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Alles fliegt: NaWi-Workshops zur Schwerkraft und ihrer Überwindung

Alles fliegt: NaWi-Workshops zur Schwerkraft und ihrer Überwindung

Gravity sucks – die Schwerkraft nervt, heißt es ja manchmal. Wer die Welt aber einmal etwas genauer beobachtet und erforscht, kann erkennen, welche cleveren Lösungen die Natur bei Pflanzen, Tieren und Menschen im Umgang mit dieser ständig „runterziehenden“ Gravitation gefunden hat. Wir Menschen haben zudem technische Formen gefunden, die Schwerkraft zu überwinden: durch Flugzeuge, Raketen und dadurch, dass wir mit der Raumfahrt in den Bereich der Schwerelosigkeit vorgedrungen sind.

Beide Seiten – die Lösungen der Natur und die der Technik – untersuchten Schüler und Schülerinnen der Jahrgangsstufen 6 und 7 in einer Reihe von NaWi-Workshops. Der Erforschung des Vogelflugs war der Kurs von Frau Wötzel gewidmet. Dabei lag der Schwerpunkt auf der Anatomie der Vögel. Wie sind die Federn der Vögel gebaut und wie werden sie eingesetzt? Wie sind die Knochen und das Skelett der Vögel beschaffen, damit besonders gute Flugleistungen erreicht werden können? Zur Klärung dieser Fragen standen den Schülerinnen und Schülern viele Wege offen: die Arbeit mit Modellen, das Sezieren eines Huhns und die Auseinandersetzung mit lebenden Tieren. Besonders eindrücklich und spannend waren dabei der Lannerfalke und der Wüstenhabicht, die die Schüler und Schülerinnen beim Besuch eines Falkners auf dem Schulgelände erleben konnten.

Zwei verschiedene Arten von Raketenantrieben wurden in den Workshops von Frau Marquardt und Herrn Metelmann erforscht und spektakulär umgesetzt. Wie man chemisch mithilfe der Erzeugung von Gasen Überdruck erzeugen kann, erforschten die Schülerinnen und Schüler bei Frau Marquardt. Der Kurs von Herrn Metelmann setzte den Schwerpunkt dagegen darauf, welche physikalischen Gesetze beim Raketenflug wirksam sind und beim Bau von Raketen berücksichtigt werden müssen.

Schwerelosigkeit erzeugten und untersuchten die Schülerinnen und Schülern bei Frau Scheffler in der Sternwarte des Schloß-Gymnasiums. Die konkrete Erfahrung der Schwerelosigkeit konnten dieses Mal allerdings nicht die Schülerinnen und Schüler selbst (das war auf dem letzten Schulfest mit einem Aerotrim möglich), sondern Legofiguren in simulierten und filmisch festgehaltenen Parabelflügen machen.

Frühblüher-Exkursionen im Schlosspark

Nach der langen Zeit  des Distanzunterrichts und dem Ausprobieren vieler digitaler Tools konnten vor den Osterferien im Biologieunterricht endlich wieder Exkursionen stattfinden. Ökologie ist Thema in den Jahrgangsstufen 7, 8 und in der Q1 und da muss die Nähe zum Schlosspark mit der Vielzahl von Frühblühern einfach genutzt werden. Und durch den Wechselunterricht mit geteilten Gruppen war es eine doppelte Freude für die Lehrerin. Der Duft von Waldmeister und Veilchen und der Ruf des Grünspechts sind im Original soooooo viel besser.

„Physik mit c“ – der Lernvideokanal des Schloß-Gymnasiums

Wie erzeugt man mit einer simplen 12V-Baterie bis zu 15 000 V, um die Kühe auf der Weide zu halten? Warum brauchen wir Hochspannungsleitungen und Umspannwerke, damit die Energieversorgung unserer Städte sichergestellt ist? Wie funktioniert eine Röntgenröhre und wofür kann man sie einsetzen?

