Erlebnis Forschung mit authentischen Daten des CERN in der Schule

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E l b i Forschung
Erlebnis
F
h
mit authentischen Daten
Daten des CERN in der Schule
Michael Kobel, TU Dresden
WE-Heraeus-Arbeitstreffen 2010
„Moderne Physik in der Schule
Schule“
Der Large Hadron Collider LHC am CERN
~8 km
CERNPrevessin
CERN
Hauptgelände
Frankreich
Schweiz
SPS
Beschleuniger
LHC Beschleuniger
(etwa 100m unter der Erde)
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
2
LHC Energie
Gespeicherte Energie der beiden Protonenstrahlen: 2 x 350 MJ
Wie 240 Elefanten auf Kollisionskurs
120 Elefanten mit 40 km/h
Protonenergie: 7 TeV
Die Energie eines
einzelnen Protons
entspricht der einer
Mücke im Anflug
120 Elefanten mit 40 km/h
Nadelöhr:
0.3 mm Durchmesser
oto st a e a
am Kollisionspunkt:
o s o spu t
Protonstrahlen
0.03 mm Durchmesser
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25.11.10
3
Bilder vom LHC
page 10
CERN visit - Introduction
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
4
Der ATLAS Detektor im Aufbau
Beginn
g
2004
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
5
Der ATLAS Detektor im Aufbau
Absenkung und
Montage
g der
Muon-Toroid
Magnetspulen
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
6
Der ATLAS Detektor 2007/08
Montage
M
t
d
des Spurkammersystemes
S
k
t
Und der Kalorimeter
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
7
Der ATLAS Detektor 2008
Letzter
L
t t Schritt:
S h itt
Installation der
MuonEndkappen
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25.11.10
8
Erste Kollisionen bei 0,9 TeV am 23.11.09
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9
Erste Kollisionen bei 2,36 TeV am 8.12.09
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
10
Ziele der Teilchenphysik
Warum?
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
11
Raum – Zeit – Materie
ENERGIE ist der Schlüssel
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
12
Verbindung zur Kosmologie
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
13
Die Teilchen des Standardmodells

12 Bausteine und ihre Antiteilchen

4 fundamentale Wechselwirkungen (WW)
Gravitation, Elektromagnetismus,
g
schwache, starke WW

Produzieren, binden und vernichten Teilchen
mit Hilfe des Austauschs von Botenteilchen

25.11.2010
Graviton,
Photon,
W- und Z
Z--Boson
Boson,,
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Gluonen
14
Prinzip von Kraftwirkungen
Zu jeder Wechselwirkung gehört eine Ladung
Nur Teilchen mit entsprechender Ladung spüren Wechselwirkung
Wechselwirkung erfolgt über Austausch von Botenteilchen
Abstoßend
Anziehend
www.physicsmasterclasses.org/exercises
/unischule/baust/bs_6fram_lv123.html
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25.11.10
15
Fundamentale Kräfte
Jede Kraft (Wechselwirkung) hat eigene Botenteilchen
Boten nur sendbar, wenn entsprechende Ladung vorhanden
Kraft
Botenteilchen
Ladung der Materieteilchen
Starke
Kernkraft
Gluonen g
Starke „Farb“-Ladung
„Rot“, „Blau“, „Grün“
Schwache
Kraft
„„Weakonen“ (W
( +,,W-,,Z))
Schwache „
„Isospin“-Ladung
p
g
I3W
Elektromagnetismus
Photonen 
Schwerkraft
Gravitonen ?
=
  1/2 



1/2


e

Elektrische Ladung
Q = -1, + ⅔, -⅓, …
Masse ?
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25.11.10
16
Was ist Ladung?
Ladung …
• … ist kein Stoff !
• … beschreibt die Sensitivität von Teilchen
bezüglich der jeweiligen Wechselwirkung
Eigenschaften:
Lad ngen sind Additiv
Ladungen
Additi
Ladung(A+B) = Ladung(A) + Ladung(B)
Ladungen kommen nur in Vielfachen einer
kleinsten Ladung vor
Ladung ist erhalten,
d.h. sie entsteht weder neu, noch geht sie verloren
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
17
Antimaterie
Zu jedem Bausteinteilchen existiert ein
Antiteilchen mit umgekehrten Vorzeichen
von allen
ll Ladungen
L d
Sonst sind alle Eigenschaften
(Masse, Lebensdauer) gleich
Aus Botenteilchen können paarweise
Materie- und Antimaterieteilchen entstehen
Umgekehrt können sie sich paarweise wieder
zu Botenteilchen („Energie“) vernichten
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
mZ
2Ee
18
Eine epochale Erkenntnis „Eichsymmetrien“
Erkenntnis 1941-1973:
Ladungen beschreiben
Sensitivität von Teilchen
bzgl. bestimmter
Umeichungen
L d
Ladungserhaltung
h lt
f l t
folgt
aus Invarianz bezüglich
dieser Umeichungen
( Eichsymmetrie )
Umeichungen sind sogar
lokal (an jedem Ort und zu
jeder Zeit anders) möglich
Die lokale Eichsymmetrie
wird durch Aufnahme oder
Abgabe
g
von Eichteilchen
garantiert
Diese Eichteilchen sind die
Botenteilchen der
Wechselwirkungen
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
?
25.11.10
19
Eindeutige Vorhersagen
Ursache jeder Wechselwirkung:
Erhaltung von Symmetrien
Ergibt eindeutiges Set
von fundamentalen “Vertices”
Alle Prozesse sind Kombination
solch fundamentaler Vertices
Zeit
z.B. Beta”zerfall” des Neutrons
Anm: Pfeilrichtung  symbolisiert Antiteilchen
Es läuft trotzdem in der Zeit nach rechts
Michael Kobel, Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25.11.10
20
Beispiele offener theoretische Fragen

