Lehrer-Information - Technorama
Lehrer-Information - Technorama
Lehrer-Information - Technorama
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
<strong>Lehrer</strong>-<strong>Information</strong><br />
<strong>Technorama</strong> – Schlaglichter<br />
<strong>Technorama</strong> – ein Science Center<br />
<strong>Technorama</strong> und Schule<br />
Ausstellung
Wir danken der Jacobs Foundation sowie der UBS<br />
Stiftung für Soziales und Ausbildung für die<br />
grosszügige Unterstützung unseres Schuldienstes.<br />
Weiter unterstützt auch die VTW (Vereinigung<br />
für Technik und Wirtschaft) das <strong>Technorama</strong> in seinem<br />
ausserschulischen Angebot.<br />
Liebe Leserin<br />
Mit <strong>Lehrer</strong>, Kollegen, Schüler, Betreuer, Besucher usw. sind immer auch die<br />
<strong>Lehrer</strong>innen, Kolleginnen, Schülerinnen, Betreuerinnen, Besucherinnen usw. gemeint<br />
– nur der leichteren Lesbarkeit zuliebe haben wir auf das Ausschreiben beider<br />
Formulierungen verzichtet.<br />
Impressum<br />
© <strong>Technorama</strong>, 4. geänderte Auflage August 2005<br />
Änderungen vorbehalten<br />
Idee und Konzept:<strong>Technorama</strong><br />
Text/Redaktion: <strong>Technorama</strong><br />
Fotos:Werner Hauser;Archiv <strong>Technorama</strong>;<br />
Fred Frohofer; Remo Besio,Thomas Hofer
<strong>Lehrer</strong>-<strong>Information</strong><br />
12<br />
14<br />
12<br />
14<br />
12<br />
14
Über 500 interaktive Exponate<br />
auf nahezu 6000 m 2 Ausstellungsfläche,<br />
z.B. zu den Themen<br />
Mechanik, Elektrizität, Magnetismus,<br />
Optik,Wasser, Chaos, Mathematik,<br />
Wahrnehmung, Räumliches Sehen...<br />
jeweils Dienstag bis Sonntag von<br />
10 bis 17 Uhr.<br />
Anreise per Bahn: Hauptbahnhof<br />
Winterthur, ab dort Buslinie 5 oder<br />
ab Bahnhof Oberwinterthur (S-Bahn)<br />
ca. 10 Minuten Fussweg. Parkplätze<br />
stehen zur Verfügung (auch Car/Bus).<br />
Das <strong>Technorama</strong> ist in allen Bereichen<br />
rollstuhlgängig.<br />
Rucksäcke dürfen nicht mit in<br />
die Ausstellung genommen werden.<br />
Für Gruppen stehen deshalb im<br />
Garderobenbereich abschliessbare<br />
Gitterboxen zur Verfügung.<br />
Eintrittskarten sind den ganzen<br />
Tag gültig.Sie können also ohne<br />
Probleme das Haus verlassen und<br />
wiederkehren.<br />
Verpflegung ist im Restaurant<br />
möglich, oder planen Sie doch ein<br />
gemeinsames Picknick (im Haus; im<br />
Sommer auch Grillplätze im Park).<br />
Eine Anmeldung für den Ausstellungsbesuch<br />
ist nicht erforderlich.<br />
Das Jugendlabor dagegen steht<br />
vormittags (Küchen-Labor auch<br />
nachmittags) nur angemeldeten<br />
Gruppen zur Verfügung.<br />
Telefon +41 (0)52 244 08 50<br />
Günstigste Besuchstage<br />
für Klassen sind Mittwoch, Freitag<br />
und Samstag.
Nutzen Sie zur Vorbereitung Ihres Besuches<br />
unser Internetangebot. Sie finden dort<br />
die jeweils aktuellsten <strong>Information</strong>en wie<br />
Eintrittspreise, Sonderausstellung usw.,<br />
sämtliche Begleit- und Schülermaterialien<br />
sowie unsere Kontaktadressen:<br />
www.technorama.ch<br />
Unsere Experimente sind<br />
zum Anfassen, Ausprobieren,<br />
mit ihnen Spielen, zum<br />
(wörtlich gemeint!) Be-Greifen da.<br />
Es gibt im Zusammenhang mit den<br />
interaktiven Exponaten keine<br />
Führungen. Beachten Sie aber im<br />
beiliegenden Tagesprogramm die<br />
Demonstrationen und sprechen<br />
Sie unsere Betreuer auf die Mini-<br />
Demos an.<br />
Verschaffen Sie sich und Ihren<br />
Schülern einen kurzen Überblick<br />
über einen ganzen Sektor oder<br />
eine Exponategruppe. Lassen Sie<br />
anschliessend die Schüler in<br />
kleinen Gruppen ihre Aufgaben<br />
bearbeiten.<br />
Die meisten Exponate sind auch mit<br />
französischen, italienischen<br />
und englischen Texten versehen.<br />
Fremdsprachige Vorführungen auf<br />
vorherige Anmeldung.<br />
Be-Greifen hat aber nichts mit<br />
der brutalen Handgreiflichkeit eines<br />
«Packen-wir’s-an», hirnlosem<br />
Herumhantieren oder Herumtreiben<br />
zu tun.<br />
Ihre Präsenz als pädagogisch verantwortliche<br />
Person ist für das<br />
Gelingen des Besuchs unverzichtbar –<br />
das gemeinsame Erleben<br />
ist nicht auf die Schüler beschränkt.<br />
Vereinbaren Sie in regelmässigen<br />
Abständen,am besten nach jedem<br />
durchstreiften Sektor und zu<br />
den Pausen, Treffen mit Ihren<br />
Schülern.<br />
Die Dauer des Besuchs sollte<br />
mindestens 3 Stunden, kann jedoch<br />
auch den ganzen Tag dauern.<br />
12<br />
14<br />
12<br />
14<br />
12<br />
14
Inhalt<br />
2 <strong>Technorama</strong> – Schlaglichter<br />
7 <strong>Technorama</strong> – ein Science Center<br />
7 Ein Science Center – was ist das?<br />
7 Spielen und Herumprobieren<br />
willkommen!<br />
8 Experimentieren – der «Königsweg»<br />
zum Verständnis<br />
9 Das «Phänobjekt» – der Schlüssel zur<br />
Interaktivität, zum Learning by Doing<br />
10 Homo ludens – der spielend Lernende<br />
10 Am Ende dreht sich alles um<br />
«Wahrnehmung»:Warum wir wissen,<br />
was wir wissen<br />
11 <strong>Technorama</strong> und Schule<br />
11 Wann «passt» es am besten zum Unterricht?<br />
12 Wie lange dauert ein Besuch?<br />
13 Ungebundenes Erkunden oder gezielte<br />
Aufgaben?<br />
14 Betreuung: Ermunterung und Dialog mit<br />
Besuchern statt Führungen<br />
15 Wann profitieren Sie und Ihre Schüler<br />
am meisten?<br />
15 Nach dem Besuch mit der Schule:<br />
Neue Rollenverteilung beim Besuch en famille<br />
16 Kommen Sie mit der ganzen Schule!<br />
16 Eine Bitte noch: Lassen Sie Ihre Schüler<br />
nicht (herum)hängen!<br />
17 Besuchen Sie uns ohne Schüler!
18 Ausstellungen<br />
ERDGESCHOSS<br />
20 Die wenig sinnliche Elektrizität<br />
21 Elektrizität mit Hochspannung:<br />
eine Vorführung zum Mitmachen<br />
22 Supraleitung aus der Spitzenforschung<br />
(Vorführung)<br />
23 Magnetismus<br />
26 Mechanik<br />
1. OBERGESCHOSS<br />
28 Wasser/Natur/Chaos<br />
31 Gase - eine klirrend kalte, hochexplosive<br />
und feurige Vorführung! (1. OG)<br />
32 MatheMagie<br />
34 Wahrnehmung<br />
2. OBERGESCHOSS<br />
36 Licht & Sicht<br />
38 Klingendes Holz<br />
38 Räumliches Sehen<br />
39 Mienenspiele<br />
40 Automation<br />
UNTERGESCHOSS<br />
42 Spielzeug-Eisenbahnen<br />
JUGENDLABOR (EG)<br />
44 Eine hundertjährige Idee<br />
45 Von der elementaren Physik bis zur Biologie<br />
49 Küchen-Labor<br />
50 Jugendlabor... morgens für «geschlossene Gesellschaft»
1 Windlandschaften<br />
2 «Slow Bubbles» –<br />
Zeitlupenblasen<br />
3 Ferrofluid –<br />
Flüssige Berge<br />
4 Luftblasen im Wasser<br />
5 Plasmakugel<br />
2<br />
4<br />
1<br />
3<br />
5
<strong>Technorama</strong> – ein Science Center<br />
Ein Science Center – was ist das?<br />
Das <strong>Technorama</strong> ist ein Science Center – eine Experimentier-Ausstellung<br />
oder ein Experimentier-Feld. Science Centers<br />
sind naturwissenschaftlich orientiert und verschaffen<br />
somit auch einen Einblick in Grundlagen der<br />
«Auskünfte aus erster Hand gibt<br />
Technik. Science Center steht insbesondere auch<br />
nur die Natur selbst. Sie ist also<br />
für eine besondere Art des Zugangs zu den Ex-<br />
zu befragen, will man nicht zeitponaten<br />
– für hands-on, interaktiv. Die Exponalebens<br />
am Krückstock von Autote<br />
erfordern das eigene Mittun, statt «Berühren<br />
ritäten humpelnd lernen.»<br />
verboten» gilt «Anfassen erwünscht». Mit ande-<br />
Roger Bacon (1219–1294) alias «doctor mirabilis»<br />
ren Worten: «Nothing will happen, unless you<br />
make it happen» – ohne dieses Mitmachen läuft nichts.<br />
Interaktiv heisst auch: Umgang mit wirklichen Dingen –<br />
nicht mit «multimedialen» Computersimulationen.Das Ringen<br />
umVerständnis wird durch hands-on, durch selbstbestimmtes<br />
Mittun,nachhaltig erleichtert.Vor allem,wenn man sich dazu<br />
Zeit nimmt.<br />
Spielen und Herumprobieren willkommen!<br />
