Das RCL-Projekt

Das RCL-Projekt wird seit 2012 an der UBW gehostet, betreut und gewartet. Dies haben wir völlig uneigennützig durchgeführt, um die Arbeiten der ehemaligen AG Jodl weiter zu erhalten.

Die Betreuung von Hardware, Software und speziell auch die Sicherheitsanpassungen an die neuen Betriebssysteme sind mittlerweile aufgrund der Auslegung des Projektes auf WindowsXP extrem aufwändig. Dies gelingt auch aufgrund der Hardware nicht mehr für alle Experimente.

In einer neuen Konzeption sollen auch einige der alten Experimente berücksichtigt werden. Wir können aber für kein Experiment der bisherigen Konfiguration eine längere Laufzeit garantieren.

1. Konzeption
2. Zur Historie
3. Partner

 

1. Konzeption

Remote Controlled Laboratories (RCLs) sind reale Experimente, die über das Internet ferngesteuert werden können: Ein Benutzer am Ort A mit PC (Client) kann einen Versuch an einem entfernten Ort B bedienen (Abb. 1). Der Versuch wird hierbei über Interface, Kontrollrechner und Webserver zugänglich und bedienbar gemacht. Webcams erlauben die Beobachtung des Experiments.

Abb. 1: Prinzip eines RCLs.

 

Intendiert sind:

Sinnvoll ausgewählte reale Versuchen als RCL erlauben neue Typen von Hausaufgaben und Übungen, Projektarbeiten sowie Durchführung von Demonstrationsversuchen durch Lernende (was sonst nur den Lehrkräften vorbehalten war).

 

 

2. Zur Historie

 

In der Tabelle 1 sind die Mitarbeiter des RCL-Projekts und ihre Tätigkeiten im RCL-Projekt aufgelistet.

Dr. Daniel Roth

hat 2001 den ersten Prototyp eines RCLs (Elektronenbeugung) im Rahmen von FiPS (Früheinstieg ins Physik-Studium) gebaut. Später entwickelte er in Zusammenarbeit mit der Leybold Didactic GmbH das RCL "Elektronen in Feldern".

Steffen Maus

gründete zusammen mit Daniel Roth eine Firma zum Vertrieb von didaktischen Multimedien und von Software für Fernsteuerungen.
Daniel Roth und Steffen Maus entwickelten 2002 in Kooperation mit dem Deutschen Museum in München für eine Ausstellung zu neuen Technologien drei weitere RCLs: Infrarot-Kamera, Roboter im Labyrinth und Optische Pinzette. Die RCLs waren 2003 im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen dem Deutschen Museum und BMW (Saubere Engergie) auch Teil einer weiteren Ausstellung zu modernen Verkehrssystemen und Energie (siehe remote_lab).

Stefan Altherr

trug in 2004 durch den Einsatz von Low-Cost-Interfaces und der Entwicklung eines ersten Prototyps von Spielroboter zur Weiterentwicklung des Projekts bei.

Dr. Martin Vetter

ist seit 2005 verantwortlich für die Programmierung von Webseiten, die Entwicklung und Programmierung des Interfaces und dem Aufbau von RCLs z. B. während eines Summercamps für Schüler. Weiterhin betreute er Studenten im Projekt und führte den Open Source Gedanken ins Projekt ein.

Dr. Bodo Eckert

war verantwortlich für die Inhalte von Webseiten, Publikationsangelegenheiten und zusammen mit Martin Vetter für die Entwicklung einiger RCLs.

Dr. Sebastian Gröber

arbeitete an der Verbreitung und dem Einsatz von RCLs im Unterricht an Schulen und in der Lehre an Universitäten. Er entwickelte Einsatzmöglichkeiten für RCLs im Physikunterricht und führte Lehrerfortbildungen zu RCLs. Von 2008-2012 war er Ansprechpartner der Betreuer an den RCL-Standorten, überarbeitete und pflegte das RCL-Portal, führte Instandsetzungsarbeiten an RCLs und die Überführung von RCLs an den neuen RCL-Standort an der Hochschule der Bundeswehr in München durch.

Verschieden RCLs sind von Studenten im Rahmen der 1. Staatsexamensarbeit für das Lehramt an Gymnasien gebaut worden (Dauer ~ 1 Jahr). Detailiertere Angaben sind unter den einzelnen RCLs zu finden.

 

In Tab. 1 sind Veröffentlichungen zum RCL-Projekt und zu einzelnen RCLs zusammengestellt.

