Kapitel Einleitung - do-it-werkstatt.ch
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Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.01 Inhaltsverzei<strong>ch</strong>nis<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Lernkoffer Te<strong>ch</strong>nikverständnis<br />
A. <strong>Einle<strong>it</strong>ung</strong> Kommentar (kursiv)<br />
A.01 Inhaltsverzei<strong>ch</strong>nis<br />
A.02 Absi<strong>ch</strong>t / Ziele / Evaluation<br />
A.03 Gebrau<strong>ch</strong>sanweisung/Fehlerbese<strong>it</strong>igung<br />
A.04 DVD m<strong>it</strong><br />
- allen Unterri<strong>ch</strong>tshilfen für Lehr -<br />
personen (Teil A und B) inkl. Fotordner<br />
- Bezugsquellen m<strong>it</strong> Bestellnummer<br />
(vgl. au<strong>ch</strong> PhäGes, S. 112)<br />
A.05 Fa<strong>ch</strong>verständnis<br />
Überblick zu Absi<strong>ch</strong>t, Zielen, Handhabung<br />
und Fehlerbese<strong>it</strong>igung bei den<br />
Experimenten.<br />
Alle Unterri<strong>ch</strong>tshilfen für die Lehrperson<br />
sind auf der DVD elektronis<strong>ch</strong> vorhanden.<br />
Das Bezugsquelleverzei<strong>ch</strong>nis beinhaltet<br />
Materialien des Lehrm<strong>it</strong>tels/Lernkoffers.<br />
Artikel zum Fa<strong>ch</strong>verständnis.<br />
B. Unterri<strong>ch</strong>tshilfen Te<strong>ch</strong>nikinteresse und Te<strong>ch</strong>nikverständnis für Lehrpersonen<br />
B.01 Fa<strong>ch</strong>didaktikkarten<br />
- Method.Problemlösen<br />
- Fa<strong>ch</strong>spez. Lernformen<br />
- Planungshilfe<br />
B.02 Lernformen m<strong>it</strong> Beispielen<br />
- Materialuntersu<strong>ch</strong>ung<br />
- Materialerprobung<br />
- Gestalteris<strong>ch</strong>es Experiment<br />
- Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es Experiment<br />
- Werkanalyse und Lehrgang<br />
B.03 Übersi<strong>ch</strong>tsse<strong>it</strong>en zu beiden Phänomenen<br />
- Experimentierkarten<br />
- Do-<strong>it</strong>-Aufgaben<br />
- Do-<strong>it</strong>-Maxi<br />
B.04 Aufbaureihen und Erwe<strong>it</strong>erungen<br />
- Aufbaureihen<br />
- Aufgabenstellungen Do-<strong>it</strong>-Maxi<br />
- Erwe<strong>it</strong>erung Do-<strong>it</strong>-LED 16-20<br />
- Morsealphabet /Elektromotor<br />
B.05 Te<strong>ch</strong>nikfacts<br />
- Leu<strong>ch</strong>tdioden<br />
- Batterien<br />
- Elektriz<strong>it</strong>ät<br />
- Elektromagnetismus<br />
- Acrylglas / Polystyrol<br />
- Polystyrols<strong>ch</strong>aumstoff<br />
C. Unterri<strong>ch</strong>tshilfen Eigenverantwortli<strong>ch</strong>es Lernen für Lernende<br />
C.01 Animationsblätter (28)<br />
C.02 Te<strong>ch</strong>nologiekarten (A4)<br />
- Magnetismus<br />
- S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom<br />
- Kunststoff<br />
C.03 Experimentierkarten (A4)<br />
- S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom<br />
- Magnetismus<br />
C.04 Bedienungsanle<strong>it</strong>ungen<br />
für alle Hilfsgeräte<br />
Die Kopiervorlagen lassen si<strong>ch</strong> zur<br />
Unterri<strong>ch</strong>tsplanung und<br />
Unterri<strong>ch</strong>tsreflexion einsetzen.<br />
Der Einbezug entdeckender Lernformen<br />
garantiert problemlöseorientierten und<br />
eigenverantwortli<strong>ch</strong>en Unterri<strong>ch</strong>t.<br />
M<strong>it</strong> Hilfe der Übersi<strong>ch</strong>tsse<strong>it</strong>en lassen si<strong>ch</strong><br />
Ziele, Inhalte, Querbezüge zu Themen im<br />
Fa<strong>ch</strong> Natur-Mens<strong>ch</strong>-Gesells<strong>ch</strong>aft<br />
verglei<strong>ch</strong>en und Aufbaureihen erwe<strong>it</strong>ern.<br />
12 vorges<strong>ch</strong>lagene Aufbaureihen,<br />
verans<strong>ch</strong>auli<strong>ch</strong>t unter C.01<br />
(Animationsblätter).<br />
Te<strong>ch</strong>nikfactsblätter geben einen Überblick<br />
zu einem aktuellen Thema, regen<br />
Lehrende oder Lernende an, si<strong>ch</strong> zu<br />
vertiefen resp. we<strong>it</strong>er zu fors<strong>ch</strong>en.<br />
We<strong>it</strong>ere aktuelle Te<strong>ch</strong>nikfacts sind auf<br />
DO-IT-WERKSTATT/TECHNIKFACTS<br />
aufges<strong>ch</strong>altet.<br />
Alle hier eingeordneten Unterri<strong>ch</strong>tshilfen sind<br />
direkt einsetzbar im Unterri<strong>ch</strong>t. Es empfiehlt<br />
si<strong>ch</strong>, die Unterlagen zu laminieren oder zu<br />
kopieren. Aus urheberre<strong>ch</strong>tli<strong>ch</strong>en Gründen sind<br />
diese Unterlagen ni<strong>ch</strong>t auf der DVD. Die<br />
Animationsblätter zu den Aufbaureihen (C.01)<br />
zeigen mögli<strong>ch</strong>e Lösungen und regen zu<br />
Eigenentwicklungen an. Te<strong>ch</strong>nologiekarten und<br />
die Bedienungsanle<strong>it</strong>ungen fördern eigenverantwortli<strong>ch</strong>es<br />
Lernen. Hilfsgeräte lassen si<strong>ch</strong><br />
auf DO-IT-WERKSTATT.CH/HILFSGERÄTE bestellen.
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.02 Zielsetzungen<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Absi<strong>ch</strong>t / Zieletzungen Lernkoffer<br />
An die Benutzerinnen und Benutzer dieses Lernkoffers<br />
Besten Dank für Interesse und Benutzung des Lernkoffers von DO-IT-WERKSTATT.CH zum<br />
Lehrm<strong>it</strong>tel Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus. Unterstützt wurde die<br />
Entwicklung von NaTe<strong>ch</strong> Education.<strong>ch</strong>, einem Verein zur Förderung von Naturwissens<strong>ch</strong>aften und<br />
Te<strong>ch</strong>nikverständnis. Im Lehrplan 21 wird Te<strong>ch</strong>nikverständnis dem Fa<strong>ch</strong> Natur-Mens<strong>ch</strong>-Gesells<strong>ch</strong>aft<br />
(NMG) und demTe<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten (TG) zugeordnet. M<strong>it</strong> dem Lernkoffer lässt si<strong>ch</strong> sowohl<br />
Te<strong>ch</strong>nikinteresse wie Te<strong>ch</strong>nikverständnis fördern.<br />
Der Lernkoffer ist konzipiert für Lehrpersonen im te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es Gestalten, für S<strong>ch</strong>ulhauskollegien, den<br />
Einsatz an Pädagogis<strong>ch</strong>e Ho<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>ulen und Inst<strong>it</strong>uten für Bildungsmedien. Einsetzbar ist er ab der<br />
M<strong>it</strong>telstufe.<br />
Über Rückmeldungen an info@<strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong> zum Lernkoffer freuen wir uns.<br />
Zielsetzungen des Lehrm<strong>it</strong>tels<br />
Im Bu<strong>ch</strong> Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom – Magnetismus (PhäGes) fors<strong>ch</strong>en,<br />
experimentieren und entwickeln die Lernenden die Phänomene im Rahmen ihrer Mögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>en.<br />
Dieses Bu<strong>ch</strong> soll einen Be<strong>it</strong>rag zur Förderung des Te<strong>ch</strong>nikinteresses und -verständnisses leisten.<br />
Phänomenales Gestalten will<br />
– den Lehrpersonen eine grosse Auswahl von Gestaltungsaufgaben und eine praxisorientierte<br />
Unterri<strong>ch</strong>tshilfe für Umsetzungen im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten bieten;<br />
– fors<strong>ch</strong>endes und problemlöseorientiertes Verhalten dur<strong>ch</strong> Experimentieren und Entwickeln<br />
fördern;<br />
– eine Fülle von neuen Mögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>en zur Kompetenzerwe<strong>it</strong>erung für Lehrpersonen zeigen, die<br />
förderorientiert und differenziert unterri<strong>ch</strong>ten;<br />
– einen Be<strong>it</strong>rag zur Förderung des Te<strong>ch</strong>nikverständnisses und zu vernetztem, fä<strong>ch</strong>erverbindendem<br />
und lehrplanorientiertem Handeln und Denken leisten;<br />
– im Gestaltungsunterri<strong>ch</strong>t Umsetzungsmögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>en zu Themen in den Berei<strong>ch</strong>en Natur und<br />
Te<strong>ch</strong>nik zeigen.<br />
Zielsetzungen und Inhalte des Lernkoffers<br />
M<strong>it</strong> dem Lernkoffer soll te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es Handeln zur Förderung des Te<strong>ch</strong>nikinteresses /<br />
Te<strong>ch</strong>nikverständnisses erlei<strong>ch</strong>tert und gefördert werden, insbesondere<br />
- Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e Handlungsweisen wie fors<strong>ch</strong>endes, problemlösorientiertes und<br />
eigenverantwortli<strong>ch</strong>es Lernen; konkret Planen, Experimentieren, Na<strong>ch</strong>erfinden, Montieren,<br />
Demontieren, Analysieren, Entwicklen und Konstruieren.<br />
- Sa<strong>ch</strong>gere<strong>ch</strong>ter Umgang m<strong>it</strong> Werkstoffen, Verfahren und Mas<strong>ch</strong>inen und Geräten.<br />
- Wi<strong>ch</strong>tige te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e Zusammenhänge verstehen, erklären, verglei<strong>ch</strong>en und bewerten.<br />
- Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e Erfindungen na<strong>ch</strong>vollziehen, erfassen, bewerten und Alternativen erkennen.<br />
- Auf der Basis von Können, Wissen, Verstehen Interesse und ein pos<strong>it</strong>ives Bewusstsein von<br />
te<strong>ch</strong>nikbezogenen Fähigke<strong>it</strong>en aufbauen.<br />
Dieser Lernkoffer beinhaltet Unterri<strong>ch</strong>tshilfen für Lehrpersonen und S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler<br />
- Hilfestellungen zu Fa<strong>ch</strong>didaktik, Lernformen und Planung<br />
- Mustersammlungen und Experimentiermaterial<br />
- Aufbaureihen zu Verfahren und Themen m<strong>it</strong> Fotoanimationen (Animationsblätter)<br />
- Te<strong>ch</strong>nikbezüge (sogenannte Te<strong>ch</strong>nikfacts) zu Ges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te, industrieller Herstellung, aktueller<br />
Fors<strong>ch</strong>ung, Recycling und Bezüge zur Umwelt der Zielgruppe<br />
- Te<strong>ch</strong>nologiekarten und Bedienungsanle<strong>it</strong>ungen zu eigenverantwortli<strong>ch</strong>en Umsetzungen.<br />
- DVD m<strong>it</strong> Begle<strong>it</strong>material und Fotos für die Lehrperson
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.03 Gebrau<strong>ch</strong>sanweisung<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Gebrau<strong>ch</strong>sanweisung<br />
Es empfielt si<strong>ch</strong> zuerst die Einführung im Lehrm<strong>it</strong>tel Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und<br />
Magnetismus (PhäGes) zu lesen. Als spieleris<strong>ch</strong>er Einstieg eignet si<strong>ch</strong> das Lernquiz (PhäGes S.18f und 66f),<br />
das au<strong>ch</strong> als Lernkontrolle dienen kann. Alternativ lassen si<strong>ch</strong> im Lehrm<strong>it</strong>tel das <strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> Grundlagen zu<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus lesen. Wi<strong>ch</strong>tiges zur Handhabung ist Se<strong>it</strong>e 5 im PhäGes zusammengefasst.<br />
Diese Gebrau<strong>ch</strong>sanweisung ergänzt diese Einführung.<br />
Der Lernkoffer beinhaltet<br />
- - einen Ordner m<strong>it</strong> einer <strong>Einle<strong>it</strong>ung</strong> und Unterri<strong>ch</strong>tshilfen<br />
o zu Te<strong>ch</strong>nikverständnis für Lehrpersonen inkl. DVD (Teile A und B)<br />
o zu Eigenverantwortli<strong>ch</strong>em Lernen für S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler (Teil C)<br />
- - eine Kiste m<strong>it</strong> dem Experimentiermaterial<br />
- - ein Lehrm<strong>it</strong>tel Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus (PhäGes)<br />
Der Ordner Lernkoffer hat die Teile<br />
A. <strong>Einle<strong>it</strong>ung</strong><br />
Überblick zu Absi<strong>ch</strong>t, Zielen, Handhabung und Fehlerbese<strong>it</strong>igung bei den Experimenten. Alle Unterri<strong>ch</strong>tshilfen<br />
für die Lehrperson( Teile A+B )sind auf der DVD elektronis<strong>ch</strong> vorhanden. Das Bezugsquelleverzei<strong>ch</strong>nis<br />
beinhaltet Materialien des Lehrm<strong>it</strong>tels/Lernkoffers m<strong>it</strong> Preisangaben. Unter Fa<strong>ch</strong>verständnis (A.05) findet<br />
si<strong>ch</strong> die wi<strong>ch</strong>tige Zusammenfassung Te<strong>ch</strong>nik und Problemlösen. We<strong>it</strong>ere Artikel ergeben einen Überblick,<br />
namentli<strong>ch</strong> die Artikel Aha-Erlebnisse motivieren, Verbindungen, Einleu<strong>ch</strong>tende Lektionen und Problemlösen<br />
im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten. We<strong>it</strong>ere Artikel sind auf der DVD oder auf DO-IT-WERKSTATT.CH —>TECHNIKVERSTÄNDNIS<br />
zu finden.<br />
B. Unterri<strong>ch</strong>tshilfen zu Te<strong>ch</strong>nikverständnis für Lehrpersonen<br />
Im <strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> Unterri<strong>ch</strong>tshilfen für Lehrpersonen (Teil B) sind zuerst Fa<strong>ch</strong>didaktikkarten (B.01) zu finden: Die<br />
Kopiervorlagen lassen si<strong>ch</strong> zur Unterri<strong>ch</strong>tsplanung und Unterri<strong>ch</strong>tsreflexion einsetzen, auf der CD-Rom ist<br />
au<strong>ch</strong> je ein Word-Leerformular vorhanden.<br />
Im Teil B.02 sind die wi<strong>ch</strong>tigsten entdeckenden Lernformen bes<strong>ch</strong>rieben und m<strong>it</strong> einem exemplaris<strong>ch</strong>en<br />
Beispiel hinterlegt. Der Einsatz von entdeckenden Lernformen ermögli<strong>ch</strong>t es den Lernenden, Problemlösungen<br />
selbständig und eigenverantwortli<strong>ch</strong> zu entwickeln.<br />
Unter B.03 sind die Übersi<strong>ch</strong>tsse<strong>it</strong>en aus dem Lehrm<strong>it</strong>tel abgelegt: Diese Ziel- und Inhaltsübersi<strong>ch</strong>t eignet si<strong>ch</strong><br />
einerse<strong>it</strong>s zur Vorbere<strong>it</strong>ung, andererse<strong>it</strong>s um Querbezüge zu andern NMG-Lehrm<strong>it</strong>teln und We<strong>it</strong>erführungen<br />
zu finden.<br />
Unter B.04 sind 12 thematis<strong>ch</strong>e Aufbaureihen zu finden, beispielsweise zu Elektromagnetismus. Zudem sind<br />
Animationsblätter (C.01) zu allen Aufbaureihen zur Anregung vorhanden, die Aufgabenstellungen zu Do-<strong>it</strong>-<br />
Maxi als Kopiervorlagen und eine Erwe<strong>it</strong>erung von Leu<strong>ch</strong>tdioden-Aufgaben aus der DO-IT-WERKSTATT.<br />
Im na<strong>ch</strong>folgenden Abs<strong>ch</strong>n<strong>it</strong>t (B.05) sind sogenannte Te<strong>ch</strong>nikfacts eingeordnet. Te<strong>ch</strong>nikfacts geben einen<br />
Überblick zu einem aktuellen Thema, regen Lehrende oder Lernende an si<strong>ch</strong> zu vertiefen resp. we<strong>it</strong>er zu<br />
fors<strong>ch</strong>en. Au<strong>ch</strong> hier findet si<strong>ch</strong> ein erwe<strong>it</strong>ertes Angebot auf DO-IT-WERKSTATT.CH.<br />
Alle Unterlagen der Teile A und B sind au<strong>ch</strong> auf der DVD zu finden.<br />
C. Unterri<strong>ch</strong>tshilfen zu Eigenverantwortli<strong>ch</strong>em Lernen für Lernende<br />
Alle hier eingeordneten Unterri<strong>ch</strong>tshilfen sind direkt einsetzbar im Unterri<strong>ch</strong>t. Es empfiehlt si<strong>ch</strong>, die<br />
Unterlagen zu laminieren oder zu kopieren. Aus urheberre<strong>ch</strong>tli<strong>ch</strong>en Gründen sind diese Unterlagen ni<strong>ch</strong>t auf<br />
der DVD, können also ni<strong>ch</strong>t na<strong>ch</strong>gedruckt werden. Die Animationsblätter (C.01) zu den Aufbaureihen (B.04)<br />
zeigen mögli<strong>ch</strong>e Lösungen und regen zu Eigenentwicklungen an. Experimentierkarten (C.03),<br />
Te<strong>ch</strong>nologiekarten ( C.02) und die Bedienungsanle<strong>it</strong>ungen (C.04) aller im Lehrm<strong>it</strong>tel verwendeten Hilfsgeräte<br />
fördern eigenverantwortli<strong>ch</strong>es Lernen.
