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Zu Beginn des Schuljahres 2006 / 2007 formulierten wir in unserem Antrag für die Rütgers-Stiftung das folgende Ziel und die folgende Vision.
Ziel
Erarbeitung der physikalischen Grundlagen der Radioaktivität und deren Anwendungen in Biologie, Medizin und Technik.
Vision der Gruppe
Sieben Schülerinnen und sieben Schüler der Jahrgangsstufe 10 des
Hohenstaufen-Gymnasiums wollen sich in diesem Schuljahr in einer
fachübergreifenden Biologie- und Physik-Arbeitsgemeinschaft intensiv mit
dem Thema Radioaktivität auseinander setzen. Dabei sollen in der ersten
Phase die physikalischen Grundlagen mit Hilfe von neu anzuschaffenden
Schülerexperimenten erarbeitet werden: Funktionsweise eines
GM-Zählrohres, Statistische Schwankungen, Nulleffekt, Untersuchung
verschiedener natürlicher Strahlenquellen, Unterscheidung von alpha-,
beta- und gamma-Strahlen, Abschirmung radioaktiver Strahlung...
Anschließend wird die Brücke zur Biologie geschlagen, indem
ausgehend von den Vorkenntnissen der Schülerinnen und Schüler
über die DNA die Strahlenwirkung auf lebende Zellen und Organe behandelt
wird.
Das besondere Interesse der Schülerinnen gilt den biologischen und
medizinischen Anwendungen radioaktiver Strahlung, so dass in der 2. Phase
Modellversuche zur Schilddrüsenfunktionsprüfung durchgeführt
werden, sowie Tracer-Methoden und Strahlenbehandlung bei Tumorpatienten
diskutiert werden. Hier soll für weiter führende Experimente eng mit
dem Klinikum Kaiserslautern und der Technischen Universität Kaiserslautern
zusammengearbeitet werden. Diese Phase soll durch eine Exkursion zum Deutschen
Krebsforschungszentrum in Heidelberg abgeschlossen werden.
Die Schüler hingegen interessieren sich mehr für technische
Anwendungen, so dass Experimente zur Materialprüfung durchgeführt
werden, aber auch der Aufbau eines Kernkraftwerkes besprochen wird. In diesem
Zusammenhang spielt natürlich auch der Reaktorunfall von Tschernobyl,
seine Ursachen und seine Folgen für die Natur und die Diskussion der
Kernenergie in Deutschland eine wesentliche Rolle. Diese 3. Phase sollte nach
Möglichkeit mit einem Besuch des AKW Philippsburg abgerundet werden.
Unser Ziel in Phase 2 und 3 ist es, möglichst viele Modellexperimente
selbst durchzuführen. Dabei ist in einigen Fällen entweder eine
Literaturrecherche durch die Schülerinnen und Schüler durch zu
führen, um geeignete Modellversuche ausfindig zu machen, oder die eigene
Kreativität gefordert, um selbst Modellversuche zu entwickeln.
Am Ende des Schuljahres sollte darüber hinaus ein tragfähiges Konzept
entstanden sein, das in weiteren Arbeitsgemeinschaften in den Folgejahren
genutzt werden kann.
Im Folgenden werden die Ergebnisse des Schwerpunktkurses dargestellt. Dabei stehen die Grundlagen der Radioaktivität naturgemäß am Anfang. Darauf entfielen etwa 20 Stunden. In dieser Zeit wurden zum einen verschiedene Experimente von den Schülerinnen und Schülern selbst durchgeführt. Zum anderen mussten die Ergebnisse auch gesammelt und z.T. erläutert werden. Die zugehörige Theorie wurde abschließend anhand der Broschüre "Radioaktivität und Strahlenschutz" besprochen.
Der Vortrag von Herrn Stahl über die Wirkung radioaktiver Strahlung auf den menschlichen Körper bildete die Einleitung zum zweiten Teil des Schwerpunktkurses - der Beschäftigung mit den Anwendungen radioaktiver Strahlung. Dieser Teil umfasste ohne die beiden Exkursionen etwa 15 Stunden.
Am 17.4. erhielten wir in der Thoraxklinik Heidelberg interessante Einblicke in
die medizinischen Anwendungen der Radioaktivität, insbesondere die
Anwendung und Funktion einer Gammakamera.
Der Besuch des Kernkraftwerks Philippsburg am 12.6. bildete den zweiten
großen Block von Anwendungen.
Darüberhinaus gibt es eine Vielzahl weiterer Anwendungen von
Radioaktivität. Die Schülerinnen und Schüler haben sich in
kleinen Gruppen jeweils eine weitere Anwendung herausgesucht, mit der sie sich
näher befasst haben. Dazu sollten sie - falls möglich - einfache
Modellversuche entwerfen und selbst durchführen.
Wir mussten am Ende des Schuljahres leider feststellen, dass es nicht möglich ist, das Thema Radioaktivität in seiner ganzen Breite im Rahmen einer Arbeitsgemeinschaft im Laufe eines Schuljahres zu behandeln. Wir konnten jedoch durch die finanzielle Unterstützung durch die Rütgers-Stiftung weiterführende Literatur anschaffen, die sich insbesondere mit dem Reaktorunfall von Tschernobyl und seinen Folgen, sowie mit dem Fall der ersten Atombombe auf Hiroshima beschäftigt. Einige Schülerinnen und Schüler haben sich diese Bücher ausgeliehen.
