Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Bildung, Deutsches Museum, München
Bühnenreife Experimente: Science Shows im naturwissenschaftlichen Unterricht und an außerschulischen Lernorten
Physik und Technik sind unterhaltsam und interessant! – Diese Einstellung ist bei Lernenden im klassischen Unterricht oft schwierig zu vermitteln. Richtig eingesetzt, kann das Show-Format als idealer Eisbrecher wirken und das Interesse durch unterhaltsame Experimente wecken und fördern. Welche Ansätze gibt es dafür? Was muss man dabei beachten? Und wie lässt sich das im schulischen Rahmen umsetzen?
Interaktive Elemente spielen eine zentrale Rolle für eine erfolgreiche Show, da sie die Zuschauer aktivieren und partizipieren lassen. Die Wahl der Experimente und Materialien sind dabei genauso ausschlaggebend wie die Art der Präsentation. In diesem Workshop erfahren Sie mehr über das Konzept „Science Shows“ im Deutschen Museum und sehen an praktischen Beispielen, wie es im Unterricht umgesetzt werden kann.
Zur Person
Kim Ludwig-Petsch studierte Physik und Chemie auf Lehramt in Dortmund. Im Anschluss arbeitete er in der Schweiz zunächst als Gymnasiallehrer und später als Leiter Didaktik im Swiss Science Center Technorama. Seit 2015 ist er im Deutschen Museum als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Bildung tätig und entwickelt dort u.a. neue interaktive Vermittlungsformate Außerdem ist er für die Weiterbildung der Museums-Kommunikatoren verantwortlich. Im Rahmen seiner Promotion an der TU Kaiserslautern beschäftigt er sich aktuell außerdem mit dem Einsatz von Smartphones als mobile Labore im Museum.
Nobelpreisträger für Physik 2001
Massachusetts Institute of Technology, Cambridge (USA)
Experimente am absoluten Temperatur-Nullpunkt
Warum kühlen Physiker Materie zu extrem niedrigen Temperaturen? Warum ist es wichtig, Temperaturen zu erreichen, die mehr als eine Milliarde mal kälter sind als der interstellare Raum? In diesem Vortrag werde ich beschreiben, mit welchen Methoden man Atome auf Nanokelvin-Temperaturen abkühlt, wie man solche Temperaturen misst, und wie man neue Formen der Materie realisiert und beobachtet.
Zur Person
Wolfgang Ketterle wurde am 21. Oktober 1957 in Heidelberg geboren. Nach dem Abitur absolvierte er ein Physikstudium zunächst an der Universität Heidelberg und später an der Technischen Universität München, das er 1982 als Diplomphysiker abschloss. Von 1982 bis 1986 hat er anschließend an der Ludwig-Maximilians-Universität und dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik promoviert. Nach seiner Promotion beschäftigte er sich am Max-Planck-Institut für Quantenoptik vor allem mit der Laserspektroskopie. 1990 ging er – zunächst als Gastforscher – an das renommierte Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, wo er sich einem neuen Forschungsfeld, der Grundlagenforschung im Bereich der Tieftemperaturphysik, zuwandte. Seit 1998 hat er dort die John D. MacArthur Professur für Physik inne und ist seit 2006 stellvertretender Direktor des Research Laboratory of Electronics sowie Direktor des Center of Ultracold Atoms.
2001 erhielt Wolfgang Ketterle zusammen mit Eric A. Cornell und Carl E. Wieman den Nobelpreis für Physik für die Erzeugung der Bose‐Einstein‐Kondensation und für grundsätzliche Studien über die Eigenschaften der Kondensate. Wolfgang Ketterle war einer der ersten Forscher, denen ein Bose‐Einstein‐Kondensat gelang. Er entwickelte zudem die Grundlagen für den Atomlaser, der von ihm erstmals 1997 realisiert wurde. Er erhielt neben dem Nobelpreis für Physik viele weitere Auszeichnungen.
Technische Universität München
Töne sehen, Muster hören, … Mathe macht’s möglich
Was haben Badezimmerkacheln, Kochsalz und ein Kanon gemeinsam?
Wie verschachtelt man viele Figuren zu einem Bild?
Wie baut man daraus ein 3D-Modell? Kann man das hören?
Diesen und vielen weiteren Fragen werden wir uns im Plenumsvortrag widmen.
Der Vortrag gibt einen Streifzug durch Themen, bei denen Mathematik in Musik und Kunst von Bedeutung ist. Symmetrie, Proportion und Rhythmus sind dabei nur einige Bereiche, denen wir im Vortrag begegnen.
Unterstützt wird das Ganze von zahlreichen interaktiven Software-Demonstrationen, bei denen
man sehen kann, wie aus ein paar einfachen Regeln interessante Strukturen entstehen. Diese
können sowohl zu ornamentalen Bildern wie auch zu klangvoller Trommelmusik führen.
Zur Person
Prof. Jürgen Richter-Gebert …
Universität Regensburg
Chemische Synthese mit sichtbarem Licht
Licht ist ein ideales Reagenz für chemische Reaktionen: Es liefert Energie, kann sehr selektiv in Moleküle eingebracht werden und ist leicht zu erzeugen oder als Tageslicht verfügbar. Obwohl die Photochemie eine lang etablierte Teildisziplin der Chemie ist, hat die Synthesechemie mit Licht erst im letzten Jahrzehnt einen enormen Aufschwung erfahren. Technische Entwicklungen in der Beleuchtungs- und Reaktionstechnik sowie die Kombination mit Metall- oder Organokatalyse haben dies ermöglicht.