Ob Sie die Welt aus der Optik des Wissenschaftlers betrachten<br />
oder lieber aus jener des Künstlers (weil sich Kunst und<br />
Naturwissenschaft bei vielen Objekten auf be-<br />
«Der einfachste Versuch, den<br />
wundernswerte Weise ergänzen), ist einerlei:<br />
man selbst gemacht hat, ist<br />
Das Agieren in dieser Welt erlaubt ohnehin,sich<br />
besser als der schönste, den<br />
abwechselnd als «Wissenschaftsmensch» und als<br />
man nur sieht.»<br />
«Gefühlsmensch» zu inszenieren.<br />
Michael Faraday (1791–1867)<br />
Die Art und Weise, wie hier offen und ungebunden<br />
experimentiert und erkundet wird, haben die meisten<br />
noch nie zuvor erlebt. Da geht es nicht um die «richtige»<br />
(oder «falsche») Methode, die Dinge zu erkunden. Gerade<br />
wenn der vermutete Ablauf mal nicht mit dem beobachteten<br />
übereinstimmt, wird es spannend, und man neigt dazu, weiter<br />
zu probieren. Wer weiss, vielleicht kommt es zu neuen<br />
6<br />
7
Erkenntnissen, oder es gilt, eine lieb gewonnene Ansicht zu<br />
modifizieren.<br />
Experimentieren – der «Königsweg» zum Verständnis<br />
Die Schule kann kaum noch damit rechnen,dass Schüler von<br />
formal orientiertem Unterricht allein profitie-<br />
Erfahrung kann nicht pädagoren.<br />
Oft fehlt es an hinreichend konkreten Gegisch<br />
bewerkstelligt oder verlegenheiten,<br />
sich mit naturwissenschaftlichen<br />
mittelt werden. Jeder muss sie<br />
Problemen auseinander zu setzen, und den<br />
selber machen; sie stellt sich nur<br />
Möglichkeiten, sich diese mit sinnlicher Erfah-<br />
ein, wenn der Einzelne aktiv wird.<br />
rung vor Augen zu führen.<br />
Der grosse Entwicklungspsychologe Jean Piaget hat die Bedeutung<br />
der eigenen Erfahrung sehr deutlich ausgedrückt:<br />
«Lernen ist nichts anderes als ein Sektor der kognitiven Entwicklung,die<br />
durch Erfahrung erleichtert wird ...Was das Lernen<br />
von Begriffen anlangt, die Kinder in ihrer spontanen Entwicklung<br />
nicht schon erreicht haben,so ist dies völlig nutzlos.»<br />
Didaktisch gesehen ist die Wiederholbarkeit beim ungebundenen,offenen<br />
Experimentieren eine Bedingung der Möglichkeit<br />
von Naturwissenschaft überhaupt. Das «Immer wieder»<br />
öffnet die nötige Zeitspanne, in der Lernen stattfinden kann.<br />
Die für offenes, zwangloses und hierarchiefreies Experimentieren<br />
konzipierten Exponate haben sich als hervorragendes<br />
Instrumentarium erwiesen, Erfahrungsdefizite auszugleichen,<br />
die letztlich schulisches Lernen blockieren.<br />
Es geht bei diesen Experimentierstationen weniger um<br />
«richtig oder falsch», sondern vielmehr darum,<br />
• durch selbstbestimmtes Erkunden,<br />
«Durch Spielen allein lernt<br />
• schrittweises Vorgehen,<br />
man keine Physik. Mit Spielen<br />
• abgestimmt auf individuelle kognitive Fähig-<br />
erlangt man einen Zugang zur<br />
keiten und Interessen,<br />
Physik. Mit Spielen lernt man<br />
im Sinne eines Experimentierens zu üben. Der<br />
leichter und wirkungsvoller.»<br />
Umgang mit wirklichen Dingen erleichtert<br />
Prof. Hans-Joachim Schlichting<br />
das Verständnis ausserordentlich, vorausgesetzt,<br />
man räumt dafür Zeit ein. Kinder lernen durch aktives Entdecken,<br />
durch Entdeckenlassen, Nachvollziehen.<br />
Der Mensch sammelt Erfahrungen durch Beobachtung von<br />
Veränderungen in seiner Umgebung. Die interessantesten
und lehrreichsten Veränderungen sind jene, die<br />
er durch sein Eingreifen beeinflussen und seinen<br />
Bedürfnissen anpassen kann.Darin liegt der<br />
Wert des Experiments begründet.Oder wie der<br />
Physiker und Philosoph Ernst Mach weiter sagte:<br />
«Wenn wir ein Kind dabei beobachten,wie es die ersten Stufen<br />
der Selbstständigkeit erreicht, müssen wir sagen, dass die<br />
instinktive Neigung zum Experimentieren dem Menschen<br />
angeboren ist.»<br />
Dass besonders Kinder am besten lernen, wenn sie selbst etwas<br />
erforschen und entdecken können, ist für Sie ohnehin<br />
gesichertes pädagogisches Selbstverständnis.<br />
Der Druck auf den Knopf ersetzt<br />
also keineswegs den Druck auf<br />
den Kopf!<br />
hands-on und brains-on<br />
Das «Phänobjekt» – der Schlüssel zur Interaktivität, zum<br />
Learning by Doing<br />
Wer neugierig ist, kann und soll selber in Ausstellungsobjekte<br />
eingreifen dürfen. So wird Naturwissenschaft aus der exklusiven<br />
Domäne der Experten herausgelöst; das Hands-on-<br />
Exponat entmystifiziert die Dinge und rückt sie ins allgemeine<br />
Bewusstsein. Naturwissenschaft und Technik ohne<br />
solche Apparate, die Hugo Kükelhaus (1900–1984) treffend<br />
«Phänobjekte» nannte, erklären zu wollen, äh-<br />
Unsere interaktiven Erlebnisnelt,<br />
nach dem Physiker Frank Oppenheimer<br />
stationen, die «Phänobjekte»,<br />
(1912–1984), dem Versuch, jemandem das<br />
ermöglichen es Schülern, wie<br />
Schwimmen beizubringen, ohne ihn an das<br />
experimentierende Wissen-<br />
Wasser heranzulassen.<br />
schaftler, auch im Team, zu<br />
Gegenüber dem klassischen Unterricht,dem Film arbeiten (anstatt nur darüber<br />
und dem Fernsehen bietet ein Umfeld wie das erzählt zu bekommen).<br />
<strong>Technorama</strong> dem Lernenden die Möglichkeit,<br />
• nach Belieben innezuhalten,<br />
• sich Zeit zu lassen, das Gesehene zu vertiefen oder<br />
• etwas zu wiederholen,<br />
• alles auszulassen, was nicht anspricht, um sich um so intensiver<br />
mit dem zu befassen, was interessant erscheint.<br />
Bei der Gestaltung unserer Exponate haben wir an eine<br />
wichtige gesellschaftliche Funktion – die Möglichkeit der<br />
«Interaktion» unter Besuchern – gedacht: Schüler können<br />
und sollen sich gruppenweise gemeinsam mit ein und dem-<br />
8<br />
9
«Sehr viel später machte ich im<br />
Labor selbst Versuche und spielte<br />
herum – nein, Entschuldigung,<br />
ich habe niemals Versuche gemacht,<br />
ich habe immer herumgespielt.»<br />
Richard Feynman (1918–1988)<br />
selben Experiment beschäftigen; in manchen Fällen ist partnerschaftliches<br />
Mittun sogar eine Voraussetzung dafür, dass<br />
ein Phänomen zustande kommt.<br />
Hier ist unverschultes, hierarchiefreies und damit partnerschaftliches<br />
Lehren und Lernen möglich: Schüler helfen sich<br />
gegenseitig – und nicht immer sind es die Lehrkräfte, die<br />
ihren Schülern helfen.<br />
Homo ludens – der spielend Lernende<br />
An der Verknüpfung von «Spielen» und «Lernen» hat sich über<br />
mehrere Generationen hinweg nichts geändert. Mittlerweile<br />
hat sich gezeigt, dass der spielerische Hands-on-<br />
Zugang quer durch alle Kulturen funktioniert:<br />
Die Erkenntnis, dass Jung und Alt durch ungezwungenes,<br />
«offenes» Experimentieren den Zugang<br />
zu Naturwissenschaften finden können,<br />
dass Lernen am besten durch Machen erfolgt<br />
und dass dieser Vorgang Spass macht, hat sich<br />
weltweit durchgesetzt.<br />
«Wissenschaft ist selten fröhlich», meinte zwar Friedrich<br />
Nietzsche.Aber er kannte ja auch das <strong>Technorama</strong> nicht!<br />
Am Ende dreht sich alles um «Wahrnehmung»:<br />
Warum wir wissen, was wir wissen<br />
«Wahrnehmung» ist übergreifender Leitgedanke.Wie wir sehen,<br />
hören, fühlen oder sonst die ganze Umwelt mit unseren<br />
Sinnen erfassen, bestimmt, was wir über sie wissen können.<br />
So beginnt eigentlich jede wissenschaftliche Arbeit mit Wahrnehmungen.<br />
Um zu sehen, zu hören, Mensch zu<br />
«Die geistigen Dinge, die nicht<br />
sein, bedarf es auch heute noch unserer Teilhabe,<br />
den Weg durch die Sinne<br />
unserer unablässigen Mitwirkung.<br />
gegangen sind, sind eitel.»<br />
Wir möchten die Besucher (über ihre Sinne)<br />
Leonardo da Vinci (1452–1519)<br />
zur Beschäftigung mit ihren eigenen Wahrnehmungsprozessen<br />
anregen. Sie sollen und dürfen dabei<br />
selbst zuVersuchspersonen ihrer Wahrnehmungs-Experimente<br />
werden. Im Umgang mit Phänobjekten können sie an zahlreichen<br />
Beispielen diesen so grundlegenden Vorgang bewusst<br />
erfahren.
