Spezialistenlager  in der Sportschule Werdau

Auch in diesem Jahr trafen sich vom 13.-14.03.2024 wieder physikbegeisterte Schülerinnen und Schüler aus Kirchberg, Schwarzenberg, Plauen und natürlich Crimmitschau, um sich an zwei Tagen intensiv mit Themen zu beschäftigen, für die im Schulunterricht oft zu wenig Zeit bleibt oder für welche kein Platz im Lehrplan gefunden wurde. Fünf Projekte standen für die 29 Teilnehmer wieder zur Auswahl. Ein Schüler war leider kurzfristig erkrankt. Nach einer kurzen Begrüßung, den Belehrungen und der Themenwahl ging es dann auch schon los.

Eine erste Schülergruppe arbeitete sich zunächst umfangreich in das Thema „Nano ganz groß“ ein. Zunächst versuchten die Schüler, eine Vorstellung von einem Nanometer zu bekommen. Unter anderem beschäftigten sie sich anschließend damit, warum und wie man in dieser Größenordnung forschen kann. Dabei merkten alle sehr schnell, wie die Festkörperphysik, Quantenphysik, Atomphysik, Optik, Dünnschichtphysik usw. verschmelzen und welche riesigen Möglichkeiten sich aus der Erforschung des ganz Kleinen ergeben. Als Abschluss des ersten Tages wurde unter Anleitung von Herrn Rößner mit dem Ölfleckversuch der Atomdurchmesser bestimmt.

Am Abend erhielten auch alle anderen Schüler vom Spezialistenlager mit dem Vortrag von Prof. Schondelmaier von der Westsächsischen Hochschule Zwickau einen Einblick in dieses Thema. Gerade durch die Vielfalt der sich eröffnenden Möglichkeiten im Nanobereich war es nach einem ereignisreichen Tag sicher nicht ganz einfach, noch alle Informationen aufzunehmen. Prof. Schondelmaier schaffte es aber mit seinem interessanten Vortrag, die müden Geister noch einmal 60 min zu fesseln. Er brachte mit vielen Bildern und Beispielen aus der Praxis diesen komplexen Bereich, für welchen ja eigentlich viele Vorkenntnisse notwendig sind, auch den jüngeren Anwesenden in seiner Bedeutung nahe. Bereits bei der Wahl der Projekte zum Beginn des Spezialistenlagers war dieses Thema eines der gefragtesten, aber aufgrund der Wissensvoraussetzungen für die älteren Schüler reserviert.  

Die Fahrt zur Westsächsischen Hochschule am nächsten Tag mit Herrn Gläßer war sicherlich das besondere Highlight für alle, die einen Platz in dieser ersten Gruppe ergattert hatten. Unter der Anleitung von Prof. Schondelmaier konnten die Schüler dann auch noch im nanoLab selbst tätig werden und einen Wafer designen und entsprechend beschichten. Das Ergebnis kann man im Physikzimmer HL0.02 bestaunen und es ist eine tolle Erinnerung an diesen Tag für alle Projektteilnehmer.

Gruppe 2 experimentierte und forschte mit Herrn Borowsky zum Thema Magnetismus. Dabei wurde nicht nur der Magnetismus selbst untersucht, sondern auch die Wechselwirkungen zwischen bewegten elektrischen Ladungen und Magnetfeldern bis hin zur Induktion. Beim Bau der Schütteltaschenlampe gab es leider nicht nur mit dem Kabel „Fitz“.  Aber die vielen anderen Experimente funktionierten, auch wenn es manchmal ärgerlich war, wenn es nicht gleich beim ersten Versuch klappte, so wie noch bei der Vorbereitung der Experimente. Die Beharrlichkeit bei der Fehlersuche zahlte sich aber aus und gehört in der Physik eben auch dazu. 

Der Bau einer Wasserrakete war das Ziel der dritten Gruppe. Dabei wurde nicht nur Wert gelegt auf das effektvolle Abheben, sondern auch der stabile Flug und eine sichere Landung mit Fallschirm. 

