Arbeitsblatt: Arbeiten im Labor

Arbeiten und Forschen in Natur und Technik 7. Klasse Name: 1 2 INHALTSVERZEICHNIS 1 NATUR UND TECHNIK – WAS IST DAS? . 4 1.1 NATUR UND TECHNIK – WAS IST DAS? AUFGABEN 5 2 WIE ARBEITEN WIR IM LABOR? . 7 2.1 WIE ARBEITEN WIR IM LABOR? AUFGABEN . 8 3 DER EXPERIMENTIERZYKLUS 9 3.1 ANWENDEN – ROSINEN BALLETT 10 3.1 ANWENDEN – ROSINEN BALLETT 11 3.2 ANWENDEN – ROSINEN BALLETT 12 3.2 ANWENDEN – ROSINEN BALLETT 13 4 PHYSIK IM BILD – DIE LOCHKAMERA 14 LERNZIELE Ich kann erklären, was das Fach «Natur und Technik» ist. Ich kann die vier Fachbereiche Biologie, Chemie, Physik und Technik aufzählen. Ich kann Beispiele aus dem Alltag den Fachbereichen Biologie, Chemie, Physik oder Technik zuordnen. Ich kann die wichtigsten Sicherheitsregeln für das Arbeiten im Labor nennen. Ich kann nach dem Experimentierzyklus ein Experiment sauber ausführen. Ich kann ein einfaches Experiment planen, durchführen und meine Beobachtungen notieren. 3 1 NATUR UND TECHNIK – WAS IST DAS? Auch du begegnest jeden Tag vielen Themen von Natur und Technik: Zahnpasta verhindert das Wachstum von Bakterien im Mund; Jacken halten uns warm; Velohelme schützen den Kopf bei Stürzen. Auch in vielen anderen Alltagssituationen und Berufen nutzen wir Erkenntnisse aus Natur und Technik. In Natur und Technik arbeiten Forscherinnen und Forscher. Sie wollen neue Dinge herausfinden. Sie möchten die Welt besser verstehen. Sie entwickeln auch neue Geräte und Maschinen. Zum Beispiel: § Ein Solarflugzeug fliegt nur mit Sonnenenergie. Es kann um die ganze Welt fliegen. (Bild 1). § Es gibt Bakterien. Sie stellen Sto_e für Medikamente her. Diese helfen kranken Menschen. (Bild 2) § Manche Autos brauchen keinen Fahrer. Sie haben Kameras und Computer. So können sie selbst fahren. Bild 1: Ein Solarflugzeug fliegt um die Welt. Bild 2: Bakterien für Arzneimittel/ Medikamente. Fachbereiche des Fachs Natur und Technik Es gibt vier Fachbereiche: Biologie, Chemie, Physik und Technik. Oft vermischen sich diese vier. Zum Beispiel: – In der Biochemie geht es um Biologie und Chemie. – In der Biophysik geht es um Biologie und Physik. – In der physikalischen Chemie geht es um Chemie und Physik. Es gibt noch mehr Gebiete: – Agrarwissenschaft: Forschen über Pflanzen und Tiere auf dem Bauernhof. – Astronomie: Forschen über Sterne und Planeten. – Geologie: Forschen über Steine und die Erde. – Meteorologie: Forschen über das Wetter. – Umweltwissenschaften: Forschen über die Natur und den Schutz der Umwelt. 4 In diesen Gebieten wird Wissen aus verschiedenen Bereichen zusammen benutzt. Auch in der Technik brauchen wir Wissen aus vielen Gebieten. 