Strom-Abenteuer NuT 7
NuT 7 · Kapitel „Der elektrische Strom“ · Spielkonzept

Strom-Abenteuer

Drei Spielwelten für das letzte Kapitel deines Skripts, jede als spielbarer Prototyp ohne Aufgaben. Dazu Ideen für interaktive Räume wie deinen Schattenraum aus der Optik und Belohnungen, die mehr können als Münzen.

Stromkreis mit Batterie, Schalter und Lampe BatterieSchalterLampe −+
Ein Stromkreis, drei Blickwinkel: von außen (A), als Bauteile auf dem Boden (B), von innen (C).
Spielwelten

Drei Szenarien zum Ausprobieren

Alle drei laufen mit Tastatur (WASD, Pfeiltasten, E) und am Tablet mit eingeblendetem Joystick. Über „← Übersicht“ kommst du zurück.

3D-Insel bei Nacht mit Riesenbatterie, Leitungsmasten, leuchtendem Haus und SpielfigurA

Voltheim bei Nacht

Eine Low-Poly-Insel in 3D. In der Mitte steht eine Riesenbatterie, aber alle Häuser sind dunkel. Jede gelöste Station schließt den Stromkreis zu einem Haus: Fenster gehen an, Elektronen laufen über Hin- und Rückleitung.

Technik
three.js (WebGL), Kamera folgt der Figur und lässt sich drehen
Skript
Stromkreis, zwei Leitungen, Plus- und Minuspol, Oersted-Kompass, Atommodell als Station
Wow
sehr hoch
Aufwand
hoch, Leistung auf alten Geräten prüfen
Prototyp A spielen →
Pixel-Werkstatt mit Reihen- und Parallelschaltung auf dem Holzboden, drei Lampen leuchtenB

Die Elektro-Werkstatt

Dein bewährter Stardew-Stil. Im Dorf steht eine Werkstatt, deren Dach verschwindet, sobald man eintritt. Auf dem Boden liegen eine Reihen- und eine Parallelschaltung, deren Schalter und Lampen man selbst bedient.

Technik
Canvas 2D, Pixelgrafik per Code, Licht und Dunkelheit wie im Dichte-Dungeon
Skript
Bestandteile des Stromkreises, Reihe und parallel, Reibungselektrizität (Katze Minka)
Wow
mittel, dafür vertraut
Aufwand
gering, läuft überall
Prototyp B spielen →
Neon-Ansicht im Inneren eines Drahts: orange positive Atomrümpfe, blaue Elektronen, glühende GlühwendelC

Mikrokosmos Kupferdraht

Geschrumpft auf Atomgröße schwebt man durch ein Kabel: feste Atomrümpfe, frei bewegliche Elektronen. Ist der Schalter offen, wuseln sie nur herum. Ist er zu, driften alle Richtung Pluspol und die Glühwendel beginnt zu glühen.

Technik
Canvas 2D mit Leuchteffekten, einfache Teilchenphysik
Skript
Atommodell, Ionen, Strom als Bewegung von Ladungen, Wärme- und Lichtwirkung
Wow
hoch, ungewohnte Perspektive
Aufwand
mittel
Prototyp C spielen →
SzenarioStärkste MomenteGeräteRisiko
A · 3D-InselGanzes Dorf wird hell, Kompass schlägt aus, „man braucht zwei Kabel“ sieht man direktbraucht WebGL; Surface und iPad schaffen Low-Poly gutLaden von three.js braucht Internet, Steuerung für manche ungewohnt
B · PixelLampe herausdrehen und beobachten, was mit der anderen passiertläuft auf allemkaum Überraschung, weil der Stil schon bekannt ist
C · TeilchenSchalter auf, Schalter zu: Strom ist geordnete Bewegung, die überall gleichzeitig startetläuft auf allemModell vereinfacht stark (Driftgeschwindigkeit ist übertrieben)
Mein Vorschlag

Die Welten kombinieren statt wählen

Die drei Prototypen sind drei Zoomstufen desselben Stromkreises. Daraus lässt sich ein Spiel bauen, das den Weg deines Skripts nachgeht:

  1. Oberwelt Voltheim (A) als Karte mit Stationen. Jede Station steht für einen Skriptabschnitt.
  2. Innenräume im Pixelstil (B) für die Rätselräume. Die Pixelgrafik lässt sich auch als Fenster über der 3D-Welt öffnen.
  3. Das Atom-Labor schrumpft die Spielfigur und schickt sie in den Mikrokosmos (C). Das ist der Moment, in dem „Strom als Bewegung von Ladungen“ greifbar wird.

Wenn es schnell gehen soll: B als Hauptspiel und C als Bonusraum. Das ist mit dem Code aus dem Dichte-Dungeon am wenigsten Arbeit.

Interaktive Aufgaben

Räume wie der Schattenraum

Im Optik-Spiel haben die Kinder Lampen platziert, bis der Schatten stimmte. Dieselbe Idee funktioniert beim Strom: Man baut etwas, und die Welt reagiert sichtbar.

