Wissenschaft für Kinder in der Coronakrise

Wissenschaft zu Hause mit Bayer

 

Seit mehr als 150 Jahren nutzt Bayer Wissenschaft und Fantasie, um Fortschritte in den Bereichen Gesundheit und Ernährung zu erzielen. Wissenschaft findet aber nicht nur im Labor statt. Wissenschaft ist überall und bildet die Grundlage aller unserer Handlungen.

Angesichts der globalen Verbreitung von COVID-19 sind viele von uns von Schulschließungen betroffen und müssen sich an Fernunterricht gewöhnen. Wir möchten euch ein paar unterhaltsame naturwissenschaftliche Bildungsinhalte präsentieren, die sich perfekt für zu Hause eignen. Alle zwei Wochen veröffentlicht Bayer unter dem Motto „Wissenschaft zu Hause“ ein Themenpaket aus Artikeln, Videos, Aktivitäten und Experimenten, die Kinder gemeinsam mit euch oder, wenn sie alt genug sind, auch alleine durchführen können. Eure Kinder können im Moment vielleicht nicht zur Schule gehen, aber ihre Neugierde und das Interesse an Wissenschaft können trotzdem gefördert werden. Wir gehen das gemeinsam an!

Die Wissenschaft des Sports

Sogar unter der Berücksichtigung von Abstandsregeln und sozialer Distanz finden Kinder immer wieder Wege, um Spaß zu haben und den Sommer zu Hause zu genießen – zum Beispiel indem sie Sport treiben und sich im Freien bewegen! Egal, ob ihr im Garten Badminton spielt, Schwimmen geht, Seil springt oder euch in Mannschaftssportarten wie Fußball, Basketball oder Handball übt, eines haben all diese Aktivitäten gemeinsam: Wissenschaft!

Einerseits kann uns die Wissenschaft der Physik helfen, zu verstehen, wie es möglich ist, einen Fußball von der Eckfahne aus direkt ins Tor zu bringen, oder einen Bumerang zu werfen, der an dieselbe Stelle zurückkehrt. Auf der anderen Seite hilft uns die Gesundheitswissenschaft zu verstehen, wie wir Verletzungen beim Sport verhindern können, und wie regelmäßige Bewegung uns langfristig helfen kann, Krankheiten vorzubeugen und ein längeres, gesünderes Leben zu führen. Lasst uns etwas über beide Arten von Wissenschaft lernen!

Die Wissenschaft des Torhütens

Im Fußball ist der Torhüter oder Torwart die letzte Verteidigung einer Mannschaft, die verhindert, dass der Gegner ein Tor erzielt. Im Gegensatz zum Rest der Mannschaft ist ein Torhüter der einzige Spieler im Fußball, der während des Spiels seine Hände benutzen darf. Es dauert Jahre des Trainings, um die Kraft, das Gleichgewicht und die Koordination zu entwickeln, die erforderlich sind, um ein guter Torwart zu sein, und natürlich ein Verständnis für Physik! Ob Treten, Werfen, Rollen, Schlagen, Tauchen oder Fangen - ein Torhüter verwendet ohne nachzudenken automatisch wissenschaftliche Konzepte wie Beschleunigung, Winkel und Impuls, um den Ball effektiv zu bewegen, zu fangen und wieder ins Spiel zu bringen.

Lerne mit einem Sportler: Die Wissenschaft des Torhütens

Der Nachwuchssportler Bruno Schmitt bringt uns zur BayArena in Leverkusen, um den Torhüter Lukas Hradecky von Bayer 04 Leverkusen zu treffen. Mit Hilfe von Torhüter-Trainer David Thiel lernen wir, wie Torhüter Wissenschaft und Physik einsetzen, um das Netz effektiv zu verteidigen.

Von einem Athleten lernen: Die Wissenschaft des Torhütens

Sport und Physik

Ob ihr es glaubt oder nicht, unsere Fähigkeit, die Physik des Sports zu erklären, beruht auf etwas, das vor mehr als 300 Jahren während einer anderen Pandemie passiert ist. Von 1665 bis 1666 fegte eine Infektionskrankheit namens Beulenpest durch London und tötete fast ein Viertel der Bevölkerung. Die Universitäten wurden geschlossen und Studenten nach Hause geschickt, um soziale Kontakte zu vermeiden. Einer von ihnen war ein junger Wissenschaftler namens Isaac Newton. In dieser Zeit der Isolation begann Newton - inspiriert vom Fall eines Apfels von einem Baum - das Gesetz der universellen Gravitation (auch Massenanziehung oder Gravitationskraft genannt) zu formulieren. Gravitation ist eine der vier Grundkräfte der Physik und durch die Definition der Schwerkraft konnte Newton später die drei „Bewegungsgesetze“ entwickeln, die für fast alles in diesem Universum gelten. Sie erklären die Beziehung zwischen Kraft und Bewegung.

