Friedrich-Koenig-Gymnasium

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Schüler der Naturwissenschaftlichen Schwerpunktklasse 10a experimentieren im XLAB Göttingen

Jedes Jahr macht die Naturwissenschaftliche Schwerpunktklasse 10a eine dreitägige Exkursion ins XLAB in Göttingen. Dabei wurde sich auch in diesem Jahr wieder von Schülern des Johann-Schöner-Gymnasiums in Karlstadt begleitet. Wie das FKG ist auch das JSG eine MINT-EC-Schule.

Das "Göttinger Experimentallabor für junge Leute e.V." (XLAB) ist das größte Experimentallabor für Schüler in Deutschland und in einem eigenen Gebäude auf dem Nordcampus der Universität Göttingen untergebracht. Auf vier Etagen sind vier naturwissenschaftliche Fachbereiche untergebracht, denen jeweils eine eigene Stockwerkfarbe zugeordnet ist: Physik (orange), Chemie (gelb), Biologie (grün) und Neurobiologie (blau).

Wie in unserem FKG-Schülerlabor steht auch dort das selbsttätige Experimentieren ganz oben. Dort stehen allerdings zahlreiche hauptamtliche Dozenten bereit, um mit den Schülern zu arbeiten. Ein Teil der Dozenten sind Lehrer, der andere kommt direkt aus der experimentellen Wissenschaft. So wird eine große Wissenschaftsnähe und Aktualität der angebotenen Themen gewährleistet. Zudem wird eine gute Verzahnung zwischen Theorie und Praxis erreicht.

Am 21.2.2018 um halb sechs war der Bus am FKG abfahrbereit; die Gruppe aus Karlstadt war schon vorher zugestiegen. In Göttingen angekommen, wurde das Gepäck nur schnell in der Unterkunft abgestellt, so dass der Experimentiertag am XLAB gleich beginnen konnte.

Die Schüler des FKG und des JSG wurden in insgesamt drei Gruppen aufgeteilt, die tageweise Experimente aus den Themenkomplexen Wellenphysik, Reaktionskinetik und Neurophysiologie (FKG) bzw. Molekularbiologie (JSG) durchliefen.

Die Wellenphysik wurde mit Hilfe von Mikrowellen erschlossen. Mikrowellen sind, genauso wie das sichtbare Licht, elektromagnetische Wellen. Allerdings ist ihre Wellenlänge so groß, dass die Messungen bei den Experimenten mit dem Lineal durchgeführt werden können, während die Wellenlänge von Licht im Bereich von einigen hundert Nanometern (1 nm = 0,000001 mm) liegt und so für Messungen schwer zugänglich sind. Die Experimente umfassten unter anderem die Beugung am Doppelspalt, die Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit und die Interferometrie.

Die Reaktionskinetik ist ein Teilbereich der Chemie, der sich mit dem zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen beschäftigt. Was sich zunächst sehr abstrakt anhört, hat doch große Bedeutung im Alltag. So verläuft z.B. die Oxidation von Kohle (also das Verbrennen) sehr schnell, während die von Eisen (also das Rosten) sehr langsam verläuft. Die Kunst eines Chemikers besteht dann z.B. darin, langsame Reaktionen so zu beschleunigen, dass sie technisch nutzbar angewendet werden können. Im XLAB wurde dieses spannende Gebiet anhand von Farb- oder Trübungsreaktionen behandelt, so dass der zeitliche Ablauf der Reaktionen gut nachvollziehbar war.

Die Neurophysiologie ist eine biologische Teildisziplin, die sich mit der Funktionsweise von Nervensystemen beschäftigt. In der Schule kann dieses spannende Thema leider nur theoretische (oder durch Filme veranschaulicht) behandelt werden. Das XLAB besitzt aber eine ausreichende Anzahl spezieller Messplätze, an denen die Schüler neurophysiologische Experimente durchführen können. Als Versuchsbeispiel wurde das visuelle System von Säugetieren - den Schüler selbst - und Insekten (hier von Heuschrecken) gewählt. In beiden Fällen wurde die Flickerfusionsgrenze untersucht, also die Frequenz von Lichtblitzen, bei der diese nur noch als kontinuierliches Licht wahrgenommen werden. Die Schüler konnten ihre eigene Wahrnehmungsgrenze beim Betrachten von Lichtblitzen selbst bestimmen. Bei den Heuschrecken wurde diese Grenze durch direkt Ableitung elektrischer Nervenimpulse aus den Sehnerven bestimmt.

Nach sieben bis acht Stunden im Labor, wobei das Mittagessen in der nahen gelegenen Universitätsmensa eingenommen wurde, standen die Abende zur freien Verfügung. So konnten unsere Schüler auch in das studentische Leben der Universitätsstadt Göttingen hineinschnuppern.

Christian Lorey und Martin Feige
Vorbesprechung in der Physik
Beugung von Mikrowellen
Neurophysiologie
Arbeit im Chemielabor
Gruppenbild im Treppenhaus des XLAB - Physik ist orange und Chemie gelb
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