Fachprofil Physik

Dem Fach Physik kommt als Vorrücksfach in der 7. Jahrgangsstufe im Rahmen des Natur- und Technik Unterrichtes und dann verstärkt ab der 8. Jahrgangsstufe als Kernfach besondere Bedeutung zu, da es das Interesse der Schülerinnen und Schüler an Phänomenen und Gesetzmäßigkeiten der unbelebten Natur aber auch für deren Anwendung in der Technik wecken soll. Darüber hinaus ist eine fundierte Ausbildung in Physik für alle naturwissenschaftliche Berufe, insbesondere in den Ingenieur-wissenschaften unverzichtbar.

Für den Unterricht stehen vier neu eingerichtete Fachräume zur Verfügung. Drei davon sind besonders für Schulexperimente ausgestattet.

 

Frischer Anstrich für den altbekannten Lotoseffekt: Deutschhaus-Schülerinnen und -Schüler gewinnen den 1. Preis im Schulwettbewerb Nanotechnologie

 

Julia und Pascal vom Würzburger Deutschhaus-Gymnasium haben als Schul-Team den 12. Schulwettbewerb zur Nanotechnologie vom Nanonetz Bayern e.V. gewonnen. Bei der Siegerehrung der besten Einsendungen am 13.11.2018 an der Universität Regensburg würdigte Prof. Dr. Dieter Weiss  die beiden Deutschhäusler für ihre überzeugende Arbeit in der Hauptkategorie und überreichte den 1. Preis. Die beiden Jungforscher setzten sich gegen Schülerinnen und Schüler aus ganz Bayern durch, die – einzeln, als Team oder klassenweise – teilgenommen hatten.

Schon im vergangenen Schuljahr hatten Julia und Pascal als 9. bzw. 8.-Klässler im Rahmen eines regelmäßig angebotenen Physik-Wettbewerbskurses der Schule für etwa sechs Monate an der Konzeption und Realisierung einer Webseite zur Erklärung des Lotoseffekts gearbeitet. Sie wollten mit dieser Seite besonders gleichaltrige Schülerinnen und Schüler für ihr Thema interessieren. Zuvor überlegten sie sich wissenschaftlich stichhaltige Versuche, besorgten vielerlei Materialien und experimentierten unermüdlich. Zum Beispiel testeten sie mit schmutzabweisenden Wandfarben, Ruß, Sprays, Spülmittel, Brokkoli, Gingko und vielen anderen Materialien, um daran den Lotoseffekt vorzuführen und zu untersuchen. Julia kümmerte sich vor allem um das Schreiben der erklärenden Texte und erstellte verständliche Schaubilder. Diese pflegte sie in eine moderne Webseitenstrukur ein. Außerdem drehten die beiden Jugendlichen. Videos, für die Julia die Erklärtexte sprach, während Pascal sich um die Filmtechnik und die Aufnahmen kümmerte. Er sorgte dann auch für die gesamte technische Umsetzung. Unter anderen schnitt er die Videos und integrierte diese in die Internetseiten.

Bei der Siegerehrung führte Prof. Dr. Dieter Weiss von der Universität Regensburg aus, dass die Untersuchung des Lotoseffekts als Wettbewerbsthema an sich nichts Überraschendes mehr darstelle. Die zeitgemäße und zielgruppenorientierte Umsetzung des Projekts in einer Webseite und die besonders die gelungene künstlerische Darstellungen von Julia und Pascal hätten die Jury jedoch völlig überzeugt.

Julia und Pascal freuen sich jetzt mit über die Siegprämie von 500 EUR, die sie vielleicht in die Finanzierung ihrer nächsten Wettbewerbs- oder Projektideen einfließen lassen können.

