» Exemple de planification d’une semaine de projet scolaire STEM Au bord de l’espace «

Un vol stratosphérique est très adaptable en termes de temps et de contenu, de sorte que « La salle de classe au bord de l’espace » est un projet qui peut être aussi bien mené du CM2 à la Terminale, mais également en centres de formation professionnelle ou à l’université. Le planning suivant représente une semaine type pour une durée de 4-5 jours, qui peut également être répartie sur plusieurs unités d’enseignement et donc sur un semestre scolaire.

En outre, différents cours scientifiques peuvent se joindre au projet de manière autonome, dans lequel, par exemple, le cours de biologie développerait une expérience, tandis que les physiciens penseraient à la construction parfaite de la sonde dans les conditions extrêmes de la stratosphère. Les informaticiens programmeraient un enregistreur de données pour enregistrer les données de mesure pendant tout le vol stratosphérique.

Datenlogger mit Temperaturkurve

1: Introduction (durée: 1 jour)

Leitfragen / Aufgaben Methodik / Medien
  • Wir möchten einen Wetterballon inkl. Kamera und Sensoren in die Stratosphäre steigen lassen. Was benötigen wir dazu?
  • Welche Herausforderungen ergeben sich und wie kann man sie lösen?
  • Welche Risiken gibt es?
  • Welche Materialien eignen sich für diese Mission?
  • Wie kann eine Sonde aussehen? Eigene Entwürfe auf Papier entwerfen. (Sonde, Fallschirm, Ballon, Kamera)
  • Welches Gas benutzen wir für den Wetterballon? Warum?
  • Wieso entwickelt der Wetterballon Auftrieb? Gruppenarbeit: 30 Minuten Zeit. Simple Maths Video zeigen (Archimedisches Prinzip)
  • Aus welchen Schichten besteht die Erdatmosphäre? In welchen Höhen liegen diese? (Vergleich mit höchstem Berg Deutschlands, höchstem Berg der Welt, Flughöhe Airbus A380, Wetterballon, Wo beginnt der Weltraum?)
  • Foto aus Stratosphäre zeigen, dann Think-Pair-Share:
    • (1) SuS notieren ihre Gedanken zunächst in Einzelarbeit auf Karten
    • (2) SuS tauschen sich mit einem Partner aus.
    • (3) An Tafel / Pinnwand werden alle Fragen / Probleme gesammelt und sortiert.
  • Vorstellung der Ergebnisse inkl. Fragerunde.
  • Arbeitsgruppen mit Schwerpunkten bilden:
    • (1) Konstruktion der Sonde
    • (2) Technik (Kamera, Batterypack, GPS)
    • (3) Datenlogger
    • (4) Experiment
    • (5) Marketing / Video
  • Welt der Wunder Beitrag zeigen (über Stratoflights)
  • Wetterballon-Anmeldung über unser Tool durchführen (exemplarisch, die echte Genehmigung muss bereits 2-4 Wochen vorher eingeholt werden)
  • Wetterbericht für Flugtag prüfen
  • Flugroutenvorausberechnung mit unserem Tool
  • Marketing-Team kann mit Kamera alle Arbeitsschritte dokumentieren für eine abschließende Präsentation

2: Préparation du projet (durée: 1-2 jour(s))

Leitfragen / Aufgaben Methodik / Medien
  • Konzeption und Bau der Sonde
  • Testmessungen des Datenloggers
  • Wie können die Daten ausgewertet werden? (z.B. in Excel, über Google Earth, oder über Stratoflights-Tools)
  • GPS-Test: Wie funktioniert eine Ortung per Satellit? Wie funktioniert der GPS Tracker in der Praxis?
  • Wie groß ist das Abfluggewicht der Sonde?
  • Wie viel Helium wird für den Aufstieg benötigt?
  • SuS arbeiten in Kleingruppen an ihren jeweiligen Arbeitsaufträgen, dokumentieren ihren Arbeitsfortschritt und stehen im engen Austausch mit den anderen Gruppen.
  • Stratoflights Wetterballon-Tutorial zeigen
  • Baumaterial und Werkzeug bereitstellen
  • Experiment oder Objekt vor Kamera platzieren (z.B. Thermometer, Schulmaskottchen, Sponsoren-Logo, Klassenfoto)
  • Stratoflights-Tools für Messdatenauswertung
  • Anleitungen und Tutorials von Stratoflights
  • Werbemaßnahmen an eigener Schule durchführen für Aufruf zur Beobachtung des Stratosphärenfluges

