Gewächshaus-Konstruktionen aus Holz

Der „Treibhauseffekt“ im Technik-Unterricht

Schülerinnen und Schüler der Klassen 8a und 8c konstruieren Gewächshäuser für die Fensterbank

Der schulische Technik-Unterricht stellt für die meisten Schülerinnen und Schüler nicht nur eine willkommene „manuelle“ Abwechslung im überwiegend „kognitiv“ geprägten Schultag dar, sondern bietet immer auch die Chance, vielfältige Aspekte des täglichen Lebens – etwa Phänomene der Naturwissenschaften – mit handwerklich-technischen Lösungen inhaltlich zu verbinden, so wie dies in der nachfolgend beschriebenen Unterrichtseinheit zur Planung und zum Bau kleiner Holz-Gewächshäuser für die Fensterbank überzeugend gelingt:

Vom sogenannten „Treibhauseffekt“ – der Umwandlung von Licht in Wärme und deren isolierendem Einschluss unter einer Glas- bzw. wärmereflektierenden Schicht – hat jeder Schüler bereits im Rahmen der Erderwärmungsproblematik gehört. Wie dieser wärmende Effekt, der seine ursächliche, wörtliche Bedeutung einem einfachen physikalischen Prinzip innerhalb eines Gewächshauses verdankt, aber genau entsteht, ist nur den wenigsten Menschen bekannt. Der Treibhauseffekt lässt sich auf vielfältige Weise demonstrieren, technisch nutzen und interdisziplinär in den Unterricht einbetten:

  • Biologie: Der Bau eines Gewächshauses ist natürlich die klassische Form der Nutzung des Treibhauseffektes zur Verbesserung der Wachstumsbedingungen von (Kultur-) Pflanzen. Im Rahmen eines kurzen Films aus der „Sendung mit der Maus“ wurde den Schülerinnen und Schülern verdeutlicht, dass die Gewächshauskultur die Wachstumsperiode von Nutzpflanzen erheblich verlängert (frühere Aussaat und verlängerte Erntezeit führen zu deutlich höheren, landwirtschaftlichen Erträgen). In anschaulichen Vergleichen wurden die Unterschiede zwischen Freiland- und Gewächshausanbau mehr als augenfällig!
  • Physik: Parallel dazu wurden die naturwissenschaftlichen Grundlagen des Treibhauseffekts (z.B. die Umwandlung von Licht- zu Wärmestrahlung) erläutert. Die anschließende Unterrichtsstunde im Rahmen des Besuchs des Schülerlabor-Trucks der Hochschule Hamm-Lippstadt (HSHL) ergänzte das zuvor erworbene Fachwissen um eine weitere Nutzungsvariante des Treibhauseffektes: der Solarthermie! Die Sonnenenergie (hauptsächlich sichtbares Licht und Infrarotstrahlung) lässt sich auf technisch recht einfache Weise zur Bereitung von Warmwasser zur Brauchwassernutzung und Heizungsunterstützung einsetzen. Dies wurde sowohl in einem Vortrag, als auch im Experiment – anhand eines einfachen Kollektors (schwarzer Wasserschlauch in einer schwarz gefärbten, flachen Holzkiste mit Folienabdeckung) – anschaulich verdeutlicht! – Ggf. können die Schüler nach Fertigstellung ihres Gewächshauses ebenfalls einen solchen „Obstkisten-Kollektor“ nachbauen!
  • Technik: Die individuelle Planung (inkl. einer technischen Zeichnung!) und der Bau eines Gewächshauses stellen sowohl in konstruktiver, als auch in handwerklicher Sicht eine technische Herausforderung dar: Die Schülerinnen und Schüler müssen eine funktionsfähige Fachwerk-Konstruktion (Wände und Dach inkl. Öffnungen) planen, den entsprechenden Materialbedarf errechnen und die einzelnen Bauteile fertigen. Dabei verlangt die Herstellung der hölzernen Fachwerk-Verbindungen (stumpfe Stöße, diverse Winkel, passende Gehrungsschnitte, …) grundsätzliche Überlegungen in der Planung (logische und statische Gesetzmäßigkeiten) sowie besondere Sorgfalt in der Fertigung!
  • Gestaltungslehre (Kunst/Design): Die äußere Gestalt des Gewächshauses nimmt für die meisten Schülerinnen und Schüler eine zentrale Stellung in der gesamten Fertigungsaufgabe ein. Dabei entwickeln sich im Laufe der Fertigung unterschiedliche Varianten der grundsätzlich gleichen Bauweise. Verschiedene Grund-, Wand- und Dachformen, Verstrebungen, Dachdeckungen, Verglasungsvarianten, Farben und Verzierungen ergeben sich aus den zur Verfügung stehenden Materialien, aus technischen Anforderungen („form follows function“) oder persönlichen Vorlieben.

Die nachfolgende Galerie vermittelt einen Eindruck von der Vielfältigkeit der Unterrichtsreihe sowie von den unterschiedlichen technischen und gestalterischen Lösungsansätzen der Schüler!

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Der Artikel wurde am 2. Mai 2012 um 13.10 Uhr von J. Kneißel verfasst und ist abgelegt unter Naturwissenschaften, Technik & Informatik (RSS 2.0-Feed). Schreibe einen Kommentar oder setze einen Trackback auf deine Seite.

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