  • Newtons erstes Bewegungsgesetz besagt, dass ein Objekt in Bewegung dazu neigt, in Bewegung zu bleiben, es sei denn, es wird von einer anderen Kraft gestoppt. Das heißt, wenn zum Beispiel ein Fußball auf dem Boden liegt, bewegt er sich nicht von selbst. Es bedeutet auch, wenn ihr einen Ball tretet, wird er für immer fliegen, es sei denn, eine Kraft wirkt auf ihn! Hier auf der Erde (im Gegensatz zum Weltraum), wirken sofort Kräfte auf den Ball - der Luftwiderstand verlangsamt ihn und die Schwerkraft zieht den Ball auf den Boden. Der Ball könnte auch durch die Kraft eines Torhüters, der ihn fängt, in der Luft gestoppt werden - oder, wenn ihr Glück habt, durch die Rückseite des Tornetzes.

  • Newtons zweites Bewegungsgesetz erklärt, dass die auf ein Objekt wirkende Kraft gleich der Masse dieses Objekts multipliziert mit seiner Beschleunigung ist. Das bedeutet, dass sich Objekte weiter und schneller bewegen, wenn sie stärker angestoßen werden. Zum Beispiel fliegt ein Ball viel weiter, wenn ihr vorher Schwung holt, bevor ihr dagegen schlagt, als wenn ihr ihn aus dem Stand schlagt. Dies bedeutet auch, dass die zum Bewegen des Objekts erforderliche Kraft umso größer ist, je größer die Masse ist. Es erfordert mehr Kraft, einen Basketball zu werfen als einen Fußball, weil der Basketball mehr Masse hat. 
  • Newtons drittes Bewegungsgesetz besagt, dass "für jede Handlung eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion vorliegt". Wenn ihr einen Ball tretet, spürt ihr die Kraft des Rückschlags im Bein. Wenn die Kräfte in entgegengesetzten Richtungen gleich sind, heben sie sich gegenseitig auf und es gibt keine Beschleunigung. Wenn zwei Mannschaftsspieler Schulter an Schulter stehen und sich gegenseitig in entgegengesetzte Richtungen drücken, während sie um den Ball kämpfen, wirft der Spieler, der mit mehr Kraft drückt, den anderen Spieler zu Boden. Wenn beide mit gleicher Kraft drücken, heben sich die Kräfte gegenseitig auf und beide Spieler bleiben auf den Beinen. 

Setzt selbst Energie frei

Wusstet ihr, dass Gehen, Laufen und Springen auch Beispiele für Newtons drittes Bewegungsgesetz in Aktion sind? Beim Springen üben eure Beine eine Kraft auf den Boden aus, und der Boden übt eine gleiche und entgegengesetzte Reaktionskraft aus, die euch in die Luft treibt. Springen ist außerdem eine gute Übung für das Herz und andere Muskeln. Und nebenbei macht es auch noch viel Spaß!

Gummitwist

Gummitwist ist ein leicht in Vergessenheit geratenes Kinderspiel, bei dem es vor allem auf Geschicklichkeit, Rhythmus und Körperbeherrschung ankommt. Der Name stammt vom dafür benutzten Spielgerät, einem elastischen Band (Gummi) und dem Modetanz Twist.

Wir haben euch noch einmal die wichtigsten Schritte, Varianten und Regeln zusammengefasst.

Wusstet ihr, dass Bayer sich bereits seit 1904 für die Förderung des Sports einsetzt und einer der größten Sportförderer Deutschlands ist? Der größte Sportverein ist der TSV (Turn- und Sportverein) Bayer 04 Leverkusen und das Kinder- und Jugendsportteam hat coole Videoclips produziert, die ihr ganz leicht zu Hause nachmachen könnt. Versucht doch mal Gummitwist für Einsteiger und Fortgeschrittene.



Und wenn ihr dabei auch noch kreativ werden wollt, könnt ihr euren Gummitwist in Regenbogenfarben sogar selber machen.

Die Wissenschaft des Stabhochsprungs

Beim TSV Bayer 04 Leverkusen wird neben Freizeitsport auch Profisport betrieben. Eine besondere Sportart aus dem Bereich Leichtathletik ist zum Beispiel Stabhochsprung. Der Stabhochsprung ist ein Leichtathletik-Wettkampf, bei dem ein Athlet eine lange, flexible Stange benutzt, um damit über eine sehr hohe Stange zu springen (diese Fertigkeit erfordert allerdings jahrelanges Training, also versucht bitte nicht, das zu Hause nachzumachen). Die Grundphysik des Stabhochsprungs umfasst alle Newtonschen‘ Bewegungsgesetze sowie das Gesetz der Energieerhaltung, das besagt, dass Energie weder erzeugt noch zerstört werden kann und stattdessen von einer Form in eine andere wechselt.

Von einem Athleten lernen

Um mehr über die Arbeit, Energie und Biomechanik beim Stabhochspringen zu erklären, gibt es hier eine brandneue Rubrik namens „Von einem Athleten lernen“. Die Nachwuchssportlerin Lotte Torbohm nimmt uns mit in die Bayer-Trainingsanlage in Leverkusen, um Stabhochsprung aus nächster Nähe zu erleben. In diesem Video erfahrt ihr von zwei Athleten des TSV Bayer 04 Leverkusen, Lotte’s Trainer und einem Biomechaniker was es braucht, um diese bemerkenswerte physikalische Leistung zu vollbringen!

