Gute Schulen brauchen eine moderne Infrastruktur. Wir leben in einer hochtechnisierten Zeit, in der der Einsatz von Tabletts, Smartphones und Computern nicht mehr nur teure Spielerei ist, sondern unser Leben maßgeblich mitbestimmt. Im Jahr 2017 kann man vor einer Welt, in der wir von Armbändern aufgefordert werden Treppen zu steigen, auch im Unterrichtsalltag nicht mehr die Augen davor schließen.
Diese Arbeit soll dazu beitragen, aktuelle Forschungsergebnisse der organischen Elektronik mit smarter Technik zu verbinden, um somit Lehrenden und Lernenden die Angst vor der medialen Zukunft zu nehmen. Die ArdOLED ist in ihrer konzipierten Form einzigartig und spielt wunderbar mit der Fantasie der Lernenden, die zeitgleich wichtige, naturwissenschaftliche Inhaltsfelder erlenen. Ziel der Arbeit soll es sein eine konzeptionelle und experimentelle Entwicklung darzulegen, die auf Basis des OLED Experiments eine Smartphone gesteuerte Schaltung mit Hilfe eines Arduinos, als Schnittstelle, ermöglicht. Dabei wurde auf Basis ausgewählter didaktischer Fachliteratur zum Thema „OLED Bau“ auf Publikation von Jun. Prof. Banerji in Naturwissenschaft im Unterricht Chemie, Praxis der Naturwissenschaft Chemie in der Schule und Chemkon zurückgegriffen. Umfassende Darstellungen und Informationen zur Vertiefung fachtheoretischer Inhalte der Themen „OLED- Ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften“ wurden hauptsächlich durch Artikel von Prof. Dr. Nuyken, Dr.-Ing. Samarian und Dr. Wurdack dargelegt. Bezüglich der theoretischen Inhalte zur Konzeption der Schaltung und ihrer Bauteile, wurden Computer Magazine wie C’t, Online-Foren arduino-tutorial, elektronik-kompendium und der physical computing Blog der Züricher Hochschule der Künste zur Erweiterung der informatorischen Kenntnisse genutzt, da diese aktuelle Inhalte und Diskussionen beinhalteten. Als Hauptquelle zur Implementierung des ArdOLED Konzepts in den Unterricht, wurden die Kernlehrpläne des Landes Nordrhein-Westfahlen für die gymnasiale Oberstufe genutzt, sodass am Ende der Arbeit ein didaktisch prägnantes Experiment für einen interdisziplinären naturwissenschaftlichen Unterricht konzipiert wurde. Die ArdOLED.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Schulrelevanz
- 2.1 Grenzen und Möglichkeiten der ArdOLED Steuerung
- 2.2 Analyse der Lehrpläne (Chemie, Physik und Informatik)
- 2.2.1 Erläuterung der Kompetenzerwartungen der Fächer Chemie und Physik
- 2.2.2 Erläuterung der Kompetenzerwartungen im Fach Informatik und Vergleich mit denen der Chemie und Physik
- 2.2.3 Kerncurricula in Bezug zur ArdOLED Schaltung
- 3 Fachwissenschaftliche Hintergründe
- 3.1 Organische Halbleiter
- 3.2 Organische Leuchtdioden
- 3.2.1 Elektrolumineszenz
- 3.2.2 Aufbau der OLED's
- 3.2.3 Unterschied OLED Display und LCD
- 3.3 Arduino
- 3.3.1 Aufbau
- 3.3.2 Programmierung
- 3.3.3 Schaltungen
- 4 Konzeptioneller Teil
- 4.1 Experimentelle Entwicklungen
- 4.1.1 OLED
- 4.1.2 Arduino
- 4.1.3 OLED Steuerung
- 4.2 Entwicklung von Lernmaterialien
- 4.2.1 Arbeitsmaterialien zur Programmierung der ArdOLED Steuerung
- 4.2.2 Arbeitsblätter zur Diode
- 4.2.3 Arbeitsmaterial zum Transistor
- 4.2.4 Arbeitsmaterialien zur Entwicklung der Schaltung
- 4.1 Experimentelle Entwicklungen
- 5 Diskussion
- 6 Ausblick
- 7 Zusammenfassung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Bachelorarbeit untersucht die experimentell-didaktische Erschließung von Modell-OLED-Displays mit Arduino. Ziel ist die Entwicklung von interdisziplinären Lernmaterialien, die Chemie, Physik und Informatik verbinden. Die Arbeit analysiert die Relevanz für den Schulunterricht und entwickelt konkrete experimentelle Ansätze.
- Interdisziplinäre Verknüpfung von Chemie, Physik und Informatik
- Didaktische Aufbereitung der OLED-Technologie
- Entwicklung von praxisorientierten Lernmaterialien
- Analyse der Lehrplananforderungen
- Experimentelle Umsetzung und Evaluation
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in das Thema der Arbeit ein und beschreibt den Hintergrund und die Motivation für die Untersuchung der experimentell-didaktischen Erschließung von Modell-OLED-Displays mit Arduino. Sie skizziert den Aufbau der Arbeit und benennt die Forschungsfrage.
2 Schulrelevanz: Dieses Kapitel analysiert die Relevanz der Thematik für den Schulunterricht in Chemie, Physik und Informatik. Es untersucht die Grenzen und Möglichkeiten der ArdOLED-Steuerung und vergleicht die Kompetenzerwartungen der drei Fächer, um die Einbettung der entwickelten Lernmaterialien in den Lehrplan zu gewährleisten. Es wird auf die Kerncurricula eingegangen und deren Bezug zur ArdOLED-Schaltung analysiert, um die didaktische Umsetzbarkeit zu belegen.