<strong>Technorama</strong> und Schule<br />
Wann «passt» es am besten zum Unterricht?<br />
Unsere Lernangebote aus der Naturwissenschaft – Phänobjekte<br />
und Laborexperimente – können und sollen den<br />
Unterricht nicht ersetzen. Ziel des <strong>Technorama</strong><br />
ist es nicht, Formeln, Definitionen, Begriffe,<br />
Relationen oder gar Theorien zu vermitteln –<br />
das könnten wir auch gar nicht –, sondern<br />
Raum und Anlass zu geben für<br />
• das Beobachten und Staunen,<br />
• das Entwickeln von Ideen, Ahnungen, von<br />
einem Gespür für das Phänomen,<br />
• das Probieren, für Versuche und Experimente,<br />
• das Be-Greifen, Er-Fassen, Ver-Stehen – die eigene Erkenntnis.<br />
All dies vor-formale Tun kann und soll dem Unterricht, der<br />
formalen Bildung, als ergänzendes Fundament dienen. In<br />
diesem Sinne versteht das <strong>Technorama</strong> seinen Auftrag im<br />
Rahmen der naturwissenschaftlichen Allgemeinbildung.<br />
Gerade die Verknüpfung mit dem Phänomen und dem Vorgang<br />
des experimentellen Untersuchens, der Freiheit, einen<br />
«Mit realer Anschauung, nicht<br />
mit wortreicher Beschreibung<br />
der Dinge muss der Unterricht<br />
beginnen. Aus solcher Anschauung<br />
entwickelt sich ein sicheres<br />
Wissen.» Martin Wagenschein (1896–1988)<br />
eigenen Zugang und eigene Erkenntnisse zu<br />
«Auch auf höheren und späteren<br />
finden, lässt Kinder und Jugendliche (und na-<br />
Stufen der Abstraktion muss<br />
türlich auch Erwachsene) jeden Alters profitie-<br />
der Durchblick bis zu den Phänoren.<br />
Für die Stationen im Jugendlabor gilt allermenen<br />
und auch der Rückweg<br />
dings eine Untergrenze von 13 Jahren.<br />
zur Umgangssprache immer<br />
Aus ebendiesen Gründen ist ein Besuch des<br />
offen behalten werden.»<br />
Science Centers <strong>Technorama</strong> in den verschie- Martin Wagenschein<br />
densten Stadien des Unterrichts sinnvoll:<br />
• Gezieltes Experimentieren mit einem einzelnen Phänomen,<br />
das im aktuellen Unterricht behandelt wird. Hier<br />
dient das <strong>Technorama</strong> vor allem als «technische» Ressource<br />
für den Unterricht, also z. B. bei Experimenten, die für die<br />
Schule zu aufwändig sind.<br />
10<br />
11
«Explaining science and technology<br />
without props can resemble<br />
an attempt to tell what it is<br />
like to swim without ever letting<br />
a person near the water.»<br />
Frank Oppenheimer, 1968 in «A Rationale for a<br />
Science Museum»<br />
• Zur Einstimmung auf eine Unterrichtseinheit wird ein<br />
Thema erkundet. Das Sammeln von Erfahrungen mit den<br />
zu behandelnden Phänomenen vermindert das Entstehen<br />
von «Begriffshülsen».<br />
• Nach Abschluss der Unterrichtseinheit wird das Thema<br />
durch spielerisches Experimentieren abgerundet. Meist ergeben<br />
sich durch den Besuch allerdings so viele neue Fragen<br />
und Gesichtspunkte, dass die Unterrichtseinheit am<br />
Ende doch noch nicht beendet ist.<br />
• Für einen allgemeinen Überblick zu einem umfassenderen<br />
Thema kann vor, während oder nach der unterrichtlichen<br />
Behandlung der hierfür passende Sektor besucht werden.<br />
Bitte beachten Sie, dass unsere Sektoren oft fächer- und<br />
themenübergreifend angelegt sind.<br />
• Unabhängig vom jeweiligen Unterricht kann das <strong>Technorama</strong><br />
einen Eindruck von der Naturwissenschaft,ihrerVielfalt<br />
und der ihr – gerade in der formalen Betrachtung oft<br />
verloren gegangenen – innewohnenden Ästhetik durch die<br />
eigene Erfahrung vermitteln. Die Schlüsse aus der PISA-<br />
Studie fordern einhellig, dass den Naturwissenschaften<br />
wieder ein «persönlicher» Stellenwert gegeben werden<br />
muss.<br />
• Insbesondere als nicht naturwissenschaftliche<br />
Fachlehrkraft kann ein Ausflug mit der eigenen<br />
Klasse ein besonderer Anlass für partnerschaftliches<br />
Lernen (auch Kennenlernen) von<br />
Schülern untereinander und mit der Lehrkraft<br />
sein.<br />
• Auch zur Verfolgung ganz allgemeiner Lernziele<br />
wie «Beobachten und Beschreiben»,<br />
«Kommunikationsfähigkeit», «zielgerichtetes Handeln» oder<br />
dem Erleben eigener Handlungs- und Erklärungsfähigkeit<br />
eignet sich ein Besuch.<br />
Wie lange dauert ein Besuch?<br />
Für den Besuch sollten mindestens drei Stunden, je nach<br />
Klassenstufe oder Interessenlage ein ganzer Tag eingeplant<br />
werden.
Lassen Sie den Schülern Zeit. Gerade Kinder und Jugendliche<br />
brauchen viel Zeit, um<br />
• sich auf die Phänomene einzulassen,<br />
• das ihnen am meisten entsprechende Phänobjekt zu finden,<br />
• das Phänomen auf sich wirken zu lassen – es sozusagen in<br />
sich aufzunehmen –,<br />
• Vertrautes im – vielleicht nur scheinbar – Neuen wiederzufinden,<br />
• sich intensiv mit dem Phänomen auseinander zu setzen –<br />
es zu wiederholen, es zu variieren, es «von allen Seiten zu<br />
betrachten» –,<br />
• das Phänomen intuitiv zu begreifen, wobei «Wesentlich ist dabei, was<br />
dieses Be-Greifen weitgehend nonverbal,mo- ich tue und was am Gegenstand<br />
torisch und anschaulich ist,<br />
geschieht. Die Regel, dass<br />
ein Gegenstand mit allen Sinnen<br />
• aus dem intuitiven Be-Greifen langsam ein<br />
erfasst werden sollte, sagt<br />
begriffliches Verstehen in der eigenen Sprache<br />
einfach zu wenig; entscheidend<br />
werden zu lassen,<br />
ist nicht das sinnliche Kontakt-<br />
• mit den Klassenkameraden und auch den bemedium,<br />
sondern die Handlung<br />
gleitenden Lehrkräften über die eigenen Er-<br />
und die Beobachtung ihrer<br />
fahrungen zu sprechen. Gerade in diesem<br />
Auswirkungen im Gegenstand.»<br />
Austausch kann sich das Be-Greifen zum Be-<br />
Hans Aebli (1923–1990)<br />
griff entwickeln.<br />
Vergessen wir nicht: Bei all dem handelt es sich um anstrengendes<br />
Tun. Gemeinsame Pausen sind oft genug Anlass, sich<br />
danach einem von einem Kollegen «empfohlenen» Phänobjekt<br />
besonders intensiv zu widmen.<br />
Ungebundenes Erkunden oder gezielte Aufgaben?<br />
Damit aus dem ungebundenen Erkunden nicht<br />
ein hirnloses Herumtreiben wird und um möglichst<br />
viele der Erfahrungen und Erkenntnisse<br />
mit in den Unterricht oder auch nur nach Hause<br />
zu nehmen, empfiehlt es sich, den Schülern<br />
Aufgaben zu stellen, mit welchen sie sich während des Besuches<br />
beschäftigen. In erster Linie dienen diese dazu, jeden<br />
Schüler anzuregen, sich zumindest mit einem Phänomen intensiv<br />
auseinander zu setzen. Dabei sollten die Aufgabenstellungen<br />
ein «Protokoll» beinhalten und damit Reflexion und<br />
Nach einem bekannten Diktum<br />
von Kant: «Inhalte ohne Muster<br />
sind blind, Muster ohne Inhalte<br />
sind leer.» Prof. Dr. Walter Jung<br />
12<br />
14<br />
12<br />
13
Fixierung des Erlebten (und oft auch Erkannten) initiieren.<br />
Lassen Sie die Schüler – über die angeschlagenen Texte hinaus<br />
– auch nach eigenen Erklärungen suchen und die angestellten<br />
Beobachtungen an den Experimenten mit eigenen<br />
Worten schildern. Selbst auf die Gefahr hin, dass sich Ihnen<br />
als «Fachsprachler» die Haare sträuben, wenn Ihre Zöglinge<br />
auf abenteuerliche Weise mit Begriffen jon-<br />
Erheben Sie das Forschen zum<br />
glieren.<br />
Prinzip und lassen Sie die<br />
Schon scheinbar triviale Aufgaben wie «Zeich-<br />
Schüler nach den Prinzipien von<br />
ne (male) und beschreibe dein Lieblingsexperi-<br />
Phänomenen forschen.<br />
ment» helfen, das Erlebte festzuhalten und zu<br />
überdenken. Bei entsprechender Präzisierung (z. B. Einengung<br />
auf ein bestimmtes Themengebiet) können die Aufgaben<br />
genau auf den aktuellen Unterricht zugeschnitten<br />
werden.<br />
Das Arbeiten in kleinen Gruppen oder mit einem Partner ist<br />
schon während des Besuchs hilfreich, bei der Nachbearbeitung<br />
in der Schule nahezu unabdingbar. Eine<br />
«Ein Objekt ist dann lernwirk-<br />
Aufgabe, die sich als besonders fruchtbar hesam,<br />
wenn es eigenes Tun –<br />
rausgestellt hat: Die Gruppen stellen der Klasse<br />
möglichst aus einer sinnvollen<br />
ihre Experimente vor.<br />
Reihe und angemessener An-<br />
Nutzen Sie unsere Begleit- und Schülermatezahl<br />
von (entkoppelten) Einzelrialien<br />
auch für die Entwicklung eigener Aufschritten<br />
bestehend – zulässt.»<br />
gaben. Dafür stehen Ihnen im Internet Unter-<br />
Martin Wagenschein<br />
lagen kostenlos zum Download zur Verfügung.<br />
Bei allen methodischen Optionen sollte das freie und selbstbestimmte<br />
Vorgehen der Schüler Vorrang haben.<br />
Betreuung: Ermunterung und Dialog mit Besuchern<br />
statt Führungen<br />
«Sorry, keine Führungen!», weil bei uns geführte Rundgänge<br />
keinen Sinn machen. Es wäre widersprüchlich und für<br />
Neugierige frustrierend, ihnen als interaktiv (!) angekündigte<br />
Exponate bei Rundgängen vorzuführen, schlimmer noch:<br />
ihnen sogar noch vorzumachen, wie das Exponat «richtig»<br />
funktioniert.<br />
Besonders die einfallsreicheren Schüler würden so um die<br />
wertvolle Erfahrung gebracht, bei einem Exponat Versuche
anzustellen, für die es vielleicht gar nicht ge-<br />
«Fun is not party hats and streadacht<br />
