Im Alltag können Kinder in vielen Situationen Licht- und Schattenphänomene entdecken:

• Morgens sehen die Schatten auf dem Schulweg ganz anders aus als mittags auf dem Heimweg
• Die Sonne geht unter und die Bäume werfen lange Schatten
• Vielleicht haben die Kinder schon einmal eine Sonnenuhr gesehen oder sogar selbst eine gebaut
• Im Sommer setzt man sich im Schwimmbad gerne unter einen Baum an ein schattiges Plätzchen
• Katzen verstecken sich im Sommer gerne unter Autos, um sich vor der Hitze zu schützen, weil dort Schatten ist
• Wenn man im Fernsehen ein Fußballspiel mit Flutlicht anschaut, kann man sehen, wie die Schatten der Spieler sich mitbewegen und verändern. Manchmal haben die Spieler sogar mehrere Schatten, die unterschiedlich aussehen

Kinder im Kita- oder Vorschulalter sind bereits in der Lage, einen Schatten in Beziehung zu dem Schatten werfenden Objekt zu setzen. Sie nehmen die gleiche Form wahr und können beides miteinander in Beziehung setzen. Sie erleben Sonnenlicht oder Helligkeit ggf. als Begleitumstände von Schatten, aber nicht als deren Ursache.

Im Grundschulalter werden die Vorstellungen der Kinder differenzierter. Murmann (2004) hat in der Analyse einer Befragung von Kindern der zweiten und vierten Klassenstufe drei Kategorien identifiziert, die aufeinander aufbauen:

1. Schatten als Abbild: Schatten gehören zu Gegenständen oder Personen

Diese Kategorie ist am wenigsten differenziert. Schülerinnen und Schüler beschreiben hier, dass Schatten zu Gegenständen oder Personen gehören. Helligkeit oder Licht empfinden sie als Begleitumstände von Schatten, nicht aber als Ursache

2. Schatten als Effekt: Schatten werden durch eine Lichtquelle und einen Gegenstand, der von ihr beleuchtet wird, verursacht. 

Beim Entstehen von Schatten haben Grundschulkinder zumeist bereits ein Verständnis dafür, dass es eine Lichtquelle braucht, um Schatten zu erzeugen und auch, dass die Position der Lichtquelle eine Rolle bei der Größe und Form des Schattens spielt. Im zweiten Schuljahr ist der kausale Zusammenhang zwischen Schatten, Gegenstand und Lichtquelle für viele Kinder eine spannende Entdeckung. Häufig lässt sich hier eine kreative Phase beobachten, in der alle möglichen Theorien über diese Zusammenhänge aufgestellt und diskutiert werden (vgl. Murmann, 2004).
In der zweiten Kategorie erleben Kinder erstens den Bereich hinter dem Schatten werfenden Objekt und zweitens den Schatten selbst.

3. Schatten als Lichtlücke: Der Gegenstand wirkt als Schablone für das Licht. Der Schatten ist identisch mit dem fehlenden Licht. 

In der dritten Kategorie findet folglich ein großer Sprung in der Wahrnehmung von Schattenphänomenen statt. Schatten werden nicht mehr nur als Abbild, sondern als Raum wahrgenommen. Gleichzeitig verstehen Kinder nun, dass der Bereich hinter einem Schatten werfenden Objekt, wo das Licht nicht hin scheinen kann, identisch mit dem Schatten ist.

WORTSPEICHER

Licht · Lichtquelle · Schatten · Schattenraum · Schattenbild · hell · dunkel · Fläche · Lichtkegel · Lichtstrahl · scheinen · strahlen · leuchten · anstrahlen · verbergen · verstecken · vermuten · planen

