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des Werner-von-Siemens-Gymnasiums in Bad Harzburg!
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Zentrales Thema in den Wahlpflichtmodulen des elften Jahrgangs in diesem Schuljahr ist der „Energiebegriff“. Im ersten Halbjahr haben sich die beiden Wahlpflichtmodule von Herrn Knorre-Röhlich (Geschichte) und Herrn Schott (Physik) aus verschiedenen Blickwinkeln dem Energiebegriff genähert. Mit der Teilnahme am Wettbewerb „Smart Kid? Smart Grid! Das Turnier mit Energie“ sollen die Schülerinnen und Schüler über die Bedeutung des intelligenten Netzausbaus für das Gelingen der Energiewende informiert werden und in Kleingruppen aktiv in die Debatte über den Netzausbau mit eingebunden werden.
Die Idee des Wettbewerbs entstand, da durch den Ausbau der regenerativen Energien auch die Stromverteilung neu gedacht werden muss. Das Stromnetz muss intelligent werden. Sogenannte „Smart Grids“ (intelligente Stromnetze) müssen die Kommunikation aller Energieerzeuger, Energiespeicher und Energieverbraucher untereinander sicherstellen, damit die Verteilung der elektrischen Energie so effizient wie möglich gestaltet werden kann.
Am 07.12.2020 fand ein Online-Workshop statt, in dem die Schülerinnen und Schüler für das Thema „Smart Grids“ sensibilisiert wurden. Dieser Workshop wurde von Herrn Roessel vom Verein „Deutsche Gesellschaft e. V.“ geleitet. Aufgabe der Schülerinnen und Schüler ist es nun eine Geschäftsidee im Bereich Smart Grids zu entwickeln. Erste Ideenvorschläge konnten mit Herrn Roessel besprochen werden und die Schülerinnen und Schüler haben direkte Rückmeldungen von ihm erhalten, worauf sie vielleicht noch achten sollten. Eine Jury, bestehend aus Vertreterinnen und Vertreter des Themenspektrums, entscheidet anschließend über die drei besten Konzepte.
Folgende Ideen sind an diesem Tag entstanden:
- Fernzüge mit Solarmodulen und Windturbinen auszustatten, die während der Fahrt elektrische Energie erzeugen
- Errichtung eines Wasserstoffnetzes für alle Anwendungen, zunächst als Pilotprojekt
- „Smart Highway“ – Erzeugung von elektrischer Energie durch Magnetspulen in der Autobahn und in Fahrzeugen
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Letzten Herbst gingen wir (Steffen Linke 9A, Jost Hellmann 10C) auf Herrn Schott zu, dass wir gerne bei Formel M mitmachen würden. Zur Erklärung: Formel M ist ein Wettbewerb bei dem ein selbstgebautes Fahrzeug von einer Mausefalle angetrieben wird. Jährlich werden zwei Preise vergeben: einmal für das beste Design und einmal für die größte zurückgelegte Distanz.
Im Winter hatten wir dann einen ersten Prototyp fertig. Zu dieser Zeit wurde das Team durch Tim Bothe (7C) erweitert. Und wie es bei Prototypen so ist, er hat nicht funktioniert. Entmutigt hat uns das nicht, nur zum Nachdenken gebracht. Mit einem komplett neuen Ansatz hatten wir dann bald schon unseren nächsten Prototypen fertig, welcher sogar fuhr. Kleinigkeiten wurden überarbeitet, zwei der vier Mausefallen waren mittlerweile kaputt, eine in Benutzung um unser Fahrzeug zu verbessern und eine gab es noch für den eigentlichen Wettbewerb, sprich nochmal den Ansatz ändern, wäre gar nicht möglich gewesen.
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Im vergangenen Schulhalbjahr haben wir an dem Schülerwettbewerb „Airbus Ideenflug“ teilgenommen, auf den uns unser Tutor Herr Schott aufmerksam gemacht hat.