war. Oder Phänomene zu entdecken, die<br />
mers. It is mental fireworks. It<br />
wir nur als Randerscheinungen sehen, und ge-<br />
means that fun is not a formula<br />
rade daran Spass zu haben und zu lernen!<br />
for popularity, thinking of things<br />
Solches Erkunden nach dem Muster «Was pas-<br />
kids would like, but a formula<br />
siert wohl, wenn ich jetzt …» halten wir für be-<br />
for intellectual quality.»<br />
deutsam, um Neugier und Interesse an Natur-<br />
Prof. Richard Gregory, in «Wouldn’t it be fun to …!»<br />
wissenschaft und Technik zu wecken.<br />
Die Rolle unserer Betreuer ist daher nicht die eines «Museumsführers»<br />
– also: Nicht der Betreuer tut es; er überlässt<br />
dem Besucher das Tun.Nur so kommt dessen Wahrnehmung<br />
zum Funktionieren. Ausnahme: Vorführungen und Mini-<br />
Demos, wobei der Besucher auch hier immer<br />
wieder zum Mitmachen aufgefordert wird.<br />
Wer noch Ideen für den Tagesverlauf sucht,dem<br />
kann unser Betreuungsdienst an Ort und Stelle,<br />
sozusagen «aus dem Stand», mit Vorschlägen<br />
und Materialien für einen sinnvollen Ablauf<br />
behilflich sein.<br />
Wann profitieren Sie und Ihre Schüler am meisten?<br />
Kommen Sie doch zu Beginn des Schuljahres oder zum<br />
Halbjahreswechsel vorbei! Dann geht es bei uns zumeist etwas<br />
ruhiger zu.Kurz vor Ferienbeginn,vor allem gegen Ende<br />
des Schuljahres, sind die besonders beliebten Experimente oft<br />
intensiv belegt.Am Mittwoch,Freitag und Samstag ist die Situation<br />
für den Besuch mit der Schulklasse besonders günstig.<br />
Nach dem Besuch mit der Schule:<br />
Neue Rollenverteilung beim Besuch en famille<br />
Da sich der unübersehbare Wandel des <strong>Technorama</strong> immer<br />
mehr unter Lehrkräften aller Stufen herumspricht, verzeichnen<br />
wir mit höchster Genugtuung einen steigenden Zuspruch<br />
seitens der Schulen. Das hat eine besonders erfreuliche<br />
Nebenwirkung: Kinder bewegen am Wochenende ihre<br />
Eltern zu einem Besuch, nachdem sie zuvor mit der Schulklasse<br />
das <strong>Technorama</strong> besucht haben. Sie zeigen und erklären<br />
die Dinge. Dabei verschwinden die klassischen «musea-<br />
«Ich wäre zufrieden, wenn jeder<br />
Jüngling einige wenige mathematische<br />
oder naturwissenschaftliche<br />
Entdeckungen sozusagen<br />
miterlebt und in ihren<br />
weiteren Konsequenzen verfolgt<br />
hätte.» Ernst Mach (1838–1916)<br />
14<br />
15
«... ich hatte immer Freude<br />
daran, Physik zu machen.<br />
Ich pflegte immer das zu tun,<br />
wonach mir gerade war – es<br />
hatte nichts damit zu tun, ob es<br />
für die Entwicklung der Kernphysik<br />
wichtig war, sondern ob<br />
es für mich interessant und unterhaltsam<br />
war, damit zu spielen.»<br />
Richard Feynman, Nobelpreisträger für<br />
len» Bilder, bei denen die Alles-besser-wissenden-Eltern<br />
(oder Grosseltern) dem Rest der Familie die Dinge erklären.<br />
Kommen Sie mit der ganzen Schule!<br />
Schulkultur – ein Begriff, der langsam wieder in Mode<br />
kommt. Schule als wichtigen Lebensabschnitt begreifen, den<br />
man mit anderen Schülern, mit <strong>Lehrer</strong>n und Eltern zusammen<br />
erlebt.Schule als gemeinschaftliches Gestalten,als Lern-<br />
ort und als Lerngemeinschaft erfahren.<br />
Im Sinne dieser Schulkultur bieten wir interessierten<br />
Schulen die Möglichkeit, das <strong>Technorama</strong><br />
exklusiv für sich zu reservieren.<br />
• Einen ganzen Tag lang ohne Stundentafel,<br />
Fachräume, Klassenunterricht und Lehrplan<br />
erleben.<br />
• Gemeinsam und partnerschaftlich, klassenund<br />
jahrgangsübergreifend lernen.<br />
• Der Neugier freien Lauf lassen.<br />
• Die Freude an den eigenen Entdecker- und<br />
Forscherfähigkeiten spüren.<br />
• <strong>Lehrer</strong>(kollegen), Schüler(kollegen) oder eventuell mitreisende<br />
Eltern mit neu gewonnenen Erkenntnissen verblüffen<br />
–<br />
• oder sie einfach einmal ganz anders erleben.<br />
All dies fördert die so oft beschworene Schulkultur in an<br />
Vielfältigkeit und Intensität kaum anders zu erreichender Art<br />
und Weise.<br />
Physik (1918–1988)<br />
Eine Bitte noch: Lassen Sie Ihre Schüler nicht<br />
(herum)hängen!<br />
Trotz idealer Voraussetzungen zu eigenem Gestalten und zur<br />
Selbstentfaltung, trotz Hilfsmittel vor Ort und qualifizierter<br />
Betreuung ist die Präsenz der pädagogisch verantwortlichen<br />
Person während des Besuches einer Klasse unverzichtbar –<br />
zumindest ihre sofortige Abruf- und Verfügbarkeit. Es empfiehlt<br />
sich,den Besuchstag in kleinere Abschnitte zu gliedern:<br />
Erst eine Stunde in der Mechanik, dann eine Stunde in der<br />
MatheMagie, dann das gemeinsame Picknick, danach für die
Aufgaben wieder eine Stunde in die Mechanik und anschliessend<br />
eine freie Stunde – solche Unterteilungen mindern<br />
die Gefahr von Reizüberflutung und ermöglichen es<br />
Schülern und <strong>Lehrer</strong>n, den Besuch gemeinsam zu erleben.<br />
Mit solchen Massnahmen sichern Sie den Erfolg Ihres Besuchs<br />
und helfen darüber hinaus auch, Unfug oder gar Vandalismus<br />
zu unterbinden.<br />
Besuchen Sie uns ohne Schüler!<br />
Natürlich lohnt sich auch ein privater Besuch – besonders<br />
vorteilhaft, wenn dies gleich mit einer «Erkundungstour»<br />
verbunden wird.<br />
Zudem bieten wir interessierten <strong>Lehrer</strong>gruppen (ab 10 Personen)<br />
eine Einführung in die «Didaktik interaktiven Lernens<br />
in ausserschulischen Lernumgebungen» – kurz: eine Einführung,wie<br />
man das <strong>Technorama</strong> für den Unterricht am besten<br />
nutzt.<br />
Diese Einführungen eignen sich für Lehrkräfte aller Schularten<br />
und Klassenstufen und werden in steigender Zahl von<br />
Kollegien an SchILF-Tagen wahrgenommen. Spezielle Fragen<br />
können wir schon bei der Planung berücksichtigen.<br />
Jeden ersten Mittwoch im Monat bieten wir einen «Schnupperbesuch»<br />
an. Für Lehrkräfte ist ab 12.00 Uhr der Eintritt<br />
gegen Vorlage einer Schulbescheinigung frei. Um sich noch<br />
eingehender über die schulischen Nutzungsmöglichkeiten<br />
informieren zu können, bieten wir an diesen Tagen von<br />
16.00 bis 17.00 Uhr eine kurze Einführung in die Didaktik<br />
interaktiven Lernens mit Diskussion an.<br />
Halb- und ganztägige <strong>Lehrer</strong>fortbildungen zu spezifischeren<br />
Themen gibt es in der Regel mehrmals jährlich (meist Frühjahr<br />
und Herbst). In diesen Veranstaltungen werden von<br />
international renommierten Experten unter dem Titel «Lernen<br />
am Phänomen» einzelne Themen wie «Magnetismus»,<br />
«Spielend Physik lernen», «Spiegel», «Mathematik interaktiv»<br />
usw. vorgestellt und diskutiert.<br />
Sie finden zahlreiche weitere <strong>Information</strong>en und<br />
Angebote im Internet unter: www.technorama.ch<br />
16<br />
17<br />
12<br />
14
1 Eins in einer Million<br />
2 Vogel Strauss<br />
3 Fadenmodell<br />
4 Interne Wellen<br />
5 Tornado<br />
2<br />
4<br />
3<br />
1<br />
5
2<br />
1<br />
4<br />
1 Penrose Parkett<br />
2 Ist der kürzeste Weg<br />
immer der schnellste –<br />
die Brachystochrone<br />
3 Doppelfeder – Lissajous<br />
4 Kugelwettlauf<br />
5 Satz des Pythagoras<br />
6 Tisch mit losen Beinen<br />
3<br />
5<br />
6<br />
18<br />
19
Ausstellungen<br />
«Nihil est in intellectu, quod Im <strong>Technorama</strong> lernen Schüler Naturwissen-<br />
non fuerit prius in sensu.» schaften von der eher unterhaltsamen Seite<br />
Nichts ist im Verstand, was zu- kennen und wagen sich gleichzeitig an aktuelvor<br />
nicht in den Sinnen war. le Wissenschaftszweige wie die Chaosforschung<br />
Thomas von Aquin (1225–1274)<br />
heran. Sie begegnen zudem Vertrautem und<br />
Verblüffendem aus der Welt des Lichts, der<br />
Elektrizität, des Wassers, des Magnetismus. Selbst mit Naturschauspielen<br />
kann in menschlichen Massstäben umgegangen<br />
werden. Im Folgenden geben wir Ihnen einen Überblick<br />
über die Sektoren und ihre Highlights.<br />
Aktuelle allgemeine und besonders für Schulen aufbereitete<br />
Unterlagen – Arbeits- und Begleitblätter,Begleithefte,Videos<br />
– sowie administrative Hinweise finden Sie im Internet unter<br />
www.technorama.ch.<br />
ERDGESCHOSS<br />
Dieser Bereich vermittelt einen zwanglos gestalteten Querschnitt<br />
durch die Physik mit den Schwerpunkten Mechanik,<br />
Elektrizität und Magnetismus. Weitere Bereiche der Physik<br />
sind in gesonderten Sektoren (z.B.Licht & Sicht,Wasser/Natur/Chaos,<br />
...) dargestellt. Andere können systematisch und<br />
eher lehrgangsorientiert im Jugendlabor vertieft werden.<br />
Die wenig sinnliche Elektrizität (EG)<br />
Was ist Elektrizität? Niemand weiss es genau, selbst die Physiker<br />
nicht. Elektrizität bleibt uns phänomenologisch verschlossen,obwohl<br />
doch elektromagnetische Kräfte alles durchdringen<br />
und sogar eine grössere Rolle als die Gravitationskraft<br />
spielen. Elektrische Kräfte halten nicht nur die Materie<br />
zusammen und sind für alle physikalischen und chemischen<br />
Eigenschaften verantwortlich, sondern sichern auch die <strong>Information</strong>sübertragung<br />
zwischen Nerven und Muskeln.
