Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Lehrertage Regensburg Hauptvorträge
Hauptvortrag LTR I Mi 09:15 H36
Physik macht Spaß! — •Norbert Treitz — Universität Essen-
Duisburg
Rätselhafte oder verblüffende Experimente, viele davon mit Requisiten
aus der Spielzeugkiste oder dem Haushalt, entpuppen sich als Schlüssel
zum Verständnis grundlegender Erfolgsrezepte der Physik. So zeigt eine
auf den ersten Blick sehr seltsame Waage, wie man viele Naturgesetze (zu
jeder ” einfachen Maschine“ eins) zu einem einzigen (Energiebilanz beim
Gleichgewicht) zusammen fassen kann: Physik ist eine äußerst elegante
und umfassende Form der Datenkompression! Eine ” Fallstudie“ als Freihandversuch
mit zwei Bällen erweist sich als Analogon zu der Methode,
aus der Begegnung eines Raumschiffs mit einem – im doppelten Sinn des
Wortes – entgegen-kommenden Planeten Energie abzuzapfen, zwar nicht
in dessen Bezugssystem, wohl aber im heliostatischen. Weitere ” Fragen“:
Bewegt sich am Fahrrad irgend etwas rückwärts? Gibt es wirklich roten
und grünen elektrischen Strom? Was hat das überschlagene Parallelogramm
mit der Optik zu tun? Fällt ein Teil einer Falltür mit größerer
Beschleunigung als eine Punktmasse?
Rund um diese und andere Themen: www.eddy.uni-duisburg.de/treitz/
Hauptvortrag LTR II Mi 10:45 H36
Die Interaktive Physik-Show — •physikanten und co. — Dortmund
Hier wird Wissenschaft zur Show! Experimente, die wie Magie erscheinen,
knifflige Versuche zum Mitmachen, Showeinlagen und ein packender
Zuschauerwettstreit: Die Interaktiven Physik Shows fesseln.
Welche verblüffenden Eigenschaften hat Wasser? ” Platsch! Die Interaktive
Wasser-Show“ zeigt es Ihnen. Warum kreist ein Koffer auf der
Kante? Die Interaktive Mechanik-Show bietet Bewegendes von Auftrieb
bis Zentrifugalkraft.
Kein physikalisches Phänomen, zu dem Entertainer Herr Schwupp keine
Showeinlage einfiele; kein Experiment, das Professor Liebermann nicht
leicht verständlich erklären könnte. Unterstützt werden die Physikanten
von ihrem Forscherteam: dem Publikum, das dafür mit einem besonderen
Preis belohnt wird.
Hauptvortrag LTR III Fr 09:00 H4
Physikexperimente mit Blechdosen — •Hans-Joachim Wilke —
TU Dresden
Hauptvortrag LTR IV Fr 10:00 H4
Nanobeben auf dem Chip: Von Handyfiltern, Photonenförderbändern
und Biochips — •Achim Wixforth —
Universität Augsburg
Akustische Oberflächenwellen sind das Nanometer-Analogon zu Erdbeben.
Auf dieser Längenskala jedoch wirken Sie nicht zerstörerisch sondern
können als effiziente, wenn auch ungewöhnliche Werkzeuge der
Nanotechnologie eingesetzt werden. Vom hochempfindlichen Messinstrument
kleinster Leitfähigkeiten z.B. im Bereich des quantisierten Hall-
Effektes über den Einsatz als funkabfragbare Sensoren bis hin zu einem
” Photonenförderband“ leisten akustische Oberflächenwellen Erstaunliches.
Schließlich fanden sie in den letzten Jahren sogar Einzug in das sich
rasch entwickelnde Feld der Biochips. Hier sorgen sie für den Transport
und die Prozessierung kleinster Flüssigkeitsmengen auf einer Chipoberfläche
– ein Labor auf der Fläche eines Daumennagels.
Hauptvortrag LTR V Fr 11:00 H4
Magnetresonanztomographie: Abbildung dreidimensionaler
Details in (Sub)millimeter-Auflösung mit Meterwellen —
•Nikolaus Nestle — TU Darmstadt
Die Kernspintomographie – oder Magnetresonanztomographie (MRT)
– ist mittlerweile zu einem der wichtigsten bildgebenden Verfahren in
der medizinischen Diagnostik geworden. Die physikalische Grundlage
der Kernspintomographie ist die Zeeman-Aufspaltung der Energieniveaus
von Wasserstoffkernen in einem angelegten Magnetfeld. Die in üblichen
Magnetfeldern erreichbaren Energieaufspaltungen sind sehr klein und
entsprechen Quantenenergien im Radiowellenbereich. Trotz der langwelli-
Hauptvorträge
gen Strahlung (die Auflösung optischer Abbildungsverfahren wird durch
die Wellenlänge begrenzt) können hiermit tomographische Abbildungen
mit Auflösung im Submillimeterbereich am Menschen und mit weniger als
10 Mikrometern an kleineren Objekten erreicht werden. Der Vortrag stellt
die physikalischen Grundlagen dieser nichtoptischen Abbildungsmethode
vor und beschreibt verschiedene Anwendungen der Kernspintomographie
in Medizin, Material- und Umweltforschung.
