Schulart
Realschule

Schulname
Staatliche Realschule Dettelbach

Kurzbeschreibung

Der „Unterricht am Rande des Weltalls“ mit einem realen Stratosphärenflug ist das finale Ergebnis unterschiedlicher MINT-Fächer, bei denen am Ende eines Schuljahres am „Space Day“ ein Wetterballon auf 35.000 Meter Höhe fliegt, um dort Messungen und Experimente vorzunehmen. Die Schlüsselkompetenzen der Schülerinnen und Schüler basieren dabei auf der Anwendung unterschiedlicher digitaler Kompetenzen, die mit dem kontrollierten Stratosphärenflug eine außergewöhnliche Abschlussarbeit im Leitfach IT erfahren.

Die Schülerinnen und Schüler bauen dabei die Messsonde und übernehmen die Flugkontrolle. Mit Hilfe digitaler Unterstützung berechnen sie die ideale Flugroute und der dazu notwendigen Heliummenge. Durch Rapid Prototyping erstellen die Schüler im CAD Programm SolidEdge Modelle für Halterungen und Trägerkonstruktionen (Reagenzgläser…) und produzieren diese im 3D-Druck. In Teams testen sie die Funktionsweise der GPS-Tracker in der Praxis und orten sich selbst.

Mit an Bord gehen digitale Messinstrumente sowie biologische, medizinische und chemische Experimente, die jahrgangsstufenübergreifend im Schuljahr vorbereitet wurden. Im Mittelpunkt der Messreihen stehen die Themenfelder Klima und Wetter sowie Ozon und UV-Strahlung. Hinzu kommen digitale Film- und Fotoaufnahmen aus der Stratosphäre.

Die Fachhochschule und das Fraunhofer Institut Würzburg nutzen als Kooperationspartner unseren Flug, um eigene Versuche und digitale Lösungen in die Stratosphäre zu bringen. Die Schülerinnen und Schüler treten dabei zusätzlich als „Kunden“ der Hochschule auf, um komplexe Aufgaben an die Studenten abzutreten. Hierzu zählen Aufträge zur Landeoptimierung, zur Liveübertragung bis 10.000 Meter Höhe oder Versuche mit echter menschlicher Haut. Zur Beratung, Feinabstimmung und Präsentation der Lösungen besuchen Schülerinnen und Schüler der 9. Jahrgangsstufe die FHWS oder das Fraunhofer Institut in Würzburg.

Am Space Day versammelt sich die Schulfamilie am Sportgelände. Ehrengäste, Kooperationspartner, Sponsoren, Presse, Funk und Fernsehen verfolgen mit Spannung den Start.

Anschließend fährt eine Delegation von Schülern/-innen, Lehrkräften/Dozenten und Studenten/-innen ins Zielgebiet und wartet dort auf die Landung des Ballons. Die Ergebnisse werden anschließend im MINT-Unterricht ausgewertet, dokumentiert und der Gruppe des kommenden Jahrgangs demonstriert und gemeinsam reflektiert. Durch diesen „Loop“ sollen die Abläufe immer weiter optimiert werden, gleichzeitig entstehen neue Ideen.

Messungen und Experimente: Temperaturverlauf, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit, Ozonwerte, Autoflüssigkeiten (Glycerin bei Minusgraden), Veränderung von Chlorophyll aus Blattspinat, Fotopapier, menschliche Haut (in Petrischale gezüchtet) oder Frankenwein unter extremer UV-Strahlung. Neu 2023: Die Überlebensfähigkeit von Bärtierchen in der Stratosphäre.

Zielsetzung

Wir möchten aufzeigen, wie spektakulär sich Lehr- und Lernräume öffnen können und welch großes Potential die digitale Bildung an Schulen besitzt. Die Grenzen der unterrichtlichen Möglichkeiten haben sich dabei aus den Klassenzimmern heraus bis an den Rand des Weltalls verschoben. Wir verstehen uns als digitale Schule, verfügen über multimediale Ausstattung, optimierte Infrastruktur, fachbezogene Qualifikationen und sind Teilnehmer am Pilotversuch „Digitale Schule der Zukunft“.

Doch das Ziel muss es sein, dass Schülerinnen und Schüler über das digitale Lernen moderne Kompetenzen für ein erfolgreiches Arbeiten im 21. Jahrhundert erwerben.

Dazu ist es notwendig, die Möglichkeiten digitaler Unterrichtsinhalte bis zum Schulabschluss systematisiert aufzubauen.

Auf der Basis klassischer Unterrichtsstrukturen können wir durch die erworbenen digitalen Fähigkeiten zeigen, wie schülerzentriertes, forschendes und kooperatives Lernen aussieht. Der jährliche Flug in die Stratosphäre bündelt während der Vor- und Nachbereitung die Leistungen unterschiedlicher Fachbereiche und Jahrgangsstufen.