3: Exécution du vol stratosphérique (durée: 1 jour)

Leitfragen / Aufgaben Methodik / Medien
  • Fertigstellung und letzte Kontrolle der Sonde
  • Funktionstest des Equipments
  • Benötigte Heliummenge kontrollieren
  • Start des Wetterballons
  • Ortung und Bergung des Ballons
  • WhatsApp Gruppe bilden, um bei Bergung alle auf dem aktuellen Stand zu halten
  • Flugvorhersage aktualisieren
  • Flughelfer bestimmen, die den Ballon befüllen
  • Fahrgemeinschaften bilden (ggf. nach Schulschluss mit Eltern durchführen)

4: Evaluation des données de mesure et présentation des résultats (durée : 1-2 jours)

Leitfragen / Aufgaben Methodik / Medien
  • Wie lief die Bergung?
  • Welche Messergebnisse haben wir aufgenommen?
  • Wie können wir diese deuten? Warum sinkt die Temperatur mit zunehmender Höhe, nimmt aber irgendwann wieder zu und erreicht Plusgrade?
  • Welche Auswirkungen hat die Ozonschicht auf den Temperaturverlauf und warum?
  • Warum nimmt der Luftdruck ab? Proportional oder nicht? Wieso?
  • Schnitt einer Videodokumentation
  • Welche Lernerfahrungen wurden in diesem Projekt gemacht? Sind wir mit den Ergebnissen zufrieden?
  • Was hat gut / weniger gut in der Lerngruppe funktioniert? Was würde man das nächste Mal anders machen?
  • Dokumentation als „Anleitung“ für folgende Jahrgänge
  • Sichtung der Videoaufnahmen
  • Auswertung der Messdaten in Excel
  • Auswertung der Messdaten in Stratoflights-Tool für Google Earth
  • Erstellung von Plakaten / Powerpoint-Präsentationen (vorher kurze mündliche Beantwortung in der Klasse):
    • (1) Welche unterschiedlichen atmosphärischen Schichten gibt es?
    • (2) Warum sorgt Helium für Auftrieb? (Archimedisches Prinzip)
    • (3) Welches Equipment wird für eine Mission in Richtung Weltraum benötigt?
    • (4) Wie funktioniert die Ortung? (GPS-Tracker, Flugroutenvorausberechnung)
    • (5) Wie sollte die Sonde konstruiert werden? Aus welchem Material?
    • (6) Welche allgemeinen Herausforderungen und Schwierigkeiten ergeben sich bei diesem Projekt?
    • (7) Warum platzt ein Wetterballon in der Stratosphäre?
    • (8) Welche Erkenntnisse können wir aus den Daten des Datenloggers ziehen?

Avantages du projet

  • Expérience pédagogique exceptionnelle pour les élèves aventureux afin de susciter la curiosité et un enthousiasme pour les sciences.
  • Interdisciplinarité: combinaison des différentes matières appartenant au champ des STEM
  • Alliance de la théorie et de la pratique: des objectifs et tâches clairs et orientés vers la pratique.
  • Acquisition de compétences aussi bien techniques qu’organisationnelles et méthodiques
  • Matériel didactique disponible chez Klett, portant par exemple sur la météo et l’effet de serre/le trou d’ozone
  • Utilisation de divers outils : graphiques, feuilles de travail, textes scientifiques, vidéos, photos, actualité, ensemble de formules, fiches de données, recherches informatiques, supports de présentation.
  • Une référence au programme d’étude peut être établie
  • Un impact marketing sur l’école et le champ des STEM de manière générale

En fonction du niveau de connaissance de la classe et des intérêts des élèves, la focalisation peut varier d’un projet à l’autre. Les propositions d’enseignement ci-dessus ont pour but de fournir une orientation sur diverses matières du champ des STEM qui s’intègrent très bien au programme d’études et aux normes éducatives.

L’aspect le plus positif d’un tel vol stratosphérique est que le projet est très stimulant et constitue une excellente plate-forme d’apprentissage pour les matières scientifiques, permettant aux étudiants de démontrer leurs compétences et de répondre à de nouvelles exigences d’apprentissage à travers un projet pratique fascinant.


» Ces écoles montrent l’exemple. «

Si vous êtes à la recherche d’idées de projets scolaires passionnants, un vol stratosphérique offre le cadre idéal pour diverses expériences et objectifs d’apprentissage. Dans notre galerie, nous avons publié certains vols réalisés par des écoles ou des particuliers pouvant vous inspirer.