Die Projekte im MiLeNa-Kurs zur Physik und Astronomie

von Michael Winkhaus

Viele wissen gar nicht, dass man in der Q1 einen Projektkurs mit dem merkwürdigen Namen „MiLeNa“ wählen kann. Nun: „MiLeNa“ ist ein Kunstwort, das Mint-Lehrer-Nachwuchsförderung bedeutet und besonders Schülerinnen und Schüler ansprechen möchte, die sich gerne mit Kindern beschäftigen und die sich evtl. sogar vorstellen können, später selbst Lehrer zu werden und die Rolle des Lehrers gerne einmal ausprobieren möchten. Im Schuljahr 2022/23 haben gleich 9 Schülerinnen und Schüler den Q1-Projektkurs „MiLeNa“ gewählt – ein Rekord! Bis zu den Herbstferien planen, organisieren und bereiten wir Lernstationen zur Physik und Astronomie für Grundschüler vor, bevor dann nach den Herbstferien jede Woche eine 4. Grundschulklasse zu Besuch kommt, mit denen wir diese Stationen in kleinen Gruppen durchführen. Bis zum Ende des Halbjahres waren wir mit der Betreuung dieser Grundschulklassen dann auch voll und ganz ausgelastet, denn unser Angebot war vollständig ausgebucht. Wir brauchten sogar noch einige Sondertermine, um Absagen zu vermeiden.

Mit diesem Team führten wir unsere Grundschulangebote zur Physik und Astronomie für ca. 20 Grundschulklassen durch:

Von links: Antonia, Sarah, Max, Noah, Cedrik, Nilo; vorne: Hannah, Carolina und Julia

Im 2. Halbjahr werden im MiLeNa-Kurs in unserer wöchentlichen Doppelstunde dann Projekte in Teams durchgeführt, die aus dem Umfeld von Physik und Astronomie oftmals Modelle oder Bildungsinhalte zum Thema haben, mit denen die Besuche der Grundschulkinder bereichert werden können. Ein solches Thema hatten z.B. Sarah und Antonia, die mit den Grundschulkindern an unserer Sternwarte die Sonnenbeobachtungen durchgeführt und dabei auch immer die Besonderheiten unserer Sonne erklärt haben. Mit ihrem Projekt haben sie sich nun das Ziel gesetzt, den Kindern die Größe (Volumen) der Sonne im Vergleich zu den Planeten unseres Sonnensystems zu verdeutlichen. Sie gestalteten dazu eine Plexiglaskugel mit 40 cm Durchmesser als Modell unserer Sonne und überlegten sich, wie viele kleine Würfel der Größe von Würfelzuckerstückchen (Kantenlänge 1 cm) wohl in diese Modellsonnenkugel passen würden. Ihr Ergebnis: ca. 34.000 Würfel passen hinein. Immerhin 6.000 Würfel füllten sie in eine der Halbkugeln, damit die Kinder immerhin eine Vorstellung von dieser ungeheuer großen Zahl bekommen.

Mit diesem Maßstab an Würfelchen sollten nun die Größen (Volumina) der Planeten dargestellt werden. Die beiden größten Planeten in unserem Sonnensystem fassen in diesem Volumenmaßstab dann immerhin 34 Würfel (Jupiter) und 21 Würfel (Saturn). Uranus und Neptun, die beiden Gasriesen im äußeren Sonnensystem, besitzen zusammen immerhin noch das Volumen von 3 Würfelchen. Sehr eindrucksvoll ist nun, welches Volumen die inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars in diesem Maßstab besitzen. Alle vier inneren Gesteinsplaneten kommen zusammen auf nicht einmal 1/16 eines dieser Würfelchen. Dazu viertelt man einen Würfel und muss ein Viertelstückchen davon anschließend noch einmal vierteln. Wie gesagt, das ist dann noch nicht einmal das Volumen von Merkur, Venus, Erde und Mars zusammen.

Ebenso ein Thema aus dem Bereich der Astronomie-Didaktik hatten sich Julia, Carolina und Hannah gewählt. Sie betreuten während der Grundschulbesuche die astronomische Lernstation zum Bau und Umgang mit der Drehbaren Sternkarte zur Orientierung am Sternenhimmel. Um nun in Zukunft auch die aktuellen Positionen der Planeten auf dieser Drehbaren Sternkarte einzeichnen zu können, braucht man ein Modell, auf dem die aktuellen Positionen der Planeten in unserem Sonnensystem (auch richtig in Bezug auf die Sternbilder der Ekliptik) deutlich zu erkennen sind. Sie entschieden sich, das Sonnensystem mit den Sternbildern des Tierkreises auf einer großen, fahrbaren Tafel darzustellen, wobei die Sternbilder noch zusätzlich mit ihren mythologischen 3D-Figuren hervorgehoben werden sollen. Herausgekommen bei dieser Projektarbeit ist ein wunderbares Kunstwerk, das schon als Blickfang in unserem Astroraum viele bewundernde Blicke auf sich ziehen wird.

Eine immer größere Bedeutung spielt in der Schule und insbesondere bei uns in der Physik und Astronomie die Möglichkeit, sich Unikate mit einem 3D-Drucker zu erstellen und auszudrucken. Mit diesen neuen Möglichkeiten beschäftigten sich die beiden Teams mit Noah und Max sowie Nilo und Cedrik. Noah und Max wollten eine vollständig funktionierende Drohne aus dem 3D-Drucker bauen. Trotz meiner allergrößten Bedenken, ob das überhaupt geht, belehrten mich die beiden eines Besseren und vollendeten ihr Projekt kurz vor dem Kaleidoskop der Talente, so dass sie dort ihre Drohne fertiggestellt präsentieren konnten. Eine fantastische Leistung.

Nicht minder anspruchsvoll war das Projekt von Nilo und Cedrik, die sich als Projektthema das Ziel setzten, alle Teile für eine funktionierende Lautsprecherbox komplett mit dem 3D-Drucker auszudrucken. Mit „komplett“ meinen die beiden, dass sie nicht nur das Gehäuse, sondern auch die schwingende Membran mit dem 3D-Drucker ausdrucken wollen. Ob das gelingen kann? International steckt der komplette 3D-Druck von Lautsprecherboxen noch in den Kinderschuhen. Immerhin gelang es einem Team von Forschern der New Yorker Cornell Universität, einen voll funktionsfähigen Lautsprecher komplett mit einem 3D-Drucker herzustellen. Angeregt durch diesen Erfolg machten sich die beiden an die Arbeit und präsentierten beim Kaleidoskop ihren Lautsprecher, aus dem man – wenn auch noch recht leise – tatsächlich Musik hören konnte. Beide sind zuversichtlich, dass es durch Experimente mit verschiedenen Materialien auch noch gelingen kann, die schwingende Membran noch zu verbessern und damit mehr Dynamik zu erreichen. Ein echtes Forschungsprojekt.

Ein wunderbares Schuljahr mit dem MiLeNa-Projektkurs der Q1 ist nun zuende, aber ich bin sicher, dass ich alle Kursteilnehmer zur Fortsetzung ihrer Projekte bis hin zur Besonderen Lernleistung (5. Abiturfach) wiedersehen werde. Vielen Dank für eure engagierte Mitarbeit und eure tollen Projekte.