Gummibärchen als Forschungsobjekt

Jeder kennt sie, die süßen kleinen Bärchen, die so gar nicht gut sind für die Zähne und denen doch niemand wirklich widerstehen kann. Doch während der Zahnarzt die Hände über dem Kopf zusammenschlägt und die Mutter nur hilflos die Augen verdreht, klatscht der engagierte Chemielehrer aufgeregt in die Hände. Zucker, Gemische oder Löslichkeit – die bunten Gelatinebären bieten viele spannende Aspekte für eine naturwissenschaftliche Untersuchung.

Die Baden-Württemberg Stiftung unterstützt Schülerinnen und Schülern im Rahmen ihres Programmes mikro makro mint bei ihren Forschungsprojekten. Im Rahmen dieses Projekts wurde in Zusammenarbeit mit Klett MINT ein Buch mit Arbeitsblättern und Experimenten zum Thema Forschen in der Schule entwickelt. Der folgende Blick ins Forscherbuch macht deutlich, wie der Unterricht für Schleckermäulchen auf Anhieb gelingen kann.

Blick ins Buch: Hinweise zu Arbeitsblatt 1 – Gummibärchen im Test

Gummibärchen kann man auf vielfältige Weise untersuchen. Das erste Arbeitsblatt beschränkt sich auf das Verhalten von Gummibärchen in verschiedenen „Lösungsmitteln“ und bei verschiedenen Temperaturen. Wichtig ist dabei, dass die genauen Beobachtungen ausführlich im Laborbuch protokolliert werden.

Vorsicht! Die Schülerinnen und Schüler müssen unbedingt in die Bedienung des Bunsenbrenners eingewiesen werden. Sie müssen bei allen Versuchen mit Brenner und Chemikalien eine Schutzbrille tragen und die Haare zusammenbinden.

Die Einstiegsstunde sollte stärker strukturiert sein als die folgenden Stunden. Es werden in dieser Doppelstunde nur zwei Eigenschaften von Gummibärchen untersucht:

• das Verhalten in verschiedenen Flüssigkeiten und
• das Verhalten bei verschiedenen Temperaturen.

Die Schülerinnen und Schüler sollten am Ende der Doppelstunde die Beobachtungen beider Versuche in ihrem Laborbuch festgehalten haben.

Unser Vorschlag für den zeitlichen Ablauf: Die Schülerinnen und Schüler beginnen mit der Untersuchung der Gummibärchen in verschiedenen Flüssigkeiten. Nachdem sie die Gummibärchen in die verschiedenen Lösungen gegeben haben, dauert es einige Zeit, bis man etwas beobachten kann. In dieser Zeit können die Schülerinnen und Schüler die Untersuchung der Gummibärchen bei unterschiedlichen Temperaturen durchführen. Anschließend werten sie das Verhalten in verschiedenen Flüssigkeiten aus, indem sie die Veränderungen der Gummibärchen in den Flüssigkeiten protokollieren.

Praxistipp: Beim Flüssigkeiten-Versuch lassen sich die Veränderungen der Gummibärchen durch die Dokumentation mit einer (Handy-)Kamera vergleichen. Die Schülerinnen und Schüler müssen die Fotos ausdrucken können und ins Laborbuch einkleben.

Materialien – benötigt werden unter anderem Bunsenbrenner, Stativmaterial und verschiedene Flüssigkeiten

Die Forscher-Checklisten der Arbeitsblätter enthalten die für jede Gruppe benötigten Materialien. In der Liste ist gekennzeichnet, welche Materialien für den Flüssigkeiten-Versuch und den Temperatur-Versuch benötigt werden. Aus unserer Erfahrung geben wir Ihnen darüber hinaus folgende Empfehlungen. Legen Sie alle Materialien auf einem Tisch bereit, sodass sich die einzelnen Gruppen ihre Sachen selber holen können. Grundregel: Jeder bringt die Sachen dorthin zurück, wo er sie geholt hat.

Vorsicht! Unbedingt darauf achten, dass die Schülerinnen und Schüler nicht am gleichen Tisch mit entflammbaren Flüssigkeiten wie Alkohol und Benzin sowie mit dem Brenner arbeiten.

Praxistipp: Feuerfeste Unterlagen und Kartuschenbrenner mit Alufolie überziehen, um die klebrigen Reste der Gummibärchen einfacher entfernen zu können. Bunsenbrenner zum Schutz vor Verunreinigungen schräg in ein Stativ einspannen. Gummibärchenreste an der Tiegelzange können durch vollständiges Verbrennen in der Flamme entfernt werden.

Eine Doppelstunde für den Einstieg mit diesem Arbeitsblatt

Dieses Arbeitsblatt ist für eine Doppelstunde konzipiert. Damit dies funktioniert, empfehlen wir nur ca. fünf verschiedene Lösungsmittel zu testen. Wenn der Umgang mit dem Brenner nicht bekannt und geübt ist, muss eine ausführliche Einführung erfolgen und es sollten zwei Doppelstunden eingeplant werden. Die Schülerinnen und Schüler sollten auf jeden Fall 20 Minuten vor Unterrichtsende mit dem Putzen und Aufräumen beginnen.

Achtung! Benzin und andere organische Lösungsmittel dürfen nicht über den Ausguss entsorgt werden, sondern müssen getrennt gesammelt und in der Chemieabteilung in den dafür vorgesehenen Abfallbehälter gegeben werden.

Praxistipp: Bestimmen Sie eine Schülerin oder einen Schüler, die oder der an die Aufräumzeit erinnert.

Mögliche Ergebnisse bei den Versuchen

Beim Flüssigkeiten-Versuch ist zu erwarten, dass die Gummibärchen in wässrigen Lösungen aufquellen. Je nach verwendeten Farbstoffen kann es zu einer Entfärbung der Gummibärchen vor allem in unpolaren Lösungsmitteln (wie z. B. Benzin oder Öl) kommen.

Beim Temperatur-Versuch werden die Gummibärchen beim Erwärmen zuerst weich und verkohlen oder verbrennen dann bei stärkerer Hitze. (Auszug, z.T. verändert, aus: „Forschen in der Schule – Experimente für angehende Forscher“)

Melden Sie Ihre jungen Forscher an bei mikro makro mint

Wenn auch Ihre Schülerinnen und Schüler begeisterte Forscher sind können Sie ihr Projekt für das Programm mikro makro mint der Baden-Württemberg Stiftung anmelden und mit bis zu 2500 Euro gefördert werden. Teilnahmebedingungen, Bewerbungsbogen und weitere Informationen finden Sie hier.