Gesucht waren Ideen, welche die Luft- und Raumfahrt umweltfreundlicher, effizienter, komfortabler, sicherer und schneller machen.
Im Laufe der Ideensammlung war uns die Frage aufgekommen, warum Zugvögel in einer Formation fliegen.
Hierzu bilden die Vögel, vom Anführer ausgehend, ein V, welches ihnen in mehrerer Hinsicht Vorteile bietet. Unser Leitgedanke orientierte sich an der Bionik, der Übertragung von Errungenschaften der Natur auf die Technik.
Um dies zu verstehen, betrachtet man einen Flügel genauer: Jeder Flügel produziert im Flug an seiner Spitze Randwirbel, sogenannte Wirbelschleppen. Diese entstehen als Nebenprodukt des Auftriebs, welcher durch Unterdruck an der Oberseite der Tragfläche entsteht. An den Flügelspitzen kommt es zu einem Druckausgleich, da die Luft das Bestreben hat, sich vom höheren zum niedrigeren Druck zu bewegen. Somit entsteht ein Randwirbel, welcher aufsteigende Luft beinhaltet.
Dieser Randwirbel lässt sich nicht vermeiden, es sei denn, es gäbe einen Flügel, der unendlich in der Länge gestreckt ist. Dieser Fall ist jedoch unrealistisch und nicht umsetzbar. Allerdings wäre ein Teil des Randwirbels nutzbar, da dieser Auftrieb enthält.
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Am Dienstag, dem 14. März ging es für zehn Schüler des 11. Jahrgangs, zusammen mit Herrn Wittig, zum Siemens-Standort Braunschweig. Dort angekommen trafen wir uns mit Herrn Sense, welcher uns das Werk zeigte und uns die kommende Zeit betreute. Unerwartet stieß, ein bisschen verspätet, ein zwölftes Mitglied zu unserer Gemeinschaft: Herr Mettler.
Die Führung durch den Standort zeigte uns, dass man im Standort Braunschweig nicht an Waschmaschinen arbeitet, wie viele vielleicht vermuten, sondern an der Bahnautomatisierung und somit den Zugverkehr sicherer gestaltet und verbessert. Doch die Hauptveranstaltung befasste sich mit einem Mikrocontroller, der Firma „Arduino“. Um mit diesen Controllern einen LED-Würfel programmieren zu lernen, bekamen wir zuerst eine kleine Einführung in das Löten und stellten dann das „Steuer-Board“ unseres Würfels selbst her. Dies klappte recht schnell, weshalb wir am Dienstag unsere ersten eigenen Programme in der Sprache „C“ schreiben und testen konnten.
Weiterlesen: Der Siemens-Mikroprozessorworkshop mit dem Werner
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„Schämen sollten sich die Menschen, die sich gedankenlos der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frißt." (Albert Einstein anlässlich einer Rede zur Eröffnung der Funkausstellung im Jahre 1930)
Physik am WvS
Physik ist eine faszinierende Naturwissenschaft, welche die Grundlage vieler technischer Errungenschaften ist, die bereits in unglaublichem Maß unseren Alltag durchdringen und bestimmen. Wir verstehen es daher als unseren Auftrag, Schülerinnen und Schülern Einsichten in Naturvorgänge zu eröffnen und für ein besseres und verantwortungsvolleres Verständnis unserer natürlichen und technischen Umwelt zu sorgen.
Es uns besonders wichtig, den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu bieten, durch selbständiges Experimentieren in der Schule oder an außerschulischen Lernorten physikalische Zusammenhänge hautnah erfahren zu können. Unsere Schule bietet hierzu zwei moderne, für Schülerexperimente gut geeignete, Physikräume im Fachgebäude. Über deckengeführte Versorgungssysteme erhalten hier 16 Schülergruppen Zugang zu Gas, Kleinspannungen und Internet zum optimalen Arbeiten.
