Farben mischen — Farbkreisel und Regenbogen

MINT-Bereich: Naturwissenschaften | Klassenstufe: 1–4 Dauer: ~50 Min | Gruppengröße: 3–5 Kinder BEP-Bezug: Lernende, forschende und entdeckungsfreudige Kinder; Kreative Kinder | KC-Bezug: Phänomene und Zusammenhänge verstehen (Licht und Farben); Naturwissenschaftlich arbeiten

Lernziele

Kinder mischen Farben mit Wasser und Lebensmittelfarbe und beobachten, welche Mischfarben entstehen
Kinder bauen einen Farbkreisel und erleben, dass sich schnell drehende Farben zu Weiß oder Grau mischen (additive Farbmischung)
Kinder erzeugen einen Regenbogen-Effekt mit einem Glas Wasser oder einer CD und beschreiben Licht als "Farbgemisch"
Kinder verbinden das Experiment mit dem Phänomen Regenbogen in der Natur

Material

[ ] Lebensmittelfarbe (rot, gelb, blau — je 1 Fläschchen)
[ ] 6–8 durchsichtige Gläser oder Becher
[ ] Wasser
[ ] Pipetten oder Löffel (zum Dosieren)
[ ] Weißes Papier (A4, 2–3 Blatt pro Kind)
[ ] Zirkel oder runde Vorlage (Durchmesser ca. 10 cm)
[ ] Schere
[ ] Buntstifte oder Wasserfarben (gelb, orange, rot, violett, blau, grün)
[ ] Bleistift oder dicker Holzstab (für Kreiseldrehachse)
[ ] Kleber oder Klebestreifen
[ ] 1 altes CD oder DVD (für Regenbogen-Experiment)
[ ] Taschenlampe oder helle Lichtquelle (für CD-Experiment)
[ ] 1 Glas Wasser (für Regenbogen auf der Wand)
[ ] Forscherprotokoll + Buntstifte

Durchführung

Forscherkreis

Frage stellen — Rotes und blaues Glas Wasser (mit Lebensmittelfarbe eingefärbt) nebeneinanderstellen. Impulsfrage: "Welche Farbe entsteht, wenn wir das rote und das blaue Wasser zusammenmischen?" Kinder tippen: "Lila? Dunkelblau? Braun?" Dann zweite Frage: "Wenn wir alle Farben zusammenmischen — was passiert dann? Braun? Schwarz? Oder vielleicht... Weiß?" (Diese Frage erst am Ende auflösen).
Vermutungen sammeln — Kinder tragen ihre Vorhersagen in eine Misch-Tabelle ein:
Rot + Blau = ?
Rot + Gelb = ?
Blau + Gelb = ?
Rot + Blau + Gelb = ? Vermutungen als Farbzeichnung oder mit Farbwörtern eintragen.
Ausprobieren — Drei Experimente in beliebiger Reihenfolge:

Experiment 1 — Farben mischen mit Wasser: - Schritt 1: Je ein Glas mit eingefärbtem Wasser vorbereiten: rot, gelb, blau. - Schritt 2: Kinder mischen je zwei Farben: rot + gelb (→ orange), rot + blau (→ violett), gelb + blau (→ grün). - Schritt 3: Ergebnisse mit den Vermutungen vergleichen. Mischung in die Tabelle eintragen. - Schritt 4: Alle drei Farben zusammenmischen — was entsteht? (Braun bis Schwarz — das ist NICHT weiß! Erklärung kommt beim Farbkreisel)

Experiment 2 — Farbkreisel bauen: - Schritt 1: Kreis (ca. 10 cm Durchmesser) aus weißem Papier ausschneiden. - Schritt 2: Kreis in 7 gleich große Felder einteilen (Kuchenform) und mit den Regenbogenfarben ausmalen (Reihenfolge: rot, orange, gelb, grün, blau, indigo, violett) — oder vereinfacht: rot, gelb, grün, blau, lila. - Schritt 3: Bleistift mittig durch den Kreis stecken (Fachkraft hilft) — so dass der Kreis locker dreht. - Schritt 4: Kreisel schnell drehen lassen und beobachten: Wie sehen die Farben jetzt aus?

Experiment 3 — Regenbogen mit Wasser und CD: - Schritt 1 (Glas-Methode): Volles Glas Wasser auf die Fensterbank stellen, sodass Sonnenlicht hindurchfällt. Weißes Papier darunter halten — ein Regenbogen erscheint auf dem Papier. - Schritt 2 (CD-Methode): CD in Licht halten und auf eine weiße Wand richten — Regenbogenfarben erscheinen. - Schritt 3: Kinder beschreiben, welche Farben sie sehen und in welcher Reihenfolge.

