Experimentieren fürs Klima – mit AdUmint das Schmelzen von Gletschern untersuchen

Die Forschungsfrage für die Schüler*innen besteht darin, zu untersuchen, wie Eis auf einem schwarzen Boden bzw. auf einem weißen Boden schmilzt. Das Experiment unterteilt sich gemäß dem Forschungskreislauf in die Phasen Vermuten, Planen, Durchführen und Auswerten. Dementsprechend stellen die Schüler*innen im ersten Schritt Vermutungen darüber an, wie das Eis auf den unterschiedlichen Böden schmelzen wird. Im zweiten Schritt geht es in die Planung des Experiments. Um das Schmelzen der Eiswürfel quantitativ erfassbar zu machen, kommen Trichter zum Einsatz. Den Schüler*innen werden notwendige Experimentiermaterialien genannt, wie Trichter unterschiedlicher Farbe, Messzylinder, Eiswürfel und eine Lampe zum Beleuchten. Sie erhalten die Aufgabe, einen geeigneten Versuchsplan bei der Farbe der Trichter, der Größe der Eiswürfel und dem Abstand der Eiswürfel zur Lampe zu entwickeln. Im dritten Schritt führen die Schüler*innen das Experiment gemäß der Variablenkontrolle durch, indem sie einen schwarzen und einen weißen Trichter verwenden und diese jeweils in einen Messzylinder stecken. Anschließend werden in die Trichter jeweils gleich große Eiswürfel gelegt. Der gesamte Aufbau wird von einer 400-Watt-Halogenlampe bestrahlt. Im Abstand von zwei, vier und sechs Minuten lesen die Schüler*innen die Menge des geschmolzenen Wassers am Messzylinder mit schwarzem und weißem Trichter ab. Das Volumen des Schmelzwassers wird in Abhängigkeit von der Zeit in ein Koordinatensystem eingetragen. Aufgrund der niedrigeren Albedo bildet sich im schwarzen Trichter mehr Schmelzwasser als im weißen Trichter. Die Messergebnisse werden im letzten Schritt ausgewertet, indem einerseits ein Bezug zu den angestellten Vermutungen hergestellt und andererseits eine Erklärung für das unterschiedliche Schmelzen der Eiswürfel gegeben wird.