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Getränkeuntersuchung und Herstellung

von:  Corinna Nießen, Renate Fölting
Kennzeichen:   Stichworte durch "-" getrennt

Beschreibung der Unterrichtsreihe

Teilaspekte :
  • Getränkeverbrauch
  • Getränkeuntersuchung / Stoffeigenschaften
  • Getränkeherstellung / Trennverfahren
  • Lehrgang „Indikatoren“
  • Säurebestimmung in Getränken

Die intensive Beschäftigung mit Getränken und der integrierte Lehrgang „Indikatoren“ sind der Einstieg ins Rahmenthema.

Als vorherrschende Unterrichtsmethode haben wir Erkundungen und Untersuchungen in Kleingruppen gewählt. Besonderen Wert haben wir auf die Auswertung von Umfrageergebnissen und die selbstständige Erarbeitung gelegt.

Bei allen Versuchen haben wir besonders auf die Einhaltung vorher vereinbarter Zeitraster und die Ämterverteilung geachtet.

Als Einstieg in die vorliegende Unterrichtseinheit haben wir die statistische Auswertung der „Entwicklung des Pro-Kopf-Verbrauchs von Getränken in Deutschland“ aus NAWIgator 2, Lehrerband, Klett-Verlag, S. 19-20 vorgeschaltet. Hier bietet sich die parallele Bearbeitung des statistischen Themas im Mathematikunterricht an.

Folgende prozessbezogene Kompetenzen können erworben werden:
Die Schülerinnen und Schüler

  • beschreiben mit eigenen Worten Alltagserfahrungen, erläutern dazu ihre Vorstellungen und benutzen dabei Fachbegriffe (Saftherstellung)
  • unterscheiden zwischen Beobachtungen, Vermutungen und Schlussfolgerungen
  • untersuchen durch Ausprobieren Phänomene bzw. Funktionsweisen (Eigenschaften)
  • führen Experimente und Untersuchungen nach Anleitung durch (Getränkeuntersuchung)
  • planen eigene Experimente und Untersuchungen und nennen erforderliche Handlungsschritte (Saftherstellung)
  • wählen geeignete naturwissenschaftliche Geräte und Alltagsgeräte und Materialien aus und verwenden sie sicher und sachgerecht (Saftherstellung)
  • beschreiben Untersuchungen in eigenen Worten und stellen Ergebnisse dar (Umfrage-Auswertung)
  • entnehmen aus Texten, Tabellen und Schaubildern die darin enthaltenen wichtigen Informationen (Pro-Kopf-Verbrauch, Inhaltsstoffe)
  • nutzen ihre Kenntnisse zur Erklärung naturwissenschaftlicher Zusammenhänge in Natur und Technik
  • formulieren Gedanken und Überlegungen zu naturwissenschaftlichen Sachverhalten in eigenen Worten und unter Verwendung von Fachbegriffen (Lehrgang Indikatoren)
  • treffen bei naturwissenschaftlichen Untersuchungen Absprachen, verteilen Aufgaben, vereinbaren Zeitpläne und arbeiten zielgerichtet mit Partnern und in Gruppen
  • stellen Ergebnisse von Arbeitsprozessen und Recherchen situationsgerecht in kurzen Beiträgen dar (Apfelsaftuntersuchung)

Folgende konzeptbezogenen Kompetenzen können erworben werden:
Die Schülerinnen und Schüler

  • beschreiben, wie sich bei verschiedenen Stoffen die Aggregatzustände in Abhängigkeit von der Temperatur verändern (Eindampfen)
  • trennen einfache Stoffgemische und erklären den Trennvorgang (Saftherstellung)
  • nutzen Teilchenvorstellungen, um unterschiedliche Aggregatzustände, Stoffgemische und Lösungen zu beschreiben (Saftrückstände)
  • beherrschen die wichtigsten Regeln für den Umgang mit unbekannten bzw. gefährlichen Stoffen bzw. Geräten (z.B. Bunsenbrenner)
  • beschreiben den Beitrag aller Sinnesorgane für die Wahrnehmung (Saftrückstände)

1. Unterrichtseinheit: Getränke-Verbrauch

AB „Pro-Kopf-Verbrauch “ Arbeitsblätter NAWIgator 2, Lehrerband, S. 19a + 19b
AB „Fruchtsaftverbrauch “ s.o., S. 20

2. Unterrichtseinheit: Getränkeuntersuchung und –herstellung

AB Umfrage - Getränke vorbereitende Hausaufgabe: Jeder Schüler soll 5 Personen befragen, sodass jeder Gruppe eine Vielzahl von Daten vorliegt. Jeder Schüler erhält also 5 Fragebögen (A5). Die Gruppen können ihre Umfrage-Ergebnisse zusätzlich austauschen. Dabei ist deutlich zwischen Lieblingsund Alltagsgetränken zu unterscheiden.