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.03 Gebrau<strong>ch</strong>sanweisung<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Kommentar zu den Experimenten Wie die Fors<strong>ch</strong>er sollen au<strong>ch</strong> die Lernenden experimentieren und daraus<br />
Erkenntnisse entwickeln. M<strong>it</strong> Hilfe der Experimentier<strong>werkstatt</strong> lassen si<strong>ch</strong> Grundlagen erarbe<strong>it</strong>en. Je na<strong>ch</strong><br />
Umsetzungsabsi<strong>ch</strong>ten und Stufe ist es sinnvoll, gezielt Experimente auszuwählen oder au<strong>ch</strong> alle 12<br />
vorges<strong>ch</strong>lagenen Experimente dur<strong>ch</strong>zuführen. Erste Hilfe bietet das Infoblatt zur Fehlerbese<strong>it</strong>igung. Einzelne<br />
Experimente wurden we<strong>it</strong>erentwickelt und die Abbildungen im Lehrm<strong>it</strong>tel entspre<strong>ch</strong>en ni<strong>ch</strong>t mehr dem<br />
Experimentiermaterial im Lernkoffer. Auf dem Infoblatt Fehlerbese<strong>it</strong>igung wird jeweils darauf hingewiesen.<br />
M<strong>it</strong> den Experimenten 01 bis 04 lassen si<strong>ch</strong> grundlegende Kenntnisse für alle Aufgaben entwickeln. Die<br />
Experimente 05 bis 08 erwe<strong>it</strong>ern die Kenntnisse für einzelne Aufgaben m<strong>it</strong> höherem S<strong>ch</strong>wierigke<strong>it</strong>sgrad. Die<br />
Experimente 09 bis 12 bieten physikalis<strong>ch</strong>e Grundlagen zur Wissenserwe<strong>it</strong>erung und sind für die Umsetzungen<br />
ni<strong>ch</strong>t zwingend. Die Lehrm<strong>it</strong>tel Karussell, Riesenrad, phänomenal und Rohstoffe – Energie bringen<br />
stufenspezifis<strong>ch</strong> naturwissens<strong>ch</strong>aftli<strong>ch</strong>e Ergänzungen. Sie bestehen je aus drei Bänden: Themenhefte (TH),<br />
Klassenmaterial (KM) sowie Hinweise für Lehrerinnen und Lehrer (HLL).<br />
Kommentar zu den S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>stromaufgaben<br />
Glühlämp<strong>ch</strong>en lassen si<strong>ch</strong> bei allen vorges<strong>ch</strong>lagenen Aufgaben ersetzen dur<strong>ch</strong> Leu<strong>ch</strong>tdioden oder<br />
Leu<strong>ch</strong>tdiodenlämp<strong>ch</strong>en m<strong>it</strong> S<strong>ch</strong>raubgewinde (Bezug siehe Bezugsquellen). Um maximale Li<strong>ch</strong>tausbeute zu<br />
errei<strong>ch</strong>en, eignen si<strong>ch</strong> superhelle weisse Leu<strong>ch</strong>tdioden. Informationen finden si<strong>ch</strong> auf der Experimentierkarte<br />
07 (ans<strong>ch</strong>liessen) und der Te<strong>ch</strong>nologiekarte S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom 04 (Widerstand bere<strong>ch</strong>nen).
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.05 Te<strong>ch</strong>nik und Problemlösen<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Te<strong>ch</strong>nik und Problemlösen<br />
«Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e Gegenstände sind Ergebnis von Problemlösungs- und Ents<strong>ch</strong>eidungsakten, sie<br />
werden hergestellt und verwendet, um dam<strong>it</strong> ganz spezifis<strong>ch</strong>e Bedürfnisse zu befriedigen.<br />
Diesem Charakteristikum muss Unterri<strong>ch</strong>t entspre<strong>ch</strong>en ... er kann dies nur, wenn die<br />
S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler Gelegenhe<strong>it</strong> erhalten, selbst te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e Probleme<br />
wahrzunehmen, vorhandene Konstruktionen zu verstehen und zu bewerten, darüber hinaus<br />
aber au<strong>ch</strong> eigene Lösungen zu su<strong>ch</strong>en, sie tatsä<strong>ch</strong>li<strong>ch</strong> auszuführen, zu überprüfen und zu<br />
bewerten.» (S<strong>ch</strong>lagenhauf, 2002)<br />
In der Abgrenzung zum Basteln 1 ist der Gestaltungsprozess ein Tätigsein, Erproben,<br />
Erkunden, Untersu<strong>ch</strong>en, Experimentieren, Herstellen im materialen Kontakt m<strong>it</strong> den<br />
Dingen. Experimentieren (vom lateinis<strong>ch</strong>en Wort experiri = in Gefahr geraten) beinhaltet<br />
eben au<strong>ch</strong> das Misslingen vorgefasster Ideen. Dieser Aspekt kann dazu führen, dass<br />
Experimentieren im Unterri<strong>ch</strong>t verna<strong>ch</strong>lässigt wird. Dam<strong>it</strong> ist die emotionale Se<strong>it</strong>e des<br />
Problemlösens angespro<strong>ch</strong>en. Komponenten wie Dur<strong>ch</strong>setzungsvermögen, Selbstvertrauen,<br />
Selbstwert, Dur<strong>ch</strong>haltewillen, Motivations- und Begeisterungsfähigke<strong>it</strong> sind ents<strong>ch</strong>eidend,<br />
zusammengefasst: «Die Emotion ist der Motor» (Werkweiser 2, S. 28). Die Lösung des<br />
Problems, das Aha-Erlebnis kommt ni<strong>ch</strong>t von alleine, sondern ist das Resultat intensiver<br />
Auseinandersetzung. Beim Problemlösen gibt es folgende Mögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>en: Versu<strong>ch</strong>/Irrtum,<br />
Warten auf Inspiration, Methodis<strong>ch</strong>es Problemlösen. Die ersten beiden Mögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>en<br />
haben Trad<strong>it</strong>ion, können aber viel Ze<strong>it</strong> beanspru<strong>ch</strong>en und führen ni<strong>ch</strong>t immer zum Ziel.<br />
Methodis<strong>ch</strong>es Problemlösen wird im Lehrm<strong>it</strong>tel Werkweiser 2 (Stuber et al, 2001, S.18) zur<br />
didaktis<strong>ch</strong>en Umsetzung m<strong>it</strong> zugeordneten Methoden vorges<strong>ch</strong>lagen. Die Unterteilung in<br />
a<strong>ch</strong>t Phasen der Problemlösung gibt der Lehrperson resp. dem Lernenden Struktur und<br />
Hilfestellung zur Lösung des Problems.<br />
Es geht ni<strong>ch</strong>t darum, Problemlösungen zu verm<strong>it</strong>teln, sondern Problemlösen zu<br />
ermögli<strong>ch</strong>en und zu begle<strong>it</strong>en.<br />
1 Im negativen Sinn ist der Begriff Basteln in der L<strong>it</strong>eratur dur<strong>ch</strong> Eigens<strong>ch</strong>aften wie dilettantis<strong>ch</strong>es Hantieren, dem<br />
Arbe<strong>it</strong>en m<strong>it</strong> S<strong>ch</strong>ablonen, der Bes<strong>ch</strong>äftigung um der Bes<strong>ch</strong>äftigung willen, wenig Selbstverantwortung resp. Abhängigke<strong>it</strong><br />
usw. <strong>ch</strong>arakterisiert. Das Ma<strong>ch</strong>en steht im Vordergrund, das Prinzip der Problemorientierung fehlt. Die Problematik liegt<br />
darin, dass der Manualismus im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten we<strong>it</strong> verbre<strong>it</strong>et ist.
18 Phänomenales Gestalten<br />
Aha-Erlebnisse motivieren<br />
zum We<strong>it</strong>erfors<strong>ch</strong>en<br />
Kinder erleben te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e und konstruktive Probleme oft als spannende<br />
Herausforderung. Werden sie ri<strong>ch</strong>tig angele<strong>it</strong>et und in den ents<strong>ch</strong>eidenden<br />
Momenten zum selbstständigen We<strong>it</strong>erfors<strong>ch</strong>en animiert, erwerben sie zur<br />
Problemlösung im konkreten Einzelfall allgemein gültige Strategien. Wie das<br />
im Unterri<strong>ch</strong>t aussehen kann, s<strong>ch</strong>ildert Thomas Stuber in seiner Reportage.<br />
LEDs sind inn und trendy: Sogar die Poststellen verkaufen<br />
LED-Produkte (LED = Leu<strong>ch</strong>tdiode) wie S<strong>ch</strong>lüsselanhän-<br />
ger, Tas<strong>ch</strong>enlampen, Lese- und Na<strong>ch</strong>ttis<strong>ch</strong>lampen, Stand-<br />
leu<strong>ch</strong>ten etc.<br />
Die Lehrerin, Frau Offenba<strong>ch</strong>, sieht das neue Angebot<br />
der Post und findet, ein sol<strong>ch</strong> aktuelles Thema müsste<br />
si<strong>ch</strong> <strong>do</strong><strong>ch</strong> im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten umsetzen lassen. Sie<br />
meldet si<strong>ch</strong> spontan für einen Workshop m<strong>it</strong> dem T<strong>it</strong>el<br />
«Experimente m<strong>it</strong> Elektriz<strong>it</strong>ät und LEDs» an. Sie erlebt<br />
<strong>do</strong>rt, wie Probleme dank entdeckenden Lernformen<br />
dur<strong>ch</strong> S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler selber gelöst werden<br />
können, wenn eine entspre<strong>ch</strong>ende Begle<strong>it</strong>ung erfolgt.<br />
Sie bes<strong>ch</strong>liesst, eine Experimentierreihe zur Herstellung<br />
einer Diodentas<strong>ch</strong>enlampe zusammenzustellen und m<strong>it</strong><br />
Die Frage bleibt: Wie lernen Kinder krea-<br />
tiv zu handeln, um dam<strong>it</strong> «Probleme» zu<br />
lösen? Erfolg im Problem-Lösen kommt<br />
ni<strong>ch</strong>t von alleine, sondern ist das Resul-<br />
tat intensiver Auseinandersetzung wie<br />
bere<strong>it</strong>s bei Edison, der m<strong>it</strong> über 2 000<br />
Materialien experimentierte, bis er die<br />
Lösung seines Glühfadenproblems fand.<br />
Aufgabe der Lehrpersonen ist es, Pro-<br />
blemlösen zu in<strong>it</strong>iieren und zu begle<strong>it</strong>en.<br />
Das Na<strong>ch</strong>erfinden von Phänomenen so-<br />
wie entdeckende Lernformen zur Unter-<br />
su<strong>ch</strong>ung, Erprobung, Analyse und zum<br />
Experimentieren sind Voraussetzung um<br />
bei den Lernenden Aha-Erlebnisse zu er-<br />
mögli<strong>ch</strong>en.<br />
dem Thema Elektriz<strong>it</strong>ät direkt na<strong>ch</strong> den Sommerferien zu<br />
beginnen. Sie findet ein neues Lehrm<strong>it</strong>tel zum Thema und<br />
kauft Material ein. Ein perfektes Muster fehlt ihr zwar,<br />
aber sie weiss dank den Experimenten, wie der Unterri<strong>ch</strong>t<br />
m<strong>it</strong> den Kindern ablaufen könnte.<br />
Als Einstieg s<strong>ch</strong>ildert Frau Offenba<strong>ch</strong> das Problem,<br />
wel<strong>ch</strong>es die Fors<strong>ch</strong>er zu Beginn der Elektriz<strong>it</strong>ätsversu<strong>ch</strong>e<br />
hatten. Es gab damals keine Stromquelle, bis Alessandro<br />
Volta 1800 die erste brau<strong>ch</strong>bare Batterie erfand. Als er-<br />
stes lässt sie die S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler diesen Ver-<br />
su<strong>ch</strong> na<strong>ch</strong>erfinden. Die Begeisterung ist gross, die Diode<br />
leu<strong>ch</strong>tet m<strong>it</strong> Hilfe von Elektroden, die Essig ausgesetzt<br />
sind (verglei<strong>ch</strong>e Bild «Eine Batterie bauen»). Als nä<strong>ch</strong>stes<br />
dürfen die S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler Glühlämp<strong>ch</strong>en zum<br />
Aha-Erlebnisse als Resultat intensiver Auseinandersetzung<br />
profi-L 3/07 © s<strong>ch</strong>ulverlag blmv AG<br />
Der Vorgang des Problemlösens verläuft<br />
meist in Phasen ab: Dur<strong>ch</strong> die zielge-<br />
ri<strong>ch</strong>tete Analyse der S<strong>it</strong>uation wird das<br />
Problem definiert, s<strong>ch</strong>r<strong>it</strong>tweise umge-<br />
formt und zunehmend präzisiert, bis die<br />
brau<strong>ch</strong>bare Lösung vorliegt. Dewey, ein<br />
amerikanis<strong>ch</strong>er Erziehungswissens<strong>ch</strong>aft-<br />
ler, sah bere<strong>it</strong>s Ende 19.Jh. die Lehrperson<br />
ni<strong>ch</strong>t in der Rolle des Wissensverm<strong>it</strong>tlers,<br />
sondern des Lernbegle<strong>it</strong>ers. Lernt das<br />
Kind, wie man Probleme löst, so kann<br />
es diese Erkenntnisse im tägli<strong>ch</strong>en Leben<br />
und in andern S<strong>ch</strong>ulberei<strong>ch</strong>en anwenden.<br />
Das Vertrauen in die eigenen Fähigke<strong>it</strong>en<br />
während des Prozesses führt zu einem<br />
steigendem Selbstwertgefühl, und da-<br />
m<strong>it</strong> zur Förderung der Selbstkompetenz,<br />
einem zentralen Bildungsanliegen unserer<br />
S<strong>ch</strong>ule. Beim Vorzeigen-Na<strong>ch</strong>ma<strong>ch</strong>en be-<br />
s<strong>ch</strong>ränkt si<strong>ch</strong> die Eigentätigke<strong>it</strong> auf das<br />
Na<strong>ch</strong>bauen eines bere<strong>it</strong>s vor geda<strong>ch</strong>ten<br />
Produkts. Das Lernen bes<strong>ch</strong>ränkt si<strong>ch</strong> auf<br />
handwerkli<strong>ch</strong>e Fertigke<strong>it</strong>en. Dies kann<br />
aber ni<strong>ch</strong>t mehr genügen, da te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e<br />
und gesells<strong>ch</strong>aftli<strong>ch</strong>e Entwicklungen zu<br />
neuen Inhalten, komplexeren Strukturen<br />
und Vernetzungen führen, die m<strong>it</strong> hand-<br />
werkli<strong>ch</strong>em Unterri<strong>ch</strong>t allein ni<strong>ch</strong>t zu<br />
bewältigen sind. Und genau diese Kom-<br />
petenzen werden unter anderem über in-<br />
telligente Problemstellungen und kreative<br />
Lösungsprozesse gefördert.<br />
Dozent für Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es<br />
Gestalten an der PH-<br />
Bern, Inst<strong>it</strong>ut IVP NMS,<br />
Autor «Werkweiser 2»<br />
und Co-Autor «Phäno-<br />
menales Gestalten»:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und<br />
Magnetismus
Die eigene Diodentas<strong>ch</strong>enlampe aus Acrylglas und einer superhel-<br />
len Leu<strong>ch</strong>tdiode wird getestet. Es klappt no<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t optimal: Ein<br />
Wackelkontakt verdirbt die Freude, aber dank den Erkenntnissen bei<br />
der Eigenentwicklung ist die Reparatur kein Problem. Der Stolz auf<br />
das eigene Produkt ist da: I<strong>ch</strong> kann’s!<br />
Das Mäd<strong>ch</strong>en baut wie Alessandro Volta 1800 eine Batterie na<strong>ch</strong>. Die in Serie ges<strong>ch</strong>alteten Elektroden aus je einem Zink- und Kupferstreifen werden einer verdünnten Säure (Essig)<br />
ausgesetzt. Es findet eine <strong>ch</strong>emis<strong>ch</strong>e Reaktion statt, die so viel elektris<strong>ch</strong>e Energie erzeugt, dass dam<strong>it</strong> eine Leu<strong>ch</strong>tdiode zum Leu<strong>ch</strong>ten gebra<strong>ch</strong>t werden kann. Das Stromerzeugungser-<br />
lebnis motiviert dazu, mehr zum Thema Batterien erfahren zu wollen.<br />
Leu<strong>ch</strong>ten bringen, zuerst nur m<strong>it</strong>hilfe einer Batterie, dann<br />
erhalten sie zusätzli<strong>ch</strong> Prüfkabel und eine Fassung. Diese<br />
Erprobungen ermögli<strong>ch</strong>en es den Lernenden, handelnd<br />
zu erfahren, was denn einen Stromkreis ausma<strong>ch</strong>t. Im<br />
ans<strong>ch</strong>liessenden Experiment Langstreckenle<strong>it</strong>er kommt<br />
es zur Anwendung der Erkenntnisse: Wettbewerbsartig<br />
soll eine mögli<strong>ch</strong>st lange Le<strong>it</strong>ung zwis<strong>ch</strong>en Batterie und<br />
