Kleine Forscher

Wie entstehen Wolken?

Kinder sind neugierig, stellen Fragen und wollen ihre Welt entdecken. Die Helmholtz-Gemeinschaft gründete vor knapp 20 Jahren ihre ersten Schülerlabore um den Nachwuchs für naturwissenschaftliche und technische Berufe zu begeistern. Bild: Thomas Spikermann / HELMHOLTZ

In den Helmholtz-Schülerlaboren erleben schon die Kleinsten faszinierende Wissenschaft. Die Kinder aus der Kita „Tausendfüßler“ zum Beispiel gingen in Potsdam der Frage nach, warum jeder Tropfen Wasser auf der Erde zählt und wie man selbst Wolken entstehen lassen kann.

Was fällt euch beim Wort ‚Wasser‘ so alles ein?“ „Regen!“ – „Meer“ – „See“ – „Schnee!“- „Nebel!“ – schallt es aus elf kleinen Kehlen. Hier, in der GeoWunderWerkstatt des Schülerlabors am Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ), sind heute die „Tausendfüßler“ zu Besuch, eine Gruppe Fünf- und Sechsjähriger einer evangelischen Kita im brandenburgischen Michendorf. Die Mädchen und Jungen sitzen mit ihren beiden Erzieherinnen im Kreis um einen Globus. Er sieht wegen des vielen Wassers auf der Erde aus wie eine schöne blaue Kugel, erklärt Laura Mohr, eine der Referentinnen des Schülerlabors am GFZ. Sie begleitet an diesem Vormittag gemeinsam mit ihrer Kollegin Alexandra Wille und einigen studentischen Hilfskräften die Kita-Gruppe beim Experimentieren mit Wasser.

„Wusstet ihr, dass die Erde ungefähr zu zwei Dritteln mit Wasser bedeckt ist?“, fragt Laura Mohr. „Aber nur ein ganz kleiner Anteil davon ist Süßwasser und zum Trinken geeignet. Das meiste ist salzig.“ Die Kinder machen große Augen.

Jährlich besuchen bis zu 1.500 Kinder und Jugendliche die Kurse des Schülerlabors am GFZ, die, je nach Alter, zwischen drei Stunden und einen ganzen Schultag dauern. Sind die Kleinsten zu Gast, achten die GFZ-Mitarbeiterinnen darauf, dass jeder Experimentierblock nicht länger als eine halbe Stunde am Stück dauert.

An diesem Vormittag lautet das Motto „Jeder Tropfen zählt“ und die Kinder werden lernen, warum Wasser unverzichtbar für den Kreislauf allen Lebens auf der Erde ist, wie alles mit allem zusammenhängt und wie wichtig es ist, das kostbare Nass zu schützen. Denn ohne Wasser, erzählt Laura Mohr, können die Lebewesen auf der Erde, wir Menschen eingeschlossen, nicht überleben.

Einige der Kinder wissen schon viel, haben vom Klimawandel gehört und auch, dass Kunststoffe in Verpackungen gefährlich für das Ökosystem Meer werden können. „Im Wasser ist viel Plastik – das hat man im Magen eines Blauwals gefunden. Das kommt daher, weil wir Menschen so viel Plastik benutzen“, weiß der sechsjährige Jakob* zu berichten.

Für die Referentin Alexandra Wille, die selbst Diplom-Geologin und Paläontologin ist, ist das Schülerlabor eine sehr sinnvolle Ergänzung des Schulunterrichts und der naturwissenschaftlichen Bildung in Kitas und Schulen. „Viele Kinder wissen gar nicht, dass es neben Biologie, Chemie und Physik auch die Geowissenschaften gibt, die sich mit der Erforschung des Systems Erde beschäftigen.“ Zwar behandelt schon der frühe Sachunterricht in der Grundschule Themen aus den Geowissenschaften wie Lawinen, Vulkanausbrüche oder Erdbeben – „aber unserer Meinung nach nicht im ausreichenden Maße, um ein Gesamtverständnis zu vermitteln.“ Im Schülerlabor kommt vielleicht so mancher von den Älteren auf den Geschmack für ein späteres Studium – und arbeitet selbst irgendwann einmal als Wissenschaftler.

