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Archiv für den Monat Mai 2015

Projektziel

In meiner Masterarbeit entwickle ich eine fächerübergreifende Lerneinheit zum Thema Luft für Lehrpersonen der Sekundarstufe1. Die Schülerinnen und Schüler gestalten im Fach „technisches Gestalten“ ein persönliches Objekt, an dem sich Aspekte der Luft, wie zum Beispiel die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur und Winddynamik beobachten lassen. Diese Objekte werden für die Langzeitbeobachtung in ihren privaten Räumen platziert und dienen als „Wissenswerkzeuge“ im Fach Natur und Technik sowie im Fach Medien und Informatik. Die Schülerinnen und Schüler erweitern ihre Kompetenzen in Bezug zum Thema Luft in der Umwelt.

ProbstSabine_projektdispo2015_Bild

Experimente für Luftmessungen: Hygrometer, Barometer, Anemometer, Temperaturmesser

Erkenntnisinteresse:

Die Schülerinnen und Schüler haben im Alter von 12 Jahren Kompetenzen im Umgang mit ihrer Umwelt erworben und auf dessen aufgebaut werden kann.
– Wie kann das Thema Luft und dessen Aspekte, die für die Umwelt relevant sind, motivierend und nachhaltig gestaltet vermittelt werden?

Der Lehrplan21 basiert auf der Forderung eines kompetenzorientierten Unterrichts. Einige vorhandene Lehrmittel auf der Sekundarstufe1 entsprechen nicht mehr den zukünftigen Ansprüchen.
– Wie kann eine Lerneinheit zur Thematik der Luft gestaltet werden, welche Lerninhalte des Lehrplans21 abdecken?

Der Aspekt der Luft ist für einen fächerübergreifenden Unterricht geeignet und ermöglicht ein ganzheitliches Lernen.
– Wie können die methodischen und didaktischen Unterrichtseinheiten gestaltet werden?

 

Vorgehen

Für die Entwicklung der Lerneinheit zum Thema Luft werde ich mit meinen Schülerinnen und Schülern und der Lehrkraft im Fach Natur und Technik der Sekundarstufe 1, praxisorientiert arbeiten.
Dabei wende ich die Methode des partizipativen Designs an.

on-air_anforderungsprofil

 

 

Projektziel

Projektskizze und Literaturrecherche

 

 

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Bericht zu den Interviews und Inspirationen

Bei meinem zweiten Besuch im Technorama, konnte ich mit einigen Leuten sprechen. Mein Ziel war es, Inputs über Methoden der Luftmessung, die der Thematik der Umwelt und der Gesundheit zuzuordnen sind, kennen zu lernen. Der Physikverantwortliche erläuterte mir einige Exponate, die sich mit diesen Themen auseinanderstzen und gab mir noch einige Links bekannt

> Teachersource
> toys from trash (Google-Suche)
> Betzold Lehrmittel
> Mindsetonline

Während des Gesprächs erläuterte er mir die qualitative und die quantitative Messung. Bei der qualitativen geht es um Beobachtungen und bei der quantitativen, werden Messgrössen festgelegt und grafisch dargestellt. Diese Methode eignet sich sehr gut für die Sekundarstufe. Die SuS sind in diesem Alter in der Lage, abstrakte Grössen zu interpretieren.

Ein weiteres Ziel, war es, Informationen zu Blaugel oder Silikatgel oder Ähnliches zu erhalten. Die Chemieverantwortliche gab mir folgende Bezugsquellen bekannt.

> Bachmann Lehrmittel
> Erne source AG

Im Biologielabor erfuhr ich, dass es nicht möglich ist, exakte Messungen zur Luftqualität zu machen. Es gibt sehr viele Bedingungen die eruiert werden müssten. Vielleicht liesse sich anhand einer empfindlichen Pflanze die Luftqualität beobachten. Die Untersuchung von Luftfiltern in unterschiedlichen Regionen, die über längere Zeit installiert sind, könnten jedoch wertvolle Informationen geben, an denen das Thema Umwelt diskutiert werden könnte.

Nach den Gesprächen, besuchte ich noch einige Exponate und liess mich von diesen inspirieren.

techn_luftver

Seifenfilm / Luft sichtbar

techn_sichtbarmachen

Heisses Wasser sichtbar machen

 

techn_konstrukt

Huck Hobermann, transformierbare Strukturen

Eine weitere Inspirationsquelle sind Kunstwerke, die mir für die Gestaltung des Luftobjekts dienen.