• Eine wichtige Vorerfahrung für das Spielen dieses Spiels ist es, dass Kinder bereits den Zusammenhang zwischen einem Objekt und seinem Schatten entdeckt haben und wissen, dass es zur Entstehung eines Schattens auch eine Lichtquelle braucht.
• Unmittelbar verknüpft mit dem Verständnis von Schatten sind die Wege des Lichts. Es ist auf jeden Fall sinnvoll, mit den Kindern vor dem Vampirspiel oder begleitend dazu auch die Wege des Lichts zu erkunden: Licht breitet sich geradlinig aus; manche Gegenstände lassen Licht durch, andere nicht; Licht ist nicht direkt sichtbar, aber es gibt wahrnehmbare Effekte des Lichts.
• Um das Spiel verstehen und eine Spieltaktik entwickeln zu können, ist es von Vorteil, wenn die Kinder bereits eine Idee davon haben, wie Schatten entstehen. Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn sie schon Vorerfahrungen damit haben, wie Größe oder Position der Schatten sich verändern, wenn man die Position der Lichtquelle verändert: Dabei können sich die Größe der Schatten sowie die Position der Schatten verändern, wenn die Lichtquelle verändert wird (s. Lernumgebung „Schattenstadt“).
• Für jüngere Kinder, die zwar schon verstanden haben, dass der Schatten eines Gegenstandes mit der Lichtquelle zusammenhängt, aber noch keine Gesetzmäßigkeiten entdeckt haben, wie beides genau zusammenhängen, kann es sinnvoll sein, die Kinder zuerst ausprobieren zu lassen, bevor sie ihren Zug machen. So können sie zu einem Handlungswissen gelangen, an das zu einem späteren Zeitpunkt angeknüpft werden kann.
• Das Vampirspiel eignet sich sehr gut, um Schatten als Raum zu erleben und zu erkunden. Dabei sind auch immer die Grenzen des Schattenraums interessant: Wo hört der Schatten auf, wo sind die Lichtstrahlen?
• Beim Spielen kann es sein, dass Kinder sich nicht ganz einig sind: Muss der ganze Vampir im Schatten sein oder reicht das Gesicht? Dürfen mehrere Vampire auf einem Feld stehen? Dürfen sie aufeinander stehen oder liegen? Das kann jeweils ein Anlass sein, das als Spielregel festzuhalten. Die Spielregeln können dokumentiert und immer weiter ausdifferenziert werden.

WEITERE IDEEN

• Baue dein eigenes Vampirspiel. Was brauchst du dazu? Wie muss das Spielfeld aufgeteilt sein? Was kannst du als Grabsteine benutzen?
• Erkundet die Grenzen der Schatten: Wo hören die Schatten auf? Wo ist das Licht? Wie könnt ihr das Licht sichtbar machen?
• Fallen euch noch andere Schatten-Spiele ein?
• Macht an der Wand einen großen Schatten (z. B. mit einer Stellwand). Kann sich im Schatten der Stellwand ein anderer Schatten (z. B. von einem Kind) verstecken?

Wie entsteht ein Schatten?

Schatten entstehen, wenn das Licht einer Lichtquelle auf einen lichtundurchlässigen Körper trifft. Das Licht wird reflektiert oder absorbiert und kann nicht in den Raum hinter dem Körper (von der Lichtquelle aus gesehen) gelangen. Dieser dunkle Bereich hinter dem Körper grenzt sich deutlich von der hell beleuchteten Umgebung ab und wir sehen einen Schatten. Diesen Raum nennt man Schattenraum. Ist der Schattenraum durch eine Fläche begrenzt, sieht man auf der Fläche das Schattenbild des Körpers. Der Begriff Schatten kann sowohl den Schattenraum als auch das Schattenbild bezeichnen. Schattenraum und Schattenbild verändern sich proportional zu den Entfernungen zwischen Lichtquelle und Körper bzw. zwischen Körper und Fläche sowie zu der Größe des Körpers.

Nur die Lichtstrahlen, die nicht durch den Gegenstand blockiert werden, kommen weiter bis zur Projektionsfläche, z. B. einer weißen Wand. Die Schattengrenze kann man dadurch bestimmen, dass man von der Lichtquelle aus eine Linie bis zum Rand des Gegenstands zieht und diese weiter bis zur Projektionsfläche fortführt. Auf dieser Geraden befindet sich die Schattengrenze.

Größe von Schatten

Die Größe eines Schattens verändert sich dann, wenn man einen oder mehrere der drei Parameter: Lichtquellenposition, Gegenstandsposition, Projektionsflächenposition verändert. Je näher der Gegenstand an die Lichtquelle gerückt wird, desto größer wird sein Schatten. Umgekehrt wird der Schatten umso kleiner, je weiter weg der Gegenstand von der Lichtquelle verschoben wird. Dieser physikalische Effekt kann mit der geradlinigen Lichtausbreitung gut und einfach erklärt werden. So wird schnell klar, warum die Größe eines Schattens unter bestimmten Umständen variiert