1.4: Wie bewegt sich ein Schiff fort? (Teil 2)
| Autoren: | |
| Publikation: | 9.3.2015 |
| Lernstufen: | 2, 3 |
| Übersicht: | Die Schüler planen den Bau verschiedener Schiffe, die mit Luft, Wasser, einem Gummiband oder einem Segel angetrieben werden. |
| Angestrebte Kenntnisse: | Paddel, Riemen, Schaufelrad oder Schiffspropeller "schieben" das Wasser nach hinten, sodass sich das Schiff nach vorn bewegt. Das ist das Prinzip des Rückstoßantriebs. |
| Wortschatz: | Antrieb, Rückstoß, Propeller, Strahltriebwerk |
| Dauer: | 1 Stunde 30 Minuten |
| Material: |
Für die Klasse:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Bau eines Schiffs, das sich selbständig fortbewegen kann (Gruppenarbeit)
Die Schüler bauen ihre Schiffe. Einige mögliche Modelle für die vier Antriebsvarianten sind in Abb. 1 dargestellt.
Abb. 1: Schiffsmodelle mit unterschiedlichem Antrieb: a) Luftballon, b) Wasser, c) Segel, d) Schaufelrad
Nach der Konstruktionsphase werden die Bootsprototypen ausprobiert. Die Lehrerin kann das Ganze als Wettkampf gestalten: "Welche Boote sind die schnellsten und welche legen die größte Strecke zurück?".
Achtung! Man braucht große Wannen bzw. möglichst lange Waschbecken (der Dorfbrunnen ist zum Beispiel ideal).
Die Lehrerin kann die Schüler voraussagen lassen, in welche Richtung sich das Boot bewegen wird (das mag für das Segelboot trivial sein, für die anderen Schiffe aber nicht).
Nach den ersten Tests können die Schüler versuchen, ihre Konstruktionen zu verbessern (Schwimmfähigkeit, Stabilität, Kursbeibehaltung).
Gemeinsame Erörterung
Die Lehrerin bittet die Schüler, sich genauer anzusehen, wie ihre Schiffe funktionieren. Sie sollen feststellen, dass bei drei der vier Antriebsarten Materie (Luft, Wasser) vom Boot nach hinten ausgestoßen ("geschoben") wird. Das ist das Rückstoßprinzip. Nur das Segelboot ist eine Ausnahme: Es wird vom Wind vorangetrieben und nicht von einer mitgeführten Energiequelle.
Das Rückstoßprinzip kann man auch auf andere Weise demonstrieren – zum Beispiel indem ein Schüler einen schweren Gegenstand so weit wie möglich wirft (eine Kugel oder einen Medizinball). Der Schüler erfährt einen Rückstoß. Das wird noch deutlicher, wenn er auf Rollen steht (zum Beispiel auf einem Skate- oder Longboard).
Die meisten Schiffe, die auf dem Arbeitsblatt 3 (Schiffsgeschichte in Bildern) abgebildet sind, bewegen sich nach dem Rückstoßprinzip: Mit einer Vorrichtung am Schiff (Riemen, Schaufelrad, Propeller) wird Wasser nach hinten ausgestoßen oder geschoben – und das Schiff bewegt sich vorwärts.
Eventuell kann man auch auf die Parallele zum Antrieb eines Flugzeugs hinweisen (Propeller, Rotor oder Strahltriebwerk): Luft wird nach hinten ausgestoßen, das Flugzeug fliegt vorwärts.
Mit den frisch erworbenen Kenntnissen können die Schüler ihre Prototypen weiter verbessern.
Zusammenfassung
Die Klasse erarbeitet gemeinsam eine Schlussfolgerung.
Beispiel: Der Riemen (das Paddel), das Schaufelrad oder der Schiffspropeller "schieben" das Wasser nach hinten, sodass sich das Schiff vorwärtsbewegt. Das nennt man Rückstoßantrieb. Das Segelboot wird vom Winddruck vorangetrieben.
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