Glühlämp<strong>ch</strong>en gelegt werden. In Partnerteams su<strong>ch</strong>en<br />
die S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler le<strong>it</strong>endes Material, um es in<br />
den immer grösser werdenden Stromkreis einzubauen.<br />
Kontakt-Probleme und andere Fehlerquellen sind immer<br />
wieder zu lösen. Aha-Erlebnisse häufen si<strong>ch</strong>, immer wie-<br />
der ist zu hören: «Es geht! Es leu<strong>ch</strong>tet!». Jedes Team ist<br />
stolz über das Errei<strong>ch</strong>te, au<strong>ch</strong> wenn’s ni<strong>ch</strong>t für den «Sieg»<br />
rei<strong>ch</strong>t.<br />
An einem nä<strong>ch</strong>sten Na<strong>ch</strong>m<strong>it</strong>tag geht die Experimentier-<br />
reihe in eine zwe<strong>it</strong>e Runde: Zuerst analysieren die Kinder<br />
bestehende und selbstgema<strong>ch</strong>te S<strong>ch</strong>alter, versu<strong>ch</strong>en sie<br />
na<strong>ch</strong>zubauen und integrieren sie in einen Stromkreis. Al-<br />
len ist nun klar: Aha, der Stromkreis lässt si<strong>ch</strong> m<strong>it</strong> einem<br />
S<strong>ch</strong>alter unterbre<strong>ch</strong>en und in der «Blackbox» des gekauf-<br />
ten S<strong>ch</strong>alters muss es entspre<strong>ch</strong>end aussehen. Die s<strong>ch</strong>nel-<br />
leren S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler bes<strong>ch</strong>äftigen si<strong>ch</strong> bere<strong>it</strong>s<br />
m<strong>it</strong> den Problemen Kurzs<strong>ch</strong>luss und Dimmer. Sie beri<strong>ch</strong>-<br />
ten in der Auswertungsrunde vom Warmwerden der<br />
Batterie dur<strong>ch</strong> den Kurzs<strong>ch</strong>luss und sind erstaunt, dass<br />
eine Bleistiftmine, eingebaut im Stromkreis, si<strong>ch</strong> ähnli<strong>ch</strong><br />
verwenden lässt wie ein Dimmer. Die Lehrerin ergänzt:<br />
«Bei den Leu<strong>ch</strong>tdioden funktionierts ähnli<strong>ch</strong> wie beim<br />
Dimmer: Wir müssen einen Widerstand in den Stromkreis<br />
einbauen, sonst erhält die Diode zuviel Spannung und<br />
geht kaputt.» Weil die Kinder no<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t bere<strong>ch</strong>nen kön-<br />
nen, wel<strong>ch</strong>er Widerstand genau vorges<strong>ch</strong>altet werden<br />
muss, stellt sie diesen zur Verfügung und lässt Diode und<br />
Widerstand in einen Stromkreis einbauen. Nur etwa die<br />
Hälfte der Dioden leu<strong>ch</strong>tet … Frau Offenba<strong>ch</strong> ergänzt,<br />
dass das längere Bein, der Pluspol, bei Leu<strong>ch</strong>tdioden<br />
immer am Pluspol der Batterie anges<strong>ch</strong>lossen werden<br />
muss.<br />
In den se<strong>ch</strong>s na<strong>ch</strong>folgenden Lektionen entwickeln die<br />
Kinder das Gehäuse ihrer persönli<strong>ch</strong>en Tas<strong>ch</strong>enlampe.<br />
Untersu<strong>ch</strong>ungen und Erprobungen zum Material, hier<br />
vorwiegend Kunststoff, helfen, Kenntnisse und Mögli<strong>ch</strong>-<br />
ke<strong>it</strong>en zu erarbe<strong>it</strong>en, und ein Prototyp aus dem billigeren<br />
Polystyrol hilft s<strong>ch</strong>liessli<strong>ch</strong> bei der individuellen Umset-<br />
zung m<strong>it</strong> dem edleren Acrylglas. Stolz werden die indi-<br />
viduellen Tas<strong>ch</strong>enleu<strong>ch</strong>ten im Keller getestet: Es sind die<br />
drei Bu<strong>ch</strong>staben LED in der Dunkelhe<strong>it</strong> zu finden.<br />
Thomas Stuber<br />
profi-L 3/07 © s<strong>ch</strong>ulverlag blmv AG<br />
19
WERKSPUREN 2/2006 54 UNTERRICHT<br />
BUCHPROJEKT – EINBLICK IN EINE NEUERSCHEINUNG<br />
VERBINDUNGEN MIT MAGNETEN<br />
Phänomenales Gestalten<br />
Die unsi<strong>ch</strong>tbare Kraft magnetis<strong>ch</strong>er Körper, die Eisenstücke anziehen oder<br />
abstossen, fasziniert die Mens<strong>ch</strong>he<strong>it</strong> se<strong>it</strong> langem. Phänomenales Gestalten m<strong>it</strong><br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus – so heisst der erste Band in der Reihe<br />
Phänomenales Gestalten von Christoph Brandenberger und Thomas Stuber –<br />
versu<strong>ch</strong>t, dem Phänomen auf die Spur zu kommen und gibt vielerlei Anregungen<br />
für den Unterri<strong>ch</strong>t im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten. Unterteilt in die <strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> Grundlagen<br />
zu den Phänomenen, Unterri<strong>ch</strong>t und Medien ist der praxisorientierte Band m<strong>it</strong><br />
vielen Kopiervorlagen und Unterri<strong>ch</strong>tshilfen direkt einsetzbar ab der 3. Primarklasse.<br />
Die Sammlung für Umsetzungen im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten ist au<strong>ch</strong><br />
einsetzbar parallel zu den Natur-Te<strong>ch</strong>nik-Lehrm<strong>it</strong>teln Karussell, Riesenrad und<br />
Phänomenal. Im Zentrum steht die Aktivierung der Lernenden m<strong>it</strong> sogenannten<br />
<strong>do</strong>-<strong>it</strong>-Aufgaben sowie den umfangrei<strong>ch</strong>eren <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-Maxi-Aufgaben. Alle<br />
Unterri<strong>ch</strong>tsvorhaben sind gespickt m<strong>it</strong> Experimenten, Ideen zum Fors<strong>ch</strong>en und<br />
We<strong>it</strong>erentwicklungen.<br />
Die Autoren bes<strong>ch</strong>äftigen si<strong>ch</strong> se<strong>it</strong> Jahren m<strong>it</strong> diesem Spezialgebiet und unterri<strong>ch</strong>ten<br />
an der Volks<strong>ch</strong>ule und in der Aus- und We<strong>it</strong>erbildung von Lehrpersonen.<br />
Alle Aufgaben sind auf vers<strong>ch</strong>iedenen Stufen erprobt. Dank des förderorientierten<br />
und binnendifferenzierten Grundkonzepts eignet si<strong>ch</strong> die Reihe für<br />
vers<strong>ch</strong>iedene Stufen.<br />
Das Werk ers<strong>ch</strong>eint demnä<strong>ch</strong>st im S<strong>ch</strong>ulverlag blmv und sw<strong>ch</strong>.<strong>ch</strong>.<br />
Magnete lassen si<strong>ch</strong> als s<strong>ch</strong>nell lösbare<br />
Verbindungen im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten<br />
einsetzen. Neben Verbindungen zur Befestigung<br />
von Gegenständen oder als<br />
Kistenvers<strong>ch</strong>lüsse lassen si<strong>ch</strong> Magnete<br />
au<strong>ch</strong> für selbst entwickelte S<strong>ch</strong>alter für<br />
Alarmanlagen, S<strong>ch</strong>atztruhen oder ähnli<strong>ch</strong>es<br />
einsetzen. Dazu eignen si<strong>ch</strong> Neodym-Magnete,<br />
wel<strong>ch</strong>e eine hohe Kraft<br />
aufweisen, preiswert sind und erst no<strong>ch</strong><br />
Strom le<strong>it</strong>en.<br />
Im folgenden wird ein Beispiel aus<br />
dem demnä<strong>ch</strong>st ers<strong>ch</strong>einenden Bu<strong>ch</strong><br />
Phänomenales Gestalten m<strong>it</strong> S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom<br />
und Magnetismus (siehe Kasten) zum<br />
Thema Verbindungen näher vorgestellt.<br />
MAGNETISCHES BÜROSET<br />
Der Auftrag für S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler<br />
lautet: Gestalte mehrere Objekte für<br />
den Bürotis<strong>ch</strong>, bei wel<strong>ch</strong>en Magnetkräfte<br />
eingesetzt werden. Die Objekte sollen<br />
optis<strong>ch</strong> und formal zusammenpassen<br />
und in der Regel auf einer Grundplatte<br />
«zusammengefasst» werden. Je na<strong>ch</strong><br />
Funktion ist es sinnvoll, die Objekte ni<strong>ch</strong>t<br />
fix zu montieren.<br />
In der Experimentier<strong>werkstatt</strong> m<strong>it</strong><br />
Kopiervorlagen können Erfahrungen im<br />
Umgang m<strong>it</strong> Magnetkräften erfors<strong>ch</strong>t<br />
und geübt werden. Die <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-Aufgaben<br />
Magnetis<strong>ch</strong>er Kartenhalter, Briefwaage<br />
und Elektromagnetis<strong>ch</strong>er Lastenträger<br />
sind vorangehende Angebote zur Herstellung<br />
erster Gebrau<strong>ch</strong>sobjekte m<strong>it</strong><br />
Magnetkraft.<br />
Thematis<strong>ch</strong>er Einstieg: Sammeln<br />
von Objekten, die auf dem Bürotis<strong>ch</strong><br />
nützli<strong>ch</strong> sind und die teilweise m<strong>it</strong> Magnetkraft<br />
funktionieren und dam<strong>it</strong> ein<br />
Mini-Museum erstellen. Gesprä<strong>ch</strong> über<br />
Styling und Design (siehe Werkweiser 2,<br />
S. 59).<br />
Mögli<strong>ch</strong>e Gestaltungsideen: Kleberollenhalter,<br />
Magnetwand, Büroklammernsammler,<br />
Reissnagel- oder Stecknadelbox,<br />
s<strong>ch</strong>webender Kugels<strong>ch</strong>reiber.<br />
THOMAS STUBER<br />
UND CHRISTOPH BRANDENBERGER<br />
(TEXT UND FOTOS)<br />
Entwicklung: Den S<strong>ch</strong>ülerinnen und<br />
S<strong>ch</strong>ülern ein Budget für Neodym-Magnete<br />
zur Verfügung stellen. Sie wählen<br />
entspre<strong>ch</strong>end aus dem Katalog und gestalten<br />
ihre Ideen dam<strong>it</strong>.<br />
Objekte skizzieren, evtl. Prototypen<br />
aus Wellkarton oder Styropor herstellen.<br />
Na<strong>ch</strong> Skizzier-, Experimentier-, Planungs-<br />
und Modellbauphase sollen die<br />
Ideen in der Klasse präsentiert, ausgetaus<strong>ch</strong>t<br />
und ans<strong>ch</strong>liessend optimiert<br />
werden.<br />
M<strong>it</strong> der Planungshilfe Stückliste erstellen<br />
m<strong>it</strong> dem benötigten Material, den<br />
erforderli<strong>ch</strong>en Massen und der individuellen<br />
Planung.<br />
Na<strong>ch</strong> der Bespre<strong>ch</strong>ung m<strong>it</strong> Lehrperson<br />
Objekte entwickeln und umsetzen<br />
na<strong>ch</strong> der individuellen Arbe<strong>it</strong>splanung.<br />
Beguta<strong>ch</strong>tung: Die entwickelten<br />
Objekte der Klasse auf einem Tis<strong>ch</strong><br />
dur<strong>ch</strong>mis<strong>ch</strong>t präsentieren und gemeinsam<br />
die zusammengehörenden Teile heraussu<strong>ch</strong>en.<br />
Wo ist dies einfa<strong>ch</strong>, wo ni<strong>ch</strong>t<br />
so klar ersi<strong>ch</strong>tli<strong>ch</strong>? Kommentare zu den<br />
einzelnen Produkten.<br />
Magnetis<strong>ch</strong>e Briefwaage m<strong>it</strong> Gewi<strong>ch</strong>tsanzeige:<br />
Zwei Supermagnete stossen si<strong>ch</strong> ab.<br />
Sobald eine Brief m<strong>it</strong> mehr als 100 g gewogen<br />
wird, leu<strong>ch</strong>tet die Diode.<br />
UNTERRICHT<br />
Alle <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-Maxi-Aufgaben beinhalten<br />
eine Kopiervorlage zur Selbst- und<br />
Fremdbeurteilung.<br />
Sowe<strong>it</strong> das Beispiel <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-Maxi «Magnetis<strong>ch</strong>es<br />
Büroset».<br />
Die verwendeten Supermagnete ermögli<strong>ch</strong>en<br />
Verbindungen, die m<strong>it</strong> herkömmli<strong>ch</strong>en<br />
Ferr<strong>it</strong>-Magneten wegen der<br />
we<strong>it</strong>aus geringeren Magnetkraft unmögli<strong>ch</strong><br />
wären.<br />
Zur Ges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te der Werkstoff-Fors<strong>ch</strong>ung<br />
im Berei<strong>ch</strong> Magnetismus ein we<strong>it</strong>erer<br />
Auss<strong>ch</strong>n<strong>it</strong>t aus dem angekündigten<br />
Bu<strong>ch</strong> (gekürzt).<br />
WERKSTOFF-FORSCHUNG<br />
In der praktis<strong>ch</strong>en Realisierung von Mas<strong>ch</strong>inen,<br />
Apparaten und speziell au<strong>ch</strong> in<br />
Produkten, in denen das Phänomen Magnetismus<br />
ausgenützt wird, bilden<br />
Werkstoffe einen wesentli<strong>ch</strong>en Teil des<br />
Fundaments.<br />
Von den ersten Dauermagneten aus<br />
kohlenstoffhaltigem Stahl um 1900 bis zu<br />
den starken Magneten von heute liegen<br />
hundert Jahre intensiver Fors<strong>ch</strong>ungs-<br />
Das Büroset aus farbigem MDF und rotem Acrylglas beinhaltet<br />
mehrere funktionale Teile, die m<strong>it</strong> Magneten wirken: re<strong>ch</strong>ts eine<br />
Briefwaage, im Vordergrund den Büroklammerhalter und hinten in<br />
der M<strong>it</strong>te einen «fliegenden» Kugels<strong>ch</strong>reiber.<br />
55<br />
WERKSPUREN 2/2006<br />
arbe<strong>it</strong> in den Materialwissens<strong>ch</strong>aften.<br />
Wesentli<strong>ch</strong> für die verbre<strong>it</strong>ete Anwendung<br />
von Dauermagneten war die Entdeckung<br />
von AlNiCo-Magnetwerkstoffen<br />
anfangs der 1930er-Jahre in Japan.<br />
Diese Magnete haben eine ausgezei<strong>ch</strong>nete<br />
Temperaturstabil<strong>it</strong>ät. Ihrer besonderen<br />
Eigens<strong>ch</strong>aften wegen findet man<br />
AlNiCo-Magnete und We<strong>it</strong>erentwicklungen<br />
heute no<strong>ch</strong> in Industrie-Anwendungen,<br />
die insbesondere stabile Eigens<strong>ch</strong>aften<br />
in bre<strong>it</strong>en Temperaturberei<strong>ch</strong>en<br />
fordern, so etwa in Messinstrumenten.<br />
Später kamen na<strong>ch</strong> langjähriger<br />
Fors<strong>ch</strong>ungsarbe<strong>it</strong> sehr leistungsfähige<br />
Magnete auf der Basis von sogenannten<br />
«seltenen Erden» auf den Markt. Seltene<br />
Erden sind Metalle wie Samarium und<br />
Neodym. In den 70er-Jahren waren es die<br />
Samarium-Kobalt-Magnete und in den<br />
80er-Jahren die heute wi<strong>ch</strong>tigeren Neodym-Magnete,<br />
die in der Fa<strong>ch</strong>welt wegen<br />
ihrer Leistungsfähigke<strong>it</strong> jeweils eine<br />
kleine Sensation bedeuteten. Für die<br />
Zukunft sind we<strong>it</strong>ere Forts<strong>ch</strong>r<strong>it</strong>te zu erwarten.<br />
Neodym-Magnete<br />
Sehr gut magnetisierbar sind Seltenerdmetalle.<br />
Zu diesen gehört Neodym. Dieses<br />
Material, gemis<strong>ch</strong>t m<strong>it</strong> Eisen und Bor,<br />
ergibt die se<strong>it</strong> den 1990er-Jahren<br />
erhältli<strong>ch</strong>en Neodym-Magnete, wel<strong>ch</strong>e<br />
um ein Vielfa<strong>ch</strong>es stärker sind als Ferr<strong>it</strong>-<br />
Magnete.<br />
Zur Herstellung: Die Mis<strong>ch</strong>ung von<br />
Neodym, Eisen und Bor wird zu einem<br />
Pulver gemahlen, gepresst, gesintert und<br />
m<strong>it</strong> einer Oberflä<strong>ch</strong>enbes<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>tung<br />
versehen. Ans<strong>ch</strong>liessend wird sie einem<br />
starken elektromagnetis<strong>ch</strong>en Feld ausgesetzt.<br />
Die Atomteil<strong>ch</strong>en ri<strong>ch</strong>ten si<strong>ch</strong> aus<br />
und bleiben grösstenteils permanent<br />
ausgeri<strong>ch</strong>tet: Der Neodymmagnet ist<br />
funktionstü<strong>ch</strong>tig.
