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Schulgarten am Schloß

25. April 2023

Zu Beginn des 2. Halbjahrs ist die Schulgarten AG neu an den Start gegangen und es haben sich sehr viele interessierte Schülerinnen und Schüler gefunden, die Spaß am Umgang mit Pflanzen und Lust auf die Arbeit im Freien hatten.
Nachdem zunächst das alte, verwilderte Schulgartengelände zusammen besichtigt wurde, konnten Pläne geschmiedet und Beete geplant werden. So wurde gemeinschaftlich beschlossen, welche Pflanzen angebaut werden sollen und diese dann auch in den Bioräumen vorgezogen. Parallel wurden die Beete vorbereitet, “Unkraut” und Wurzeln entfernt, Brombeerranken zurückgeschnitten und vieles mehr.
Diese Woche war es dann endlich soweit. Nachdem vor den Ferien schon die Möhren ausgesät wurden, konnten nun die selbst vorgezogenen Kohlrabi- und Salatsprösslinge in die frisch hergerichteten Beete eingesetzt werden. Weitere Beete und Gemüsesorten sind in der Planung und schon jetzt fiebern alle dem ersten Biss in das selbst angebaute Gemüse entgegen.

“Digital Heroes” – Schloß-Gymnasium gewinnt den PHYWE Schulpreis 2022

31. Januar 2023

Das Schloß-Gymnasium gewinnt mit dem Videoprojekt “Physik mit c” in der Kategorie “Digital Heroes”den PHYWE Schulpreis 2022 für ein außergewöhnliches digitales Unterrichtskonzept. Der YouTube Kanal “Physik mit c” stellt inzwischen mehr als 90 Erklärvideos rund um Physikexperimente aus dem Schultag Schülerinnen und Schülern und allen Interessierten im deutschsprachigen Raum zur Verfügung und wird täglich mehr als 300 mal aufgerufen. Moderiert und produziert von Schülerinnen und Schülern unserer Oberstufe.
Wir freuen uns sehr über diese Auszeichnung und werden auch in diesem Jahr wieder eifrig an dem Projekt weiterarbeiten.

Quantenphysik für alle am Schloß-Gymnasium

29. Januar 2023

Quanten sind anders, heißt es, denn sie unterscheiden sich grundlegend von den physikalischen Gesetzen unserer gewöhnlichen Erfahrungswelt. Viele Menschen sind fasziniert von dieser Andersartigkeit und doch bleibt die Auseinandersetzung mehr als 100 Jahre nach den Entdeckungen von Heisenberg und Schrödinger meist auf Fachkreise beschränkt. Björn Habrich möchte dies ändern. Er möchte die höchst erstaunlichen Eigenschaften der Quanten für ein breiteres Publikum unmittelbar erlebbar und verständlich machen.
Auf Einladung des Schloß-Gymnasiums Benrath besuchte Habrich die Schule und hielt dort am 23. Januar neben Vorträgen für die Schüler auch einen öffentlichen Abendvortrag. Mit rund 120 Besuchern war die Aula der Schule gut gefüllt.

Highend-Quantenkoffer: Experimente mit Messgenauigkeit von einer Billionstel Sekunde

Habrich erklärte zunächst sein Anliegen die Quantenphysik anschaulicher zugänglich zu machen und die daraus resultierende Konzeption des von ihm im Verlauf von 10 Jahren entwickelten Quantenkoffers. Ausgestattet mit einem hochpräzisen Laser und einer leistungsfähigen Messtechnik, deren Genauigkeit bei einer Billionstel Sekunde liegt, erlaubt der Koffer die Durchführung aller etablierten Experimente zur Quantenphysik. Um ein spielerisch freies und eigenständiges Experimentieren zu ermöglichen, hat Habrich eine offene Experimentierfläche kreiert, auf der unterschiedliche Bauelemente frei angeordnet werden können. Neben dem Sicherheitsaspekt bezüglich des Lasers waren Habrich noch besonders die Gesichtspunkte Usability und Transparenz wichtig – jedes Bauteil ist entsprechend so gestaltet, dass es leicht handhabbar ist und seine Eigenschaften und Funktionen klar ersichtlich sind.

