Game-Based Learning in der Schule: GraviTrax

Keine Frage: Praxisbezug und die (be-)greifbare Auseinandersetzung mit Lerninhalten erleichtern das Lernen. Natürlich auch wenn es um physikalische Gesetze geht. Und wenn die Experimentierfreude bei den Lernenden geweckt werden kann, ist ebenfalls einiges erreicht. Beides kann mit GraviTrax, einem Kugelbahnsystem, analog oder virtuell ermöglicht werden.

Fach: Physik

Thema: Mechanik (Kinematik, Dynamik, Erhaltungssätze) 

Zielgruppe: Sek I (Kl. 8-10)

Lernziele:

• Bewegungsabläufe experimentell untersuchen
• Vorgänge energetisch beschreiben und erklären (Lageenergie, Kinetische Energie, Spannenergie)
• Energieerhaltungssatz der Mechanik zur Beschreibung eines Prozesses anwenden

Plattform: analoge Kugelbahn/Konstruktionsspiel (separat auch als App für Android und iOS)

Steuerung/Interface: Konstruktionselemente (App: Touchscreen)

Übliche Bezeichnung: Kugelbahn

Anwendungsbereich im Unterricht: 

• Für den Einstieg
• Als Untersuchungsgegenstand
• Als Projektarbeit

Lernprinzipien:

• Entdeckendes Lernen
• Problemorientiertes Lernen
• Experimentieren
• Handlungsorientierung

Interaktionsmodus: Single-Player/ Multiplayer (App: Single-Player)

Sprache: –

Erscheinungsdatum: 2018

Preis:  ca. 60€ (Starter-Set), ca. 10-25€ (verschiedene Erweiterungen), App: kostenlos (Stand 12/2018)

Beschreibung:

GraviTrax ist ein Kugelbahn-System, das verschiedene Konstruktionselemente umfasst. Neben Kurven, Bahnen und Weichen gibt es Bauteile wie Gaußkanone, Katapult und Trampolin, bei denen (für Kugelbahnen) besondere Kräfte zum Einsatz kommen.

Die Kugelbahn als Ganzes und v.a. die besonderen Bauteile im Einzelnen bieten für den Physikunterricht diverse Anknüpfungspunkte, von der praktischen Demonstration mechanischer Prinzipien beim Unterrichtseinstieg, bis hin zur experimentellen Untersuchung der Bewegungsabläufe mithilfe zuvor erlernter Formeln. Vieles, was den Themenbereich Mechanik betrifft, kann mit GraviTrax praktisch untersucht werden.

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[Bilder von oben links nach unten rechts: 1 Gaußkanone, 2 Hammer, 3-6 Trampolin]

Das fängt an bei der einfachen Handmessung der Geschwindigkeit und reicht bis zur indirekten Ermittlung der zugeführten Spannenergie oder der Anwendung des Energieerhaltungssatzes (z.B. beim Katapult mit 𝐸(𝑆𝑝𝑎𝑛𝑛) = 𝐸(𝐿𝑎𝑔𝑒) + 𝐸(𝐾𝑖𝑛).

Die Bewegungen der Kugeln können auch mit Videoanalyse-Methoden ausgewertet werden. Weitere Erklärungen und Hinweise zum Vorgehen im Unterricht gibt es z.B. auf dem Landesbildungsserver BW oder dem Lehrerinnenfortbildungsportal BW.

Die kostenlose GraviTrax-App kann ebenfalls genutzt werden (auch separat), um Schüler zur Auseinandersetzung mit den Gesetzen der Mechanik anzuregen. Mit den entsprechenden (spielerischen) Arbeitsaufträgen lässt sich die Planung und Umsetzung virtueller Kugelbahn-Konstruktionen mit der verbalen oder funktionalen Beschreibungen der Kugelbewegungen verknüpfen.

Link zum Webauftritt:

Offizielle Website zum Spiel

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Dieser Post ist ein Beitrag zum Themenspecial „Educational Gaming in der Schule“ auf digital-spielend-lernen.de – Darin werden verschiedene Educational Games, Game-Based Learning-Projekte, gamifizierte Angebote und Hintergrundinformationen für den Unterricht vorgestellt.