Natur & Technik, Heißluftballon

Das Projekt
Das Unterrichtsprojekt "Wir erfinden den Heißluftballon neu" soll den Einfallsreichtum und Erfindergeist der Schüler fördern sowie moderne Lern- und Arbeitstechniken trainieren. Für die Realisierung des Vorhabens stehen vor allem Materialien und Hilfsmittel aus Haushalt und Hobbybereich zur Verfügung. Es wird erfunden, entworfen, gebaut und getestet und darüber hinaus kommuniziert und organisiert. Eingehende theoretische Betrachtungen und Berechnungen stehen eher im Hintergrund. Manchmal erfinden die Schüler das eine oder andere Gerät auf ihre Weise vollkommen neu. Daher ist bei der Projektbearbei- tung das Erfinden die wichtigste Tätigkeit. Der Anteil der nebenstehenden typischen Tätigkeiten im Kompetenzbereich Kommunikation ist ebenfalls besonders hoch. Ziele Die folgenden Ziele sind im Rahmen eines Projektvorhabens der Klassenstufen 6 bis 8 im Umfang von ca. 2-4 Stunden realisierbar. Die Schüler können u.a.
einen Modellballon mit Mitteln aus Haushalt und Hobbybereich entwerfen, bauen und erproben die handwerklichen Arbeiten beim Bau des Ballons mit eigenen Worten beschreiben und mit eigenen Fotos dokumentieren das fertige Funktionsmodell vorstellen und dessen Funktionstüchtigkeit in einem Experiment demonstrieren
Ablauf des Projektvorhabens
Als Einstieg in die Einführungsstunde wird eine kurze historische Reflexion zu den Ballonversu- chen der Brüder MONTGOLFIER in Verbindung mit Freihandexperimenten gewählt. Daraus ergibt sich die Aufgabe, selbst einen Heißluftballon zu entwerfen, zu bauen und zu erproben. Im Kon- text der historischen Betrachtungen und der Ziele des Projektes ergeben sich u.a. folgende Fragen, die mit den Schülern gemeinsam erörtert, diskutiert und im Laufe der Projektbearbei- tung beantwortet werden sollen:
Welche Materialien und Hilfsmittel sind für den Bau eines Heißluftballons erforderlich? Welche Hüllen und Wärmequellen sind für den Bau eines Heißluftballons geeignet?
Die Schüler erhalten in diesem Zusammenhang auch die Hausaufgabe, aus Haushalt und Hob- bybereich unterschiedliche Artikel und Materialien mitzubringen, die sich möglicherweise für ihren Einsatz an einem Heißluftballon eignen. Diese Materialien werden später in das Projekt mit eingebunden. Nach der Einführungsstunde beginnt die unmittelbare Projektbearbeitung. Dazu arbeiten meh- rere Gruppen von 2 bis 3 Schülern an einem gemeinsamen Ballon und diskutieren zunächst die Verwendbarkeit der verschiedenen Artikel und Materialien aus Haushalt und Hobbybereich für ihren Einsatz am Heißluftballon. Am Ende der Erörterung sind die Artikel und Materialien nach ihrer Eignung sortiert. Bei einigen Materialien (z.B. Weißblechdose als Brennstoffwanne) ist ei- ne Eignung erst durch Experimente feststellbar. Sie werden deshalb einer Erprobung unterzo- gen. Im Ergebnis der Diskussion und Erprobungen werden zwei typische Probleme der Ballon- fahrt deutlich: ein möglichst geringes Gewicht bei möglichst großem Ballonvolumen zu erzielen. Die Lösung beider Probleme kann ohne theoretische Betrachtungen durch systematisches Ex- perimentieren erreicht werden, ähnlich den Versuchen der Brüder MONTGOLFIER.
Aufgabenbeispiele:
Entwirf, baue und erprobe einen Heißluftballon. Plane einen Wettbewerb, in dem der Heißluftballon mit der längsten Fahrtdauer ermittelt werden kann.
Abschluss des Projektes:
Das wichtigste Projektergebnis ist der fertige, funktionstüchtige Modellballon, für dessen hand- werkliche Arbeiten je nach Bauart 20 bis 60 min zu veranschlagen sind. Das fertige Funktions- modell wird ergänzt durch eine kleine Dokumentation mit eigener Konstruktionsbeschreibung und eigenen Fotos. Darüber hinaus können auch Lernplakate zum Aufbau eines Sportballons, selbst erstellte Diagramme zur historischen Entwicklung des Heißluftballons oder eigene tabel- larische Übersichten zu bedeutsamen Ballonrekorden einen Teil des Projektergebnisses bilden. In jedem Fall endet das Projektvorhaben mit der Vorstellung und Demonstration des fertigen Funktionsmodells und kann in einem Wettbewerb zur längsten Fahrtdauer seinen Abschluss finden.

Das Projekt