Noch nie hat ein Mensch den Fluss des elektrischen Stromes<br />
durch einen Draht als Ereignis wahrgenommen.Was wir beobachten,sind<br />
die allgegenwärtigen Folgen,angefangen vom<br />
Aufleuchten einer Glühbirne über den um dutzende von<br />
Kilowatt verstärkten Sound im Open-Air-Konzert bis zu<br />
tausendfachen Anwendungen in Maschinen, Geräten und<br />
Unterhaltungselektronik.<br />
Elektrizität mit Hochspannung:<br />
eine Vorführung zum Mitmachen (EG)<br />
Elektrizität und Magnetismus gehörten zu den ersten Gebieten,<br />
die das <strong>Technorama</strong> in seinem Wandel zum Science<br />
Center den Besuchern auf unterhaltsame und erlebnisbetonte<br />
Weise näher zu bringen versuchte. In diesem Bereich kann<br />
man täglich zweimal (11.30 und 14.30 Uhr) die Magie und<br />
Faszination der Elektrizität erleben. Zum Beispiel, wenn<br />
über 200 000 Volt am Tesla-Transformator mit zischendem<br />
Getöse eine Strecke von 80 cm überspringen. Hautnah geht<br />
es am Van-de-Graaff-Bandgenerator zu, wo riesige Gleichspannungen<br />
zum buchstäblich haarsträubenden Elektro-Erlebnis<br />
werden. (Dennoch bleibt das Ganze völlig ungefährlich<br />
für die Beteiligten!)<br />
20<br />
21
Funkenhorn, Funkenrad und besonders die spektakulären<br />
Lichtenberg-Figuren auf einer dicken Glasplatte zählen bestimmt<br />
zum einprägsamsten Anschauungsunterricht über<br />
Hochspannung und Strom, welchen Sie Ihrer Schulklasse<br />
bieten können. Ein <strong>Technorama</strong>-Highlight und eine Demonstration,<br />
die man auf keinen Fall verpassen sollte!<br />
Elementare Begriffe der Elektrotechnik bis in die hohen Gefilde<br />
der Quantenmechanik lassen sich an einer Reihe von<br />
Do-it-yourself-Experimenten, für viele vermutlich zum<br />
ersten Mal, nachvollziehen und vertiefen.<br />
Supraleitung aus der Spitzenforschung (EG)<br />
(Vorführung)<br />
Supraleiterdemonstrationen gibt es im <strong>Technorama</strong> seit bald<br />
zehn Jahren. Levitationsexperimente vermögen immer noch<br />
zu faszinieren. Angeregt durch einen Besucher wurden wir<br />
auf die spektakulären Versuche aufmerksam, welche am<br />
Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) in<br />
Dresden gezeigt werden. Mit diesem Know-how der Dresdner<br />
konnte eine Supraleiteranlage nach neustem Stand der<br />
Forschung realisiert werden.<br />
Einerseits wird wie bisher der so genannte (klassische) Meissner-Ochsenfeld-Effekt<br />
demonstriert. Durch die speziellen<br />
Eigenschaften des Supraleiters kommt es dabei zu<br />
einem Hebeeffekt.<br />
Darüber hinaus wird der «Pinning»-Effekt gezeigt,wobei der<br />
Supraleiter innerhalb eines starken Magnetfeldes unter die
kritische Temperatur von etwa minus 184 °C gebracht wird.<br />
Das Magnetfeld wird so quasi «miteingefroren» und der<br />
(schwebende!) Supraleiter lässt sich nur noch mit Mühe aus<br />
dem Magnetfeld entfernen. Man kann dann den Supraleiter<br />
sogar über Kopf schweben lassen!<br />
Die Versuche aus dem IFW in Dresden sind in der Welt der<br />
Science Centers eine Premiere.<br />
Magnetismus (EG)<br />
Mit dem Magneteisenstein hat die Natur den Menschen<br />
schon zu Urzeiten zu verstehen gegeben: Es sind da sonderbare<br />
Kräfte zwischen Himmel und Erde. Magnetismus ist ein<br />
Phänomen, das an geheimnisvolle Fernwirkungskräfte glauben<br />
liess.<br />
Heute wissen wir, dass elektrische und magnetische Kräfte<br />
unterschiedliche und komplementäre Aspekte ein und desselben<br />
Phänomens – des Elektromagnetismus – sind. Und<br />
dass elektrische Ströme, also die Bewegung elektrischer Ladungen,<br />
Magnetismus bewirken.<br />
Wer sich mit den Dutzenden von überraschenden Phänomenen<br />
auseinander setzt – besser:intensiv damit spielt –,wird<br />
rasch feststellen: Schwer beherrschbar benehmen sich Magnete<br />
oft, als ob sie von quirligen Geistern besessen wären.<br />
Typisch dafür ist die Station «Elektromagnetische Spiele-<br />
22<br />
23
eien», wo man nicht nur die verstellbare Frequenz und<br />
Stärke magnetischer Kräfte spürt, sondern Phasenverschiebungen<br />
wahrnimmt und sogar Signalformen fühlt.<br />
Schliesslich gehören die Phänomene des «Drehtellers», der<br />
«Magnetischen Wolken» und der «Magnetischen Wogen» zum<br />
Zauberhaftesten, was Inszenierungen von Naturerscheinungen<br />
zu bieten haben – Ästhetik pur!<br />
Das Experiment «Schwebende Büroklammern» belegt überzeugend:<br />
Ein starkes Magnetfeld lässt sich allein mit einer<br />
riesigen Spule und viel Strom, ohne Verwendung von Eisen,<br />
aufbauen.<br />
An den «Magnetfeld-Kreisen» kann man ein Aha-Erlebnis<br />
des französischen Physikers Arago nachempfinden, nur viel<br />
eindrucksvoller, als dies für den Zeitgenossen des berühmten<br />
Ampère möglich war: Auf einer riesigen Scheibe vergessen<br />
dutzende von Kompassnadeln, wo Norden liegt und richten<br />
sich stattdessen im Kreis um einen Leiter aus, kaum dass man<br />
den Starkstrom einschaltet.<br />
Einsichtig wird hier auch, wie eigenartig magnetische Kräfte<br />
auf bewegte unmagnetische Metalle wirken.
Wirbelströme fristen oft ein Schattendasein in der Schulphysik.<br />
Grund genug, sie an mehreren Experimenten und<br />
vielfältig zu behandeln. Redundanz ist ohnehin sinnvoll,<br />
denn Erinnerung an Gleichartiges,Wiederkehrendes ist nicht<br />
einfach eine Gedächtnisleistung, sondern enthält die Erkenntnis<br />
einer Regel.<br />
Ferrofluid – ein ganz besonderer Saft – ist halb flüssig, halb<br />
magnetisch und besteht aus einer Mischung von Öl und<br />
feinstgemahlenen Partikeln aus Magneteisenstein. Die wundersamen<br />
Stachelstrukturen – etwa beim «Ferrofluid-Igel» –<br />
verkörpern Magnetfelder auf ästhetisch bestechende Weise.<br />
Das unangefochtene Magnetismus-Highlight ist das Techno-<br />
Kunstwerk «Tanzende Eisenpartikel».Feinster Eisenstaub bedeckt<br />
wie Pelz ein Feld von 9 x 9 Magneten. Auf Knopfdruck<br />
entstehen verrückt vibrierende, turbulente Muster, choreografiert<br />
nach Begleitmusik. Atemberaubende Bilder bieten<br />
sich beispielsweise beim «Hummelflug» von Rimsky-Korsakow.<br />
24<br />
25
Mechanik (EG)<br />
Wenn wir die gleiche Wellenlänge verspüren, läuft’s meist<br />
harmonisch, andernfalls eher unharmonisch. Erfreulich,<br />
wenn eine Idee, ein Produkt auf Resonanz stösst oder sich<br />
die Konjunktur auf hohem Niveau einpendelt.<br />
Nichts am Hut mit Physik? Und doch sind diese Metaphern<br />
geläufig.Konkreter wird’s im Sport,wo ein Eckball mit mehr<br />
Drall oder eine Rückhand mit satterem Topspin spielentscheidend<br />
sein kann.<br />
Besonders fesselnd: die «Pendel-Welle», die zu-<br />
Und sie bewegt sich doch – die<br />
nächst völlig aus dem Takt gerät, um auf magi-<br />
Erde! Erleben Sie bei der<br />
sche Weise zu geordnetem Hin und Her zu-<br />
Vorführung in unserem Coriolisrückzufinden<br />
– eine eigenartige Empfindung.<br />
Karussell, wie sich plötzlich<br />
Gleichgültig, ob einem Lissajous-Figuren, ste-<br />
erstaunliche Phänomene zeihende<br />
Wellen und Interferenz etwas sagen, ob<br />
gen, wenn ein Tag nur noch<br />
bei gekoppelten Schwingungen und beim Ge-<br />
4 Sekunden dauert! (Bitte beachten<br />
Sie das Tagesprogramm)<br />
danken an die Coriolis-Kraft der Puls steigt<br />
oder nicht:Warum nicht einfach weiter nichts<br />
tun, als die schlichte Erhabenheit der Phänomene oder die<br />
hypnotisch wirkenden und auf das menschliche Mass abgestimmten<br />
Rhythmen der Abläufe geniessen?
Wellen – longitudinal, transversal, stehend …<br />
Über ein halbes Jahrhundert alt ist die Spielfeder, auch als<br />
«Slinky» oder «Flexi» bekannt. Eine geeignete Requisite, um<br />
in der Schulstube Wellenmechanik zu demonstrieren.<br />
Eine völlig neue Qualität erreichen Anschaulichkeit und Erfahrbarkeit,<br />
wenn die «Federwelle» mit ihren raumfüllenden<br />
zwölf Metern Länge das Forscherinteresse weckt. Ein leichter<br />
Impuls, und schon pflanzt sich eine Longitudinalwelle wie<br />
beim Steinwurf in die ruhige Wasserfläche fort, um am Ende<br />
aufzuprallen und wieder zurückzulaufen. Beim seitlichen<br />
Aufschaukeln kommt es dann zu Transversalwellen. Und mit<br />
etwas Üben gelingt sogar eine stehende Welle.<br />
Präzession und Nutation – wie bitte?<br />
Selbst solchen Begriffen kommt man beim Erkunden dieser<br />
«phänomenalen» Exponatereihe auf die Spur und entdeckt,<br />
wie wunderlich sich Kreisel aller Art verhalten.Wer sich auf<br />
den Rodeo-Kreisel schwingt, bekommt dies gleich am ganzen<br />
Körper zu spüren.<br />
Mechanik motiviert ganz besonders zum selbstständigen Erkunden<br />
und Ausprobieren. Es kommt so zu Erfahrungen, die<br />
Menschen jeder Altersgruppe und Herkunft ermutigen, sich<br />
voller Selbstvertrauen mit physikalisch-technischen Fragen<br />
zu beschäftigen. Um dabei überrascht festzustellen, dass dieses<br />
Mittun Spass machen kann.<br />
26<br />
27
1. OBERGESCHOSS<br />
Wasser/Natur/Chaos (1. OG)<br />
Was sich über Kontinenten und Meeren mit ungebändigten<br />
Gewalten und in riesigen Zeiträumen abspielt, kann im<br />
<strong>Technorama</strong> menschengerecht betrachtet und<br />
Ozonloch und Treibhauseffekt. erkundet werden. Die in der freien Natur wir-<br />
Wieso nennt man die Ozonschicht kenden Kräfte sind auf einen Massstab verdich-<br />
den Schutzschild der Erde? Was<br />
tet, der für jedermann räumlich und zeitlich<br />
hat CO2 mit dem Treibhauseffekt<br />
wahrnehmbar und nachvollziehbar ist. Natür-<br />
zu tun? Finden Sie in unserer Vorliche<br />
Vorgänge – vom alltäglichen Fliessen des<br />
führung experimentelle Antwor-<br />
Wassers um einen Stein herum bis zum giganten<br />
auf diese Fragen. (Bitte beachtischen<br />
Schauspiel brodelnder Lava in einem<br />
ten Sie das Tagesprogramm)<br />
Vulkan oder dem Tosen des Tornados – folgen<br />
komplexen Abläufen, die sich unserer Beobachtung in der<br />
Regel entziehen. An den Exponaten in diesem Sektor werden<br />
sie sichtbar gemacht.<br />
Was man hier sieht, werden die meisten später vielleicht im<br />
Alltag wiederentdecken: am Wiesenbach, in der Regenpfütze<br />
oder einfach beim Öffnen eines Wasserhahns. Die vielfäl-
tigen Phänobjekte fordern auf, sich über das Entstehen von<br />
Wirbeln,Wellen und Strömungen ein Bild zu machen und<br />
bewusst wahrzunehmen, was man sonst oftmals übersieht.<br />
Eines der absoluten Highlights ist der Feuertornado. Die<br />
über fünf Meter hohe, fauchend wirbelnde Säule aus Feuer<br />
gehört zu den eindrücklichsten Exponaten überhaupt. Am<br />
direkt benachbarten Tornado kann dann das wissenschaftlich<br />
immer noch nicht vollständig analysierte Phänomen des<br />
alles verwüstenden Tornados auf ungefährliche und unterhaltsame<br />
Weise genauer studiert werden.<br />
Die grössten Wassertropfen der Welt – sans blague!<br />
Da entfährt selbst jenen Schülern ein staunendes «Cool!», die<br />
(am Bildschirm) schon so ziemlich alles erlebt haben.<br />
Was sie hier sehen,sind schlicht und baumnussgross die grössten<br />
Wassertropfen,die auf unserem Planeten überhaupt möglich<br />
sind.Was letztlich mit den Oberflächenkräften des Wassers<br />
und der Schwerkraft zu tun hat.<br />
Die glitzernden Kugelgestalten erinnern an rohe Diamanten.<br />
Sie scheinen auf ihrer Fallbahn stillzustehen oder gar aufwärts<br />
zu fallen. Dabei wird gleichzeitig das Phänomen der Trägheit<br />
des menschlichen Auges demonstriert, denn sichtbar werden<br />
die einzelnen Riesen-Wassertropfen dank der entsprechend<br />
getakteten Folge von Blitzlichtern, dem so genannten Stroboskoplicht.<br />
28<br />
29
Wo die klassische Wissenschaft aufhört, beginnt das Chaos<br />
Die kapriziöse Seite der Natur, ihr unstetes und unvorhersagbares<br />
Verhalten hat den Wissenschaftlern immer wieder<br />
Kopfzerbrechen bereitet. Mehr noch, all dies wirkte geradezu<br />
unheimlich. Erscheinungen, die man lange Zeit als unerklärbar<br />
verdrängte, haben während der letzten Jahrzehnte bei<br />
vielen Forschern das Interesse geweckt:Es entstand die Chaostheorie.<br />
Wir haben es, nach Relativitätstheorie und Quantenmechanik,<br />
wohl mit der dritten bedeutsamen wissenschaftlichen<br />
Revolution des vergangenen Jahrhunderts zu tun.<br />
An zwar prinzipiell einfachen, in ihrer Ausgestaltung jedoch<br />
höchst anspruchsvollen Experimenten ist es gelungen, im<br />
<strong>Technorama</strong> solche Phänomene handgreiflich und verständlich<br />
zu machen. Sie veranschaulichen die wesentlichen<br />
Merkmale chaotischer Systeme: die Spannung zwischen Berechenbarkeit<br />
und Unberechenbarkeit, ihre Unvorhersagbarkeit<br />
(trotz physikalischer Gesetzmässsigkeit). Aber auch<br />
die Möglichkeit, das Verhalten dieser Vorgänge gezielt zu beeinflussen.<br />
Gerade die Chaosexperimente gehören zum ästhetisch<br />
Reizvollsten und Vergnüglichsten, was im bildungsmässigen<br />
Freizeitmarkt überhaupt darstellbar ist. Sie schlagen<br />
damit als eigentliche Kunstwerke die Brücke zwischen Wissenschaft<br />
und alltäglicher Erfahrungswelt.