Zilvinas Kempinas. Slow Motion 05.06. – 22.09.2013 Die Werke des in New York lebenden litauischen Künstlers Zilvinas Kempinas sind ebenso minima-listisch wie kinetisch. Er schafft mit einfachsten Mitteln komplexe und atmosphärische Raumsitua-tionen von grosser Schönheit, die Installationen spielen mit Luft und Leichtigkeit, Reliefs mit Zeit und Zufall. Die grosse Einzelausstellung im Museum Tinguely entfaltet sich sowohl in eigenen Räumen als auch im Dialog mit Werken Tinguelys.

Zilvinas Kempinas. Slow Motion
05.06. – 22.09.2013
Die Werke des in New York lebenden litauischen Künstlers Zilvinas Kempinas sind ebenso minima-listisch wie kinetisch. Er schafft mit einfachsten Mitteln komplexe und atmosphärische Raumsitua-tionen von grosser Schönheit, die Installationen spielen mit Luft und Leichtigkeit, Reliefs mit Zeit und Zufall. Die grosse Einzelausstellung im Museum Tinguely entfaltet sich sowohl in eigenen Räumen als auch im Dialog mit Werken Tinguelys.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Weitere Inspirations-Begriffe:
Qualle, atmendes Objekt, Konstruktion durch Schnüre, künstliche Pflanze, Hitzeflimmern, Lupe

Am Donnerstag den 7. Mai, organisierte das Team der ZHAW/ZPP (Zentrum für Produkt- und Prozessentwicklung) einen Workshop in Winterthur.

Zu Beginn durften wir eine Führung durch die Räume und dessen Einrichtungen der ZPP geniessen. Im Anschluss gab es eine kurze Vorstellungsrunde mit einem leckeren Gipfeli und Café. Danach stellten die beiden „science Toys – science Tools“ Gruppen ihre Experimente vor. Die Gruppe der ZHdK demonstrierte anhand von technischen Materialien (z.B. Spritzen, Schläuche, Pumpen und Ventile) wie mit Luftdruck und Styroporkügelchen unterschiedliche dynamische Effekte erzeugt werden. Die Gruppe der ZPP stellte uns ihren konstruierten Luftkanal vor und liess darin unterschiedliche Flugobjekte aus Papier tanzen.
Im Anschluss machten sich alle Gedanken was ein „science Toy“ ist. Auf Karten notierten wir entsprechende Eigenschaften und stellten uns diese anhand einer Pinnwand, gegenseitig vor.
Noch bevor wir in die Mittagspause gingen, definierten wir Luftphänomene und schlossen uns zu zwei gemischten Gruppen zusammen. Wobei wir am Nachmittag uns mit je einem dieser Luftphänomene auseinandersetzten und Vorschläge für Spiele entwickelten und uns diese im Anschluss präsentierten.

Wir suchten nach Spielmöglichkeiten zum Phänomen des Luftdrucks. Dank der gemischten Gruppe, konnte ich unterschiedliche Herangehensweisen kennen lernen. Unser Physiker in der Gruppe, zeigte uns lehrreiche Inputs.
Während des Prozesses schweiften wir etwas Richtung Windströmungen ab. Wobei wir uns jedoch immer wieder mit dem Aspekt der Natur und dessen Einbezug auseinandersetzten.

Durch die Beteiligung am Workshop konnte ich innerhalb des Teams zu Lösungen beitragen. Mir war es wichtig, dass der Bezug zur Natur und Umwelt stattfand und so machte ich einen Vorschlag einer spielerischen „Solarwand“. Es war ein intensiver Prozess vom Experiment zur möglichen Lösung eines Spiels zu gelangen. Eine weitere Erkenntnis ist, dass es wichtig ist beim Experimentieren die Präzision nicht ausser Acht zu lassen. Im Allgemeinen stellten wir fest, dass der Einbezug der Natur kein einfaches Unterfangen ist.

stst_ws_luftdruck

Präsentationsskizze_von Karmen Franinovic

 

Ermittlung der Relevanz, Zielgruppe und des Produkts

Wie soll das zu gestaltende Produkt aussehen, welche konkrete Zielgruppe wird angesprochen und weshalb?

Diese Fragen möchte ich vorerst konkreter definieren, damit ich mein Forschungsinteresse besser positionieren kann. Zu diesem Anlass erstellte ich ein Mindmap und ein Brainstorming wobei sich folgende Schwerpunkte ergaben.

