Anziehend

Je nach Entwicklungsstand und Alter haben Kinder in ihrem Alltag verschiedene Möglichkeiten, Magnete, ihre Eigenschaften und ihre Wirkung auf andere Materialien zu erleben und zu erkunden. Sie ...

•  beobachten, wie Magnete an Oberflächen aus Metall (z. B. Tafel) haften
• kennen Magnetverschlüsse von Schmuck, Taschen oder Möbelstücken
• beobachten, wie sich Magnete an Holzeisenbahnen anziehen oder abstoßen
• beobachten, dass Magnete manche Materialien anziehen, wenn diese nah genug aneinander sind und sie daran haften bleiben oder sich abstoßen.
• haben bereits versucht die „falschen“ Enden der Holzeisenbahn miteinander zu verbinden.

Diese sind stark durch Alltagserfahrungen sowie die Alltagssprache geprägt und spiegeln sich in ihren Aussagen über Magnetismus wider:

• „Manche Sachen kleben am Magnet, aber ohne Kleber.“
• „Es gibt magnetische und nicht magnetische Sachen“.
• „Magnete kleben manchmal aneinander, manchmal auch nicht.“
• „Man kann mit denen (Magneten) was festmachen.“

Kinder unterschiedlicher Altersgruppen haben verschiedene Vorstellungen zum Thema Magnete. Um neue Erkenntnisse zu erlangen ist es notwendig, dass die Kinder sich zunächst mit den Materialien und ihren Eigenschaften auseinandersetzen und herausfinden, ob sie magnetisch sind oder nicht. Danach können die Kinder Vermutungen anstellen, warum manche Gegenstände magnetisch sind und ob dies davon abhängig ist, welcher Materialkategorie sie angehören (Holz, Plastik, Metall, Glas).

Bedenken Sie, dass die Kinder unterschiedliche Materialien benötigen, die Auswahl aber erst einmal begrenzt werden sollte, damit die Kinder nicht überfordert sind. Mit drei- bis fünfjährigen Kindern reicht es erst einmal, pro Kind drei bis vier Gegenstände zu sammeln und diese zu überprüfen. Im weiteren Verlauf können Sie mehr Gegenstände hinzunehmen, zum Beispiel eine Gabel aus Plastik zum Vergleich mit der Gabel aus Metall. So gelangen die Kinder zu der Erkenntnis, dass Gegenstände mit der gleichen Form und Funktion nicht unbedingt die gleichen Eigenschaften haben müssen, wenn sie aus einem anderen Material bestehen. Motivieren Sie die Kinder, genau zu beschreiben, welche Vorstellungen sie haben und welche Ideen sie ausprobieren möchten. Um einen Lebensweltbezug herzustellen, können Sie mit den Kindern sammeln, wo und wofür Magnete im Alltag genutzt werden und hilfreich sind.

Als Einstiegsimpulse oder um die Erfahrungen der Kinder mit Magneten und ihrer Wirkung zu erweitern, kann Folgendes hilfreich sein:

• Die Kinder erst einmal frei explorieren zu lassen, damit sie ihrer Faszination erst einmal Raum geben, bevor sie zum gezielten Experimentieren übergehen.
• Setzen Sie Impulse, welche die Kinder dazu anregen, die Wirkung von Magneten genauer zu untersuchen.

Lassen Sie die Kinder überprüfen …

• ob Magnete auch unter Wasser funktionieren
• ob Magnete der Schwerkraft trotzen können
• wie viele Schichten Papier zwischen zwei Magnete passen, ohne, dass sie die Wirkung verlieren
• auf welchen magnetischen Oberflächen Magnete am besten haften
• Nehmen Sie einen einzelnen Magnet und prüfen Sie, wie viele Gegenstände daran haften. Fügen Sie mehrere Magnete der gleichen Art zusammen. Überprüfen Sie, ob nun mehr Gegenstände daran haften.
• Fordern Sie die Kinder auf, die Magnete an großen und kleinen Flächen zu befestigen. Lassen Sie die Kinder Unterschiede vermuten, ausprobieren und anschließend vergleichen. Am Zinken einer Gabel oder einer Büroklammer hält der Magnet wahrscheinlich nicht so gut wie an einer durchgängig glatten magnetischen Oberfläche, wie beispielsweise einer Magnettafel.

Materialien, an denen ein Magnet haften bleibt, enthalten Eisen, Nickel oder Kobalt. Am häufigsten enthalten magnetische Gegenstände Eisen. Nickel und Kobalt kommen im Alltag nur sehr selten vor. Wirkt ein Magnet auf einen Gegenstand (Haftkörper), hängt die Stärke der Anziehungskraft von mehreren Faktoren ab:

•  Abstand: Die Anziehungskraft ist umso stärker, je näher sich der Magnet an der Oberfläche eines Haftkörpers befindet.
• Oberfläche: Die Anziehungskraft ist stärker, wenn die Oberfläche des Haftkörpers glatt ist.
• Richtung: Die Anziehungskraft ist am stärksten, wenn der Magnet senkrecht zum Haftkörper positioniert ist.
• Größe: Je größer das Volumen des Magnetes, desto stärker ist in der Regel seine Anziehungskraft.
• Magnetische Feldstärke pro Volumen: Jeder Magnet weist eine bestimmte magnetische Feldstärke auf. Diese beschreibt, wie stark ein Magnet an einer magnetischen Oberfläche haftet und variiert je nach Herstellungsprozess und Material. Wenn ein Magnet eine hohe magnetische Feldstärke besitzt, haftet dieser sehr stark an Haftkörpern.

•  Material: Die Anziehungskraft hängt vom Material des Magneten und des Haftkörpers ab. Bei einem Haftkörper aus Stahl ist die Haftkraft beispielsweise wesentlich niedriger als bei einem Haftkörper aus Weicheisen.

Magnete, die wir aus dem Alltag kennen, sind industriell hergestellte Magnete. Die am häufigsten verwendeten Sorten sind Ferrit- und Neodymmagnete. Diese unterscheiden sich in ihren Eigenschaften:

• Ferritmagnete bestehen unter anderem aus Ferrit, sind schwarz und können brechen oder splittern.
• Neodymmagnete bestehen unter anderem aus Neodym, sind metallisch-silber und widerstandsfähig gegen mechanische Einwirkungen. Sie besitzen eine wesentlich höhere magnetische Feldstärke pro Volumen als Ferritmagnete und haften dadurch stärker an magnetischen Oberflächen.