Basiswissen

Die Terrasse der Mathe-AC Lernwerkstatt in Aachen liegt im hinteren Bereich, durch hohe Mauern abgetrennt von den Nachbarn. Die Terrasse bietet die Möglichkeit für eine Reihe von Experimentieren, die in Innenräumen nicht gut durchgeführt werden können. Im Sommer dient die Terrasse auch als Arbeitsort, der bei gutem Wetter gerne genutzt wird.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Die Terrasse mit Lehrgarten der Mathe-AC Lernwerkstatt in Aachen: hier wird unter anderem Wasserstoff hergestellt oder es werden Raketentests durchgeführt. A) Apfelbaum, B) Lehrgarten mit Gurken und Tomaten, C) die große Südwand, D) ein fast 20 Meter hohe Eibe, E) Blick in den Physik-Raum, F) Blick in die Studier-Küche © BerlinFive ☛

Beispielhafte Experimente

Die Terasse bietet die Möglichkeit für Experimente mit Feuer, mit wachsenden Pflanzen und einen freien Blick auf den Himmel. Damit können hier Experimente durchgeführt werden, für die die Innenräume der Lernwerkstatt weniger oder gar nicht geeignet sind. Hier sind einige Beispiele.

Wasserstoff erzeugen

Über zwei Jahre hinweg entwickelte eine Gruppe von Schülern Methoden, mit einfachsten Mitteln größere Mengen von Wasserstoff herzustellen. Dabei gelang es sogar, einen flugfähigen Modellballon zu füllen. Siehe mehr unter Wasserelektrolyse ↗

Streichholzraketen

Mit dem Zündstoff von nur einem einzigen Streichholz kann man aus Aluminiumfolie Raketen mit Flugweiten von bis zu 15 Metern bauen. Mit Hilfe von speziellen Kameras (Bildwiederholraten bis 240 fps) können die Flüge dann physikalisch ausgewertet werden. Dabei werden viele Themen der Schulmathematik (z. B. Parabelflug, Steckbriefaufgaben, Statistik) sowie der Physik (z. B. Impuls, kinetische Energie, Ballistik, Auftrieb) interessant. Siehe dazu mehr unter Streichholzrakete ↗

Brenngläser

Im Sommer kann man das Licht der Sonne zu allerlei Experimenten mit Brenngläsern nutzen. Ein verblüffender Effekt ist, dass man zwar mit Leichtigkeit dunkles Holz anzünden oder verkohlen kann. Aber das weiße Plastik von einem Quark-Becher lässt sich trotz intensiver Bestrahlung nur mit Hilfe von einem Trick verschmoren. Das einfache Experiment verdeutlich einen wichtigen Aspekt im Zusammenhang mit der gegenwärtigen Erhitzung der Erdoberfläche durch den Klimawandel. Siehe dazu Lupen-Albedo-Versuch ↗

Kunststoffbrand

Brennender Kunststoff kann sehr unangenehm werden. Tropft die zähflüssige Schlacke mit noch brennenden Teilen auf die Haut, kann es dort zu üblen Verbrennungen kommen. Und die oft starke Rußentwicklung wäre gerade in Innenräumen auch eher unerwünscht. Auf der Terrasse aber konnten wir viele verschiedene Aspekte rund um das Abbrennen von Kunststoff ohne Gefahr untersuchen. Siehe dazu Kunststoffbrand ↗

Baumhöhen

Im angrenzenden Garten stehen mehrere Bäume. Diese, oder auch die hohen Mauern zu den Nachbarn, kann man auf viele verschiedene Weisen für Höhenmessungen nutzen. Interessant ist dabei die Frage, ob die verschiedenen Messmethoden auch mehr oder minder dieselben Ergebnisse liefern. Damit kommt man in das große Gebiet der Messtechnik. Siehe zum Beispiel Baumhöhe über Tangens ↗

Baumpflege

Der in einem großen Kübel gehaltene Apfelbaum im Lehrgarten ist oft extremenen Wetterbedingungen ausgesetzt. Im Sommer treten oft Hitzewellen auf, in der Urlaubszeit kann die Wässerung nicht immer sichergestellt werden, im Winter kühlt der Kübel oft stärker ab als das Erdreich im eigentlichen Garten, und bei länger anhaltendem Regel beginnen unerwünschte Pilze zu wachsen. Der Lehrgarten bietet viele Möglichkeiten sich mit dem Thema der Pflege von Pflanzen ganz praktisch zu beschäftigen. Hier ist es ein Vorteil, dass viele unserer Schüler über einen längeren Zeitraum zu uns kommen und so auch langfristige Entwicklungen beobachten können. Ein Beispiel für eine typische Baumkrankheit ist der gefürchtete Apfelschorf ↗

Astronomie

Im Winter kann man von der Terrasse aus ab etwa 5 bis 6 Uhr abends den Nachthimmel rund um den Zenit sehr gut beobachten. Dass der Himmel dabei durch die umgebende Stadt Aachen so mit Licht verschmutzt ist, dass man viele Sterne gar nicht sehen kann ist für Anfänger dabei sogar ein Vorteil. Helle Sterne (Sirius, Aldebaran, die Sterne des Orion) lassen sich dann genauso wie einige Sternbilder sehr viele leichter erkennen. Immer wieder faszinierend ist die Vorstellung, dass man beim Blick in den Himmel Gebilde sieht, die vielleicht gar nicht mehr existieren. Siehe auch Himmelsbeobachtung ↗

Persönliche Anmerkung

Als wir 2015 neue Räume für unsere Lernwerkstatt in Aachen suchten, war uns eine ruhige und etwas größere Außenfläche sehr wichtig. In den wärmeren Jahreszeiten nutzen wir die Terrasse fast täglich für Experimente der verschiedensten Art. Alleine schon die Möglichkeit, dass man außen Dinge werfen oder anzünden kann oder sich selbst auch einmal etwas unkontrollierter bewegen kann, ist Gold wert. Wer mit der Idee spielt, selbst eine Lernwerkstatt aufzumachen, dem sei wärmstens empfohlen, auch Außenbereiche mit anbieten zu können.