22 berner s<strong>ch</strong>ule / école bernoise November / novembre 2008<br />
s<strong>ch</strong>werpunkt gestalten<br />
Einleu<strong>ch</strong>tende Lektionen m<strong>it</strong> S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom<br />
Wenn der Burg<strong>do</strong>rfer Lehrer Thomas Stuber Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es Gestalten unterri<strong>ch</strong>tet, dann<br />
geht allen S<strong>ch</strong>ülern früher oder später ein Li<strong>ch</strong>t auf – dann etwa, wenn sie ihre persönli<strong>ch</strong>e<br />
Postkarte m<strong>it</strong> Leu<strong>ch</strong>tdioden zum Leu<strong>ch</strong>ten und Blinken bringen.<br />
Was passiert, wenn der Strom fliesst? Das wollen alle herausfinden. Mäd<strong>ch</strong>en sind genauso an te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Zusammenhängen interessiert wie Knaben.<br />
Dies hat Gestaltungslehrer Thomas Stuber festgestellt. Bilder IS<br />
Beim Wort Te<strong>ch</strong>nik s<strong>ch</strong>recken viele zurück.<br />
Sie denken an komplizierte Formeln,<br />
nackte Re<strong>ch</strong>nereien und brum-<br />
Isabelle Stre<strong>it</strong><br />
mende S<strong>ch</strong>ädel. «S<strong>ch</strong>ade», meint Thomas Stuber<br />
dazu. Als Werklehrer und Dozent für Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es<br />
Gestalten an der PHBern am IVP NMS<br />
ist er der festen Überzeugung, dass dies ni<strong>ch</strong>t<br />
so sein muss. «Te<strong>ch</strong>nikinteresse kann man bei<br />
allen Kindern wecken. Dann nämli<strong>ch</strong>, wenn sie<br />
selber experimentieren und Erfahrungen sammeln<br />
dürfen m<strong>it</strong> te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gegenständen.»<br />
Das S<strong>ch</strong>limmste sei, wenn bloss <strong>do</strong>ziert werde<br />
und die Experimente zur reinen Demonstration<br />
verkämen. Kinder sollen stattdessen anfassen,<br />
ausprobieren, entwickeln und dam<strong>it</strong> m<strong>it</strong>verantwortli<strong>ch</strong><br />
m<strong>it</strong>denken.<br />
Te<strong>ch</strong>nik ist überall<br />
«Wir alle brau<strong>ch</strong>en jeden Tag te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e Hilfsm<strong>it</strong>tel»,<br />
sagt Thomas Stuber und hält sein Natel<br />
zum Beweis in die Luft, «trotzdem sind wir<br />
immer we<strong>it</strong>er davon entfernt, von Te<strong>ch</strong>nik etwas<br />
zu verstehen.» Dieser Zwiespalt ma<strong>ch</strong>t si<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t<br />
nur im Alltag, sondern au<strong>ch</strong> in der Wirts<strong>ch</strong>aft<br />
bemerkbar, beispielsweise in Form von mangelnden<br />
Fa<strong>ch</strong>kräften. Er setzt si<strong>ch</strong> darum ein, dass<br />
sein Fa<strong>ch</strong> einen Be<strong>it</strong>rag zur te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Bildung<br />
leistet und ni<strong>ch</strong>t bloss ein S<strong>ch</strong>attendasein führt.<br />
«Wir können die Kinder spieleris<strong>ch</strong> einführen<br />
in die komplexe Welt der Te<strong>ch</strong>nik und so eine<br />
wi<strong>ch</strong>tige Grundlage fürs Te<strong>ch</strong>nikverständnis<br />
legen», sagt er. Mäd<strong>ch</strong>en, so hat er beoba<strong>ch</strong>tet,<br />
sind dabei ni<strong>ch</strong>t minder begeisterungsfähig. «Sie<br />
sind in der Regel sogar gewissenhafter, hören<br />
besser zu und s<strong>ch</strong>neiden in Tests besser ab.»<br />
Die Jungs seien auf der anderen Se<strong>it</strong>e te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong><br />
interessiert, täten am liebsten glei<strong>ch</strong> loslegen<br />
und alles in die Finger nehmen.<br />
Wenn der Eiffelturm leu<strong>ch</strong>tet<br />
Derze<strong>it</strong> experimentieren seine Se<strong>ch</strong>stklässler in<br />
Burg<strong>do</strong>rf m<strong>it</strong> S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Leu<strong>ch</strong>tdioden.<br />
Diese begle<strong>it</strong>en uns ja auf S<strong>ch</strong>r<strong>it</strong>t und Tr<strong>it</strong>t, in<br />
Leu<strong>ch</strong>treklamen, an Velolampen oder in der dig<strong>it</strong>alen<br />
Anzeige des Weckers. Thomas Stuber<br />
lehrt seine S<strong>ch</strong>üler, wie Dioden korrekt an Batterien<br />
anges<strong>ch</strong>lossen werden. Sie handeln auf<br />
Grund von Erkenntnissen aus den Experimenten<br />
und s<strong>ch</strong>riftli<strong>ch</strong>en Anweisungen und haben<br />
so die Mögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>, S<strong>ch</strong>r<strong>it</strong>t für S<strong>ch</strong>r<strong>it</strong>t Neues<br />
zu entdecken. Als Resultat entstehen Postkarten<br />
m<strong>it</strong> Li<strong>ch</strong>teffekten. Jedes Kind bringt seine Lieblingspostkarte<br />
m<strong>it</strong>, ents<strong>ch</strong>eidet, wel<strong>ch</strong>e Punkte<br />
leu<strong>ch</strong>ten sollen – etwa die Sp<strong>it</strong>ze des Eiffelturms<br />
oder die Augen eines Krokodils – und ma<strong>ch</strong>t si<strong>ch</strong><br />
dann ans Werk. Die Karten werden s<strong>ch</strong>liessli<strong>ch</strong><br />
in einem selbst entwickelten Ständer aus Holz<br />
präsentiert. «I<strong>ch</strong> habe bei dieser Gelegenhe<strong>it</strong><br />
die Holzkenntnisse der Kinder gefördert», sagt<br />
Thomas Stuber. Dazu gehört: Holz anfassen,<br />
untersu<strong>ch</strong>en und Eigens<strong>ch</strong>aften kennen lernen.<br />
«Während der Lektionen lasse i<strong>ch</strong> au<strong>ch</strong> Theorie<br />
einfliessen», erzählt er. Die Kinder erfahren<br />
zum Beispiel, wer der Erfinder der knallfarbigen<br />
Leu<strong>ch</strong>tdioden war – diese Ges<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>te ist nämli<strong>ch</strong><br />
mindestens so interessant und na<strong>ch</strong>haltig<br />
wie diejenige des berühmten Edison und seiner<br />
Glühbirne (hätten Sie es gewusst? Wenn nein,<br />
werfen Sie einen Blick in die Do-<strong>it</strong>-Werkstatt ><br />
Te<strong>ch</strong>nikverständnis).<br />
Aber au<strong>ch</strong> das Thema Umwelts<strong>ch</strong>utz wird diskutiert.<br />
Batterien sollen ja korrekt entsorgt werden.<br />
Im Unterri<strong>ch</strong>t erleben die Kinder am Experiment<br />
Stromerzeugung au<strong>ch</strong> glei<strong>ch</strong>, warum und wie.<br />
Dam<strong>it</strong> keine Si<strong>ch</strong>erung dur<strong>ch</strong>geht<br />
Wer von Stromkreisen spri<strong>ch</strong>t, kommt um das<br />
Thema Kurzs<strong>ch</strong>luss ni<strong>ch</strong>t herum. Und dam<strong>it</strong>
November / novembre 2008 berner s<strong>ch</strong>ule / école bernoise 23<br />
genau dies ni<strong>ch</strong>t passiert, gibt es Si<strong>ch</strong>erungen.<br />
Na<strong>ch</strong> dem Experiment Si<strong>ch</strong>erung, wo das<br />
Prinzip verans<strong>ch</strong>auli<strong>ch</strong>t wird, ma<strong>ch</strong>t Thomas<br />
Stuber m<strong>it</strong> den Kindern einen Abste<strong>ch</strong>er zum<br />
Si<strong>ch</strong>erungskasten. Ein S<strong>ch</strong>üler erzählt dabei,<br />
wie sein Vater im Ferienhaus die alte S<strong>ch</strong>raubsi<strong>ch</strong>erung<br />
m<strong>it</strong> Alufolie notdürftig flickte und<br />
si<strong>ch</strong> der Brandgefahr dabei ni<strong>ch</strong>t bewusst war.<br />
«Es brau<strong>ch</strong>t auf dieser Stufe no<strong>ch</strong> keine theoretis<strong>ch</strong>e<br />
Physik», betont Stuber. Er weiss aber<br />
au<strong>ch</strong> aus seinen We<strong>it</strong>erbildungskursen für Lehrkräfte,<br />
dass das Experiment eine Brücke ist für<br />
die Theorie. Und er verweist darauf, dass viele<br />
te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e Erfindungen s<strong>ch</strong>on lange von Mens<strong>ch</strong>en<br />
genutzt wurden, bevor die theoretis<strong>ch</strong>e<br />
Erklärung dafür gefunden war – das Rad etwa<br />
oder der S<strong>ch</strong>iffsrumpf. Apropos S<strong>ch</strong>iff: Na<strong>ch</strong> der<br />
Na<strong>ch</strong> dem Bauen kommt das Ausprobieren.<br />
leu<strong>ch</strong>tenden Postkarte werden die Se<strong>ch</strong>stklässler<br />
versu<strong>ch</strong>en, ein s<strong>ch</strong>nelles S<strong>ch</strong>iff zu bauen. Sie ma<strong>ch</strong>en<br />
m<strong>it</strong> am «Do-<strong>it</strong>-Tüftelwettbewerb 08» und<br />
wollen ein Boot aus Sagex, Petflas<strong>ch</strong>en, einer<br />
4,5V-Batterie, einem vorgegebenen Elektromotor<br />
und einer Lufts<strong>ch</strong>raube konstruieren. Dieses<br />
soll in einem Wasserbecken mögli<strong>ch</strong>st viele<br />
Runden pro Minute s<strong>ch</strong>affen. Ideen sind s<strong>ch</strong>on<br />
vorhanden. Derweil seine S<strong>ch</strong>üler am Boot tüfteln,<br />
denkt Thomas Stuber bere<strong>it</strong>s an den nä<strong>ch</strong>sten<br />
Wettbewerb, den er zusammen m<strong>it</strong> seinem<br />
Kollegen Christoph Brandenberger und einem<br />
Team entwickelt. «Es zei<strong>ch</strong>net si<strong>ch</strong> ab, dass wir<br />
das Thema S<strong>ch</strong>leudermas<strong>ch</strong>ine aufgreifen», verrät<br />
er. Aber natürli<strong>ch</strong> ni<strong>ch</strong>t, um eine Stadt in<br />
Angst und S<strong>ch</strong>recken zu versetzen, sondern um<br />
die Hirne der Kinder anzuregen.<br />
Thomas Stuber<br />
Do-<strong>it</strong>-Tüftelwettbewerb<br />
Die Do-<strong>it</strong>-Werkstatt ist eine Online-<br />
Ideensammlung des eigenverantwortli<strong>ch</strong>en<br />
Lernens und zur Förderung<br />
des Te<strong>ch</strong>nikverständnisses. Betrieben<br />
wird sie von Thomas Stuber und<br />
Christoph Brandenberger. Zahlrei<strong>ch</strong>e<br />
Be<strong>it</strong>räge können si<strong>ch</strong> Lehrkräfte gratis<br />
herunterladen. M<strong>it</strong>glieder erhalten<br />
zusätzli<strong>ch</strong>e Unterri<strong>ch</strong>tsbeispiele.<br />
Bere<strong>it</strong>s zum se<strong>ch</strong>sten Mal lanciert das<br />
Team einen Tüftelwettbewerb.<br />
Der Final der qualifizierten Boote findet<br />
am 22. November ab 11 Uhr in Burg<strong>do</strong>rf<br />
im S<strong>ch</strong>lossmatts<strong>ch</strong>ulhaus statt.<br />
Eingabetermin ist der 10. November.<br />
Der nä<strong>ch</strong>ste Tüftelwettbewerb<br />
wird derze<strong>it</strong> vom Team ausgeheckt.<br />
Infos laufend unter:<br />
www.<strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong>
Problemlösen im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten m<strong>it</strong> dem<br />
neuen Lehrm<strong>it</strong>tel Phänomenales Gestalten Se<strong>it</strong>e 1<br />
Phänomenales Gestalten :<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom Magnetismus<br />
s<strong>ch</strong>ulverlag bern, Herausgeber sw<strong>ch</strong>.<br />
<strong>ch</strong> ISBN --, <br />
Ri<strong>ch</strong>tet si<strong>ch</strong> an Lehrpersonen, die<br />
förderorientiert und diff erenziert<br />
Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es Gestalten unterri<strong>ch</strong>ten.<br />
Eine Einführung m<strong>it</strong> Grundlagen<br />
zur historis<strong>ch</strong>en und praktis<strong>ch</strong>en<br />
Erfors<strong>ch</strong>ung der Phänomene wird<br />
ergänzt dur<strong>ch</strong> Experimentierkarten<br />
als Kopiervorlage.<br />
Do-<strong>it</strong>-Aufgaben ermögli<strong>ch</strong>en<br />
die thematis<strong>ch</strong>e Erarbe<strong>it</strong>ung<br />
der Grundvoraussetzungen. Sie<br />
lassen si<strong>ch</strong> au<strong>ch</strong> zur Erarbe<strong>it</strong>ung<br />
der Grundte<strong>ch</strong>nologien<br />
im Berei<strong>ch</strong> der Holz- und<br />
Kunststoff bearbe<strong>it</strong>ung einsetzen.<br />
grössere Gestaltungsaufgaben,<br />
so genannte Do-<strong>it</strong>-Maxi, le<strong>it</strong>en zur<br />
individuellen Kompetenzerwe<strong>it</strong>erung<br />
und zur gestalteris<strong>ch</strong> vertieften<br />
Auseinandersetzen m<strong>it</strong> den<br />
Phänomenen an. Die Aufgaben lassen<br />
si<strong>ch</strong> für die gewüns<strong>ch</strong>te Zielstufen<br />
vereinfa<strong>ch</strong>en oder ers<strong>ch</strong>weren und<br />
stammen teilweise aus dem Internet-<br />
Projekt www.<strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong>.<br />
Auf dieser Homepage fi nden Sie<br />
ergänzende Angebote.<br />
kreativ<strong>it</strong>ät und problemlösen im te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en<br />
gestalten<br />
Kreativ<strong>it</strong>ät und Problemlösen sind im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten S<strong>ch</strong>lagwörter<br />
— mindestens se<strong>it</strong> der Einführung des Lehrplans im Kanton<br />
Bern, also vor fast Jahren. Damals wurde im Werken ni<strong>ch</strong>t textil<br />
und textil, so hiessen die Fä<strong>ch</strong>er damals, ein neuer S<strong>ch</strong>werpunkt, das<br />
Problemlösen, gesetzt. Se<strong>it</strong>her wird von Lehrpersonen versu<strong>ch</strong>t, diese<br />
neue Ausri<strong>ch</strong>tung umzusetzen: Das S<strong>ch</strong>wergewi<strong>ch</strong>t wurde vom Handwerk<br />
zum Problemlösen verlagert, zumindest im Lehrplan.<br />
Gesells<strong>ch</strong>aft und Pol<strong>it</strong>iker brau<strong>ch</strong>en diese S<strong>ch</strong>lagwörter, und meinen<br />
dabei ni<strong>ch</strong>t immer dasselbe. Häufi g hört man, dass man im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en<br />
Gestalten kreativ sein könne und dam<strong>it</strong> ist oft gemeint, dass<br />
die Lernenden originelle, «s<strong>ch</strong>öne» bzw. bunte Gegenstände herstellen<br />
oder etwas pointierter ausgedrückt na<strong>ch</strong>basteln. Ein bedeutender<br />
Teil der Unterri<strong>ch</strong>tsze<strong>it</strong> wird für missverstandene Kreativ<strong>it</strong>ätsförderung<br />
eingesetzt.<br />
Kreativ<strong>it</strong>ätsförderung muss im Zusammenhang m<strong>it</strong> Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>em<br />
Gestalten unter dem Blickwinkel des Lernprozesses entwickelt werden.<br />
Die wi<strong>ch</strong>tigste Lernform, die Werkaufgabe, stellt einen eigentli<strong>ch</strong>en<br />
Problemlöseprozess dar. Wenn S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler diesen<br />
dur<strong>ch</strong>laufen, stehen sie immer wieder vor einem Problem, das nur m<strong>it</strong>tels<br />
Kreativ<strong>it</strong>ät lösbar ist. Eine problemorientierte Werkaufgabe bedeutet<br />
ständiges Su<strong>ch</strong>en, Erproben und Entwickeln. Es brau<strong>ch</strong>t also<br />
kreative Handlungen zur Lösung von Problemen, man spri<strong>ch</strong>t vom kreativen<br />
Prozess, der Problemlösen impliziert.<br />
Die Frage bleibt: Wie lernen Kinder kreativ zu handeln, um dam<strong>it</strong> «Probleme»<br />
zu lösen? Erfolg im Problemlösen kommt ni<strong>ch</strong>t von alleine,<br />
sondern ist meist das Resultat intensiver Auseinandersetzung. Aufgabe<br />
der Lehrpersonen ist es, methodis<strong>ch</strong>es Problemlösen zu in<strong>it</strong>iieren<br />
und zu begle<strong>it</strong>en.<br />
Der Vorgang des Problemlösens verläuft meist in Phasen ab: Dur<strong>ch</strong><br />
die zielgeri<strong>ch</strong>tete Analyse der S<strong>it</strong>uation wird das Problem defi niert,<br />
s<strong>ch</strong>r<strong>it</strong>tweise umgeformt und zunehmend präzisiert, bis die brau<strong>ch</strong>bare<br />
Lösung vorliegt. Dewey, ein amerikanis<strong>ch</strong>er Erziehungswissens<strong>ch</strong>aftler,<br />
sah bere<strong>it</strong>s Ende . Jhdt.(!) die Lehrperson ni<strong>ch</strong>t in der Rolle<br />
des Wissensverm<strong>it</strong>tlers, sondern als M<strong>it</strong>arbe<strong>it</strong>er, in der heutigen<br />
Fa<strong>ch</strong>spra<strong>ch</strong>e als Lernbegle<strong>it</strong>er. Auf der Grundlage seiner Theorie wurden<br />
Hilfestellungen im Problemlöseprozess entwickelt, Grundlage im<br />
Unterri<strong>ch</strong>t zur modernen Lernbegle<strong>it</strong>ung.
