Schülerlabor: Konzept
Albert Einsteins Relativitätstheorie beschreibt Raum, Zeit, Bewegung und Schwerkraft - Grundkonzepte der Welt, in der wir leben. Die Theorie beschreibt insbesondere extrem schnelle Bewegungen und extrem hohe Schwerkraft, die sich unserer Alltagserfahrung entziehen: Wir fliegen nunmal nicht jeden Morgen mit dreiviertel Lichtgeschwindigkeit zu unserem Arbeitsplatz in der Nähe eines Schwarzen Lochs.
Die Raumzeitwerkstatt holt relativistische Phänomene in den Alltag und führt ihre Besucher mit verblüffenden Simulationen, mit Experimenten und Modellen in die Relativitätstheorie ein. Computersimulationen zu Fragen wie "Wie wäre es, mit annähernd Lichtgeschwindigkeit zu fliegen und sich dabei umzusehen?" oder "Wie wäre es, ein Schwarzes Loch einmal aus der Nähe anzusehen?" machen relativistische Phänomene in gewissem Sinne "erfahrbar". Dies gilt insbesondere für die interaktiven Computersimulationen, die es erlauben, mit den Phänomenen zu experimentieren. Hierher gehört z.B. ein relativistischer Flugsimulator, mit dem man fast lichtschnell durch eine virtuelle Welt fliegen kann.
Die relativistischen Visualisierungen, insbesondere die interaktiven, bilden den Kern der Raumzeitwerkstatt. Hinzu kommt der Erklärungsteil, den Schülerinnen und Schüler sich durch Experimente erarbeiten. Wo Schülerexperimente nicht möglich sind, setzen wir Modellexperimente ein; die Teilnehmer bauen Modelle selbst und leiten daraus Vorhersagen ab. Insgesamt spannen wir damit den Bogen vom (virtuellen) Erlebnis eines Phänomens über die Modellbildung hin zu seiner anschaulichen Erklärung.
In den Veranstaltungen arbeiten die Schülerinnen und Schüler in kleinen Gruppen und setzen sich selbstständig mit Experimenten auseinander - dies sind die typischen Gestaltungsprinzipien der in den letzten Jahren immer zahlreicher und beliebter gewordenen Schülerlabore in den Naturwissenschaften.
Das Schülerlabor ist an das Forschungsprojekt "Allgemeine Relativitätstheorie für die Schule" angebunden. Es bietet den Rahmen für Kooperationen zwischen Universität und Schulen. Durch den Erfahrungsaustausch mit Lehrkräften und die Arbeit mit Schülergruppen wird die physikdidaktische Forschung an die Schulpraxis angebunden. Im Gegenzug erhalten Lehrerinnen und Lehrer neue Impulse zur Vermittlung aktueller Themen im Unterricht.