Eine andere Dimension von Naturgesetzen: Wahrscheinlichkeitsverschränkung

Nach ein paar einführenden Demonstrationen mit Experimenten zur Lichtgeschwindigkeit und zur Interferenz ging es schließlich ans Eingemachte. Gewöhnlich wenden wir die Mathematik an, um die realen Vorgänge in der Welt abstrakt zu erfassen und uns dies bspw. in der Statik für sichere Konstruktionen von Brücken und anderen Bauwerken zunutze zu machen. Auch Naturgesetze formulieren wir mithilfe der Mathematik. Das Gegenüber von einer materiell gedachten Welt und einer auf diese bezogenen mathematischen Beschreibung entfällt aber im Bereich der Quantenphysik: Die Mathematik selbst wird zu einer Realität in der Welt. Am quantenphysikalischen Phänomen der Verschränkung wird dies deutlich. Habrich demonstrierte die Verschränkung eines Photonenpaars. Er separierte die beiden Photonen und zeigte die Verschränkung live im Experiment – so wurde sichtbar, dass eine Messung an einem der beiden Photonen den Zustand des anderen Photons gleichzeitig mit festlegt hat. Beide Photonen sind in ihren Zuständen durch Wahrscheinlichkeiten verschränkt – wird der zunächst völlig offene, nicht festgelegte Zustand eines Photons durch eine Messung bestimmt, dann ist zwingend auch der Zustand des anderen Photons festgelegt. Es wirkt so, als würden die beiden Photonen ausgelöst durch die Messung miteinander kommunizieren, als gäbe es eine selbst nicht messbare Interaktion zwischen den Photonen mittels eines uns unbekannten und für uns nicht messbaren Mediums. Und nicht nur das: diese scheinbare Kommunikation mithilfe dieses vermeintlich unbekannten Mediums würde auch noch mit einer Geschwindigkeit deutlich oberhalb der Lichtgeschwindigkeit erfolgen müssen. Einstein sprach bezüglich dieses Phänomens von „spukhafter Fernwirkung“ und lehnte eine Erklärung mittels substanzieller Interaktion strikt ab. Entsprechend der aktuellen Theoriebildung geht man daher von Wahrscheinlichkeitsverschränkungen aus, die ohne materielle bzw. substanzielle Interaktion auskommen.

Bleibendes Staunen und produktive Fragen

Trotz live durchgeführter Messung und direkter Demonstration der Verschränkung verließen die meisten Besucher des Vortrags die Aula des Schloß-Gymnasiums mit mehr Fragen als Antworten. Habrich, der studierter Ingenieur ist, sich aber selbst auch als eine Mischung zwischen Naturwissenschaftler und Künstler begreift, dürfte dies sicher erfreulich finden. Zum Staunen und Denken hat er definitiv angeregt.

Die ganze Quanten-Physik in einem Koffer – Öffentlicher Vortrag am 23.1.2023 um 18.00 Uhr

6. Januar 2023

Lassen sich Lichtteilchen ausradieren? Wie kommunizieren Quanten? Und was verbindet die Welt des Allerkleinsten mit einer toten Katze?

Solchen und ähnlichen Fragen geht es am Montag, den 23.1.2023 im Schloß-Gymnasium Benrath auf die Spur. Herrn Björn Habrich gelang in den vergangenen 10 Jahren eine ingenieurstechnische Meisterleistung. Er entwickelte einen Quantenkoffer und spezielle optische Bausteine, mit denen elementare Fragen und Probleme der Quantenphysik experimentell greifbar werden. Neben der Messung der Lichtgeschwindigkeit kann auch die Interaktion einzelner Photonen, also Lichtquanten, in verschiedensten Szenarien gemessen und gedeutet werden. Herr Habrich stellt in einem abwechslungsreichen und unterhaltsamen Vortrag verschiedene physikalische Phänomene der Quantenphysik und ebenso ihre philosophische Bedeutung für unser Verständnis des Universums und unserer Erde vor. Dies ist auch für interessierte Laien hochinteressant und ein packendes Erlebnis.

