Mit den modularen Optikbaukästen openUC2 (You.See.Too.), die am Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in Jena entwickelt wurden, lassen sich verschiedene optische Instrumente realisieren. Damit fördern sie niedrigschwellig das Verständnis für Aufbau und Wirkungsweise von z.B. einem Mikroskop.
Neben dem Einsatz an Schulen werden die Optikbaukästen auch in den außerschulischen MINT-Angeboten der Schülerforschungszentren genutzt, da sie eine optimale Mischung aus Physik und Optik, 3D-Konstruktion sowie Bildgewinnung und -verarbeitung darstellen. Dank des quellenoffenen Ansatzes laden sie zudem zur Ergänzung durch eigene Module für spezifische Anwendungen in Schülerprojekten ein. Damit startet ein thüringenweit einmaliges Vorhaben, das Open-Source-Hardware vom optischen Labor in die Hände von Schüler:innen legt, um ihnen Einblicke in Forschung und Wissenschaft zu ermöglichen.
Neben dem gelebten Netzwerkgedanken aller Beteiligten wurde dieses Unterstützungsangebot für Thüringer Schulen vor allem durch die großzügige Förderung der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung in Höhe von 80.000 € für die Hardware der openUC2-Optikbaukästen sowie weiteren 10.000 € für die Erstellung von Begleitmaterialien durch das Leibniz-IPHT in Jena möglich. "Wir waren von den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser Baukästen ebenso beeindruckt wie von der Tatsache, dass großer Wert auf didaktisches Begleitmaterial gelegt wird“, sagt Dr. Stefan Jorda, Geschäftsführer der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung, Hanau.
„Mit den openUC2-Optikbaukästen können optische Konzepte und Mikroskopie-Methoden kennengelernt und ausprobiert werden – sowohl im Unterricht als auch bei außerschulischen Angeboten in den Schülerforschungszentren. Dies fügt sich nahtlos an das großangelegte Bildungsprojekt zur Entwicklung von MINT-Regionen in Thüringen an, welches durch das Thüringer Bildungsministerium und die STIFT gefördert wird“, so Dr. Sebastian Germerodt, Projektleiter „Entwicklung von MINT-Regionen“ und Koordinator des Netzwerks Schülerforschungszentren.
Der Einsatz von openUC2 birgt völlig neue Möglichkeiten, was den Einsatz von dezentralen MINT-Werkzeugen angeht, und lädt dazu ein, alle Disziplinen im MINT-Bereich zu entdecken. Die Optikbaukästen sind beliebig erweiterbar und in ihrem Funktionsumfang nur durch die Kreativität der Schüler:innen begrenzt. „Mit der einmaligen Chance, unseren Baukasten landesweit einzusetzen, erhoffen wir uns, dass die Schüler:innen nicht nur ihre Neugierde, neue Dinge zu beobachten, wiederentdecken, sondern mit Begeisterung ihre Umwelt durch das Okular eines selbstgebauten Mikroskops sehen und sich ihrer Verantwortung für unseren Planeten bewusst werden“, sagt Dr. Benedict Diederich, Wissenschaftler am Leibniz-IPHT und Mitentwickler von openUC2. Die Förderung stellt eine bisher einmalige Unterstützung für das Ausrollen eines quellenoffenen Geräts in außerschulischen Lernorten dar und unterstreicht die Relevanz von offener und transparenter Forschung und Wissenschaft.
Die ursprünglich für die Forschung konzipierten optischen Module wurden im Vorfeld zusammen mit Thüringer Schüler:innen in verschiedenen Workshops des witelo e.V. Jena eingesetzt und getestet. Der witelo e.V., u. a. auch der Trägerverein des Schülerforschungszentrums in Jena, kann hierbei auf eine langjährige Erfahrung in der Konzipierung und Anwendung eigener Lehr- und Lernmaterialien zurückblicken. Die gemachten Erfahrungen aus den openUC2-Workshops flossen auch in die Erstellung der Begleitmaterialien der openUC2-Optikbaukästen ein, um eine bedarfsgerechte und für die Zielgruppe ausgerichtete Didaktik in deren Umgang zu ermöglichen.
Langfristig werden zusätzliche Lerninhalte mit der Physikdidaktik der Friedrich-Schiller-Universität Jena rund um Prof. Cartarius entwickelt und digital aufbereitet. Die dann auf einer digitalen Lernplattform zur Verfügung gestellten Lehrinhalte sind somit stets auf dem neuesten Stand und können durch weitere Experimente, Bauanleitungen und Nutzerkommentare ergänzt werden. Die so geschaffene aktive Lehrgemeinschaft soll Schüler:innen dazu motivieren, eigene Fragestellungen zu entwickeln und diese mit den openUC2-Werkzeugen selbst zu bearbeiten.
Weiterführende Informationen für Fachlehrer:innen und Interessierte
Mit den openUC2-Optikbaukästen lassen sich – out-of-the-box – folgende optische Aufbauten und Instrumente realisieren sowie in den Fachunterricht bzw. in Arbeitsgemeinschaften integrieren:
- Vergrößerungsgläser
- Dia-Projektoren
- einfache Mikroskope
- Keppler- und Galileo-Teleskope sowie
- Smartphone-Vergrößerungen.
Weitere Informationen sind auf GitHub zu finden.
Kontakt
Dr. Sebastian Germerodt
Projektleitung MINT-Regionen und Netzwerk Schülerforschungszentren Thüringen
Stiftung für Technologie, Innovation und Forschung Thüringen (STIFT)
0163 7738782 | sebastian.germerodtstift-thueringende