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Schulexperiment: Oil Emulsion in Space



Im Rahmen dieses Experimentes sollen Unterstufenschüler zum ersten Mal eine wissenschaftliche Hypothese bilden. Hierzu führen Thomas Reiter im Weltraum und die Lehrer und Schüler auf der Erde ein gleichartiges Experiment durch – einmal in Schwerelosigkeit, einmal unter dem Einfluss der Schwerkraft. Das Experiment basiert auf einer Wasser-in-Öl-Emulsion in einem durchsichtigen und abgedichteten Behälter.

Astronaut sowie Schüler schütteln den Behälter, bis sich Öl und Wasser entsprechend vermischt haben. Zunächst beobachten die Schüler hierbei, wie unter dem Einfluss der Schwerkraft die Mischung und Entmischung von Wasser und Öl stattfindet. Daraufhin bilden sie ihre Hypothese, wie der Vorgang unter Schwerelosigkeit abläuft.

 Plexiglaswürfel mit dem Wasser-Öl-Gemisch
zum Bild Plexiglaswürfel mit dem Wasser-Öl-Gemisch

Die Auflösung erfolgt später im Kinder- und Jugendprogramm des Zweiten Deutschen Fernsehens (ZDF), wo Thomas Reiter zeigen wird, was unter Schwerelosigkeit passiert. Nach einer gewissen Ruhezeit der Mischung beider Flüssigkeiten werden die verschiedenen Grade der Entmischung (Segregation) sichtbar. Die unterschiedlichen Ergebnisse beim Verhalten dieser beiden Flüssigkeiten – jeweils im All und auf der Erde – sind die Basis für Unterrichtseinheiten zum Thema Phänomenologie oder im Fach Physik zu Themen wie z. B. Auftrieb, Dichte, (und – für die älteren Schüler – auch Viskosität, Oberflächenspannung, Benetzungsverhalten u. a.).

Für die Durchführung der dazugehörigen Lerneinheiten wird für die Lehrkräfte Begleitmaterial erstellt, das modular aufgebaute Lerneinheiten bietet, mit denen das Experiment im Unterricht eingeführt und begleitet werden kann. Für die Schüler gibt es ebenfalls als Begleitmaterial Seiten im Internet, die ihre Neugier und ihr Interesse wecken sollen, indem sie ihnen zusätzliche Hintergrundinformationen liefern.

Anhand dieses Versuchs sollen den Schülern vor allem auch die Grundlagen des wissenschaftlichen Arbeitens nahe gebracht werden: Genauigkeit und sorgfältige Dokumentation beim Aufbau eines Experiments, die Bildung von Hypothesen und deren Begründung und letztlich vor allem der Vergleich des erzielten Ergebnisses mit der eigenen aufgestellten Hypothese aber auch die sich daraus ergebenden Schlussfolgerungen.

Gerade die Vermittlung der "vier B" – Beobachtung eines Vorgangs, dessen genaue und detaillierte Beschreibung, die Bildung einer Hypothese sowie deren Begründung – ist der Raumfahrt-Agentur des DLR ein wichtiges Anliegen. Durch das Experiment soll zudem eine positiv prägende Erfahrung verknüpft werden: Forschung ist spannend und Forschung ist Zukunft.

Koordinatoren: Y. Nini, H.W. Ripken (beide DLR Raumfahrt-Agentur, Bonn)


Erstellt am: 10.09.2006 20:40:00 Uhr
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