Doch nicht nur Kinder und Jugendliche kommen zum Schülerlabor: Jährlich finden Fortbildungen und Workshops für Lehrkräfte statt. Auch Referendargruppen werden am GFZ weitergebildet. So werden die Pädagogen gezielt für geowissenschaftliche Themen im Unterricht geschult. Das Schülerlabor arbeitet dafür auch mit dem Landesinstitut für Schule und Medien (LISUM) Berlin-Brandenburg zusammen.

Die „Tausendfüßler“ machen unterdessen ihre ersten Experimente. Wie entstehen eigentlich Wolken und Regen? Gute Frage – das können die Kinder gleich ausprobieren. Sie teilen sich in Gruppen auf und jedes zieht einen kleinen Forscherkittel an, auch Schutzbrillen sowie Löffel, Pipette und ein Teelicht liegen bereit. Alle warten gespannt auf das, was jetzt kommt.

Mit einer Pipette träufeln die Kinder Wasser auf den Löffel. Der wird über die Teelicht-Flamme gehalten. Und dann heißt es erst einmal geduldig warten – wie in der echten Forschung, wo auch manchmal sehr lange nichts passiere, sagt Laura Mohr. „Schaut mal: Wie verändert sich denn jetzt das Wasser?“ fragt die 30-Jährige in die Runde.  „Es blubbert und dampft!“ – „Das Wasser verschwindet!“- „Und wohin?“ – „Nach oben!“ Das Gleiche wird mit Salzwasser wiederholt. Und anschließend können die Kinder sich die übriggebliebenen Salzkristalle unter dem Mikroskop anschauen.

Damit haben sie schon das Grundprinzip von Regen- und Wolkenbildung beobachten können: Weil warme Luft leichter ist als kalte, steigt sie auf. Kühlt die feuchtwarme Luft nach oben immer weiter ab, sammelt sich das überschüssige Wasser als Tröpfchen rund um winzige Staub- oder Rußteilchen. Wolken bilden sich also immer dann, wenn warme Luft abkühlt.

Die Studentinnen Esther und Debby demonstrieren das Prinzip auch mit einem Topf voll kochendem Wasser. Wird der Deckel schwungvoll geöffnet, entweicht eine große Dampfwolke nach oben – und unter dem Topfdeckel haben sich viele Tröpfchen gebildet, die wie Regen zurück in den Topf tropfen.

Die Erzieherinnen der Kinder, Christine Wendl und Marlies Berkholz, haben den langen Weg aus Michendorf gerne zurückgelegt, denn, sagt Marlies Berkholz: „Wir machen zwar auch kleinere Experimente in der Kita, haben aber natürlich schon allein personell gar nicht die Möglichkeiten, aufwändigere Versuche zu machen.“ Außerdem sei ein Vormittag in der GeoWunderWerkstatt für die Kinder wie für die Erzieherinnen  immer wieder ein schönes Erlebnis.  

Später experimentieren die Kinder noch mit Schwämmen in Wolkenform, die mit Wasser „geimpft“ werden und dann „regnen“.

Beim letzten Experiment mit Grobkies, Feinkies, Humus und Ton testen die Kinder, welches Material Wasser durchsickern lässt und welches es zurückhält. „Und woraus muss eine Schicht unterhalb eines  Sees bestehen, damit das Wasser nicht im Grund versickert? „Aus Tonerde!“ rufen die elf kleinen „Tausendfüßler“. Durch eigenständiges Experimentieren haben die Fünf- und Sechsjährigen an diesem Tag ganz viel Neues gelernt. Und ihre Erzieherinnen sind sich sicher: Sie nehmen viele Anregungen für den Kita-Alltag aus Potsdam mit.

*Vorname geändert

Galerie

Netzwerk Schülerlabore in der Helmholtz-Gemeinschaft

Die Helmholtz-Gemeinschaft gründete vor knapp 20 Jahren ihre ersten Schülerlabore um den Nachwuchs für naturwissenschaftliche und technische Berufe zu begeistern. Mittlerweile gibt es in der Helmholtz-Gemeinschaft 30 Labore für Kinder und Jugendliche vom Kindergartenalter bis zum Abitur. Um die 90.000 Schülerinnen und Schüler experimentieren dort jedes Jahr. Mehr Infos finden Sie hier.

Experimentieren mit Helmholtz

Owen und Finnja zeigen viele spannende und faszinierende Versuche zum Experimentieren.

Zu weiteren Videos geht es hier entlang.

28.05.2019 , Mareike Knoke
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