Optik-Forschungswoche in den Ferien – GSG‘ler beim Begabtenprojekt in Gießen

In der zweiten Herbstferienwoche fuhren vom 21. – 25.10.2019 drei Schülerinnen und vier Schüler der Jahrgangsstufe 10 in Begleitung von Lehrerin Annett Wolf nach Gießen. Sie nahmen im Rahmen eines Begabtenprojektes gemeinsam mit Schülerinnen und Schülern des Maria-Theresia-Gymnasiums München an einer Forschungswoche zum Themenbereich „Optik“ teil. Nachdem die erste Runde im letztjährigen September bei uns in Freiberg stattfand, hatte diesmal das Landgraf-Ludwigs-Gymnasium Gießen (LLG) eingeladen. Die beteiligten Schulen sind von ihren jeweiligen Bundesländern für die Teilnahme an diesem Begabtenförderungsprojekt nominiert worden, mit dem Ziel, dass sich Lehrer und Schüler über unterschiedliche Möglichkeiten der Begabtenförderung austauschen können. Alle drei Schulen gehören außerdem dem nationalen Excellence-Schulnetzwerk MINT-EC an.

Am Montag führte, nach einem herzlichen Empfang durch die Gastgeber, unsere Delegation der Weg vom Bahnhof direkt in das Mathematikum Gießen. Im weltweit ersten Mitmach-Museum, das mathematische Phänomene spielerisch mit über 150 Ausstellungsstücken wie „Eckigen Rädern“, Kugelbahnen oder Visualisierungen der Nachkommastellen der Zahl „Pi“ verdeutlicht, ist „Selberausprobieren“ angesagt. Sofort mischten sich die Schülerinnen und Schüler der drei Schulen und würfelten und schätzten zum Thema Zufall. Nach diesem Kennenlernen ging es in die Gastfamilien bzw. in die Jugendherberge.

Herr Prof. Dr. Ivan Manzini erwartete die Schülergruppe am Dienstag in der Justus-Liebig-Universität Gießen. In einer mehrstündigen Vorlesung stellte er das visuelle System des Menschen vor. Er erklärte, wie das Auge aufgebaut ist, wie die Lichtstrahlen die Sinneszellen der Netzhaut reizen und die Reize umgewandelt werden in ein Rezeptorpotential, also in eine Veränderung des Ruhepotenzials der Nervenzelle, um dann als elektrischer Impuls zum Gehirn weitergeleitet zu werden, wo schließlich die Wahrnehmung des Bildes erfolgt. Das war ganz schön kompliziert! Nach dem Mittag in der Mensa konnten die Schülerinnen und Schüler praktische Versuche durchführen. So bestimmten sie unter anderem ihr Gesichtsfeld, die Akkommodationsbreite ihres Auges, mikroskopierten die Netzhaut eines Rinderauges bzw. das Komplexauge einer Biene. Sehr interessant war der Versuch mit einer lebenden Wüstenheuschrecke. Diese wurde mit Knetmasse im Versuchsaufbau festgehalten und vom Komplexauge ein Elektroretinogramm (ERG) abgeleitet.

Mittwoch stand im Zeichen Optischer Technologien. Mitarbeiter der Technischen Hochschule Mittelhessen führten drei Workshops durch. Der Workshop „Digitale Kameratechnik“ klärte beispielsweise die Fragen „Wie belichte ich richtig?“, „Was ist ein sichtbarer und unsichtbarer Aufnahmebereich?“ und „Wie funktioniert die Technik?“ Hierbei wurden verschiedene Kameratypen und deren Verwendung bzw. Sensortypen praktisch vorgestellt. Ein zweiter Workshop befasste sich mit Prinzip und Anwendungen von Laser. Die Teilnehmer erfuhren beispielsweise, dass mit Laser Laufzeitmessungen durchgeführt werden. So kann der Abstand zwischen Erde und Mond genau vermessen werden. Beeindruckend vorgeführt wurde das Hologramm eines Schädels. Das dritte Thema befasste sich mit Faseroptischer Sensorik in der Umwelttechnik. Den Schülerinnen und Schülern wurde Aufbau und Lichtführung einer Glasfaser demonstriert. Sie erfuhren, warum Glasfasern u.a. als Lichtwellenleiter in Glasfasernetzen zur optischen Datenübertragung verwendet werden. Außerdem finden Glasfasern verstärkt Anwendung in der Messtechnik. Erklärt und vorgeführt wurde ein selbstentwickelter faseroptischer Sensor mit extrem kleiner Spitze zur Detektion von Sauerstoff. Dieser Sensor kann z.B. in der Medizin zur Zellforschung, Gehirnforschung oder Gewebeanalyse eingesetzt werden.

