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Magnete und Kinder: Experimente, Literatur und Links

Magnete finden sich in fast jedem Haushalt, beispielsweise als Türverschluss, als Pinnwandmagnet an Kühlschränken, in Holzeisenbahnen als Verbindungsstück für Waggons oder sonst in Kinderspielzeug, im Messerblock in der Küche, in Papas Werkstatt oder wo auch immer. Auch aus Schule und Kita kennen Kinder Magnete: die Magnettafel, Magnetangeln, die bekannten rot-grünen Hufeisenmagnete usw. Viele Kinder haben auf diese Weise Erfahrungen mit Magneten, oft ohne dass sie sich dessen bewusst sind. Mit Hilfe verschiedener Experimente mit Magneten können Kinder selbst beobachten, erfahren, prüfen, im wahrsten Sinne des Wortes begreifen und mehr über die naturwissenschaftlichen Hintergründe und Zusammenhänge ihrer Alltagserfahrungen lernen. In vielen Kitas gibt es die "Forscher- und Entdeckerkinder", also kindgerechte Forschungs- und Experimentiergruppen. Physikpaten an Grundschulen wecken kindliche Neugier für physikalische Zusammenhänge.
Magnete sind eine Einladung an Kinder und alle, die mit ihnen zu tun haben, selbständig zu forschen und zu experimentieren: Magnete sind leicht zu handhaben, relativ ungefährlich und vielfältig einzusetzen. Ihre Wirkung ist leicht beobachtbar, und es braucht keine komplizierten oder aufwändigen Vorbereitungen. Auf diese Weise bietet das Thema Magnetismus den Kindern eine Chance, ein natürliches Phänomen bzw. die nicht sichtbare Kraft des Magnetismus zu erforschen und Verfahren wissenschaftlichen Arbeitens anzuwenden.


(Bild: Regenbogen-Kinderland, Leopoldshöhe)

Für den schulischen Bereich empfehlen wir aus Sicherheitsgründen die Verwendung von AlNiCo-Magneten bzw. Ferritmagneten. Bitte informieren Sie sich auch in unserer Rubrik Schulmagnete.
Bitte beachten Sie: Neodymmagnete gehören wegen ihrer großen Anziehungskraft nicht in Kinderhände! Lesen Sie dazu unsere Sicherheitshinweise.

Was müssen Sie wissen, um mit Kindern erfolgreich forschen zu können?

• Als Magnetismus bezeichnet man die Fähigkeit von Magneten, Gegenstände anzuziehen, die die magnetischen Metalle Eisen, Nickel oder Cobalt enthalten. Magnetische Metalle bestehen aus lauter kleinen „Mini-Magneten“, den sogenannten Elementarmagneten, die in dem Metallstück in alle Richtungen zeigen. Nähert man sich von außen mit einem Magneten, so richten sich alle „Mini-Magnete“ in die gleiche Richtung aus und das Metallstück wird magnetisch. So wird es von einem Magneten angezogen.
• Die genannten Metalle können auch geschmolzen und mit nicht-magnetischen Metallen vermischt werden. Diese Legierungen sind dann trotzdem noch magnetisch.
• Magnete gibt es in den unterschiedlichsten Formen wie z. B. Stab-, Hufeisen-, Ring- oder Scheibenmagnete.
• Jeder Magnet hat einen Nord- und einen Südpol, wobei sich gleiche Pole abstoßen und ungleiche Pole anziehen. Da diese Tatsache für manche Kinder sehr verwirrend ist, arbeitet man mit farbigen und/oder gekennzeichneten Magneten.
• Der größte Magnet ist die Erde. Sie hat ein schwaches Magnetfeld. Jeder Magnet richtet sich in diesem Magnetfeld aus, wie z. B. auch eine Kompassnadel.

Lesen Sie dazu auch unsere Rubrik Wissenswertes.

Experimente mit Kindern

Wir stellen Ihnen hier einige einfache Experimente und Spiele vor, die Sie mit Kindern im Kindergarten- und Grundschulalter durchführen können.
Weitere Experimente, umfangreiches Informationsmaterial, Anleitungen und Zubehör finden Sie auch in der Versuchs mal! - Box Magnetismus aus dem Westermann Verlag.

Eine Grundausstattung für Versuche zum Thema Magnetismus finden Sie in unserem Magnetkoffer.

Für den schulischen Bereich finden Sie unter unseren AlNiCo-Magneten sowie unseren Ferritmagneten eine große Auswahl von Magneten und Zubehör zum Experimentieren.