Auswertung der Umfrage:

AB „Lieblingsgetränke“
AB „Alltagsgetränke 1 + 2“ 		Die im einführenden Lehrgang „So werde ich ein kleiner Naturwissenschaftler“ erworbenen Kompetenzen der statistischen Auswertung werden hier vertieft und ausgeweitet.

Untersuchungen:

AB „Wir untersuchen Eigenschaften von Getränken“

Geräte und Proben:

  • je 1 Fl. Sprite, Sprite light, Apfelsaft, Mineralwasser)
  • Gläser oder Becher
  • Strohhalme
 Die Verkostung der Getränke wird ausdrücklich erlaubt.
Die subjektiven Empfindungen sollen auf vorgegebene Klassifizierungen (++, +, -, --) beschränkt werden, wobei die Sch. auch innerhalb der Gruppen zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen können und eine Einigung erforderlich wird. Ein anschließendes Unterrichtsgespräch müsste die Subjektivität von Sinnesempfindungen herausstellen.
AB „Vergleich von Rückständen durch Wiegen“ Die beiden AB können alternativ oder von verschiedenen Gruppen arbeitsteilig bearbeitet werden.

AB „Vergleich von Rückständen mit den Sinnen“

Geräte und Proben:

  • wie oben un d
  • Messbecher
  • Abdampfschalen, Glasschalen
  • Brenner und Zubehör
  • hitzebeständige Unterlage
  • Tiegelzange
  • Digitalwaage
Die Sch. können die Versuche selbstständig durchführen.

AB „Inhaltsstoffe von beliebten Getränken“

Proben evtl. leere Flaschen:

  • Coca Cola, Cola light
  • Fanta, Sprite o.ä.
  • Apfelsaft
  • Orangensaft
  • Mineralwasser
Den Etiketten von Getränkeflaschen sind die Angaben über die Inhaltsstoffe gut zu entnehmen. Die Aufgabe kann evtl. als Hausaufgabe gestellt werde, wobei die endgültige Bearbeitung des AB (z.B. E-Nummern) in Gruppenarbeit erfolgen sollte.

AB „Wohin mit all den Äpfeln?“ (Apfelsaftherstellung)

Geräte und Proben:

  • je Gruppe ca. 1 kg Äpfel (Fallobst)
  • Waage
  • Messbecher
  • große Schüsseln
  • Küchenmesser
  • Schneidebrettchen
  • Reiben
  • Küchen- oder Sanitastücher
  • evtl. Entsafter
  • Gläser
  • Strohhalme
  • Flaschen zum Aufbewahren

Je nach Jahreszeit können Apfel- oder Orangensaft hergestellt werden. Das vorliegende AB eignet sich nur für die Apfelsaftherstellung, die Orangensaftherstellung liegt im Erfahrungsbereich der meisten Sch. (Anleitungen dazu in NAWIgator 1/2). Die Geräte können aus der Schulküche entliehen werden, oder die Sch. bringen sie von zu Hause mit. Wir haben die manuelle und die maschinelle eigene Saftgewinnung parallel durchführen lassen und sie gegenüber gestellt. Die Versuchsdurchführung kann von den Schülern selbst geplant werden

3. Lehrgang „Indikatoren“

„Mit Rotkohl zaubern und forschen“

Geräte und Proben:

  • Rotkohlsaft
  • Proben von versch. Lebensmitteln
  • Reagenzglasständer mit R.-gläsern
  • pH-Papier-Streifen
Lehrgang „Indikatoren“ im NAWIgator-Themenheft „Stoffe im Alltag“, Klett-Verlag, S. 20 – 23

Säurebestimmung des selbst hergestellten Apfelsaftes

Geräte und Proben:

  • pH-Papier-Streifen
  • Apfelsaftproben
  • andere Getränkeproben wie oben
  • Reagenzglasständer mit R.-gläsern
Wenn die Sch. mit pH-Papier arbeiten können, lässt sich sehr leicht der Säuregrad des selbst hergestellten Saftes und gekaufter Getränke bestimmen. Die Einsetzbarkeit von Indikatorpapier wird deutlich, und sie üben sich im Umgang damit.

Arbeitsblätter

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Umfrage: Lieblingsgetränke / Alltagsgetränke

Auswertung: Lieblingsgetränke

Auswertung: Alltagsgetränke 1

Auswertung: Alltagsgetränke 2

Wir untersuchen Eigenschaften von Getränken

Wir vergleichen die Rückstände von Getränken mit den Sinnen

Wir vergleichen die Rückstände von Getränken durch Wiegen

Untersuchung: Inhaltsstoffe von beliebten Getränken

Wohin mit all den Äpfeln? - Wir stellen Apfelsaft her!

Apfelsaftherstellung in der Herrnscheid-Schule Drolshagen

Der elektrische Entsafter

Test "Stoffgemische werden getrennt"

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Ansprechpersonen

Corinna Nießen    Renate Fölting
Stand: 14.02.2012 / KN, HZ