Problemlösen im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten m<strong>it</strong> dem<br />
neuen Lehrm<strong>it</strong>tel Phänomenales Gestalten Se<strong>it</strong>e 2<br />
Entdeckung des Elektromagnetismus<br />
im Jahre , aus: Phänomenales<br />
Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und<br />
Magnetismus.<br />
Beispiel Elektromagnet (ab .Klasse) .Klasse)<br />
Als Einstieg eignet si<strong>ch</strong> das<br />
Magnetismus Magnetismus Museum. Als<br />
Motivation und Te<strong>ch</strong>nikbezug lässt<br />
si<strong>ch</strong> das Bild Bild eines Elektromagneten<br />
der Ho<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>ule für Te<strong>ch</strong>nik<br />
thematisieren (S. ). ).<br />
Fors<strong>ch</strong>en ist Thema in der<br />
Experimentier<strong>werkstatt</strong>:<br />
Beispielsweise Experimentierkarten<br />
«Oersteds Versu<strong>ch</strong>» und <br />
«Elektromagnet» (pdf S. S. — —<br />
Download).<br />
Üben und Anwenden lassen si<strong>ch</strong><br />
die Erfahrungen m<strong>it</strong> der <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<br />
Aufgabe Lastenträger. In der<br />
Fors<strong>ch</strong>eridee und im We<strong>it</strong>erführenden<br />
sind sind Zusatzaufträge formuliert,<br />
beispielsweise ein Tüftelwettbewerb,<br />
verglei<strong>ch</strong>e www.<strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<br />
<strong>ch</strong>/Tueftelwettbewerb. Das<br />
Problemlösen Problemlösen im begrenzten<br />
Rahmen ist <strong>do</strong>rt ebenso Thema<br />
wie die innere Diff erenzierung: Je<br />
na<strong>ch</strong> Voraussetzungen setzt die<br />
Lehrperson S<strong>ch</strong>werpunkte. Bei<br />
der we<strong>it</strong>erführenden <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-Maxi<br />
Kran liegt dann der S<strong>ch</strong>werpunkt<br />
beim beim m Problemlösen, ebenso wie im<br />
Tüftelwettbewerb.<br />
Das <strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> Unterri<strong>ch</strong>tshilfen dient<br />
der der Vorbere<strong>it</strong>ung: Quellenkarten,<br />
Materialbezug, Materialbezug, Te<strong>ch</strong>nologiekarten<br />
Te<strong>ch</strong>nologiekarten<br />
und Hilfestellungen für den<br />
Problemlöseprozess.<br />
Leseproben und Bildmaterial sind zu<br />
fi nden unter www.<strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<br />
<strong>ch</strong>/PhaenomenalesGestalten.<br />
problemlösen im neuen lehrm<strong>it</strong>tel<br />
Im Gestaltungsunterri<strong>ch</strong>t sind Probleme no<strong>ch</strong> gut erkennbar und zu be-<br />
«greifen». Das handlungsorientierte, unm<strong>it</strong>telbare Lernen ist dur<strong>ch</strong>s<br />
Fa<strong>ch</strong> gegeben und erwe<strong>it</strong>ert die Mögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>en des «Unterri<strong>ch</strong>ts am<br />
Pult». Lernt das Kind, wie man Probleme löst, so kann es diese Erkenntnisse<br />
im tägli<strong>ch</strong>en Leben und in anderen S<strong>ch</strong>ulberei<strong>ch</strong>en anwenden.<br />
Die Aktiv<strong>it</strong>ät wird in drei Berei<strong>ch</strong>e unterteilt:<br />
Fors<strong>ch</strong>en, Erfahren, Erleben in der Experimentier<strong>werkstatt</strong><br />
Eigenverantwortli<strong>ch</strong>es Lernen und Üben als S<strong>ch</strong>werpunkte in den<br />
Do-<strong>it</strong>-Aufgaben<br />
Problemlösen und Anwenden in den Do-<strong>it</strong>-Maxi-Aufgaben.<br />
Diese Struktur entspri<strong>ch</strong>t dem aktuellen Fa<strong>ch</strong>verständis und dam<strong>it</strong><br />
dem methodis<strong>ch</strong>en Problemlösen. Als Hilfestellung sind im neuen<br />
Lehrm<strong>it</strong>tel Fa<strong>ch</strong>didaktikkarten integriert, die si<strong>ch</strong> zur Unterri<strong>ch</strong>tsvorbere<strong>it</strong>ung<br />
oder zur Refl exion einsetzen lassen, Downloadmögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong><br />
exemplaris<strong>ch</strong>er Beispiele siehe Randspalte.<br />
zielsetzungen und <strong>do</strong>-<strong>it</strong><br />
Phänomenales Gestalten will u.A. fors<strong>ch</strong>endes und problemlöseorientiertes<br />
Verhalten dur<strong>ch</strong> Experimentieren und Entwickeln fördern;<br />
das Lehrm<strong>it</strong>tel baut auf dem Werkweiser auf, dem etablierten Handbu<strong>ch</strong><br />
im Fa<strong>ch</strong>berei<strong>ch</strong> Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es Gestalten, und setzt S<strong>ch</strong>werpunkte<br />
im Berei<strong>ch</strong> Te<strong>ch</strong>nik.<br />
Do-<strong>it</strong>-Aufgaben sind Kurzaufgaben aus der Erlebniswelt der Kinder<br />
und unterstützen den Entwicklungsstand. Sie können der Vorbere<strong>it</strong>ung<br />
zur Bewältigung komplexerer Aufgaben (hier Do-<strong>it</strong>-Maxi) dienen,<br />
indem in kleinen S<strong>ch</strong>r<strong>it</strong>ten die Voraussetzungen, also Fertigke<strong>it</strong>en,<br />
Kenntnisse, Selbst- und Problemlösekompetenz, erarbe<strong>it</strong>et<br />
werden. Do-<strong>it</strong>-Aufgaben werden m<strong>it</strong> einem Fors<strong>ch</strong>ungs- resp. Problemlöseauftrag<br />
erwe<strong>it</strong>ert. Dieser sorgt für innere Diff erenzierung<br />
und wird m<strong>it</strong> einem bis fünf Fors<strong>ch</strong>ersternen vom S<strong>ch</strong>wierigke<strong>it</strong>sgrad<br />
her klassifi ziert.<br />
M<strong>it</strong> dem Lösen der Do-<strong>it</strong>-Aufgaben fällen die Lernenden eigene Ents<strong>ch</strong>eidungen,<br />
su<strong>ch</strong>en Lösungen im gegebenen Rahmen und entwickeln<br />
Erwe<strong>it</strong>erungen. Das Problemlöseverhalten kann so in einen<br />
defi nierten Rahmen geübt werden, ebenso kann die Lehrperson Erfahrungen<br />
sammeln in der «Problemlösebegle<strong>it</strong>ung».<br />
problemlösen und <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-maxi<br />
Im Phänomenalen Gestalten wird der Begriff Do-<strong>it</strong>-Aufgabe erwe<strong>it</strong>ert<br />
zur Do-<strong>it</strong>-Maxi.<br />
Do-<strong>it</strong>-Maxi bauen thematis<strong>ch</strong> und te<strong>ch</strong>nologis<strong>ch</strong> auf den Do-<strong>it</strong>-Aufgaben<br />
auf. Der S<strong>ch</strong>werpunkt verlagert si<strong>ch</strong> zum Problemlösen. Zum<br />
Konzept gehört au<strong>ch</strong> die Bedeutung von anregenden Bildern zur Förderung<br />
der Kreativ<strong>it</strong>ät: Kinder und Jugendli<strong>ch</strong>e, die Bilder als zunehmend<br />
wi<strong>ch</strong>tiges Informationsmedium kennen und brau<strong>ch</strong>en, können<br />
so ihren Kreativ<strong>it</strong>ätshorizont erwe<strong>it</strong>ern und som<strong>it</strong> eigene Problemlösungen<br />
umsetzen.
SCHULEkonkret 1/2007<br />
Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es/textiles Gestalten<br />
M<strong>it</strong>tel-/Oberstufe<br />
Thomas Stuber<br />
Phänomenales Gestalten: Einblick in eine Neuers<strong>ch</strong>einung<br />
Phänomene bieten spannende Momente: ein Bl<strong>it</strong>z am Gew<strong>it</strong>terhimmel, ein riesiger elektromagnetis<strong>ch</strong>er<br />
Kran als S<strong>ch</strong>rottteiler, eine Magnets<strong>ch</strong>webebahn in China – erstaunli<strong>ch</strong>e und «Fragen aufwerfende»<br />
Momente aus dem Alltag. Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus – so heisst der<br />
erste Band von Christoph Brandenberger und Thomas Stuber – versu<strong>ch</strong>t den Phänomenen auf die Spur<br />
zu kommen und bringt Bewegung in den Gestaltungsunterri<strong>ch</strong>t. Le<br />
Zielsetzungen<br />
Phänomenales Gestalten will<br />
den Lehrpersonen eine grosse Auswahl von Gestaltungsaufgaben und<br />
eine praxisorientierte Unterri<strong>ch</strong>tshilfe für Umsetzungen im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en<br />
Gestalten bieten;<br />
fors<strong>ch</strong>endes und problemlöseorientiertes Verhalten dur<strong>ch</strong> Experimentieren<br />
und Entwickeln fördern;<br />
einen Be<strong>it</strong>rag zur Förderung des Te<strong>ch</strong>nikverständnisses und zu vernetztem,<br />
fä<strong>ch</strong>erverbindendem und lehrplanorientiertem Handeln und Denken leisten;<br />
im Gestaltungsunterri<strong>ch</strong>t Umsetzungsmögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>en zu Themen in den<br />
Berei<strong>ch</strong>en Natur und Te<strong>ch</strong>nik zeigen.<br />
Kabelferngesteuerte Boote von 9.-Klässlern:<br />
Motoren lassen si<strong>ch</strong> unabhängig ein-, aus-<br />
und rückwärts s<strong>ch</strong>alten (Polwendes<strong>ch</strong>alter)<br />
Ein T<strong>it</strong>el, der zum Wortspiel einlädt, si<strong>ch</strong> einerse<strong>it</strong>s auf<br />
Inhalte des Bu<strong>ch</strong>s bezieht und andererse<strong>it</strong>s anspielt auf<br />
die Faszination von gestalteris<strong>ch</strong> te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Umsetzungen.<br />
Die Do-<strong>it</strong>-Aufgabensammlung ist au<strong>ch</strong> einsetzbar<br />
parallel zu den Natur-Te<strong>ch</strong>nik- Lehrm<strong>it</strong>teln Karussel,<br />
Riesenrad und Phänomenal.<br />
Was steckt dahinter? Ist es mögli<strong>ch</strong>, au<strong>ch</strong> als Ni<strong>ch</strong>twissens<strong>ch</strong>aftler<br />
zu fors<strong>ch</strong>en und eigene Erkenntnisse<br />
zu erarbe<strong>it</strong>en? Können zielgeri<strong>ch</strong>tete Experimente das<br />
Verstehen fördern? Lassen si<strong>ch</strong> Prinzipien vereinfa<strong>ch</strong>en<br />
und zum besseren Verständnis eine Umsetzung<br />
im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten planen und entwickeln? Die<br />
Phänomene eignen si<strong>ch</strong> aussergewöhnli<strong>ch</strong> gut, um selber<br />
den Weg einer Fors<strong>ch</strong>erin oder eines Fors<strong>ch</strong>ers einzus<strong>ch</strong>lagen,<br />
zu experimentieren und daraus Neues zu<br />
entwickeln. Das neue Lehrm<strong>it</strong>tel verm<strong>it</strong>telt komplizierte,<br />
s<strong>ch</strong>wierig zu verm<strong>it</strong>telnde te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>e Sa<strong>ch</strong>verhalte auf<br />
S<strong>ch</strong>ulniveau und verbindet Bewährtes m<strong>it</strong> Neuem. Die<br />
Aufgabenstellungen sind spannend, vielfältig und stufengere<strong>ch</strong>t.<br />
Viele überras<strong>ch</strong>ende Ideen wecken au<strong>ch</strong> bei<br />
Erwa<strong>ch</strong>senen die Spiel- und Experimentierlust.<br />
Im Bu<strong>ch</strong> fors<strong>ch</strong>en, experimentieren und entwickeln die<br />
Lernenden die Phänomene im Rahmen ihrer Mögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>en.<br />
Dieses Bu<strong>ch</strong> soll einen Be<strong>it</strong>rag zur Förderung des<br />
Te<strong>ch</strong>nikverständnisses leisten.<br />
Inhalt<br />
Elektriz<strong>it</strong>ät und indirekt au<strong>ch</strong> Magnetismus <strong>do</strong>minieren<br />
das tägli<strong>ch</strong>e Leben, und trotzdem sind sie für die meisten<br />
Mens<strong>ch</strong>en ein Bu<strong>ch</strong> m<strong>it</strong> sieben Siegeln.<br />
M<strong>it</strong> je einem <strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> Grundlagen sowie praxis- und unterri<strong>ch</strong>tsbezogener<br />
Experimente aus der Erfahrungswelt<br />
der Kinder und Jugendli<strong>ch</strong>en, nähern si<strong>ch</strong> die Lernenden<br />
den Ers<strong>ch</strong>einungsformen der Phänomene. Der S<strong>ch</strong>werpunkt<br />
liegt bei der Umsetzung im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en Gestalten.<br />
Der naturwissens<strong>ch</strong>aftli<strong>ch</strong>e Bezug lässt si<strong>ch</strong> ergänzend<br />
und begle<strong>it</strong>end im Sa<strong>ch</strong>unterri<strong>ch</strong>t erwe<strong>it</strong>ern.<br />
Die Phänomene werden in der glei<strong>ch</strong>en Struktur präsentiert:<br />
M<strong>it</strong> je se<strong>ch</strong>s Do-<strong>it</strong>-Aufgaben werden unter anderem<br />
thematis<strong>ch</strong>e und te<strong>ch</strong>nologis<strong>ch</strong>e Voraussetzungen, au<strong>ch</strong><br />
in den Werkstoffen Holz und Kunststoff, entwickelt. Bei<br />
den ans<strong>ch</strong>liessenden Do-<strong>it</strong>-Maxi-Gestaltungsaufgaben<br />
stehen Kreativ<strong>it</strong>ät und das Problemlösen im Zentrum.<br />
41 Phänomenales Gestalten / Themenheft bewegt
Funktionstest<br />
Ventilatoren m<strong>it</strong> S<strong>ch</strong>utz<br />
Nagellacktrockner, eine Erfindung der<br />
6.-Klässlerin Jasmin<br />
Das <strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> Unterri<strong>ch</strong>tshilfen besteht aus Medien und<br />
Kopiervorlagen zur Förderung der Selbstständigke<strong>it</strong> der<br />
Lernenden: M<strong>it</strong> den sogenanten Te<strong>ch</strong>nologiekarten ist es<br />
für S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler mögli<strong>ch</strong>, beispielsweise die<br />
Kunstoffte<strong>ch</strong>nologie selbständig zu erlernen.<br />
Just <strong>do</strong> <strong>it</strong>!<br />
Die Idee der Do-<strong>it</strong>-Aufgaben stammt von den Autoren.<br />
Bere<strong>it</strong>s im Lehrm<strong>it</strong>tel Werkweiser 2 definiert und begründet<br />
Thomas Stuber die neue Lernform.<br />
Phänomenales Gestalten baut auf dem Werkweiser auf,<br />
dem etablierten Handbu<strong>ch</strong> im Fa<strong>ch</strong>berei<strong>ch</strong> Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es<br />
Gestalten, und setzt S<strong>ch</strong>werpunkte im Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>en. Die<br />
Idee der Do-<strong>it</strong>-Aufgaben wird we<strong>it</strong>erentwickelt.<br />
Einerse<strong>it</strong>s wurde der Do-<strong>it</strong>-Aufgabe ein Tüftel- respektive<br />
Fors<strong>ch</strong>ungsauftrag hinzugefügt. Dieser sorgt für<br />
innere Differenzierung und wird m<strong>it</strong> einem bis fünf Fors<strong>ch</strong>ersternen<br />
vom S<strong>ch</strong>wierigke<strong>it</strong>sgrad her klassifiziert.<br />
Andererse<strong>it</strong>s wurde das Layout m<strong>it</strong> einer klaren Trennung<br />
zwis<strong>ch</strong>en dem Auftrag für die Lernenden und den<br />
Hinweisen für die Lehrpersonen optimiert.<br />
Do-<strong>it</strong>-Aufgaben sind Kurzaufgaben aus der Erlebniswelt<br />
der Kinder und unterstützen den Entwicklungsstand. Sie<br />
können der Vorbere<strong>it</strong>ung zur Bewältigung komplexerer<br />
Aufgaben (hier Do-<strong>it</strong>-Maxi) dienen, indem in kleinen<br />
S<strong>ch</strong>r<strong>it</strong>ten die Voraussetzungen, also Fertigke<strong>it</strong>en, Kenntnisse,<br />
Selbst- und Problemlösekompetenz, erarbe<strong>it</strong>et<br />
werden. S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler wählen ein Angebot<br />
aus und lösen die Aufgabe selbstständig. Die Lehrperson<br />
stellt die Kurzaufgabe vor, gibt einen thematis<strong>ch</strong>en oder<br />
te<strong>ch</strong>nologis<strong>ch</strong>en Input und begle<strong>it</strong>et entspre<strong>ch</strong>end den<br />
individuellen Lernvoraussetzungen. Na<strong>ch</strong> dem aktuellen<br />
Fa<strong>ch</strong>verständnis sollen Problemstellungen m<strong>it</strong> zunehmendem<br />
Alter zunehmend selbstständig gelöst werden.<br />
M<strong>it</strong> dem Lösen der Do-<strong>it</strong>-Aufgaben fällen die Lernenden<br />
eigene Ents<strong>ch</strong>eidungen, su<strong>ch</strong>en Lösungen im gegebenen<br />
Rahmen und entwickeln Erwe<strong>it</strong>erungen.<br />
We<strong>it</strong>erentwicklung zu Do-<strong>it</strong>-Maxi<br />
Im Phänomenalen Gestalten wird der Begriff Do-<strong>it</strong>-Aufgabe<br />
erwe<strong>it</strong>ert zu Do-<strong>it</strong>-Maxi. Warum?<br />
Do-<strong>it</strong>-Maxi haben einen konkreten Bezug zu den vorangehenden<br />
Do-<strong>it</strong>-Aufgaben, das heisst, Do-<strong>it</strong>-Maxi bauen<br />
thematis<strong>ch</strong> und te<strong>ch</strong>nologis<strong>ch</strong> auf den Do-<strong>it</strong>-Aufgaben<br />
auf. Der S<strong>ch</strong>werpunkt verlagert si<strong>ch</strong> von der Experimen-<br />
SCHULEkonkret 1/2007 42 Phänomenales Gestalten / Themenheft bewegt
tier- und Übungs- zur Anwendungsphase und dam<strong>it</strong> zum<br />
Problemlösen. Zum Konzept gehört au<strong>ch</strong> die Bedeutung<br />
von anregenden Bildern zur Förderung der Kreativ<strong>it</strong>ät:<br />