Darstellung von Magnetfeldern

Im Innern eines Magneten und im Raum um ihn herum herrscht ein Kraftfeld, das auf alle ferromagnetischen Stoffe wirkt. Man nennt dieses Kraftfeld Magnetfeld. Streut man Eisenpulver auf eine Glasplatte und legt unter diese einen Quadermagnet, z. B. unseren Quadermagnet Q-50x15x6-Y10-r/g mit markiertem Nord- und Südpol oder den Hufeisen-Magnet 42, so richten sich die Eisenspäne entlang bestimmter Linien aus. Diese Linien nennt man magnetische Feldlinien. Sie zeigen die Richtung der magnetischen Kraftwirkung an. Je enger die Feldlinien zusammenliegen, desto stärker ist das Magnetfeld.


Magnetische Feldlinien eines Quader- und eines Hufeisenmagneten

Magnetische Feldlinien zwischen ungleichnamigen und gleichnamigen Polen

(aus: www.hobby-bastelecke.de/grundlagen/magnetismus_feld.htm)

Magnet-Regatta

Ein einfach herzustellendes Spiel, das Kindern an einem Sommertag viel Spaß macht.
Material: Korken, Zahnstocher, Klebeband, Nadeln, Papier, kleiner Stock, Hufeisenmagnet 42
Anleitung:
1. Baue aus 3 Korken ein Floss, indem du sie mit Zahnstochern verbindest.
2. Befestige mittels Klebeband an zwei Nadeln kleine Segel aus Papier und stecke diese „Schiffsmasten“ in den mittleren Korken. Nun hast du ein Segelboot.
3. Binde einen Hufeisenmagneten mit einer Schnur an einen kleinen Stock. Das sieht dann so ähnlich wie eine Angelrute aus.
4. Wenn du nun eine große Wanne mit Wasser füllst, kannst du das Segelboot schwimmen lassen und mit der Magnet-Angelrute seinen Kurs bestimmen. Mit mehreren Segelbooten und Magnet-Angelruten könntest du mit deinen Freunden sogar eine richtige Magnetregatta (ein Segelboot-Wettrennen) veranstalten.
(vgl. „Das große Buch der Experimente“, Bechtermünz Verlag, 2001)

Versuch: Haben alle Teile des Magneten dieselbe magnetische Wirkung?

Material: Mehrere Bogen Fotokarton, einige unterschiedliche Magnete (z.B. Stab- oder Hufeisenmagnete oder Ringmagnete aus Ferrit) , Eisenpulver
Anleitung:
1. Lege einen Bogen Fotokarton auf einen Magneten.
2. Streue vorsichtig das Eisenpulver darauf.
Frage:
Haben alle Teile eines Magneten dieselbe magnetische Wirkung?
Ergebnis:
Die Eisenspäne „zaubern“ die Form des Magneten auf das Papier. Außerdem wird das Magnetfeld erkennbar, das den Magneten umgibt. Der Großteil des Eisenpulvers konzentriert sich dabei dort, wo die Enden des Magneten liegen, der Rest verteilt sich darum herum.
(vgl. „Das große Buch der Experimente“, Bechtermünz Verlag, 2001)

Versuch: Der Kompass

Hinweis für die Kinder, dass man z.B. in der Schifffahrt einen Kompass benötigt, um sich zu orientieren.
Material: 1 Kompass,1 Quadermagnet Q-50x15x6-Y10-r/g (mit markiertem Nord- und Südpol)

Anleitung:
1. Halte den Kompass in der Hand.
2. Beobachte die Kompassnadel.
Was siehst du?
3. Bringe einen Pol des Stabmagneten in die Nähe der Kompassnadel.
4. Wiederhole den Vorgang mit dem anderen Pol.
Was siehst du?
Ergebnis:
Die rot markierte Spitze der Kompassnadel wird von dem Stabmagneten angezogen oder abgestoßen, je nachdem, welchen Pol man in ihre Nähe bringt.
Erklärung für die Kinder/Erklärung der Naturwissenschaft:
Die Kompassnadel ist selbst ein Magnet. Ihr Nordpol wird vom Südpol des Stabmagneten angezogen und von dessen Nordpol abgestoßen. Mit ihrem Südpol verhält es sich genau umgekehrt.
(vgl. „Das große Buch der Experimente“, Bechtermünz Verlag, 2001)

