Streubretter

Hinweis: Diese Seite befindet sich im Aufbau. Informationen können sich daher kurzfristig ändern.


Streuexperimente finden in zahlreichen Gebieten der Physik statt. Durch die Entwicklung eines Handexperiments zur (elastischen) Streuung möchten wir ein Angebot schaffen, dass diese Thematik möglichst niederschwellig im Schulkurrikulum aufgegriffen werden kann. Die Streubretter dienen als mechanisches Analogon zur elastischen Streuung und kann mit modernen Themen der Physik, beispielsweise der genaueren Bestimmung des Protonenradius, in Verbindung gebracht werden.

Streubretter bestehen aus einer Streuplattform mit einem Durchmesser von etwa 80 cm. In der Mitte der Plattform kann ein Streukörper oder ein Streupotential angebracht werden. Anschließend wird eine Rampe an einer Seite des Streubretts befestigt über welche Kugeln herabgerollt werden können, die an dem Streukörper gestreut werden. In einem Abstand von 30 Grad sind am Rand des Streubretts Lichtschranken eingelassen, die messen unter welchem Winkel die Kugeln abgelenkt wurden. Ein Raspberry Pi übernimmt völlig autonom die Datenaufnahme. Die Daten können schließlich über den Browser live betrachtet, gespeichert und ausgewertet werden. Eine detailliertere technische Beschreibung ist auf der Materialseite der webbasierten Steuerungssoftware streupy verfügbar.

Der Aufbau und Betrieb der Streubretter bedarf lediglich einer geringen Einarbeitungszeit. Die Inbetriebnahme sollte nicht länger als 10 min dauern. Natürlich helfen wir gerne dabei! Die Schülerinnen und Schüler können die Daten über eine intuitiv gestaltete Webseite aufnehmen und auswerten. Eine Anleitung und Einstiegsaufgaben sind ebenfalls vorhanden. Laptops können ebenfalls bereitgestellt werden, falls erforderlich. Für Lehrkräfte folgen noch Hinweise, wie sich die Streubretter thematisch in den Unterrichtsverlauf und den Lehrplan eingliedern lassen. Eine Vorschau ist unter www.schule.physik.uni-mainz.de/streupy verfügbar.

Wir möchten Physik-Lehrkräfte ermutigen, Hand-Streuexperimente als Analogie zu Streuexperimenten aus der Teilchen- und Kernphysik in den modernen Physikunterricht zu integrieren und damit einen Bezug zu aktuellen Forschungsfragen herzustellen. Wir kommen hierzu gerne auch in Form einer Masterclass zunächst zu Ihnen an die Schule.

Hinweis: Da die Streubretter eine Neuentwicklung darstellen, wurden diese noch nicht im Schulalltag getestet. Wenn Sie Interesse haben und neugierig sind, wie sich ein solches Experiment in der Schule nutzen lässt, setzen Sie sich mit uns in Verbindung! Senden Sie dazu eine E-Mail an jan-david.nicolas (at) uni-mainz.de

In Kürze folgen: didaktische Materialien für den Schuleinsatz