OStR Gößwein, 16.11.2018

Wettbewerbskurs Physik

Im Rahmen des Unterrichts ist die intensive Beschäftigung mit physikalischen Fragestellungen aus dem Alltag nur eingeschränkt möglich. Weiterhin können interessierten Schülerinnen und Schülern eigene Ideen kaum entwickeln und umzusetzen. Der Wettbewerbskurs Physik hingegen ist der ideale Raum, in dem junge Forscher und Naturwissenschaftler ihre Kreativität entfalten können. Traditionell erhalten Schülerinnen und Schüler Anleitung für die Teilnahme am Bundeswettbewerb Physik. Herr OStR Gößwein gehört seit vielen Jahren zur Aufgabenkommission und Jury des Wettbewerbs und gibt sein Erfahrung sehr gerne sowohl an Schülerinnen und Schüler als auch an betreuende Lehrkräfte weiter. Grundsätzlich wird auch die Teilnahme an weiteren Wettbewerben wie „Jugend forscht“, „Experimente antworten“ oder „Schüler experimentieren“ gewünscht und gefördert.
 

 

Elektromobilität erfahrbar machen (P-Seminar)

P-Seminar Physik rüstet Fahrzeuge auf Elektroantrieb um, damit Elektromobilität am DHG erfahrbar wird Elektromobilität ist als Thema in den Medien und als Anwendung in der Industrie und im Alltag inzwischen nicht mehr wegzudenken. Dabei geht es nicht nur Personen- und Lastkraftfahrzeuge, sondern auch um Roller, Fahrräder, Segways, Esways und E-Longboards.
Aus schulischer Sicht bietet die Auseinandersetzung mit dem Thema im Rahmen des Faches Physik viele interessante Ansätze und Fragestellungen: Wie ist ein Elektrofahrzeug prinzipiell aufgebaut, welche Vorteile bietet es, wie kann es in den Profilstunden sinnvoll eingesetzt werden?
Nachdem ein Partner aus der Industrie gefunden, die Finanzierung durch eine Stiftung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) gesichert und motivierte Schülerinnen und Schüler bereit waren, stand dem Start eines erfolgsversprechenden Seminars nichts mehr entgegen. Die Teilnehmer entschlossen sich zum Bau eine Elektrokettcars und eines E-Longboards. In den zwei Teams wurde zu den Themen Motor, Akku, Antrieb und Steuerung fleißig recherchiert, bestellt und zusammengebaut. Allerdings sollte gleich zu Beginn des Seminars die Aussage „Ein Projekt kann auch scheitern“ eine reale Bedeutung bekommen: Aufgrund verschiedener ungünstiger Umstände konnte die Betreuung durch das Partnerunternehmen nicht stattfinden, die Rahmenbedingungen vor Ort waren wesentlich ungünstiger als im Vorjahr und die Bestellung der Motoren im asiatischen Ausland erwies sich als sehr langwierig und nervenaufreibend. Das Projekt ist nicht gescheitert, verlief aber doch in vielen Bereichen anders als geplant und der Lernerfolg und die gemachten Erfahrungen stellten sich in ganz anderen Bereichen ein, als zunächst geplant. Was ist der heutige Stand?
Wir haben ein Kettcar in ein funktionsfähiges Elektrokettcar umgerüstet [-> Foto 1]. Neben der Steuerung und dem Tacho verfügt das Kettcar über die Möglichkeit, die Fahrtrichtung über einen Drehschalter zu ändern. Auch wenn noch einiges aus sicherheitstechnischen Aspekten zu tun ist, kann das Team stolz darauf sein, die Umsetzung mit einfachsten Mitteln wie Eisensäge und Bohrmaschine umgesetzt zu haben [-> Foto 2]. Der Einsatz des Kettcars wurde schon mit einer 9. Klasse auf seinen Einsatz im Profilunterricht hin getestet. Dabei steht nicht nur der Fahrspaß im Vordergrund, es ging vielmehr darum, wesentliche Fragestellungen aus dem Bereich der Elektromobilität begreifbar und physikalische Fragestellungen im Bereich der Dynamik und Kinematik erfahrbar zu machen. Erste Messungen ergaben recht gute Übereinstimmungen mit den erwarteten Werten.
Die Planungen und Arbeiten des 2. Teams sind weit fortgeschritten, aus Gründen, die das Team nicht zu verantworten hat, ist das E-Longboard noch nicht fahrbereit. Die Vorbereitungen sind allerdings soweit fortgeschritten, dass im Laufe des Schuljahres auch hier mit ersten Fahrten zu rechnen ist.
Auch wenn das Seminar etwas anders als geplant verlief, war es für alle Beteiligten gewinnbringend. Voraussichtlich und hoffentlich werden in den nächsten Jahren viele Schülerinnen und Schüler den Einsatz der Fahrzeuge im Profilunterricht in guter Erinnerung behalten.

