Physiksommer: Projektwoche für Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe

Der Ilmenauer Physiksommer soll die Bedeutung der Physik für das moderne Leben darstellen und dadurch das Interesse der Schüler für ein Studium der Physik insbesondere auch an der TU Ilmenau wecken. Hierfür bietet das Institut für Physik der TU Ilmenau ein einwöchiges Sommerkolleg an, in welchem wissenschaftliche Aspekte eines übergeordneten Themas durch Vorlesungen aufgezeigt, durch Praktika vertieft sowie durch Seminare von Schülergruppen unter Anleitung erarbeitet werden. Das Programm wird durch abendliche Rahmenveranstaltungen abgerundet.

Finanzierung

Der Ilmenauer Physiksommer 2006 wird dank einer Förderung durch die Marga und Kurt Möllgaard-Stiftung und der Thüringer Landesregierung  ermöglicht. Die Stiftung sowie die  Landesregierung  hat mit der Gewährung der finanziellen Förderung auch die hohe Qualität und den hohen Anspruch des Ilmenauer Projektes besonders gewürdigt.

Zielgruppe

Das Programm wendet sich an Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe, insbesondere an Physik-Leistungskurse. Die Teilnehmerzahl ist aufgrund der Seminar- und Praktikumsarbeit auf 65 beschränkt. Unter den Bewerbern wird eine Auswahl nach der Originalität und dem wissenschaftlichen Inhalt eines Essays zum Thema des Kollegs getroffen.

Konzept

Das übergeordnete Thema dient den Veranstaltungen als "roter Faden". Es ist aktuell und soll das Interesse der Schüler fesseln und auf vielfältige Art die Anwendung physikalischer und chemischer Prinzipien aufzeigen. Dies ermöglicht es, viele Aspekte der modernen Physik kohärent darzustellen und die Bedeutung physikalischer und technischer Fragestellungen für die moderne Gesellschaft von den Teilnehmern themenzentriert erarbeiten zu lassen.

Das Sommerkolleg besteht aus drei Haupteinheiten: Vorlesungen, Praktika und Seminaren. Diese Aufteilung erlaubt es, die Schüler fortschreitend von der Rezeption von Lehrstoff über eigenes Experimentieren zum selbständigen Erarbeiten von Inhalten unter Nutzung moderner Medien anzuleiten. Auf diese Weise soll das Selbstvertrauen der Schüler gestärkt werden, auch komplizierte Zusammenhänge selbst durchdringen und verstehen zu können. Dieses Programm wird durch abendliche Rahmenveranstaltungen ergänzt. Eine zentrale Abschlussdiskussion fasst die erarbeiteten Ergebnisse zusammen und ermöglicht es, Rückmeldungen und Verbesserungsvorschläge zu sammeln.

Bisherige Themen waren:

• Mobil telefonieren - wie funktioniert das? (2001)
• Zukunft der Energie - Energie der Zukunft (2002)
• Welle oder Teilchen oder was? -" vom Laser zum Quantencomputer (2003)
• Selbstorganisation, Fraktale, Chaos: Alles in Ordnung? (2004)
• Einstein ins Rollen bringen

Das Thema des Physiksommers 2006 ist: ,Von der Glühlampe zum Quantencomputer- Physik in   Erfindungen-Ü

Ziel wird hierbei sein, die Schülerinnen und Schüler entdecken zu lassen, wie durch originelle Ideen und raffinierte Methoden physikalische Prinzipien in technischen Erfindungen Anwendung finden. Angefangen von bereits in der Antike entwickelten Maschinen zur Kraftübertragung oder zum Pumpen, die auf einfachen mechanischen Prinzipien beruhen, werden die Teilnehmer schrittweise an derzeit aktuelle Erfindungen wie dem Flachbildschirm oder Tunnelmikroskope herangeführt, welche in komplexer Weise mechanische, elektrodynamische und quantenmechanische Vorgänge miteinander kombinieren. Schließlich stellen wir auch visionäre Ansätze wie den Quantencomputer vor.

 Das Sommerkolleg besteht im Wesentlichen aus drei Haupteinheiten:
    - Experimentalvorlesungen
    - Praktikum
    - Seminar

Diese Aufteilung erlaubt es, die Schüler fortschreitend von der Rezeption von Lehrstoff über eigenes Experimentieren zum selbständigen Erarbeiten von Inhalten unter Nutzung moderner Medien anzuleiten. Auf diese Weise soll das Selbstvertrauen der Schüler gestärkt werden, auch komplizierte Zusammenhänge selbst durchdringen und verstehen zu können. Dieses Programm wird durch abendliche Rahmenveranstaltungen abgerundet.

Die Experimentalvorlesungen bestreiten ca. 30% des zeitlichen Umfangs. Sie sollen die Grundlagen für das Verständnis der verschiedenen thematischen Aspekte legen, die Faszination der Schüler für die Experimentalphysik wecken und die Rolle der Physik für den technologischen Wandel aufzeigen.

Das Praktikum wird ganztägig am Mittwoch durchgeführt und erlaubt es den Schülerinnen und Schülern, unter Anleitung moderne experimentelle Techniken und Methoden der Computersimulation in der Physik kennen zulernen und auf Fragestellungen des Sommerkollegs anzuwenden. Die Versuche finden teilweise in den wissenschaftlichen Arbeitsgruppen des Instituts für Physik statt und sind speziell im Hinblick auf das Thema ausgerichtet. Bei entsprechender Ausarbeitung der Versuchsergebnisse kann für interessierte Schüler ein Übungsschein ausgegeben werden, der die erfolgreiche Bewältigung des entsprechenden Versuches dokumentiert und im Falle eines Universitätsstudiums im Physikalischen Praktikum anerkannt wird. Das Praktikum soll auch gezielt genutzt werden, um eventuell vorhandene Scheu vor der komplizierten Technik abzubauen.

Die Arbeit in kleinen Seminargruppen steht mit knapp 50 % des zeitlichen Umfangs im Zentrum des Ilmenauer Physiksommers. Hier werden Referate zu interessanten Teilaspekten des Themas erarbeitet. Die Schülergruppen (¡ 6 Personen) werden dabei von studentischen Tutoren angeleitet und sollen dabei die Universitätsbibliothek ebenso nutzen wie moderne computergestützte Methoden der Informationsbeschaffung. Gegen Ende des Kollegs tragen diese Gruppen ihre Ergebnisse dem Plenum vor und stellen sich der Diskussion. Auf diese Weise ergibt sich ein Überblicküber die verschiedenen physikalischen, technischen und gesellschaftlichen Aspekte des zentralen Themas.

Die Abendveranstaltungen dienen dem gegenseitigen Kennen lernen und befördern durch Diskussionsforen den Austausch zwischen Schülern, Studenten und Lehrenden.