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Science Center

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Der Summstein im Botanischen Garten

In manchen Parkanlagen, die dazu angetan sind die Sinnenwahrnehmung zu fördern, findet man zuweilen den sogenannten Summstein. Der hier abgebildete Stein befindet sich im Botanischen Garten der Universität Münster. Die Idee zu solchen meist auch künstlerisch anspruchsvollen Objekten stammt vor allem von Hugo Kükelhaus (1900 -1984). Er hat in sogenannten Erfahrungsfeldern zur Entfaltung der Sinne Erlebnisausstellungen realisiert, in denen durch aktive Teilnahme (Experimentieren und Erforschen) die Besucher*Innen eingeladen sind, ihre Sinne schärfen und anregen lassen.
Eine Tafel neben dem Summstein erklärt, wie man mit ihm umgehen sollte.
Hier der Text:
Stecke Deinen Kopf in die Höhlung des Summsteins und summe so stark (am besten in einer tiefen Tonlage), dass das Summen in ein leichtes Dröhnen übergeht.
Dieses „Dröhnen“ wir als eine den ganzen Körper ergreifende, wohltuende Vibration empfunden. Ihre Wirkungsweise ist mit der des Echohörens verwandt.
Man entdeckt, dass die Stimme nicht nur dem Informationsaustaustauch dient, sondern als Schwingungsorgan den ganzen Organismus belebt.

Die beim Summen in dem begrenzten Hohlraum des Steins ausgesendeten Schallwellen werden an den Wänden reflektiert. Wenn man durch Variation der Stimmlagen beim Summen die akustischen Frequenzen findet, die zur Resonanz mit den reflektierten Wellen geraten, lässt sich der Ton verstärken. Dabei gelingt es, diese Schwingungen auf den eigenen Körper zu übertragen. Das dabei ausgelöste Gefühl wird oft als stimulierend bis euphorisierend empfunden.

Virtuelle Herausforderung

Es ist wahrlich kein erbauendes Gefühl, sich selbst zwar verdoppelt aber kopflos gegenüberzustehen. Und da sage doch jemand, Spiegel seien verlässlich. Rein physikalisch gesehen sind sie es auch: Einfallswinkel = Reflexionswinkel und erst dadurch entsteht das Malheur. Ein gewellter, eingedellter Spiegel kann eben auch nur ein gewelltes und gedelltes Abbild hervorbringen. Dabei kann es je nach Blickwinkel neben abenteuerlichen Verzerrungen zu Überlagerungen und Verdeckungen, wobei oft entscheidende Partien einer Person dem Blick entzogen werden*.
Dennoch oder vielleicht auch deshalb sind solche meist in Science Centern mehr zur Belustigung als zur Aufklärung aufgestellten Zerrspiegel sehr beliebt. Das Vergnügen, sich in der Spiegelwelt je nach Position und Blickwinkel deformiert und depriviert, aber trotzdem nicht deprimiert zu sehen, resultiert vielleicht auch daraus, dass man im tiefsten Inneren die ebenso tiefe Überzeugung spürt, trotzdem in Wirklichkeit wirklich alles beieinander zu haben. Ich habe Kinder erlebt, die nach einigen Spielchen mit dem Zerrspiegel anschließend zum manchmal daneben angebrachten Planspiegel gegangen sind, vielleicht um sich ihrer körperlichen Integrität zu versichern. Man kann ja nie wissen.
Wenn Ödön von Horváth (1901 – 1938) in diesem Zusammenhang meint:
Mancher müßte in einen Zerrspiegel schauen,
um erträglich auszusehen,

so steckt angesichts des Fotos dahinter schon eine ganze Portion Bosheit.


* Wer kein Science-Center u. Ä. in der Nähe hat, kann sich mit den wandelnden Zerrspiegeln auf den Straßen und Parkplätzen vergnügen. Besonders die gut geputzten Karossen zeigen exzellente Verzerrungen.

Buntes weißes Licht

Additive Farbmischung

Im Zentrum ist eine weiße Fläche auf einer Wand, die von drei gegeneinander verschobenen Scheinwerfern mit verschieden farbigem Licht angestrahlt wird. Da es sich um Grundfarben Rot, Grün und Blau handelt ist die Überlagerung weiß (additive Farbmischung). Vor die weiße Fläche hat sich ein Kind gestellt und macht allerlei Bewegungen, weil es von farbigen Schatten fasziniert ist, die durch die Abschattung des einen oder anderen Scheinwerfers entstehen. Dabei zeigt sich, dass bei Überlagerungen von Blau und Rot die Farbe Magenta (Grün wird in diesen Bereichen von der Person verdeckt), von Grün und Blau die Farbe Cyan (Rot wird abgedeckt) und von Rot und Grün die Farbe Gelb (Blau wird abgedeckt) hervorgehen. Nur an wenigen Stellen werden gleich zwei Farben abgedeckt, sodass jeweils der Grundfarbe an der Wand zu sehen ist. Dort wo alle drei Farben verdeckt sind, kommt kein Licht hin und die Wand bleibt schwarz.
Es fällt vielen Menschen schwer sich vorzustellen, dass das weiße Licht ein Gemisch aus bunten Farben darstellt. Aber wenn man die hier als Spielerei in einem Science Center inszenierten Experimente ein wenig auf sich wirken lässt, kann man kaum umhin, diesen im Rahmen der Physik wohl erstmalig von Isaak Newton beschriebenen Sachverhalt zu akzeptieren.