Beobachten — Kinder beobachten genau:
Welche Mischfarben entstehen beim Wassermischen?
Was passiert, wenn alle drei Grundfarben gemischt werden?
Wie verändern sich die Farben beim Drehen des Kreisels?
Welche Farben sehen sie im Regenbogen vom Glas/CD?
Dokumentieren — Misch-Tabelle vervollständigen mit tatsächlichen Ergebnissen. Farbkreisel als Souvenir behalten. Kinder malen einen Regenbogen mit den richtigen Farben in der richtigen Reihenfolge und beschriften ihn.
Reflektieren — Auswertungsgespräch:
"Welche Farben kann man nicht durch Mischen erzeugen?" (Rot, Gelb, Blau — das sind Primärfarben/Grundfarben; alle anderen entstehen durch Mischen)
"Warum sieht der Farbkreisel beim Drehen weiß(lich) aus?" (Das Auge kann die schnell wechselnden Farben nicht trennen — additive Mischung)
"Warum entsteht ein Regenbogen nach dem Regen?" (Wassertropfen in der Luft brechen das Sonnenlicht und teilen es in seine Farbbestandteile auf)
"Was hat der Regenbogen damit zu tun, dass weißes Licht aus allen Farben besteht?"

Differenzierung

Klasse 1–2: Schwerpunkt auf Experiment 1 (Farbmischen). Einfacher Farbkreisel mit nur 3 Farben (rot-gelb-blau). Fachkraft zeigt Regenbogen-Experiment als Demonstration. Kernsatz: "Wenn wir Farben mischen, entsteht eine neue Farbe. Weiß ist kein Nichts — es ist eine Mischung aus allen Farben des Regenbogens."
Klasse 3–4: Alle drei Experimente selbstständig. Fachbegriffe einführen: Primärfarben (rot, gelb, blau — im Malbereich), Sekundärfarben (orange, grün, violett), additive Farbmischung (Licht: rot + grün + blau = weiß), subtraktive Farbmischung (Farben auf Papier: alle Farben = schwarz/dunkel). Der Unterschied additiv/subtraktiv als Phänomen erfahren: "Warum wird beim Mischmaln alles dunkel, beim Mischen von Licht aber alles heller?" Erweiterung: Prisma-Effekt mit CD erklären.

Hintergrundwissen (für Fachkräfte)

Weißes Licht ist kein einfacher Stoff, sondern ein Gemisch aus Licht verschiedener Wellenlängen (Farben). Das kann sichtbar gemacht werden, indem weißes Licht durch ein Prisma oder einen Wassertropfen geleitet wird — das Licht wird gebrochen und dabei nach Wellenlängen aufgefächert: Rot (lange Wellen) bis Violett (kurze Wellen).

Regenbogen: Sonnenlicht trifft auf Regentropfen, wird an der Vorderseite gebrochen, an der Rückseite reflektiert und beim Austritt nochmals gebrochen. Dabei werden die verschiedenen Farben unterschiedlich stark abgelenkt → Regenbogen mit der Farbfolge Rot-Orange-Gelb-Grün-Blau-Indigo-Violett (von außen nach innen).

Subtraktive Farbmischung (Malfarben, Druckerfarben): Farben absorbieren bestimmte Wellenlängen des Lichts und reflektieren die übrigen. Rote Farbe absorbiert alles außer Rot. Wenn man Farben mischt, werden immer mehr Wellenlängen absorbiert — das Gemisch wird dunkler. Alle Farben gemischt: fast alles absorbiert → Schwarz oder Dunkelbraun.

Additive Farbmischung (Licht, Bildschirm): Verschiedenfarbiges Licht wird zusammenaddiert. Rotes + grünes + blaues Licht ergeben zusammen weißes Licht. Der Farbkreisel nähert sich dem Prinzip an (er nutzt subtraktive Farben auf Papier, aber durch die Drehgeschwindigkeit mischt das Auge die Reflexionen zusammen — daher Grau statt Weiß).

Sicherheitshinweise

Lebensmittelfarbe: färbt Hände, Kleidung, Tischoberflächen. Schürzen tragen, Tisch mit Folie schützen.
Auf Allergien bei Lebensmittelfarbe achten (selten, aber möglich).
Bleistift durch Papierkreisel: Fachkraft führt diesen Schritt durch — Verletzungsgefahr.
CD: Keine beschädigten, gesplitterten CDs verwenden (Splitter). CD nicht gegen Licht schwingen.
Sonnenlicht-Experimente (Glas mit Wasser): Kein direktes Richten des Strahls in Augen.

Qualitätsprüfung

[x] BEP-konform | [x] KC-Bezug | [x] Forscherkreis
[x] Alltagsmaterial | [x] Sachlich korrekt | [x] Differenziert