Der Leitz-Park Wetzlar stand am Donnerstag auf dem Programm. Hier kann man mehr über die Meilensteine der Leica-Kameraentwicklung erfahren. Historische Kameras werden ausgestellt und herausragende Fotografien der vergangenen 100 Jahre gezeigt. Bei einer rund neunzigminütigen Besichtigung erhielten die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die besondere Geschichte des Unternehmens. Der Rundgang erlaubte auch Blicke in die Manufaktur, die die Fertigung von Linsen, Objektiven und Kameras zeigt. Der Besuch der Ausstellung „Dr. Paul Wolff & Tritschler. Licht und Schatten – Fotografien 1920 bis 1950“ beendete die Leica-Tour.

Da an diesem Tag noch ein Abendprogramm geplant war, fuhren die meisten gleich zurück nach Gießen. Ein kleiner Trupp nutzte die Gelegenheit und erkundete die Altstadt von Wetzlar mit ihren vielen, hübschen Fachwerkhäusern und dem mondänen Dom.

Am Abend waren alle Projektteilnehmer zu einer beeindruckenden Wissenschaftsshow unter dem Motto: “Liebig trifft Ludwig“ in die Schule eingeladen. Eröffnet wurde der bunte Abend mit einem Theaterstück, bei dem aus Nebelschwaden und Lichtreflexen der alte Liebig auftaucht. Justus Liebig war ein hervorragender, deutscher Chemiker und Universitätsprofessor in Gießen, später in München. Im kommenden Jahr begeht das Liebig-Museum seinen 100. Geburtstag. In Kooperation mit dem Landgraf-Ludwigs-Gymnasium wurde die Veranstaltungsreihe zu „Liebig lebt“ mit dieser Show eröffnet.

Passend zur vorabendlichen Veranstaltung besuchten die Schülerinnen und Schüler am Freitag das Liebig – Museum. Das weitgehend erhaltene Laboratorium, in dem Justus von Liebig von 1824 bis 1852 gewirkt hat, stellt weltweit einen der wenigen erhaltenen naturwissenschaftlichen Schauplätze des 19. Jahrhunderts dar. Eingebettet in eine spannende Experimentalvorlesung wurde das Leben von Justus von Liebig vorgestellt. Die Schülerinnen und Schüler erfuhren, sitzend im historischen Auditorium auf den original erhaltenen Holzbänken, u.a. dass Liebig nur auf Umwegen seine Karriere als Chemieprofessor begann. Experimente mit flüssigem Stickstoff und der „Bellende Hund“ begeisterten als Begleitung.

Nun hieß es Abschied nehmen von Gießen. Es war ein tolles Programm! Herzlichen Dank an die Gastgeber des Landgraf-Ludwigs-Gymnasiums, vor allem an die Verantwortliche für Begabtenförderung, Sabine Schilling. Zurück bleiben viele Erinnerungen, neue Erkenntnisse, aber bestimmt auch Freundschaften. Wie schon beim Besuch in Freiberg hatten sich die Schülergruppen aus den drei Bundesländern sofort am ersten Tag gemischt und super verstanden.

Wir freuen uns auf den Besuch in München!

Annett Wolf

Forschungsprojekt "Silber - nicht nur 2. Platz"

Auch im Amtsblatt konnte man Wesentliches zu unserem Forschungsprojekt erfahren.

Forschungsprojekt "Silber – nicht nur 2. Platz" bringt Schüler aus Bayern, Hessen und Sachsen zusammen

Foto: Siltronic AG