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Seifenblasen lieben sechs

Im Science Center Universum in Bremen, das ich gelegentlich besuche, so wie man einen Park oder ein Kunstmuseum immer mal wieder aufsucht, werden alltägliche Gegenstände und Vorgänge oft allein durch die Art wie sie in Szene gesetzt werden auf meist herausfordernde Weise hinterfragt.
Hier Blickt man auf eine Doppelglaswand zwischen deren Scheiben sich Seifenblasen teilweise zu Schaum zusammengetan haben. Das hat den Vorteil, dass sich mehrere Blasen eine Wand teilen und dabei Grenzflächenenergie einsparen können. Denn für die Integration einer Glasscheibe ist weniger Energie nötig als für die Ausbildung einer eigenen Lamelle mit der Luft. Wenn es die Situation ermöglicht, werden die Schaumpolygone eine hexagonale Struktur annehmen, weil in diesen Fällen die Grenzfläche minimal ist. Die ist an einigen Stellen ansatzweise realisiert (siehe den Ausschnitt im unteren Foto).
Überdies sollte nicht vernachlässigt werden, dass die Struktur ästhetisch ansprechend ist. Es vereinigen sich hier wieder einmal die Notwendigkeit zur Energieminimierung des Systems (maximal viel Energie an die Umgebung abzugeben (2. Hauptsatz der Thermodynamik)) und der Zufall, der bei der konkreten Ausbildung der Seifenzellenstruktur eine wesentliche Rolle spielt.

Pissevache im Universum

Der bekannte Wasserfall – pisse vache – stürzt sich in einem solchen Bogen vom Felsen, daß man unter ihm weggehen kann und also gegen Regen zugedecket ist*.

Unter einem Wasserfall herzugehen übt auf den Menschen offenbar ein großes Vergnügen aus. Im Außenbereich des Bremer Science Center Universum gibt es einen kleinen Wasserfall, unter dem man ohne nass zu werden hergehen und sich darüber freuen können, nicht nass zu werden. Er wird insbesondere von Kindern reichlich frequentiert. Obwohl die Erfahrung und die Naturgesetze dafür gerade stehen, dass das herabstürzende Wasser seinen vorgeschriebenen und als Schiefer Wurf berechenbaren Weg nimmt, stellt das fallende Wasser immer wieder eine Herausforderung und für Kinder oft eine Mutprobe dar. Die meisten nehmen beim Unterqueren des Wassers eine geduckte Haltung ein, um ganz sicher zu gehen. Dem flüssigen Element traut man im Zweifelsfalle doch nicht so ganz über den Weg – zumal er schief ist.
Trotz dieser an sich unproblematischen Situation stellt man immer wieder fest, dass Eltern schließlich ihre nass gewordenen, aber glücklichen Kinder in Empfang nehmen.


*Jean Paul: Siebenkäs. In: Sämtliche Werke Abt. I, Bd. 2. München 1996, S.556

Optische Täuschungen 11: Figur-Grund

Diese Figur-Grund-Täuschung habe ich im Science-Center Phaeno in Wolfsburg entdeckt. Ich stand lange vor diesem Phänobjekt bis der Groschen fiel. Ich habe es ja bereits im Titel verraten, worum es geht: Eine Täuschung der Wahrnehmung bei der man  in mehrdeutigen Situationen zwischen Objekt (Figur) und Hintergrund (Grund) hin und her schwankt. Für mich waren die gedrechselt aussehenden Figuren dominant, bis plötzlich die Zwischenräume ein Eigenleben als Personen mit altertümlichen Gewändern zu führen begannen und die Objekte in den Hintergrund drängten.
Mir ist es auch schon passiert, dass ich gewissermaßen in freier Natur in der eine Täuschung gar nicht beabsichtigt war, massive Steinsäulen zugunsten luftiger Zwischenräume visuell in den Hintergrund gedrängt habe.

Optische Täuschungen 7: Schwebende Bilder im „Universum“

Wenn nach dem Besuch der auf mehreren Stockwerken verteilten Phänobjekte im Universum, dem Bremer Science Center, auf kürzerem Wege in einem Treppenhaus zum Ausgang hinabgeht, wird man noch einmal durch einige optische Phänomene herausgefordert.
Man erblickt einige farbige Streifen auf der Wand, dem Geländer, der Treppe oder wo auch immer, deren Sinn sich einem nicht sofort erschließt (schwarze Streifen und Flächen im oberen Foto). Erst wenn man sich an eine Stelle begingt, die durch farbige Fußspuren auf dem Boden gekennzeichnet ist, erkennt man worauf das ganze hinauslaufen soll. Es genügt jetzt den Blick noch ein wenig zu justieren, um ein Gebilde vor Augen zu haben, das Sinn ergibt (unteres Foto). Da es aus mehreren in verschiedenen Ebenen Elementen zusammengesetzt ist, suggeriert der visuelle Eindruck, dass das Gebilde irgendwie im Raume schwebt und zwar so, wie es rein topologisch nicht sein könnte. Weiterlesen