Von einem Athleten lernen: Physikgespräche mit Stabhochspringern

Eine Grunddisziplin im Stabhochsprung ist es, sich richtig abzurollen. Wann habt ihr denn den letzten Purzelbaum gemacht? Probiert es aus mit dem Mitmach-Video vom TSV Bayer 04 Leverkusen.

Video: Rolle vorwärts & Rolle rückwärts

Sport und Gesundheit

Bisher haben wir das „Wie“ des Sports kennengelernt: Durch ein Verständnis der Physik können Sportler lernen, wie sie die richtige Menge an Energie, Kraft und Bewegung aufwenden, um ihre sportlichen Leistungen zu optimieren. Konzentrieren wir uns nun auf das „Warum“ des Sports. Wusstet ihr, dass es einen sehr wichtigen Grund gibt, Sport zu treiben und sich viel zu bewegen - abgesehen von der Tatsache, dass es Spaß macht?

Unseren Körper aktiv zu halten ist eines der effektivsten Dinge, die wir tun können, um gesund zu bleiben. Regelmäßige Bewegung kann unser tägliches Energieniveau erhöhen, unsere Stimmung verbessern und uns helfen, nachts besser zu schlafen. Noch wichtiger ist, dass regelmäßige Bewegung dazu beitragen kann, die Wahrscheinlichkeit für bestimmte Erkrankungen, wie zum Beispiel Herzkrankheiten, zu verringern.

Kid Talk: Triff eine Wissenschaftlerin

Um noch mehr über den Zusammenhang zwischen Sport und der Gesundheit unseres Herzens zu erfahren, interviewt der 11-jährige Ben Jaekel in dieser Ausgabe von „Triff einen Wissenschaftler“ die Ärztin Dr. Evelyn Weber. Sie arbeitet bei Bayer in der Abteilung Medical Affairs und erklärt Euch, was im Körper passiert, wenn man Sport treibt und warum Sport für unsere Gesundheit so wichtig ist. Sie erzählt Euch auch mehr über unseren Puls und wie ihr euren Puls messen könnt.

Dr. Evelyn Weber
Art der Wissenschaft: Medizin
Beruf: Ärztin bei Medical Affairs - Therapiegebiet Herz-Kreislauf, Bayer Pharmaceuticals

Und wenn ihr selbst herausfinden wollt, wie ein Herz eigentlich funktioniert, probiert unser Experiment aus, in dem ihr nachstellen könnt, wie das Herz unser Blut in alle wichtigen Organe pumpt.

Die Wissenschaft hinter sicherem Sport

Wenn wir mehr über die Gesundheitswissenschaften lernen, können wir verstehen, wie wir unsere körperliche Kraft und Ausdauer maximieren und wie wir Verletzungen beim Sport vorbeugen können. Die Wissenschaft sagt uns zum Beispiel, dass wir vor jeder körperlichen Aktivität den Körper sanft vorbereiten sollten, indem wir die Herzfrequenz und den Kreislauf allmählich steigern.  

Aufwärmübungen und Dehnungen

Durch Aufwärmübungen erhöht ihr die Durchblutung der Muskeln, wodurch diese buchstäblich aufgewärmt und gelockert werden. Danach bereitet das Dehnen eure Muskeln und Gelenke auf mehr Aktivität vor und beugt Verletzungen vor. Hier sind einige Aufwärmübungen und Dehnungen, die ihr zu Hause durchführen könnt. 

#HealthyAging Aufwärmübungen

Rezept: Energiebällchen

Ein anderer wichtiger Bestandteil eines gesunden, aktiven Lebensstils und für eine gute Vorbereitung auf Sport ist eine nahrhafte Ernährung. Erinnert ihr euch an das Gesetz der Physik, das besagt, dass Energie nicht erzeugt oder zerstört werden kann, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt wird? Wenn wir essen, wandelt unser Körper die in der Nahrung gespeicherte chemische Energie in die kinetische Energie unserer Bewegung um. Sport zu treiben erfordert viel kinetische Energie, was bedeutet, dass wir uns mit viel hochwertiger chemischer Energie in Form von gesunden Lebensmitteln versorgen müssen. Diese Energiebälle sind eine unterhaltsame und einfache Möglichkeit, leckere Energie zu erzeugen, damit ihr noch länger spielen könnt!

Noch mehr Spaß und Wissenschaft zu Hause

Werdet selbst zu Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in eurem eigenen Zuhause. Wie das geht? Unser Wissenschafts- und Erlebniscenter Baykomm ist jetzt virtuell.
Normalerweise seid ihr herzlich eingeladen, bei uns in Leverkusen vorbeizukommen und vor Ort die Faszination von Wissenschaft zu erleben. Jetzt bringen wir euch das alles nach Hause.

Hier gelangt ihr zu weiteren spannenden Themen, Projekten und Experimenten. Und damit euch vor lauter experimentieren nicht der Magen knurrt, gibt es wöchentlich ein wechselndes, leckeres Gericht zum Nachkochen, denn schließlich ist Kochen auch Wissenschaft. 

Ihr möchtet keine neuen Experimente mehr verpassen? Dann meldet euch hier an und bleibt auf dem neusten Stand, um Wissenschaft von zu Hause aus zu erleben.

