Forschen als Erlebnis

Schule ist nicht alles!

In folgenden großen Themenbereichen biete ich – als Ergänzung zum Schulunterricht – Anregungen zum Forschen, das zugehörige Einstiegswissen und eine sinnvolle Begleitung in unterschiedlichem Ausmaß an – ganz auf Ihre Wünsche und die vorhandenen Interessen abgestimmt.

Elektronik & Informatik – Technik live erleben!

In unserem Alltag benutzen wir eine Vielzahl elektronischer Geräte unterschiedlichster Komplexität – vom Radiowecker über Taschenrechner, Fotokamera, Fernseher und Smartphone bis zum PC. Haben Sie sich nicht schon das eine oder andere Mal gefragt, wie diese Geräte eigentlich genau funktionieren?

Erarbeiten wir uns doch gemeinsam dieses Wissen! Wir starten mit den einfachsten Grundlagen der Digital-Elektronik und arbeiten uns schrittweise empor, wobei wir zu jedem Schritt eine Vielzahl praktischer Experimente mit elektronischen Bauteilen unter Verwendung professioneller Messgeräte durchführen.

Mit diesen Kenntnissen können wir dann aus elementaren Grundbausteinen beispielsweise eine einfache Additionsmaschine, eine Stoppuhr – oder auch ganz etwas anderes entwerfen und bauen.

Wenn wir uns dann noch dem Erlernen einer Programmiersprache widmen, können wir durch Einsatz eines Mikroprozessors, eines Einplatinencomputers oder eines PCs noch viel aufwendigere Dinge realisieren. Der Fantasie sind kaum Grenzen gesetzt …

Mathematik

„Mathematik gibt es doch ohnehin in der Schule“, werden Sie sagen. Das stimmt zwar, allerdings wird im Schulunterricht oft nur das Auswendiglernen von Formeln und Verfahrensweisen trainiert, dabei aber auf die Vermittlung wesentlicher Aspekte der Mathematik verzichtet. Das führt dann auch oft zu lebenslanger Abneigung gegenüber diesem in Wahrheit sehr spannenden und nützlichen Fach.

Anregungen zur Forschung könnten hier sein:

• Woher kommt denn diese oder jene Formel, wie können wir sie herleiten (und damit verstehen)?
• Warum funktioniert ein Rechenverfahren, wie beispielsweise die schriftliche Division, genau so und nicht anders?
• Wie hängen Brüche und Dezimalzahlen zusammen – und warum sind Brüche oft die besseren Zahlen?
• Kann man Wurzeln auch ohne technische Rechenhilfsmittel ziehen?
• Warum wird die Prozentrechnung in der Schule künstlich verkompliziert – und wie geht es einfacher?
• Wie kommt das π in die Kreisformeln, und wie können wir diese ganz einfach herleiten?
• Gleichungen und Gleichungssysteme, Geraden und Ebenen – wie passt das alles zusammen?
• Warum sind Primzahlen wichtig, welche Eigenschaften haben sie, und warum stellen sie sogar Mathematiker vor fast unlösbare Herausforderungen?
• Welche (oftmals erstaunlichen) Zusammenhänge zwischen Arithmetik und Geometrie gibt es?
• Dazu passend: Warum benötigen wir die binomischen Formeln, und können wir vielleicht auch trinomische Formeln herleiten?
• Wo können wir das erlernte mathematische Wissen in der Praxis einsetzen?

Viel zu forschen gibt es auch beim Thema Rechenhilfsmittel, wobei sich insbesondere die intensive Beschäftigung mit dem eigenen Taschenrechner auch für die Schule lohnt. Einige Themen:

• Rechnen mit dem Rechenschieber
• Geschichte der Rechenmaschinen
• Verschiedene Arten von Taschenrechnern, historische Entwicklung
• Vor- und Nachteile verschiedener Eingabemethoden – und warum sich die „umgekehrte polnische Notation“ lohnt
• Anzeigeformate
• Durchführung einfacher und aufwendigerer Berechnungen – bis zur höheren Mathematik
• Programmierung des Taschenrechners
• Computer-Algebra-Systeme (CAS)

Naturwissenschaften

Viele naturwissenschaftliche Zusammenhänge sind uns oft nicht bewusst. Die Beschäftigung mit den Naturwissenschaften macht Spaß und bringt viele Aha-Erlebnisse.

Einige Beispiele aus der Astronomie:

• Warum sehen wir den abnehmenden Mond immer vormittags – und den zunehmenden nachmittags?
• Warum gibt es nicht bei jedem Neumond eine Sonnenfinsternis?
• Warum dauert es noch ein Jahrhundert, bis die Venus wieder vor der Sonne vorbeizieht?

Oder aus der Biologie:

• Wie funktioniert das menschliche Immunsystem?
• Warum kann der Körper ihm bekannte Krankheitserreger auch noch nach vielen Jahren erkennen und bekämpfen?
• Wie wirken die verschiedenen Arten von Impfungen, und warum führen sie nur extrem selten zu schweren Nebenwirkungen?

Oder aus der Geografie, wobei wir hier auch Exkursionen durchführen können:

• Wie kann jeder Interessierte ganz einfach an der wohl genauesten Landkarte der Welt mitarbeiten?
• Wie funktionieren Satelliten-Navigationssysteme (GPS, Galileo, BeiDou, GLONASS)?
• Wie entsteht der Schotter, der sich von vielen Bergen stetig langsam talwärts bewegt?

Es handelt sich hier nur um einige Beispiele für mögliche Themen. Die genannten und auch die anderen Naturwissenschaften bieten ein schier unerschöpfliches Betätigungsfeld, welches auf motivierte Forscher wartet.

Sprachwissenschaft – inklusive „Latein für Nicht-Lateiner“

Auch im Bereich der Sprachen gibt es viel zu erforschen. In der Schule werden diese oft völlig unabhängig voneinander gelehrt. Dabei wäre es zum Erlernen einer Sprache oft sinnvoll, konkret auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen dieser und anderen (bereits bekannten) Sprachen einzugehen – zumal die Beschäftigung damit auch durchaus Spaß macht.

Ich kann im Bereich der Sprachen Deutsch, Englisch, Französisch und Latein wertvolle Anregungen zum vergleichenden Forschen bieten. Dabei hat Latein einen Sonderstatus. Denn sowohl große Teile des lateinischen Wortschatzes als auch die lateinische Grammatik finden sich heute im Deutschen und in vielen anderen Sprachen wieder. Es ist spannend, zu verfolgen, wie sich diese im Laufe der Entwicklung lebender Sprachen verändert haben.