MINT

Dieser zweijährige Kurs ist ein Experimentalkurs, in dem die Schülerrinnen und Schüler die Experimente so weit wie möglich selbst planen und ausführen. Die thematischen Schwerpunkte stammen aus den Bereichen Biologie, Chemie und Physik. Die Disziplinen Mathematik, Informatik und Technik fließen stellenweise in den Unterricht mit ein. Die hier behandelten Inhalte sind nicht Gegenstand des normalen Unterrichts. Dieser gibt aber die Voraussetzung zur Behandlung der hier angesprochenen Themen.

Ein Beispiel für das 2. Halbjahr in der 8. Klasse:

Hier wird das Thema Silizium aus Sicht der beiden Naturwissenschaften Chemie und Physik bearbeitet. Zunächst wird von Schülern in der Chemie das Silizium aus Sand hergestellt. Aus Sand kann auch Glas erhalten werden. In einem Glaspraktikum erlernen Schüler dann die Glasbearbeitung. Danach sind sie in der Lage Verbundglasscheiben als besonders haltbare Glasware herzustellen und ihre Haltbarkeit in einem selbst konstruierten Testgerät zu testen. Die Mathematik kommt zum Einsatz, wenn es darum geht, die Energie oder Geschwindigkeit eines Gegenstandes, der gegen die Scheibe geschleudert wird, auszurechnen, die die Glasscheibe gerade noch aushält ohne zu zerspringen. Die Physik beschäftigt sich dann mit dem hergestellten Silizium. Die Schüler untersuchen den Stoff und stellen die Halbleitereigenschaft fest. Die bisherigen Inhalte in Chemie (Atommodelle) lassen dieses Phänomen für Schüler verstehbar werden. Diese Leitereigenschaft ändert sich aber mit der Temperatur. Diese Abhängigkeit kann genutzt werden, um einen Thermofühler zu bauen, den die Schüler selbst konstruieren sollen. Dazu muss ein Glasgehäuse gebaut werden. In dieses Glassystem kommt dann ein Siliziumsenor, der mit Kabeldraht verbunden werden muss. An dieser Stelle wird ein kleines Lötpraktikum angeboten. Nach Fertigstellung muss der Fühler skaliert werden. Dazu kann neben dem physikalischen Messwerk auch ein Computer eingesetzt werden, um die Messwerte zu erfassen und die Messkurven zu erstellen. Mit diesem Temperaturfühler kann man dann tatsächlich messen, z.B die Wassertemperatur eines Baches, was die Schüler im nächsten Halbjahr im Rahmen einer Exkursion tun werden.

WPII- Naturwissenschaften in der Jahrgangsstufe 8 (Bericht von Sophia Thier):

Schüler der achten Klasse haben Unterricht in den Fächern des „Wahlpflichtbereiches 2“. Eines der zur Wahl stehenden Fächer ist „Naturwissenschaften“.

In NAWI, wie wir es nennen, beschäftigen wir uns fach- und themenübergreifend mit Physik, Biologie und Chemie. Dabei werden vor allem Themen behandelt, die so nicht im Lehrplan stehen. In vielen spannenden Experimenten erarbeiten wir uns die Theorie, sodass die Inhalte niemals langweilig werden. Wir haben uns zum Beispiel mit unserer Haut beschäftigt und selber Hautcreme hergestellt. Ein anderes Thema war Glas. „Woraus besteht Glas?“, „Wie wird Glas hergestellt?“ und „Was hält Glas aus?“, waren Fragen, die wir uns gestellt und beantwortet haben. Wir durften selber Glas schmelzen und schneiden und vor allem das Testen der Belastbarkeit einer Scheibe bis sie zerbricht, hat uns besonders viel Spaß gemacht.

Aktuell behandeln wir Thermofühler in NAWI. Das sind elektronische Thermometer, die die Temperatur anhand eines elektrischen Wiederstandwerts messen können. Wir haben gelernt, wie das funktioniert und danach haben wir auch unseren eigenen Thermofühler gebaut (Abb. siehe unten).

Dazu brauchten wir:
- Die Glasröhrchen, die wir vorher selbst hergestellt haben
- Ein Siliciumheißleiterbauteil
- 2 Kabel
- Lötkolben und Lötzinn
- Schrumpfschläuche
- Wärmeleitpaste

Das Silicium ist der wichtigste Bestandteil, da die Temperaturmessung auf der Veränderung des Widerstands des Siliziums basiert. Als erstes mussten wir das Siliciumbauteil mit den Kabeln verlöten und mit den Schrumpfschläuchen isolieren. Danach füllten wir die Wärmeleitpaste in das Glasröhrchen, damit die Wärme hinterher auch auf das Silicium übertragen werden kann. Als nächstes haben wir das Siliciumbauteil mit den Kabeln in das Glasrohr gesteckt, sodass das Silicium von der Wärmeleitpaste bedeckt ist. Zuletzt wurden die überstehenden Kabel durch Schrumpfschläuche fest mit dem Glasröhrchen verbunden, sodass sie nicht mehr verschiebbar waren und der Thermofühler dicht war. Anschließend erfolgte sie Eichung. Das bedeutet, dass die vom Thermofühler angezeigten Widerstandswerte der jeweiligen Temperatur zugeordnet werden mussten ist (Abb. siehe unten).

Die Experimente in NAWI haben uns allen sehr viel Spaß gemacht und zum Ende des Projektes konnten wir alle stolz unseren eigenen Thermofühler präsentieren.

Hier gibt es noch weitere Informationen: Bili/Mint - Flyer

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WPII Naturwissenschaften in der 9. Jahrgangsstufe

Der WPII Kurs NAWI in der 9. Jahrgangsstufe beschäftigt sich im ersten Halbjahr schwerpunktmäßig mit der Analyse der Zusammensetzung von Flüssigkeiten und Feststoffen. Dabei wurden im Rahmen einer Gewässerexkursion zum Oberhausener Läppkes Mühlenbach Wasser- und Bodenproben genommen, die in den darauffolgenden Stunden untersucht wurden. Dabei wandten die Schülerinnen und Schüler chemische Nachweisreaktionen wichtiger Ionen in Wasserproben an und bestimmten mit Hilfe der Sedimentationsanalyse die Art des Bodens im und um den Bach herum.

Schwerpunkt des zweiten Halbjahrs war der Bau eines Photometers. Mit diesem Gerät bestimmte der Kurs anschließend den Eisengehalt verschiedener Eisenerzmienen, um die Wirtschaftlichkeit der Eisengewinnung aus den jeweiligen Mienen zu beurteilen.

Gegen Ende des zweiten Halbjahrs untersuchten die Schülerinnen und Schüler den Einfluss von Schwermetallen auf die Keimung und das Wachstum verschiedener Gemüsesorten um herauszufinden, welche Pflanzen auch auf verseuchten Böden prinzipiell angebaut werden können.

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Der hohe Praxis- und Projektanteil im NAWI WPII Kurs sorgt dafür, dass den vermittelten naturwissenschaftlichen Theorien immer bedeutsamen Anknüpfungspunkte an die Lebenswelt gegenübergestellt werden. Dadurch bekommen die Teilnehmer einen guten Eindruck davon, dass alle Naturwissenschaften, aber auch Mathematik und Informatik - kurz „MINT“ - zusammengehören und gemeinsam helfen, Natur und Technik zu verstehen.







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