Daher möchte das Schloß-Gymnasium Benrath ausdrücklich alle interessierten Bürgerinnen und Bürger aus Benrath und Umgebung ganz
herzlich zu diesem öffentlichen Vortrag am 23.1 um 18:00 Uhr einladen. Der Veranstaltungsort ist im Foyer des Schloß-Gymnasiums ausgeschildert.

Sollten Sie vorab Fragen zum Programm haben, können sie sich gerne an Herrn Metelmann (max.metelmann@schule.duesseldorf.de) vom Fachbereich Physik wenden.”

Schüler des Schloß-Gymnasiums an der Talentschule Uni Twente

23. Dezember 2022

Die Welt der Quanten ist faszinierend und undurchschaubar zugleich. Für viele von uns bleibt sie für immer verborgen. Die Quantentheorie beschreibt den Aufbau von Atomen und die physikalisch ablaufenden Vorgänge in bemerkenswerter Genauigkeit. Sie ist eine der komplexesten und herausfordernsten Theorien, welche der Geist der Menschheit bis heute hervorgebracht hat. Prof. F. Schuller von der Universität Twente in Enschede veranstaltete zusammen mit seinem Team eine viertägige Talentschule zum Thema: “Mathematical anatomy of quantum theory.”

Die grundlegenden mathematischen Strukturen der Quantentheory wurden in diesem Kurs eingeführt und vertieft. An diesem sehr anspruchsvollen Programm nahmen 30 Schülerinnen und Schüler von 3 Schulen in Deutschland teil.

Von unserer Schule reisten (von li. nach re.) Elian, Atila, Theo, Dino, Max, Mario, Lucie, Clara, Miriam und Annalina (o.B.) nach Enschede und stellten sich diesem herausforderndem Programm. Prof. Schuller attestierte allen unseren Schülerinnen und Schüler eine herausragende Leistung und gratuliert ihnen zur erfolgreichen Teilnahme. Wir schließen uns diesen Glückwünschen ausdrücklich an und freuen uns sehr, dass unsere angehenden Abiturientinnen und Abiturienten diese Möglichkeit mit so großem Engagement wahrgenommen haben.

 

Die MINT-Tage am Schloß-Gymnasium

7. Dezember 2022

Vom 02.11. – 04.11. fanden am Schloß-Gymnasium Benrath die MINT-Tage statt, welche dafür gedacht sind, dass die 8. und 9. Klassen spielerisch Wissen zu den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik erlangen können. Dafür steht die Abkürzung MINT. Die Schüler konnten dabei zwischen den folgenden acht Workshops wählen:

  1. Erneuerbare Energien
  2. Medienprojekt
  3. Social Media
  4. Augmented Realitiy
  5. Python
  6. Robolab/Lego
  7. 3D-Kunstroboter
  8. Soundwalk

Laut einigen Schülern waren diese Projekte sehr interessant und lehrreich gestaltet. An den Projekten waren so gut wie keine Lehrer beteiligt, da die Dozenten von Universitäten und anderen Einrichtungen an unsere Schule kamen. Frau Marquardt, die mit den Fächern Chemie und Biologie am Schloß-Gymnasium für die MINT-Tage verantwortlich ist, berichtet, dass es diese schon seit dem Jahr 2018 gibt und sie somit schon zum 5. Mal stattfinden. „Die MINT-Tage dienen unter anderem der Berufsorientierung und die Schüler:innen sollen Wissen in den naturwissenschaftlich-mathematischen Bereichen erlangen und in Themen hineinschnuppern, die im Unterricht nicht im Fokus stehen“, erklärt Frau Marquardt.

Das Projekt Erneuerbare Energien „regte zum Denken an und wir haben viel zum Thema Umwelt gelernt und wie man Energie am besten produzieren und sparen kann“, berichtet Marlene.
Außerdem fanden die Schüler:innen heraus, dass man mit dem jetzigen Lebensstandard der Menschen in der Zukunft 3 ½ Welten benötigt. Zudem spielten alle ein digitales Escape Room Spiel rund um das Thema Umweltschutz. Am ersten Tag wurde außerdem ein Windrad aus Lego gebaut. Anschließend gab es ein Quiz. Am letzten Tag wurde hier ein Experiment mit Glühlämpchen durchgeführt. Sumru berichtet, dass es sehr interessant war, zu sehen, wie man nachhaltig Energie produzieren kann.