3 Familien von Elementarteilchen



Alle Wechselwirkungen beruhen
auf Ladungssymmetrien




Stabile Materie (p, n, e) nur aus erster Familie
Warum dann drei ?
Beispiel: Symmetrie der
starken „„Farb“ladung
Farb“ladung im Neutron
Gluonen sorgen für Symmetrie
und binden die Quarks
Warum diese Symmetrien ?
Weitere Symmetrien ?

25.11.2010
z.B: Supersymmetrie „SUSY“
z.B:
zwischen BausteinBaustein- und Botenteilchen?
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
21
Dresdner TheorieTheorie-Beiträge: Prof. D. Stöckinger

Existieren Supersymmetrische Teilchen?

Würden helfen,
helfen mehrere Theoretische Fragen zu lösen:
Vereinigung aller Kopplungen
Einbindung der Gravitation
“Relativ“
Relativ niedrige Higgs Masse
-


Leichtestes SUSY Teilchen stabil
= 23% unseres
nseres Universums?
Uni ers ms?
= Dunkle Materie ((ca
ca 3000/m3)?
Entdeckung bei LHC möglich!
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
22
Die Ruhemassen der Bausteine

Symmetrien
y
erfordern masselose Teilchen


Masse (MeV/c²)

Erhalten Masse erst ~ 10-10 sec nach Urknall
durch „spontane“ Symmetriebrechung
Entsteht Masse durch Kopplung
an ein „„Higgs
Higgs“
“ Hintergrundfeld?
Was verursacht die riesigen Massenunterschiede ?
„„Sandkorn .vs. Ozeandampfer“;
p
; natürliche Top
p Masse?
3x105 2x1013
1000000
100000
10000
1000
100
10
1
0,1
0 01
0,01
0,001
0,0001
0,00001
0,000001
1E-07
1E
07
1E-08
1E-09
1E-10
1E-11
1E-12
172000
1300
106
90
5
4200
1777
2
0,5
Up Typ
D
Down
T
Typ
Lepton +/Neutrino
0,000000001?
0
0 00000005
0,00000005
0,000000009
1
2
3
4
Familie
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
23
Die Bedeutung der Teilchenmassen

Die Masse der Atome kommt



Ändern von mu ,md oder me hätte




Leben: 30m große Riesenwesen auf Titan?
Erniedrige md – me um 1 MeV
MeV/c
/c2



kaum Effekt auf Atommassen
kaum Effekt auf Materiedichte
riesigen Effekt auf Verhalten der Materie
Erniedrige me auf 0.025 MeV
MeV/c
/c2


nur ~1% aus Ruhemasse der Bausteine
99% aus Energie der Quarkbindung
ermöglicht Umwandlung des Wasserstoffs:
Wasserstoffs:
keine WasserstoffWasserstoff-Atome, n stabil
p
n
W-
e-
e
Erniedrige md – mu um 2 MeV
MeV/c
/c2



Proton- und Deuteriumzerfall
Keine Sterne
nur neutrale Teilchen (n,
(n 
 
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24
Animation: Was wäre wenn
wenn…
…
Kleinere W-Masse
Tatsächlicher Ablauf
Kleinere d-Quarkmasse
Kleinere Elektronmasse
View Online: www.youtube.com/watch?v=p5cPg62z8xs
Download: : www.teilchenphysik.de/multimedia/informationsmaterial/veranstaltungen

E t nachdem
Erst
hd
d
der LHC geklärt
klä t h
hat,
t
wie Teilchenmassen überhaupt entstanden sind,
wird man erforschen können, wie ihre Werte zustande kamen.

