen Verbindungen, die nicht funktionieren. Dabei sollten sie u.a. auch auf einen Kurzschluss (Abb. 2: die zwei Anschlüsse der Batterie sind direkt miteinander verbunden) eingehen. Die SchülerInnen sollen das zur Verfügung stehende Material und Werkzeug kennenlernen. Die einzelnen Teile werden betrachtet und benannt, ihre Funktion und ihr Einsatzbereich erklärt. Der fachgerechte Umgang mit dem Werkzeug wird gezeigt.

In einer einfacheren Variante, in der auf die Verwendung von Werkzeug verzichtet wird, werden die Verbindungen zwischen Batterie und Lämpchenfassung mit Hilfe von Kabeln mit Krokodilklemmen hergestellt (siehe Abb. 6a-b)

Material: Menge je nach gewählter Sozialform

Hinweis: Wir halten es für wichtig, dass wirklich jedes Kind die Möglichkeit hat, die freie Exploration mit dem Material und die Versuche selbst durchzuführen und empfehlen daher Batterie, Lämpchen und Fassung für jeden Schüler einzeln anzuschaffen.

  • Glühlämpchen (3,8 V)
  • Fassungen mit Schrauben
  • Flachbatterien (4,5 V)
  • Büroklammern (ohne Plastikumhüllung)
  • Kabel (nicht abisoliert)
  • Abisolierzangen oder Kinderscheren
  • Schraubenzieher für die Fassung
  • Bildkarten/Wortkarten für Material und Werkzeug
  • Arbeitsblatt

Alternative

  • Kabel mit beidseitigen Krokodilklemmen (erhältlich z.B. bei Opitec oder Conrad, unter der Bezeichnung "Messstrippen", 10 Stück € 2,80, siehe Unterrichtsmaterial zu dieser Einheit)
Kommentar zur Vorbereitung

Bitte überprüfen Sie die Einzelteile auf Funktionstüchtigkeit. Lassen Sie das Werkzeug ggf. von zu Hause mitbringen.

Abbildungen

material_stromkreis Abb.1a: Material - Einfacher Stromkreis

stromkreis_offen Abb.1b: Einfacher Stromkreis offen

 

stromkreis_geschlossen Abb.1c: Einfacher Stromkreis geschlossen

kurzschluss Abb.2: Achtung! Kurzschluss!

kreis_detail3 Abb. 3a: Anschlussdetail

kreis_detail1 Abb. 3b: Anschlussdetail

kreis_detail2 Abb. 3c: Anschlussdetail

Werkzeug

seitenschneider Abb. 4a: Seitenschneider

abisolierzange Abb. 4b: Abisolierzange

Alternativ: mit Krokodilklemmen

kreis_kroko1
Abb. 6a:
Material - Einfacher Stromkreis
mit Krokodilklemmen
kreis_kroko2
Abb.6b:
Einfacher Stromkreis
mit Krokodilklemmen geschlossen

 

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