RCL
Deutschsprachig
Englischsprachig
Projekt
Fotoeffekt
 
Radioaktivität
 
Weltpendel
Millikan-Versuch
 
Beugung und
Interferenz II
Rutherfordscher
Streuversuch
Elektronenbeugung
 
Windkanal
 
Lichtgeschwindigkeit
Optische Fourier-Transformation
 
Ordnungs-Unordnungs-
Übergänge (geplant)

Tab. 2: Veröffentlichungen zum RCL-Projekt und zu einzelnen RCLs.

 

  Tutorial zur RCL-Technik

In 2006 wurde ein erstes Tutorial zur Technik und zum Selbstbau von RCLs des RCL-Portals geschrieben. Eine überarbeitete und ergänzte Fassung kann hier heruntergeladen werden.

Abb. 3: Platine des Interface mit der Basisschaltung.

 

3. Partner

Mit dem Ziel, das Interesse und die Akzeptanz von Technik und Naturwissenschaften in der breiten und insbesondere in der jungen Öffentlichkeit zu fördern, engagiert sich Intel seit vielen Jahren mit seinen Bildungsprogrammen. Gemeinsam mit Partnern dieser Initiative setzt sich Intel für die Weiterentwicklung und Verbreitung der von Remote Controlled Labs in Schule und Universität ein. Darüber hinaus baut Intel durch die Teilnahme an diesem Projekt sein Lehrerfortbildungsprogramm "Intel® Lehren für die Zukunft - online trainieren und gemeinsam lernen" weiter aus.

RCLs werden als Komponente im naturwissenschaftlichen Bereich kostenlos über "Intel Lehren® Lehren für die Zukunft - online trainieren und gemeinsam lernen Fortbildungsplattform" Lehrern, Schülern und der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. "Das Remote Lab ist ein spannender neuer Baustein, der unser Programm optimal ergänzt und ganz neue Möglichkeiten im Physikunterricht eröffnet", erläutert Dr. Martina Roth, Director Education EMEA bei Intel.

Im Herbst 2003 startete der Aufbaukurs "Intel® Lehren für die Zukunft - online trainieren und gemeinsam lernen". Die Fortbildung ist fachdidaktisch orientiert und vermittelt vielfältige unterrichtspraktische Anregungen. Die Inhalte werden über eine online Trainingsplattform zur Verfügung gestellt, die permanent aktualisiert und erweitert wird. Diese ist Grundlage für die schulinterne Fortbildung, unterstützt die fachspezifische und fächerübergreifende Teamarbeit und ermöglicht die schulübergreifende Zusammenarbeit mit Lehrkräften anderer Schulen.

 

Intel GmbH
Education Group
Thomas Osburg
Dornacher Str. 1
85622 Feldkirchen b. München
Tel. +49 (0)89/99143 128
Fax +49 (0)89/99143 934
thomas.osburg@intel.com
Internet www.intel.de/education

Die Stiftung wurde im Jahr 2000 von der BMW AG zu Ehren ihres langjährigen Vorstands- und Aufsichtsratsvorsitzenden Eberhard v. Kuenheim gegründet. Sie fördert Menschen, die unternehmerisch denken und handeln - und dabei Können, Initiative und Verantwortungssinn einsetzen. Auf diese Weise stößt sie Veränderungen dort an, wo sie besonders nötig sind: in Stillstandsgebieten. Sie fördert Pilotprojekte, die eine Lösungsidee für ein gesellschaftliches Problem kreativ entwickeln, konsequent verfolgen und unter Realbedingungen testen. Sie unterstützt diejenigen Menschen, die das Risiko eingehen, solche Pilotprojekte selbst zu unternehmen.

Ausgangssituation für das remote_lab ist ein allgemeiner Trend, der Experten vor allem in Deutschland Sorge bereitet: Naturwissenschaften sind out. Schüler wählen lieber Sport als Physik, Studenten sitzen in BWL- statt in Chemie-Vorlesungen. Deshalb lässt sich die Stiftung von der Idee des Physikprofessors Hans-Jörg Jodl begeistern und entwickelt gemeinsam mit ihm das remote_lab. Es bringt die Naturwissenschaften wieder dorthin, wo sie am meisten Faszination ausüben: ins Labor. Reale Versuche werden via Internet ferngesteuert, und alle können mitmachen - zu jeder Zeit, an jedem Ort. Das remote_lab zeigt, wie spannend die Welt von Wissenschaft und Technik ist, wenn man selbst zum Forscher wird.