3 Fachwissenschaftliche Hintergründe: Dieses Kapitel bietet einen umfassenden Überblick über die fachwissenschaftlichen Grundlagen. Es beschreibt organische Halbleiter und OLEDs detailliert, inklusive Elektrolumineszenz, Aufbau und Unterschiede zu LCDs. Weiterhin wird der Arduino mit seinem Aufbau, der Programmierung und möglichen Schaltungen vorgestellt. Dieses Kapitel legt die notwendige fachliche Basis für das Verständnis der experimentellen Entwicklungen.
4 Konzeptioneller Teil: Der konzeptionelle Teil beschreibt die experimentellen Entwicklungen im Detail. Hier wird die Entwicklung der OLED-Steuerung mit Arduino, inklusive der Programmierung, erläutert. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Lernmaterialien, wie Arbeitsblättern zur Programmierung, zur Diode, zum Transistor und zur Schaltungsentwicklung. Dieser Teil verbindet Theorie und Praxis und zeigt den konkreten didaktischen Ansatz.
5 Diskussion: Dieses Kapitel (ohne Zusammenfassung, da es im Text nicht ausführlich dargestellt ist)
Schlüsselwörter
OLED, Arduino, Chemiedidaktik, Physikexperimente, Informatik, interdisziplinäres Lernen, experimentelle Didaktik, organische Leuchtdioden, Halbleiter, Schulunterricht, Kompetenzorientierung, Lehrplananalyse.
Häufig gestellte Fragen zur Bachelorarbeit: Experimentell-didaktische Erschließung von Modell-OLED-Displays mit Arduino
Was ist der Gegenstand dieser Bachelorarbeit?
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung von interdisziplinären Lernmaterialien, die die Fächer Chemie, Physik und Informatik durch den praktischen Einsatz von Modell-OLED-Displays und Arduino miteinander verbinden. Das Ziel ist die experimentell-didaktische Erschließung dieser Technologie für den Schulunterricht.
Welche Themen werden in der Arbeit behandelt?
Die Arbeit umfasst eine Analyse der Schulrelevanz des Themas, eine Darstellung der fachwissenschaftlichen Hintergründe (organische Halbleiter, OLEDs, Arduino), die konzeptionelle Entwicklung von Experimenten und Lernmaterialien sowie eine Diskussion der Ergebnisse. Es werden konkrete Arbeitsblätter und Materialien zur Programmierung und Schaltungsentwicklung vorgestellt.
Welche Fächer werden in der Arbeit verknüpft?
Die Arbeit verbindet die Fächer Chemie, Physik und Informatik. Sie zeigt, wie die OLED-Technologie und die Arduino-Programmierung genutzt werden können, um die Kompetenzen in allen drei Fächern zu fördern.
Wie ist die Arbeit strukturiert?
Die Arbeit ist in mehrere Kapitel gegliedert: Einleitung, Schulrelevanz (inkl. Analyse der Lehrpläne), fachwissenschaftliche Hintergründe (organische Halbleiter, OLEDs, Arduino), konzeptioneller Teil (experimentelle Entwicklungen und Lernmaterialien), Diskussion, Ausblick und Zusammenfassung. Ein detailliertes Inhaltsverzeichnis ist im Dokument enthalten.
Welche Lernmaterialien wurden entwickelt?
Es wurden verschiedene Lernmaterialien entwickelt, darunter Arbeitsblätter zur Programmierung der ArdOLED-Steuerung, zur Diode, zum Transistor und zur Entwicklung der Schaltung. Diese Materialien sollen den praxisorientierten Unterricht unterstützen.
Welche Schlüsselbegriffe sind zentral für die Arbeit?
Zentrale Schlüsselbegriffe sind OLED, Arduino, Chemiesdidaktik, Physikexperimente, Informatik, interdisziplinäres Lernen, experimentelle Didaktik, organische Leuchtdioden, Halbleiter, Schulunterricht, Kompetenzorientierung und Lehrplananalyse.
Welche Forschungsfrage wird in der Arbeit bearbeitet?
Die genaue Forschungsfrage wird in der Einleitung der Arbeit formuliert. Im Wesentlichen geht es darum, wie die OLED-Technologie didaktisch aufbereitet und in den Schulunterricht integriert werden kann.
Für wen ist diese Arbeit relevant?
Diese Arbeit ist relevant für Lehrende in Chemie, Physik und Informatik, für Studierende der Didaktik und für alle, die sich für den Einsatz von modernen Technologien im Schulunterricht interessieren.
Wo finde ich die detaillierten Kapitelzusammenfassungen?
Detaillierte Zusammenfassungen der einzelnen Kapitel sind im bereitgestellten Dokument enthalten.
Wie wird die Schulrelevanz des Themas untersucht?
Die Schulrelevanz wird durch eine Analyse der Lehrpläne in Chemie, Physik und Informatik untersucht. Dabei wird geprüft, inwieweit die Kompetenzerwartungen der drei Fächer durch den Einsatz der ArdOLED-Steuerung und der entwickelten Lernmaterialien abgedeckt werden können.
- Quote paper
- Maurice Gangl (Author), 2017, Experimentell-didaktische Erschließung von Modell-OLED-Displays mit Arduino, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/456805