Fragen wie diesen und vor allem den physikalischen Gesetzmäßigkeiten dahinter geht der Lernvideokanal „Physik mit c“ sehr erfolgreich auf den Grund. Seit April 2020 wurden bereits mehr als 50 Beiträge erstellt und inzwischen greifen täglich bis zu 700 Nutzer im gesamten deutschsprachigen Raum auf die Videos zu.

Der Deutschlandfunk berichtete über das Projekt am 1.3.21 in seiner Sendung „Campus und Karriere“ – hier der Link zum Beitrag. Auch die RP veröffentlichte in ihrer Ausgabe vom 4.2. einen Bericht mit dem Titel „Physik-Videos ziehen bundesweit Kreise“.

Direkt zum Lernvideokanal geht’s hier unter: Physik für alle – überall – Physik mit c

Max Metelmann (links) im Interview mit der Deutschlandfunk-Korrespondentin Vivien Leue

Die Idee zu den Lernvideos hatte der Physiklehrer Max Metelmann schon länger. Denn im Bereich Physik fanden sich bisher vor allem Animationen und Teilmitschnitte aus dem Unterricht, aber nur sehr vereinzelt Beiträge, bei denen Aufbau und reale Durchführung des Experiments zusammenhängend mit den physikalisch-mathematischen Erklärungen dargestellt wurden.

Das Distanzlernen war dann zwar der Anlass für den Start des Lernvideokanals – denn was ist ein Physik-Unterricht ohne Experimente? –, gelingen konnte die Umsetzung des sehr arbeits- und zeitaufwendigen Projekts aber nur durch das große persönliche Engagement des Lehrers und der beteiligten Schüler sowie durch die großzügige Unterstützung einer Reihe von Sponsoren.

An erster Stelle ist diesbezüglich die Rütgers Stiftung zu nennen, mit deren Unterstützung die technische Ausstattung der Physik am Schloß-Gymnasium bedeutsam – bspw. um ein Dezimeterwellensender und ein Elektrofeldmeter – erweitert werden konnte.

Dass in der Schule eine Reihe außergewöhnlicher Röntgenexperimente durchgeführt werden können, verdankt sich der Firma PHYWE, die dem Schloß-Gymnasium eines ihrer Röntgengeräte als Leihgabe zur Verfügung gestellt hat.  

Zu danken ist weiter der Joachim Herz Stiftung, mit deren Hilfe ebenfalls wichtige Erweiterungen und Optimierungen der Physiksammlung realisiert werden konnten.

Ein besonders herzlicher Dank geht schließlich an Bauhaus in Düsseldorf-Reisholz – ohne die handfeste Unterstützung mit Materialien und Werkzeugen wären viele Reparaturen und Experimentaufbauten nicht möglich gewesen.  

Von Astronomie bis Robotik

Das Schloß-Gymnasium, eine Schule mit mathematisch naturwissenschaftlichem Fachprofil, erhält das Zertifikat MINT-freundliche Schule

Den mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächern wurde am Schloß-Gymnasium schon immer ein hoher Stellenwert eingeräumt. Deutlich wird dies neben dem ausgewiesenen mathematisch-naturwissenschaftlichem Fachprofil auch durch die vielen zusätzlichen Kurs- und AG-Angeboten in diesem Bereich. Für die Fünftklässler geht es los mit Robotik, in den Jahrgangsstufen sechs und sieben folgen Biologie und Biochemie, der B-Club fördert die besonders Begabten und Astronomie-Kurse an der schuleigenen Sternwarte sind fest im Lernangebot etabliert.

„Für die Förderung der Interessen und für die Vermittlung von Kenntnissen und Fähigkeiten in den MINT-Fächern ist das breite Spektrum an Angeboten über den regulären Unterricht hinaus eine gute Basis“, erklärt Kathrin Marquardt. Die MINT-Beauftragte der Schule, die selbst die Fächer Chemie und Biologie unterrichtet, betont aber, dass ihr auch der Aspekt der Berufsorientierung besonders wichtig ist.