Der Vortrag stellt die Grundlagen der modernen Photokatalyse vor und wir diskutieren an Beispielen die schon jetzt möglichen Reaktionen, sowie Perspektiven für eine energie- und atomeffiziente organische Synthesechemie.
Zur Person
Prof. Burkhard König …
Inhalte
Physik und Technik sind unterhaltsam und interessant! – Diese Einstellung ist bei Lernenden im klassischen Unterricht oft schwierig zu vermitteln. Richtig eingesetzt kann das Show‐Format als idealer Eisbrecher wirken und das Interesse durch unterhaltsame Experimente wecken. Interaktive Elemente spielen dabei eine zentrale Rolle, da sie die Zuschauerinnen und Zuschauer aktivieren und partizipieren lassen. Die Wahl der Experimente und Materialien sind dabei genauso ausschlaggebend wie die Art der Präsentation. In diesem Workshop erfahren Sie mehr über das Konzept „Science Shows“ im Deutschen Museum und sehen an praktischen Beispielen, wie es umgesetzt werden kann.
Referent_innen
Deutsches Museum
Inhalte
Unser Lebensraum – die Erde – unterliegt einem ständigen Wandel. Neben natürlichen Veränderungen stehen vor allem auch die menschgemachten immer stärker im Fokus der Öffentlichkeit.
Aus Sicht der angewandten Raumfahrtforschung ist die Erdbeobachtung mit Satelliten allerdings kein neues Thema. Dabei spielt die Erfassung von Daten über den Gesundheitszustand des Blauen Planten eine zentrale Rolle.
Der Workshop des DLR_School_Lab, des Schülerlabors am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen, gibt Einblicke in moderne Messverfahren der Umweltfernerkundung.
An Hand von aktuellen Satellitenmissionen wie der des deutschen Hyperspektralsatelliten EnMAP und unterschiedlichen Anwendungsgebieten kann die Bedeutung dieses Forschungsbereichs nachvollzogen werden. Schulpraktische Überlegungen und erprobte Unterrichtsmaterialien helfen dabei, die gelernten Inhalte im naturwissenschaftlichen Unterricht ab der Mittelstufe konkret einzusetzen.
Referent_innen
DLR-School_Lab Oberpfaffenhofen
Inhalte
Der Calliope mini ist eine low-budget-Platine, um Kindern ab der 3. Klasse einen spielerischen Zugang zur digitalen Welt zu ermöglichen.
Mit kreativen Ansätzen können Kinder leicht für das Thema Programmierung begeistert werden.
Coden (oder Programmieren) ist, wie Basteln, ein kreativer Prozess: Man startet mit einer Idee und hat am Ende ein Ergebnis in der Hand. Dabei werden viele Kompetenzen wie das Finden von kreativen Lösungswegen, Fehlertoleranz, Teamwork, Kommunikationsfähigkeiten, Frustrationstoleranz, Durchhaltevermögen und Selbständigkeit gefördert.
Der Workshop beinhaltet die Erstellung von Programmen über eine grafische Programmieroberfläche, mit der die Elemente wie Bausteine zusammengesteckt werden und dabei den Programmablauf vorgeben.
Für diesen Workshop wird ein Notebook benötigt.
Referent_innen
Bayernlab Neustadt a.d. Aisch
Inhalte
Der „Flipped Classroom“ ist eine neuartige Form der Wissensvermittlung und -vertiefung und eignet sich hervorragend zur Vorbereitung eines Besuchs im Schülerlabor. Die Erarbeitung des Stoffes erfolgt zu Hause, die Vertiefung im Schülerlabor.
Im Workshop wollen wir Ihnen dieses Konzept und die dafür entwickelten interaktiven Bücher vorstellen. Die Themen und die zugehörigen Experimente reichen vom Laser über das Interferometer bis zur Quantenphysik. Einige Experimente können Sie beim Workshop gerne auch selbst ausprobieren.
Referent_innen
PhotonLab
Inhalte
Gefangen in der Physik – was für manche nach einem Alptraum klingt, bietet Gruppen von drei bis acht Personen Rätselspaß, Gruppendynamik und ein ganz besonderes Erlebnis. Anhand ausgewählter Experimente eines Live-Escaperooms zum Grundwissen Physik probieren Sie sich selbst im Lösen kleiner, aus einfachen Materialien hergestellter Experimente. Im Anschluss arbeiten wir an eigenen Ideen zur Erstellung eines Escape Rooms für die Verwendung im Unterricht.
Referentin
Susanne Dührkoop
Inhalte
Das Thema Klima und Klimawandel ist seit einiger Zeit bereits in den Köpfen der Schülerinnen und Schüler und wird mehr und mehr Teil der öffentlichen Debatte. In den Lehrplänen der Länder sucht man es oft vergebens. Und so wird in Unkenntnis der naturwissenschaftlichen Hintergründe oft auf der Basis von Halbwissen diskutiert.
Der Workshop zeigt anhand einiger Schülerexperimente grundlegende Phänomene der Klimaphysik.
Aufgrund der sehr unterschiedlichen Zeitskalen liegt dabei der Fokus nicht auf Exaktheit, sondern auf der Nachvollziehbarkeit der Prinzipien und deren Wirkungsweise bei Veränderung des Klimas (Eis-Albedo-Effekt, Meer- und Inlandeis, thermohaline Zirkulation, CO2-Aufnahme im Meer).
Referent
Dr. Falk Ebert