Er ermöglicht Schule neu zu denken und bietet Raum für neue Prüfungsformate. Ursprünglich war der Forschungsflug in die Stratosphäre nur ein sehr außergewöhnliches MINT-Projekt. Eingebettet in unser Schulentwicklungsprogramm strahlt er inzwischen in viele Bereiche unseres Bildungs- und Erziehungsauftrags.

Einbettung in Schulentwicklungsprozess

Die Entwicklung der letzten drei Jahre mit dem Space Day und dem damit verbundenen Stratosphärenflug zeigt sehr gut, wie ein anfänglich als MINT-Projekt gedachtes Erlebnis das gemeinsame Verständnis von qualitätsvollen Lehr- und Lernprozessen nachhaltig beeinflussen kann.

Das Konzept ist klar definiert und in den Schulentwicklungsprozess als Erweiterung des MINT-Programms verankert.

In den letzten Schuljahren wurden immer mehr Fachschaften und Kollegen aufmerksam und integrierten den Stratosphärenflug in Ihren Unterricht. Gemeinsam haben wir die pädagogische Überzeugung, dass das Verlassen des Lernraums Schule ein enormer Gewinn für die Fächer ist. Natürlich ist dabei der Stratosphärenflug nicht in den Lehrplänen der einzelnen Fächer zu finden, aber die hohe fachliche Kompetenz unserer Lehrkräfte ermöglicht es ihn zu integrieren. Daraus entsteht, auch für die Schülerinnen und Schüler sichtbar ein enormes überfachliches Niveau, welches am Space Day uns alle verbindet und zu einem tollen „Wir-Gefühl“ beiträgt.

Unsere Vision ist es daher diese Lehr- und Lernprozesse nicht auf unseren im MINT-Bereich angesiedelten Stratosphärenflug zu begrenzen. Wir wünschen uns langfristig für jede Wahlpflichtfächergruppe ein exemplarisches „Leitprojekt“ in dem die Schüler ihre überfachliche Kompetenzentwicklung vollziehen können.

Praxistipps zur Umsetzung / Voraussetzungen

Schulentwicklung muss zum Standort passen und den Anforderungen und Bedürfnissen der Menschen an dieser Schule entsprechen. Wichtig ist deshalb eine genaue Potential- und Bedarfsanalyse, bevor man in den Baukasten anderswo bewährter Systeme greift.

Entscheidend dabei ist, dass man Schulentwicklung partizipativ versteht und sich diese eben dadurch auszeichnet, dass sie sich an die gesamte Schulfamilie, den Sachaufwandsträgern und auch externe Partner richtet. Schulentwicklung erhöht dadurch die Anzahl möglicher Andockstellen für die Übertragbarkeit neuer Ideen.

Gerade der digital unterstütze Unterricht erweitert die bisherigen Horizonte schulischer Leistungsfähigkeit und öffnet völlig neue didaktische Räume.

Bereits jetzt fragt man nach dem „Mehrwert“ für die Schülerinnen und Schüler und möchte dies eben nicht nur mit dem Kompetenzzuwachs für die Arbeitswelt begründen.

Mit unserem „Unterricht am Rande des Weltalls“ haben wir nicht nur einen sehr Interesse weckenden Arbeitstitel gewählt, sondern gezeigt, dass außergewöhnliche Leitprojekte, offener Unterricht, alternative Prüfungsformate bei gleichzeitigem Motivationsschub und Begeisterung einer ganzen Schulfamilie möglich sind.

Exemplarisch kann der Stratosphärenflug auch an anderen Schulen für neue Impulse für die Schulentwicklung sorgen. Wir möchten jedoch dazu ermutigen, die neuen digitalen Unterrichtsräume überall zu suchen und mit der Schulfamilie gemeinsam zu entdecken. Die drängenden Fragen unserer Zeit zur alternativen Energiegewinnung, Umweltschutz und Wasserversorgung usw. bieten genug innovative und kreative, analoge und digitale Anwendungsmöglichkeiten.

Unser Konzept vereint mehrere Fachbereiche und externe Partner, um die im Unterricht erworbenen Theorien anschließend für den Praxisbeweis zu festigen. So erhöht sich die street credibility bei den Schülerinnen und Schülern und schafft Potential für die Arbeitswelt der Zukunft.

„Geben Sie Ihrer Schule und Ihrem Unterricht mehr Space!“

Materialien

Informationen zur Schule

Kontakt

Schulleitung:
wb@rs-dettelbach.de
kr@rs-dettelbach.de