1.1 NATUR UND TECHNIK – WAS IST DAS? AUFGABEN Aufgabe 1 Du hast von deiner Lehrerin einige Bilder erhalten. Schneide diese aus und klebe sie anschliessend zum richtigen Fachbereich zu. Biologie: Chemie: Physik: Technik: 5 Aufgabe 2 Was fällt dir auf, wenn du die Bilder zuordnest? Aufgabe 3 Du hast im Kapitel 1 gelesen, dass sich Fachgebiete manchmal vermischen können. Deine Lehrerin gibt dir 6 Bilder. Zu jedem Bild gehören zwei Fachgebiete. Finde heraus, welche das sind und lege die Bilder an die richtige Stelle in der Tabelle bei Aufgabe 1 (Seite 5). Aufgabe 4 Du hast einige Fachgebiete kennengelernt. Kannst du 7 davon im Wörtersalat finden? Notiere die gefundenen Wörter rechts. Aufgabe 5 Was sind Forscher und Forscherinnen? Recherchiere im Internet. 6 2 WIE ARBEITEN WIR IM LABOR? Ordnung am Arbeitsplatz Ein unordentlicher Arbeitsplatz stört beim Arbeiten. Ein aufgeräumter Platz ist wichtig für sicheres Experimentieren. Vorbereitung des Experiments Lies vor dem Start die Anleitung immer genau durch. • Was soll untersucht werden? • Wie geht das Experiment? • Welches Material brauchst du? • Wo ist das Material? Der Aufbau muss sicher stehen und darf nicht umkippen. Kleidung und Schutz • Lange Haare zurückbinden. • Gefährliche oder störende Kleidung ausziehen. • Bei Experimenten mit dem Gasbrenner oder wenn es gesagt wird: Schutzbrille tragen. Sicherheitsregeln • Nicht essen oder trinken im Fachraum. • Keine o_enen Lebensmittel herumliegen lassen. • Gasbrenner, Kerzen und heisse Geräte müssen sicher stehen. • Keine brennbaren Sachen in der Nähe. Strom und Chemikalien • Nur Batterien oder Netzgeräte verwenden. • Kein Strom aus der Steckdose verwenden – das ist lebensgefährlich! • Chemikalien nicht direkt anfassen. • Gefässe nie auf Menschen richten. Zusammenarbeit In Gruppen oder zu zweit arbeiten ist oft besser. Vorher besprechen: • Wer holt und bringt die Geräte? • Wer schreibt das Protokoll? Erst alles lesen, dann ruhig und genau arbeiten. Aufräumen und Entsorgung Materialien und Geräte sauber zurückbringen. Chemikalienreste nur nach Anweisung entsorgen. Wenn etwas schiefgeht: sofort die Lehrerin oder den Lehrer rufen 7 2.1 WIE ARBEITEN WIR IM LABOR? AUFGABEN Aufgabe 1 Im Bild siehst du einige Schülerinnen und Schüler beim Experimentieren im Fachraum. Es sind viele falsche Verhaltensweisen dargestellt. Zähle mindestens 6 Verhaltensweisen auf, die beim Experimentieren nicht erlaubt sind. Aufgabe 2 Im Laborzimmer gibt es drei verschiedene Anschlüsse. Zähle sie auf. 1. 2. 3. 8 3 DER EXPERIMENTIERZYKLUS Warum ist der Himmel blau? Kann ein gebrochenes Herz wieder heilen? Solche Fragen stellen Forscherinnen und Forscher. Sie suchen Antworten in der Natur. Dafür machen sie Experimente. Das Experimentieren ist ein Teil des Experimentierzyklus (Bild 3). Zuerst stellen sie sich die Frage, was sie herausfinden möchten. Danach stellen sie Vermutungen auf. Sie überlegen sich also, was die Antwort auf die Frage sein kann. Diesen Vermutungen sagen die Forscher: innen auch Hypothese. Dann planen sie ein Experiment. Anschliessend wird das Experiment durchgeführt. Beim Experiment schauen sie genau hin. Sie schreiben alles auf. Das nennt man ein Protokoll. Danach werten sie das Experiment aus. Sie zeigen die Ergebnisse anderen. Sie reden darüber. Wenn die Vermutung falsch war, denken sie neu nach. Oft entstehen neue Fragen. Dann beginnt ein neuer Experimentierzyklus. Bild 3: Die sieben Phasen des Experimentierzyklus 9 3.1 ANWENDEN – ROSINEN BALLETT Materialliste: 1. Frage stellen Notiere hier, was du herausfinden möchtest. Rosinen Becherglas 100ml 6 7 Rosinen 70 ml Mineralwasser mit Kohlensäure 4. Vermutungen sammeln Was könnte passieren? Beantworte die obere Frage mit deiner Vermutung (Hypothese). 