Herstellung einer Lavalampe
Forschungsaufgaben stellen und experimentell erarbeiten Autoren: Fabio Näpflin, Nadia Troxler, Nadja Weibel, PH Luzern Einleitung (Thomas Seilnacht)
Die Ausarbeitung der Studentengruppe ist ein gelungenes Beispiel wie im
Inquiry-based Learning eigenständig eine Fragestellung formuliert,
ein eigenes Untersuchungsdesign entwickelt und dann experimentell
überprüft wird. Die echte Lavalampe ist ein
Dekorationsprodukt, in dem mit Hilfe der Wärme einer Glühlampe
zwei übereinander stehende Flüssigkeiten in Bewegung gesetzt
werden. Die schwerere Flüssigkeit mit der höheren Dichte
steigt aufgrund ihres hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten bei
Erwärmung auf, kühlt wieder ab und sinkt dann wieder nach
unten. Edward Craven Walker arbeitete in den 1950er-Jahren zehn Jahre
an der Entwicklung seiner „Astrolampe“. Die genaue Funktionsweise wird
bis heute geheim gehalten. Zur Herstellung der schweren Flüssigkeit
mit der hohen Dichte wird wahrscheinlich Paraffinöl in
Tetrachlorethen gelöst. Der Halogenkohlenwasserstoff kann aber
vermutlich Krebs erzeugen und ist für die Schule nicht geeignet.
Die Studentengruppe stellte sich die Aufgabe: Wie kann man eine
Lavalampe für die Schule mit weniger gefährlichen Stoffen
nachbauen? Das Finden der Lösung ist aus verschiedenen Gründen
extrem schwierig: Es benötigt zum Beispiel Kenntnisse über:
Die Studentengruppe hat es
(mit ein paar Hilfestellungen) geschafft, eine echte Lavalampe
herzustellen, die für Schulzwecke geeignet ist. Die Gruppe ist
nicht nur systematisch vorgegangen, sondern hat vor allem auch viel
ausprobiert. Erst die Kombination der induktiven und der deduktiven
Methode führte zum Erfolg. Besonders interessant war der dynamische
Prozess, weil die Studentengruppe das Lehramt für Primarschule
studierte und gerade nicht die Naturwissenschaften.
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