Geophysik

Unser Wahlgrundkurs wurd im Sommer 2019 als Beitrag zum zum Deutschen Lehrerpreis in der Kategorie Unterricht innovativ eingereicht. Unter allen eingereichten Beiträgen wurden deutschlandweit nur 15 Beiträge für den Preis nominiert, darunter auch unser Wahlgrundkurs. Auch wenn es letztlich nicht zum Gewinn des Preises gereicht hat, so haben wir mit der Nominierung die Bestätigung dafür erhalten, dass unser Wahlgrundkurs zu den 15 innovativsten Unterrichtsideen 2019 gehört.

Folgende E-Mail erreichte uns dazu am 7. Okober 2019:

Sehr geehrter Herr Strecker,

wir freuen uns sehr, Ihnen mitteilen zu können, dass Sie im Rahmen unseres Wettbewerbs „Deutscher Lehrerpreis – Unterricht innovativ“ von den Gutachtern für die Jury nominiert worden sind. Damit gehört Ihre Einreichung zu den besten 15 Einreichungen 2019. [...] Als Anerkennung finden Sie im Anhang ein Siegel, das Sie für Ihre Website o. ä. Öffentlichkeitsarbeit nutzen dürfen (als .jpg-, .png- und .tif-Datei).

Auch die Schulleitung wird mit diesem Schreiben über Ihre hervorragende Platzierung beim bundesweiten Wettbewerb „Deutscher Lehrerpreis – Unterricht innovativ“ informiert.

Wir wünschen alles Gute und viel Erfolg bei kommenden Projekten!

Viele Grüße
Das Lehrerpreis-Team

Kursleiter:

N. Strecker (Fachleiter Gesellschaftswissenschaften und Sprachen, Fachlehrer für Geographie und Englisch, Fachausbildungsleiter Geographie)
Dr. A. Franke-Börner (Dipl. Geophysikerin, Fachlehrerin für Mathematik und Physik)
F. Triebsch (Schulleiter, Fachlehrer für Physik, Mathematik und Informatik, Astronomie)

Exkursionen (Auswahl):

Sternwarte Radebeul 28.01.2009	Exkursionstag 2013: Erlerbnisland Mathematik: Experimente Sternwarte Radebeul	GFZ Potsdam 2. Oktober 2013 Themenschwerpunkt Geomagnetik
Erlebnisland Mathematik 2015	GFZ Potsdam 2. Dezember 2015Themenschwerpunkt: Geodynamik und Erdbeben.	GFZ Potsdam 22. März 2017 Themenschwerpunkt: Erdmagnetfeld
Eindrücke von den Exkursionen in das Deutsche Geoforschungszentrum nach Potsdam aus den Jahren 2015 und 2017. Im Rahmen des Wahlgrundkurses palnen wir regelmäßig Exkursionen dahin durchzuführen.

Allemeines:

Seit 2007 gibt des fächerverbindenden Wahlgrundkurs Geophysik am Freiberg-Kolleg. Er kann in der Kursphase (SEK II) anstelle von Geographie, GRW oder Biologie belegt werden. Die Kombination mit Geographie ist vorallem in Hinblick auf eine spätere Geographie-Prüfung sinnvoll, aber nicht zwingend erforderlich. Der Kurs fördert zielorientiertes und selbstgesteuertes Lernen und bezieht nicht nur Aspekte der Geographie und Physik mit ein sondern zeigt auch auf, wo Schnittmengen mit anderen Naturwissenschaften existieren.
Die Möglichkeit die Geophysik-Ausbildung nahtlos an einer Universität fortzusetzen, ist durch die TU Bergakademie Freiberg gegeben. Die Option auf einen direkten Übergang von der schulischen in die universitäte Ausbildung ist in diesem Fachbereich nur am Freiberg-Kolleg möglich. Mehrere unserer Absolventen haben nach dem Besuch des Wahlgrundkurses Geophysik ein Geophysik-Studium an der TU Freiberg aufgenommen und teilweise bereits erfolgreich abgeschlossen.

Besonderheiten:

Seit 2014 nutzen wir die professionelle Software SeisComp3 zur weltweiten Erfassung von Erdbeben in Echtzeit. Hiermit erfassen wir Wellendaten (waveform data) vieler Station weltweit, und der mit SeisComP3 ausgestattete Computer errechnet daraus die Magnitude (Erdbebenstärke), Epizentrum, Hypozentrum und visualsiert die Ergebnisse. Somit wird das Thema Seismologie nicht nur theoretisch bearbeitet, sondern kann praktisch an realen Daten besprochen werden. Theoretische Größen wie Ausbreitungsgeschwindigkeit und Eigenschaften von Erdbebenwellen,  die Entstehung von Schattenzonen und die Ermittlung der Erdbebenstärke werden so praktisch erlebbar. Unserer Kenntnis nach sind wir die einzige Schule, die diese Möglichkeit für Ihre Schüler anbieten kann.
Mehr zu unserem Erdbebenmonitor...

