Blackboxen für den Mechanikunterricht aus dem 3D-Drucker
Blackboxen sind kleine, undurchsichtige Kästchen, deren Inhalt zunächst unbekannt bleibt und die während des Unterrichts nicht geöffnet werden. Die Schüler:innen nutzen ihr fachliches Vorwissen sowie systematisches Experimentieren, um Rückschlüsse auf den Inhalt der Box zu ziehen. Dieser Prozess lässt sich als Analogie zum wissenschaftlichen Arbeiten verstehen und kann im Unterricht entsprechend reflektiert werden.
Die hier entwickelten Blackboxen sind für den Mechanikunterricht der gymnasialen Oberstufe konzipiert und adressieren fünf verschiedene physikalische Inhaltsbereiche auf unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen. Das zur Verfügung gestellte Materialpaket (Blackboxen aus dem 3D-Drucker, Arbeitsblätter, Information für Lehrkräfte) ist von den Urheber:innen Fardien Daud und Yvonne Webersen unter CC BY-SA 4.0 lizensiert.
Informationen zum Material
- Klassenstufe: Schülerinnen und Schüler der Sek II
- Physikalischer Inhalt: Mechanik (Kinematik, Dynamik, Kreisbewegung, Schwingungen)
- NOS-Fokus: Beobachtung & Schlussfolgerung, das Experimente als Methode der Erkenntnisgewinnung
- Methodik: Experimentieren mit Blackboxen
- Materialaufwand: Blackboxen / 3D-Drucker
- Erprobungsgrad: einzelne Klassen
Download der Dateien für den 3D-Druck
Download der Unterrichtsmaterialien
Dank geht an Fardien Daud für die Entwicklungsarbeit in:
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Daud, Fardien (2025): Entwicklung von Lernumgebungen mit mechanischen Blackboxen für den Physikunterricht. Bachelorarbeit an der Universität Paderborn (betreut durch Dr. Rike Große-Heilmann und Prof. Dr. Josef Riese)