Dazu waren umfangreiche Bastelarbeiten unter der Anleitung von Herrn Werner vom Christoph-Graupner-Gymnasium Kirchberg notwendig. Und wenn Zuschauer beim Start einen Teil des Wassers abbekamen, so war das bei den frühlingshaften Temperaturen mit viel Sonne kein Problem. 

Das vierte Projekt „Alles im Gleichgewicht“ beschäftigte sich unter der Regie von Frau Thomas am Mittwoch erst einmal mit der Theorie rund um das Thema Drehmoment. Viele verschiedene Experimente bezüglich der Stabilität von Körpern in Abhängigkeit der Lage des Schwerpunktes von der Auflagefläche bildeten den Abschluss des ersten Tages. 

Der zweite Tag stand unter dem Motto selbsttragender Konstruktionen. Das Bauen verschiedener Modelle erfolgte hochkonzentriert, mit viel Ausdauer und Kraft und letztlich ganzem Körpereinsatz. Das noch wenig bekannte Tensegrity bildete nach ersten Grundlagen zum Bau von Bögen dann den Abschluss.   

Die fünfte und damit letzte Gruppe beschäftigte sich mit Optoelektronik. Unter der Betreuung von Herrn Zipfel wurden zunächst die Grundlagen zum Aufbau und der Funktionsweise von Dioden wiederholt bzw. experimentell untersucht. 

Unter Nutzung der neuen Schülerexperimentiersätze konnten dann auch die Anwendungen auf  Transistoren erweitert werden, so dass Schaltungen umgesetzt wurden, für welche im Unterricht nie die Zeit zur Verfügung steht, wie z.B. zur Steuerung von Licht über Lichtschranken. Die Mitglieder der Gruppe waren begeistert, vor allem aber, weil die Schaltungen am Ende richtig funktionierten.

Obwohl nicht alle ihren „Erstwunsch“ bearbeiten konnten, waren am Ende alle von ihren Projekten begeistert, auch wenn bei 9 Schülern der Würfel die Entscheidung brachte. Die Auswertung der Abschlussumfrage zeigte, dass bei den Themen für alle Altersgruppen und Interessen etwas dabei war, das Essen geschmeckt hat und die Aufgaben angemessen waren. Sicherlich lassen sich nicht alle Wünsche beim nächsten Spezialistenlager aufgrund der örtlichen, personellen und finanziellen Möglichkeiten erfüllen, aber es gab vielfältige Anregungen von Themenwünschen bis zu Vorstellungsrunden, die wir ernst nehmen und an deren Umsetzung wir arbeiten. 

Ein großer Dank geht an unsere Teilnehmer, die durch ihr Einhalten von Regeln, respektvollen und freundlichen Umgang miteinander, interessiertes Zuhören und die Beachtung von Hinweisen ihren Beitrag für eine gelungene Veranstaltung leisten. Die vielen positiven Rückmeldungen, Anfragen und Hinweise zum nächsten Jahr und die begeisterte Mitarbeit in den Projekten lässt letztlich auch die Betreuer immer wieder zusammenkommen. Und so gibt es natürlich ein großes, herzliches Dankeschön an alle Projektbetreuer sowie Prof. Schondelmaier von der WHZ, die viel Arbeit und Zeit in die Vorbereitung und Durchführung der Projekte investiert haben. 

An dieser Stelle möchten wir uns ganz besonders bei der Deutschen Physikalischen Gesellschaft und der Wilhelm und Else Heraeus - Stiftung bedanken. Das Förderprogramm richtet sich gezielt an Schülerinnen und Schüler, um deren Interesse am Fach Physik und die Freude am Entdecken zu wecken. Ohne die finanzielle Unterstützung könnten wir unsere Veranstaltung nicht durchführen. Es ist uns sicherlich auch in diesem Jahr wieder gelungen, alle teilnehmenden Schülerinnen und Schüler für die vielen Bereiche der Physik zu begeistern und damit auch dem Ziel der Stiftung bzw. des Förderprogramms gerecht zu werden.

U. Thomas