Medien:

• Zeitungsartikel zum Tag der offenen Tür 2009
• Podcast "Geocaching"

Themenschwerpunkte:

Im Wahlgrundkurs Geophysik untersuchen wir die Grundlagen der menschlichen Existenz auf der Erde. Dabei steht im 1. Kursjahr vor allem Auswirkung der Naturgesetze auf der Erde im Vordergrund. Aufbauend auf physikalischen Grundlagen beschreiben und erklären wir nicht nur geographische Gegebenheiten, sondern auch biologische Prozesse und astronomische Größen. Die Ausnutzung der Naturgesetze für technische Prozesse und deren Rolle für die Entwicklung der modernen Gesellschaft beschäftigen die Teilnehmer im 2. Kursjahr. Dabei liegt das Hauptgewicht auf zukunftsorientierten, nachhaltigen Umwelttechnologien. Hier ein kurzer Überblick über unsere Themen:

• Geophysikalisches Grundpraktikum
  Geomagnetik, Seismik und Geoelektrik selbst erproben und auswerten: Gruppenpraktikum an der TU Bergakademie
• Die Erde im Weltall:
  Was hält unsere Erde auf Ihrer Bahn? Warum sind die Jahreszeiten nicht gleich lang?
• Satelliten und deren Funktionen:
  Welche Aufgaben haben verschiedene Satelliten? Wie bestimmt man ihre Bahnparameter? Welchen Weg hat mein Fernsehbild zurückgelegt?
• Erdmagnetfeld:
  Bedeutung für die Erde, Entstehung des Erdmagnetfeldes, Mehrdimensionalität, räumliche und zeitliche Variabilität
• Orientierung im Raum mit mathematischen Verfahren, mechanischen und elektronischen Instrumenten:
  Berechnung von Orthodromen, Arbeit mit Gnomon, Sextant, Karte und Kompass, GPS, Geländepraktikum: Orientierung im Raum
• zivile und wissenschaftliche Anwendung naturphysikalischer Phänomene:
  Doppler-Effekt: Niederschlagsradar, Geschwindigkeitsbestimmung von Objekten, Erkundung des Weltalls
• Die Erwärmung der Erde:
  Der Treibhausefekt aus physikalischer Sicht: Strahlung und Wärme sind nicht das selbe, Treibhausgase und elektromagnetische Strahlung: Bandlücken und Absorptionsbanden
• Licht und Optik:
  Warum ist der Himmel blau? Warum sind Pflanzen grün? Wie funktioniert ein "Nacktscanner"? Wozu brauche ich polarisiertes Licht? Wie entstehen Regenbögen und Halos? (PS: Das nebenstehende Bild hat es auch in die Fotostrecke von Wetteronline geschafft)
• Erdbeben und Verhalten von Erdbebenwellen:
  Wie kann man das Epizentrums eines Bebens berechen? Wie kann mein Smartphone der Forschung helfen? Seismik und Seismologie in der Anwendung, Arbeiten mit SeisComp3
• Aufbau und Funktionsweise einer Wetterstation:
  Wie entsteht eine Wettervorhersage und wie zuverlässig ist sie? Erfassen und Verarbeiten von Wetterdaten der eigenen Wetterstation oder der TU Freiberg, Arbeit mit Aspirationspsychrometer, Hygrometer, Barometer, Gruppenpraktikum: Meteorologie
• Bau und Start eines Wetterbalons ( neu ab 2019/20)
  Bau eines Datenloggers und Start eines Wetterbalons, Aufstieg bis in die Stratosphäre, Auswertung der Daten
• Technologischer Fortschritt durch Basisinnovationen und ihre Wirkung auf den Raum:
  Dampfmaschine, elektromagnetische Induktion, Verbrennungsmotoren
• moderne Umwelttechnologie:
  Wie funktionieren erneuerbare Energien? Photovoltaik, Solarthermie, Wärmepumpen, Geothermie im Vergleich. Hierzu ziehen wir die Kenntnise aus dem 1. Kursjahr und 2. Kursjahr heran: Wo ist mit besonders viel Wind und besonders viel Strahlung zu rechnen? Wie kann man den Ertrag (s)einer Anlage errechnen?

Praktische Arbeiten:

Voraussetzungen:

Sie sollten Interesse an Natur und Technik haben. Ein gesundes Grundlagenwissen in Physik und Geographie wäre sinnvoll. Alle für den Kurs nötigen Fähigkeiten und Kenntnisse können Sie aber auch im Kurs erwerben. Da ein Skript vorhanden ist, müssen Sie keine Lehrbücher erwerben. Eine gewisse Experimentierfreude und Spaß an Exkursionen setzen wir ebenfalls voraus.

Organisation:

Der Grundkurs wird in kleinen Gruppen organisiert. Der Unterricht erfolgt im Teamteaching, d.h., dass zwei Lehrer gleichzeitig den Unterricht betreuen. Geplant ist außerdem, die theoretischen Grundlagen durch Unterrichtsgänge, Exkursionen und Experimente und anschauliche Demonstrationen zu untermaueren. Es stehen verschiedene Exkursionsziele zur Wahl: Sternwarten Drebach oder Radebeul, mathamatisch-Physikalischer Salon Dresden, TU BA Freiberg: Seismische Station, IEC, Institiut für Geophysik, GFZ Potsdam, Erlebnisland Mathematik.
Alle Kursteilnehmer erhalten ein Unterrichtsskript, das neben den Unterrichtsinhalten auch Übungsaufgaben enthält.

Ziele:

Der Kurs verfolgt das Ziel, die Studierfähigkeit der zukünftigen Abiturienten zu fördern. Dabei fokussiert der Kurs auf interdisziplinäre Arbeitstechniken, aber auch auf allgemein für das Studium wichtige Anforderungen. Selbst gesteuertes Lernen, eigenverantwortliche Planung und Umsetzung von Vorhaben sowie eigenverantwortliche Einschätzung der eigenen Leistungen sollen ebenso gefördert werden, wie die kritische Reflexion der erreichten Ergebnisse.