In einer Experimentierwerkstatt können Kinder hinter die Dinge schauen. Sie staunen, suchen nach Lösungen, diskutieren miteinander und eignen sich nebenbei Wissen an

In einem Sachbilderbuch machen die Kinder die Entdeckung, dass Hubschrauber und Raketen keine Tragflächen haben und dennoch fliegen können:

Lisa: „Guck mal, Flugzeuge haben Flügel.“
Robert: „Die brauchen sie zum Fliegen.“
Lisa: „Aber Luft brauchen sie auch.“
Robert: „Aber der Hubschrauber fliegt auch ohne Flügel. Der hat Propeller.“
Melissa: „Wir haben daheim auch einen Propeller, der macht Luft im Schlafzimmer!“
Robert: „Das ist doch ein Ventilator! Der sieht nur wie ein Propeller aus.“
Lisa:„Aber wie fliegt denn eine Rakete, die hat doch gar keine Flügel?“

Um dem Wissensdurst der Kinder und ihren Fragen über das Fliegen nachgehen zu können, richten wir im Nebenraum eine „Experimentierwerkstatt“ ein, in der zwölf Kinder ungestört das „Fliegen“ erforschen können. Unsere Aufgabe ist es, die Selbsttätigkeit der Kinder begleitend zu unterstützen, indem wir Raum, Zeit, Material, vor allem jedoch unsere ungeteilte Aufmerksamkeit geben. Neben der Möglichkeit des freien Experimentierens probieren wir unterschiedliche Experimente aus.

Experiment 1: Warum wirkt sich die Form eines Flugzeuges auf das Fliegen aus?

Um das herauszufinden, brauchen wir eine runde Dose, ein Brett in der gleichen Breite wie die Dose und eine Kerze. Die Kerze steht ca. 30 cm hinter dem Brett. Wir pusten von vorn, um die Kerze auszublasen. Aber es gelingt nicht, weil das Brett die Luft aufhält. Jetzt stellen wir die Kerze hinter die Dose und pusten wieder von vorn. Und – siehe da – die Kerze geht aus!

Darum: Der Luftstrom fließt entlang der Rundung, also um die Dose herum, und bläst „hinter ihrem Rücken“ die Kerze aus.

Experiment 2: Warum fliegt ein Hubschrauber, ein Ventilator aber nicht?

Im Gruppenraum stellen wir einen Ventilator auf. Die Kinder spüren den Wind und beobachten aufmerksam, wie der Luftzug so manches im Raum in Bewegung setzt und flattern lässt, beispielsweise unsere Haare. Robert meint: „Der Ventilator fliegt nicht, weil er zu schwer ist und weil er sich nicht schnell genug drehen kann.“ Erst als wir uns die Rotorblätter eines Hubschraubers genau in einem Buch anschauen, bekommen wir eine zufrieden stellende Antwort auf unsere Frage.

Darum: Die Rotorblätter eines Hubschraubers sind wie die Tragflächen eines Flugzeuges geformt und funktionieren auch so. Die Ventilatorblätter haben zwar eine ähn­liche Form wie Rotorblätter, ihre Umdrehungsgeschwindigkeit reicht aber zum Ab- heben nicht aus. Somit hatte Robert recht.

Experiment 3: Warum fliegt eine Rakete ohne Tragflächen?

Ein einfaches Experiment mit Luftballons lässt die Kinder das Prinzip von „Aktion und Reaktion“ erfahren. Die Kinder pusten einen Luftballon auf, lassen ihn los und somit fliegen. Robert ruft voller Begeisterung: „Boah, der geht ja ab wie ’ne Rakete!“ Stimmt genau – Prinzip verstanden.

Darum: Die Luft entweicht aus dem Ballon (Aktion), treibt ihn dadurch an und lässt ihn in die entgegengesetzte Richtung fliegen (Reaktion).  

Experiment 4: Warum fliegt mein Papierflieger mit einem Luftballonantrieb nicht besser?

Immer wieder versuchen die Kinder, ihre Faltflieger mit Hilfe eines Luftballons zu verbessern. Es gelingt ihnen jedoch nicht, weil der Flieger taumelt und die Richtung nicht halten kann. Das wollen wir in einem Experiment verändern, in dem wir zwei Luftballonraketen um die Wette fliegen lassen. Und das geht so: Zwei gegenüberstehende Stühle (Abstand mindestens fünf Meter) werden durch zwei Schnüre miteinander verbunden. Auf jede Schnur werden zwei Gardinenringe gefädelt. Nun blasen wir zwei ovale Luftballons auf, verschließen diese mit einer breiten Wäscheklammer oder Briefklammer und befestigen sie mit Klebeband an den Gardinenringen. Der Countdown läuft. Wir zählen rückwärts von zehn bis null. Dann lösen zwei Kinder die Klammern und die Luftballonraketen starten. Welche Rakete erreicht das Ziel schneller? Welche Rakete fliegt weiter?

Darum: Der Papierflieger mit Luftballonantrieb fliegt nicht besser, weil er nicht gelenkt wird. Er wirbelt nur in der Luft umher. Die Luftballonraketen erhalten dagegen durch die Schnur und die Gardinenringe eine Richtung.

Experiment 5: Warum ist der Antrieb wichtig?

Ein kleines Plastikspielzeug, der „fliegende Propeller“, sitzt auf einem spiralförmigen Stab. Durch Schieben des Propellers nach oben, dreht sich dieser am Stab entlang hoch, hebt ab, und wenn er sich schnell genug dreht, dann fliegt er davon, ansonsten stürzt er ab. Ein weiterer Propeller wird durch Ziehen eines Fadens, der sich auf und abwickelt und dadurch den Stab mit den Rotorblatt zum Drehen bringt, zum Fliegen gebracht.

Darum: Der Propeller muss sich schnell drehen, damit die Kraft groß genug ist, die das Flugzeug abheben lässt.

Experiment 6: Warum fliegt ein Flugzeug nur mit Luft?

Das Prinzip des Luftdrucks erfahren die Kinder noch auf andere Weise. Ein Kindergartenvater bietet an, sein luftdruckgetriebenes Modellflugzeug vorzuführen. Die Kinder dürfen beim Aufpumpen des Lufttanks mithelfen – das geschieht wie mit einer Fahrradluftpumpe. Sobald die Luft aus dem Tank entweicht, treibt der Luftdruck über einen Motor den Propeller an – und dann? Dann fliegt das Flugzeug tatsächlich über hundert Meter weit.

Darum: Die Luft hat so viel Druck, dass sie etwas antreiben kann.

Experiment 7: Warum hat ein Flugzeug eigentlich Tragflächen?

Jedes Kind hält einen ca. 20 cm langen und etwa 3 cm breiten, dünnen Papierstreifen vor den Mund und bläst darüber. Was sehen wir? Der Streifen, der zunächst schlaff nach unten hängt, hebt sich beim Pusten plötzlich.

Darum: Die Luft hat auf der gewölbten Seite des Papiers eine höhere Geschwindigkeit und einen geringeren Druck als die Luft, die sich auf der Unterseite des Papiers befindet. Dadurch entsteht eine Kraft, der so genannte Auftrieb, der das Papier, nach dem gleichen Prinzip wie auch ein Flugzeug, nach oben hebt.