Fazit

Wie ihr seht, geht es nicht nur darum, Spaß zu haben und aktiv zu sein, sondern auch darum, gesund zu bleiben. Wenn wir bei körperlichen Aktivitäten mehr über die Wissenschaft außerhalb und innerhalb unseres Körpers wissen, können wir Bewegungen anpassen, um unsere Leistung zu optimieren, Verletzungen vorzubeugen, unser Herz gesund zu halten und einen besseren Sportler aus uns zu machen!

Bisherige Wochen:

Insektenaktivitäten für Kinder: Nützlinge und Schädlinge

Wissenschaftler schätzen, dass es bis zu 30 Millionen Insektenarten gibt, während bisher nur etwa eine Million Arten identifiziert wurden. Und ja, falls ihr euch nicht sicher seid, Insekten sind Tiere. In der wissenschaftlichen Zuordnung für lebende Organismen umfasst das Königreich „Animalia“ Insekten, Säugetiere und sogar Menschen! Ein Wissenschaftler, der Insekten untersucht, wird als Entomologe bezeichnet. Wenn ihr es liebt, kleine Käfer und zu sammeln und etwas über sie zu lernen, könntet ihr das später sogar als richtigen Beruf ausüben.

Heute treffen wir einen Wissenschaftler, der sich seine Kindheitsträume verwirklicht hat und nun mit Insekten arbeitet und tagtäglich von ihnen lernt. Dr. Markus Dollinger leitet die Insektenforschung bei Bayer und befasst sich nicht nur damit, wie man Pflanzen vor Schädlingen beschützen kann, sondern auch wie man Nützlinge schützt. Selbst zuhause bietet er Insekten einen nahrhaften Boden.

Kid Talk: Triff einen Wissenschaftler
Um mehr über die Arbeit von Dr. Markus Dollinger als Agraringenieur zu erfahren, spricht der 11-jährige Ben Jaekel im Interview „Triff einen Wissenschaftler“ diese Woche mit ihm und stellt ihm spannende Fragen. Wie ihr sehen werdet, ist die Arbeit als Entomologe wirklich vielseitig und wird euch überraschen. Habt ihr auch ein Lieblingsinsekt?

Dr. Markus Dollinger
Art der Wissenschaft: Entomologe
Beruf: Schädlingsmanagement, Crop Science, Bayer

Was macht ein Insekt zum Insekt?

Die meisten Menschen verwenden das Wort "Insekt", um fast jede winzige fliegende oder kriechende Kreatur zu beschreiben. Der Einfachheit halber werden wir diese breitere Definition verwenden und wir sprechen dabei über nützliche und schädliche Insekten. Aber wenn wir genauer über Insekten sprechen, wird schnell klar, wie sie in das wissenschaftliche Klassifizierungssystem passen. Hier einige wichtige Unterschiede:

  • Insekten gehören zu einer Gruppe, die als "Arthropoden" klassifiziert ist, was "Gelenkbeine" bedeutet. 
  • Alle erwachsenen Insekten haben sechs Beine, ein Exoskelett (eine schützende harte Außenhülle) und einen dreiteiligen Körper (Kopf, Brustkorb und Bauch). Sie haben auch ein Paar Antennen und Facettenaugen. 
  • Im wissenschaftlichen Klassifizierungssystem sind Käfer eine bestimmte Gruppe von Insekten, die einen strohförmigen Mund mit durchstechenden und saugenden Mundteilen und gehärteten Vorderflügeln haben.

Spinnen, Zecken und Skorpione sind eigentlich gar keine Insekten, sondern gehören zu einer anderen Klasse von Arthropoden, den Spinnentieren. Ihre bestimmenden Merkmale sind acht Beine und ein zweiteiliger Körper.

Nützlinge und Schädlinge

Die häufigsten Insekten für viele Menschen sind Ameisen, Fliegen, Bienen, Mücken, Kakerlaken, Käfer, Motten und Spinnen. Ihr könntet einige dieser Tierchen als schädlich betrachten, während andere sie als nützlich ansehen. Es könnte euch auch überraschen, zu erfahren, dass andere Menschen unterschiedliche Ansichten zu denselben Insekten haben, je nachdem, wie sie mit ihnen interagieren. Zum Beispiel könntet ihr euch Honigbienen als beängstigend vorstellen, weil ihr wisst, dass sie euch stechen können, während andere Menschen Honigbienen als sehr nützlich betrachten, weil sie für die Bestäubung von Blumen und Nahrungspflanzen, auf die Menschen angewiesen sind, unerlässlich sind. (Und vergessen wir nicht, sie machen auch leckeren Honig!)

Um besser zu verstehen, was Insekten in bestimmten Situationen nützlich oder schädlich macht, können wir von unseren Kollegen von Bayer Hawaii lernen. Hawaii ist ein US-Bundesstaat, der aus 8 großen Inseln im Pazifik besteht. Es hat ein warmes tropisches Klima, das es zu einem idealen Standort für Landwirte macht, um das ganze Jahr über Getreide anzubauen, und es ist auch ein ideales Zuhause für viele Käfer. Erfahrt mehr darüber in diesem Interview, wie Bauern in Hawaii Lebensräume anbauen, die nützliche Insekten anziehen, die wiederum dazu beitragen, die Schädlinge zu kontrollieren!