 

Eberhard von Kuenheim Stiftung
Stiftung der BMW AG
Amiraplatz 3
Luitpoldblock
D-80333 München
Tel. +49(0)89 382-22501
Fax +49(0)89 382-52825
kuenheim-stiftung@bmw.de
Internet www.kuenheim-stiftung.de


Gesamtmetall, der Arbeitgeberverband der Metall- und Elektro-Industrie (M+E), ist der Dachverband von 16 regionalen M+E-Arbeitgeberverbänden. Neben seiner Hauptaufgabe, der Gestaltung der Tarifpolitik, engagiert sich der Verband auch in der Entwicklung moderner Konzepte der Berufsbildung. Gesamtmetall arbeitet gemeinsam mit dem Tarifpartner, der IG Metall, bei der Neuordnung der industriellen Metall- und Elektroberufe mit und schafft so die Grundlage für einen leistungsstarken Facharbeiter-Nachwuchs. Seit 1998 betreut Gesamtmetall federführend die Initiative THINK ING., die über Ingenieurstudium und -beruf informiert und den technisch-mathematisch-naturwissenschaftlichen Schulunterricht fördert. In diesem Rahmen unterstützt der Arbeitgeberverband unter anderem auch das Projekt "Remotely Controlled Lab", um das Interesse an den technischen Studiengängen zu erhöhen und den Einstieg in diese Fachrichtungen zu erleichtern. Ziel ist es, den dringend benötigten Nachwuchs an hervorragend ausgebildeten Ingenieuren und Naturwissenschaftlern sicherzustellen, den gerade die Metall- und Elektro-Industrie in Deutschland benötigt, um ihre internationale Spitzenstellung zu behaupten.

 

Gesamtverband der metallindustriellen Arbeitgeberverbände e.V. (Gesamtmetall)
Wolfgang Gollub
Postfach 060249
10052 Berlin
Voßstraße 16
10117 Berlin
Tel. +49(0)30 55150-0
info@gesamtmetall.de

Naturwissenschaften entdecken!
Im Rahmen von Naturwissenschaften entdecken! entwickeln Lehrerinnen und Lehrer in Kooperation mit Forschungseinrichtungen und Didaktikinstituten Unterrichtsmaterialien für die Fächer Physik, Chemie, Biologie, Mathematik und Geographie sowie für den Sachkundeunterricht in der Grundschule. Das BMBF-Projekt Naturwissenschaften entdecken! wird durch Schulen ans Netz e.V. umgesetzt.

Auf der Beliebtheitsskala der Schülerinnen und Schüler landen naturwissenschaftliche Fächer wie Physik und Chemie traditionell auf den hinteren Rängen. Diese Platzierung steht jedoch in keinem Verhältnis zur Lebendigkeit der Naturwissenschaften und den spannenden Fragen, mit denen sich die aktuelle Forschung beschäftigt und die in den Medien - gerade auch bei jungen Menschen! - auf großes Interesse stoßen. "Naturwissenschaften entdecken!" entwickelt Lehr- und Lernangebote, die die Attraktivität und die Qualität des Sachkundeunterrichts und des Unterrichts in den mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Fächern sowie der Geographie fördern sollen. Das Projekt will aber nicht nur einen Beitrag zur Verbesserung der Lernerfolge leisten, sondern auch dem Image der angeblich "trockenen und schwierigen" Fächer Auftrieb geben. Dabei gilt folgenden Punkten besonderes Augenmerk:

  • Verknüpfung von Lebenswelt und Wissenschaft
  • Kombination von Realexperiment und Computereinsatz
  • Förderung einer problemlösenden, forschend-entdeckenden Unterrichtsmethodik

Informationen zu Zielen und Inhalten des Projekts "Naturwissenschaften Entdecken!"
Video zum Projekt "Naturwissenschaften Entdecken!"
Materialien zur Nutzung der RCL veröffentlicht Naturwissenschaften entdecken! auf Lehrer-Online.
http://www.lehrer-online.de/rcl.php

 

Schulen ans Netz e.V.
Naturwissenschaften entdecken!
Richard Heinen
Postfach 17 01 85
53027 Bonn
redaktion@naturwissenschaften-entdecken.de

Hochschule Heilbronn

  • RCL Elektronenbeugung
  • RCL Lichtgeschwindigkeit
  • RCL Oszilloskop
  • RCL Halbleiterkennlinien
  • RCL Optische Fourier-Transformation

Xplora - European Schoolnet (EUN)

  • RCL Millikan-Versuch

Hameg Instruments

  • RCL Oszilloskop

Lehrer Online / Naturwissenschaften entdecken!

  • RCL Weltpendel (Standort Hermannsburg)
  • RCL Beugung und Interferenz II