Experimentieren am „Goethe”: Erst am Ende platzt der Luftballon

Von: Dirk Müller
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Angewandte physikalische Praxi
Angewandte physikalische Praxis: Am Ende der Kettenreaktion platzt der Luftballon. Foto: D. Müller

Stolberg. Vorsichtig und hoch konzentriert legen Adelina Stoll und Jasmin Lichtenwald gefüllte 1-Liter-Wasserflaschen auf die Brücke, die sie selbst gebaut haben. Die Anspannung der beiden Schülerinnen des Goethe-Gymnasiums verfliegt, als ihr Konstrukt auch die fünfte Flasche trägt.

Das Besondere an ihrer Brücke ist, das sie der Fünf-Kilogramm-Belastung standhält, obwohl sie selbst nur 120 Gramm wiegt - und vollständig aus Papier gefertigt wurde. Das stabile Bauwerk erntet die anerkennenden Blicke aller Projektteilnehmer, vor allem der anderen Brückenbauer. Die Papierbrücken sind aber nur eine Aufgabe des Wettbewerbs „freestyle-physics”, an dem 48 Schüler des Goethe-Gymnasiums teilnehmen.

„Andere Kleingruppen haben Kettenreaktionen erstellt, Fahrzeuge mit Sandantrieb konstruiert und Wasserraketen gebaut”, beschreibt Physiklehrerin Gudruwe Habel-Kleineberg. Sie leitet die Projektgruppe mit ihrem Kollegen Christian Detlefs, der betont, die Teilnahme an den „freestyle-physics” der Universität Duisburg-Essen habe viele Vorteile: „Der Wettbewerb verstärkt die theoretischen Grundlagen des Fachs Physik, ist aber äußerst praxisorientiert. Im Unterricht bekommen die Schüler immer nur Versuche präsentiert, die funktionieren - bei den ,freestyle-physics bauen sie selbst die Experimente auf.” Dass diese dann manchmal eben nicht gleich funktionieren, sei einer der vielen indirekten pädagogischen Effekte.

So sei etwa die Wasserrakete einer Gruppe zunächst nicht in die Lüfte gestartet, die Schüler hätten aber nicht aufgegeben, sondern selbstständig nach der Problemlösung gesucht. Und sie haben eine Lösung gefunden, wie sich vor dem Haupteingang des Gothe-Gymnasiums zeigt.

Dort „zünden” drei kleine Schülergruppen ihre Raketen: Durch Luftdruck sorgt Wasser für den erforderlichen Rückstoßimpuls, und die Raketen heben ab. Eine erreicht die schwindelnde Höhe von gut 30 Meter, eine fliegt über einen großen Baum hinweg, und die dritte landet auf dem Dach der Schule. Zum achten Mal beteiligen sich jetzt Schüler des Gymnasiums an dem Wettbewerb „freestyle-physics”; zwei dritte und ein zweiter Platz resultierten daraus.

„Mit den Kettenreaktionen sind die Schüler in diesem Jahr ganz knapp an einem ,Podestplatz vorbeigeschrammt, die Ergebnisse für die anderen Experimente bekommen wir noch”, sagt Detlefs. An dem Wettbewerb nehmen in diesem Jahr insgesamt etwa 2000 Schüler teil, und die externe Bewertung in Duisburg sei für die Stolberger Nachwuchsingenieure eine wichtige Bestätigung, da sie viel Engagement bewiesen und zudem ihre sozialen Kompetenzen trainiert hätten: „Die Schüler aus den Jahrgangsstufen sechs bis neun haben sich eigenständig in 17 Gruppen zusammengefunden und ihre Arbeiten organisiert.” Über den Zeitraum von vier Monaten haben sie ihre Freizeit an Abenden und Wochenenden geopfert, sich in Garagen, Hobbykellern und Wohnungen getüftelt.

„Solch aufwendige Projekte umzusetzen ist im Ganztagsschulbetrieb nicht möglich. Der Einsatz der Schüler ist auch deshalb so hoch zu bewerten, weil sie Orte und Zeiten ihrer Projektarbeit selbst koordiniert haben, Spaß dabei hatten und wirklich gute Ergebnisse vorweisen können”, meint Detlefs.

Dass die Kettenreaktionen mit ihren vielen Stationen es nicht unter die besten drei „freestyle-physics” geschafft haben, sei nicht weiter tragisch, und auch das Abschneiden der Papierbrücken, der Wasserraketen und der kleinen Fahrzeugmodelle, die tatsächlich durch herabfallenden Sand angetrieben werden, sei für die Schüler eher zweitrangig, glaubt Habel-Kleineberg: „Die Teilnahme an dem Wettbewerb ist zwar ein Ansporn, aber das Erfolgserlebnis für unsere Schüler stellt sich in erster Linie dann ein, wenn ihre Experimente funktionieren.”
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