Heimische Insekte auf Hawaii

Bunte Insektenwelt

Wie im Video gezeigt, hat das Team von Bayer Hawaii ein Malbuch mit interessanten Fakten und schönen Zeichnungen erstellt, um Kindern auf spielerische Weise die Bedeutung nützlicher Käfer und ihren Beiträgen zur Landwirtschaft beizubringen. Obwohl es in dem Buch um Hawaiis heimische Insekten geht, werdet ihr überrascht sein, dass einige der gleichen Tierchen in eurem eigenen Garten leben! Während ihr die Seiten lest und ausmalt, könnt ihr auch folgende Fragen beantworten:

  • Welche dieser Insekten habt ihr schon einmal in der Nähe eures Hauses gesehen?
  • Von welchen Insekten habt ihr noch nie gehört?
  • Welches Insekt ist Ihrer Meinung nach das schönste?
  • Wenn ihr als Haustier einen Käfer haben könntet, welchen würdet ihr auswählen?

Rezept für eine (fast) echte Ameisenstraße

Wusstet ihr, dass Käfer in einigen Teilen der Welt eine beliebte Nahrungsquelle für Menschen sind? Es gibt mehr als 1.400 essbare Insektenarten, und diejenigen, die sie gerne essen, sagen, dass einige Arten sehr lecker sind!

Obwohl wir hier keine „echten Käfer“-Rezepte teilen, sind diese lustigen Snacks, die einer Ameisenstraße ähneln, der perfekte Begleiter für die Lektion dieser Woche! Viel Spaß und guten Appetit

Fazit

Das Fazit dieser Ausgabe ist, dass Insekten überall sind - an Land, in der Luft und im Meer. Das macht es unmöglich, sie zu vermeiden - sogar in unseren Häusern. Aus diesem Grund ist es wichtig, Wissenschaftler zu haben, die die Funktion jedes Insekts im Ökosystem herausfinden und untersuchen. Dank der Arbeit von Entomologen wissen wir, was wir tun können, um die Insekten zu schützen, die nützliches leisten. So haben wir die Möglichkeit, sichere Produkte zu verwenden, die uns vor Insekten schützen, die großen Schaden verursachen.

Wissenschaft liegt in der Luft

Egal wo ihr wohnt, sicher habt ihr schon einmal Ausdrücke wie "Magie liegt in der Luft", "Liebe liegt in der Luft" oder sogar "Frühling liegt in der Luft" gehört. Wir verwenden diese Sätze, um zu beschreiben, wie wir uns fühlen, obwohl wir wissen, dass Liebe nicht buchstäblich in der Luft schwebt. Auf der anderen Seite, wenn Sie sagen: "Wissenschaft liegt in der Luft", ist das wirklich wahr!

Wie wir bereits bei „Faszination Chemie“ gelernt haben, ist Luft Materie (wie alles andere im Universum) und besteht aus chemischen Gasen wie Stickstoff und Sauerstoff. Die Menschen müssen Sauerstoff einatmen, um zu leben. Luft ist also überlebenswichtig für den Menschen! Aber so wichtig Atmen auch ist, so spielt die „Wissenschaft über Luft“ auch noch in vielen anderen Bereichen in unserem Alltag eine Rolle. Bevor wir uns auf einige andere Arten stürzen, wollen wir mit den Grundkenntnissen beginnen.

Luft ist Materie? Beweise es!

Materie ist alles, was Raum einnimmt und Masse hat, aber dies mag verwirrend erscheinen, da Luft normalerweise unsichtbar ist. Wie können wir wissen, dass Luft Masse hat, wenn wir sie nicht sehen können? Schließen Sie sich einer Bayer-Wissenschaftlerin und Mutter an, Dr. Kimberly Hodge-Bell, während sie und ihre beiden Töchter als „Junge Wissenschaftler“ zu Hause einige einfache Experimente versuchen, um die Antwort zu finden.

Lerne mit einem Wissenschaftler: Hat Luft Masse?

Klima liegt in der Luft

Wenn Menschen an Luft denken, denken wir im Allgemeinen an das Wetter. Fühlt sich die Luft heiß oder kalt an? Ist es nass oder trocken? Ändert es sich schnell oder langsam? All diese Dinge werden durch die Art und Weise bestimmt, wie Luftmoleküle auf Druckunterschiede durch Schwerkraft oder Sonnenwärme reagieren. Die Betrachtung der Umweltbedingungen über einen kurzen Zeitraum nennt man Wetter.

Während das Wetter sich täglich ändern kann, wird mit der Bezeichnung Klima das gesamte Wetter über eine lange Zeit in einem bestimmten Gebiet gemeint. Sicher hab ihr schon einmal davon gehört, dass sich das Klima verändern kann und wir es schützen müssen. Die Sonne hat den größten Einfluss auf das Klima und das Wetter, aber auch wir können eine Menge dafür tun, den Klimawandel zu stoppen. In unserem Kid Talk in dieser Woche treffen wir eine Wissenschaftlerin, die sich darum kümmert, dass auch in der Landwirtschaft das Klima geschützt wird. Dabei spricht man von Nachhaltigkeit. Wie das geht, und was jeder von uns für den Klimaschutz tun kann, erfahrt ihr in diesem Video.

