Weiterbildung: Lego-Roboter begeistern Physiklehrer

Von Christine Schlösser (Physik-Lehrerin)

Aktuelle Fragen im modernen Physikunterricht“, so hieß das Thema der CJD-Lehrerfortbildung, die vom 12.11. bis 16.11.07 in Königswinter stattfand. Es waren Physiklehrer- und lehrerinnen fast aller Christophorusschulen (Versmold, Rostock, Eltze, Obersalzberg, Oberurff und natürlich Königswinter selbst) vertreten. Das Programm der Fortbildung war sehr abwechslungsreich.

In ein für uns sehr interessantes und eindrucksvolles Thema der Fortbildung „Lego-Roboter & First Lego League“ führte uns Dr. Schmitz von der Christophorusschule Königswinter ein. In der Robolab-AG beschäftigen sich die Schüler und Schülerinnen mit dem Bau und der Programmierung von autonomen Lego-Robotern, mit denen sie auch bei Roboterwettkämpfen antreten können.

Roboter-Wettbewerbe

Das Herz dieser Lego-Roboter sind Minicomputer (sog. RCX). Mit diesen wird die Stromversorgung der Roboter geregelt, aber auch alle Sensoren (z.B. Licht- und/oder Drucksensor) sind hieran angeschlossen. Mithilfe dieser Informationen kann der RCX dann ein vorher am PC geschriebenes Programm abspulen lassen. Ziel der Jugendlichen ist es an dem Wettbewerb “First Lego League“, der von einer Organisation namens „Kaleidoskop“ durchgeführt wird, teilzunehmen. Bei diesem Wettbewerb werden knifflige Aufgaben gestellt, die die Jugendlichen mit ihren selbst gebauten Robotern zu bewältigen haben. Das setzt Teamfähigkeit und Einfallsreichtum voraus. Der Wettbewerb wird weltweit ausgetragen. In Deutschland gibt es eine regionale Vorrunde. Aber auch andere Roboter-Wettbewerbe innerhalb Europas sind durchaus anstrebenswert. U.a. veranstaltet jedes Jahr die Christophorusschule Königswinter einen Regionalwettbewerb „24 Stunden Roboterwettkampf“, bei dem die Schüler und Schülerinnen 24 Stunden Zeit haben, einen geeigneten Roboter zu bauen, um vorgegebene Aufgaben zu lösen.

Auch wir durften uns an dem Bau eines Roboters, der unterschiedliche Aufgaben erledigen konnte, versuchen und stellten fest, dass es gar nicht so einfach ist einen Roboter zu bauen, der auch genau das macht, was man will und nicht statt z.B. Fässer von einer Rampe zu holen, diese einfach ins Meer wirft oder vielleicht sogar die ganze Rampe zerstört. Wir alle hatten aber viel Freude und Spaß am Bau und vor allem an der anschließenden Vorführung unserer Roboter. Eine solche AG motiviert bestimmt auch an unserer Schule eine große Anzahl von Jungen und auch von Mädchen mitzumachen. Vielleicht findet sich ja auch ein Sponsor, der uns eine Grundausstattung für den Anfang einer solchen AG zukommen ließe?!

Außerdem erhielten wir im Rahmen der Fortbildung Tipps zu vielen Freihand- und Hausversuchen, die die Schüler und Schülerinnen selbständig und zum großen Teil auch zu Hause durchführen können, einiges Wissenswerte zur Bestimmung der Avogadroschen Konstante und wir hörten einen wissenschaftlichen Festvortrag von Prof. Dr. Meschede über „Die Bändigung der Quantenphysik“ anlässlich der Übergabe des Schulpreises des Stiftungsrats Physik und Astronomie an einen Königswinterer Christophorusschüler.

Nutzung konzentrierter Solarstrahlung

Außerdem besichtigten wir das Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin innerhalb des DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.) in Köln-Porz. Ein zentrales Anliegen der Forschungstätigkeit dieses Instituts ist es, dafür zu sorgen, dass die Gesundheit und Leistungsfähigkeit der direkt oder indirekt Beteiligten (Pilot, Crew, Passagier, Astronaut, Kraftfahrer, Anwohner etc.) erhalten bleibt. Außerdem werden hier u.a. Maßnahmen entwickelt, die den Auswirkungen von Schwerelosigkeit auf den Menschen bei Langzeitaufenthalten im Weltall – wie Verlust an Knochen – und Muskelmasse – entgegenwirken. Es werden grundsätzliche Funktionsweisen des menschlichen Körpers unter Weglassen der Schwerkraft in einem systemphysiologischen Ansatz untersucht, aber man beschäftigt sich auch mit der Frage der Anpassung von Leben an extreme Umwelten und beteiligt sich an Projekten der Suche nach Leben im All.

Auf dem Gelände der DLR befindet sich außerdem der Sonnenofen, der im Rahmen eines Schwerpunktes der AG Solar NRW 1994 in Betrieb genommen wurde. Der Sonnenofen bietet Forschern und Anwendern aus Wissenschaft und Industrie vielfältige Möglichkeiten zur Nutzung konzentrierter Solarstrahlung. Er wird vor allem für Experimente in den Forschungsbereichen „Solare Chemie“, „Solarthermie“ und „Solare Materialforschung“ genutzt. Eine Exkursion mit Schülern und Schülerinnen zu einem solchen DLR ist durchaus interessant. Für Oberurff wäre hier das DLR in Göttingen zu empfehlen. Eine weitere Exkursion innerhalb unserer Fortbildung führte uns zur Firma Leybold Didactic GmbH in Hürth, die uns eine Menge von eindrucksvollen, aber auch sehr teuren Experimenten vorstellte. Alles in allem war es eine Fortbildung, von der man sehr viel „mitnehmen“ konnte und die man durchaus weiterempfehlen kann.

Zudem war es auch sehr informativ, sich abends beim gemütlichen Beisammensein mit den Kollegen und Kolleginnen aus den anderen Christophorusschulen, die man z.T. schon von den letzten CJD-Physik-Fortbildungen 1990 in Braunschweig und 1999 in Rostock oder von einer der CJD-Mathe-Fortbildungen in den letzten Jahren kannte, auszutauschen und eine für uns noch „unbekannte“ Christophorusschule näher kennen zu lernen. Eine Fortführung solcher CJD-Physikfortbildungen in vielleicht auch kürzeren Abständen ist auf jeden Fall erstrebenswert.

(Gestaltung: Andreas Bubrowski)