Gase – eine klirrend kalte, hochexplosive und<br />
feurige Vorführung! (1.OG)<br />
Luft,ein Gasgemisch,ist ja scheinbar «Nichts» - aber:das Vorhandensein<br />
der Atmosphäre, also der Gashülle der Erde, ist<br />
die Grundvoraussetzung für das Entstehen des Lebens auf<br />
unserem Planeten. Andere Planeten unseres Sonnensystems<br />
zeigen uns Gase in ganz anderen Formen wie beispielsweise<br />
Kohlendioxid als festes Eis auf dem Mars, die heisse Kohlendioxidhölle<br />
der Venus, die flüssigen Gasriesen mit ihren<br />
Wasserstoff- und Heliumatmosphären, die Stickstoffseen im<br />
Frühling auf Pluto oder dem Neptunmond Triton.<br />
Unter dem Motto «Gas – fest, flüssig, gasförmig» zeigen wir<br />
Gase als materielle Substanzen (in der Arena zweimal täglich<br />
um 11.30 und 14.30 Uhr). Unter anderem erfährt man dabei,<br />
welche Energie im Wasserdampf enthalten ist, dass Gase<br />
unterschiedlich «schwer» sind und wie sich Gas und Flüssigkeit<br />
unterscheiden.<br />
30<br />
31
«Do not worry about your<br />
difficulties in mathematics;<br />
I can assure you that mine<br />
are still greater.»<br />
«Zerbrechen Sie sich nicht den<br />
Kopf über Ihre Schwierigkeiten<br />
in Mathematik. Ich kann Ihnen<br />
versichern, meine sind immer<br />
noch grösser.»<br />
MatheMagie (1. OG)<br />
«In Mathe war ich immer schwach», ist durchaus gesellschaftsfähig,<br />
gehört schon fast zum guten Ton. Im Technora-<br />
Albert Einstein<br />
ma entpuppt sich die Mathematik aber eher als<br />
traumhaft schön denn als Albtraum. Durch die<br />
«Landschaft» mit fast «60 mal Mathematik» zum<br />
beherzten Anfassen (gelegentlich – logisch bei<br />
diesem Thema! – auch rechnergestützt) flanierend<br />
ertappt man sich dabei, dass das Ganze vor<br />
allem Spass macht.Man bleibt da und dort hängen,<br />
taucht gar ab in mathematischen Tiefgang.<br />
Die neue MatheMagie setzt sich ein einfaches,<br />
zugleich ehrgeiziges Ziel: neugierig machen<br />
auf die doch so häufig ungeliebte «Königin der<br />
Wissenschaften».<br />
Bei aller Begeisterungsfähigkeit, bei all den vielfältigen, zuweilen<br />
ästhetisch betonten und herausfordernden «Phänobjekten»<br />
bleibt die Ausstellung nicht beim Erlebnis und<br />
Phänomen stehen; sie geht einen Schritt weiter und deckt<br />
die hinter den Verkörperungen des Abstrakten verborgenen<br />
Zusammenhänge auf, vermittelt Einsichten, (Aha-)Erkenntnisse,Wissen.
Beim spannenden Experimentieren an topologischen Knobelaufgaben<br />
und Experimentier-Stationen, den «Phänobjekten»,<br />
wird die landläufige Meinung, dass jeder Spass aufhört,<br />
wo die Mathematik beginnt, nachhaltig aus den Köpfen subtrahiert!<br />
Dabei spannt sich der Bogen von Dauerbrennern<br />
der Geometrie (vom «Pythagoras» bis hin zum Penrose-<br />
Parkett) über geometrisches Wachstum, Wahrscheinlichkeit<br />
und Zufall (hat Mozart seine Musikstücke gewürfelt?),<br />
Logik, Kryptografie, bis zu fraktaler Geometrie und Aspekten<br />
der Differential- und Integralrechnung.<br />
Dass die ästhetische Seite der Mathematik nicht nur für Mathematiker<br />
und andere «Spinner» existiert, beweist ein Werk,<br />
das dem Thema eine beschauliche Note und einen Touch<br />
of Fine Art verleiht – «Sisyphus III». Das Werk wurde nach<br />
einer Idee des US-Künstlers Bruce Shapiro im <strong>Technorama</strong><br />
realisiert. Wenn die scheinbar magisch (genau: magnetisch<br />
und mittels numerischer Steuerung) geführte Stahlkugel auf<br />
der riesigen Sandfläche Kreise oder beliebige mathematische<br />
Kurven von erstaunlicher Feinheit zieht, erinnern die Muster<br />
an Zen-Gärten.<br />
Die neue MatheMagie setzt weder Formelkenntnisse noch<br />
Rechenfertigkeit voraus. Sie ist ein sinnvolles, spielerischlehrreiches<br />
Freizeitangebot, zugleich aber auch ein wertvoller<br />
ausserschulischer «Trainingsplatz», der einen Blick über<br />
den Tellerrand des «Rechnens» erlaubt.<br />
32<br />
33
Wahrnehmung (1. OG)<br />
Eine Fülle von rund 70 Experimenten entführt in die aufregende<br />
Welt von Sinneserfahrungen und Sinnestäuschungen.<br />
Bei kaum einem anderen Thema ist die Ver-<br />
Was wir wahrnehmen, ist oft<br />
mittlung durch das interaktive Exponat sozusa-<br />
nicht wahr.<br />
gen ein Muss. Also hands-on pur? Keineswegs,<br />
brains-on ist mitentscheidend, denn was und wie wir wahrnehmen,<br />
wird vor allem im Kopf bestimmt.<br />
Mehr noch als bei rein physikalisch-technischen Versuchen<br />
ist hier Sorgfalt und Geduld erforderlich, bis es «klickt» und<br />
sich die eigenen Sinne und neurologischen Schaltungen auf<br />
das Aha-Erlebnis einstimmen.<br />
Beispiele:<br />
• «Künstliche Blinde Flecken»: Wie schafft es das Auge, in<br />
Farbmustern selbständig Farben zu ergänzen (wo keine<br />
sind) oder diese verschwinden zu lassen?<br />
• Wer kann erahnen, wie verfremdet ein Musikinstrument<br />
klingt, wenn es rückwärts gespielt wird, beim Klavier also<br />
der Ton mit dem Ausklingen beginnt und mit dem Anschlag<br />
endet?<br />
• Warum fühlt sich ein und dasselbe Schleifpapier für die<br />
Fingerkuppen der linken und der rechten Hand völlig<br />
unterschiedlich fein oder grob an?
• Kleine Kinder werden<br />
zu Riesen und Erwachsene<br />
schrumpfen im<br />
«Zerr-Raum» – unsere<br />
Sehgewohnheiten führen<br />
uns manchmal in<br />
die Irre.<br />
• Wie kommt es, dass ein aus Schwarzweiss-Dias bestehendes<br />
Stillleben plötzlich Farbe bekennt? Am Nachbau eines<br />
Experiments von Edwin Land, dem Erfinder der Polaroid-<br />
Kamera, wird dies nachvollziehbar.<br />
Erstaunlich, was uns die Erlebnisse in diesem Sektor über<br />
Kopplung von Auge, Ohr, Tastsinn oder Körpergefühl mit<br />
dem Gehirn einsichtig machen. Und wie bei<br />
Glauben Sie nur, was Sie<br />
sinnlicher Wahrnehmung Vorurteile und Ein-<br />
gesehen haben? Hier sehen Sie,<br />
bildungskraft mitmischen und damit das «Sys-<br />
was Sie glauben!<br />
tem» zu Fehlleistungen führen können.Schliesslich<br />
behandeln die Exponate auch Fragen zur Hirn- undVerhaltensforschung,<br />
die bis heute offen geblieben sind.<br />
34<br />
35
2. OBERGESCHOSS<br />
Licht & Sicht (2. OG)<br />
Dieses Thema gehört seit vielen Jahren zum unverzichtbaren<br />
und ständigen Besucherangebot. Ist es nicht erstaunlich, dass<br />
wir so viel über einen derartig phantomartigen Stoff herausgefunden<br />
haben? Phantomartig, und doch gibt es Weniges,<br />
was sich ebenso «phänomenologisch» darstellen liesse. Der<br />
besondere Reiz dieses Sektors liegt darin, dass ihn die Schüler<br />
weitgehend auf eigene Faust erforschen und den Dingen<br />
ohne grosse Vorkenntnisse auf den Grund gehen können. In<br />
kaum einem anderen Gebiet lässt sich beim Experimentieren<br />
die Brücke von der (abstrakten) Physik recht elegant zu<br />
alltäglich vertrauten Erfahrungen schlagen.<br />
So kann man etwa selbst entdecken, wie Linsen und Spiegel<br />
unsere Wahrnehmung bestimmen,wie sie Bilder vergrössern,<br />
verkleinern, verzerren und auf den Kopf stellen. Und schon<br />
kommt man Brechung und Reflexion über spannende Erfahrungen<br />
auf die Spur.