Kid Talk – Triff einen Wissenschaftler

Wissenschaftlerin: Dr. Bärbel Hundt
Job Bezeichnung: Nachhaltige Landwirtschaft

Lernen wir mehr über Wetterbedingungen

Die Wetterbedingungen in einem Gebiet umfassen Faktoren wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeitsmenge in der Luft. 

Lufttemperatur

In der Praxis sagt uns die Lufttemperatur, wie heiß oder kalt die Luft ist. Wissenschaftlich gesehen ist die Lufttemperatur ein Maß für die Energie in Luftmolekülen. Was ist die Hauptquelle dieser Energie? Hitze von der Sonne! Je mehr Energie Luftmoleküle absorbieren, desto schneller bewegen sie sich; Je schneller sie sich bewegen, desto mehr steigt die Lufttemperatur. Die Lufttemperatur variiert zwischen Tag und Nacht und von Jahreszeit zu Jahreszeit, da unterschiedlich viel Sonnenlicht in die Erdatmosphäre gelangt.

Finde es selbst heraus

Ihr könnt noch mehr über die Wissenschaft der Lufttemperaturmessung erfahren, indem ihr euer eigenes Thermometer baut. Viel Spaß!

Ein Regenbogen zum Genießen

Seid ihr nach einem Sturm schon einmal draußen gewesen, wenn die Sonne gerade erst durch die Wolken scheint? Dann habt ihr wahrscheinlich einen Regenbogen gesehen. Dieses meteorologische Phänomen tritt auf, wenn Wassertropfen in der Luft weißes Licht von der Sonne trennen. Dieser Prozess der Lichttrennung, der als Brechung bezeichnet wird, ermöglicht es uns, alle spektakulären Farben zu sehen, aus denen weißes Licht besteht. Obwohl jeder einzelne Lichtton in einem Regenbogen zu sehen ist, denken wir im Allgemeinen an sieben Farben: Rot, Orange, Gelb, Grün, Dunkelblau, Hellblau und Violett.

Fazit

Wenn ihr das nächste Mal an die frische Luft geht, denkt daran, dass diese unsichtbaren Moleküle um euch herum zu Innovationen geführt haben, die unser Leben auf viele sichtbare Arten verbessern. Durch das Lernen, wie sich Luftmoleküle bewegen und mit anderen Chemikalien und Kräften interagieren, haben Wissenschaftler und Ingenieure es uns ermöglicht, die Luft in unseren Häusern zu kühlen oder zu erwärmen, unsere Lebensmittel mit super kalter Kühlluft frisch zu halten und sogar in Flugzeugen zu reisen (wenn wir gerade nicht in Quarantäne sind). Bei Bayer verwenden Wissenschaftler Wetterdaten, um Landwirten zu helfen, bessere Entscheidungen zu treffen, welches Saatgut wann und wie gepflanzt werden soll und wie sie dabei besonders schonend zur Umwelt sein können. Diese Erkenntnisse können den Landwirten helfen, größere Ernten anzubauen, was wiederum mehr Nahrung und Ballaststoffe für den Rest von uns liefert. Und ohne Luft gäbe es natürlich kein „Wir“.

Faszination Chemie

Chemie ist wichtig, weil sie sich mit den Eigenschaften, der Zusammensetzung und der Struktur von Materie befasst.

Was ist Materie, fragst du? Alles! Materie ist definiert als alles, was Masse hat und Raum einnimmt (was bedeutet, dass sie Volumen hat), egal ob es sich um einen Feststoff, eine Flüssigkeit oder ein Gas handelt. Materie kann auch als Chemikalie bezeichnet werden. Das heißt: Euer Spielzeug besteht aus Chemikalien und so auch das Wasser, das wir trinken, das Essen, die Kleidung, die wir tragen, und sogar die Luft, die wir atmen. Unsere Haustiere bestehen aus Chemikalien. WIR bestehen aus Chemikalien.

Manchmal denken die Leute, dass das Wort „chemisch“ etwas Schlechtes und Unheimliches bedeutet. Aber sind diese Dinge schlecht oder beängstigend? Wenn wir mehr über Chemikalien lernen, können wir uns selbst und alles in der Welt um uns herum besser verstehen.

Einblick in die Welt von Wissenschaftlern

Kid Talk: Triff einen Wissenschaftler
In den vergangenen Jahren wurden fast alle Forschungsarbeiten im Labor durchgeführt, um Moleküle für neue Medikamente zu identifizieren und zu testen. Computer und Chemie arbeiten heute Hand in Hand. Im Interview „Triff einen Wissenschaftler“ in dieser Woche spricht der 11-jährige Ben mit einem Experten für beide Arten von Forschung. Dr. Alexander Hillisch, Leiter computergestütztes Molekular-Designs bei Bayer Pharmaceuticals, leitet ein Forscherteam, das Menschen hilft, die an Herz-Kreislauferkrankungen leiden. Findet heraus, wie die Informatik helfen kann, Patienten schneller mit neuen Medikamenten zu versorgen.

