Was bringt Ihnen das DLR_School_Lab?
Als Mathematik-, Physik-, Informatik- oder Biologie-Lehrkraft ist es nicht einfach und oft sehr arbeitsaufwändig, einen spannenden, aktuellen und zugleich den Lehrplänen entsprechenden Unterricht zu gestalten. Wir im DLR_School_Lab TU Hamburg-Harburg möchten Sie bei dieser fordernden Aufgabe unterstützen. Deshalb haben wir für Sie Angebote entwickelt, die nicht nur hübsch aussehen, sondern sich auch praktikabel - und vielleicht sogar arbeitssparend - in Ihren Unterricht einbeziehen lassen.
Es geht nicht darum, uns auf Kosten Ihrer Arbeitszeit bei den Schülerinnen und Schülern zu profilieren. Wir wollen vielmehr Ihren Unterricht erleichtern und Ihnen neben neuen technisch orientierten Themenzugängen auch geeignetes und hilfreiches Material für den Unterricht bieten.
Vor einem Besuch mit Ihrer Klasse informieren wir Sie gern allein und persönlich über die Möglichkeiten des Labs. Unser Material zu den Versuchen stellen wir Ihnen gern vorab zur Verfügung. Wir zeigen Ihnen auch das DLR_School_Lab ohne Ihre Klasse. Experimentieren Sie zunächst in Ruhe selbst.
Zur Vertiefung Ihres Fachwissens bieten wir Fortbildungsveranstaltungen an. Teilen Sie uns mit, woran Sie besonders interessiert sind.
Was bringt uns das DLR_School_Lab?
Die Ausbildung in MINT-Fächern lässt in Deutschland sehr zu wünschen übrig. Sie erfüllt in keiner Weise die zu stellenden Ansprüche, wenn wir international konkurrenzfähig bleiben wollen. Ohne eine konsequente Verbesserung der MINT-Ausbildung werden wir ernstzunehmende Probleme bekommen.
Es muss daher jede Institution, die dazu in der Lage ist, helfen, diesen Zustand zu beenden. Das sehen auch die Partner des DLR_School_Lab TU Hamburg-Harburg. Nur mit einer großen gemeinsamen Anstrengung können wir in Deutschland das Gesamtsystem und damit auch uns aus dieser misslichen Lage befreien.
Zugang zum DLR_School_Lab
Das Lab wird für die Ausbildung von Schülerinnen und Schülern erstellt. Personen, die nicht dem Schulbereich angehören, können daher nur in Ausnahmefällen an den Versuchsständen experimentieren.
Das Lab kann durch Einzelpersonen, Kleingruppen (2 bis 3 Personen), Kleinkurse (ca. 10 Personen) und ganze Kursverbände (möglichst nicht mehr als 24 Personen) besucht werden.
Einzelpersonen und Kleingruppen werden - je nach Nutzungsart - gegebenenfalls zu größeren Gruppen zusammengefasst oder an solche angeschlossen.
Nutzungsformen des DLR_School_Lab
Als Standardnutzung des Labs für Gruppen ist der 1-Tagesbesuch vorgesehen, Dauer ca. 6 Stunden. Dabei wird die Lerngruppe in der Regel in Kleingruppen aufgeteilt und besucht im Rotationsverfahren die Versuchsstände. Die Besonderheit des Hamburger Labors besteht darin, dass die Versuchsstände von Studenten der TUHH als Versuchsleiter betreut werden. Dabei bietet sich insbesondere für Oberstufenschüler die Möglichkeit, mit den Studentinnen und Studenten über ein technisches Studium an der TUHH zu sprechen.
Gern stellen wir die Experimentierstände auch für Schülerarbeiten im Rahmen naturwissenschaftlicher Wettbewerbe zur Verfügung. Natürlich müssen solche Nutzungen vorher eingehend mit den betreuenden Lehrerinnen und Lehrern sowie den Leitungen der betreffenden Wettbewerbe abgesprochen werden.