Selbst Schatten faszinieren, wenn sie etwa drei-, zehn- oder<br />
zwanzigfach auftreten, wachsen und schrumpfen.Ausserdem<br />
zeigen ein paar interessante Versuche: Schatten brauchen<br />
nicht immer schwarz zu sein.<br />
Lernen Sie in unserer Laserkiosk-<br />
Vielleicht treibt es die eine oder andere Schul-<br />
Vorführung einige Eigenschafklasse<br />
lieber bunt. Um herauszufinden, welche<br />
ten von Lasern kennen. Erleben<br />
Farben sich im weissen Licht verbergen und<br />
Sie, was normales Licht und<br />
wie man sie mit Filtern wieder zum Verschwin- Laser-Licht gemeinsam haben<br />
den bringt. Auch die Frage «Warum ist der und worin sie sich unterschei-<br />
Himmel blau?» wird hier hands-on beantworden. (Bitte beachten Sie das<br />
tet. Das «Seifenblasen-Gemälde» macht die Er- Tagesprogramm)<br />
klärung der Wellennatur des Lichtes zum spannenden<br />
Happening.<br />
Besonders ausführlich ermöglicht ein Mehr-Stationen-<br />
Versuch die Untersuchung der Polarisation des sichtbaren<br />
Lichtes, angefangen bei einfachen Versuchen mit Zellophan<br />
und Polarisationsfiltern, über die Drehung der Schwingungsebene<br />
des Lichtes in einer Zuckerlösung oder durch<br />
mechanische Spannungen an einem Plexiglas-Rundstab und<br />
die Doppelbrechung im Kalkspat.Abgerundet wird das Ganze<br />
durch ein faszinierendes Kunstwerk: eine Collage aus<br />
Zellophan-Stücken, die, durch drehende Polarisationsfilter<br />
betrachtet, zu einem Feuerwerk an Farben wird.<br />
36<br />
37
Klingendes Holz (2. OG)<br />
«Holz anfassen» ist hier angesagt. Und warum nicht mal die<br />
Fantasie auf den «Holzweg» schicken – mit maschinellen<br />
Riesen-Chügeli-Bahnen, die auf überaus sinnliche und vergnügliche<br />
Weise die physikalischen Zusammenhänge von<br />
Raum und Zeit verständlich machen.<br />
Etwa ein Dutzend mysteriös-komplex und doch nostalgisch<br />
anmutender Mechanismen mit Getrieben, Hebelwerken,<br />
Pleueln und Kurbeln – alles aus Holz! – faszinieren schon<br />
Erstklässler. Aber selbst Fachkundige in der Fördertechnik<br />
und Tüftler werden zum Träumen angeregt.<br />
Räumliches Sehen (2. OG)<br />
Was mittlerweile bald jedermann auf seiner Kreditkarte vorzeigen<br />
kann (aber deswegen kaum besser weiss, was dahintersteckt),<br />
wird hier erläutert.Als Exklusivität findet sich<br />
eines der ersten Porträt-Hologramme mit natürlich wirkenden<br />
Grautönen. Freundlicherweise von einem Forschungsinstitut<br />
in St. Petersburg zur Verfügung gestellt, erforderte es<br />
den Einsatz von grünem Laserlicht, einer 1991 entwickelten<br />
Technik.
Interaktive Exponate machen die Funktionsweise von Hologrammen<br />
mit Lasertechnik verständlich. Farbenprächtige<br />
Grossdias in PHSCologramm-Technik wirken verblüffend<br />
dreidimensional.<br />
Mienenspiele (2. OG)<br />
Unwiderstehlich spannend: Das eigene Gesicht wird zum<br />
faszinierenden Studienobjekt.<br />
Was verraten Gesichter? Und was verbergen sie? Wie einzigartig<br />
ist ein Gesicht? Und wie spiegeln sich darin wechselnde<br />
Stimmungen? Welche Rolle spielt das Gesicht beim Umgang<br />
der Menschen untereinander?<br />
Freude,Zorn,Ekel,Angst,Trauer und Überraschung spiegeln<br />
sich in Gesichtsausdrücken, die grundsätzlich dieselben sind,<br />
unabhängig von ethnischer Zugehörigkeit und Kultur, aber<br />
auch von Alter und Geschlecht. Diese Universalität verbindet<br />
alle Menschen und macht das Gesicht zu einem phänomenalen<br />
Medium nonverbaler Kommunikation.<br />
Mienenspiele laden zu einer spannenden Expedition durch<br />
die vielfältige und überraschende Welt des Gesichts und der<br />
Gesichter ein.<br />
38<br />
39
Am interessantesten ist Gesichts-Morphing, wenn das eigene<br />
Gesicht – online und live – zum Versuchsobjekt wird. So<br />
wie an unserem Computer mit dem von der Japan Science<br />
Foundation entwickelten Programm. Ob man die eigene<br />
Nase «verwirbelt» oder sich die Ohren lang zieht ... – der<br />
Fantasie sind keine Grenzen gesetzt!<br />
Und wer seine Kreation gleich mitnehmen möchte – sei es,<br />
um seine Angehörigen zu erheitern oder als Sujet für Glückwunschkarten<br />
–, kann sich gegen eine kleine Gebühr eine<br />
Farb-Laserkopie ausdrucken lassen.<br />
Automation (2. OG)<br />
Zu den Highlights des ganzen <strong>Technorama</strong> zählen zwei besonders<br />
faszinierende und hochinteraktive Grossanlagen:<br />
Vor der riesigen Video-Wand von «Recollections III» erlebt<br />
man die verzögerte Aufzeichnung – sozusagen das Echo –<br />
seiner eigenen (kreativen) Körperbewegungen als zauberhaftes<br />
Farbspektakel.
Im «Blitz-Schattenraum» friert eine in der Mitte eines kreisförmigen<br />
Raumes platzierte Blitzleuchte die Umrisse augenblicklicher<br />
Körperbewegungen auf nachleuchtenden Wänden<br />
ein – Selbstdarstellungsmöglichkeiten, die der Fantasie<br />
grenzenlose Möglichkeiten eröffnen.<br />
Zu den Top Ten im <strong>Technorama</strong> gehört zweifellos auch der<br />
«Mühle spielende Roboter»,eine gute Gelegenheit für Neunmalkluge,<br />
sich im «Nüünimal» mit der künstlichen Intelligenz<br />
des eisernen Kollegen zu messen.<br />
In der «Verkehrten Disco» gilt:Je einfallsreicher man sich bewegt,<br />
desto kreativer klingen die Melodien und Rhythmen,<br />
welche der Computer aus den von der Videokamera festgehaltenen<br />
Bildfolgen komponiert.<br />
Mehrere Experimente zeigen,wie sich mit dem Piezo-Effekt<br />
Druck, Kraft und/oder Beschleunigung messen lassen. Dank<br />
diesen Quarz-Elementen wird beim Aufsprung-Test auf die<br />
Bio-Plattform klar, wie gelenkschonend (oder -belastend)<br />
man landet.<br />
40<br />
41
UNTERGESCHOSS<br />
Spielzeug-Eisenbahnen * (UG)<br />
Oft spiegelt sich technischer Fortschritt im Kinderspielzeug.<br />
Am deutlichsten zeigt sich dies, quer durch alle Kontinente<br />
und Generationen, am Beispiel der «Bähnli»: Der Siegeszug<br />
der Eisenbahn hat auch vor dem Kinderzimmer nicht Halt<br />
gemacht.<br />
Die in den ersten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts noch<br />
grösstenteils in aufwändiger Handarbeit gefertigten, fantasieund<br />
liebevoll bemalten Blechspielzeuge sind mittlerweile<br />
zum Kulturgut geworden.<br />
Die Ausstellung wurde nach aufwändiger Überarbeitung<br />
und Neugestaltung im Februar 2004 wieder eröffnet.<br />
*) Stiftung Spielzeug-Eisenbahnen Dr. Bommer
1<br />
1 Bruchzonen und Senkungen<br />
2 Sisyphus<br />
3 Flusswindungen<br />
4 Tornado<br />
5 Plasmakugel<br />
2 3<br />
4<br />
5<br />
42<br />
43
Jugendlabor (EG)<br />
Eine hundertjährige Idee<br />
Schon gegen Ende des 19. Jahrhunderts gab es,beispielsweise<br />
an der Berliner «Urania», Experimentiersäle. Sie waren besonders<br />
als ausserschulische Bildungsgelegenheiten gedacht<br />
und wiesen verblüffend viele Merkmale der Versuchsplätze<br />
auf, wie man sie heute im Jugendlabor vorfindet.<br />
Das Jugendlabor im <strong>Technorama</strong> hatte seine Wurzeln in<br />
einem Projekt der EXPO 64 Lausanne. Die damaligen<br />
Initianten liessen sich von einer entsprechenden Einrichtung<br />
in Seattle (Washington, USA) inspirieren. Über die Jahrzehnte<br />
ist daraus eine stattliche und vielfältige Sammlung<br />
von Experimenten geworden. Manches, was in den Sektoren<br />
der ständigen Ausstellung auf betont spielerische Weise als<br />
offenes, ungebundenes Experiment und eher «im Grossen»<br />
erfahrbar wird, lässt sich im Jugendlabor – in einem systematisch<br />
und eher lehrgangsorientiert gestalteten Umfeld – vertiefen.<br />
Allgemein verständliche Anleitungen zu den über 100<br />
Versuchen ermöglichen es, Naturgesetzen auf den Grund zu<br />
gehen und sich technische Zusammenhänge einsichtig zu<br />
machen. Dabei sind viele Experimentierplätze so eingerichtet,<br />
dass die Besucher selbstständig eigene Messreihen durchführen<br />
können. Die Experimente im Jugendlabor decken<br />
nicht allein Physik, sondern auch Biologie und Chemie ab<br />
und sind deshalb in Themenbereiche gegliedert.
