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Unser Leben wird immer „intelligenter“. Überall begegnen uns smarte Maschinen: Von der Smart Watch über elektrische Rollläden bis hin zu Siri und Alexa. In diesem Kurs finden wir heraus, was man mit den intelligenten Geräten Zuhause steuern kann und wie es funktioniert. Die Schüler erfahren, wie man die Raumtemperatur über Sensoren steuert, wie Licht automatisch an und aus geht oder eine Alarmanlage weiß, wann sie angehen muss... Jeder Kursteilnehmer darf eigenes Smart Home programmieren.

Kursdauer: 4 Stunden

Wie bringt man ein Herz zum Leuchten? Entweder man ist verliebt oder man kommt zum Lötkurs ins Schülerlabor. Hier reichen dafür nämlich auch LED-Lämpchen, etwas Zinn und ein heißer Kolben – und natürlich das Geschick der Schüler*innen. Denn Löten muss man lernen: Wann ist der Kolben auf der richtigen Temperatur? Wieviel Zinn brauche ich? Wie stelle ich sicher, dass er nicht verläuft? Das alles lernen die Schüler*innen unserem Kurs.

Aufgabe ist es, rote LEDs auf einer Herzplatine anzubringen und zum Leuchten zu bringen. Anschließend kann die Blinkfrequenz mittels Oszilloskop auf den eigenen Puls eingestellt werden. Auf Wunsch kann darüber hinaus erklärt werden, wie man eine Schaltung auf einem Steckbrett aufbaut und dort elektronische Bauteile miteinander verbindet.

Kursdauer: ca. 4 Stunden

Für Menschen sind die Augen ein wichtiges Sinnesorgan. Und auch in der Welt der Technik ist die Optik nicht mehr wegzudenken: Ob in der Medizin oder in der Datenspeicherung, überall sind winzige optische Elemente eingebaut. Aber wie funktionieren sie? In diesem Kurs untersuchen die Schüler selbstständig die grundlegenden Gesetze der Brechung und Reflexion von Licht an unterschiedlichen Schnittmodellen von Spiegeln, Linsen und Prismen. Insgesamt werden folgende Themen im Kurs behandelt:

• Untersuchung der Reflexion von Licht an geraden und gekrümmten Spiegeln
• Brechung von Licht an geraden Flächen: Untersuchung des Brechungsgesetzes beim Übertritt des Lichts in ein anderes Medium (Luft/Glas) 
• Untersuchung der Strahlengänge in Prismen und Linsen

Kursdauer: 4 Stunden

Die Schüler untersuchen eigenständig die räumliche Verteilung von Kraftlinien unterschiedlicher Magnete mittels Eisenpulver und Kompassnadel. Darüber hinaus werden stromdurchflossene Leiter untersucht. Hier die Kursinhalte im Überblick:

• optische Darstellung von Magnetfeldlinien von
  Permanentmagneten mit Hilfe von
  Eisenfeilspänen und Kompassnadeln
• optische Darstellung von Magnetfeldlinien von
  Spulen und Elektromagneten mit Hilfe von
  Eisenfeilspänen und Kompassnadeln

Abschließend wird ein Elektromotor selbst zusammengebaut und dessen Funktion getestet.

Kursdauer: 4 Stunden

Luftwiderstand, c_w-Wert - wohl jeder hat diese Begriffe schon einmal gehört. doch was verbirgt sich wirklich dahinter? Und warum ist es wichtig, beim Bau eines Autos auf seine Form zu achten? Und was hat das mit einem Flugzeug zu tun? Um diese Fragen zu beantworten, bestimmen die Schüler den c_w-Wert verschiedener Strömungskörper bzw. selbst mitgebrachter Autos auf einer offenen Messstrecke.

• Messung des Luftwiderstandes verschiedener Strömungskörper
• Messung der Strömungsgeschwindigkeit
• Bestimmung des Widerstandsbeiwertes c_W aus Luftwiderstand

Kursdauer: 4 Stunden

Photovoltaikanlagen befinden sich inzwischen auf vielen Häusern. Aber wie genau funktionieren sie? Nach einem kleinen Theorieteil über Solarzellen und Photovoltaikanlagen können die Schüler/innen dieser Frage selbstständig nachgehen. Hierfür bauen sie selbst eine Miniaturanlage auf und untersuchen die Solarzellen, deren unterschiedliche Verschaltungen und die Stromerzeugung unter verschiedenen Bedingungen. Der Schwerpunkt liegt auf der Messtechnik:

• Messung der Bestrahlungsstärke verschiedener Lichtquellen
• Solarzelle als Energiewandler
• Die Leerlaufspannung und der Kurzschlussstrom bei unterschiedlicher Bestrahlungsstärke
• Reihenschaltung und Parallelschaltung von Solarzellen/ Einfluss der Abschattung
• Spannungs- Strom – Kennlinie einer Solarzelle
• Messung abhängig vom Sonnenabstand

Kursdauer: 4 Stunden

Bauen, Programmieren, Regeln - mit der neuen LEGO-Roboterserie MINDSTORMS EV3 geht dies fast wie von Zauberhand. In diesem Kurs bauen und programmieren die Schüler Roboter, die in der Lage sind selbstständig einer Linie zu folgen, beliebig durch die Gegend fahren können, ohne an eine Wand zu stoßen oder bestimmte Objekte finden und diese transportieren. Nach dem Workshop sind die Schüler fit genug, um bei unserer LEGO AG mitmachen zu können.