Mindmap_onairA

01Brainstorm_onair

 

Zielgruppe

Ich möchte mich auf die Zielgruppe der Sekundarstufe1 (7. bis 9. Klasse, 14 J. bis 16 J.) konzentrieren.
Als Fachlehrerin für textiles- und technisches Gestalten und Informatik auf der Sekundarstufe1, konnte ich schon einige Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit Jugendlichen sammeln. Damit ich ein geeignetes Produkt entwickeln kann, ermittle ich den entwicklungspsychologischen Stand dieser Altersgruppe (z.B. mit Bezug auf die Pädagogik von Martin Wagenschein). Ich möchte ein Produkt für den Kognitionstyp, den Empathisierer, gestalten. Nicht nur methodisch und didaktisch sollte das Produkt gestaltet sein, sondern auch den ästhetischen Ansprüchen dieser Altersgruppe entsprechen.

Produkt

Das Produkt soll den Jugendlichen einen Mehrwert geben, indem sie sich und die Umwelt bewusst wahrnehmen können. Die SuS (Schülerinnen und Schüler) können am Beispiel des Themas „Luft“ diverse naturwissenschaftliche Aspekte am Produkt kennen lernen und somit ihre Kompetenzen im Umgang zur Umwelt erweitern. So können sie anhand der Thematik der Atemluft ihren Körper bewusst wahrnehmen. Durch die Beobachtung und dessen naturwissenschaftlichen Gesetze (zum Beispiel durch Messungen) von Luft- und Windaspekte ihrer persönlichen Umgebung, können die SuS den Bezug zur Umwelt spielerisch und ganzheitlich herstellen. Anhand des Objekts können die SuS Luftphänomene täglich beobachten, bewerten und eventuell gemeinsam (zum Beispiel in der Schule) kommunizieren.
Mein Produkt soll den Selben Wert wie ein Haustier oder eine Hauspflanze erhalten.

Relevanz

Meine Arbeit leistet einen Beitrag an die Forderungen des Lehrplans 21. Die SuS erhalten ein Instrument, welches im Fach „Natur und Technik“ thematisiert werden kann. Der Aspekt der Atemluft wird behandelt und kann als Prävention für die Gesundheit eingesetzt werden. Durch die Beobachtung und Beurteilung der Luftphänomene erweitern die SuS ihre Kompetenzen in Bezug zur Umwelt.
SuS werden für die Entscheidung von naturwissenschaftlichen Berufsfeldern motiviert.

mindmap1

Fragestellungen

– Wie werden Luft-Phänomene zum Thema Umwelt (Atemluft und Wetter) durch naturwissenschaftliche Gesetze bestimmt?

– Wie kann ein phänomenales Luftobjekt gestaltet werden, welches:
> einen Bezug zur persönlichen Umgebung des Benutzers schafft?
> Wissen vermittelt
> den Nutzer unterhaltet und involviert?
> dauerhaft ist?
> auf nachhaltige Weise produziert wird?

 

weiteres Vorgehen

In den folgenden Brainstorms habe ich nach Zusammenhängen und Themeninhalten gesucht.
brainstorm2

brainstorm1

 

 

Danach habe ich Lernmethoden und Lehrmittel zun Thema „Luft“ untersucht.
collage_lehrmittel

Kreisi_mwyss

Besuch beim Lehrerkollegen Meinrad Wyss. Er zeigte mir seine Lernmethode der Lernwerkstatt zum Thema „Luft“.

 

Anschliessend habe ich anhand diverser Anleitungen Luftobjekte nachgebaut.

pustekreisel
Der Pustekreisel wird mit dem Atem (Volumen 3 Liter) in Drehung versetzt. Dabei kann die Drehzahl anhand eines Stroboskops bestimmt werden.

… die weiterführenden Berechnungen können hier eingesehen werden.
Pustekreisel

Literatur:
Ucke Christian, Schlichting H.Joachim: Spiel, Physik und Spass, Physik zum Mitdenken und Mitmachen, S.23-25

windmesser_exploreit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Es gibt weitere Möglichkeiten die Windgeschwindigkeit zu messen. Dabei habe ich die Lerneinheit von explore-it ausprobiert und folgende Erkenntnisse gewonnen.
>
Windmessgeräte_lösung

windmesser_zugluft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im Web bin ich auf eine weitere Methode gestossen.
Windmesser von Udo Brackmann

Barometerglas
Barometer (Luftdruck) mit einfachen Mitteln hergestellt.

Literatur:
Wasmann-Frahm Astrid: Netzwerk Naturwissenschaften, Projekt Luft, Braunschweig 2012, (Schroedel)

Aus dem Lehrmittel „Netzwerk“, Projekt Luft, S. 48

 

 

 

Mein Ziel ist es, ein phänomenales Luftobjekt, welches die Gesetze der Naturwissenschaft auf poetische und informative Weise zeigt, zu gestalten.

 

windgesch3d

Pusteobjekt 3D gedruckt, visuelle Windmessung