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Hier finden Sie eine Reihe von Unterlagen, um die Schüler*innen auf den CanSat Bewerb vorzubereiten. Von erste Schritte mit dem CanSat, über Programmierung, Fallschirmdesign und Radiokommunikation ist alles dabei.
Mehr Informationen zum Wettbewerb finden Sie hier.
CanSat: erste Schritte
In dieser Unterrichtseinheit beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit den Kernpunkten der CanSat Primärmission, bei der die jeweiligen Teams Temperatur und Druck messen und die Daten an ihre Bodenkontrollstation übermitteln bzw. lokal abspeichern. Die Schüler*innen lernen die Unterschiede der zur Verfügung stehenden Sensoren kennen und machen sich mit den Herausforderungen vertraut, die ihnen beim Erfüllen der Hauptmission begegnen werden.
Diese Unterrichtseinheit kann in Kombination mit zahlreichen anderen Materialien bearbeitet werden, um die CanSat-Mission und die Teilnahme am CanSat-Wettbewerb zu einem vollen Erfolg zu machen!
Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen…
- die Grundlagen zum Bau eines CanSat kennen, um die Hauptmission durchführen zu können.
- wie die Sensoren Thermistor und atmosphärischer Drucksensor funktionieren
- die Grundlagen der Elektronik, wie das Ohm’sche Gesetz, kennen.
- wie man mit Hilfe von auf Widerstand basierenden Sensoren Daten sammelt, indem sie eine Spannungsteiler-Schaltung verwenden.
- zu löten.
Altersklasse: 14-20
Fächer: Technik, Physik, Mathematik, Informatik
Lehrer*innenmaterial: Dokument “CanSat: erste Schritte” herunterladen
Schüler*innenmaterial: Dokument “CanSat: erste Schritte” herunterladen
Lernen mit ARDUINO! Einführung in die Datenverarbeitung mit Arduino in C++
In dieser Übungsreihe erlernen die Schülerinnen und Schüler den Umgang mit dem Arduino-Tool und lernen damit Technologie kennen, die tatsächlich im Weltraum zum Einsatz kommt! Sie werden Schaltkreise bauen, die dazu verwendet werden, eine LED zum Leuchten zu bringen und Temperatur, Druck und Höhe zu messen. Der Umgang mit der Arduino DIE-Software (Integrated Development Environment) dient der Einführung in die Grundlagen des Programmierens mit C++. Diese Aktivitäten können auch Ausgangspunkt für eine zukünftige Teilnahme an dem CanSat-Wettbewerb sein.
Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen…
- ihre analytischen Fähigkeiten zu verbessern.
- wie eine Programmiersprache funktioniert.
- wie man Schaltkreise baut.
- wie Sensoren dazu genutzt werden, um Daten zu sammeln.
- ihre Teamfähigkeit zu verbessern.
Altersklasse: 14 bis 20 Jahre
Fächer: Informatik, Technik, Physik
Lehrer*innenmaterial: Dokument “Lernen mit ARDUINO!” herunterladen
Schüle*innenrmaterial: Dokument “Lernen mit ARDUINO!” herunterladen
Der Fallschirm für den CanSat
In dieser Unterrichtseinheit bekommen die Schülerinnen und Schülerin einen kurzen Überblick über die verschiedenen Optionen, die beim Bau ihres CanSat-Fallschirms zur Verfügung stehen. Die Schüler*innen lernen die zugrundeliegende Physik von Fallschirmen und deren Design kennen und wie sie die Geschwindigkeit ihres CanSat steuern können. Dazu werden Grundlagen zum freien Fall, zum Luftwiderstand und zur Endgeschwindigkeit besprochen und einfache Experimente durchgeführt. Im abschliessenden praktischen Teil planen und bauen die Schüler*innen einen Fallschirm für ihren CanSat. Diese Unterlagen sind wichtig, um den CanSat beim CanSat-Wettbwerb auch sicher landen zu können.
Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen….
- Grundlegendes zur Physik des freien Falls.
- einfache Experimente bezüglich Fallgeschwindigkeit durchzuführen und zu interpretieren.
- über die Geometrie von Fallschirmen (Vor- und Nachteile).
- wie man den richtigen Fallschirmtyp auswählt.
- ihren Fallschirm für den CanSat zu planen und bauen.
Altersklasse: 14 bis 20 Jahre
Fächer: Informatik, Technik, Physik
Lehrer*innenmaterial: Dokument “Sanfte Landung – Bauen Sie einen Fallschirm” herunterladen
Schüler*innenmaterial: Dokument “Sanfte Landung – Bauen Sie einen Fallschirm” herunterladen
Kommunikation über Radio: Bodenkontrolle an Major CanSat
In dieser Unterrichtseinheit untersuchen die Schülerinnen und Schüler, wie Radiowellen in Kommunikationssystemen verwendet werden und verstehen, wie diese im Rahmen eines CanSat Projekts eingesetzt werden können. Zunächst müssen sie jedoch die wichtigsten Eigenschaften von Radiowellen sowie deren Verortung im elektromagnetischen Spektrum begreifen. Anschließend finden sie heraus, welche unterschiedlichen Arten von Radiowellen es gibt und welche unterschiedlichen Funktionen und Anwendungen diese haben. Nach der Aneignung der Theorie, kommt zum Schluss der praktische Teil, bei dem die Schülerinnen und Schüler ein Radiomodul verwenden, um Daten von ihrem CanSat zu empfangen. Die Unterrichtseinheit eignet sich auch hervorragend als Vorbereitung für eine Teilnahme beim CanSat-Wettbewerb.
Ziele: Die Schülerinnen und Schüler lernen…
- Grundlegendes über Wellen und das elektromagnetische Spektrum.
- wie Modulation funktioniert und warum sie für die Übertragung von Informationen notwendig ist.
- welche Zusammenhänge zwischen Frequenz, Wellenlänge und Funkwellenausbreitung bestehen.
- die für einen Kommunikationsprozess notwendigen Elemente zu identifizieren.
- zwischen unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen zu unterscheiden.
- ihre eigenen Radio Module zu programmieren.
- eine eigene Antenne zu bauen und mit ihrer Hilfe Informationen zu empfangen.
Altersklasse: 14 bis 20 Jahre
Fächer: Informatik, Technik, Physik
Lehrer*innenmaterial: Dokument “Kommunikation über Radio” herunterladen
Schülerinnenmaterial: Dokument “Kommunikation über Radio” herunterladen
Bei Fragen oder Anregungen wenden Sie sich bitte an esero@ars.electronica.art.
