Eröffnung des HMI-Schülerlabors

Blick in die Materie durch den Senator für Bildung, Jugend und Sport Klaus Böger und den wissenschaftlichen Geschäftsführer des Hahn-Meitner-Instituts Prof. Michael Steiner am 29.November 2004.

Schüler der Merian-Oberschule,
Prof. Michael Steiner, Senator Klaus Böger

Seit vielen Jahren wendet sich das Hahn-Meitner-Institut mit speziellen Angeboten an Schülerinnen und Schüler insbesondere aus der Region Berlin-Brandenburg. Ende des vergangenen Jahres hat das Hahn-Meitner-Institut den Aufbau eines Schülerlabors beschlossen und seit dem Sommer dieses Jahres die Einrichtung des Raumes begonnen. Mit der jetzt erfolgten Fertigstellung wird das Schülerlabor des Hahn-Meitner-Instituts am 29. November 2004 eröffnet. Der Laborraum auf dem Gelände des Forschungsinstituts bietet auf rund 80 Quadratmetern eigene Experimentierplätze für 20 Schülerinnen und Schüler und ist mit modernen Geräten für das selbstständige Arbeiten in Projektgruppen ausgestattet. Zur Eröffnung sind Schülerinnen und Schüler der Albert-Einstein-Oberschule, der Merian-Oberschule und der Dreilinden-Oberschule an-wesend und werden, unterstützt von den Betreuern des Schülerlabors und ihrer Physiklehrer, einige von ihnen zuvor schon erprobte Experimente vorführen.


Schüler der Dreilinden-Oberschule,
Prof. Michael Steiner

Zielsetzung

Das Schülerlabor will insbesondere im Gebiet der Physik das Verständnis für Naturwissenschaften verbessern und Wissenschafts- und Technologiefreundlichkeit fördern. Die Initiative will damit auch dazu beitragen, langfristig dem Mangel an qualifiziertem naturwissenschaftlichem Nachwuchs zu begegnen.

Besonders interessierte Schülerinnen und Schüler können vertiefte Kenntnisse erwerben und mit attraktiven beruflichen Perspektiven in der Naturwissenschaft bekannt gemacht werden. Speziell auch für Mädchen organisierte Projekte sollen das naturwissenschaftliche Interesse von Schülerinnen wecken und fördern.

Die Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren, deren Mitglied das Hahn-Meitner-Institut ist, misst der Nachwuchsförderung ganz besondere Bedeutung zu und hat den Aufbau des Schülerlabors mit 340.000 Euro unterstützt. Die Helmholtz-Gemeinschaft und das Hahn-Meitner-Institut wollen jedoch nicht Aufgaben der Schule übernehmen. Vielmehr wird ein Angebot erbracht, das die Schulen nicht leisten können: die authentische Erfahrung mit Naturwissenschaft.  

Schüler der Dreilinden-Oberschule,
Senator Klaus Böger

Angebote des Schülerlabors

Im Schülerlabor erhalten jeweils rund 20 Jugendliche die Möglichkeit zum Experimentieren. Schulklassen können sich für halbtägige, ganztägige und mehrtägige Projekte im Schülerlabor anmelden. Besonders interessierte Schüler können in turnusmäßigen Treffen kleiner Arbeitsgruppen vorgegebene und vereinbarte Themen bearbeiten. Langfristig aufzubauende Lehrerfortbildungsangebote sollen die Rückwirkung in die Schulen verstärken

Thema: Blick in die Materie

Thematische Grundlage des Schülerlabors sind Aufbau und Eigenschaften der Materie. Die Experimente und Projekte spiegeln damit die beiden Forschungsbereiche des Hahn-Meitner-Instituts wider, die Strukturforschung und die Solarenergieforschung. Die Experimente werden auf die Vorkenntnisse der Gruppe abgestimmt. Im Schülerlabor werden die Teilnehmer

  • mit verschiedenen Methoden in die Welt der kleinsten Teilchen blicken,
  • die Welt der Atome vermessen und erfahren, warum Materialien be-stimmte technologische Eigenschaften haben,
  • eigene Proben herstellen
  • und unbekannte Materialien identifizieren.

Spezielle physikalische Themen sind

  • die Supraleitung: Meißner-Ochsenfeld-Effekt; Ermittlung der Sprungtemperatur
  • Magnetismus: Wirbelstromeffekt; „Gauss-Beschleuniger“; dia-magnetisches Schweben; Vermessung von Magnetfeldern (Hall-Effekt); atomarer Magnetismus und magnetische Klassifizierung; Magnetherstellung
  • Rastertunnelmikroskopie (STM); Stereomikroskopie und Laser-Physik

Auch die Arbeiten zum Thema der Solarenergieforschung nutzen das Zusammenspiel der Erkenntnisse über Aufbau und Eigenschaften der Materie; unter anderem werden:

  • eigene Solarzelle gebaut
  • und Solarzellen in ihrer Leistungsfähigkeit vermessen

Zielgruppe und Altersgruppe

Das Schülerlabor des Hahn-Meitner-Instituts richtet sich vor allem an Schulklassen des 9. bis 13. Jahrgangs der Gymnasien. In dieser Zielgruppe sollen Jugendliche für die Naturwissenschaft begeistert werden, um vorhandene Motivationen zu stützen und zu festigen. Es ist vorgesehen, auch Grundschüler im Technikunterricht einzubeziehen sowie Lehrer im Rahmen der Lehrerfortbildung.

Didaktischer Rahmen

Grundlegendes Prinzip soll die selbstständige Erarbeitung von Wissen sein. Selbständiges Experimentieren und das Entwickeln eigener Frage-stellungen sollen das Interesse an Physik fördern und naturwissen-schaftliche Arbeitsmethoden vermitteln.

Anleitung und Selbständigkeit

Die Experimentierphasen werden intensiv vorbereitet und betreut. Je nach Anforderungsprofil arbeiten die Schülerinnen und Schüler einzeln, mit Partnern oder in Gruppen. Feste Arbeits- und Verhaltensregeln für die Arbeit im Labor strukturieren den Experimentiertag. Wegfallender Zensurendruck und die Chance, Ideen und Lösungswege zu bestätigen oder zu verwerfen, bieten die Möglichkeit für ein experimentierfreudiges Lernen. Der Ablauf von Projekttagen ermöglicht das Lernen in einer zeitlichen Unabhängigkeit, wie sie in der Schule selten möglich ist.

Präsentation der Arbeitsergebnisse

Diskussion und Präsentation der Arbeitsergebnisse in der Gruppe sind wichtiger Bestandteil naturwissenschaftlichen Arbeitens. Für die Gruppen sind deshalb immer Präsentationen und die Dokumentation der Arbeits-ergebnisse vorgesehen.

Zusammenarbeit mit Schulen und Lehrern

Das erworbene Wissen soll durch Vor- und Nachbereitung der Experimentiertage im Unterricht mit dem Basiswissen der Schülerinnen und Schüler verknüpft werden, um eine nachhaltige Wirkung zu erzielen.

Besuche in der Wissenschaft

Neben ihrem Aufenthalt im Schülerlabor können die Schüler die Wissenschaft des Forschungsinstituts kennen lernen, Fragen an Experten stellen, etwas vom Alltag von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern erfahren und Einblick nehmen in die zahlreichen Labore, die rund um den Forschungsreaktor, die Beschleunigeranlage und die Solarenergieforschung im Hahn-Meitner-Institut besucht werden können.


29. November 2004