Didaktik21 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 44: Neue Medien 4

DD 44.3: Vortrag

Mittwoch, 24. März 2021, 12:40–13:00, R3

3D-Druck und Mikrocontroller: Ein Dreamteam für Lowcost-Hightech-Experimente? — •Fabian Bernstein^1,2, Oliver Keller^1,3, Sascha Schmeling¹ und Thomas Wilhelm² — ¹CERN, Schweiz — ²Goethe-Universität Frankfurt — ³Universität Genf

Chancen, die sich aus der Nutzung von 3D-gedruckten Ressourcen oder Mikrocontrollern wie dem Arduino (Uno) für den Physikunterricht ergeben, wurden bereits verschiedentlich ausgelotet. Weniger Aufmerksamkeit hat bisher eine Kombination und Integration beider Technologien für den Physikunterricht erhalten, obwohl dies faszinierende neue Möglichkeiten, gerade im Bereich der Lowcost-Hightech-Experimente, eröffnet.

So verfügen in einer Top-Level-Ansicht viele moderne physikalische Experimente über ein Steuerungssystem, ein System zur Datenaufnahme und -auswertung sowie einen spezifischen Aufbau, der von der jeweiligen experimentellen Fragestellung abhängt. Diese Funktionalitäten lassen sich durch eine geschickte Verbindung von Mikrocontroller und 3D-Druck häufig abbilden. Auf diese Weise können fortgeschrittene Experimente zur modernen Physik kostengünstig realisiert werden.

Der Vortrag thematisiert exemplarisch verschiedene Vorgehensweisen anhand zweier Experimente: einem interferometrischen, piezo-gesteuerten Analogieexperiment zur Gravitationswellendetektion sowie einem funktionalen Modell eines Linearbeschleunigers.