Angebote des zdi-Schülerlabors für die Mittelstufe

Angebote des zdi-Schülerlabors für die Mittelstufe
Roberta-Schnupperkurs: Die Schüler/Innen arbeiten mit Lego Mindstorms. Sie werden durch
den Aufbau der Lego-Roboter mit verschiedensten Konstruktionsmöglichkeiten konfrontiert.
Danach erfahren sie einen Einblick in die grafische Programmierung mittels NXT-G, um durch
eigene Programmierungen den Roboter verschiedene Aufgaben erledigen zu lassen. Dauer:
4h, ab Klasse 7
Roberta-Projektwoche Informatik: Mit Hilfe von LEGO Mindstorms sollen mobile Roboter
selbst gebaut und programmiert werden. Zu Beginn stehen allgemeine Fragen zum Thema
Robotik: Was sind Roboter? Inwieweit sind Roboter in der Lage selbständig zu denken?
Welche Aufgaben können Roboter in der heutigen Zeit übernehmen? Mit entsprechenden
Baukästen sollen Roboter selbst gebaut werden. Danach sollen an Hand verschiedener
Modelle und Sensoren unterschiedliche Aufgaben durch die Roboter erfüllt werden. Dabei wird
eine NXT-Software verwendet, die den Einstieg in die Programmierung erleichtert und den
Schüler/Innen durch eine graphisch aufgearbeitete Programmieroberfläche eigenständiges
Arbeiten ermöglicht. Dauer: 1-5 Tage, ab Klasse 7
Technisches Zeichnen: Neben den Grundlagen des technischen Zeichnens per Hand wird mit
Hilfe eines einfachen CAD-Zeichenprogramms am Computer eine geometrische Figur oder
ein Schriftzug entworfen und programmiert. Anschließend wird die Zeichnung an ein StyroporSchneidegerät gesendet. Dieses schneidet automatisch genau das 3D-Modell aus einem
Stück Styropor, was vorher programmiert wurde. Das Styropor-Modell darf mit nach Hause
genommen werden. Dauer: 4h, ab Klasse 7
Umweltlabor: Experimente zur Analyse von Wasser, Luft und Boden; Mit der Ecolabbox
werden eigenständig und alltagsnah schülerorientierte Experimente zur Untersuchung
verschiedener abiotischer Faktoren durchgeführt. Auch die Thematik „Säuren & Basen“ kann
durch praktische Experimente anschaulich vermittelt und vertieft werden. Dauer: 4h, ab
Klasse 7
Grundlagen der Mechanik II: Aufbaukurs zu Grundlagen der Mechanik I, hier steht der Aufbau
größerer Lego-Modelle und die eigene Umsetzung und Anwendung der mechanischen
Prinzipien im Vordergrund. Anhand von speziellen Problemlöseaufgaben werden die
Schüler/Innen zu selbstständigen Konstrukteuren. Dauer 2-4h, ab Klasse 7
Dieser Kurs kann auch zusammen mit dem Kurs Mechanik I gebucht werden, Dauer für beide
Kurse dann 4-8h.
Technik-Schnupperkurs: Die Schüler/Innen fertigen unterschiedliche Objekte in der
Lehrwerkstatt der Hochschule. Diese sind z. B. Solarbuggy oder die Kurbelleuchte. Sie
werden von den Schüler/Innen selbständig aus Kunststoffstreifen und Platten sowie
Normteilen hergestellt. Die Schüler/Innen sägen, bohren, fräsen und biegen die Einzelteile
nach technischen Zeichnungen. Anschließend fügen sie die in der Stückliste aufgeführten
Normteile hinzu, um das Objekt zusammen zu fügen. Zum Abschluss wird der
Motor/Generator mit den Solarzellen bzw. den LED´s und den Schaltern gelötet. Dauer: 6h,
ab Klasse 7
Kaffeeröstung und -laboranalysen: Übersicht über die Kaffeegeschichte sowie die
unterschiedlichen Sorten, Erklärung verfahrenstechnischer Grundlagen, zum Beispiel
thermische und mechanische Methoden zur Kaffeeverarbeitung. Im praktischen Versuch
führen die Schüler/Innen an einem 10kg Industrie-Trommelröster durch Einstellung
technischer Parameter selbstständig eine Kaffeeröstung durch. Anschließend bestimmen die
Schüler/Innen Stoffdaten des Kaffees wie z.B. pH-Wert, Teilchengröße, um den Röstprozess
beurteilen zu können. Dauer: 6h, ab Klasse 8
Elektronik zum Anfassen: Die Schüler/Innen erhalten durch den selbständigen Aufbau von
elektronischen Schaltungen und ersten Schritten in der Programmierung von Microcontrollern
einen Einblick in die Elektronik von heute. Es wird zum Beispiel eine LED-Ampel aufgebaut,
die durch einen Microcontroller gesteuert wird oder auch ein LED-Thermometer. Der Aufbau
der Elektronik-schaltungen erfolgt auf kleinen Steckbrettern mit Elektronikbauteilen, die auch
in herkömmlichen industriellen Schaltungen verwendet werden könnten. Durch die Verbindung
zu einem Micro-controller-Board kann die elektronische Schaltung durch Software gesteuert
werden. Dauer: 6h, ab Klasse 9
Erneuerbare Energien: Aufbau und Versuche mit einem Elektroauto, das wahlweise mit einer
Brennstoffzelle, Solarzelle oder einem Handgenerator angetrieben werden kann. Solarzelle
und Handgenerator können außerdem zum Laden der Brennstoffzelle genutzt werden. So ist
auch die Visualisierung eines Wirkungsgrades möglich. Dauer: 2-4h, ab Klasse 7
Supraleiter: Die Schüler/Innen prüfen mit Hilfe des Meißner-Ochsenfeld-Effekts verschiedene
teils ungesinterte, teils gesinterte Presslinge auf Supraleitung und messen die
Sprungtemperatur eines keramischen Supraleiters. Dauer 6h, ab Klasse 9