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Unterrichtsbaustein

Nichtnewtonsche Flüssigkeiten

Anhand von Ketchup und einer Maisstärkesuspension werden ungewöhnliche Fließeigenschaften von Flüssigkeiten untersucht. Anschließend können sich die SuS in eine Web-Blog über ihre Beobachtungen austauschen.

Gesine Liese
Julia Husung
Stephanie Stelzer
7. Januar 2019
07.01.2019

Einstieg

Ziele

Die Schüler haben durch selbstbestimmtes Experimentieren verstanden, dass Flüssigkeiten unterschiedliche Fließeigenschaften aufweisen können und sich unter Krafteinwirkung unterschiedlich verhalten können. Sie können newtonsche Flüssigkeiten von nicht-newtonschen unterscheiden. Sie können Ketchup und Oolbleck (Wasser-Maisstärke-Gemisch) als nicht-newtonsche Flüssigkeiten benennen und deren Fließeigenschaften unter Krafteinwirkung beschreiben. Sie haben Erfahrung in der medialen Dokumentation von Versuchsergebnissen gesammelt, kennen die Kommuniaktionsmöglichkeiten im Rahmen eines Webblogs und haben erste Kenntnisse um den Datenschutz und im Umgang mit anderen Nuzzern einer Web Community erlangt.

Fachkompetenzen

einfache Versuche und Untersuchungen durchführen
Ergebnisse und Beobachtungen mit Fragestellungen/Vermutungen vergleichen und Arbeitsergebnisse mit anderen austauschen
im Internet recherchieren

Kompetenzen in der digitalen Welt
  • Suchen und Filtern
  • Interagieren
  • Teilen
  • Zusammenarbeiten
  • Umgangsregeln kennen und einhalten (Netiquette)
  • Werkzeuge bedarfsgerecht einsetzen
  • Digitale Werkzeuge und Medien zum Lernen, Arbeiten und Problemlösen nutzen
Medienausstattung

Smartboart

Tablet 1:2

Details

Informationen zum Unterrichtsgegenstand

Isaac Newton hat die Fließeigenschaften von Flüssigkeiten untersucht: Er stellte fest, dass Flüssigkeiten gleich "flüssig" bleiben, egal wie viel Kraft auf sie ausgeübt wird. Sie bleiben immer gleich dünn- oder dickflüssig, d.h. sie ändern ihre Viskosität nicht. Ketchup und Oobleck (Maisstärke-Suspensionen) weisen jedoch andere Fließeigenschaften auf: Sie folgen nicht dem newtonschen Gesetz, denn sie ändern ihre Viskosität unter Krafteinwirkung. Während Oobleck fest wird, verdünnt sich Ketchup unter Krafteinwirkung.

Beschreibung des Unterrichtsbausteins

Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in 3er-Teams und führen die Versuchsreihen selbstbestimmt nach der Anleitung im Blog durch. Dabei setzen sie sich mit den Fließeigenschaften von sogenannten nicht-newtonschen Flüssigkeiten auseinander. Sie halten sie den Versuchsverlauf im Beobachtungsbogen fest und tauschen sich anschließend im Web-Blog über ihre Beobachtungen aus. So erarbeiten kooperativ die Charakteristika nicht-newtonscher Fluide.

Bildungsplanbezug

Forschendes Lernen, die Methodik des Experimentierens, Kraft und Flüssigkeiten, newtonsches Gesetz, Viskosität

Möglichkeiten der Differenzierung / Individualisierung

Aufgeworfenen Fragestellungen in der Blog Community können Schüler bei Interesse nachgehen und ihr Wissen vertiefen