Ozeane, Doppelsterne und Naturkonstanten Naturwissenschaftliches Praktikum der 12. Klassen vom 1.-5. April 2019

Chemiepraktikum – Das Gleichgewicht der Ozeane 

Für das Chemiepraktikum im Rahmen der Projektwoche wurde das moderne Chemiekabinett der Saaleschule in ein Labor transformiert (siehe Bild): Aus Schülerbänken wurden mit chemikalienresistenten und hitzebeständigen Unterlagen Labortische, von der Decke schwenkten Anschlüsse für Gasbrenner und Strom und der Gasabzug, Trockenschrank und Kühlschrank ermöglichten Experimente unter speziellen Bedingungen. 

Inhaltlich beschäftigten sich die Chemiker*innen gestaffelt an drei Tagen mit dem “Gleichgewicht der Ozeane”. Ihre Aufgabe war es dabei selbst Experimente zu entwickeln um Aspekte der vielen chemischen Reaktionen in den Weltmeeren quantitativ und modellhaft zu untersuchen: Kalorimeter maßen die Wärmeentwicklung bei Reaktionen, Kolbenprober das Volumen der temperaturabhängigen Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid in Wasser und Indikatoren sowie digitale pH-Meter den Säuregrad von Kohlensäure in Abhängigkeit des Drucks. 

Im Fokus stand die zunehmende Versauerung der Weltmeere durch ansteigenden Kohlenstoffdioxidausstoß und die damit einhergehenden Auswirkungen auf Schalentiere wie Flügelschnecken, Korallen und andere kalkbildenden Organismen. Aber auch die Masse an Kunststoffen in Zahnpasta wurde ausgewogen, die Löslichkeit von Methan, welches aus sogenannten Methanhydraten am Meeresgrund austreten könnte, bestimmt, die Auswirkungen von brennendem Öl auf den pH-Wert von Wasser gemessen und die Kohlenstoffdioxidemissionen verschiedener Brennstoffe untersucht. 

Welche Erkenntnisse bei diesen praktischen Arbeiten gewonnen werden konnten werden die naturwissenschaftlichen Publikationen zeigen, welche die Teilnehmer des Chemie-Profilkurses in Teams von zwei bis drei Forschern schreiben werden. Dabei haben sie die Wahl zwischen einem wissenschaftlichen “Poster” oder “Paper”, wobei der Abstract auf Englisch geschrieben wird. Wir dürfen gespannt sein! 

(Daniel Geibig) 

Physikpraktikum – die Naturkonstanten und mehr… 

Am naturwissenschaftlichen Praktikum im Fach Physik haben 19 Schüler*innen mit Freude und Neugier teilgenommen. Außer den Experimenten, die die Schüler*innen in unserem modernen Physikraum durchgeführt haben, hat uns, wie jedes Jahr, das Schülerlabor für Physik an der Martin-Luther-Universität Halle sehr stark unterstützt. Das Schülerlabor hat für die Schüler ein tolles und umfangreiches Programm vorbereitet. Dafür bedanken wir uns ganz herzlich bei PD Dr. Jürgen Henk und den betreuenden Studenten. 

Die Schüler haben sich in der kurzen Zeit mit vielen Bereichen der Physik, von der Mechanik, zur Elektrizität und Magnetismus bis zur Quantenphysik auseinandergesetzt. Auch wenn manche Themen nächstes Jahr im Unterricht behandelt werden, haben die zu Verfügung gestellten Materialien dafür gesorgt, dass die Schüler und Schülerinnen schon jetzt eine gute Einführung in der Thematik bekommen haben.  

Die Themen des Physikpraktikums in der Oberstufe sind stark an den Lehrplan geknüpft und sind teilweise auf die Bestimmung der fundamentalen physikalischen Konstanten fokussiert. 

Infrarot Bild der Schülergruppe an der Uni Halle 

Die Schüler konnten an den zwei Tagen die Verknüpfung der klassischen und modernen Physik kennenlernen. Es war eine Fahrt durch die Geschichte und die rasche Entwicklung der Physik in den letzten Jahrhunderten mit Fokus auf fundamentalen Entdeckungen, die der heutigen Welt einen anderen Betrachtungswinkel gegeben haben. Die Schüler haben sich mit der experimentellen Bestimmung der Naturkonstanten wie der Fallbeschleunigung g=9,81m/s, der Lichtgeschwindigkeit c=3·10⁸ m/s oder dem planckschen Wirkungsquantum h=6,62·10^-34J·s beschäftigt. Einen Versuch, wie ihn zum Beispiel Albert Einstein durchgeführt hat und für den er 1921 den Nobelpreis in Physik bekommen hat, konnten die Schüler auch selber durchführen und auswerten.  

Ein anderes Highlight des Praktikums war die Teilnahme der Schüler an zwei Experimentalphysik-Vorlesungen an der Martin-Luther-Universität. Für die jungen Menschen ist die Zeit, die sie in einer Vorlesung verbringen allgemein eine Vorbereitung für das Studentenleben und im Besonderen ein Schnupperkurs in das Physikstudium. Die Fachbereiche der Martin-Luther-Universität zu besuchen ist für die Schüler*innen eine hilfreiche und umfangreiche Inspiration, um eine sichere Entscheidung für ihren späteren Arbeitsbereich zu treffen. Und nicht zuletzt ermöglicht ein Physikstudium später ein breites Spektrum an Berufswahlmöglichkeiten. 

Das spannende und interessante Wissenschaftsleben, das die Schüler für ein paar Tage miterlebt und an dem sie teilgenommen haben, wurde mit schönen Plakaten abgeschlossen, mit denen die Schüler ihre Ergebnisse präsentiert haben. 

(Manuela Miclea) 

Astronomiepraktikum – Massenbestimmung von Doppelsternen 

An zwei Tages des naturwissenschaftlichen Praktikums durften die Teilnehmer des Astronomiekurses eintauchen in die Welt der Astrophysik. In computergestützter Auswertung aufbereiteter Fotoplatten bestimmten die Nachwuchsastronomen die Massen der Sterne des Doppelsternsystems 70 Ophiuchi im Sternbild Schlangenträger, sowie ihre Entfernung zu uns. Dabei erhielten sie tiefgründige Einblicke in die Arbeitsweisen der Astrophysik und konnten erfahren, mit wie viel Aufwand es verbunden ist, wenn man Sterne nicht nur betrachten, sondern hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften umfassend untersuchen möchte.