Von der elementaren Physik bis zur Biologie<br />
Im Themenbereich Physik heisst es die Ohren spitzen, um<br />
die eigene Hörgrenze zu bestimmen.Absolut faszinierend für<br />
das Auge ist das Sichtbarmachen von Tönen mittels Chladni-<br />
Platte.<br />
Wer die Mühe nicht scheut, eine Wellenlänge auszumessen,<br />
kann auf problemlose Art die Schallgeschwindigkeit bestimmen.Wo<br />
Töne und Schwingungen sind, darf auch das Pendel<br />
nicht fehlen. Das Jugendlabor hält dazu einige spannende<br />
Versuche bereit.<br />
Bei anderen Experimenten geht es um das Verhalten von<br />
Gasen und Flüssigkeiten. Schülerinnen und Schüler verstehen<br />
plötzlich, wie Auftrieb entstehen kann und was dies mit<br />
Flügelprofil und Anstellwinkel zu tun hat.Warum ein Flugzeug<br />
abhebt, bleibt für die Zukunft kein Rätsel mehr. An<br />
der Strömungswanne kann das Verhalten von verschiedenen<br />
Körpern und Strömungen noch weiter gehend untersucht<br />
werden.<br />
44<br />
45
Wer mit Schwerelosigkeit experimentieren will, braucht<br />
nicht in den Weltraum zu fliegen. So genannte Falltürme ermöglichen<br />
wissenschaftliche Forschung unter Weltraumbedingungen<br />
auch auf der Erde. Für Schüler geeignete Experimente<br />
zu den Themen Oberflächenspannung, Kapillarkraft<br />
und sogar Verbrennung bei Schwerelosigkeit sind im Jugendlabor<br />
möglich und erlauben faszinierende Einblicke in die<br />
Welt der Mikrogravitation. Übrigens – der erste Mini-Fallturm<br />
wurde von deutschen Schülern entwickelt und erhielt<br />
dort den Sonderpreis «Luft- und Raumfahrt» (Jugend forscht<br />
2002).Zusammen mit dem Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie<br />
und Mikrogravitation (ZARM) an der Universität<br />
Bremen konnte das Experiment weiterentwickelt<br />
werden.
Diejenigen, die sich für Elektrizität und Elektronik interessieren,<br />
können herausfinden, worauf das Prinzip des Elektromotors<br />
beruht oder einfache Schaltungen aufbauen.<br />
Fortgeschrittene beschäftigen sich mit dem Periodensystem<br />
oder dem Photoeffekt und erfahren dank der Nebelkammer<br />
etwas aus der Welt der Atome.<br />
Um Magnetismus zu verstehen, muss man sich in den Teilchen-Zoo<br />
begeben. Die Bestandteile der Atome – Elektronen,<br />
Protonen, Neutronen – sind selber unveränderliche<br />
magnetische Dipole. Daneben können die Elektronen durch<br />
ihre Bewegung (wie Strom) Atome zu Magneten machen.<br />
Was beim Magnetisieren und Entmagnetisieren passiert,<br />
versetzt nicht nur beim Experiment der Station Weiss’sche<br />
Bezirke (oder magnetische Domänen) in Staunen.Besonders<br />
verblüffend ist beim Barkhausen-Effekt, dass das sprunghafte<br />
Kippen der Magnetisierungs-Richtung in den mikroskopisch<br />
kleinen Bezirken hörbar wird.<br />
46<br />
47
Im Themenbereich Biologie erkunden die Schüler die<br />
Grundlagen des Lebens und untersuchen Lebensräume. Es<br />
können beispielsweise bereitgestellte oder eigens mitgebrachte<br />
Bodenproben analysiert werden. Ob der Boden<br />
fruchtbar ist und welchen Boden die verschiedenen Pflanzen<br />
bevorzugen, sind spannende Fragen, die im Labor beantwortet<br />
werden können. Ausserdem finden sich auch Antworten<br />
auf Fragen wie:Wodurch kann das Gleichgewicht eines Gewässers<br />
gestört werden? Welche Rolle spielen Grünpflanzen<br />
in unserem Sauerstoffhaushalt und welche Bedeutung<br />
kommt dem Licht zu? Nicht weniger spannend ist das<br />
Verhalten von Tieren, Pflanzen und von uns Menschen.<br />
Im Themenbereich Chemie dürfen Chemie-Begeisterte einfache<br />
chemische Reaktionen ausprobieren, Farben mittels<br />
Chromatographie zerlegen oder bei Zitronensaft und Cola<br />
nachprüfen, welches von beiden wohl saurer ist.<br />
Das komplizierte Wort Aggregatzustände wird beim Experimentieren<br />
mit flüssigem Stickstoff oder beim Herstellen<br />
eines Salzkristalls plötzlich anschaulich.
Im Küchen-Labor<br />
Im Küchen-Labor, einer Mischung aus Laboratorium und<br />
Küche, werden mit Supermarktprodukten, wie sie in jeder<br />
Küche zu finden sind, über zwanzig chemische Experimente<br />
mit direktem Alltagsbezug durchgeführt.<br />
Essig,Margarine,Backpulver,Karotten,Rotkraut,Spülmittel,<br />
Brausetabletten und viele andere Dinge des täglichen Lebens<br />
werden mit Methoden der analytischen Chemie untersucht.<br />
Mit Farbreaktionen,Ausfällungen, Gasentwicklungen u.v.m.<br />
finden die Schüler heraus, welche Stoffe in einigen Produkten<br />
enthalten sind und welche Stoffeigenschaften manche<br />
Lebens- und Reinigungsmittel aufweisen.<br />
Einige rätselhafte Produkteinformationen, die mit ihren<br />
E-Nummern und unverständlichen Bezeichnungen oft eher<br />
an die Beipackzettel von Medikamenten erinnern, werden<br />
dabei entdeckend entschlüsselt.<br />
Da in diesem Bereich eine noch intensivere Betreuung notwendig<br />
ist, steht das Küchen-Labor für Schulklassen nur<br />
gegen Anmeldung zur Verfügung (vor- und nachmittags).<br />
48<br />
49
Planen und reservieren Sie<br />
solche Besuche frühzeitig! Es<br />
herrscht dafür allgemein –<br />
erfreulicherweise – eine rege<br />
Nachfrage.<br />
Jugendlabor … morgens für «geschlossene<br />
Gesellschaft»<br />
Damit Schulklassen die Versuche in aller Ruhe<br />
und mit fachlicher Betreuung durcharbeiten<br />
können, ist der Besuch des Labors an Wochentagen<br />
(Dienstag bis Freitag) morgens angemel-<br />
deten Schulklassen vorbehalten.<br />
Nachmittags (14.00 Uhr bis 17.00 Uhr) ist das Jugendlabor<br />
für das allgemeine Publikum geöffnet; an Sonntagen durchgehend<br />
von 12.00 Uhr bis 17.00 Uhr; Zutritt ab 13 Jahren<br />
mit der <strong>Technorama</strong>-Tageskarte; für Kinder unter 13 Jahren<br />
ist die Begleitung einer erwachsenen Person erforderlich.<br />
(Reservierungen Jugendlabor/Küchen-Labor) unter<br />
+41 (0) 52 244 08 50 oder jugendlabor@technorama.ch<br />
Weitere <strong>Information</strong>en finden Sie im Internet unter<br />
www.technorama.ch/jugendlabor
2<br />
4<br />
1<br />
3<br />
1 Chaotisches Pendel<br />
2 Fresnel-Linse<br />
3 «Super Strings»<br />
4 Spiegelfenster<br />
5 Pulsierende Moiré-Muster<br />
6 Heisses Licht<br />
5<br />
6<br />
50<br />
51
1 Nebelkammer<br />
2 Grosser Auslaufwirbel<br />
3 Gedämpfte Pendelschwingung<br />
4 Schallwellen werden sichtbar<br />
5 Antischwerkraftspiegel<br />
2<br />
4<br />
1<br />
3<br />
5
Wie erreichen Sie uns?<br />
<strong>Technorama</strong><br />
Tel. +41 (0)52 244 08 44<br />
Fax +41 (0)52 244 08 45<br />
mailto:info@technorama.ch<br />
Anmeldung Jugendlabor<br />
Tel. +41 (0)52 244 08 50<br />
mailto:jugendlabor@technorama.ch<br />
Restaurant<br />
Tel. +41 (0)52 244 08 70<br />
Verpflegung<br />
Dienstag bis Sonntag, 10.00 bis 17.00 Uhr;<br />
an Montagen und am 25. Dezember<br />
geschlossen; an den übrigen allgemeinen<br />
Feiertagen auch montags geöffnet<br />
(z. B. Ostermontag, Pfingstmontag)<br />
Für angemeldete Schulklassen:<br />
Dienstag bis Freitag, 9.00 bis 12.00 Uhr<br />
Küchen-Labor: Dienstag bis Freitag 9.00 bis<br />
12.00 Uhr und 14.00 bis 17.00 Uhr<br />
Für alle Interessierten ohne Anmeldung:<br />
Dienstag bis Samstag, 14.00 bis 17.00 Uhr<br />
Sonntag durchgehend 12.00 bis 17.00 Uhr<br />
Öffnungszeiten wie <strong>Technorama</strong>,<br />
jedoch von 9.00 bis 18.00 Uhr<br />
Im Selbstbedienungsrestaurant: Reservation<br />
für Gruppen und Schulklassen erwünscht.<br />
Picknick-Plätze im Haus verfügbar, in der<br />
warmen Jahreszeit (Ostern bis ca. Oktober)<br />
auch auf den Grillplätzen im Park (Brennmaterial<br />
im <strong>Technorama</strong>-Laden erhältlich)<br />
Anreise<br />
Mit dem Auto<br />
Fahren Sie am einfachsten über die A1 und verlassen Sie die Autobahn bei der<br />
Ausfahrt Nr. 72 Oberwinterthur. Dann folgen Sie den weissen <strong>Technorama</strong>-<br />
Wegweisern. Nach ungefähr eineinhalb Kilometern Richtung Stadt sind Sie bei uns.<br />
Mit der Bahn<br />
• bis Bahnhof Oberwinterthur (S 29 oder jede 2. halbe Stunde S-Bahn S 12), dann<br />
ca. 10 Minuten zu Fuss Richtung Frauenfeld.<br />
• bis Hauptbahnhof Winterthur, dann Bus Nr. 5 (bezeichnet mit <strong>Technorama</strong>) bis<br />
Endstation <strong>Technorama</strong><br />
Abfahrtszeiten ab HB Winterthur:<br />
Mo bis Fr alle 20 Min., immer .03, .23, .43<br />
Abfahrtszeiten ab <strong>Technorama</strong>:<br />
Mo bis Fr alle 20 Min., immer .00, .20, .40<br />
Die Fahrt dauert je nach Verkehr 15 bis 20 Min. Beachten Sie bitte die speziellen<br />
Abfahrtszeiten am Wochenende!<br />
Informieren Sie sich über RailAway-Kombi-Billette der SBB.
<strong>Technorama</strong>strasse 1, CH-8404 Winterthur<br />
Telefon +41 (0)52 244 08 44, Fax +41 (0)52 244 08 45<br />
E-Mail: info@technorama.ch, www.technorama.ch