Die Höhle des Lichts

Je nach Entwicklungstand und Alter haben Kinder in ihrem Alltag viele Möglichkeiten, Licht und dessen Eigenschaften zu erleben und zu erkunden. Sie ...

•  sehen Staubpartikel, welche von Lichtstrahlen angeleuchtet werden. Z. B. wenn Licht durch einen Rollladenschlitz fällt oder durch das Laubdach im Wald
• beobachten, einen Lichtfleck an der Wand und erkunden, wodurch dieser entstanden ist
• werden geblendet von einer Armbanduhr, welche von der Sonne angeleuchtet wird
• sehen, dass Licht blenden kann, wenn es z.B. gespiegelt wird (Gegenstand reflektiert Licht und leitet es in eine andere Richtung)
• sehen in der Abendsonne hell erleuchtete Glasscheiben an einer Fensterfront
• sehen, dass Licht generell gespiegelt werden kann, z.B. durch glatte und reflektierende Oberflächen wie beispielsweise, Glas, Metall, Wasser
• erleben, dass dunkle raue Oberflächen kein Licht reflektieren

Die Vorstellungen von Kindern sind stark durch Alltagserfahrungen sowie die Alltagssprache geprägt, was sich auch in ihren Vorstellungen über Lichtstrahlen und deren Richtung widerspiegelt:

•  „Ich kann Gegenstände sehen, weil Sehstrahlen aus den Augen kommen“
• „Das ganze Licht kommt von der Sonne.“
• „Meine Schuhe glitzern in der Sonne am meisten“
• „Glasscheiben sind in der Sonne besonders hell und können mich blenden“
• „Die Sonne geht durch einen durch – und hinten kommt sie als Schatten heraus.“ – Johannes, 7 Jahre (vgl. Wagenschein, 1973, S.62)
• Kinder haben häufig die Vorstellung, dass Licht eine Farbe hat (Gelb, Weiß)

Als Vorwissen oder Vorerfahrung sollten die Kinder…

•  erleben, welche Dinge überhaupt Licht erzeugen.
• erfahren, warum sie Gegenstände sehen können. Z. B. werden immer eine Lichtquelle und die eigenen Augen benötigt.
• entdecken, welche Gegenstände das Licht schlucken, reflektieren oder durchlassen.

Eine Möglichkeit ist es die Kinder in einem abgedunkelten Raum mit der Taschenlampe und den Spiegeln frei agieren zu lassen. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass der Boden freigeräumt ist und die Kinder nicht über Möbel oder Spielmaterialien stolpern können. Erfahrungsgemäß benötigen die Kinder ein wenig Hilfe beim Bauen der Höhle oder beim Befestigen der Taschenlampe in der Öffnung des Tuches. Neben den „Zielen“ aus der Forscherkiste, können die Kinder auch eigene Gegenstände suchen, die dann verwendet werden. Zu Beginn bietet es sich an Regeln mit den Kindern festzulegen bezüglich dem Umgang mit den Materialien. Weisen Sie die Kinder darauf hin, dass sie sich nicht gegenseitig mit den Taschenlampen blenden sollen und dass die Spiegel zerbrechlich sind. Um das Konzept Licht zu erfahren können zusammen mit den Kindern Vorstellungen über das Thema gesammelt werden, die sie dann gemeinsam überprüfen können.

• Zwei Kinder setzen sich in die Höhle. Ein Kind versucht, den Lichtstrahl mit dem Spiegel einzufangen und ihn auf den Bauch des anderen Kindes zu lenken.
• Der Lichtstrahl wird mit einem zweiten Spiegel nochmals umgelenkt und mit dem Strahl ein bestimmter Gegenstand angeleuchtet.
• Falls die Möglichkeit besteht einen Raum komplett abzudunkeln, können die Kinder eine Taschenlampe auf den Boden stellen, so, dass sie an die Decke leuchtet. Dann können die Kinder das Licht der Taschenlampe mit Hilfe von mehreren Spiegeln durch den ganzen Raum lenken. Auch kann eine Schnur am Licht entlang gespannt werden, um den Weg des Lichts zu verdeutlichen.
• Die Kinder probieren den Lichtstrahl mit anderen Gegenständen (Karton, Löffel, CD, Aluminiumfolie) umzulenken.
• Die Kinder probieren wie sich der Lichtstrahl verhält, wenn er auf eine spiegelnde aber gewölbte Oberfläche trifft.

Was passiert beim Spiegeln von Lichtstrahlen

Lichtstrahlen bewegen sich immer geradeaus. Treffen diese auf einen Gegenstand, werden die Strahlen, je nach Oberflächenbeschaffenheit des Gegenstandes, zu einem Teil absorbiert und zu einem Teil zurückgeworfen und in viele Richtungen gestreut. Eine Ausnahme bilden hier besonders ebene und helle Oberflächen wie z. B. bei einem Spiegel. Hier werden fast alle Lichtstrahlen zurückgeworfen und nicht absorbiert. Zusätzlich werden die Lichtstrahlen nicht in alle Richtungen, sondern nur in eine Richtung zurückgeworfen. Man spricht in diesem Fall von Reflexion. Bei einer Reflexion folgen die Lichtstrahlen einer besonderen Regel: sie besagt, dass ein Lichtstrahl, der unter einem gewissen Einfallswinkel auf den Spiegel trifft, diesen unter einem Zahlenmäßig gleichen Ausfallswinkel wieder verlässt. Diese Regel heißt Reflexionsgesetz. Die gleiche Gesetzmäßigkeit lässt sich auch beim Murmeln, Minigolfen oder Billard beobachten: je schräger die Kugel auf die Bande auftrifft, desto schräger bewegt sie sich weiter.