Hauptvortrag LTR VI Fr 14:00 H4
Zur Vorgeschichte und Geschichte des Ohm’schen Gesetzes —
•Jürgen Teichmann — LMU München
Am 7. Juli 1854 – 2004 sind 150 Jahre vergangen – starb Georg Simon
Ohm, der zunächst Mathematiker werden wollte, als Gymnasiallehrer in
Köln 1826 das ” Ohm’sche Gesetz“ entdeckte und erst sehr spät, 1849,
seinen Lebenstraum als Universitätsprofessor verwirklichen durfte. Untersucht
man den langen Weg zum Ohm’schen Gesetz, findet man sehr
überraschende Ergebnisse. Schon um 1775 – lange vor Ohm – lag es
ganz nahe, obwohl es eigentlich noch gar keinen konstanten Strom gab,
sondern v. a. Kondensatorentladungen (von Leidener Flaschen) und das
elektrische Fluidum gerade erst mit einem zusätzlichen Begriff (Spannung)
quantitativ handhabbar gemacht wurde. Kurz nach 1800 wurde es
eigentlich entdeckt, aber von Experimentalphysikern (Volta, Ritter), die
es mathematisch nicht formulieren konnten. Wie wichtig war eigentlich
das genaue Strommessinstrument Ohms? So wesentlich prinzipiell nicht
– aber es sicherte ihm Nachruhm. Beginnende Elektrotechnik, die unbedingt
ein Konzept von Widerstand, Spannung, Stromstärke brauchte,
spielte auch eine Rolle – und Nationalismus (England contra Frankreich).
Hauptvortrag LTR VII Fr 15:00 H4
Robotik für Schulen, ein Weg zum Einstieg in die Naturwissenschaften
— •Martin Bader — Illertal-Gymnasium Vöhringen
Die Robotik bietet eine hervorragende Möglichkeit, Schüler für die Naturwissenschaft
und Technik zu begeistern. Grund dafür ist eine ausgewogene
Mischung zwischen Theorie und Praxis. Als Projektabschluss bieten
sich Wettbewerbe wie der RoboCup Junior an, bei dem Roboter Fußball
spielen, Männchen retten oder tanzen. (robocupjunior.org)
Hauptvortrag LTR VIII Sa 09:00 H4
Erfolgsfaktoren für Schulen: Das Bildungssystem in Finnland
— •Rainer Domisch — Zentralamt für Unterrichtswesen Helsinki
Finnland ist seit der Veröffentlichung der Pisa-Studie der OECD im
Dezember 2001 zum Musterland für erfolgreiche schulische Bildung geworden.
Beste Ergebnisse im Bereich der Lesekompetenz, dritte Position
in den Naturwissenschaften und vierter Rang in Mathematik sprechen für
sich. Für Finnland ist das plötzliche Interesse der Weltöffentlichkeit an
seinen Schulen überraschend gekommen, und die Pisa-Studie hat bis zum
heutigen Tag außer eines kleinen Artikels in der Presse keinerlei Schlagzeilen
verursacht. Ganz im Gegenteil, man versucht verstärkt, bestehende
Defizite im Bildungsbereich mit großen Anstrengungen zu bereinigen. So
sind z. B. die finnischen Jungen in der Lesekompetenz besser als die Jungen
in allen vergleichbaren Ländern, aber der Unterschied zwischen Jungen
und Mädchen beunruhigt die finnische Öffentlichkeit zutiefst. Sieben
Prozent der Neuntklässler erreichen eine nicht genügende Lesekompetenz
(in Deutschland beträgt die entsprechende Zahl über 23 Prozent), aber
diese sieben Prozent sind erschreckend viele und man hat bereits begonnen,
durch landesweite Projekte das Problem anzugehen.
Finnland hat vor über 30 Jahren sein Bildungssystem radikal verändert
und reformiert und seither ununterbrochen und unermüdlich an der Weiterentwicklung
der Einrichtung Schule gearbeitet. Wichtige Stationen in
dieser Entwicklung waren
– Einführung eines integrierten Schulwesens
– Übertragung der Schulträgerschaft auf die Kommunen
– Verzicht auf Schulinspektion und auf Bindung der Finanzmittel
– Einführung einer landesweiten schulischen Evaluation
– Weitgehende Eigenverwaltung und Verantwortung der Schulen
– Ständige Reformen der Rahmenlehrpläne/Standards
und künftige Herausforderungen sind die