Kursdauer: 4 bis 12 Stunden, je nach gewünschtem Vertiefungsgrad

Der Erleuchtung auf der Spur - das ist unser Motto in diesem Kurs. Natürlich geht es dabei um Technik, denn Licht spielt in der Informatik eine große Rolle: Unser Auto lotst uns mit unsichtbaren Licht in Parklücken, Informationen werden mit Licht weitergeleitet und Solarzellen sorgen für eine aufgeladene Powerbank für unser Handy. In dem Workshop sollen die Schüler herausfinden, wie dies technisch funktioniert. Mit Arduino-Microcontrollern, einer Menge LEDs und vielen weiteren Teilen rund um das Thema Licht kommen die Schüler der Erleuchtung auf die Spur...! Vorwissen wird für diesen Kurs nicht benötigt.

Kursdauer: variabel zwischen 5 und 12 Stunden

Körner sammeln, Rechenaufgaben lösen und durch Labyrinthe sprinten – Für Hamster Hugo ist das alles kein Problem. Mit dem richtigen Programm machen die Schüler/-innen den kleinen Kerl zum Star im Gehege. Sie lernen, mit welchen Befehlen sie den Vierbeiner am Bildschirm zum Laufen bringen, wie er Dinge im Hamstergehege aufsammelt und sich in einem Labyrinth zurechtfindet. Programmiert wird in Java, eine der wichtigsten Programmiersprachen unserer Zeit. Programmiervorkenntnisse sind nicht erforderlich. Für Schüler/-innen mit Vorkenntnissen besteht die Möglichkeit, direkt mit dem Programmieren anzufangen.

Kursdauer: 4 Stunden

Sei es die selbstentworfene Standlampe für die eigene Wohnung oder das schnelle Anfertigen eines Prototyps in der Industrie. Durch den 3D-Druck können heutzutage viele Dinge umgesetzt werden, die früher nicht so einfach möglich waren. In diesem Workshop lernen die Schüler/-innen das eigenständige Modellieren eines personalisierten Schlüsselanhängers mit einem professionellen 3D-CAD Programm. Zudem wird im Laufe des Kurses das Schmelzschichtverfahren und dessen Möglichkeiten mittels eines aktiven 3D-Druckers und unterschiedlich gedruckten 3D-Modellen erklärt. Die entworfenen Schlüsselanhänger werden während des Kurses für die Schüler/-innen gedruckt. Nach dem Entwurf des Anhängers haben die Teilnehmer/-innen die Möglichkeit, eigene 3D-Modelle zu erstellen.

Kursdauer: 4 Stunden

Schach spielen mit „lebendigen“ Figuren?  Selbst übers Spielfeld laufen und  gegnerische Figuren virtuell „schachmatt“ setzen? Das
alles ist in unserem VR-Kurs möglich: Die Schüler lernen hier Grundlagen kennen, wie sie man seine eigene virtuelle Umgebung programmiert. Im Kurs soll eine 3D-Schachwelt enstehen, in die man auch selbst eintauchen und die Figuren animieren kann.

Kursdauer: 4 Stunden

In diesem Kurs werden die räumliche Verteilung sowie die Wechselwirkung zwischen benachbarten Magnetfeldern, die durch stromdurchflossene Leiter erzeugt werden, näher untersucht. Die Wirkung der Lorentz-Kraft bzw. des Hall-Effektes wird vertieft und durch computerunterstützte Magnetfeldmessungen innerhalb und außerhalb von  Helmholtz-Spulen dargestellt.

• Grundlagen stromdurchflossene Leiter
• Besonderheit der Helmholtz-Anordnung
• Hall-Effekt und dessen Anwendung
• computerunterstützte Messung der räumlichen
  Feldstärke-Verteilung zwischen zwei Spulen in
  Helmholtz-Anordnung mit einer Hall-Sonde
• Computerunterstützte Auswertung und
  Präsentation der Messergebnisse

Kursdauer: 4 Stunden

In diesem Kurs lernen die Schüler/Innen die Funktionsweise von Photovoltaikanlagen kennen. Hierfür bauen sie selbst eine kleine Miniaturanlage auf und untersuchen die Stromerzeugung der Solarzellen bei unterschiedlichen Verschaltungen und unter verschiedenen Bedingungen. Der Schwerpunkt liegt neben der computerunterstütze Messtechnik auf dem Aufbau und der Funktion von Solarzellen (Halbleiter, Energie, Energiewandlung und Energiebedarf).

