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Folie 1 > Experimente im Schülerlabor > Dr. Richard Bräucker, DLR_School_Lab Köln-PorzExperimente_wolfsburg_06 > 17.04.2006

Experimente im Experimente im SchSchüülerlaborlerlaborRichard BrRichard Brääuckerucker

Folie 2 > Experimente im Schülerlabor > Dr. Richard Bräucker, DLR_School_Lab Köln-Porz Experimente_Wolfsburg_06 > 17.04.2006

Gliederung

DLR_School_Labs – Ziele, didaktisches KonzeptDLR_School_Lab Köln-PorzForschung verstehen – Interdisziplinärer Ansatz

Beispiel GravitationsbiologieKreativität versus Erfolg? – Der ZeitfaktorWissenstransfer Forschung – Schule

Vor- und NachbereitungWeiterführende Angebote für Schülerinnen und Schüler LehrerfortbildungKooperationen

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Köln-Porz

Lampoldshausen

Oberpfaffenhofen

Göttingen

Berlin--Adlershof

Hamburg

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Ergänzung des fächer-übergreifenden

Schulunterrichtes undUnterstützung der

Lehrenden

Förderung desInteresses an Natur-

und Ingenieur-wissenschaften

Vermittlung vonDLR-Forschungsinhalten

in authentischerUmgebung

Schaffung von Anreizenzur Berufswahl im

Bereich der Natur- undIngenieurwissenschaften

Wissenstransfer durchdie Anregung von

Fantasie und Neugierde

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WissenschaftlicheInstitute der

DLR-Standorte

WissenschaftlicherArbeitskreis

SchulenPädagogischerArbeitskreis

Wissenschaftler

Experimente

Evaluation

Fachwissen

Didaktik Informationen,Unterrichtsmaterialien

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Interesse wecken

Faszination

Authentizität

Experimentieren

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Köln-Porz

Lampoldshausen

Oberpfaffenhofen

Göttingen

Berlin--Adlershof

Hamburg

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Themen der Versuche

Kometensimulation

Werkstoffkennwerte

Solare Wasserreinigung

Aktive Lärmkontrolle

Schwerelosigkeit

Gravitationsbiologie

LuftverkehrBrennstoffzellen

Kreislaufphysiologie

Vakuum

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Variable Komplexität der Versuche

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Typischer Zeitplan

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GravitationsbiologieGravitationsbiologieSchwerkraftwahrnehmung Schwerkraftwahrnehmung beim beim „„PantoffeltierchenPantoffeltierchen““

Sch

we

r-k

raft

Einzeller reagieren auf unterschiedlicheEinzeller reagieren auf unterschiedlicheReize ihrer UmweltReize ihrer Umwelt

Sch

we

r-k

raft

KKöönnen einzelne Zellen auch die nnen einzelne Zellen auch die Schwerkraft der Erde wahrnehmen...Schwerkraft der Erde wahrnehmen...

...und sie zur Orientierung in ihrem ...und sie zur Orientierung in ihrem Lebensraum nutzen?Lebensraum nutzen?

Die Beobachtung:Die Beobachtung:

Max VMax VERWORNERWORN (1889)(1889)

untenunten

NiCl2

Aktive Zellen schwimmenAktive Zellen schwimmennach oben (nicht zum Licht,nach oben (nicht zum Licht,zu Sauerstoff oder Wzu Sauerstoff oder Wäärme)rme)

GelGeläähmte Zellenhmte Zellensinken nach untensinken nach unten

gasdurchlgasdurchläässigessigeFolieFolie

WieWiefunktioniertfunktioniert

das?das?

Hypothese 1:Hypothese 1:Die Zelle richtet sich wie eine Boje ausDie Zelle richtet sich wie eine Boje aus

Flusskrebs

„Richtgrube“ (Statocyste)

unten

Statocyste (z.B. Flusskrebs)Statocyste (z.B. Flusskrebs)

unten

Statocyste (z.B. Flusskrebs)Statocyste (z.B. Flusskrebs)

"vorn""vorn"

"vorn"

Hypothese 2:Hypothese 2:Die Zelle nimmt die Schwerkraft wahrDie Zelle nimmt die Schwerkraft wahr

mechanischer Reiz hinten:

schnelleres Vorwärtsschwimmen

mechanischer Reiz vorn:

Rückwärtsschwimmen oder

langsameres Vorwärtsschwimmen

vornCa-Rezeptoren:„bremsen“

K-Rezeptoren:„Gas geben“

?

Sch

wer

kraf

t

„ bes

chle

unig

en!“

vorn

?

Sch

wer

kraf

t

„abb

rem

sen !

“

K-Rezeptoren:„Gas geben“

Ca-Rezeptoren:„bremsen“

?

Experim ent G ravitationsbiologieWissenschaftliches Arbeiten ist fächerübergreifend

NeurobiologieReizwahrnehmungReizverarbeitungstatische SinnesorganeEvolutionSystematikRaumfahrtmedizin

Biologie

StatistikAlgebraVektorgleichungen

Mathematik

BildverarbeitungObjekterkennungDatenerfassungDatenorganisation

Informatik

ElektrochemieBiochemie

Chemie

MechanikHydrodynamik

Physik

HypothesenbildungVersuchsplanungVersuchsaufbau

Wiss.Theorie

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Ein Ein ComputerComputer--programmprogrammverfolgt die verfolgt die SchwimmSchwimm--bahnenbahnen

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Statistische AuswertungStatistische Auswertung

vertikal 1g

15%

r = 0.488

Ges

chw

indi

gkei

tO

rient

ieru

ng

n = 550vmed= 1414 µm/s+21

-29

1500 µm/s

Schwimmgeschwindigkeiten [µm/s]

rela

tive

Häu

figke

it [%

]

0

10

20

0 1000 2000

g

V D = P + S -Δ D

-V U = -P + S -Δ U+

V D -V U = 2 S -Δ D -Δ U

Δ =VD -VU

2-S

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Der Zeitfaktor

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Wissenstransfer Forschung – SchuleVor- und Nachbereitung

Vorbereitung des Besuches

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Wissenstransfer Forschung – SchuleWeiterführende Angebote für Schülerinnen

und Schüler

Folie 36 > Experimente im Schülerlabor > Dr. Richard Bräucker, DLR_School_Lab Köln-Porz Experimente_Wolfsburg_06 > 17.04.2006

Wissenstransfer Forschung – SchuleLehrerfortbildung

Folie 37 > Experimente im Schülerlabor > Dr. Richard Bräucker, DLR_School_Lab Köln-Porz Experimente_Wolfsburg_06 > 17.04.2006

Wissenstransfer Forschung – SchuleKooperationen