A 1 Laser & Co. im Labor

Präsentation des Programms „Light & Schools“
Dr. Thomas Garl, UHH
Wie funktioniert ein Laser? Was ist Interferenz und wofür kann man sie nutzen? Wie ist das mit dem Licht und den Quanten? Das „Light & Schools“-Programm des Instituts für Laser-Physik an der Universität Hamburg bietet in Kooperation mit Schulen Unterrichtseinheiten zum Thema Licht, Laser und Optik an. So richtet sich das Laserlabor an Physikprofile der Oberstufe, die in Versuchsreihen zu den Themen „Licht und Laser“ sowie „Licht und Quanten“ die Faszination von modernster Forschung mit Licht erleben wollen. Schülerinnen und Schüler experimentieren im Rahmen des Programms selbständig in Forschungslaboren, während Vor- und Nachbereitung im regulären Schulunterricht stattfinden kann. Abgerundet wird das von Dr. Thomas Garl koordinierte Angebot durch Vorträge und Einführungsvorlesungen von Wissenschaftlern sowie Laborführungen.

A 2 Energie im Chemieprofil

Vorstellung des Moduls zum Thema Energiespeicherung
Prof. Dr. Michael Fröba und Daniela Frahm, UHH
Das Modul „Energiespeicherung“ wird in Kooperation mit Prof. Dr. Michael Fröba vom Institut für Anorganische und Angewandte Chemie der Universität Hamburg und seinen Mitarbeitern (Dipl.-Chem. Daniela Frahm, Dr. Felix Brieler) angeboten. Oberstufenschüler mit dem profilgebenden Fach Chemie, z.B. des Hansa-Gymnasiums, beschäftigen sich mit der Fragestellung, wie sich Energie – etwa durch erneuerbare Quellen gewonnen – speichern lässt, um sie für den Verbraucher möglichst überall und zu jeder Zeit verfügbar zu machen. Dabei lernen sie verschiedene Formen von Energiespeicherung auf chemischem Wege, etwa in physikochemischer Form (z. B. Gase wie Wasserstoff), elektrochemischer (z. B. in Batterien) und thermischer Form (Heizkissen) kennen. Zwei Tage lang führen sie in den Laboren der Universität Hamburg in Kleingruppen entsprechende Versuche mit Energieträgern, beispielsweise die Synthese von Kathodenmaterialien für einen Lithium-Ionen-Akkumulator sowie von metall-organischen Gerüstverbindungen (MOFs), durch.

A 3  Mathe in der Praxis

Vorstellung und Ergebnisse der Mathematikkurse für S1 und S2
Prof. Dr. Wolfgang Mackens, TUHH
An fünf Standorten, die das Hamburger Stadtgebiet abdecken, bietet die Initiative NaT in Zusammenarbeit mit UHH, TUHH sowie Schulbehörde seit diesem Schuljahr Mathematikkurse für die Oberstufenkurse S1 und S2 an. Ziel des Pilotprojektes ist es, leistungsstarken Schülern den Einstieg in ein Mathematik-, Physik- oder Ingenieurstudium zu erleichtern. In wöchentlich zwei Unterrichtsstunden erläutern Prof. Dr. Wolfgang Mackens  und seine Mitarbeiter wichtige Grundkonzepte der praktischen Mathematik, diskutieren diese mit den Schülerinnen und Schülern, beschreiben und lösen mit ihnen einfache Probleme aus Naturwissenschaften und Technik. Für die Berechnungen, etwa der Halbwertzeit des radioaktiven Isotops Caesium-137, wird die professionelle Entwicklungsumgebung MATLAB angewendet, die den Schülern auch zuhause zur Verfügung gestellt wird.

A 4 Signale, Sensoren und Schall

Vorstellung des Moduls zum Thema Radar- und Ultraschallmesstechnik
Dipl.-Ing. Matthias Kronauge, TUHH
Das Modul „Radar- und Ultraschallmesstechnik“ wird in Kooperation mit Prof. Dr. Hermann Rohling vom Institut für Nachrichtentechnik der Technischen Universität Hamburg-Harburg und seinen Mitarbeitern (Dipl.-Ing. Matthias Kronauge, Joachim Wilharm) angeboten. Oberstufenschüler mit dem profilgebenden Fach Physik, etwa des Friedrich-Ebert-Gymnasiums, beschäftigen sich drei Wochen lang mit der Aufgabe, wie sich die Wellentheorie anwenden lässt, um mithilfe von Ultraschall Ortungen und Geschwindigkeitsbestimmungen durchzuführen. Die drei Praxistage am Institut für Nachrichtentechnik werden von schulischer Seite inhaltlich vorbereitet. Nach einer Einführungsvorlesung nähern sich die Schüler während des zweiten Termins den Themen Radar und Dopplereffekt beim Löten von Schaltungen und durch Versuche mit Ultraschallwellen von der praktischen Seite. Am dritten Praxistag präsentieren die Schülerinnen und Schüler die Auswertungen ihrer Messdaten zur Positionsbestimmung.

A 5 Mathematik-Übungsplattform für Lehrer und Schüler

Präsentation des E-Assessmentprogramms Maple T.A. mit Übungen
Prof. Dr. Thomas Schramm, HafenCity Universität
Maple T.A. ist eine Web-basierte Übungsplattform, die sowohl freies Lernen als auch mathematische Tests unter Aufsicht ermöglicht. Mit dem Computersystem, das Prof. Dr. Thomas Schramm von der HCU interessierten Schulen bereitstellt, kann flächendeckend gearbeitet werden. Denn jeder Schüler eines Kurses erhält einen Zugang, und Lehrer können bestimmte Aufgaben frei schalten, die dann nach dem Zufallsprinzip in immer neuen Varianten präsentiert werden. Das E-Assessmentprogramm wird etwa am Gymnasium Süderelbe erfolgreich eingesetzt wird, entlastet dort Lehrer und trainiert Schüler.