
FNR, Script
Zyklus: 2 - 4
Dauer: 10 Minuten
Ablauf
Um Dich mit dem Ablauf und dem Material vertraut zu machen, ist es wichtig, dass Du das Experiment im Vorfeld einmal durchführst.
Möchtest Du die SchülerInnen das Experiment dokumentieren lassen? Am Ende dieses Artikels (über der Infobox) findest Du ein Forschertagebuch (PDF mit zwei A4-Seiten), welches deine SchülerInnen hierfür nutzen können.
Schritt 1: Stellt eine Frage und formuliert Hypothesen
Einstieg: Beginn die Unterrichtseinheit mit einem Knall, indem Du ganz einfach z. B. ein dickes Buch unangekündigt auf den Boden fallen lässt. Damit hast du automatisch die Aufmerksamkeit deiner SchülerInnen auf das folgende Unterrichtsgespräch gezogen.
Was ist passiert? Das Buch ist auf dem Fußboden gelandet. Vielleicht wurde etwas Staub aufgewirbelt. Man konnte ein Geräusch, einen Knall, hören.
Vielleicht können die SchülerInnen Beispiele für Knallgeräusche geben: ein zuklappendes Buch, klatschende Hände, ein platzender Luftballon, eine Peitsche, eine Explosion (z. B. Feuerwerkskörper), der Donner, ...
Ein Knall ist also etwas, was man hört, klar. Ein kurzes, lautes Geräusch, das schnell wieder abebbt. Aber wie entsteht so ein Knall überhaupt? Die Frage, die Ihr euch in dieser Einheit stellt, lautet: Was ist ein Knall?
Halte die Hypothesen der SchülerInnen an der Tafel fest. Die richtige Antwort zu finden ist hier nebensächlich. Es geht vielmehr darum Ideen zu entwickeln und herauszufinden, was die SchülerInnen bereits wissen.
Schritt 2: Führt das Experiment durch
Um herauszufinden, was ein Knall ist, werden die SchülerInnen nun selbst einen Knall erzeugen, mit Hilfe einer Knalltüte („Knupptut“).
Im Internet findet man schnell eine Beschreibung zum Bau einer Knalltüte, die folgende Anleitung ist sehr einfach und schnell umzusetzen, auch mit jüngeren Kindern.
Gehe die einzelnen Schritte gemeinsam mit den SchülerInnen durch aber lasse sie das Experiment selbst durchführen.
- Falte ein DIN A4-Blatt der Länge nach.
- Falte es nun auch der Breite nach.
- Klemme nun die Stelle, wo alle vier Ecken zusammenliegen, zwischen Daumen und Zeigefinger.
- Ziehe die beiden inneren Papierlagen seitlich heraus, so dass sie nicht mehr festgehalten werden.
- Hol weit mit dem Arm aus, nimm etwas Schwung und beweg die Knalltüte mit einer ruckartigen Bewegung nach unten.
Was passiert?
Falls nichts passiert, starte einen weiteren Versuch. Vielleicht waren die beiden Mittellagen doch noch eingeklemmt oder es fehlte der Schwung.
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Schritt 3: Beobachtet was passiert
Bei der schwungvollen Bewegung nach unten klappt der eingefaltete Teil des Papiers blitzschnell heraus.
Dadurch entsteht ein lauter Knall und man spürt sogar den Luftzug.
Schritt 4: Erklärt das Ergebnis
Ein Knall entsteht, wenn Luft sich plötzlich bewegt und die Dichte der Luft dabei schlagartig verändert wird. Das bedeutet, dass sich die Luft-Teilchen entweder plötzlich ausbreiten oder zusammenziehen.
Durch die ruckartige Bewegung wird die Luft um die Knalltüte herum zusammengedrückt und dehnt sich dann wieder aus. Dabei entstehen Schallwellen. Schallwellen bestehen beispielsweise aus Luft, die in Bewegung versetzt wird. Wenn diese Schallwellen unser Ohr erreichen, nehmen wir sie akustisch als Knall wahr.
Auch andere Töne, Musik und Geräusche, die wir wahrnehmen, sind immer Luftdruckschwankungen, die auf unser Trommelfell wirken.
Beispiele:
- Gitarrensaite, die gezupft wird
- Trommelmembran, die in Schwingungen gerät, wenn man auf sie schlägt
- schwingende Stimmbänder
Eine detailliertere Erklärung und weitere Infos findest Du in der Infobox.
Anmerkung: Du musst als LehrerIn nicht alle Antworten und Erklärungen bereits kennen. Es geht in dieser Rubrik „Ideen für den naturwissenschaftlichen Unterricht in der Grundschule“ vielmehr darum den SchülerInnen die wissenschaftliche Methode (Frage – Hypothese – Experiment – Beobachtung/Fazit) näher zu bringen, damit sie lernen diese selbstständig anzuwenden. Ihr könnt die Antwort(en)/Erklärung(en) in einem weiteren Schritt gemeinsam in Büchern, im Internet oder durch Experten-Befragung erarbeiten.
Oft werfen das Experiment und die Beobachtung (Schritt 2 & 3) neue Fragen auf. Nimm Dir die Zeit auf diese Fragen einzugehen und Schritt 2 und 3 mit Hinblick auf die neugewonnenen Erkenntnisse und mit anderen Variablen zu wiederholen.
Lade Dir diese Experimentbeschreibung als vollständigen Unterrichtsentwurf oder in Kurzfassung (ohne erweiterte Experimente, Ausflugsziele, und weitere zusätzliche Infos) als PDF Datei herunter.
Autoren: Marianne Schummer (script), Olivier Rodesch (script), Insa Gülzow (scienceRelations)
Fotos: FNR
Abbildung: Weronika Michalska (scienceRELATIONS)
Redaktion: Michèle Weber (FNR)
Konzept: Jean-Paul Bertemes (FNR), Michelle Schaltz (FNR); Joseph Rodesch (FNR), Yves Lahur (script)

Die Ausarbeitung dieser Rubrik wurde von science.lu in Kooperation mit dem Script (Service de Coordination de la Recherche et de l´Innovation pédagogiques et technologiques) durchgeführt.
Infobox
Interessante Infos zum Thema Knall und Schall: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/3683.pdf
Erweitertes Experiment: https://www.schule-und-familie.de/experimente/experimente-mit-ton/krach-in-der-wanne.html
Erweiterte Knalltüte: https://kinderoutdoor.de/2021/06/kinder-outdoor-basteln-knalltuete%F0%9F%92%A5/
Erweitertes Experiment: https://www.schule-und-familie.de/experimente/experimente-mit-ton/krach-in-der-wanne.html