Was beinhaltet dieses Fach?
Die Inhalte dieses Experimentierkurses sind flexibel. Themenwünsche können von den Lernenden ausgehen oder von der Lehrkraft festgelegt werden. Die Themen der letzten Kurse sind …
Kleine Flug-Physik
Wir begeben uns auf die Spuren Otto Lilienthals und recherchieren, experimentieren und dokumentieren zu grundlegenden Fragen der Physik des Fliegens. Warum kann ein Flugzeug auch auf dem Kopf fliegen? Welchen Einfluss hat die Form der Flügel? Solche und andere Fragen wurden von Schülerinnen und Schülern selbst formuliert und in einem echten Projekt bearbeitet. So entstehen Prüfstände für Flugzeugflügel, animierte Tutorial-Videos, Papierflieger im Lilienthal-Design oder mit Arduino programmierte und steuerbare Flugzeugmodelle. Auf einer selbst erstellten Website kann man nochmal einiges nachlesen:
FlugPhysik – Website von Kim, Lianna und Sebastian
Wasserstoffantrieb – die Zukunft?
Mit Hilfe mehrerer Bausätze für den Wasserstoffantrieb nähern sich die Lernenden experimentell diesem Thema. Antriebsarten werden verglichen, Vor- und Nachteile abgewogen und die Tragfähigkeit für die Zukunft bewertet. Mit eigenen Projekten setzen die Lernenden ihre Ideen um: Umweltfreundlicher Schiffsverkehr mit Wasserstoff-Verbrennungsmotoren, LKWs mit Brennstoffzellen oder Fahrgeschäfte, die ohne Stromversorgung arbeiten können – hier werden Visionen ganz konkret umgesetzt, experimentell bestätigt und berechnet.
23. März 2021: „Jugend forscht“-Sonderpreis für Umwelttechnik geht ans Lilienthal-Gymnasium
Interaktive Schnitzeljagd zu Otto Lilienthal
Wir begeben uns auf die Spuren von Otto Lilienthal: Fliegerberg, Denkmale oder seine letzte Ruhestätte – wir sind unterwegs in Lichterfelde und sammeln Hinweise auf das Wirken des Namensgebers unserer Schule. Spannend aber auch informativ gestalten die Lernenden eine interaktive Schnitzeljagd fürs Smartphone.
Raketenprojekt
Filmdosenraketen mit Backpulver, elektrisch gezündete Spiritus-Raketen oder Wasserraketen – wir bauen sie alle und verbessern sie! Startgeschwindigkeiten von über 30 km/h oder Flughöhen von fast 70 Metern: Mit Hilfe von Videoanalysen und komplexen Berechnungen untersuchen und optimieren wir unsere selbst gebastelten Raketen. Ein Videoclip dokumentiert die Ergebnisse der Arbeitsgruppen.
Physik mit Smartphones
Ein Smartphone beinhaltet eine Vielzahl von Sensoren (z.B. Beschleunigungssensor, Magnetfeldsensor, Mikrofon, Kamera, Lichtsensor etc.), mit denen sich mit Hilfe von kostenlosen Apps (Beschleunigungsmesser, Videoanalyse, Oszilloskop etc.) vielseitige Messungen realisieren lassen. So bearbeiten wir die Mechanik vom freien Fall bis zu mechanischen Schwingungen. Aber auch Experimente aus anderen Teilgebieten werden durchgeführt.
Halbleiterphysik und Elektronik
Vom Heißleiter bis zu komplexen Transistorschaltungen erforschen wir experimentell und theoretisch die Grundlagen moderner Elektronik. Wir lernen die Funktion und den Aufbau von Halbleiterbauelementen kennen und nutzen verschiedene Elektronikbaukästen, um uns dem Thema experimentell zu nähern.
Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie
Eine kleine Einführung in die Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie ist auch (fast) ohne Formeln möglich. Wir versuchen, einige Gedankengänge Einsteins nachzuvollziehen und schauen uns Konsequenzen seiner Theorien an. Zudem nähern wir uns der gekrümmten Raumzeit und Schwarzen Löchern (aber nur ein Bisschen – alles Andere wäre ja gefährlich).
Teilnahme am bundesweiten Physikwettbewerb
Wir versuchen uns an den kniffligen Aufgaben, deren Themengebiete von der Elektrik über die Mechanik bis zur Thermodynamik reichen. Exaktes Experimentieren und problemlösendes Denken helfen uns dabei. Zwei Schülerinnen haben schon die nächste Runde erreicht.
Was ist das Ziel?
Die Lernenden
- experimentieren eigenständig und modellieren Experimente.
- nutzen auch anspruchsvolle physikalische und mathematische Theorien.
- trainieren und erweitern ihre vorhandenen Kompetenzen.
- erschließen sich neue Themengebiete.
- bereiten sich umfassend auf die Oberstufe vor.
Wie wird bewertet?
- Pro Halbjahr gibt es eine Klassenarbeit, die zur Hälfte in die Zwischen- bzw. Gesamtbewertung eingeht. Die Klassenarbeit beinhaltet eine Experimentieraufgabe, die mit einem Partner bearbeitet wird.
- Ansonsten gilt wie immer: mündliche Mitarbeit, Bewertung von Einzel- und Gruppenarbeitsergebnissen etc.
Sebastian Lenk, 2022