Fächerübergreifendes Projekt über Licht

Zielsetzung: Die Schüler müssen mit dem elektromagnetischen Spektrum arbeiten und ein Verständniss für elektromagnetische Strahlungen, sowie für die Energien verschiedener Wellenlängen erlangen.

Desweiteren sollten Sie verstehen, wie Auge und Gehirn, Wellenlängen die wir als Licht empfangen, zu Strukturen und Bildern übermittelt und wie Strahlungen unseren Zellen und daher unserer Gesundheit schädigen können.

Die Schüler: Sollten den Fable Roboter programmieren um verschiedene Funktionen auszuführen, die von Licht durch die Webcam, gesteuert werden. Das Projekt wird mit Präsentationen in kleineren Gruppen abgeschlossen. Hierbei wird sowohl vom Lehrer als auch den Schülern positives Feedback gegeben.

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Allgemeine Lernziele des Projekts

  • Der Schüler kann Fable zur Hilfe der Beantwortung deren Problemstellungen programmieren.
  • Der Schüler kann Fable als Modell nutzen um bei der Forschung zu unterstützen.
  • Der Schüler sollte lernen wie der Fable Roboter programmiert wird, um verschiedene Sequenzen, die von Farben gesteuert werden, durch die Webcam auszuführen.
  • Die Schüler sollten lernen wie Sensoren genutzt werden, um ihre Programmierung zu steuern.
  • Der Schüler sollte in der Lage sein, sein gesamtes Wissen über Programmierungen und Licht, in die Modellierung einfließen zu lassen.
  • Die Schüler können sich ihre Projekt gegenseitig, mit einem Medium ihrer Wahl, vorstellen.

Um in der Lage zu sein, dies zu erreichen, sollte der Schüler mit Folgendem gearbeitet haben:

  • Was Licht ist. Wie es hergestellt wird und wie es sich bewegt.
  • Was Farben sind und wie wir sie empfangen.
  • Wie das Auge Licht sieht und wie diese Information an das Gehirn weitergegeben wird.
  • Wie wir Licht in Information umwandeln können.

Lernziele in Bezug auf die Programmierung

  • Der Schüler kann Fable programmieren um ein ausgewähltes Problem mit Hilfe von blockstruckturierter Programmierung zu beheben, der Schüler erlernt hier Fähigkeiten über Schleifen, Fehlerbeseitigung, Logik (wenn…dann…) und Variablen.
  • Der Schüler kann logisches Denken anwenden um Fehler in Programmen (oder Robotern) zu finden und korrigieren.

Fach und Stufe: Physik/Chemie, Biologie und technologische Bildung 7. und 8. Klasse

Länge: 6 Wochen ca. 30 Schulstunden (Anzahl der Stunden kann variieren)

Dokumenten

Unterrichtsaktivitäten

Der Stundenplan selbst ist als fächerübergreifendes Projekt ausgelegt, in welchem die Themen Physik / Chemie und  Technologische Kenntnisse einbezogen werden. Es ist ein problem-orientiertes Projekt, in dem die Schüler einen Problem-Bericht entwickeln müssen.

Falls gewünscht, kann das Projekt in das fächerübergreifende Schwerpunktgebiet Der Effekt von Strahlungen auf Lebensbedingungen von Lebewesen einbezogen werden.

Das Projekt ist auf einen Zeitraum von 5-6 Wochen angesetzt, in dem die Fächer zusammengeführt werden und deren Stunden übereinander eingehen. Während des Projekts können die Schüler individuell arbeiten, optimal jedoch sind kleine Gruppen von 2-3 Personen, damit die Schüler Erfahrungen mit dem Austausch ihrer innovativen Lösungen und Problemberichten mit ihren Partnern sammeln können.

Des Weiteren ist es wichtig, dass die Schüler während des Projekts an mindestens einer planmäßigen Sitzung mit Hilfestellung von einem oder mehreren Lehrern teilnehmen. Selbstverständlich benötigen die Schüler jedoch kontinuierliche Hilfestellung mit deren Projekt.

In Woche 1 arbeiten die Schüler an der Eingrenzung ihres Problem-Berichts. Dies geschieht durch das Stellen von Fragen in Bezug auf Kenntnisse und Daten, Erklärungen und Verständniss, Meinungen und Beurteilungen. Nachdem diese Fragen notiert wurden, müssen die Schüler ihre Probleme schriftlich festhalten und Fragen mit der Hilfe des Lehrers ausarbeiten.

In Woche 2-3 der Lehrer wird relevante Vorträge über technologische Kenntnisse, Biologie und Physik/Chemie halten, die von den Schülern in deren Arbeit einbezogen werden müssen.

In Woche 3 die Schüler fangen an eigenständig an ihren Problem-Berichten zu arbeiten, mit der Möglichkeit praktische Tätigkeiten, Feldstudien, Geschäftsbesuche etc. vorzunehmen.

In Woche 4-6 die Schüler arbeiten eigenständig an der recherche der Problem-Berichte, zusammen mit kontinuierlicher Hilfestellung des Lehrers/der Lehrer. Zum Schluss werden die Schüler ihr Produkt dem Rest der Klasse und/oder anderen Klassen der Schule präsentieren.

Die Klasse wird sich gegenseitig Feedback geben und das Projekt, sowie die eigene Leistung, beurteilen.

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