Kinder und Jugendli<strong>ch</strong>e, die Bilder als zunehmend wi<strong>ch</strong>tiges<br />
Informationsmedium kennen und brau<strong>ch</strong>en, können<br />
so ihren Kreativ<strong>it</strong>ätshorizont erwe<strong>it</strong>ern und som<strong>it</strong><br />
eigene Problemlösungen umsetzen. Deshalb arbe<strong>it</strong>en<br />
die Autoren m<strong>it</strong> vielen Bildern.<br />
Fa<strong>ch</strong>verständnis und Bildungsansatz<br />
Im Gestaltungsunterri<strong>ch</strong>t sind Probleme no<strong>ch</strong> gut erkennbar<br />
und zu be-«greifen». Das handlungsorientierte,<br />
unm<strong>it</strong>telbare Lernen ist dur<strong>ch</strong>s Fa<strong>ch</strong> gegeben und erwe<strong>it</strong>ert<br />
die Mögli<strong>ch</strong>ke<strong>it</strong>en des «Unterri<strong>ch</strong>ts am Pult».<br />
Lernt das Kind, wie man Probleme löst, so kann es diese<br />
Erkenntnisse im tägli<strong>ch</strong>en Leben und in anderen S<strong>ch</strong>ulberei<strong>ch</strong>en<br />
anwenden.<br />
In den Unterri<strong>ch</strong>tskap<strong>it</strong>eln wird die S<strong>ch</strong>ülerinnen- und<br />
S<strong>ch</strong>üleraktiv<strong>it</strong>ät in drei Berei<strong>ch</strong>e unterteilt:<br />
• Fors<strong>ch</strong>en, Erfahren, Erleben in der Experimentier<strong>werkstatt</strong><br />
• Eigenverantwortli<strong>ch</strong>es Lernen und Üben als S<strong>ch</strong>werpunkte<br />
in den Do-<strong>it</strong>-Aufgaben<br />
• Problemlösen und Anwenden in den Do-<strong>it</strong>-Maxi-Aufgaben.<br />
Diese Struktur entspri<strong>ch</strong>t dem aktuellen Fa<strong>ch</strong>verständis<br />
und dam<strong>it</strong> dem methodis<strong>ch</strong>en Problemlösen!<br />
In folgenden wird eine Do-<strong>it</strong>-Aufgabe zum Thema Bewegung<br />
aus dem neuen Bu<strong>ch</strong> bes<strong>ch</strong>rieben. Wenige<br />
Beispiele zur we<strong>it</strong>erführenden Bewegungsaufgabe Do<strong>it</strong>-Maxi<br />
Lufts<strong>ch</strong>raubenboot sind hier nur m<strong>it</strong> Fotos gezeigt.<br />
Grundsätzli<strong>ch</strong> gilt: Das erarbe<strong>it</strong>en der thematis<strong>ch</strong>en Voraussetzungen<br />
erfolgt bei allen Aufgaben in der Experimentier<strong>werkstatt</strong><br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom oder Magnetismus,<br />
Te<strong>ch</strong>nologiekarten aus dem <strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> Unterri<strong>ch</strong>tshilfen<br />
unterstützen die Umsetzung au<strong>ch</strong> in der benötigten<br />
Kunststoffbearbe<strong>it</strong>ung.<br />
Do-<strong>it</strong>-Aufgabe Tis<strong>ch</strong>ventlator<br />
Der Auftrag für S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>üler lautet:<br />
Entwickle für deinen Bürotis<strong>ch</strong> einen Ventilator. Eine<br />
Fla<strong>ch</strong>batterie liefert die Energie und ein Motor treibt<br />
den Propeller an. Für die Halterung entwirfst du zuerst<br />
Ausblick: Ventilatoren als ideale Vorbere<strong>it</strong>ung<br />
für die Do-<strong>it</strong>-Maxi Lufts<strong>ch</strong>raubenboote<br />
Ausgeklügelte Steuerung m<strong>it</strong> Steuerrad<br />
und gekreuztem Riemen (Umkehr der<br />
Drehri<strong>ch</strong>tung)<br />
Experimentierkarte 09 (Elektromotor):<br />
Demonstration Elektromotorprinzip<br />
SCHULEkonkret 1/2007 43 Phänomenales Gestalten / Themenheft bewegt
eine Abwicklung aus Halbkarton. Überprüfe sie und säge<br />
sie aus. Bearbe<strong>it</strong>e die Kanten, bohre die benötigten<br />
Lö<strong>ch</strong>er und biege m<strong>it</strong> dem Biegegerät. Montiere Motor<br />
und Stromkreis.<br />
Lernziele<br />
• Für den Ständer des Ventilators eine Abwicklung entwickeln<br />
und Erfahrungen sammeln im Umgang m<strong>it</strong><br />
Elektromotoren.<br />
• Problemstellung erfassen, die benötigten Experimente<br />
dur<strong>ch</strong>führen und dur<strong>ch</strong> Tüfteln optimieren.<br />
Entwicklung<br />
• Abwicklung: Eigene Tis<strong>ch</strong>formen entwickeln oder<br />
Grundelement na<strong>ch</strong>bauen. Die Bre<strong>it</strong>e des Befestigungsbügels<br />
des Motors bestimmt die Bre<strong>it</strong>e des<br />
Kunststoffarms, die Grösse des Propellers die Länge.<br />
Zuerst Modelle aus Halbkarton entwerfen und testen.<br />
Falls das S<strong>ch</strong>lussprodukt aus Acrylglas gestaltet wird,<br />
kann je na<strong>ch</strong> Voraussetzungen vorher ein Prototyp<br />
aus dem billigeren und einfa<strong>ch</strong>er zu bearbe<strong>it</strong>enden<br />
Polystyrol hergestellt werden.<br />
• Kunststoffform aussägen, Lö<strong>ch</strong>er für S<strong>ch</strong>alter, Kabelführung<br />
und Zugentlastung für S<strong>ch</strong>altdraht anzei<strong>ch</strong>nen<br />
und bohren. Ans<strong>ch</strong>liessend s<strong>ch</strong>leifen, evtl. polieren,<br />
biegen.<br />
• Elektromotor befestigen, Stromkreis m<strong>it</strong> S<strong>ch</strong>alter na<strong>ch</strong><br />
dem S<strong>ch</strong>altplan verbinden. Tipp: Falls der Windhau<strong>ch</strong><br />
nur hinter dem Propeller spürbar ist, die Drähte an<br />
Plus- und Minuspol der Batterie vertaus<strong>ch</strong>en.<br />
• S<strong>ch</strong>altdraht an Las<strong>ch</strong>en des Motors anlöten.<br />
Idee zum Fors<strong>ch</strong>en<br />
Einen Fingers<strong>ch</strong>utz konstruieren: So kann niemand m<strong>it</strong><br />
den Fingern in den drehenden Propeller hineingreifen.<br />
Die Abwicklung lässt si<strong>ch</strong> so we<strong>it</strong>erentwickeln, dass der<br />
S<strong>ch</strong>utz glei<strong>ch</strong> integriert ist. Eine ges<strong>ch</strong>lossene Flä<strong>ch</strong>e<br />
verhindert aber den Luftstrom, da helfen nur Lö<strong>ch</strong>er.<br />
We<strong>it</strong>erführendes<br />
M<strong>it</strong> einem gekauften oder selber hergestellten Dimmer<br />
kann der Ventilator stufenlos eingestellt werden. Die<br />
Do-<strong>it</strong>-Maxi Lufts<strong>ch</strong>raubenboot (Fotos) führt das Thema<br />
we<strong>it</strong>er und gelingt dank der vorbere<strong>it</strong>enden Aufgabe.<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom – Magnetismus<br />
s<strong>ch</strong>ulverlag bern, Herausgeber sw<strong>ch</strong>.<strong>ch</strong><br />
ISBN 3-292-00418, 2006<br />
Ri<strong>ch</strong>tet si<strong>ch</strong> an Lehrpersonen, die förderorientiert und<br />
differenziert Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>es Gestalten unterri<strong>ch</strong>ten. Eine<br />
Einführung m<strong>it</strong> Grundlagen zur historis<strong>ch</strong>en und praktis<strong>ch</strong>en<br />
Erfors<strong>ch</strong>ung der Phänomene wird ergänzt dur<strong>ch</strong><br />
24 Experimentierkarten als Kopiervorlage. 12 Do-<strong>it</strong>-Aufgaben<br />
ermögli<strong>ch</strong>en die thematis<strong>ch</strong>e Erarbe<strong>it</strong>ung der<br />
Grundvoraussetzungen. Sie lassen si<strong>ch</strong> au<strong>ch</strong> zur Erarbe<strong>it</strong>ung<br />
der Grundte<strong>ch</strong>nologien im Berei<strong>ch</strong> der Holz- und<br />
Kunststoffbearbe<strong>it</strong>ung einsetzen. 6 grössere Gestaltungsaufgaben,<br />
so genannte Do-<strong>it</strong>-Maxi, le<strong>it</strong>en zur individuellen<br />
Kompetenzerwe<strong>it</strong>erung und zum gestalteris<strong>ch</strong><br />
vertieften Auseinandersetzen m<strong>it</strong> den Phänomenen an.<br />
Das <strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> Medien besteht aus Te<strong>ch</strong>nologiekarten und<br />
Kopiervorlagen zur Förderung der Selbständigke<strong>it</strong> von<br />
S<strong>ch</strong>ülerinnen und S<strong>ch</strong>ülern.<br />
Alle Aufgaben sind auf vers<strong>ch</strong>iedenen Stufen erprobt.<br />
Dank des förderorientierten und binnendifferenzierten<br />
Grundkonzepts eignet si<strong>ch</strong> die Reihe für vers<strong>ch</strong>iedene<br />
Stufen. Die Aufgaben lassen si<strong>ch</strong> für die gewüns<strong>ch</strong>te Zielstufen<br />
vereinfa<strong>ch</strong>en oder ers<strong>ch</strong>weren und stammen teilweise<br />
aus dem Internet-Projekt www.<strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong>.<br />
Unter dieser Homepage finden sie ergänzende Angebote.<br />
Die Autoren erteilen auf Wuns<strong>ch</strong> au<strong>ch</strong> ausserkantonale<br />
Kurse, siehe beispielsweise sw<strong>ch</strong>-Kursangebot in Aarau!<br />
Minutentest: Das S<strong>ch</strong>iff fährt im Kreis.<br />
Wel<strong>ch</strong>es S<strong>ch</strong>iff stellt die Bestze<strong>it</strong> auf?<br />
SCHULEkonkret 1/2007 44 Phänomenales Gestalten / Themenheft bewegt
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.04 Bezugsquellen<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Bezugsquellen Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom – Magnetismus; Artikel- und Preisverglei<strong>ch</strong>e Stand 2011 © <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong> Se<strong>it</strong>e 1/7<br />
Createc Op<strong>it</strong>ec Ingold Traudl Riess Andere Bezugsquellen<br />
Ilu-Fassung E 10<br />
22.0138<br />
CHF 0.82<br />
Stegfassung E10<br />
22.0133<br />
CHF 0.26<br />
Drucktaster rund<br />
22.0161<br />
CHF 0.77<br />
Drucks<strong>ch</strong>alter m<strong>it</strong><br />
Glockenmutter<br />
22.0158<br />
CHF 0.73<br />
Mikro-S<strong>ch</strong>iebes<strong>ch</strong>alter<br />
22.0148<br />
CHF 0.49<br />
Ums<strong>ch</strong>alter (2x Um)<br />
22.0456<br />
CHF 3.90<br />
Glühlämp<strong>ch</strong>en transparent<br />
E10<br />
3.5V/0.2A<br />
22.0100<br />
CHF 0.23<br />
Illufassung E 10<br />
200064<br />
CHF 0.64<br />
Stegfassung E10<br />
200097<br />
CHF 0.295<br />
Drucktaster<br />
213011 CHF 0.39<br />
Drucks<strong>ch</strong>alter m<strong>it</strong> Mutter<br />
212016<br />
CHF 0.79<br />
Mikro-S<strong>ch</strong>iebes<strong>ch</strong>alter<br />
212072<br />
CHF 0.37<br />
Ums<strong>ch</strong>alter (2x Um)<br />
201691<br />
CHF 1.49<br />
Lämp<strong>ch</strong>en klar E10<br />
3.5V/0.2A<br />
202019<br />
CHF 0.22<br />
6V/01A<br />
Ilu-Fassung<br />
07.19.075<br />
CHF 1.25<br />
Brückenfassung E10<br />
07.19.071<br />
CHF 0.45<br />
Mini-Einbau-Taster<br />
S<strong>ch</strong>liesser<br />
07.19.084<br />
CHF 0.795<br />
Einbaubrückens<strong>ch</strong>alter<br />
07.50.140<br />
CHF 1.40<br />
Glühlämp<strong>ch</strong>en E10<br />
E 10/3,5 V0.2A<br />
50 Stk im Karton<br />
07.19.052<br />
CHF 0.31<br />
Ilu-Fassung E10<br />
19.075.0<br />
Euro 0.36<br />
Brückenfassung E10<br />
19.071.0<br />
Euro 0.15<br />
Mini-Einbau-Taster, S<strong>ch</strong>liesser<br />
19.084.0<br />
Euro 0,25<br />
Mini-Einbau-Taster, Öffner<br />
19.124.0<br />
Euro 0.30<br />
Drucks<strong>ch</strong>alter<br />
ein/aus<br />
19.080.0<br />
Euro 0.40<br />
Mikros<strong>ch</strong>alter m<strong>it</strong> Hebel<br />
1x um, 1A /1.6V<br />
19.426.0<br />
Euro 0.40<br />
1x um, 2A /125 V<br />
19.264.0<br />
Euro 0.49<br />
Lämp<strong>ch</strong>en E 10<br />
3.5 V0.2 A klar<br />
19.052.0<br />
Euro 0.13<br />
ab 10Stk Euro 0.11<br />
A<strong>ch</strong>tung: Preisstand August<br />
2011<br />
Die Liste befindet si<strong>ch</strong> au<strong>ch</strong><br />
unter www.<strong>do</strong>-<strong>it</strong><strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong>/Unterri<strong>ch</strong>tshilfe<br />
n —>Lernkoffer
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.04 Bezugsquellen<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Bezugsquellen Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom – Magnetismus; Artikel- und Preisverglei<strong>ch</strong>e Stand 2011 © <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong> Se<strong>it</strong>e 2/7<br />
Createc Op<strong>it</strong>ec Ingold Traudl Riess Andere Bezugsquellen<br />
6V/0.1A<br />
22.0104<br />
ChF 0.59<br />
Leu<strong>ch</strong>tdioden Weiss, 18000<br />
mcd ø 5 mm<br />
22.0330<br />
CHF 5.10<br />
Miniatur-Summer<br />
3 – 9 V, eckig<br />
22.0166<br />
CHF 3.40<br />
S<strong>ch</strong>altdraht 1 x 0.5 mm 10 m<br />
22.0131/200<br />
CHF 1.70<br />
S<strong>ch</strong>altl<strong>it</strong>ze, 1 x 0.14 mm2,<br />
10 m<br />
22.0120/200<br />
CHF 1.40<br />
S<strong>ch</strong>neidedraht Styropor<br />
0.4mm 5m<br />
50.0206<br />
CHF 8.30<br />
S<strong>ch</strong>neidedraht 0.1mm 5m<br />
202064<br />
CHF 0.33<br />
Leu<strong>ch</strong>dioden superhell ø5 mm<br />
205374<br />
CHF 0.95<br />
Leu<strong>ch</strong>tdiodenlämp<strong>ch</strong>en weiss<br />
(au<strong>ch</strong> in blau, rot, gelb und grün<br />
erhältli<strong>ch</strong>) für E10 Fassung<br />
203464<br />
CHF 1.50<br />
Minisummer Re<strong>ch</strong>teckig<br />
215108<br />
CHF 2.35<br />
Minisummer re<strong>ch</strong>teckig<br />
2.2-4V<br />
215077<br />
CHF2.80<br />
S<strong>ch</strong>altdraht 0.9x0.5mm 10m<br />
201372 (s<strong>ch</strong>warz)<br />
CHF 1.95<br />
S<strong>ch</strong>altl<strong>it</strong>ze<br />
0,14 qmm<br />
100 m weiss<br />
245464<br />
CHF 11.50<br />
Nur Blinkdioden, grüne, rote<br />
und gelbe LED erhältli<strong>ch</strong><br />
Minisummer<br />
3-4.5V<br />
07.19.002<br />
CHF 4.70<br />
ab100Stk Euro 0.09<br />
6V/0.05A<br />
19.406.0 Euro 0.20<br />
LED-Lämp<strong>ch</strong>en rot (au<strong>ch</strong> blau,<br />
gelb und farblos erhältli<strong>ch</strong>)<br />
4.5V<br />
19.336.1<br />
Euro 0.28<br />
Minisummer<br />
3 V (2-4V)<br />
19.002.0<br />
Euro 1.45<br />
6 V (4-9V)<br />
19.402.0<br />
Euro 1.45<br />
- S<strong>ch</strong>altdraht 1.0x0.5mm 10m<br />
19.042.5 (s<strong>ch</strong>warz)<br />
Euro 0.70<br />
L<strong>it</strong>ze isoliert<br />
10m/Farbe<br />
07.19.043/1-5<br />
CHF 1.90<br />
S<strong>ch</strong>neidedraht Styropor<br />
0.4mm 3m<br />
07.616<br />
CHF 5.60<br />
L<strong>it</strong>ze<br />
10-m-Ring<br />
rot/grün/gelb/blau/s<strong>ch</strong>warz<br />
19.043./1-5<br />
Euro 0.55<br />
-> www.ledstore.<strong>ch</strong><br />
LED weiss 18000 mcd ø 5<br />
mm<br />
CHF 1.10<br />
LED-Lämp<strong>ch</strong>en passen in<br />
die E10 Fassung und eignen<br />
si<strong>ch</strong> als Ersatz der<br />
Glühlämp<strong>ch</strong>en!
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.04 Bezugsquellen<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Bezugsquellen Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom – Magnetismus; Artikel- und Preisverglei<strong>ch</strong>e Stand 2011 © <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong> Se<strong>it</strong>e 3/7<br />
Createc Op<strong>it</strong>ec Ingold Traudl Riess Andere Bezugsquellen<br />
50.0209<br />
CHF 4.90<br />
Kupferlackdraht<br />
100 g-Spule, 0.35 mm ø,<br />
112m<br />
22.0193<br />
CHF 9.25<br />
Batterie-Clip 9.0 V<br />
20.0276<br />
CHF 0.50<br />
Fla<strong>ch</strong>betterie Camelion<br />
4.5 V, auslaufsi<strong>ch</strong>er<br />
20.0255<br />
CHF 1.95<br />
Polystyrol-Plattenzus<strong>ch</strong>n<strong>it</strong>te<br />
21x30 cm weiss<br />
2mm dick<br />
50.0120<br />
CHF 3.00<br />
Polystyrol-Plattenzus<strong>ch</strong>n<strong>it</strong>te<br />
21x30 cm weiss<br />
3mm dick<br />
50.0126<br />
CHF 4.70<br />
Polystyrol-Plattenzus<strong>ch</strong>n<strong>it</strong>te<br />
25x50 cm weiss<br />
2mm dick<br />
50.0121<br />
CHF 4.95<br />
Kuperlackdraht<br />
100 m<br />
0.3mm<br />
247034<br />
CHF 5.70<br />
Kupferlackdraht 50 m 0,5mm<br />
247056<br />
CHF 5.70<br />
Batterieclip 9V<br />
207058<br />
CHF 0.35<br />
Fla<strong>ch</strong>batterie 4.5V<br />
204019<br />
CHF 1.50<br />
Polystyrol weiss<br />
21x30 cm<br />
2mm dick<br />
888547<br />
CHF 2.30<br />
Polystyrol weiss<br />
21x30 cm<br />
3mm dick<br />
888042<br />
CHF 2.95<br />
Polystyrol weiss<br />
25x50 cm<br />
2mm dick<br />
888558<br />
CHF 2.50<br />
Kupferlackdraht<br />
0.3mm /100m<br />
07.19.017<br />
CHF 10.20<br />
Batterieclip 9.0 V<br />
07.19.024<br />
CHF 0.48<br />
Polystyrolplatten<br />
45x33 cm 2mm dick<br />
03.744<br />
CHF 3.80<br />
Kupferlackdraht<br />
0.3mm / 100m<br />
19.017.0<br />
Euro 3.20<br />
Batterieclip 9 V<br />
19.024.0<br />
Euro 0.14<br />
Fla<strong>ch</strong>batterie<br />
4.5 V<br />
19.029.0<br />
Euro 0.65<br />
Platten 200x300x2mm<br />
Polystyrol weiss<br />
10.021.0<br />
Euro 1.20<br />
Cellwar AG,<br />
Kunststoffprodukte,<br />
Dammweg 43, 3053<br />
Mün<strong>ch</strong>enbu<strong>ch</strong>see Tel. 031<br />
919 22 22 info@cellwar.<br />
com http://www.cellwar.com<br />
Ganze Platten (2mx1m,<br />
müssen abgeholt werden).
