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Projekt:
10. Klassen, Physik
(Elektrotechnik) im Schuljahr 2002/03 Hergestellt
werden soll ein elektrisch angetriebener Motor oder eine andere
Apparatur, die eine Bewegung aufgrund von Stromfluss hervorruft. Die
Funktionsweise des gebauten Geräts ist ausführlich in schriftlicher
Form darzulegen. Fertig gekaufte Motoren dürfen nur nach Absprache mit
den betreuenden Lehrkräften verwendet werden. (Nur Ausnahmefälle: z.B.
besonders schwierige Herstellung. In diesem Fall muss die Funktionsweise
des Motors detailliert dargestellt werden.) Regeln:
Ø
Gruppenarbeit (bis max. 4
Personen) erlaubt Ø
Die Anschaffungskosten für
Bauteile sollen sich im zumutbaren Rahmen bewegen. Bewertungskriterien: Ø
Funktionstüchtigkeit Ø
Schriftliche Erläuterung
und Präsentation des Modells und seiner Funktionsweise Ø
Kreativität
(beispielsweise könnte mit einem Motor „etwas“ angetrieben werden)
und optische Gestaltung
„Wir sollen was?“ – Die Skepsis ist groß. Es bedarf einiger Überzeugungskraft, den Schülerinnen und Schülern zu erklären, dass das physikalische Wissen, welches sie im Unterricht erworben haben, auch praktisch genutzt werden kann. Die gestellte Aufgabe besteht darin, einen elektrisch angetriebenen Motor oder eine andere Apparatur zu bauen, die eine Bewegung aufgrund von Stromfluss oder Induktion hervorruft. Um die Schüler mit dem praktischen Arbeiten vertraut zu machen, wurde zunächst ein Modellbausatz eines einfachen Elektromotors von jedem Schüler zusammengesetzt. Eine ausführliche Recherche in Büchern und im Internet hat schließlich zu den zündenden Ideen geführt. Die Schüler begeistern sich für den Nachbau verschiedener Elektromotoren, für die Konstruktion eines aus Coladosen bestehenden elektrostatischen Motors, für das Modell eines Wirbelstromtachometers oder für die Analyse sehr komplex aufgebauter Geräte. Bei der Beschaffung der notwendigen Materialien sind der Phantasie der Schüler keine Grenzen gesetzt. Aus Papas ausgedienten Lautsprecherboxen oder aus unbrauchbaren Kühlschränken werden Magnete ausgebaut. Restbestände an Kabeln und Drähten werden gehortet. Weitere fehlende Bauteile wurden bereits mit Hilfe einer Sammelbestellung beschafft. An dieser Stelle sei dem Kuratorium für die finanzielle Unterstützung beim Kauf der benötigten Materialien gedankt. Doch die wirklichen Probleme tauchen erst nach dem Zusammenbau auf: „Es bewegt sich ja gar nichts! Stimmt die Theorie etwa nicht?“ Die stimmt, nur die Praxis hat ihre Tücken. Im Moment werden Lösungen gesucht, um die störenden Reibungskräfte zu minimieren oder die antreibende Lorentzkraft zu verstärken. Es wird getüftelt und überlegt, ausgebessert und perfektioniert. Und jede Neuerung wird in der Praxis erprobt und beurteilt. Am Ende lernen die Schüler nicht nur den im Unterricht behandelten Stoff besser zu verstehen, sondern arbeiten sich auch in technische Gebiete ein, die weit über den Lehrplan hinausreichen. Alle Überlegungen zur Konstruktion und Funktionsweise werden schließlich schriftlich erläutert und zusammen mit den Modellen in einem abschließenden Wettbewerb in der Eingangshalle der Schule den betreuenden Lehrkräften und allen Interessierten vorgestellt. Die wichtigsten Bewertungskriterien sind dabei die Funktionstüchtigkeit, die Präsentation des Modells und seiner Funktionsweise und die Kreativität bei der Gestaltung. Doch einen Sieger auszuwählen dürfte der Jury nicht leicht fallen. Was alles von einem selbstgebastelten Motor angetrieben wird, führt bereits jetzt zu allgemeinem Staunen: von einer Schiffsschraube, einer Kreissäge, einem Aufzug, einem Ventilator bis zu einem Auto ist alles vertreten. Und am Ende des Projekts wird man sich einig sein: „Und es bewegt sich doch ...“ Matthias Strauß Studienrat z.A. |
