Landesgymnasium für Hochbegabte Schwäbisch Gmünd
 




12. Juni 2018- Naturwissenschaften zum "Anfassen"

Exkursionstag des LGH zur Hochschule Aalen

- Ein ausführlicher Bericht -




1. NWT Klasse 9 – Untersuchungen in den Materialwissenschaften
Am 12. Juni 2018 besuchten die 9ten Klassen des Landesgymnasiums für Hochbegabte Schwäbisch Gmünd das IMFAA an der Fachhochschule Aalen. Die 9ten Klassen beschäftigen sich im NWT-Unterricht in diesem Schuljahr mit dem Thema Materialwissenschaften. In diesem Zusammenhang wurden verschiedene Materialprüfverfahren vorgestellt. Während des Tagesausflugs an die Fachhochschule Aalen sollte den Schülerinnen und Schülern nun die Möglichkeit gegeben werden einige der Materialprüfverfahren in der Praxis kennenzulernen und zum Teil selbst durchzuführen.
Am Vormittag lag der Schwerpunkt auf bildgebenden Verfahren. Hier hat die Schülerinnen und Schüler vor allem die VR-Station und das Rasterelektronenmikroskop begeistert.
Beim Rasterelektronenmikroskop durften die Schülerinnen und Schüler, nach einem kurzen einführenden Vortrag, eine Stahlprobe auf Fehler untersuchen, zwei von ihnen durften das Mikroskop sogar bedienen. Auch bei der VR-Station hatten alle Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit das dargestellte Zahnrad von innen zu erkunden. Leider konnte nur eine der beiden Schülergruppen das Rasterelektronmikroskop sehen. Einige waren darüber sehr enttäuscht.
Im Anschluss durften die Schülergruppe vor dem Mittagessen das explorhino Science Center erkunden, da das Kolloquium krankheitsbedingt gekürzt werden musste. Der Besuch des Science Centers war für die Schüler nach viel Input am Vormittag eine wohlverdiente Verschnaufpause, während der sie die dort ausgestellten Exponate mit Begeisterung ausprobierten.
Am Nachmittag stand die Wärmebehandlung von Stählen, sowie Prüfverfahren, im Fokus. Eingeführt in die Materialprüfverfahren wurde die Schülergruppe von Prof. Heine, der mit Begeisterung mit den Schülerinnen und Schülern in einen Dialog zu der Theorie hinter den Prüfverfahren eintrat. Herr Salzwedel und Frau Reiter haben den Schülerinnen und Schülern anschließend die Praxis der Prüfverfahren nähergebracht. Auch hier durften die Schülerinnen und Schüler selbst praktische Erfahrung sammeln, als sie die wärmebehandelten Stähle für die Untersuchung unter dem Mikroskop vorbereiteten. Mit vollem Einsatz wurde geschliffen und poliert, bis das Gefüge unter dem Mikroskop hervorragend sichtbar wurde. Die Proben durften die Schülerinnen und Schüler mit nach Hause nehmen.
Insgesamt war der Besuch aus Sicht der Schülerinnen und Schüler, und auch aus Sicht der Lehrkraft, ein voller Erfolg und eine Bereicherung für den NWT-Unterricht.
Begleitende Lehrerin: Frau Richter

2. Physik Klasse 12: Versuche und Messungen zur Optik
Im Zuge des 4-stündigen Physikkurses der elften Klassenstufe unternahm eine Gruppe an Schülern des LGHs am 12.06.2018 unter der Leitung von Herrn Dr. Fischer einen Ausflug an die Hochschule Aalen und dabei speziell in dessen Physikzentrum.
Dort waren wir im Optiklabor, um Versuche zur Optik kennenzulernen, welche an einer Schule nicht möglich sind. Dabei wurde uns kein Vortrag gehalten oder rein theoretisches Wissen vermittelt, sondern wir bekamen die Möglichkeit geboten, selbstständig in Zweierteams die höchst eindrucksvollen physikalischen Gerätschaften auszuprobieren. Dabei wurde die „optische“ Gruppe zusätzlich zu unserem Kursleiter von einem Professor der Hochschule betreut, der uns alle denkbaren Fragen beantworten konnte und uns sicher durch die vielen Experimente begleitete.
Wir befassten uns speziell mit den Messgeräten für Laserstrahlung und Interferenz und ich kann
getrost behaupten, dass das Spectrometer die wohl spannendste und gleichzeitig faszinierendste
Attraktion darstellte. Insgesamt verbrachten wir in etwa drei Stunden im Labor, bevor wir, wie bei
der Hinfahrt auch, mit dem Bus abgeholt wurden. Diesen Ausflug werden wir so schnell nicht
vergessen und fühlen uns zutiefst geehrt, diese einmalige Möglichkeit erhalten zu haben.