http://prola.aps.org/abstract/RMP/v68/i3/p951_1
htt // l
/ b t t/RMP/ 68/i3/ 951 1
R.N. Cahn, „The 18 arbitrary parameters of the standard model in your everyday life
life“(1996)
“(1996)
http://arxiv.org/abs/hep--ph/9707380
http://arxiv.org/abs/hep
V.Agrawal,, S.M.Barr,
V.Agrawal
S.M.Barr, J.F.Donoghue,
J.F.Donoghue, D.Seckel,
D.Seckel,
„The
The anthropic principle and the mass scale of the Standard Model
Model“ (1997)
http://arxiv.org/abs/astro--ph/9909295v2
http://arxiv.org/abs/astro
C. Hogan, „„Why
Why the Universe is Just So“ (1999)
http://arxiv.org/abs/0712.2968v1
Th Damour
D
und
d J.F.Donoghue
JFD
J.F.Donoghue,
h ,
„Constraints on the variability of quark masses from nuclear binding
binding““ (2007)



25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
25
Was ist Masse?

“Leeres
Leeres”” Vakuum



Higgshintergundfeld




Alle Teilchen sind masselos
bewegen sich mit Lichtgechwindigkeit
Teilchen werden d. Wechselwirkung
mit dem Higgsfeld verlangsamt
Teilchen erhalten effektiv eine Masse
Wert hängt von der Stärke der WW
mit dem Hintergrundfeld ab
Higgs--Teilchen
Higgs


quantenmechanische Anregung
des Higgsfeldes
notwendige Konsequenz des Konzepts
Konzepts!!
25.11.2010
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26
Mechanische Analogie zur Higgs Produktion



Luft ((~ Higgsfeld)
Higgsfeld
gg
) normalerweise kaum zu spüren
p
am Besten erfahrbar
erfahrbar,, wenn in Bewegung
Objekte hoher Energie erzeugen Anregungen der Luft
Obj kt hoher
Objekte
h h Masse
M
erzeugen Anregung
A
iim Higgsfeld
Hi
f ld
= Higgs
Higgs--Teilchen
25.11.2010
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27
Higgs Suche bei ATLAS und CMS
 www.atlas.ch/multimedia

Higgs Masse unbekannt:



Viele Produktionsmechanismen
Viele mögliche Zerfälle
Nach 11-3 Jahren
gut verstandener
Daten (ab 2013)