3. Planen Wie musst du vorgehen? Erstelle eine Anleitung 1. 2. 3. 4. 5. 2. Durchführen Führe nun dein Experiment durch. Notiere, was du beobachtest. Beobachtungen: 10 3.1 ANWENDEN – ROSINEN BALLETT 5. Auswerten Interpretation: Erkläre deine Beobachtung. Warum ist das so? 6. Diskutieren Diskutiere mit einer anderen Gruppe eure Ergebnisse. Schreibe kurz und knapp auf, was ihr besprochen habt. 7. Über Ergebnisse nachdenken Habt ihr neue Fragen? Notiert eure Fragen. 11 3.2 ANWENDEN – ROSINEN BALLETT 1. NEUE Frage stellen Notiere hier, was du herausfinden möchtest. 2. Vermutungen sammeln Was könnte passieren? Beantworte die obere Frage mit deiner Vermutung (Hypothese). 4. Planen Wie musst du vorgehen? Erstelle eine Anleitung 6. 7. 8. 9. 10. 3. Durchführen Führe nun dein Experiment durch. Notiere, was du beobachtest. Beobachtungen: 12 3.2 ANWENDEN – ROSINEN BALLETT 8. Auswerten Interpretation: Erkläre deine Beobachtung. Warum ist das so? 9. Diskutieren Diskutiere mit einer anderen Gruppe eure Ergebnisse. Schreibe kurz und knapp auf, was ihr besprochen habt. 10. Über Ergebnisse nachdenken Habt ihr neue Fragen? Notiert eure Fragen. 13 4 PHYSIK IM BILD – DIE LOCHKAMERA Materialliste: Schwarzes Zeichenpapier (A4) Transparentpapier (10cm 10cm) Gespitzter Bleistift Lineal Schere Weissleim/ Leimstift Klebeband Kerze Bauanleitung 1. Übertrage das Schnittmuster aus dem Bild rechts auf ein schwarzes Zeichenpapier. Achte genau auf die Massangabe. 2. Schneide vorsichtig entlang der durchgezogenen Linien. 3. Mache exakt in der Mitte ein Loch mit einem gespitzten Bleistift. Zeichne dazu feine Hilfslinien wie Bild 1. 4. Falte alle gestrichelten Linien (Falzlinien) mithilfe eines Lineals. 5. Klebe die überlappenden Quadrate mit Leim zusammen. Die o_ene Seite des Würfels soll gegenüber dem kleinen Loch liegen. 6. Schneide ein 7x7 cm grosses Stück Transparentpapier aus und schliesse damit die o_ene Seite. Am besten nimmst du dafür Klebeband. 14 Auftrag 1. Arbeite in einem dunklen Raum. 2. Stelle eine brennende Kerze etwa 15 cm vor das kleine Loch deiner Lochkamera [B4]. Was siehst du auf dem Transparentpapier? Halte deine Beobachtung in 2–3 Sätzen und mit einer beschrifteten Skizze fest. 3. Variiere den Abstand zwischen Kerze und Lochkamera. Notiere deine Beobachtungen mit «Je-desto-Sätzen». 4. Geht zu zweit nach draussen. Könnt ihr draussen auch Bilder erzeugen? Diskutiert Schwierigkeiten und Lösungsmöglichkeiten. Gebt euch gegenseitig Tipps. 5. Kehrt zurück ins Zimmer: Haltet 1–2 Schwierigkeiten fest, die aufgetaucht sind. Wie habt ihr sie gelöst? Notiert. Beobachtungen: Skizze: 15