Begleitung: Herr Dr. Fischer

3. Physik Klasse 11: Energietechnik und Umweltschutz
Die Erderwärmung muss bekämpft werden, wir müssen weniger Treibhausgase produzieren, die Energiewende muss kommen – ja, aber wie denn eigentlich? In Physik 4stündig bei Herrn Dr. Schachner bleibt eine solche Frage natürlich nicht einfach im Raum stehen. Und ehe man‘s sich versieht, stehen auch schon gleich zwei Physik-Kurse mit ihren Lehrern Herrn Dr. Fischer und Herrn Dr. Schachner auf dem Campus der Hochschule Aalen, blinzeln in die Sonne, und müssen sich überlegen, wie sie noch eine halbe Stunde Zeit verbringen, da man im Eifer des Gefechts glatt zu früh angekommen ist.
Aber wir müssen nicht lange warten: Schon bald treffen Frau Mischo und Frau Medine ein, um uns 11t Klässler, die sich leicht verloren wirkend in kleinen Grüppchen auf die ansonsten menschenleeren Bänke des Campus hatten fallen lassen, endlich mit hinein in das bis jetzt nur schattenspendende Gebäude zu nehmen.
Wer sich auf eine entspannte Exkursion ähnlich eines Vortragsabends gefreut hatte, der wurde leider enttäuscht – der interessierte Physik 4ler jedoch keineswegs. Ab der ersten Sekunde heißt es, mit dabei sein, auch wenn das im künstlichen Licht der Hochschulräume nicht immer ganz einfach ist. Zunächst geht es ganz aktuell an die laufenden Projekte: Was macht man denn eigentlich, um die Energiewende voranzubringen?
Mit Erdgas arbeiten zum Beispiel – und sofort wird klar, die strikte Fächertrennung des abgeschotteten Systems Schule wirkt an der Hochschule nicht mehr. Der Physik-Kurs fühlt sich viel mehr unter den prüfenden Augen Herr Schönborns, wenn es darum geht, wie genau Erdgas nun eigentlich verwertet wird.
Auch die Spielkinder des Kurses kommen auf ihre Kosten, als anhand eines tischgroßen Miniaturmodells die Energieversorgung einer Kleinstadt simuliert wird. Faszinierend und reibungslos – im Modell, denn erneut wird der Kurs daran erinnert, dass es hier um die reale Welt geht. Und da kann ein physikalisch einwandfreies System auch mal an den Brutplätzen einer gefährdeten Vogelart scheitern.
Schließlich gibt es doch noch bewegten Unterricht: Die Gruppe macht sich auf durch die Flure der Hochschule zu einer noch beeindruckenderen Simulation. Eine Kombination aus zahlreichen (wie wir noch erfahren werden, sündhaft teuren) Modulen kann hier verschiedenste Energiequellen, -speicherungen und Abnehmer simulieren und deren verschaltetes Wirken klar machen. Für gewöhnlich dürfen hier nur Studenten unter Aufsicht arbeiten, doch heute heißt es auch für uns, mit großen Augen beobachten, wie mit Spitzen infolge einer Speisung durch Windkraft umgegangen werden muss.
Denn was man sich so simpel unter unserem Stromnetz vorstellt, kommt an die Komplexität der realen Vorgänge meist nicht heran. Und so variieren wir Anstellwinkel und wandeln elektrische in Lage-Energie, um unseren imaginären Haushalten zu jeder Tages- und Nachtzeit eine heiße Tasse Tee zu ermöglichen. Dabei wurden wir schnell nicht nur an die bereits erlernten Inhalte, sondern auch an unsere Grenzen gebracht – da gibt es doch noch mehr als nur das Induktionsgesetz, das man kennen könnte.
Nicht nur hier kommen wir mit Steuerungstechnik in Kontakt, später wurden wir auch zu deutlich kleineren, aber nicht minder interessanten Anwendungen gebracht. Welche Sensorik benötigt man, um einen Ball eine ganz bestimmte Kurve rollen zu lassen? Wie hält man eine Waage über Hydraulik im Gleichgewicht? Auch wenn die grundlegenden Berechnungen simpel wirken, die Umsetzung bringt uns doch zum Staunen.
Auch unsere Entdeckungstour muss schließlich ein Ende finden – haben die Mitarbeiter der Hochschule ja schließlich anderes zu tun, als eine Schulklasse zu begleiten. Trotzdem wird der Besuch gelungen abgerundet: Bei einem leckeren Eis dürfen wir uns direkt den Schuldgefühlen der verbrauchten Energie stellen und gleich mal berechnen, wie viele Photovoltaik-Anlagen nötig wären, um den zartschmelzenden Genuss möglich zu machen. Gar nicht so einfach, wenn die Werte nicht konstant bleiben. Aber machbar – und so fühlt man sich auch, wenn man die Hochschule wieder verlässt. Alles gar nicht so einfach, aber machbar. Ein Gefühl, das motiviert, sich den physikalischen Herausforderungen zu stellen.
Und ein Gefühl, dass ohne die Hochschule Aalen nicht möglich gewesen wäre. Wir möchten dafür noch einmal explizit für diesen Nachmittag danken, der uns zum Schwitzen und Staunen gebracht hat. Ein Dank geht natürlich auch an unsere Lehrer Herrn Dr. Fischer und Herrn Dr. Schachner, ohne die wir uns gar nicht erst hätten aufmachen können. Auf ein baldiges Wiedersehen mit der Physik – vielleicht ja sogar als Studenten in Aalen! - Begleitung: Herr Dr. Schachner




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