Dr. Alexander Hillisch
Art der Wissenschaft: Molekular-Chemie und Computer-Wissenschaft
Funktion: Leiter Computergestützes Moleküldesign, Bayer Pharmaceuticals

Die grundlegenden Bausteine

Es gibt viel über Chemie zu wissen - sicherlich viel mehr, als wir in einer Woche behandeln können -, aber lasst uns ein wenig über die Grundlagen lernen.

  • Atome sind die kleinsten einzigartigen Materieteilchen. Sie sind so klein, dass Billionen von Atomen benötigt werden, um ein einziges Sandkorn zu bilden. 
  • Elemente sind chemische Substanzen, die aus einem Atomtyp bestehen. Ein Element kann nicht in eine andere Substanz zerlegt werden. Alles im Universum, sowohl Lebendes als auch nicht Lebendes, besteht aus diesen Grundbausteinen, die auf unzählige verschiedene Arten kombiniert werden.

Im Überblick: Moleküle, Mischungen und Verbindungen

Wenn ihr euch Atome als einzelne Spielzeugbausteine und Elemente als die 118 verschiedenen Arten von Steinen vorstellt, aus denen ihr wählen können, sind Materie (oder Chemikalien) die Strukturen, mit denen ihr sie bauen könnt.

In der Chemie werden Atomstrukturen auf unterschiedliche Weise aufgebaut:

  • Moleküle entstehen, wenn zwei oder mehr Atome durch chemische Bindungen verbunden sind. Sie können das gleiche Element oder verschiedene Elemente sein. Beispielsweise ist Sauerstoff (O2) ein Molekül, das aus zwei miteinander verbundenen Sauerstoffatomen besteht. 
  • Mischungen werden durch einfaches Mischen von Elementen, Molekülen und Verbindungen hergestellt. Sie sind nicht chemisch verbunden und ihre individuellen Eigenschaften bleiben gleich. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ihr verschiedene Zutaten mischt, um einen Kuchen- oder Muffinteig zu erstellen.
  • Verbindungen sind Arten von Molekülen, die entstehen, wenn Atome verschiedener Elemente durch chemische Bindungen verbunden werden. Die neue Substanz unterscheidet sich von den Ausgangsmaterialien und hat unterschiedliche Eigenschaften. Wenn sich ein Sauerstoffatom (O) chemisch an zwei Wasserstoffatome (H) unter Bildung eines Wassermoleküls (H2O) bindet, gilt es sowohl als Verbindung als auch als Molekül. Im Beispiel der Muffins bewirkt die Hitze beim Backen bei der richtigen Temperatur, dass die Zutaten miteinander reagieren und ihre physikalischen Eigenschaften ändern – wodurch die Teigmischung in eine Muffinverbindung umgewandelt wird.

Eine Mischung kann mit verschiedenen Methoden in ihre ursprünglichen Bestandteile zurückgetrennt werden. Eine Verbindung kann nur durch chemische Reaktionen getrennt werden. Daher ist es viel schwieriger, eine Verbindung zu trennen als eine Mischung.

Ihr wollt euch selbst davon überzeugen, wie viel Spaß man mit chemischen Reaktionen haben kann?

Die Wissenschaft zum Schutz unserer Erde

Am 22. April findet der Tag der Erde zum fünfzigsten Mal statt. Jedes Jahr erinnert uns dieser Tag daran, dass wir nur diesen einen Planeten haben und deshalb sorgsam mit ihm umgehen sollten! Die Wissenschaft des Schutzes der Erde dreht sich um die Entwicklung innovativer Ideen, die Menschen ein nachhaltigeres Leben ermöglichen. Das bedeutet: Tun, was wir können, um die Atmosphäre und die natürlichen Ressourcen unseres Planeten zu schützen.

Zum Beispiel recycelt deine Familie vermutlich einen Teil ihres Hausmülls, also beispielsweise Plastik, Glas und Metall, richtig? Das ist Wissenschaft! Recycling wäre nicht ohne die Wissenschaftler und Ingenieure möglich, die sich Gedanken gemacht haben, wie man diese Materialien sortiert, einschmilzt und in Gestalt neuer Produkte wiederverwertet. Auch von anderen umweltfreundlichen Erfindungen wie Energiesparlampen oder Elektroautos ohne Abgase dürftest du schon einmal gehört haben. Für all diese Erfindungen kannst du Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik – oder zusammen „MINT“ – danken. Hinter jedem innovativen Produkt stecken Menschen, die eine Idee hatten und sich überlegt haben, wie man sie in die Tat umsetzt. Wissenschaft findet also nicht nur im Labor statt – sie ist verantwortlich für jede Innovation, die aus unserer Erde einen besseren Ort macht!

Warum ist es so wichtig, dass wir sorgsam mit unserem Planeten umgehen?