• Messung der Leerlaufspannung und des Kurzschlussstroms bei unterschiedlicher Bestrahlungsstärke und Einstrahlwinkel
• Reihenschaltung und Parallelschaltung von Solarzellen
• Spannungs- Strom – Kennlinie einer Solarzelle
• Wirkungsgradermittlung/MPP
• Speicherung der Energie
• Auslegung einer Anlage bei mehreren Verbrauchern
• Abschätzung des Energiebedarfs eigener Geräte zu Hause

Kursdauer: 4 Stunden

Die Kursteilnehmer/innen können selbstständig eine automatisierte Maschine in Betrieb nehmen. Dabei kann zwischen einem Stapelmagazin, einem Handlingautomaten und einem Transportband ausgewählt werden. Bei den einzelnen Maschinen werden folgende Lerninhalte vermittelt:

Stapelmagazin:

• Kennenlernen von Komponenten und deren Funktion (z.B. Kompressor, Aktoren, Sensoren und Näherungsschalter)
• Kennenlernen von Symbolen und Bezeichnungen wichtiger pneumatischer Komponenten
• Kennenlernen von elektrischen und pneumatischen Schaltplänen
• Ansteuern eines doppeltwirkenden Zylinders (Ausschieben der Werkstücke aus dem Stapelmagazin)

Handlingautomat (Pick & Place-Aufgaben)

• Kennenlernen von Komponenten und deren Funktion
• Kennenlernen von Symbolen und Bezeichnungen wichtiger pneumatischer Komponenten
• Kennenlernen von elektrischen und pneumatischen Schaltplänen
• Ansteuern eines doppelwirkenden Zylinders
• Kennenlernen von logischen Verknüpfungen (UND,ODER, NICHT, HI, RS)
• Erstellen von Steuerungen mit Schrittketten
• Handhaben von Werkstücken (Werkstücke mit Hilfe eines Greifarmes von einem Ort zum nächsten legen)

Transportband (Transport, Erkennung und Sortierung von Werkstücken)

• Kennenlernen von Komponenten und deren Funktion (optischer Sensor, DC-Getriebemotor, Relais, induktiver Sensor, Hubmagnet)
• Kennenlernen von Symbolen und Bezeichnungen wichtiger elektrischer Komponenten (z.B. Taster, Schließer, Öffner)
• Kennenlernen von elektrischen Schaltplänen
• Einsatz von Sensoren
• Ansteuern von Gleichstrommotoren
• Realisierung von Steuerungsaufgaben unter dem Gesichtspunkt der Energieeffizienz

Bei diesem Kurs empfehlen wir, mehrere Termine zu vereinbaren, damit alle Schüler/innen die Chance bekommen, jede Maschine kennenzulernen und sich in die Programmiersprache einarbeiten können.

Kursdauer: 4 - 8 Stunden

In diesem Kurs arbeiten Schüler/innen zum einen mit elektronischen Bauelementen wie Widerstand, Leuchtdiode, Transistor und zum anderen mit verschiedenen Sensoren. Auf Steckbrettern werden einfache Schaltungen aufgebaut und präsentiert Der Schwerpunkt liegt auf dem Verständnis von elektrischen Schaltplänen, der Funktion der aufgebauten Schaltung und der verwendeten Sensoren.

Mögliche Versuche:

• Berührungssensor: Sensorgesteuerter Timer
• Strom und Spannungssensoren: Bargrafvoltmeter (Akkutester)
• Temperaturmessung: Wohlfühlthermometer
• Optische Sensoren: Abstandswarnung
• Akustische Sensoren: Schallpegelmessung
• Magnetfeldsensoren: Aufprallsensor (Airbag)

Kursdauer: 4 Stunden

Der Erleuchtung auf der Spur - das ist unser Motto in diesem Kurs. Natürlich geht es dabei um Technik, denn Licht spielt in der Informatik eine große Rolle: Unser Auto lotst uns mit unsichtbaren Licht in Parklücken, Informationen werden mit Licht weitergeleitet und Solarzellen sorgen für eine aufgeladene Powerbank für unser Handy. In dem Workshop sollen die Schüler herausfinden, wie dies technisch funktioniert. Mit Arduino-Microcontrollern, einer Menge LEDs und vielen weiteren Teilen rund um das Thema Licht kommen die Schüler der Erleuchtung auf die Spur...! Vorwissen wird für diesen Kurs nicht benötigt.

Kursdauer: variabel zwischen 5 und 12 Stunden

Schüler/-innen, die ihre Facharbeit im Bereich Technik, Informatik oder Physik schreiben, unterstützt das Schülerlabor. So stellen wir, wenn möglich, Materialien für Experimente zur Verfügung und helfen bei Fragen, wenn Schüler/-innen thematisch nicht weiterkommen.