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Physics Teachers Day 2005

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Physics Teachers Day 2005

Ein großer Erfolg ...

Geschäftiges Treiben am Donnerstagnachmittag, den 8. September 2005,  im Foyer des Fachbereichs Physik am Westerberg: Angeregte Diskussionen, flackernde Computerbildschirme und kleine, aber faszinierende Experimente. Doch nicht etwa Studierende oder Schülerinnen und Schüler trafen sich hier, sondern etwa 60 Physiklehrkräfte aus Osnabrück, dem niedersächsischen Umland und Nordrhein Westfalen. Veranstaltet wurde dieser Fortbildungsnachmittag von der Arbeitsgruppe Didaktik der Physik der Universität Osnabrück in Zusammenarbeit mit der regionalen Lehrerfortbildung und war der erste in dieser Form.

Den inhaltlichen Schwerpunkt bildete das Thema „Rastermikroskopie in Physik und Schule“. Prof. Dr. Roland Berger, Leiter der Arbeitsgruppen Didaktik der Physik und Initiator der Fortbildung, hielt einen einleitenden Vortrag über die für Schülerinnen und Schüler relevanten physikalischen Grundlagen der Rasterelektronenmikroskopie und lieferte wissenschaftlich untersuchte methodisch-didaktische Beispiele zur Umsetzung dieses Themas im Physikunterricht. „Ein Ausweg aus dem sinkenden Interesse am Fach Physik ist die Einbettung der Lehrplaninhalte in möglichst interessante Kontexte“, so Berger. In einem fachlich orientierten Vortrag stellte Prof. Dr. Sylvia Speller von der Universität Nijmegen anschließend neueste Entwicklungen in der Rastersondenmikroskopie vor.

Eine etwa einstündige Pause war als Materialbörse geplant: Nicht nur die Arbeitsgruppe der Universität, sondern auch viele Lehrerinnen und Lehrer stellten interessante Versuche und selbst erprobte Unterrichtsimpulse vor und sorgten so für einen regen Austausch, der auf äußerst positive Resonanz stieß. Auch Roland Berger wertet den Nachmittag als großen Erfolg: „Der Kontakt zu den Lehrkräften ist mir ein großes Anliegen. Ohne die Rückbindung an die Schulen ist didaktische Forschung nicht sinnvoll!“ Der „Physics Teachers Day“ ist eine Form der Vernetzung von Uni und Schule, daneben bestehen viele weitere Kooperationen. Und sicher wird es zu diesem Tag im kommenden Jahr wieder ein spannendes Thema und zahlreiche Anregungen geben.

Das Rasterelektronenmikroskop im Physikunterricht der 12. Jahrgangsstufe
Aus einer Reihe von Untersuchungen ist bekannt, dass das Interesse an Physikunterricht im Laufe der Schulzeit in Besorgnis erregender Weise abnimmt. Ein möglicher Ansatzpunkt, um dem entgegenzuwirken, ist die Einbettung der physikalischen Inhalte in interessante Kontexte. Aus den Untersuchungen geht hervor, dass die Beobachtung des Mikrokosmos mit geeigneten Instrumenten auf erhöhtes Interesse bei Schülerinnen und Schülern stößt. Das Rasterelektronenmikroskop eignet sich auch deshalb als Unterrichtsgegenstand, weil sich damit das Thema "Bewegung von Ladungsträgern in elektrischen und magnetischen Feldern" gut behandeln lässt.

Im Vortrag werden zunächst die fachlichen Grundlagen zum Rasterelektronenmikroskop gelegt und anschließend eine methodische Unterrichtsvariante beschrieben, in der das Thema behandelt werden kann.

Rastersondenmikroskopie
Die Rastersondenmikroskopie ist sozusagen die Werkzeugkiste für die Entwicklung der Nanotechnologie. Diese Methodenfamilie ist aus der Rastertunnelmikroskopie (1981) hervorgegangen und bietet faszinierende Möglichkeiten nanometrische Objekte wie Atome, Moleküle, Quantenpunkte, aber auch Makromoleküle, Proteine, und biologische Materialen auf nanoskopischer Skala charakterisieren und zu manipulieren. Grundprinzip ist eine scharfe Sonde, deren Wechselwirkung mit der Probe extrem lokal ist. Dabei ist eine ultrapräzise Einstellbarkeit des Proben-Sonden-Abstand mit Hilfe eines Regelkreises essentiell.

Im Vortrag wird ein Überblick über Anwendungen in Forschung und Industrie gegeben sowie u. a. ein in Nijmegen entwickelter Demonstrations-/Modellversuch und ein Scanning-Probe-Microscopy-Simulator für Schüler vorgestellt (http://www.spmlab.nl/).