Die Fachgruppe besteht aktuell aus den folgenden Kolleginnen und Kollegen:
Herr Dr. Dierl (Ma/Ph), Frau Friedrich (Ma/Ph), Frau Scheideler (Ma/Ph), Herr Scholz (Ma/Ph), Herr Schott (Ph/Ek) und Herr Sperlich (Ma/Ph).
Sekundarstufe I (Klasse 5-10)
Der Physikunterricht der Klassen 5-8 und Klasse 10 wird mit zwei Stunden pro Woche erteilt. Zur Verwendung kommt das Unterrichtswerk Dorn-Bader. Die Verteilung der Stoffinhalte auf die einzelnen Jahrgangsstufen folgt dem schuleigenen Curriculum Schulinternen Curriculum 5-10 und entspricht den Vorgaben des Kerncurriculums für das Land Niedersachsen.
Die Note im Fach Physik setzt sich, sofern nicht epochal unterrichtet wird, aus den im gesamten Schuljahr erbrachten Leistungen zusammen. Die schriftlichen Arbeiten tragen zu 1/3 und die sonstigen Leistungen, in Form von mündlichen und fachspezifischen Leistungen (Mappenführung, Protokolle, Referate, etc.), zu 2/3 der Gesamtnote bei.
Einführungsphase (Klasse 11)
Die besondere Aufgabe des Physikunterrichts in der Einführungsphase besteht darin, die inhalts- und prozessbezogenen Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler zu erweitern, zu festigen und zu vertiefen. Das eingeführte Wahlmodul im zweiten Halbjahr soll dies unterstützen, damit die Lernenden am Ende der Einführungsphase über die notwendigen Kompetenzen verfügen, um erfolgreich am Unterricht der Qualifikationsphase teilnehmen zu können.
Qualifikationsstufe (Q1-Q4)
Der Unterricht der Klasse 12 und 13 findet in Kursen mit fünf Wochenstunden (Kurs auf erhöhtem Anforderungsniveau) oder drei Wochenstunden (Kurs auf grundlegendem Anforderungsniveau) statt. Gearbeitet wird überwiegend mit dem Unterrichtswerk von Dorn-Bader, Gymnasium Physik SII, auf der Basis des Schulinternen Curriculums, in verstärktem Maße auch mit zusätzlichem externen Material.
Außerschulische Aktivitäten und Kooperation mit der Firma Siemens
- Besuch der TectoYou im Rahmen der Hannover Messe für Schüler des 11. Jahrgangs, unterstützt durch die Firma Siemens.
- Besuch der Jugend-Technikmesse IdeenExpo in Hannover.
- µP- Mikroprozessorworkshop bei der Firma Siemens in Braunschweig.
- Verleihung des Technik-Preises für herausragende Leistungen in den naturwissenschaftlich-technischen MINT-Fächern durch die Firma Siemens.
- Verleihung des Abitur-Preises an die besten Absolventen, WvS Bad Harzburg (Siemens)
Weitere Aktivitäten
- Elektronik-AG
- Präsentationen am Tag der offenen Tür
- Photovoltaikanlage
„Die wichtigsten grundlegenden Gesetze und Tatsachen der Physik sind entdeckt ... und daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie jemand durch neue Entdeckungen ergänzt, äußerst gering." (Albert Abraham Michelson, 1903)
„Der Fernseher wird sich auf dem Markt nicht durchsetzen. Die Menschen werden sehr bald müde sein, jeden Abend auf eine Sperrholzkiste zu starren." (Darryl F. Zanuck, Chef der Filmgesellschaft 20th Century-Fox, 1946)
Diese Herren waren im Irrtum. Solange es die Menschheit gibt, wird die Naturwissenschaft Physik Motor neuer aufregender Entdeckungen sein.
Viel Spaß beim aufregenden Endecken wünscht die Fachgruppe Physik.
Aus der Sammlung
Magnetismus, Mechanik, Optik
Elektrizitätslehre
Energie und Radioaktivität
Elektrische und magnetische Felder
Atomphysik