Vielleicht ist es nicht ganz einfach zu verstehen, was es eigentlich heißt, wenn jemand sagt, unser Planet habe „begrenzte Ressourcen“ – besonders, da wir so klein sind und die Erde so ungeheuer groß zu sein scheint! Natürlich enthalten die Ozeane unseres Planeten eine riesige Menge Wasser. Allerdings gibt es nur einen begrenzten Vorrat an Süßwasser, das für Mensch und Tier tatsächlich nutzbar ist. Auch Land ist im Überfluss vorhanden, doch nur ein winziger Anteil davon kann für den Anbau der Nahrungsmittel und Fasern verwendet werden, die wir brauchen. Hier eine einfache Aktivität, mit der diese gewaltigen Konzepte verständlicher werden.

Die Wissenschaft des Nahrungsmittelanbaus

Wusstet ihr, dass jedes Saatgut für jede Nahrungspflanze eine wissenschaftliche Geschichte hat? Seit Beginn der Zivilisation wählen und verbessern die Landwirte die Pflanzen mithilfe der Wissenschaft der Pflanzenzüchtung: Kreuzung zweier Pflanzen, um Nachkommen zu produzieren, die im Idealfall die besten Eigenschaften der beiden Elternpflanzen aufweisen. Praktisch jede Pflanze, die wir heute für Lebensmittel anbauen, ist das Ergebnis vieler Generationen von Zucht. Zum Beispiel hatten Wassermelonen vor etwa 5.000 Jahren nur einen Durchmesser von fünf Zentimeter und einen bitteren Geschmack. Das ist ein großer Unterschied zu den großen, süß schmeckenden Früchten, die viele von uns heute genießen!

Auf die gleiche Weise gab es leckeres Gemüse wie Mais, Karotten und Brokkoli nicht immer nur so, wie wir es jetzt kennen. Sie stammen alle von Wildpflanzen ab, dank der sorgfältigen Zucht, die Landwirte über Jahrtausende praktiziert haben. Wie ihr in dieser Abbildung sehen könnt, stammte Brokkoli von derselben Pflanze ab wie Blumenkohl, Rosenkohl und sogar Kohl.

Heute hilft die Wissenschaft Pflanzenzüchtern dabei, Pflanzen zu entwickeln, die in herausfordernden Umgebungen gedeihen oder mit weniger Ressourcen mehr Nahrung anbauen können. Doch die Pflanzenzüchtung ist nicht die einzige Wissenschaft, die sich mit dem Anbau von Nahrungsmitteln befasst! Wissenschaftler, die sich auf Bodengesundheit, Unkraut, Insekten, Pflanzenkrankheiten und Chemie spezialisiert haben, sind nur einige, die eine wichtige Rolle dabei spielen, Landwirten dabei zu helfen, genug Nahrung für unsere Welt anzubauen. Darüber hinaus ermöglichen neue Technologien Bildscans, mit denen Landwirte die Pflanzengesundheit bewerten und Krankheiten diagnostizieren können, bevor sie die Ernte bedrohen. Engineering ermöglicht eine variable Bewässerung, um Pflanzen präzise zu bewässern und weniger natürliche Ressourcen zu verbrauchen. Mathematische Modelle liefern Daten zur Vorhersage des Wetters. Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik (STEM) treiben gemeinsam Innovationen voran und helfen den Landwirten, präziser und effektiver zu sein. Das ist gut für dich und auch gut für den Planeten!

Die Wissenschaft des Gesundbleibens

Gesund zu bleiben hat in diesen Zeiten für alle Priorität. Zur Feier des Weltgesundheitstags der Weltgesundheitsorganisation (WHO) am 7. April konzentrieren wir uns in der ersten Woche auf die wissenschaftlichen Grundlagen unserer Gesundheit und unseres Körpers:

Wissen ist Macht – Lernt euren Körper kennen

Die Life Sciences befassen sich mit allem, was lebt. Sie umfassen Bereiche wie Biologie, Botanik, Zoologie, Biochemie, Mikrobiologie oder auch Physiologie. Wenn wir verstehen, wie unser Körper funktioniert, können wir bessere Entscheidungen in Bezug auf unseren Lebensstil treffen. Das menschliche Immunsystem ist ein unsichtbarer Held! Lernt zusammen mit Eurem Kind mehr über unser Immunsystem: Spannende Texte erklären, wie die Körperabwehr gegen Krankheitserreger, aber auch gegen eigene fehlgesteuerte Zellen wie Krebs kämpft. Ältere Kinder (und auch Eltern!) können etwas über die 12 wichtigsten Systeme im menschlichen Körper erfahren. Zu einem gesunden Lebensstil gehört auch Bewegung. Das Tanzbein zu schwingen macht nicht nur Spaß, sondern hat auch viele Vorteile. Erfahrt hier, was die Wissenschaft dazu zu sagen hat.

Werdet selbst zu Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern:

Habt ihr euch je gefragt, wie unser Blutstrom Kohlenhydrate aufnimmt? Das Experiment der Woche veranschaulicht die Reise der Kohlenhydrate. Alles, was ihr für dieses Experiment braucht, findet ihr wahrscheinlich in eurer Küche.

Wir hoffen, das Lernmaterial hat euch viel Spaß bereitet und wir können eure Neugierde und das Interesse an Wissenschaft und Innovation fördern. Besucht uns nächste Woche wieder. Dann befassen wir uns mit der Wissenschaft, die hinter dem Anbau von Nahrungsmitteln steht.