Diese Unterrichtsidee ist in Anlehnung an das Themenheft „Nawi-Werft“ entstanden, das sich im ersten Teil mit unterschiedlichen Stoffen und deren Schwimmfähigkeit auseinandersetzt.

Einen besonderen Stellenwert hat in diesem Heft der Werkstoff Styropor, der für Boote gebraucht wird, die in den Folgekapiteln für bestimmte Zwecke (Antrieb, Steuerung) genutzt werden.

Warum gerade dieser Werkstoff gewählt wurde hat mehrere Gründe: Er ist billig, bietet vorzügliche Schwimmeigenschaften und ist mit einfachen Mitteln zu bearbeiten. Aber auch in Bezug auf die Auseinandersetzung mit dem Basiskonzept „Materie“ ist er interessant.

Die Besonderheiten des Werkstoffs sind mit bloßem Auge zu sehen. Trotzdem empfiehlt sich eine (Stereo-)Lupe, um die Details noch besser erkennbar zu machen. Die atomare Ebene muss nicht bemüht werden, um Stoffänderungen und Eigenschaften des entstehenden Stoffs verstehen zu können.

Mit einfachen Mitteln wird aus Polystyrolperlen Styropor hergestellt und anschließend dessen Aufbau reflektiert. Hier die Kurzanleitung:
5 g Polystyrolperlen abwiegen und in eine Halbschale geben. Die zweite Halbschale draufsetzen und  mit Binderclips oder Büroklammern zusammenhalten. Die Kugel dann 15 Minuten lang in einen Topf mit kochendem Wasser geben.

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Damit die Kugel gleichmäßig erwärmt wird, den Topf mit einem Deckel verschließen und die Kugel von Zeit zu Zeit wenden. Nach Ablauf der Zeit die Kugel herausnehmen und erkalten lassen. Wenn alles geklappt hat, sollte sich eine Styroporkugel gebildet haben.

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Die Erklärung dürfte den Lernenden keine großen Probleme bereiten, weil die Polystyrolperlen sich erheblich vergrößert haben. Dieser Prozess kann beobachtet werden, wenn man einige Perlen lose ins kochende Wasser streut. Auch ein Vergleich vorher nachher bietet sich an. 

 

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Hintergrundinformationen zu diesem Experiment finden sich in dem Experimentierset Kunststoffe der BASF.