Experimentierplattform für Schüler

(red/idw)Spaß am naturwissenschaftlichen Experimentieren will eine neue Plattform bei Schülern wecken. Sie wurde von Andreas Schütze, Professor für Messtechnik an der Universität des Saarlandes, und seinen Mitarbeitern entwickelt. Mit der "VenDASys" genannten Plattform lassen sich komplexe Versuchsaufbauten für den Physik- und Technikunterricht betreiben.

"Während es früher Experimentierkästen gab, sitzen die Schüler heute eher vor Computern", sagt Professor Andreas Schütze. "Daher fehlt ihnen die Erfahrung im Umgang mit der Elektronik, die für Experimente benötigt wird." Um moderne, durch Mikrosensoren gesteuerte Technik wieder erlebbar zu machen, hat er mit seinen Mitarbeitern die Experimentierplattform VenDASys entwickelt. Sie ersetzt ein halbes Labor, da sie viele elektronische Komponenten in sich vereint, darunter Spannungs- und Stromquellen für die Energieversorgung, verschiedene Messgeräte und digitale Ein- und Ausgänge. Mit einer Standard-USB-Schnittstelle lässt sie sich an jeden Rechner anschließen. "Der Unterschied zu kommerziellen Systemen besteht darin, dass die Schüler ihre Experimente selber aufbauen und nicht nur vorgefertigte Abläufe präsentiert bekommen", erklärt der Professor für Messtechnik.

Wie man mithilfe der Schüler-Plattform auch komplexe Experimente realisieren kann, zeigen die Saarbrücker Forscher auf der Hannover Messe am Beispiel eines Stirling-Motors. Dabei wird heiße Luft in einem Metallzylinder hin- und hergeschoben, so dass sie abwechselnd erhitzt und abgekühlt wird, wodurch sich ein Kolben bewegt, der wiederum einen Generator antreibt. Der Stirling-Motor, der noch vor wenigen Jahren als Kuriosum galt, hat den Vorteil, dass er schon bei niedrigen Temperaturen Bewegung oder Strom erzeugen kann, im Experiment wird dies mit Halogenlampen erzeugt. "An einem solchen Heißluft-Motor kann man thermodynamische Prozesse darstellen und mit geeigneten Sensoren auch nachmessen. Darüber hinaus können Schüler auch den Versuchsaufbau ändern und ausprobieren, wie sich beispielsweise ein höherer Wirkungsgrad erreichen lässt", erläutert Andreas Schütze.

Um möglichst viele junge Leute für naturwissenschaftliches Experimentieren zu begeistern, will das Team der Saar-Uni gemeinsam mit dem Saarlouiser Lehrer Benjamin Brück die Experimentierplattform für Schüler leicht zugänglich machen. So soll im Max-Planck-Gymnasium in Saarlouis ein Experimentierraum mit VenDASys-Geräten ausgestattet werden, der auch von anderen saarländischen Schulen genutzt werden kann. In einem eigens entwickelten Elektronik-Selbstlernkurs, der in Kürze online verfügbar ist, werden die Schüler an elektronische Komponenten wie Widerstände, Dioden und Kondensatoren herangeführt und erlernen die Programmierung mit "LabVIEW". Mit dieser grafischen Programmiersprache, die intuitiv bedienbar ist, lassen sich die bei den Versuchen ermittelten Messwerte auf den Computer übertragen, auswerten und darstellen. Auch im Schüler-Labor SinnTec an der Universität können Schüler mit der VenDASys experimentieren. Wegen der einfachen Handhabung der Experimentierplattform, denken die Macher bereits noch einen Schritt weiter: "Nach einer kurzen Einweisung könnten interessierte Jugendliche auch zu Hause damit experimentieren, zum Beispiel für 'Jugend forscht'"

Weiterführende Links

• Lehrstuhl für Messtechnik an der Universität des Saarlandes

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