Magnete beeinflussen ihre Umgebung. Sie erzeugen ein Magnetfeld.

 Suche im Haushalt nach einem guten Magneten (z.B. Kühlschrankmagnet), Büroklammern, einem Schreibblock und einem Backblech (aus Stahl). Führe damit folgende Versuche zum magnetischen Feld durch:

 

Lege etwa 20 Büroklammern zusammen auf den Tisch und untersuche die Anziehung durch den Magneten:

  1. a) nur mit Luft dazwischen
  2. b) durch ein Blatt Papier
  3. c) durch den Schreibblock
  4. d) durch das Backblech hindurch 

 

Welchen Einfluss kannst du feststellen? Wie kannst du die Ergebnisse erklären?

Es gibt viele einfache Freihandversuche mit denen man elektrische Phänomene untersuchen kann. Mit dem vorliegenden Versuch kann man zum Beispiel die Begriffe elektrische Ladung, Felder und Influenz genauer unter die Lupe nehmen.

Versuchsmaterialien:

  • Keramikteller
  • Kugeln aus Alufolie
  • Plastikdeckel
  • Tuch

Versuchsdurchführung:

Fülle den Teller mit den Alukügelchen.

Reibe den Deckel an der Innenseite mit dem Tuch.

Lege den Deckel auf den Teller (Innenseite nach unten).

Notiere Deine Beobachtungen.

Der Fachbereich Physik ist im Obergeschoss des Erweiterungsbaus unserer Schule untergebracht.

Den Schüler(inne)n und den unterrichtenden Kolleg(inn)en stehen ein großer Übungsraum für Gruppen- und Projektarbeit, zwei große Unterrichtsräume für Experimente und ein Experimentierraum für Teilungsunterricht und Kurse zur Verfügung, die alle mit moderner Präsentationstechnik ausgerüstet sind. Unsere Geräte befinden sich in einem zentral gelegenen Sammlungsraum.

Aufgrund der überdurchschnittlichen Ausstattung des Fachbereichs mit Demonstrations- und Schülerübungsgeräten steht in Physik der experimentelle Unterricht im Vordergrund der Wissensvermittlung.

Sämtliche Teilgebiete der Physik von der Mechanik bis zur Atom- und Quantenphysik können durch Versuche den Schüler(inne)n nahegebracht werden. Highlights sind zum Beispiel ein Lichtgeschwindigkeitsmessgerät oder ein Zeissrefraktor in der Optik, eine kontinuierliche Nebelkammer in der Kernphysik und ein Röntgengerät in der Quantenphysik.

Am 15. Oktober 2014 verbrachte die Klasse 9e einen ganzen Tag an der Technischen Universität Berlin, um dort im Rahmen des Projektes dEIn Labor einen elektronischen Würfel zu bauen. Der Tag begann - nachdem zuerst noch ein Ethik-Test geschrieben und der Weg von der Droste zum S+U Bahnhof Zoologischer Garten bewältigt werden musste - um 10 Uhr in den Räumen der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik der TU Berlin an der Straße des 17. Juni.

Die Schüler wurden dort in zwei Gruppen aufgeteilt und erhielten zuerst von den Tutoren Sara und Jasper eine Einführung in die Grundlagen zu Spannung, Stromstärke und Widerstand. Dieser Themenkreis war im Unterricht gerade behandelt worden, so dass es nur wenig Neues zu entdecken gab. Anschließend wurde das Grundprinzip der Schaltung zum elektronischen Würfel besprochen. Hier wurde es dann doch komplizierter, schließlich musste das Prinzip eines spannungsgesteuerten Oszillators, die Entladekurve eines Kondensators und ein modulo-6-Zähler verstanden werden. Der Theorieteil zog sich daher doch bis zur Mittagspause um 12 Uhr hin, in der die Schüler sich in der nahegelegenen TU-Cafeteria stärken konnten.

Nach der Mittagspause ging es dann zum praktischen Teil über. In einer ersten Lötübung konnten die Teilnehmer sich an einer Lochrasterplatine und einigen Widerständen ausprobieren und dort die richtige Technik zu lernen. Wichtig beim Löten ist es, dass sich keine sogenannten "kalten Lötstellen" bilden, die die Funktion des Würfels später gefährden können. Hier stellten sich die Schüler sehr geschickt an; bereits nach wenigen Versuchen gelang es jedem, die gewünschte Kegelform der Lötstelle hinzubekommen.

Nun konnte es an den Bau der Würfelschaltung gehen. Das zur Verfügung gestellte Material stellte sich als sehr durchdacht und hochwertig heraus. Von der Bauanleitung, die in mehreren Schritten und sehr übersichtlich die einzelnen Bauteile und ihre Positionen auf der Platine zeigten, über die hochwertigen Lötstationen, die ein sicheres Arbeiten ermöglichten, bis hin zu den für einen Elektroniker so wichtigen "dritten Hand", mit der die Platine bei der Bearbeitung fixiert werden konnte, war alles vorhanden. So stellten sich schnell Erfolge ein und die anfängliche Nervosität der Schüler wich einer leidenschaftlichen Auseinandersetzung mit Platine, Lötzinn, Lötkolben und diversen elektronischen Bauteilen wie Widerstände, Dioden, Kondensatoren, Transistoren, Schaltern, LEDs und integrierten Schaltkreisen. Die Tutoren, die den Schüler tatkräftig zur Seite standen und bei der Bedienung der Lötzinn-Absaugpumpe halfen, wenn ein Bauteil falsch eingebaut worden war, wurden in dieser Phase von Frau Dr. Claudia Ermel unterstützt, die das Projekt dEIn Labor leitet.

Nach zwei Stunden Arbeit an der Schaltung konnten alle Schüler einen funktionierenden Würfel inklusive Schaltungsbeschreibung und einigen Würfelspielanleitungen mit nach Hause nehmen. Gerade diese Tatsache, ein selbst erstelltes Produkt mitnehmen zu können, hat am Ende des Tages für große Begeisterung und eine ausgelassene Stimmung gesorgt, obwohl die meisten Schüler bei normalem Unterricht an diesem Tag vermutlich eine Stunde später zu Hause gewesen wären.

Der Tag war aus Lehrersicht ein voller Erfolg, einzelne Rückmeldungen von Schülern und Eltern bestätigen diese Einschätzung. Zeugnis darüber können auch die Fotos ablegen. Dieses sehr empfehlenswerte Angebot der TU kann man nur weiterempfehlen. Nicht zu verachten ist auch die Tatsache, dass außer einer 9V-Batterie nichts mitgebracht werden musste und alle Bauteile für die Schaltung von der TU finanziert wurden.

Herr Schäfer, begleitender Physiklehrer

 

 

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