Magnetisches Angelspiel

Material: Fische aus Papier, verschiedene Materialien wie Gummiband, Zahnstocher, Büroklammern, Nägel, Kordel, Kupferdraht, Eimer oder Karton als "Teich"
Für die Angeln: Holzstöcke, Band, Magnetringe 14x5x8 aus Ferrit
Gestalten Sie mit den Kindern verschiedene Fische. Jedes Kind befestigt dem eigenen Fisch Gegenstände aus verschiedenem Material am Maul, z. B. Gummiband oder Büroklammern. Aus den Holzstöcken werden mit Hilfe von Band und Magnetringen Angeln gebastelt. Die Kinder legen ihre Fische in einen Eimer und beginnen, mit den Magnetangeln zu fischen. Fische mit magnetischen Stoffen werden angezogen und Fische mit nicht magnetischen Stoffen bleiben im „Teich“. Die Kinder können so die magnetischen und nicht magnetischen Materialien sortieren.
(vgl. „Versuch`s mal!-Box“, Westermann Verlag, 2009)

Büroklammern retten

Material: Quadermagnete 50x15x6 mm aus Ferrit, Büroklammern, Gläser ohne Verjüngung, Wasser
Ein Kind wirft eine Büroklammer in ein Glas Wasser. Wie bekommt man diese wieder aus dem Wasser heraus, ohne sich die Finger nass zu machen und das Wasser zu verschütten? Sammeln Sie mit den Kindern Ideen und Vorschläge.
Jedes Kind hat nun die Gelegenheit, die Büroklammer aus dem Wasserglas zu „retten“, indem es den Magneten außerhalb des Glases direkt unter oder neben die Büroklammer hält, sodass diese angezogen wird. Nun muss der Magnet behutsam nach oben geschoben werden, sodass die Büroklammer folgen kann. Die Kinder können Büroklammern auch aus anderen Verstecken „retten“, wie z. B. Löcher oder Ritzen. Alternativ sind auch Eisennägel oder Schlüssel einsetzbar.
(vgl. „Versuch`s mal!-Box“, Westermann Verlag, 2009)

Magnetmotor

Material: Ferritmagnete, z. B. Quadermagnete Q-50x15x6-Y10-r/g, Klebeband/-film, Spielzeugautos gleicher Größe
Jedes Kind erhält zwei Magnete. Fixieren Sie mit dem Klebeband auf jedem Autodach einen Quadermagneten entlang der Fahrtrichtung. Wie können nun die Autos „angetrieben“ werden? Greifen Sie die Ideen und Vorschläge der Kinder auf und experimentieren Sie gemeinsam. Eine Lösung mit Magnetkraft ist: Die Kinder halten den zweiten Magneten in der Hand und bringen ihn so von hinten an den auf den Autos befestigten Magneten, dass die Pole sich abstoßen. Durch die Abstoßung bewegt sich das Auto nach vorne.
(vgl. „Versuch`s mal!-Box“, Westermann Verlag, 2009)

Literatur zum Thema Magnetismus und Experimente:

- Was ist was, Band 39, Magnetismus, Tessloff Verlag, 2010
- Das große Buch der Experimente, Bechtermünz Verlag, Augsburg, 2001
- Spiel, das Wissen schafft, Ravensburger Buchverlag, 2010
- 365 Experimente für jeden Tag, Moses Verlag, 2009
- Naturwissenschaften, Erforschen und Verstehen, Verlag Dorling Kindersley, 2002
- Steine und Mineralien – Die Welt erleben und verstehen, Verlag Dorling Kindersley, 2004
- Der Kinder Brockhaus Experimente, Wissenmedia Verlag, 2005
- Der Kinder Brockhaus Technik, Brockhaus im Wissenmedia Verlag, 2004
- Köthe, Rainer: Das neue Experimentierbuch. 150 einfache Experimente aus Physik, Chemie und Biologie. Was ist Was? Tessloff, Verlag, Hamburg, 1999

Zum Nachlesen und Informieren:

„Magnetismus in Museen und Science Centern.pdf“ aus: Was ist was, Band 39, Magnetismus, Tessloff Verlag
Sie können das Thema Magnetismus mit Geschichten und Erzählungen vertiefen, z. B. aus „Jim Knopf und die Wilde 13“ von Michael Ende oder aus „Schwan, kleb an – Die schönsten Märchen von Ludwig Bechstein“. Auszüge daraus finden Sie in dem Heft „Geschichten zum Magnet“ in der Versuchs`s mal Box Magnetismus, Westermann Verlag.

Interessante Links für weiterführende Infos:

www.science-lab.de
www.earlytechnicaleducation.org
www.physikfuerkids.de/lab1/magnet/