mobiLLab - mobile Hightech-Experimente für die Sekundarstufe I
Projekthomepage
www.mobillab.ch
Projektleitung
Prof. Dr. Nicolas Robin (ab 01.09.2011)
Dr. rer. nat., M.A.T. Kurt Frischknecht (2008 - 31.08.2011)
Projektteam
Projektrealisation: Ing. HTL Markus Roth
Dr. rer. nat. ETHZ Peter Bützer, dipl. natw. Urban Schönenberger, , Dr. rer. nat. Kurt Frischknecht (bis 31.08.2011)
Projekteinführung: zusätzlich Dr. Patrick Kunz, Ulrich Schütz und weitere Dozierende der Naturwissenschaften
Zusammenfassung
Das primäre Ziel von mobiLLab ist die selbsttätige Erkundung unserer technisierten Welt und Umwelt anhand alltagsnaher lebensweltlicher Fragestellungen mit modernsten Instrumenten und Methoden. Die ausgewählten Hightech-Experimente ermöglichen einen Einblick in die zeitgemässe Forschungs-, Industrie- und Arbeitswelt im naturwissenschaftlich-technischen Sektor, was mit dem üblichen Versuchsinventar auch an sog. “modern” eingerichteten Sekundarschulen bei weitem nicht möglich ist. Dadurch soll bei den Jugendlichen Motivation und Interesse an Naturwissenschaft und Technik und darauf aufbauend eine vertiefte Auseinandersetzung mit der Materie angestossen werden.
Das mobiLLab geht deshalb zu den Schulen der S-I-Stufe nicht als “Parkplatzlabor”, sondern bringt mit transportablen Experimentiermodulen aktuelle und relevante Messverfahren und Hightechinstrumente, welche die Schulen weder aus ökonomischen, logistischen und personellen Gründen anzuschaffen noch zu unterhalten vermögen. Diese Experimente werden für einen Halbtag pro Klasse (oder ein Tag für 2 Klassen) vor Ort, d.h. im Schulzimmer oder Schullabor aufgebaut. Die 6 Experimentiermodule aus je einem Haupt- und Nebenarbeitsplatz ergeben 12 Arbeitsstationen für maximal 24 Schülerinnen und Schüler. Diese wählen 2 Themen aus dem folgenden Angebot aus:
Hauptarbeitsplatz
Beispiel einer möglichen Fragestellung | Nebenarbeitsplatz
Beispiel einer möglichen Fragestellung |
Wärmebildkamera
Ist unser Schulzimmer gut isoliert? | Laser-Temperaturmessung
Ist das "kalte Metall" im Schulzimmer tatsächlich kälter als das "warme Holz"? |
Röntgenfluoreszenz
Enthält mein Zungen-Piercing giftige Metalle? | Spektroskop (Flammenfärbung)
Enthält der 1. August-Vulkan Kupfersalze? |
Abgasmessung
Hat mein Mofa die gleiche Abgaszusamemnsetzung bei Vollgas wie beim Leerlauf? | Atmung (O2/CO2-Temperatur)
Ist meine Ausatmungsluft identisch mit der Einatmungsluft? |
Spektrometer
Ist das Grün der Pflanze identisch mit dem Grün im Bilderbuch? | Spektrometer
Schützt mich meine Sonnencrème vor dem gefährlichen UV-Licht? |
Mikrowellensynthese
Kann ich einen Duftstoff in wenigen Minuten herstellen? | Mikrowellen-Anwendung
Ist es mögich, Popcorn mit der Mikrowelle herzustellen? |
Ionenchromatographie
Ist unser Leitungswasser ein Mineralwasser? | Gaschromatographie
Wie ist das Feuerzeuggas zusammengesetzt? |
Es ist ein Ausbau auf 12 Themenkreise geplant. Daneben werden auch länger andauernde Demonstrationsexperimente wie Gaswechselmessungen an Mensch/Tier und Pflanzen konzipiert.
Diese Experimente werden im Sinne von erkundend-forschendem Lernen (inquiry-Ansatz) in einer Balance zwischen Fordern (Authentizität, Herausforderung) und Fördern (Verständlichkeit, Lernunterstützung) in einer aktivierenden Lernumgebung konzipiert (cf. K. Engeln, „Forschen wie in der echten Wissenschaft“). Dank der Trilogie von Schülern als Experimentierende, Studierenden als Mentoren des mobiLLab und der Oberstufenlehrkräfte in Weiterbildung und Aktualisierung des Unterrichts sowie einer optimalen Einbindung des mobiLLab-Konzepts in den gesamten naturwissenschaftlichen Masterstudiengang an der PHSG ergeben sich zahlreiche synergetische Effekte. Eine zweiphasige Wirkungsstudie als Begleitprogramm wird das mobiLLab auf seine Wirksamkeit und Nachhaltigkeit hin evaluieren.
Keywords
Mobiles naturwissenschaftliches Schülerlabor, Hightech Lernort Labor, Technikversuche, authentische aktivierende Lernumgebungen, ausserschulische Lernorte in Schulen, Interessens- und Motivationsförderung in Technik und Naturwissenschaften, inquiry-learning.
Publikationen
Bützer, P., Schönenberger, U., Roth, M.: Versuchsmanual zum mobiLLab (www.mobillab.ch>intern, auf Anfrage).
Frischknecht, K., Review zu neuen Formen des Experimentierens in den Naturwissenschaften (auf Anfrage).
Referate (Auswahl)
Bützer, P., Frischknecht, K., Schönenberger, U., Projektidee mobiLLab – Hightech-Experimente kommen zu den Schulen, Referat an der Tagung der RDZ-Leiter (Regionale Didaktische Zentren), Gossau, 26.11.2008.
Frischknecht, K., mobiLLab: Mobile Hightech-Experimente an Schulen der Sekundarstufe 1, Referat anlässlich der öffentlichen Veranstaltung "PISA 2006: Kantonale Ergebnisse zum Schwerpunkt Naturwissenschaften", St.Gallen, 15.12.2008.
Auftraggeber/ Finanzierung
Metrohm Stiftung, Herisau / PHSG
Laufzeit
September 2008 bis September 2013