Reines Wasser ist blau

Wasser ist transparent und farblos. Das ist der Eindruck, den man gewinnt, wenn man ein Glas Wasser trinkt oder unter der Dusche steht.
Vom Strand aus betrachtet sieht es so aus, als sei das Wasser blau oder blaugrün.
Angesichts dieser Diskrepanz beruhigt man sich vielleicht damit, dass das Meerwasser an sich ebenfalls farblos ist und nur durch die Reflexion des Himmelslichts blau wird oder bei Sonnenuntergang auch mal rot.
Was ist nun richtig? Weiterlesen

Sisyphus V – kinetische Kunst im Phaeno

Diese Aufnahme aus dem Science Center Phaeno in Wolfsburg zeigt eine Momentaufnahme eines kinetischen Kunstwerks. Es besteht darin, dass eine Stahlkugel über eine Fläche mit lockerem, trockenen Sand rollt. Sie hinterlässt dabei eine Rollspur, die dadurch zustande kommt, dass der Sand zu den Seiten weggedrückt wird. Der Lauf der Kugel und damit das dreidimensionale Muster der entstehenden Spur wird durch Computerprogramme gesteuert, die vor allem nach ästhetischen Gesichtspunkten erstellt wurden. Das Kunstwerk besteht sowohl im jeweiligen augenblicklichen Abbild wie in der Bewegung, die dieses Abbild kontinuierlichverändert. Weiterlesen

Ein Tornado rast durch die Halle

Tornado-in-PhaenoAuch wenn dieser Tornado in einem zwar überdimensionalen Glaszylinder gebändigt erscheint und zudem aus einem Wasserstrudel besteht, sieht er aus einer bestimmten Position betrachtet mit leicht zugekniffenen Auge ganz schön realistisch aus. Wer ihn aus nächster Nähe sehen will, muss sich ins Science Center Phaeno in Wolfsburg begeben. Da gibt es weitere erstaunliche und bewundernswerte Phänomene und Phänobjekte zu erleben.

Die Höllenwindsbraut, welche niemals ruht,
verschont mit ihrer Wucht die Geister nimmer
und stößt und wirbelt sie herum voll Wut

Dante Alighieri (1265 – 1321)

 

Lichte Momente im Alltag

PhaenoLehrerfortbildungstag im Phaeno am 3.6. 2015. Im Zentrum standen Freihandversuche zur Optik.

Ein Lob den Science Centern…

Udo in Action… und ihren treuen Besuchern

Wer da glaubt, Science Center seien nur etwas für Kinder und Jugendliche, der irrt. Auch ältere Jahrgänge sind oft mit Begeisterung dabei. Die Szene ist vor einigen Jahren in der Phänomenta in Flensburg aufgenommen worden. Diese Person feiert heute ihren 67 jährigen Geburtstag, wozu wir herzlich gratulieren. Weiterlesen

Science Center – Naturwissenschaft als Erlebnis

Bogen_1rvSchlichting, H. Joachim: Praxis der Naturwissenschaften -PhiS 58/4 (2009), S. 16 – 23

Science Center sind Ausstellungsorte, die mithilfe naturwissenschaftlich ge-prägter vorwiegend interaktiver Expo-nate Spaß und Freude bereiten und dadurch Zugänge zu Gegenständen und Zusammenhängen der Naturwis-senschaften fördern wollen. Dabei soll das sinnliche Wahrnehmen und Erle-ben durch Sehen, Hören, Riechen, Schmecken, Tasten und körperliche In-teraktionen einen besonderen Stellen-wert erhalten. Science Center sind be-liebt wie ihre weltweit wachsende Zahl zeigt. Aus lerntheoretischen Gründen kann man davon ausgehen, dass durch den Besuch von Science Cen-tern positive Impulse auf das schuli-sche Lernen der Naturwissenschaften, insbesondere der Physik ausgehen1. Über diese generelle Einschätzung hinaus scheint es jedoch schwierig zu sein, detaillierte Aussagen bezüglich einer unmittelbaren Wirkung des Be-suchs von Science Centern auf den konkreten Lernerfolg etwa in Physik zu machen. Dabei dürfte zum einen die Erfassung der Komplexität des Unter-suchungsgegenstandes und zum an-deren die Tatsache Schwierigkeiten bereiten, dass man es vor allem mit Langzeitwirkungen und Einstellungs-änderung der Adressaten zu tun hat ([2] bis [5]).
Im vorliegenden Beitrag wird der Ver-such unternommen, anhand konkreter Beispiele einige wesentliche Merkmale interaktiver Exponate von Science Centern zu analysieren und hinsichtlich möglicher Wirkungen auf die Besucher darzustellen. Damit soll auf die didakti-schen Möglichkeiten von Phänobjekten hingewiesen und die Bedeutung von Science Centern als außerschulische Lernorte hervorgehoben werden.

PDF: Science Center – Naturwissenschaft als Erlebnis

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