Bericht und Fotos: H. Paulini

1. Fahrbereites E-Kettcar (Foto: H. Paulini)

2. Umsetzung des Antriebes mit einfachsten Mitteln (Foto: H. Paulini)

Erfolge beim 24. „Bundesweiten Wettbewerb Physik“

Beim 24. „Bundesweiten Wettbewerb Physik“ des MNU (deutscher Verein zur Förderung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts) gewann Antonio L. (10m) vom Deutschhaus-Gymnasium mit der besten Gesamtpunktzahl aller Teilnehmenden einen 1. Platz und wurde Bundessieger.

Seine Mitschülerinnen Alisa B. (8d) und Marco K. (10b) holten sich zwei 3. Plätze, und Nam P. (10b) wurde mit für ihre guten Gesamtleistungen gewürdigt. Über zwei Hausaufgabenrunden hatten sich die vier „Deutschhäuslerinnen bzw. Deutschhäusler“ aus den Klassen 8 und 10 gegen über 500 Konkurrentinnen und Konkurrenten durchgesetzt und sich für die fünftägige Bundesrunde in Freising qualifiziert. Damit gehörten sie zu den 33 Schülerinnen und Schülern, die sich über zwei Vorrunden qualifiziert hatten.

Alisa untersucht das Rollverhalten eines mit Zucker gefüllten Schraubglases.
Fotograf: O. Gößwein

Entspannung beim Tretbootfahren im Englischen Garten (Nam, Marco Antonio).
Fotograf: I. Göthel

Physik und Klettern – ein Projekt der Klasse 8d

Physik – Profilstunde – Reibung – an sich meist unwillkommen – „beim Experiment kann man halt ne Kraft ausrechnen, einen Holzklotz entlangziehen und gut is…“ - eigentlich aber doch ganz spannend, wozu Reibung einerseits alles gut ist, andererseits zu sehen wo es richtig gefährlich wird.
In der Kletterhalle zum Beispiel: eine schwierige Schlüsselstelle packen, weil man „ auf Reibung antreten“ beherrscht; aufpassen, dass man sich am Sicherungsgerät nicht die Finger verbrennt, wenn man den Kletterpartner aus 14 m Höhe zu schnell ablässt; ganz zu schweigen von der Gefahr der „Seil auf Seil Reibung“.
Und wie ist das eigentlich mit dem freiem Fall – vom 10m Turm aus kommt man mit ca. 50 km/h auf der Wasseroberfläche auf (das kann man ausrechnen), und das tut ziemlich weh, wenn man etwas verkehrt macht. Ein Sportkletterer, 10 m über der letzten Zwischensicherung: er fällt auch 10 m frei, bevor das Seil anfängt ihn zu bremsen. Welche physikalischen Eigenschaften müssen das Material (Seil, Klettergurt, Sicherungsgerät), welche Fähigkeiten der Sicherungspartner haben, damit das gut geht? Stichworte wie Seildehnung, Haltekraft, Sturzzug, Fangstoß, körperdynamisch sichern gilt es physikalisch zu erkunden.
Und all das, vorbereitet in der Schule von den Schülerinnen und Schülern selbst, an verschiedenen Stationen an einem Nachmittag in der Kletterhalle ausprobieren. Wer traut sich mal 1m ins Seil zu fallen?  Physik ist halt doch mehr als ein Schulfach!