Teilchenphysik in der Unterstufe

Teilchenphysik in der Unterstufe

In den meisten europäischen Ländern ist das Kapitel der modernen Physik erst am Ende des jeweiligen Curriculums platziert – wenn überhaupt. Die moderne Physik umfasst die Teilchenphysik, Relativitätstheorie und Quantenphysik, die in allen Bereichen unseres heutigen Lebens und der Natur von großer Bedeutung sind.

Aus der Idee heraus ein P-Seminar anzubieten, in dem ein Teilchenphysikkurs für Schüler*innen der 6. Klasse von den Schüler:innen der 11. Klasse entwickelt wird, entstand ein Begabtenkurs für Mathematik und Physik. Mitmachen konnten alle Schüler:innen, die Interesse an der Mathematik haben oder gerne an Mathematikwettbewerben teilnehmen. Dabei hat sich eine wundervolle, gemischte Gruppe aus allen 6. Klassen mit 12 Jungen und 5 Mädchen gebildet.

Teilchenphysik in der Unterstufe

Pandemiebedingt mussten wir im Online-Unterricht beginnen und hatten keine Möglichkeit uns persönlich kennenzulernen, trotzdem haben die Schüler:innen mit viel Engagement und Wissbegierde in den mathematischen Diskurs gestartet. Wir haben uns gemeinsam mit dem Zählprinzip bis hin zur Kombinatorik spielerisch auseinandergesetzt.
Währenddessen liefen die Vorbereitungen des Teilchenphysikkurs für die Q11 auf Hochtouren. Die Aufgabe des P-Seminars bestand darin die Komplexität der Teilchenphysik auf Modellebene sprachlich zuveranschaulich und auch die Größenordnungen begreifbar zu machen. So konnte der Aufbau eines Atoms bis auf „Quarkebene“ dargestellt werden, um die Entstehung der Elementarteilchen und das Erstellen des Standardmodells mit Farbladung erklären zu können.
Die Hörbarmachung mit Hilfe eines Geigerzählers und die Sichtbarmachung durch den Bau einer Nebelkammer waren dabei unverzichtbare Begleiter, da man die Teilchen aufgrund ihrer sehr winzigen Größe nicht sehen kann. Hier erhielten wir von der Raiffeisenbank Unterschleißheim eine sehr große Unterstützung und sie sponsorte großzügig einen Teilchenkoffer für Schülerübungen. Dieser Koffer beinhaltet einen Geigerzähler „Ranger“, der schüler:innengerecht aufgebaut und für unsere Großen und Kleinen ein wertvolles Geschenk ist.
Trotz Coronapandemie und den dazugehörigen Einschränkungen hat es das P-Seminar geschafft zusammenzuwachsen und die Kleinen spielerisch und fachlich zu unterrichten. Zu guter Letzt war das Max-Planck-Institut für Physik, allen voran Frau Wankerl, bereit unseren Schüler:innen einen Vortrag mit Führung und eigenem Experimentieren vor Ort zu ermöglichen. Dabei kamen soziale Kompetenzen und Teamfähigkeit ins Spiel, so mussten doch die Großen die Kleinen unterstützen und beaufsichtigen.
Lernende Kinder und lehrende Jugendliche arbeiteten gemeinsam in einer Gruppe – Der genuine Wissensdrang und die Freude an neuen Themen der Kinder gepaart mit der Herzlichkeit und Freundlichkeit der großen Schüler:innen wird mir immer im Gedächtnis bleiben. Allen voran: „Ein Proton besitzt die gute Ladung und ein Elektron die böse Ladung!“