Juhu, das Boot fährt! (1)

Entwickeln, Für Einsteiger, Für Fortgeschrittene, Für Profis, Gestalten, mindestens 30 Min., Mit Strom

22. Mai 2020

Gestalten Entwickeln Einstieger – Profis 30 Min. +

Du entwickelst ein Spielzeug-Motorboot, das alleine in einem Gewässer herumfahren kann. Der Motor lässt sich an- und ausschalten. Die Fortgeschrittenen lösen das mit einer Fernbedienung. Profis können das Boot zusätzlich mit der Fernbedienung lenken.

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Material

Schwimmendes Material (z.B. Flaschen, Kunststoff, Styropor)
Klebstoff oder Klebeband
Elektromotor und Propeller
Batterie (4.5V oder 2x 1.5V)
Kabel oder Krokodilklemmen
Schalter
Cutter, scharfes Messer

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So kann’s gehen…

Suche Material für dein Boot zusammen.
Baue das Boot.
Überlege: Wie soll der Antrieb mit dem Motor funktionieren?
Baue den Motor ein und errichte den Stromkreis (mit Schalter und Stromquelle) auf deinem Boot. Vorsicht: Wasser leitet den Strom.
Teste dein Boot auf dem Wasser.

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Weitertüfteln

Wie schaffst du es, dass dein Boot in eine bestimmte Richtung oder im Kreis fährt?
Probiere Luftpropeller und Schiffsschraube (unter Wasser) aus. Was funktioniert besser? Achtung: Der Motor selbst darf das Wasser nicht berühren.
Vielleicht kannst du das Boot mit der Technik aus der Challenge Â«Schiess mich auf den MondÂ» antreiben?
Konstruiere eine digitale Fernsteuerung, mit der du das Boot starten, stoppen und steuern kannst. Wechsle dazu zur Challenge Â«Juhu, das Boot fährt! (2)Â».

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Tipps und Tricks

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Ideen für ein Luftpropellerboot

In diesem Video zeigen dir die Tüftlerinnen und Tüftler von tuduu.org, wie du ein einfaches Luftpropellerboot bauen kannst.

PET-Raddampfer

Man kann sogar aus PET-Flaschen einen super Elektroraddampfer bauen. Das Tutorial zeigt dir, wie das geht.

Antriebe ohne Strom

Man kann Schiffsantriebe auch ganz ohne elektrische Energie konstruieren. Dieses Video gibt euch dafür Anregungen.

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Was machst du mit dem Ergebnis?

Mach eine Foto von deinem Boot und dann machst du dazu eine Kurzbeschreibung der Bauteile und der Funktionen.

Hinweise für Lehrpersonen

Der gesamte Content von makerstars.org/ ist creative commons lizenziert.

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Didaktische Hintergrundinformationen zu dieser Challenge können Sie einsehen und downloaden, wenn Sie sich hier kostenlos anmelden.

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Didaktische Hinweise

Die Challenge im Überblick

Challenge	Zeit	Aufgabentyp	Schwierigkeitsgrad	Kreativität und Tüfteln
Mit Strom	30+ Minuten; es handelt sich hierbei um eine Mindestzeitangabe!	Auftragsorientierte Umsetzung	mittel	Experimentieren mit dem Naturphänomen Schwimmen und technisches Problemlösen

Einerseits steht das Experimentieren zum Thema Â«Schwimmen und SinkenÂ» im Vordergrund zum anderen das Entwickeln (technisches Problemlösen) eines Antriebs. Die Schülerinnen und Schüler nutzen ihr Wissen über Materialien, die schwimmen und über den Stromkreislauf um einen Motor einzubauen und einen Antrieb zu entwicklen.

Challengecards – Download

Die Challengecard Â«Juhuu, das Boot fährt!Â» kann hier als pdf-Vorlage heruntergeladen werden. Der QR-Code auf der Challengecard leitet die Schülerinnen und Schüler direkt auf das betreffende Onlineangebot.

Lehrplanbezug (Lehrplan 21)

Fach	Kompetenz	Kompetenzziele	Konkret in der Challenge
Technisches und Textiles Gestalten (TTG)	TTG.1.A.1.	Die Schülerinnen und Schüler können gestalterische und technische Zusammenhänge an Objekten wahrnehmen und reflektieren.	Die SuS experimentieren mit Veränderungen beim Bootbau.
	TTG.2.A.2.b	können zu ausgewählten Aspekten Lösungen suchen und eigene Produktideen entwickeln (z.B. Funktion, Konstruktion, Gestaltungselementen, Verfahren, Material). können Lösungen für eigene Produktideen aus Experimentierreihen ableiten.	Die SuS experimentieren mit Materialien und Konstruktionsweisen.
	TTG.2.B.1.4d	kennen die Funktion und Konstruktion von Antrieben und können diese anwenden (Elektromotor).	Die SuS experimentieren mit unterschiedlichen Antriebsvarianten, die der Motor antreiben kann.
	TTG.2.C.1	Die Schülerinnen und Schüler können die Gestaltungselemente Material, Oberfläche, Form und Farbe bewusst einsetzen.	Die SuS gestalten das Boot mit Formen und unterschiedlichen Farben.
	TTG.2.B.1.5c	Die SuS setzen sich mit Eigenschaften von Stromkreisen auseinander (Leuchtdioden, Serie- und Parallelschaltung) und können diese in eigenen Produkten einsetzen.	Die SuS machen einen Stromkreise für den Motorantrieb

Nötige Vorkenntnisse

Die Schülerinnen und Schüler sollten den Stromkreislauf kennen und bereits mit Motor und Schaltern gearbeitet haben. Zudem braucht es die Kenntnis, das Wasser Strom leitet und der Stromkreis deshalb im Trockenen bleiben muss, damit es keinen Kurzschluss gibt.

Hinweise zur pädagogischen Begleitung

Kreativität / Tüfteln

a) Wo liegt in der Aufgabe der Tüftelaspekt? Was ist die Herausforderung?
Es wird rund um Schwimmen und Sinken getüftelt. Die Herausforderung ist auch, einen Antriebe für das Boot zu bauen.
Für ganz Fortgeschrittene kommt das Programmieren der Fernbedienung hinzu. (siehe dazu Challenges “Juhuu das Boot fährt (2)”)

b) Inwieweit ist Kreativität gefragt, welche Art von Kreativität
Einige Materialien sind vorgegeben, können individuell verwendet und eingebaut werden.
Antriebsvariante für das Boot ausdenken und umsetzen.

Lösungen

c) Der Antrieb kann als Luftpropeller verwendet werden. Oder der Propeller wird als Schaufelrad im Wasser betrieben.
Für die Fernbedienung braucht es zwei Minicomputer (z.B. den Calliope)

Beurteilung / Würdigung

a) Die Aufgabe bietet verschiedene Schwierigkeitsstufen. Allein das Bauen eines Bootes kann unterschiedlich aufwändig bzw. experimentell gelöst werden. Die Würdigung erfolgt über das Vorstellen der Entwicklung des Bootes (Foto plus Beschreibung) bis hin zum Fahren lassen im Gewässer.