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.04 Bezugsquellen<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Bezugsquellen Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom – Magnetismus; Artikel- und Preisverglei<strong>ch</strong>e Stand 2011 © <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong> Se<strong>it</strong>e 4/7<br />
Createc Op<strong>it</strong>ec Ingold Traudl Riess Andere Bezugsquellen<br />
Polystyrol-Platten<br />
Gelb 21x30 cm<br />
2 mm dick<br />
50.0154<br />
CHF 3.25<br />
Polystyrol-Platten<br />
S<strong>ch</strong>warz 21x30 cm<br />
2 mm dick<br />
50.0122<br />
CHF 3.25<br />
Plexiglasplatten<br />
A4<br />
3 mm Dicke<br />
50.0008<br />
CHF 6.25<br />
4 mm Dicke<br />
50.0012<br />
CHF 8.70<br />
250 x 500 mm<br />
3 mm Dicke<br />
50.0006<br />
CHF 11.90<br />
4 mm Dicke<br />
50.0010<br />
CHF 15.80<br />
Plexiglas-Platten z.B.<br />
Farbig transparent<br />
750 x 500 Dicke 3 mm<br />
50.0592 + Farbcode<br />
CHF 49.00<br />
Polystyrol gelb<br />
21x30 cm<br />
2mm dick<br />
889542<br />
CHF 2.65<br />
Acrylglas gelb<br />
150x210 mm<br />
3mm dick<br />
878010<br />
CHF 3.15<br />
Plexiglasplatten<br />
A4<br />
3 mm Dicke<br />
07.35.043<br />
CHF 5.40<br />
5mm Dicke<br />
07.35.91<br />
CHF 8.40<br />
A3<br />
3mm Dicke<br />
07.35.044<br />
CHF 10.80<br />
5mm Dicke<br />
07.35.045<br />
CHF 17.00<br />
Plexiglasplatten<br />
in gedeckten Farben sortiert<br />
rot, grün, blau, gelb, weiss<br />
5 Platten in Packung<br />
A4 3mm Dicke<br />
Platten 200x300x2mm<br />
PVC-klar<br />
10.023.0<br />
Euro 1.40<br />
Acrylglasplatten<br />
400x300x3mm<br />
10.031.0<br />
Euro 4.35<br />
Acrylglasplatten<br />
400x300x4mm<br />
10.015.0<br />
Euro 5.90<br />
Acrylglasplatten farbig<br />
Plexiglas<br />
400x300x3mm<br />
10.029.1/2/3/4/6/7<br />
Euro 6.85 / Platte<br />
-> OPO Oes<strong>ch</strong>ger<br />
Plexiglasplatten<br />
glasklar<br />
600x500 mm<br />
2mm dick<br />
31.821.02<br />
CHF 26.50<br />
3mm dick<br />
31.821.03<br />
CHF 26.50<br />
4mm dick<br />
31.821.04<br />
CHF 32.50<br />
-> www.kunstoplex.<strong>ch</strong><br />
hat alle Farben und<br />
Dicken, au<strong>ch</strong> 10mm<br />
dicke Platten<br />
Kunstoplex<br />
OPO Oes<strong>ch</strong>ger<br />
Plexiglasplatten<br />
beidse<strong>it</strong>ig glänzend
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.04 Bezugsquellen<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Bezugsquellen Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom – Magnetismus; Artikel- und Preisverglei<strong>ch</strong>e Stand 2011 © <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong> Se<strong>it</strong>e 5/7<br />
Createc Op<strong>it</strong>ec Ingold Traudl Riess Andere Bezugsquellen<br />
Plexiglas-Abs<strong>ch</strong>n<strong>it</strong>te farbig<br />
Reststücke 1 kg, 3 mm dick<br />
50.0057<br />
CHF 8.35<br />
Plexiglas-Rohre<br />
Transparent z.B.<br />
Ø 20/16<br />
245 mm lang<br />
50.0064<br />
CHF 3.80<br />
1000 mm lang<br />
50.0069<br />
CHF 14.40<br />
Plexiglas-Leu<strong>ch</strong>tstäbe farbig<br />
z.B. Rot, 1000 mm lang<br />
ø 4 mm<br />
50.0550 CHF 3.30<br />
ø 6 mm<br />
50.0554 CHF 6.40<br />
07.35.052<br />
CHF 6.20 / Platte<br />
Plexiglas-S<strong>ch</strong>ulpackung<br />
20 Platten A3<br />
4mm Dicke<br />
07.35.048<br />
CHF 4.275 / Platte<br />
Plexiglas-Rohre<br />
glasklar, glatt<br />
ø 20/16mm<br />
30cm lang<br />
07.35.096<br />
CHF 3.10<br />
Acrylglasplatten<br />
transparent farbig<br />
Plexiglas<br />
400x300x3mm<br />
orange/rot/grün/blau<br />
10.28.1/2/4/7<br />
Euro 6.85 / Platte<br />
600x500 mm<br />
3mm dick<br />
31.823.01<br />
weiss<br />
CHF 27.50<br />
gelb/braun/rot/blau/<br />
grün/s<strong>ch</strong>warz<br />
600x500 mm<br />
3mm dick<br />
31.823.02bis07<br />
je CHF 30.00<br />
Semadeni Ostermundigen<br />
OPO Oes<strong>ch</strong>ger<br />
Plexiglas Rundrohre<br />
farblos<br />
ø20/16mm<br />
100 cm lang<br />
31.827.03<br />
CHF 10.50<br />
Kunstoplex<br />
OPO Oes<strong>ch</strong>ger<br />
Acrylstäbe<br />
Farbig fluoreszierend<br />
blau/rot grün, orange-gelb<br />
31.830.01/02/03/04<br />
ø 4mm CHF 3.60<br />
Plexiglas Rundstäbe<br />
farblos<br />
ø 6mm<br />
100 cm lang<br />
31.828.06<br />
CHF 4.40<br />
ø 8mm<br />
Rundstäbe
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.04 Bezugsquellen<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Bezugsquellen Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom – Magnetismus; Artikel- und Preisverglei<strong>ch</strong>e Stand 2011 © <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong> Se<strong>it</strong>e 6/7<br />
Createc Op<strong>it</strong>ec Ingold Traudl Riess Andere Bezugsquellen<br />
Weissble<strong>ch</strong><br />
150x300 mm<br />
0.28mm dick<br />
50.0363<br />
CHF 3.80<br />
S<strong>ch</strong>weissdraht<br />
1mm ø, ca 90 g<br />
30.0280<br />
CHF 1.50<br />
S<strong>ch</strong>weissdraht<br />
2mm ø, ca 121 g<br />
30.0281<br />
CHF 2.40<br />
S<strong>ch</strong>weissdraht<br />
3mm ø, ca 276g<br />
30.0282<br />
CHF 2.90<br />
S<strong>ch</strong>weissdraht<br />
4mm ø, ca 488 g<br />
30.0283<br />
CHF 4.90<br />
Weissble<strong>ch</strong><br />
150x300 mm<br />
0.3 mm dick<br />
824062<br />
CHF 1.95<br />
S<strong>ch</strong>weissdraht<br />
4x500mm<br />
827713<br />
10 Stk = CHF 3.95<br />
S<strong>ch</strong>weissdraht<br />
2x500mm<br />
826718<br />
10 Stk = CHF 2.20<br />
S<strong>ch</strong>weissdraht<br />
3x500mm<br />
827218<br />
10 Stk = CHF 2.95<br />
Weissble<strong>ch</strong><br />
wei<strong>ch</strong> verzinkt<br />
Dicke 0.18mm<br />
373x318mm<br />
09.011.1<br />
Euro 1.79<br />
farblos<br />
100 cm lang<br />
31.828.08<br />
CHF 7.30<br />
ø 10mm<br />
Rundstäbe<br />
farblos<br />
100 cm lang<br />
31.828.10<br />
CHF 11.50 usw.<br />
OPO Oes<strong>ch</strong>ger<br />
Weissble<strong>ch</strong><br />
verzinntes Eisenble<strong>ch</strong><br />
412x614 mm<br />
0.22 mm dick<br />
31.606.02<br />
CHF 8.50<br />
OPO Oes<strong>ch</strong>ger<br />
S<strong>ch</strong>weissraht GI<br />
verkupfert, in Stäben von<br />
100cm<br />
Packung 5 kg<br />
31.66501<br />
1.5mm<br />
CHF 9.60<br />
31.66502<br />
2.mm<br />
CHF 8.80<br />
31.66503<br />
2.5mm<br />
CHF 7.70<br />
31.66504<br />
3mm<br />
CHF 7.60
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.04 Bezugsquellen<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Bezugsquellen Phänomenales Gestalten: S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom – Magnetismus; Artikel- und Preisverglei<strong>ch</strong>e Stand 2011 © <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<strong>werkstatt</strong>.<strong>ch</strong> Se<strong>it</strong>e 7/7<br />
Createc Op<strong>it</strong>ec Ingold Traudl Riess Andere Bezugsquellen<br />
Stabmagnet<br />
Roh,beidse<strong>it</strong>ig magnetisiert<br />
0.15 kg Hubkraft<br />
5x15mm<br />
30.0555<br />
CHF 1.65<br />
S<strong>ch</strong>eibenmagnet<br />
0.7 kg Hubkraft<br />
25x5mm<br />
30.0553<br />
CHF 1.10<br />
Blockmagnet aus Ferr<strong>it</strong><br />
20x10x5 mm<br />
30.0556<br />
CHF 2.00<br />
Magnete Neodym 10 Stk<br />
Stabform<br />
8x10mm<br />
203682<br />
CHF 8.50<br />
Magnete Ferr<strong>it</strong><br />
20 Stk<br />
Stabform<br />
9x9x40mm<br />
204633<br />
CHF 23.90<br />
Permanentmagnet<br />
sehr stark<br />
ø 14mm,<br />
5mm dick<br />
07.094.8<br />
CHF 0,39<br />
Stabmagnet<br />
sehr stark<br />
ø 6x35mm<br />
19.175.0<br />
Euro 0.62<br />
Permanentmagnete<br />
ø 9.4x4.2mm<br />
19.404.0<br />
Euro 0.18<br />
Permanentmagnet sehr stark<br />
ø 14x5mm<br />
19.008.0<br />
Euro 0.2<br />
31.66505<br />
3.5 mm<br />
CHF 7.60<br />
Supermagnete.<strong>ch</strong> hat das<br />
grösste und billigste<br />
Angebot
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.03 Fehlerbese<strong>it</strong>igung<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Infoblatt Fehlerbese<strong>it</strong>igung Experimentier<strong>werkstatt</strong> S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom<br />
Kennzei<strong>ch</strong>en e<strong>ch</strong>ter Experimente ist es, dass diese «funktionieren» oder eben bei kleinen Fehlern<br />
ni<strong>ch</strong>t funktionieren. Das Infoblatt m<strong>it</strong> Hinweisen zu Fehlerquellen und zur Fehlerbese<strong>it</strong>igung soll<br />
den Erfolg garantieren und die Lehrperson auf mögli<strong>ch</strong>e Fehler und wi<strong>ch</strong>tige Infos aufmerksam<br />
ma<strong>ch</strong>en. Die Fehlerquellen sind ni<strong>ch</strong>t abs<strong>ch</strong>liessend aufgeführt!<br />
Das Experimentiermaterial im Lernkoffer enthält nur das Material für den Hauptauftrag, ni<strong>ch</strong>t aber<br />
für die Idee zum Fors<strong>ch</strong>en. Für die Experimente 01-08 sind 6 Kist<strong>ch</strong>en im Lernkoffer vorhanden<br />
(Partnerarbe<strong>it</strong> bei 12, Gruppenarbe<strong>it</strong> bei mehr Lernenden).<br />
Die Experimentierkarten sind Grundlage zielorientierter Experimente und kindsgere<strong>ch</strong>ter<br />
Fors<strong>ch</strong>ertätigke<strong>it</strong>. Wie die Fors<strong>ch</strong>er sollen au<strong>ch</strong> die Lernenden experimentieren und daraus<br />
Erkenntnisse entwickeln. M<strong>it</strong> Hilfe der Experimentier<strong>werkstatt</strong> lassen si<strong>ch</strong> Grundlagen für die <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-<br />
Aufgaben und die <strong>do</strong>-<strong>it</strong>-Maxi erarbe<strong>it</strong>en, die dur<strong>ch</strong> Auswertungen und Ergänzungen der Lehrperson<br />
gefestigt werden. Je na<strong>ch</strong> Umsetzungsabsi<strong>ch</strong>ten und Stufe ist es sinnvoll, gezielt Experimente<br />
auszuwählen, oder au<strong>ch</strong> alle 12 vorges<strong>ch</strong>lagenen Experimente dur<strong>ch</strong>zuführen.<br />
Die Experimente sind auf allen Stufen einsetzbar, die Übersi<strong>ch</strong>t dient als Ents<strong>ch</strong>eidungshilfe. M<strong>it</strong><br />
den Experimenten 01 bis 04 lassen si<strong>ch</strong> grundlegende Kenntnisse für alle Aufgaben entwickeln.<br />
Experimente 05 bis 08 erwe<strong>it</strong>erten die Kenntnisse für einzelne Aufgaben m<strong>it</strong> höherem<br />
S<strong>ch</strong>wierigke<strong>it</strong>sgrad. Experiment 09 bis 12 bieten physikalis<strong>ch</strong>e Grundlagen zur Wissenserwe<strong>it</strong>erung<br />
und sind für die gestalteris<strong>ch</strong>en Umsetzungen ni<strong>ch</strong>t zwingend.<br />
Experimentierkarte Hinweise / Fehlerquellen Hinweise / Fehlerbese<strong>it</strong>igung<br />
01 Stromkreis<br />
Zuerst ohne Fassung und<br />
Kontaktprobleme, leere Batterie oder defektes<br />
Prüfkabel, also nur m<strong>it</strong> Batterie Glühlämp<strong>ch</strong>en können Fehlerquellen bei allen<br />
und Glühlämp<strong>ch</strong>en,<br />
experimentieren.<br />
Experimenten sein.<br />
02 Le<strong>it</strong>er / Ni<strong>ch</strong>tle<strong>it</strong>er<br />
O3 S<strong>ch</strong>alter<br />
04 Kurzs<strong>ch</strong>luss<br />
05 Series<strong>ch</strong>altung<br />
5 le<strong>it</strong>ende und 5 ni<strong>ch</strong>tle<strong>it</strong>ende<br />
Materialien (Bleistiftmine ist<br />
Halble<strong>it</strong>er!).<br />
In den 6 Experimentierkist<strong>ch</strong>en<br />
sind 3x2 glei<strong>ch</strong>e, selbstgebaute<br />
S<strong>ch</strong>alter vorhanden. Ein<br />
Polwendes<strong>ch</strong>alter ist beim<br />
Experimentiermaterial ni<strong>ch</strong>t<br />
vorhanden.<br />
Kurzs<strong>ch</strong>lüsse können au<strong>ch</strong> im<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>stromberei<strong>ch</strong> zu einem<br />
Brand führen. Vorsi<strong>ch</strong>t bei der<br />
Lagerung von Batterien!<br />
Alternative Aufgabenstellung<br />
zum Lehrm<strong>it</strong>tel:<br />
Baue zwei Lämp<strong>ch</strong>en in einen<br />
Stromkreis ein, sodass beim<br />
Ausdrehen des einen Lämp<strong>ch</strong>ens<br />
das andere erlis<strong>ch</strong>t.<br />
Beim Langstreckenle<strong>it</strong>er hinweisen auf<br />
Unters<strong>ch</strong>ied Stark-/ S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom, «Kabelrollen»<br />
verbieten und eins<strong>ch</strong>ränken auf ein «glei<strong>ch</strong>es»<br />
Material (z.B. nur eine Feile etc.) Kontaktprobleme<br />
sind z.T. auf Oberflä<strong>ch</strong>ens<strong>ch</strong>utz (Beisp. Radiator)<br />
zurückzuführen. Kurzs<strong>ch</strong>lüsse sind neben<br />
Kontaktproblemen die häufigsten Fehlerquellen.<br />
Der Selbstbau eignet si<strong>ch</strong> nur in bestimmten<br />
Fällen. Vers<strong>ch</strong>iedenste S<strong>ch</strong>alter sind im<br />
Fa<strong>ch</strong>handel billig zu kaufen und sind ni<strong>ch</strong>t<br />
fehleranfällig. Für Elektromagnete eignen si<strong>ch</strong> nur<br />
Tasts<strong>ch</strong>alter, die beim Loslassen automatis<strong>ch</strong> den<br />
Stromkreis unterbre<strong>ch</strong>en.<br />
Bei der Batterie stellt man bei einem Kurzs<strong>ch</strong>luss<br />
na<strong>ch</strong> kurzer Ze<strong>it</strong> fest, dass sie heiss wird. Dadur<strong>ch</strong><br />
wird die Batterie entladen und zerstört.<br />
A<strong>ch</strong>tung: Prüfkabel können beim Übergang<br />
L<strong>it</strong>ze/Klemme dur<strong>ch</strong>brennen!<br />
In der Series<strong>ch</strong>altung brennen die Lämp<strong>ch</strong>en<br />
weniger hell. Wenn ein Lämp<strong>ch</strong>en defekt ist ,<br />
unterbri<strong>ch</strong>t es den Stromkreis . Bei der<br />
Li<strong>ch</strong>terkette wird häufig ein spannungsabhängiger<br />
Widerstand eingebaut, der bei Ausfall eines<br />
Glühlämp<strong>ch</strong>ens den Strom le<strong>it</strong>et.
