Die Ästhetik der Physik

©  ITBE Esther Hundgeburth und Megan Tabea Wagner konstruieren eine Kältebox mithilfe von Styropor und Trockeneis

Samstagmorgen 10 Uhr. Ein Mix aus Gekicher und lautem Stimmengewirr durchdringt das Foyer der Friedrich Ebert Realschule in Oberhausen. Eindeutig: Das kommt aus dem Physikraum. Dort haben sich sieben junge Frauen und zwei Jungs aus der achten bis zehnten Klassen eingefunden. Die Teilnahme am internationalen Technikwettbewerb „Innovative Technologien bewegen Europa“ (ITBE) nötigt quasi zum Experiment am Wochenende. Die wenigsten Schüler würden an ihrem freien Tag wohl den Gang in die Schule antreten, und doch ist bei diesen Teilnehmern von Widerwillen nichts zu spüren. Physiklehrer Martin Brodoch (42) gefällt es, die Schüler sehr viel aufgeweckter als im Unterricht zu erleben: „Was will ich mehr? Die haben Spaß und nebenbei bringen sie gute Ideen zum Vorschein“, erzählt er.

Brodoch und seine Gruppe stellen sich beim Abschluss des Wettbewerbs im Mai dieses Jahres das erste Mal den kritischen Augen der hochkarätigen ITBE-Jury, die sie mit einer ausgeklügelten Kettenreaktion überraschen wollen. Start des Kettenreaktions-Experiments ist ein mit zehn Litern Wasser gefülltes Fass. Das Wasser läuft über einen Schlauch zum nächsten Modul und soll dort von Raumtemperatur auf minus 50 Grad heruntergekühlt werden. Eine Idee mit Stolperfallen. Megan Wagner erzählt, wieso: „Wir haben in einer Wissenschaftssendung gesehen, dass das Wasser so stark abgekühlt werden muss, um die dritte Reaktion auszulösen. Aber wie wir das hinbekommen – keine Ahnung.“ Im dritten Modul soll warmes Wasser so in eine Kältebox geträufelt werden, dass es – dank Minusgrade – sofort gefriert und sich in „schönen Eisregen verwandelt“. Mädchen setzen eben auch in der Physik auf Ästhetik. Doch die beiden Jungs stehen ebenfalls zu den Ideen und überlegen, wie sich der Eisregen am sinnvollsten umsetzen lässt. Wieder ein Durcheinander von Stimmen. Dann setzt sich eine Idee durch: Die Luft im Inneren eines mit Trockeneis gefüllten Behälters soll durcheinander gewirbelt werden. So fällt die Temperatur schneller. Hat einer gelesen. Also: Strohhalme her, in die Seitenwände der Box geschoben und losgepustet.

©  ITBE Nee, das hat nicht geklappt. Megan Tabea Wagner holt das Windrad wieder aus der Box

Nicht beirren lassen
Einfälle gibt es genug und Brodoch ist überrascht von der Kreativität seiner Schüler. Leider lassen sich die Vorschläge nicht immer umsetzen. Doch der Physiklehrer weiß: "Man muss die Idee manchmal weiterspinnen und mit vorhandenem Wissen verknüpfen. Wenn dann ein zumindest plausibler Lösungsweg gefunden ist, beginnt das nächste Experiment." So soll es auch sein, denn Brodoch ist von der Effektivität der praktischen Umsetzung überzeugt. "Ich versuche, auch im Unterricht experimentelle Übungen anzubieten. Immer nur zuhören und mitschreiben zu müssen, ist nicht Sinn des Physikunterrichts. Da bleibt zu wenig hängen." Die Wettbewerbsteilnahme verbindet Köpfchen und praktisches Tun. Kleine Patzer eingeschlossen. Megan erinnert sich lachend an das Treffen, an dem ein Schlauch platzte und die Schüler klatschnass dastanden.

©  ITBE Die Damen scheuen sich nicht vor eisigem Trockeneis und unmodischer Schutzkleidung

Martin Brodoch sieht vor allem auch solche Irrläufer als Gewinn, denn dann muss sich die Gruppe mit Alternativen und verquerten Lösungsansätzen auseinandersetzen. So eignen sie sich neues Wissen auf spielerische Weise an.

Für den Start der Kettenreaktion muss zum Beispiel noch erarbeitet werden, ob der Wasserdruck über die Wassersäule oder -menge entsteht. Im Unterricht kommen diese Fragen zu kurz. Von hydrostatischem Druck haben die Schüler bisher noch nichts gehört. Das liegt vor allem an den Kürzungen der Physikstunden, die Brodoch kaum noch theoretische Exkurse erlauben. Sein physikbegeistertes Team aber weiß sich zu helfen und holt sich Anregungen auch außerhalb des Unterrichts. Fernsehsendungen wie „Galileo“ und „Quarks und Co.“ liefern Anstöße für die einzelnen Projektmodule. Deren Gelingen ist jedoch genauso offen wie die Antwort, ob und wie sich die gesammelten Ideen verbinden lassen. Fest steht aber, dass neun lebhafte Schüler und ein für alle Einfälle offener Lehrer ein Gewinn für die Realschule und den Wettbewerb sind.