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Archiv für den Monat Februar 2015

Entwicklung von naturwissenschaftlichen / physikalischen Spielen und Werkzeugen unter dem Aspekt von Luftphänomenen

 

Einleitung:

Die Zürcher Hochschule der Künste (ZHdK) hat das Projekt «science Toys – science Tools lanciert.
Bei diesem Projekt werden naturwissenschaftliche und physikalische Phänomene für die Vermittlung gestaltet.

Die kurze Forschungsfrage / bzw. Themenerklärung lautet:
> Wie können naturwissenschaftliche Eigenschaften und Wahrnehmungsphänomene auf spielerische Weise vermittelt und erlebt werden?
> Wie lassen sich daraus Produkte, Interaktionen und Ereignisse ableiten?

In Zusammenarbeit mit dem Technorama Winterthur und der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZAW) habe ich die Möglichkeit, meine Masterarbeit an der ZHdK / Design in der Vertiefung Produkt, weiter zu entwickeln. Als Schwerpunkt werde ich mich mit der Thematik der Luft auseinandersetzen. Dabei entstehen kleine Exponate für zuhause oder unterwegs. Diese können ein Phänomen auf poetische, spielerische, spannende Art darstellen und einen AHA-Effekt auslösen. Das Exponat soll jedoch nachhaltig in der Funktion sowie in der Herstellung sein. Das Ziel ist es, ein ästhetisches Produkt für Kinder und Erwachsene herzustellen, welches im Museumsshop erhältlich ist und für die Vermittlung eingesetzt werden kann.

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Zur Beantwortung der Forschungsfrage, werde ich in den folgenden Blogbeiträgen Teilfragen erarbeiten und dokumentieren.

> Welche naturwissenschaftliche / physikalische Luftphänomene gibt es?
> Welche Luftphänomene beobachte ich?
> Wie funktionieren naturwissenschaftliche / physikalische Luftphänomene?
> Welche Materialien und Verfahren werden eingesetzt?
> Welche Aufgabenstellungen zum Thema «Luft» sind in der Wissensvermittlung vorhanden?
> Welche Spiele zum Thema «Luft» sind auf dem Markt erhältich?
> …

 


Projektbeschrieb:

Die Erde besteht aus Materie und Energie wie Wärme und Strömung. Wir leben in einem System, das wir zum Leben brauchen. Durch die Sonnen-, Wasser- und Windkraft, werden alternative Energien genutzt und die Umwelt geschont. Durch die Beobachtung der Natur können Strukturen und Systeme erkennt und in technisch – funktionale Objekte und Werkzeuge übertragen werden. Dies geschieht beispielsweise mit der Anwendung der Bionik. wobei ressourcenschonende Produkte entstehen.
Naturwissenschaftliche Erkenntnisse, beeinflussen unser Leben. Effiziente Maschinen werden gebaut. Die Forschung entwickelt Medikamente, die uns genesen lassen. Biologische Eingriffe versuchen das ökologische Gleichgewicht zu erhalten. Alle diese Zusammenhänge beeinflussen unsere Umwelt und Ökonomie, welche von Menschen und deren Wissen und Geld abhängt.
„Wissen ist Macht“ („Ipsa scientia potestas est“, Francis Bacon (1561–1626)). Das Ziel muss es sein, möglichst viele Menschen, für naturwissenschaftliche Themen zu sensibilisieren. Je mehr Menschen sich mit diesen Themen auseinander setzen, desto mehr Wissen kann angesammelt, ausgetauscht und entwickelt werden. Die Erkenntnisse ermöglichen eine bewusstere Wahrnehmung der Umwelt und können diese nachhaltig beeinflussen.

Zu Beginn der Wissensaneignung sollte jedoch das Experiment und das Spiel zum Einsatz kommen. „learning by doing“ macht Spass und ermöglicht ein müheloses Lernen durch alle Sinne.
Wie können Naturwissenschaftliche Eigenschaften und Wahrnehmungsphänomene auf spielerische Weise vermittelt werden? Wie können solche Spiele gestaltet werden und wie sehen geeignete „Wissenswerkzeuge“ aus?

Naturwissenschaftliche Themen haben für mich eine grosse Faszination. Durch experimentieren mit Werkstoffen in Zusammenhang mit energetischen Einflüssen, kann ich unsichtbares sichtbar machen. Zum Beispiel erzeugen Magnetfelder Muster. Diese Muster erscheinen wie Zufallsbilder oder Zufallsobjekte (je nach Materialwahl). Sind diese Bilder/Objekte gezielt steuerbar? Welche Bedingungen müssen erfüllt sein? Welche Wissensziele, Rezepte und schlussendlich Produkte können abgeleitet und entwickelt werden?
Durch die Anwendung naturwissenschaftlicher Phänomene, sind umweltschonende Produkte möglich. Bezugnehmend auf das vorherige Themenfeld Magnetismus, erzeugen Magnetfelder durch Anziehung und Abstossung Kräfte, die Objekte in Bewegung bringen, ohne dabei umweltbelastende fossile Stoffe zu verbrennen. Diese Kräfte bringen Objekte zum Schweben, zum Drehen und zum Tragen. Durch einen spielerischen Zugang mit geeigneten Geräten, können solche Phänomene erlebbar gemacht werden.

In Zusammenarbeit mit dem Technorama und der ZHAW, möchte ich unterschiedliche naturwissenschaftliche Themenfelder kennenlernen. In experimenteller und spielerischer Vorgehensweise, suche ich nach Möglichkeiten, Produkte für die Wissenserweiterung zu gestalten.
Der Lernende erkundet innerhalb eines vorgegebenen Rahmens ein Phänomen. Dabei stösst er auf Fragestellungen, die ihn durch weiteres Erkunden spielerisch motivieren und seine Fragen beantworten lassen. Auf diese Weise kann ein naturwissenschaftliches Thema auf spielerische Weise entdeckt, untersucht und begründet werden.

 

Besuch im Sitterwerk:

Als wir unsere erste Studiums-Exkursion nach St. Gallen machten. Besuchten wir die Kunstgiesserei und dessen„Sitterwerk“. Das Sitterwerk ist eine Stiftung, und ermöglicht den Zugang zu einer Bibliothek und einem Materialarchiv. Die Bibliothek ist sehr offen und ermöglicht eine entdeckende Recherche. Dabei bin ich spontan auf ein Buch gestossen, das mir spannende Phänomene von Seifenblaseen erläuterte.

> Kunstgiesserei / Sitterwerk St. Gallen

 

Blasenkonglomerat

 

Seifenblasen_koaxialen Ringen

 Literatur:

Hildebrandt Stefan,Kugel, Kreis und Seifenblasen optimale Formen in Geometrie und Natur, Basel 1996, Birkhäuser

 


ZHdK – Master Design: Field of Excellence Produkt

ZHdK – Interaction Design
ZHAW Zentrum für Produkt- und Prozessentwicklung (ZPP)
Swiss Science Center Technorama