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.03 Fehlerbese<strong>it</strong>igung<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
06 Parallels<strong>ch</strong>altung<br />
07 Leu<strong>ch</strong>tdiode<br />
08 Dimmer<br />
09 Stromerzeugung<br />
10 Wärmewirkung<br />
11 Glühbirne<br />
12 Si<strong>ch</strong>erung<br />
Alternative Aufgabenstellung:<br />
Baue zwei Lämp<strong>ch</strong>en in einen<br />
Stromkreis ein, sodass beim<br />
Ausdrehen des einen Lämp<strong>ch</strong>en<br />
das andere no<strong>ch</strong> brennt.<br />
Leu<strong>ch</strong>tdioden nie ohne<br />
Widerstand ans<strong>ch</strong>liessen, diese<br />
können «explodieren»! Längeres<br />
Bein immer an Pluspol der<br />
Batterie ans<strong>ch</strong>liessen.<br />
Bleistiftminen sind im Handel<br />
erhältli<strong>ch</strong> als Ersatzminen für<br />
Druckbleistifte. Es lässt si<strong>ch</strong> au<strong>ch</strong><br />
ein Bleistift in Wasser einwei<strong>ch</strong>en<br />
und na<strong>ch</strong>her in der M<strong>it</strong>te spalten.<br />
Nur «unverbrau<strong>ch</strong>ter» Essig (sehr<br />
gut geht Tafelessig, Prix Garantie)<br />
brau<strong>ch</strong>en und na<strong>ch</strong> der Demo<br />
Elektroden und Gläser<br />
unverzügli<strong>ch</strong> reinigen.<br />
«Verbrau<strong>ch</strong>te» Elektroden<br />
funktionieren ni<strong>ch</strong>t mehr: Die<br />
Oxids<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>t auf den Elektroden<br />
von Ze<strong>it</strong> zu Ze<strong>it</strong> m<strong>it</strong> Stahlwatte<br />
abreiben.<br />
Feuerfeste Platte unter erh<strong>it</strong>ztem<br />
Draht legen. Zuerst Prüfkabel an<br />
den Draht ans<strong>ch</strong>liessen, erst dann<br />
Strom eins<strong>ch</strong>alten<br />
(Verbrennungsgefahr).<br />
Der Versu<strong>ch</strong> funktioniert nur m<strong>it</strong><br />
einem Trafo: Eindrückli<strong>ch</strong> die<br />
H<strong>it</strong>ze, die entsteht. Den Trafo<br />
langsam aufdrehen, bei 5V<br />
beginnt der Draht zu glühen, nie<br />
mehr als 6V einstellen.<br />
Die Kabel sind bewusst «defekt»<br />
gebaut worden. Den Versu<strong>ch</strong> so<br />
aufbauen, dass der Kurzs<strong>ch</strong>luss<br />
na<strong>ch</strong> der Si<strong>ch</strong>erung erfolgt.<br />
Bei unglei<strong>ch</strong>en elektris<strong>ch</strong>en Bauteilen muss die<br />
Parallels<strong>ch</strong>altung angewendet werden, weil sonst<br />
einer der beiden Teile ni<strong>ch</strong>t genügend Spannung<br />
erhält und ni<strong>ch</strong>t ri<strong>ch</strong>tig funktioniert. Wenn<br />
beispielsweise Leu<strong>ch</strong>tdioden zusätzli<strong>ch</strong> zu einem<br />
anderen Verbrau<strong>ch</strong>er als Messanzeigen eingesetzt<br />
werden, sind diese zwingend parallel zu s<strong>ch</strong>alten.<br />
Zur Bere<strong>ch</strong>nung des Widerstands lässt si<strong>ch</strong> die<br />
Te<strong>ch</strong>nologiekarte C.02 einsetzen. Mehr<br />
Informationen sind auf Te<strong>ch</strong>nikfacts Leu<strong>ch</strong>tdiode<br />
(B05) zu finden.<br />
Graf<strong>it</strong> hat einen hohen Widerstand, deshalb<br />
brennt das Lämp<strong>ch</strong>en nur s<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>, wenn der<br />
Strom dur<strong>ch</strong> die ganze Mine fliessen muss. Sind<br />
die beiden Krokodilklemmen näher beieinander,<br />
ist die Strecke kürzer, der Widerstand demna<strong>ch</strong><br />
kleiner und das Lämp<strong>ch</strong>en brennt heller.<br />
In einem Stromkreis fliesst nur Strom, wenn an<br />
einem Ende Elektronenübers<strong>ch</strong>uss und am<br />
anderen Elektronenmangel besteht. In einer<br />
Batterie liegen die Elektroden, z.B. Kupfer- und<br />
Zinkstreifen, in einer Säure. Freie Ladungsträger<br />
(Ionen) bewegen si<strong>ch</strong> vom Zink zum Kupfer dur<strong>ch</strong><br />
die Flüssigke<strong>it</strong> und über den Draht vom Kupfer<br />
zum Zink zurück. Die LED muss m<strong>it</strong> dem längern<br />
Bein am Pluspol (rotes Prüfkabel an<br />
Kupferstreifen) anges<strong>ch</strong>lossen sein.<br />
Styropor muss selbst besorgt werden. Im<br />
Gegensatz zum Kurzs<strong>ch</strong>luss, der m<strong>it</strong> dem<br />
Prüfkabel dur<strong>ch</strong>geführt wird, weist in diesem<br />
Versu<strong>ch</strong> der Konstantandraht einen hohen<br />
Widerstand auf und wandelt die elektris<strong>ch</strong>e<br />
Energie in Wärme um. Die 4,5-V-Fla<strong>ch</strong>batterie<br />
wird also weniger erh<strong>it</strong>zt als beim Kurzs<strong>ch</strong>luss.<br />
Das Glühlämp<strong>ch</strong>en ist für Spannungen bis 6V<br />
gebaut, bei höherer Spannung geht der Glühdraht<br />
kaputt. Au<strong>ch</strong> hier: b<strong>it</strong>te nur kurz demonstrieren,<br />
da die H<strong>it</strong>ze enorm ist und der Kunststoff<br />
s<strong>ch</strong>melzen kann.<br />
A<strong>ch</strong>tung: Prüfkabel können beim Übergang<br />
L<strong>it</strong>ze/Klemme dur<strong>ch</strong>brennen!<br />
Im Si<strong>ch</strong>erungselement eignet si<strong>ch</strong> nur ganz<br />
dünner L<strong>it</strong>zenfaden. Am besten m<strong>it</strong> dem Trafo<br />
demonstrieren, eine unverbrau<strong>ch</strong>te Batterie geht<br />
aber au<strong>ch</strong>.
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.03 Fehlerbese<strong>it</strong>igung<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
Infoblatt Fehlerbese<strong>it</strong>igung Experimentier<strong>werkstatt</strong> Magnetismus<br />
Kennzei<strong>ch</strong>en e<strong>ch</strong>ter Experimente ist es, dass diese «funktionieren» oder eben bei kleinen Fehlern<br />
ni<strong>ch</strong>t funktionieren. Das Infoblatt m<strong>it</strong> allgemeinen Hinweisen und Hinweisen zur Fehlerbese<strong>it</strong>igung<br />
soll den Erfolg garantieren und die Lehrperson auf wi<strong>ch</strong>tige Infos und mögli<strong>ch</strong>e Fehler aufmerksam<br />
ma<strong>ch</strong>en. Die Fehlerquellen sind ni<strong>ch</strong>t abs<strong>ch</strong>liessend aufgeführt!<br />
Das Experimentiermaterial im Lernkoffer enthält nur das Material für den Hauptauftrag, ni<strong>ch</strong>t aber<br />
für die Idee zum Fors<strong>ch</strong>en. Für die Experimente 01-08 sind 6 Kist<strong>ch</strong>en im Lernkoffer vorhanden<br />
(Partnerarbe<strong>it</strong> bei 12, Gruppenarbe<strong>it</strong> bei mehr Lernenden).<br />
Die Experimentierkarten sind Grundlage zielorientierter Experimente und kindsgere<strong>ch</strong>ter<br />
Fors<strong>ch</strong>ertätigke<strong>it</strong>. Wie die Fors<strong>ch</strong>er sollen au<strong>ch</strong> die Lernenden experimentieren und daraus<br />
Erkenntnisse entwickeln. M<strong>it</strong> Hilfe der Experimentier<strong>werkstatt</strong> lassen si<strong>ch</strong> Grundlagen für die Do-<strong>it</strong>-<br />
Aufgaben und die Do-<strong>it</strong>-Maxi erarbe<strong>it</strong>en, die dur<strong>ch</strong> Auswertungen und Ergänzungen der Lehrperson<br />
gefestigt werden. Je na<strong>ch</strong> Umsetzungsabsi<strong>ch</strong>ten und Stufe ist es sinnvoll, gezielt Experimente<br />
auszuwählen, oder au<strong>ch</strong> alle 12 vorges<strong>ch</strong>lagenen Experimente dur<strong>ch</strong>zuführen.<br />
Die Experimente sind auf allen Stufen einsetzbar, M<strong>it</strong> den Experimenten 01 bis 04 lassen si<strong>ch</strong><br />
grundlegende Kenntnisse für alle Aufgaben entwickeln. Experimente 05 bis 08 bieten physikalis<strong>ch</strong>e<br />
Grundlagen zur Wissenserwe<strong>it</strong>erung und sind für die gestalteris<strong>ch</strong>en Umsetzungen ni<strong>ch</strong>t zwingend.<br />
Experiment 09 bis 12 erwe<strong>it</strong>erten die Kenntnisse für einzelne Aufgaben m<strong>it</strong> höherem<br />
S<strong>ch</strong>wierigke<strong>it</strong>sgrad.<br />
Experimentierkarte Hinweise / Fehlerquellen Hinweise / Fehlerbese<strong>it</strong>igung<br />
01 Was ist magnetis<strong>ch</strong>?<br />
02 Magnetstärke<br />
O3 Spiele m<strong>it</strong> Magnet-<br />
felder<br />
04 Nord- und Südpol<br />
05 Nagelmagnet<br />
Magnete wirken nur bei folgenden<br />
Materialien: Eisen, Nickel und<br />
Kobalt.<br />
Die Magnetkraft wirkt dur<strong>ch</strong><br />
vers<strong>ch</strong>iedene Materialien, wird<br />
aber unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong> abges<strong>ch</strong>irmt.<br />
Aneinanderreihen von Magneten<br />
erhöht die Magnetkraft,<br />
ver<strong>do</strong>ppelt si<strong>ch</strong> aber ni<strong>ch</strong>t.<br />
Die Magnetfeldlinien werden m<strong>it</strong><br />
Eisenpulver si<strong>ch</strong>tbar gema<strong>ch</strong>t.<br />
Zum Einsammeln eignet si<strong>ch</strong> der<br />
Eisenpulver-Staubsauger<br />
(Plastiksack m<strong>it</strong> Magnet)<br />
Permanentmagnete sind je na<strong>ch</strong><br />
Verwendungszweck<br />
unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong> gepolt. Bei<br />
S<strong>ch</strong>eibenmagneten kann die<br />
Polung auf den Flä<strong>ch</strong>en, aber au<strong>ch</strong><br />
an der Rundung sein.<br />
Wi<strong>ch</strong>tig ist, dass m<strong>it</strong> dem<br />
Magneten nur in einer Ri<strong>ch</strong>tung<br />
über den Nagel gefahren wird.<br />
Stahlnägel lassen si<strong>ch</strong> besser<br />
magnetisieren.<br />
Sobald ein Material von einem Magneten<br />
angezogen wird, muss eines der aufgeführten<br />
Materialien im untersu<strong>ch</strong>ten Material<br />
vorhanden sein.<br />
Starke Magnete (resp. die Magnetkraft) werden<br />
beim Versand dur<strong>ch</strong> Stahlble<strong>ch</strong>e abges<strong>ch</strong>irmt,<br />
so dass keine S<strong>ch</strong>äden an elektromagnetis<strong>ch</strong>en<br />
Apparaten entstehen (vgl. Te<strong>ch</strong>nologiekarte 01<br />
Magnete und Si<strong>ch</strong>erhe<strong>it</strong>). Die Anzahl<br />
Kartonquadrate zwis<strong>ch</strong>en zwei Magneten zeigt<br />
die Magnetkraft.<br />
Es gilt zu bedenken, dass die Magnetfelder<br />
ni<strong>ch</strong>t nur in der Flä<strong>ch</strong>e wirken, wie es die Bilder<br />
vortäus<strong>ch</strong>en. Das Magnetfeld ist rings um den<br />
Magneten vorhanden.<br />
Wi<strong>ch</strong>tig: Magnete unter Papier gut befestigen.<br />
Man spri<strong>ch</strong>t von einem Nord- und einem Südpol<br />
der Magnete. Na<strong>ch</strong> der Teilung eines Magneten<br />
sind bei jedem Teil immer no<strong>ch</strong> zwei Pole<br />
vorhanden.<br />
Als Beweis lässt si<strong>ch</strong> ein magnetisierter Nagel<br />
(Experimenkarte 05) zersägen und testen.<br />
Permanentmagnete verlieren dur<strong>ch</strong><br />
Ers<strong>ch</strong>ütterung und Erh<strong>it</strong>zung ihre Magnetkraft.<br />
Neodymmagnete büssen bere<strong>it</strong>s bei 80 °C einen<br />
Teil ihrer Kraft ein.
Lernkoffer<br />
Phänomenales Gestalten:<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom und Magnetismus<br />
A.03 Fehlerbese<strong>it</strong>igung<br />
Thomas Stuber<br />
© DO-IT-WERKSTATT.CH<br />
06 Kompass<br />
07 Oersteds Versu<strong>ch</strong><br />
08 Elektromagnet<br />
09 Elektromotor I<br />
10 Elektromotor II<br />
11 Elektromotor III<br />
12 Faradays<br />
Stromgenerator<br />
Wi<strong>ch</strong>tig ist au<strong>ch</strong> hier, dass m<strong>it</strong><br />
dem Magneten nur in einer<br />
Ri<strong>ch</strong>tung über die Nadel gefahren<br />
wird. Magnete in der näheren<br />
Umgebung beeinflussen das<br />
Magnetfeld der Erde.<br />
Deutli<strong>ch</strong>er zeigen si<strong>ch</strong> die Magnetfeldlinien<br />
um das Prüfkabel beim<br />
Einsatz eines Trafos m<strong>it</strong> mehr<br />
Leistung als die 4.5V-Fla<strong>ch</strong>batterie.<br />
Das Experiment eignet<br />
si<strong>ch</strong> als Demo-Experiment. Papier<br />
muss direkt auf Kabel liegen,<br />
zusätzli<strong>ch</strong> Papier lei<strong>ch</strong>t s<strong>ch</strong>ütteln.<br />
Mehr Infos findet man auf<br />
Te<strong>ch</strong>nikfacts Elektriz<strong>it</strong>ät (B05)<br />
Statt ein 150cm langes Stück<br />
S<strong>ch</strong>altdraht (ni<strong>ch</strong>t im<br />
Experimentiermaterial) lässt si<strong>ch</strong><br />
au<strong>ch</strong> nur ein Prüfkabel um den<br />
Nagel wickeln. Mehr<br />
Informationen sind auf<br />
Te<strong>ch</strong>nikfacts Elektromagnetismus<br />
(B05) zu finden.<br />
Für dieses Experiment eignet si<strong>ch</strong><br />
eine 1.5V Monozelle m<strong>it</strong><br />
genügender Kapaz<strong>it</strong>ät (we<strong>it</strong>ere<br />
Hinweise siehe B.04,<br />
ZusatzPaeGes auf der DVD).<br />
Beim Modell im Lernkoffer<br />
handelt es si<strong>ch</strong> neu um einen<br />
Bausatz (vgl. Bezugsquellen), der<br />
weniger fehleranfällig ist. Spule in<br />
zwe<strong>it</strong>oberstes Lo<strong>ch</strong> einführen und<br />
Magnet auf der Batterie ni<strong>ch</strong>t<br />
vergessen.<br />
Der Magnet unter der<br />
Kunststoffhalterung ersetzt die<br />
Magnete im Ble<strong>ch</strong>gehäuse des<br />
Motors.<br />
Faradays Stromgenerator ist eine<br />
We<strong>it</strong>erentwicklung von DO-IT-<br />
WERKSTATT und entspri<strong>ch</strong>t der<br />
abgebildeten Variante im Bu<strong>ch</strong><br />
ni<strong>ch</strong>t mehr.<br />
Eine Kompassnadel stellt si<strong>ch</strong> in Nord-Süd-<br />
Ri<strong>ch</strong>tung, da sie si<strong>ch</strong> an Kraftlinien ausri<strong>ch</strong>tet,<br />
die in Ri<strong>ch</strong>tung des irdis<strong>ch</strong>en Magnetfelds<br />
verlaufen. Dur<strong>ch</strong> Stromle<strong>it</strong>ungen im Werkraum<br />
können unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>e Magnetfelder<br />
entstehen, die die Kompassnadel beeinfussen!<br />
A<strong>ch</strong>tung: M<strong>it</strong> dem Verbinden der Pole erzeugt<br />
man einen Kurzs<strong>ch</strong>luss. Deshalb: Nur kurz<br />
demonstrieren, vgl. Experimentierkarte 04<br />
S<strong>ch</strong>wa<strong>ch</strong>strom. Prüfkabel können beim<br />
Übergang L<strong>it</strong>ze/Klemme dur<strong>ch</strong>brennen! Es ist<br />
au<strong>ch</strong> mögli<strong>ch</strong>, dass der rote Ingold-Trafo<br />
kurzze<strong>it</strong>ig aussteigt, weil er einen<br />
«Wärmeüberlast-S<strong>ch</strong>utz» bes<strong>it</strong>zt. Später<br />
funktioniert der Trafo wieder.<br />
Ein Elektromagnet m<strong>it</strong> wenigen Windungen<br />
entspri<strong>ch</strong>t in etwa einem Kurzs<strong>ch</strong>luss. Die<br />
Stromquelle wird na<strong>ch</strong> kurzer Ze<strong>it</strong> in<br />
Dauerbetrieb überh<strong>it</strong>zt und geht kaputt.<br />
Beim Experimentieren darauf a<strong>ch</strong>ten, dass der<br />
Elektromagnet jeweils nur einige Sekunden<br />
anges<strong>ch</strong>lossen und getestet wird.<br />
A<strong>ch</strong>tung: Prüfkabel können beim Übergang<br />
L<strong>it</strong>ze/Klemme dur<strong>ch</strong>brennen!<br />
Au<strong>ch</strong> hier handelt es si<strong>ch</strong> um einen Kurzs<strong>ch</strong>luss.<br />
Wenn die S<strong>ch</strong>raube ni<strong>ch</strong>t ins rotieren kommt,<br />
ist vermutli<strong>ch</strong> die Batterie bere<strong>it</strong>s entladen.<br />
Wenn ni<strong>ch</strong>ts rotiert: Batterie we<strong>ch</strong>seln, Kontakt<br />
der Lo<strong>ch</strong>ble<strong>ch</strong>streifen etwas herausziehen resp.<br />
Kontakt verbessern oder von Hand etwas<br />
andrehen. M<strong>it</strong> einem zusätzli<strong>ch</strong>en<br />
Neodymmagneten (vgl. Skizze) lässt si<strong>ch</strong> der<br />
Rotor lei<strong>ch</strong>ter in S<strong>ch</strong>wung bringen.<br />
A<strong>ch</strong>tung: Au<strong>ch</strong> hier wird in etwa ein Kurzs<strong>ch</strong>luss<br />
produziert, also nur kurz experimentieren und<br />
Rotor sofort von der Batterie entfernen!<br />
Statt einer (übersetzten) Handbohrmas<strong>ch</strong>ine ist<br />
im Lernkoffer eine Dynamotas<strong>ch</strong>enlampe<br />
(Bausatz, vgl. Bezugsquellen A.04) vorhanden.<br />
In der Fassung ist eine «Leu<strong>ch</strong>tdioden-<br />
Glühlampe» eingedreht, deshalb leu<strong>ch</strong>tet die<br />
Tas<strong>ch</strong>enlampe nur bei der einen Drehri<strong>ch</strong>tung<br />
(LED le<strong>it</strong>en den Strom nur in einer Ri<strong>ch</strong>tung).<br />
Die Bewegung erfolgt re<strong>ch</strong>t s<strong>ch</strong>nell und<br />
regelmässig, der Rhythmus muss zuerst<br />
gefunden werden. Die LEDs sind antiparallel<br />
anges<strong>ch</strong>lossen, trotzdem können beim Bewegen<br />
beide LEDs etwas leu<strong>ch</strong>ten. Der Fluss nimmt zu<br />
und ab, je na<strong>ch</strong> Verhältnis Spule / Magnetlänge.<br />
Dur<strong>ch</strong> s<strong>ch</strong>nelles Bewegen entsteht ein<br />
Blinkli<strong>ch</strong>t.