Wenn es kracht, stinkt und schleimig wird:

Experimentalphysik im KreativitätsGymnasium

Hannah, Schülerin der neunten Klasse, stellt ihre Versuchsanordnung zusammen: Stative, verschiedene Stangen und Klemmen, Kerzen, Feuerzeug. Es geht um Drehmomente und Hebelwirkungen. Währenddessen will Elisa Klänge sichtbar machen. Ihre Versuchsanordnung besteht aus einer Metallplatte, feinem Quarzsand, einem Stativ und einem Geigenbogen. Den streicht sie entlang der Metallkante gerade so, als würde sie eine Geigensaite anspielen. So versetzt sie die Platte in Schwingungen. Je nach Position an der Platte entstehen neue Muster aus Sand. Was die Schülerinnen zu sehen bekommen sind Chladnische Klangfiguren, benannt nach Ernst Florens Friedrich Chladni, der 1787 die Schrift „Entdeckungen über die Theorie des Klanges“ veröffentlichte, in der er Klangfiguren darstellt und beschreibt, wie man sie erzeugen kann.

Mittlerweile wippen auch die Kerzen von Hannah. Die Kerzen stellen einen zweiarmigen Hebel dar, bei dem die Länge der Hebelarme ständig variiert. Der Schwerpunkt der Kerze ändert sich fortlaufend, die Kerze beginnt zu wippen. Natalja experimentiert auch mit Klängen, tiefe Bässe dröhnen aus dem Lautsprecher in ihrer Versuchsanordnung. Man spürt das Wummern in der Luft. Auf dem Lautsprecher eine dünne Folie. Darauf gibt Natalja eine schmierig weiße Paste, die sie zuvor angerührt hat: Maisstärke gemischt mit Wasser. Das Wasser-Maisstärke-Gemisch ist eine so genannte nicht-newtonsche Flüssigkeit. Natalja beschäftigt sich in ihrem Experiment mit der Fließkunde, die Wissenschaft, die sich mit dem Verformungs- und Fließverhalten von Materie beschäftigt. Das Wasser-Maisstärke-Gemisch ist flüssig, solange es keinem Druck ausgesetzt ist. Selbst die Schwingungen aus den Lautsprechern verfestigen Teile des Gemisches, so dass kurzzeitig feste, bizarre Formen entstehen. Oder sticht man mit einem Werkzeug in die Flüssigkeit, verhärtet sich sogleich die Oberfläche und das Werkzeug dringt nicht in die Masse hinein.

„Unser Ansatz der Experimentalphysik im Unterricht fördert die Kreativität unserer Schülerinnen und Schüler“, sagt Uwe Adam, der als Physiklehrer diesen Kurs begleitet. Physiker gelten heute als besonders kreative Köpfe. Einer dieser kreativen Köpfe ist beispielsweise Gerd Binning. Der deutsche Physiker erhielt 1986 für die Entwicklung des Rastertunnelmikroskops den Physik-Nobelpreis. Er hat Bücher über Kreativität geschrieben und beschäftigt sich intensiv mit Kreativität und den Naturwissenschaften. In einem Beitrag schreibt er: „Ohne Kreativität gäbe es uns überhaupt nicht, denn Kreativität ist die Fähigkeit zur Evolution, und ohne Evolution gäbe es kein Leben und keine Menschheit. Wer Kreativität ablehnt, der verleugnet sich selbst. Ich würde sogar noch einen Schritt weitergehen und sagen: Wer technologischen Fortschritt generell ablehnt, der verleugnet sich selbst.“ (Gerd Binnig, PIPER 1989)

Binnig schreibt auch: „Kreatives Denken stellt die Fragen, sucht sich selbst die Arbeitsaufträge.“ Das Experimentalphysik-Angebot des KreativitätsGymnasiums folgt dem. In wissenschaftlichen Experimenten versuchen Schülerinnen und Schüler Aussagen qualitativer und quantitativer Art über physikalische Vorgänge zu erhalten.

Der Besuch einer Unterrichtseinheit zeigt, wie sich die Schülerinnen und Schüler in Experimenten den Lösungen der selbstgestellten Fragen nähern. Das Hinterfragen ist Teil der Kreativität. Wer nicht fragt, bleibt dumm. Das gilt ein Leben lang.