Bestandteile des Stromkreisesin B spielbar

Die Lampen-Werkstatt

Zwei Stromkreise auf dem Boden. Die Spielfigur legt Schalter um und dreht Lampen heraus.

Entdeckung: In der Reihe gehen beide Lampen aus, parallel leuchtet die andere weiter. Danach als Aufgabe: „Verlege die Kabel so, dass Lampe 2 weiterbrennt.“

Schülerexperiment: SchaltungenIdee

Der Schalter-Tresor

Eine Tür mit Lampe davor. Kisten werden auf Druckplatten geschoben, Kabelstücke per Drag-and-drop auf ein Bodenraster gelegt.

Drei Stufen wie im Skript: UND (beide Platten belegt), ODER (eine reicht), und als Finale die Wechselschaltung im Treppenhaus mit einem Schalter oben und einem unten. Die geht laut deinem Skript in der Simulation nicht, im Spiel aber schon.

Magnetische Wirkung · Oersted 1820in A angedeutet

Oersteds Kompassfeld

Ein Labyrinth, in dessen Boden Kompassnadeln eingelassen sind. Über einer Reihe liegt ein Kupferstab.

Entdeckung: Strom an, die Nadeln drehen sich und zeigen einen Weg. Batterie umpolen, sie drehen sich andersherum und ein zweiter Weg erscheint.

Wirkungen des elektrischen StromsIdee

Der Elektromagnet-Kran

Eine Eisenkiste versperrt den Weg. Am Kran wählt man Windungszahl und Eisenkern, bevor man einschaltet.

Entdeckung: Nur viele Windungen mit Eisenkern heben die Kiste. Im selben Raum wird ein Draht warm und eine Lampe leuchtet, also alle drei Wirkungen an einem Ort.

ReibungselektrizitätIdee

Das Ladungs-Puzzle

Ballons am Fell reiben, dann geladene Blöcke schieben. Gleichnamige stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an.

Bezug zum Skript: Du warnst dort vor der Verwechslung von Magnetpolen und Ladungen. Im Spiel bekommen Ladungen (+/−) und Pole (N/S) deshalb deutlich verschiedene Farben und Formen.

Szenisches LernenIdee für C

Der Tennisball-Kreislauf

Das Rollenspiel aus dem Unterricht als Minispiel: Die Spielfigur ist ein Glied der Kette und darf immer nur einen Ball halten.

Entdeckung: Die Taschenlampe leuchtet sofort, weil alle gleichzeitig weitergeben. Ist die Kiste am Minuspol leer, steht alles still. Das beantwortet die Fragen auf deinem Arbeitsblatt spielerisch.

Spielmechanik

Belohnungen, die zum Thema passen

Stromnetz reparieren

Jede gelöste Station schließt einen Stromkreis, und ein Teil der Welt wird hell. Der Fortschrittsbalken ist die Landschaft selbst. In Prototyp A spielbar.

Bauteile statt Münzen

Als Belohnung gibt es Batterie, Schalter, Lampe, Kabelrolle und Spule. Mit genau diesen Teilen baut man am Ende den letzten Stromkreis. Das Abschlussrätsel wird so zur Wiederholung.

Fähigkeiten, die Wege öffnen

Der Elektromagnet hebt ein Gitter, der Kompass zeigt einen versteckten Pfad, eine Lampe macht die Höhle begehbar. Wissen wird zum Werkzeug, mit dem man weiterkommt.

Forscherbuch

Gelöste Stationen schalten Seiten frei: eine Karte zu Oersted mit deinem Bitmoji aus dem Skript, die Grundwissen-Sätze, eine Skizze. Am Ende ist das Buch die Zusammenfassung des Kapitels.

Eine Mechanik würde ich vermeiden

„Strom“ oder „Energie“ einsammeln und dann ausgeben. Das widerspricht deinem Grundwissen-Satz „Strom wird nicht verbraucht. Er ist ein Kreisverkehr von Ladungen.“ Besser zählt das Spiel geschlossene Stromkreise, so wie in Prototyp A.

Umsetzung

Was du technisch wissen solltest

Eine Datei pro Spiel

Wie beim Dichte-Dungeon: jede Welt ist eine HTML-Datei, die man im Browser öffnet. Spielstände können wieder im Browser gespeichert werden.

Aufgaben bleiben gleich

Drag-and-drop, Lückentext und Multiple Choice erscheinen als Fenster über dem Spiel. Das funktioniert in allen drei Welten gleich, der Code aus deinen bisherigen Spielen lässt sich übernehmen.

3D braucht eine Bibliothek

Prototyp A lädt three.js aus dem Internet. Für den Einsatz ohne Netz legt man die Datei three.min.js (rund 600 KB) neben das Spiel und ändert eine Zeile.

Leistung im Klassenzimmer

B und C laufen auch auf alten Geräten. A sollte vorher auf einem Schul-Surface oder iPad getestet werden; notfalls lassen sich die Schatten abschalten.