Girl's Day
 
Experimentieren statt erklären

Heute ist wieder Girl’s Day: Mädchen erproben ihre Stärken in Technik oder Naturwissenschaften. Erhoffter Effekt: Mehr Frauen für typische "Männerberufe" gewinnen. Dabei liegt das eigentliche Problem in der Schule: Oft werden diese Fächer zu langweilig vermittelt. Das muss nicht sein. Kinder können schon früh für Naturwissenschaften begeistert werden - wenn man sie forschen lässt.

Technik? Ziemlich unsexy!

Girl's Day: Experimentieren statt erklären

Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft, Technik - diese Fächer gefallen eher wenigen Schülern. Ausbildungen, Studiengänge und Jobs, die daran anknüpfen könnten, hören sich vor allem in Mädchenohren geradezu unsexy an. Ein wesentliches Problem des Schulunterrichts: Dort wird die Botschaft vermittelt, dass bereits alles herausgefunden wurde, was nun erklärt, auswendig gelernt und abgefragt werden muss. "Nichts eignet sich mehr, um bei Kindern jeden Forschergeist im Keim zu ersticken", sagt Professor Helmut Schreier, ein international gefragter Experte für die Didaktik der Naturwissenschaften.

Was im Unterricht fehlt: Rätsel

Die Krux dabei: Schule heute kann gar nicht anders sein, wenn sie ihren Zweck erfüllen will: "Soziologisch betrachtet hat sie den Auftrag, junge Menschen zu sortieren. Und weil das Sortieren über Noten funktioniert, muss es in jedem Fach und bei jedem Thema um die Frage gehen: Wie lässt sich Stoff so vermitteln, dass er benotet werden kann?", erklärt Schreier. Deshalb wird bei wissenschaftlichen Themen in den Schulbüchern schon mal behauptet, was gar nicht endgültig bewiesen ist. Ein Beispiel: Die Tatsache, dass es etwa 15 verschiedene Messergebnisse gibt, wie hoch der Mount Everest wirklich ist, lässt sich im Unterricht nicht so klar abfragen wie eine bestimmte Höhenangabe, auch wenn die vielleicht schon bald wieder korrigiert werden muss.

Grundschüler machen es wie die Wissenschaftler

Begeisterung für Naturwissenschaften lässt sich so kaum wecken. Dabei wäre es ganz einfach: Vor Klasse 5, also bevor die Fächer Physik und Co auf dem Lehrplan stehen, forschen Grundschüler aus eigenem Antrieb. Sie machen es dabei wie die Wissenschaftler: Sie lassen sich von rätselhaften Erscheinungen faszinieren und fachsimpeln darüber. Sie sammeln, vergleichen und ordnen.

Was Kinder nicht brauchen: lange Erklärungen

Richtig erfolgreich werden sie, wenn ihnen jemand zeigt, wie sie genaues Hingucken lernen und ihre Beobachtungen festhalten können. Und wie sie mehr herausfinden können, zum Beispiel, indem sie Zeit oder Gewichte messen und vergleichen: "Es bringt Kinder unglaublich weit, wenn sie lernen, über Verhältnisse zu sprechen", erklärt Helmut Schreier. "Dieses Wenn x, dann y‘ ist enorm wichtig. Also: Wenn das Glas, unter dem die Kerze steht, groß ist, dann brennt sie länger als unter einem kleinen Glas." Was Kinder allerdings nicht brauchen, sind lange Erklärungen. Die sorgen nur dafür, dass ihr Interesse erlischt.

Naturphänomene: So können Eltern sie erklären

Und weil es die Naturwissenschaften in der Schule so schwer haben, ist es gut, wenn Eltern gemeinsam mit ihren Kindern die Welt beobachten, auch noch nach der Grundschulzeit. Und dabei bekommen Sie von Professor Schreier sogar Hilfe: Hier erklärt er kindgerecht Naturphänomene:

Warum ist der Himmel blau?

Die simple, aber zutreffende Antwort heißt: Der Himmel ist blau, weil die Luft blau ist. Aus der Nähe betrachtet, wirkt sie nahezu durchsichtig, aber in den Bergen kann man es sehen: Die nächstgelegenen Bäume sind grün, weiter entfernte Hügel wirken bereits blaugrün, und Berge, die noch weiter weg sind, sehen blau aus. Das liegt daran, dass viel blaue Luft zwischen dem Betrachter und den Bergen ist. Fährt man zum Berg hin, ist dort nichts Blaues mehr zu entdecken.
Wissenschaftler erklären den blauen Himmel so: Das weiße Sonnenlicht setzt sich aus allen Farben zusammen. Welche davon besonders gut zu sehen ist, hängt von der jeweiligen Wellenlänge ab. Blaues Licht ist kurzwelliger als beispielsweise rotes Licht. Tagsüber, wenn die Sonne nah steht, wird daher das blaue Licht stärker gestreut als das rote, das beim Morgen- und Abendrot sichtbar wird. Die Folge: Der Himmel sieht blau aus. Intensiver blau leuchtet er, wenn die Luft sauber und trocken ist (also nur wenige Partikel oder Wassertröpfchen darin vorhanden sind). Diese Bedingungen findet man meist in den Bergen. Bei feuchter Witterung und vielen Dunst- und Staubpartikeln werden dagegen auch die langwelligen Anteile des Lichts stärker gestreut. Die Folge: ein weißlicher oder trüber Himmel.

