Gymnasium Voerde
An unserer Schule gibt es seit sieben Jahren zur Förderung der naturwissenschaftli-chen Fächer den sogenannten "NW-Extra-Unterricht". Hierbei wählen die Schülerin-nen und Schüler in den Jahrgangsstufen acht und neun je Halbjahr einen zusätzlichen Kurs in den Fächern Physik, Biologie oder Chemie. In Physik wird unter anderem der Kurs "Physik am Auto" angeboten. Hier betrachten die Schülerinnen und Schüler unter anderem die Funktionsweise des Viertakt-Otto-Motors. Um diese Thematik praktisch erfahrbar zu machen, sollen die Schülerinnen und Schüler Motormodelle vom Franzis-Verlag zusammenbauen. Nicht nur der Zusammenbau der Motormodelle sondern auch die Durchführung verschiedener Experimente oder auch die Thematisierung der Zukunftsfähigkeit von Verbrennungsmotoren sind Inhalte des Kurses. Somit wird den Schülerinnen und Schülern ein Basiswissen für das Studium bzw. für die Ausbildung im MINT-Bereich vermittelt. Des Weiteren wird in dem Kurs das Themengebiet "Vernetzte Welt" behandelt. Hier wird den Schülerinnen und Schülern mit Hilfe der Digitaltechnik vermittelt, wie es möglich ist, dass ein Auto fahrerlos fahren kann. Als Unterstützung der praktischen Arbeit werden hierfür Experimentiermaterialien zum Arbeiten mit Arduino, einem Microcontroller, benötigt.
Mit Hilfe des Projekts werden die Schülerinnen und Schüler für Technik begeistert und ermutigt, einen MINT-Beruf bzw. ein Studium im MINT-Bereich zu wählen. Des Weiteren soll das Projekt der Begabungsförderung dienen und einen festen Baustein für hochbegabte Schülerinnen und Schüler darstellen.
Zu Beginn werden die Schülerinnen und Schüler in Partnerarbeit die Motormodelle zusammenbauen. Daraufhin werden sie verschiedene Experimente mit folgenden beispielhaften Fragestellungen durchführen: Wie funktioniert der Viertakt-Ottomotor? Welche Aufgabe hat die Zündung? In welcher Reihenfolge zünden die einzelnen Zylinder? Wieso braucht der Motor ein Kühlungssystem? Wie wird die Drehzahl geregelt? Bei den Experimenten mit dem Arduino-Microcontroller werden die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen z.B. daran arbeiten, wie das Fernlicht automatisch ein- und ausgeschaltet wird, wie ein Gurtwarnsystem umgesetzt werden kann oder wie eine Start-Stopp-Automatik funktioniert. Zur Projektdokumentation erstellen die Schülerinnen und Schüler eine Projektmappe, in der unter anderem auch die Protokolle zu den Experimenten enthalten sind.
An der Projektumsetzung wird seit Beginn des aktuellen Schuljahres in dem NW-Extra-Kurs "Physik am Auto" gearbeitet. Die Jungen und Mädchen haben mit Freude am Bau der Motorenmodelle gearbeitet. Nicht nur für die regulären Gymnasialschüler sondern auch für die Inklusionsschüler war die praktische Arbeit eine willkommene Abwechslung.
Mit Hilfe der Motormodelle wird die Funktionsweise eines Viertakt-Verbrennungsmotors schnell verständlich. Dank der Förderung des Projekts durch Gelsenwasser wird die Arbeit mit den Modellen über viele Jahre hinweg ein fester Bestandteil des NW-Extra Kurses sein.
Aktuell arbeiten die Schülerinnen und Schüler an der Umsetzung digitaltechnischer Lösungen mit Hilfe des sogenannten ESTU-Experimentiermaterials. Daraufhin werden die Schülerinnen und Schüler digitaltechnische Lösungen mit Hilfe von Arduino-Microcontroller finden.