So dienen etwa die jährlichen MINT-Projekttage, die mit Kursen zum 3-Druck oder der Programmierung von Apps eine deutlich anwendungsbezogene Ausrichtung haben, schon in den Klassen 8 und 9 für Einblicke in verschiedene Berufsfelder. Praktische Erfahrungen mit den Arbeitsabläufen in Universitäts- und Industrie-Laboren stehen dann für die Oberstufe auf dem Programm.

Schulleiter Raimund Millard erklärt: „Die Zertifizierung als MINT-freundliche Schule war angesichts der Ausrichtung des Schloß-Gymnasiums folgerichtig und es freut mich, dass das große Engagement der Kollegen in den MINT-Fächern nun auch durch den offiziellen Titel gewürdigt wird.“

MINT-Tage am Schloß-Gymnasium

Vom 10. November bis zum 13. November fanden für die Schülerinnen und Schüler der 8. und 9. Klassen jeweils an zwei verschiedenen Tagen die MINT-Tage statt.

Aufgrund der Corona-Pandemie fanden die MINT-Tage in diesem Jahr ausschließlich in den Räumen des Schloß-Gymnasiums statt. Die Schüler wurden in den Themenbereichen 3D-Druck, Bits und Beats, erneuerbare Energien, App-Entwickelung und Medien-Kommunikation von spezialisierten Dozenten betreut.

Ziel der MINT-Tage waren kreatives Lernen und eine bessere Berufsorientierung. Nach Aussage von Luca (8b) überlege er, in Zukunft angeregt durch den Kurs „Bits und Beats“ ein Studium in Richtung Musikproduktion zu wählen. Zeinab (8c), die den Kurs ,,Starte Digital” besucht hatte und auch Atahan (8b), der am Kurs „Bits und Beats“ teilgenommen hatte, gefielen die MINT-Tage sehr gut. Außerdem teilte uns Zeinab mit, dass ihr der Kurs auch darum sehr viel Spaß gemacht habe, weil sie wie eine Journalistin Interviews mit anderen Schülerinnen und Schülern führen konnte. „Im Kurs erneuerbaren Energien“, erzählte Hanan, ,,haben wir darüber gesprochen, wie man umweltschonende Energie erzeugt und anschließend haben ein Windrad aus Lego konstruiert.”

Am Ende der MINT-Tage erhielt jeder Schüler ein eigenes Zertifikat über seine Teilnahme.

Von Selin und Zeynep

3D-Druck

Erneuerbare Energien

Bits und Beats (Musik programmieren)

Starte Digital und App-Entwicklung

Chemie-Workshops in der Labothek Wuppertal

Die meisten Schülerlabore sind im Moment leider geschlossen. Umso mehr haben sich die Schülerinnen und Schüler der Chemiekurse in der Q1 von Herrn Hems und Frau Marquardt darüber gefreut, dass sie an der Universität Wuppertal in der Labothek zum Thema Elektrochemie experimentieren durften. Die Kurse mussten jedoch aufgeteilt werden, so dass wir an unterschiedlichen Terminen das Schülerlabor der Bergischen Universität bevölkerten.

Mit einem ausgetüftelten Hygienekonzept wurden in vier Arbeitsstationen die Prozesse für die Stromgewinnung mithilfe von Licht erarbeitet. Es ging darum die grundsätzlichen chemischen Prozesse der Stromerzeugung zukunftsorientiert mit der Nutzung der Sonnenenergie zu verknüpfen. Studierende und wissenschaftliche Mitarbeiter unterstützten die Teams bei den Versuchsdurchführungen und deren Auswertung. Die verschiedenen Experimente und die Ergebnisse wurden von den Teams im Anschluss am Smart Board präsentiert.

Neben der experimentellen Arbeit wurde durch die Professorin Frau Bohrmann-Linde in einem kurzen Vortrag ein Einblick in die vielfältigen beruflichen Möglichkeiten an der Universität Wuppertal gegeben.