Warum fällt alles auf den Boden?

Egal, ob du einen Stein wirfst, eine Feder fallen lässt oder selbst einen großen Hüpfer machst - alles bewegt sich letztlich immer in Richtung Erdmitte und damit auf den Boden. Das liegt daran, dass die Erde eine Kraft besitzt, die Anziehungskraft genannt wird. Aber nicht nur die Erde hat diese Anziehungskraft, sondern jedes Ding. Wie stark diese Anziehungskraft ist, hängt von der Masse des Gegenstandes ab und von der Masse der Erde. Deshalb zieht nicht nur die Erde den fallenden Apfel an, sondern auch der Apfel die Erde - aber nur ganz schwach. Weil zum Beispiel der Mond ein ganzes Stück kleiner ist als die Erde, kann ein Astronaut dort viel höhere Sprünge machen als hier. Durch seine geringere Masse hat der Mond nämlich weniger Anziehungskraft als die Erde. Dagegen: Auf dem Planeten Jupiter könnte der Astronaut viel schlechter vorwärtskommen. Denn Jupiter ist deutlich größer als die Erde, hat mehr Masse und damit mehr Anziehungskraft.

Weißt du, wo die Sternlein stehen?

Es ist Nacht, und der Himmel ist klar. Als Erstes suchst du den Großen Wagen. Denn wenn du das Sternbild Großer Wagen am Himmel fi nden kannst, ist das der beste Anfang, um sich am Sternenhimmel zu orientieren. Dazu musst du wissen, dass der große Wagen nicht wie ein Auto aussieht, sondern wie ein Bollerwagen. Insgesamt besteht das Bild aus sieben Sternen. Vier davon sehen aus wie eine Kiste, die oben weiter ist als unten. Die restlichen drei Sterne ordnen sich zu einer Deichsel, wenn du sie in Gedanken zu einer Linie verbindest. Eine Deichsel ist der lange Stab mit Griff, mit dem man einen Bollerwagen ziehen kann. Jetzt weißt du, wie der Große Wagen aussieht. Aber wie findest du ihn? Frag deine Eltern, wo Norden ist! Dort ist er immer zu fi nden. Aber Achtung: Er kann auch mal auf der Deichsel, auf dem Kopf oder auf den Hinterrädern stehen. Gib also nicht gleich auf, wenn du ihn nicht sofort findest!

Wie entsteht Wind?

Wind ist bewegte Luft. Die erste wichtige Frage lautet also: Warum bewegt sich die Luft? Das liegt daran, dass kalte Luft schwerer ist als warme. Deshalb sinkt die kalte Luft nach unten, warme Luft steigt nach oben. Damit sind wir bei der zweiten Frage: Warum hat die Luft unterschiedliche Temperaturen? Die Erklärung: Das Sonnenlicht erreicht die Erde nicht überall gleichmäßig. Am Äquator treffen die Strahlen der Sonne senkrecht auf, an den Polen streifen sie die Erdoberfl äche nur noch. Das ist der Grund, weshalb die Luft in Äquatornähe ganz heiß wird und deshalb nach oben steigt, an den Polen aber kalt ist und deshalb in Bodennähe bleibt. Die Natur will aber immer ein Gleichgewicht herstellen – so strömt die aufgestiegene warme Luft vom Äquator immer in Richtung Pole, die kalte Luft der niedrigeren Schichten an den Polen bewegt sich dagegen in Richtung Äquator. So sorgt die Sonne für einen Kreislauf, der in ständiger Bewegung ist - den Wind. Das heißt: Solange es Luft gibt und die Sonne scheint, wird auch immer der Wind wehen.

Können Pflanzen schwitzen?

Pflanzen schwitzen immer. Sie saugen mit dem Wasser Nährstoffe aus dem Boden. Das Wasser transportieren sie bis in die letzte Blattspitze, dort wird es über die kleinen Poren, die Stomata heißen, wieder ausgeschieden. Es gibt Bäume, die an einem Tag fast 7.000 kg Wasser auf diese Art verlieren. Das ist so viel, dass man damit einen kleinen Lastwagen aufwiegen könnte! Normalerweise kann man die Verdunstung nicht sehen, aber mit dem folgenden Experiment geht das.

Das wird gebraucht: eine Pflanze mit Wurzeln, eine Flasche, eine transparente Plastiktüte, Bindfaden.
So geht's: Die Pflanze samt Wurzeln in eine mit reichlich Wasser gefüllte Flasche stellen. Danach über die Pflanze die Plastiktüte stülpen - bitte schön behutsam und nicht zu eng! Die Tüte am Flaschenhals richtig dicht zubinden, sonst klappt es nicht.
Das kann man beobachten: Nach ein paar Stunden ist die Innenseite der Tüte voller Wassertröpfchen, was ein bisschen wie Nebel aussieht. Diesen Wasserverlust der Pflanzen durch die Blattporen nennt man Transpiration oder Schwitzen.