Das zweite Projekt, was zur Auswahl stand, war das sogenannte Medienprojekt. Hier beschäftigten sich die Schüler:innen mit der Erstellung von Filmen und Trailern sowie mit der Durchführung von Interviews. Am ersten Tag wurden schon vorhandene Trailer bearbeitet und schon teilweise eigene erstellt. Darauf folgte eine individuelle Arbeitsphase, in welcher einige weitere Trailer bearbeiteten und andere begonnene Interviews zu Ende führten, welche schließlich zusammengeschnitten wurden. Nach Moritz, Liams und Theos Meinung war das Projekt „lustig“.

Projekt Nummer drei hieß Social Media. Die Fragen, die hier geklärt wurden, waren: Wie baue ich mir eine Reichweite auf? Wie funktioniert ein Algorithmus? Diese Fragen wurden von den Dozenten geklärt. Emilia erklärte, dass man außerdem etwas über Apps gelernt hat. Danach wurden in Gruppen 90sekündige Clips zu selbst gewählten Themen erstellt. Es hieß Skript schreiben, drehen, schneiden und Thumbnail erstellen. Die Endergebnisse wurden am dritten und somit letzten Tag präsentiert. Emilia sagte, dass es sehr viel Spaß gemacht hat.

Augmented Reality – hier erstellten alle mit der Software CoSpacesEdu einfache virtuelle Objekte und Landschaften, welche über einen Display sichtbar gemacht wurden. Virtuelle Objekte waren z.B. Häuser, Straßen und Bäume.

Das 5. Projekt wurde unter dem Namen Python angeboten. Das Programmieren stand in diesem Projekt im Zentrum. Obwohl das Erlernen des Programmierens sehr schwierig ist, meisterten es die Schüler mit Bravour. Es wurden verschiedene Tools programmiert. Ein Teilnehmer erstellte einen Selbsthilfe-Chat, in welchem man Fragen stellen kann und darauf passende weitere Fragen und Reaktionen bekommt.

Zur Auswahl stand auch der Workshop Robolab. Materialien, die hier zur Verfügung standen, waren ein IPad und Legoteile mit einer entsprechenden Bauanleitung zum Thema Legoroboter. Auf sogenannten Chips wurden dann Verhaltensweisen programmiert, wodurch der Roboter beispielsweise die Hüfte schwingen konnte. Mit Sensoren wurden diese Roboter ebenfalls ausgestattet. „Es gab Licht-, Schall-, Tast- und Drehsensoren“, sagt eine Schülerin.

Kunstroboter war das vorletzte Projekt, in welchem als finales Produkt einen Roboter aus dem 3D-Drucker erstellt wurde. Am ersten Tag wurden die Schüler mit dem Programm 123D-Design bekannt gemacht. Zu Beginn wurden kleine einfache Projekte, wie z.B. Chips für den Einkaufswagen mit den eigenen Initialen und Schlüsselanhänger, durchgeführt. Im Anschluss ging es an das eigentliche Projekt. Alle Teilnehmer fanden sich in Gruppen zusammen, da jede Gruppe ein eigenes Körperteil für den zu druckenden Roboter zu erstellen hatte. Über Nacht wurden diese gedruckt und für den Tag der offenen Tür zusammengesetzt.

Musikalisch wurde es dann in dem Projekt Soundwalk. Hier wurden Sounds erstellt, welche in sogenannten Bubbles platziert wurden. Diese Sounds wurden in der App Echoes erstellt. Eine Schülerin teilte mit, dass das Projekt sehr „spaßig“ war. Auch das Programm Sonic Pi wurde zum Erstellen genutzt. Im Wald wurden außerdem Geräusche aufgenommen und anschließend in diesen Bubbles platziert, welche man an bestimmten Orten anhören konnte.

Am Ende der MINT-Tage gab es nur strahlende Gesichter. Vielleicht hast auch du mal die Möglichkeit an den MINT-Tagen teilzunehmen.

Autorinnen-Team: Liv Hecker, Marlene Richter & Emira Suljik