Das DLR_Lab und die Schulfächer
Als Betreiber des DLR_School_Labs bemühen wir uns, Anbindungen der Versuche an Schulfächer herzustellen, denn Sie werden schließlich das Lab im Unterricht eines Schulfaches nutzen wollen und müssen.
Das Lab lässt sich mit Vorteil in folgenden Fächern nutzen:
Die meisten im DLR_School_Lab angebotenen Versuche haben die Untersuchung physikalischer Sachverhalte und ihrer Anwendung in der Technik als Hauptziel. Die Experimentierstationen können dabei themenorientiert oder versuchsstandorientiert genutzt werden.
Bei den themenorientierten Besuchen leiten Sachthemen wie Kräfte, Strömungen, Schwingungen, Auftrieb, Messtechnik und Flug im Tierreich die Besucher, wobei während eines Besuches auch mehrere Stationen angelaufen werden können.
Bei versuchsstandsorientierten Besuchen werden einzelne Versuchstände in Hinblick auf ihr Anwendungspotenzial untersucht.
Mathematik ist Hilfswissenschaft bei allen wissenschaftlichen Untersuchungen. Deshalb spielen mathematische Grundtechniken bei allen durchgeführten Versuchen wesentliche Rollen. Für den Einsatz des Labs im Mathematikunterricht werden die Messaufgaben als "Beiwerk" betrachtet und die mathematische Modellierung der Ergebnisse in den Vordergrund gestellt.
Eine dabei zentrale und oft verwendete mathematische Methode ist die Ausgleichsrechnung, mit der Parameter in mathematischen Modellen an Messergebnisse angepasst werden. Das Lab bietet zur Anwendung der Ausgleichsrechnung einen Kurzkurs an sowie Material für einen Halbjahreskurs im dritten Semester. Hier werden Grundlagen der Analysis und Linearer Algebra zur mathematischen Modellierung durch Ausgleich verbunden.
Bei den meisten Versuchen des Labs fallen Daten in großen Mengen an. Ob diese Daten nun mittels elektronischer Kraft- oder Beschleunigungssensoren aufgenommene Datensequenzen sind oder per Kamera aufgenommene Bilder, stets müssen sie zur Interpretation per Computer vor- oder weiterverarbeitet werden. Die dabei eingesetzten Methoden des wissenschaftlichen Rechnens sind Mischungen aus Techniken der Angewandten Mathematik und der Informatik.
Der Einsatz des Labs im Biologie-Unterricht betrifft z.B. Untersuchungen von Grundlagen des Fluges im Tierreich. Bei der weiteren Entwicklung gerade dieses Themenbereichs ist das Lab sehr auf die Mitarbeit von Lehrerkolleginnen und -Kollegen angewiesen.
Der Einsatz subtiler Kenntnisse von Strömungsphänomenen ist in der technischen produktiven Variante der Chemie, der chemischen Verfahrenstechnik, unverzichtbar. Ob es um den Antransport von Ausgangsstoffen, den Abtransport von Reaktionsprodukten eines chemischen Prozesses oder etwa um Reaktionen in durchströmten Katalysatoren geht - die Physik strömender Medien (besonders auch gemischter) spielt in diesem Forschungsgebiet eine hervorragende Rolle.
Eine der Hauptaufgaben des Labs ist die Hinführung junger Menschen zur Anwendung der Wissenschaften in der Technik. Technische Aspekte spielen natürlich bei allen Versuchen des Labs eine herausragende Rolle. Nur bei den Versuchen an Maschinen der Fertigungstechnik stehen technische Themenstellungen aber im Mittelpunkt des Interesses. Diese Versuche sind erst in der Diskussions- und Aufbauphase.
- Gemeinschaftskunde und Geschichte:
Die zentrale Bedeutung der MINT-Fächer für die Entwicklung und die aktuelle Struktur unserer heutigen modernen Gesellschaft ist grundsätzlich zu wenig bekannt. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Geschichte der Naturwissenschaften der Universität Hamburg ist eine Lehreinheit über die Entwicklung der Technik im allgemeinen und der Strömungsmechanik im speziellen samt ihrer Kopplung mit der gesamtgesellschaftlichen Entwicklung geplant.