25.11.2010
Higgs Boson
kann bei allen
Massen entdeckt
werden
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28
Das Masterclass Konzept
Internationale Masterclasses „hands on particle physics“ der
European Particle Physics Outreach Group (EPPOG)
( In D nun integriert im Basisprogramm des Netzwerk Teilchenwelt )
Grundidee aus UK (1997)
Schüler/innen (15-19 Jahre) verbringen 1 Tag an Forschungsinstitut
hören Vorträge von Wissenschaftlern, die Teilchenphysik erklären
arbeiten wie Wissenschaftler mit echten Daten vom CERN
Keine Vorkenntnisse nötig!
Ziel
Kontakt mit den aktuellen Fragen der Grundlagenforschung
Erfolgserlebnisse mit eigenen Messungen und Interpretationen
Nachvollziehen des wissenschaftlichen Forschungsprozesses
Stimulation des Interesses für Naturwissenschaft
25.11.2010
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Die internationalen EPPOG masterclasses
Erzeuge internationale Kollaboration von Schülern
Vernetze weltweit Institute (jeweils 300
300-400
400 Schülern pro Tag)
Seit 2005: jährlich innerhalb 3 Wochen im März
Über 80 Institute in 23 Ländern
Über 6000 Schüler/innen
Ab hl
Abschluss:
internationale
i t
ti l Vid
Videokonferenz
k f
iin englischer
li h S
Sprache
h
Diskussion der Ergebnisse
K bi ti ((verbessere
b
G
i k it)
Kombination
Genauigkeit)
Quiz und Preise
Fragen an Wissenschaftler am CERN
Agenda, Daten, Hintergrundmaterial,
Beschreibung aller Institute:
www.physicsmasterclasses.org
h i
t l
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
B t ili
Beteiligung
EPPOG international
i t
ti l masterclasses
t l
25
120
20
100
80
15
60
10
40
5
0
20
2005
2006
2007
2008
2009
0
2005
Länder
2006
2007
2008
2009
Institute
6000
US
(Quarknet)
5000
4000
3000
2000
1000
0
Brazil
South Africa
2005
2006
2007
Teilnehmer
2008
2009
31
Vorträge
Messungen
Sammeln der rgebnisse
Sammeln der Ergebnisse
Lokale Analyse
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule,
Bad Honnef
Final video conference: combination of results
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Physikalischer Inhalt bisher
1989-2000:
1989 2000:
e- e+
Vernichtung im
Large
a ge
Elektron
Positron
Collider
am CERN
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Messung: Z “Zerfälle“
Das Z Teilchen ist nicht stabil
Wandelt sich nach 3x10-25s (!) in andere Teilchen um
e+
Z0
Z0
Z0
e-
Zeit
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Zerfallskanäle
Löcher entsprechen „Zerfallskanälen“
Für einzelnes Wassermolekül Austrittsloch nicht vorhersagbar
Für einzelnes Z-Teilchen Zerfallskanal nicht vorhersagbar
Entleerungsdauer  Eigenschaften der Löcher (Größe)
Zerfallsdauer  Eigenschaften der Teilchen („Kopplung“ ans Z)
Verhältnis der Austrittsmengen
 Größenvergleich der Löcher
Verhältnis der Zerfallshäufigkeiten (nur ZÄHLEN!)
 Größenvergleich der Kopplungen
Lernziel / selbstständige
g Interpretation:
p
 Schlußfolgerungen ü.Vergleich der Häufigkeiten
Aufgabe
für
f
f nach
h der Kaffeepause!
ff
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Z0
Erlernen von Teilchenidentifikation
Zwiebelschalenartiger Aufbau
verschiedener Komponenten
Jede Teilchenart hinterlässt bestimmte
Kombination von Signalen in den
Komponenten
feststellbare
Teilcheneigenschaften:
aus Quarks („Hadronen“)
elektr. geladen / ungeladen
leicht / schwer
37
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Detektorverhalten
Mehr Durchschlagskraft
g
für: - schwere Teilchen
- schwächere Wechselwirkung
38
Schnitt durch einen Sektor des CMS Detektors
Teilchen anklicken,
anklicken um seinen Weg durch CMS zu verfolgen
Press “escape” to exit
Confinement
25.11.2010
(Wagner, Uni Karlsruhe)
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40
Einzelne Quarks ergeben „Hadronen“ Jets
•
e-p
p Kollisionen bei HERA am DESY
30 GeV e ¯  p 800 GeV
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
41
Z0‐Zerfall in ein Tau‐Antitau‐Paar
Z0‐Zerfall in ein Elektron‐Positron‐
Paar
Z0‐Zerfall in ein Myon‐Antimyon‐
Paar
Z0‐Zerfall in ein Quark‐Antiquark‐
Paar (aus denen Jets entstehen)
Ereignisbilder eines LEP-Experimentes
1000 solcher Ereignisse werden von den Schülern
(100 je Gruppe) analysiert und kategorisiert
Evaluation internat. Masterclasses 2007
Physics education 42 (6), 2007, S. 636 - 644
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Korrelationen mit Verständnis wiss. Methoden
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Neu in D: Netzwerk Teilchenwelt
Vorhanden seit 2005:
„Internationale Masterclasses“:
Schüler kommen an 16 Institute
=16 Veranstaltungen jew. im März
ä
Aufbau
A
fb seitit 2010:
2010
„Netzwerk Teilchenwelt“
J
Junge
Wi
Wissenschaftler
h ftl
aus 22 Instituten gehen
an Schulen,
Schulen Schülerlabore,
Schülerlabore …
Ziel: > 200 Veranstaltungen / Jahr
Idee
Jugendliche und Lehrkräfte begeistern über
nachhaltige und authentische
Lehr- , Lern- und Forschungserfahrungen
g
g
mit realen experimentellen Daten
direkten Kontakt mit Wissenschaftlern
Erlebnis Grundlagenforschung
als Kulturgut
g und Erkenntnisgewinn
g
Aktuelle Forschung
methodisch
thematisch
Konzeptionelle Struktur Netzwerk Teilchenwelt
4 Vertiefungsstufen
Basisprogramm zur Einführung in die Themen
Qualifizierungsprogramm für die Mitgliedschaft
Vertiefungsprogramm am CERN
Forschungsmitarbeit
g
an den Instituten
4 Zentrale Elemente
Flächendeckende lokale Projekte
j
(Teilchenwelt-„Masterclasses“ und kosmische Strahlung)
Vor-Ort Erfahrung am CERN
Entwicklung von Kontextmaterialien
Wissenschaftliche Zielkontrolle
25.11.2010
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Projektübersicht Netzwerk Teilchenwelt
Lehrkräfte
Projektarbeiten in den
Forschungsgruppen
Neue Aktivitäten am CERN, unterstützt von Project Associates
Project Associates
Neue lokale Aktivitäten,
unterstützt von jungen
Wissenschaftler/inne/n
(Teilnehmer/innen / Jahr)
Basisprogramm: Teilchenwelt-Masterclasses
Mobiles Schülerlabor
Doktorand/inn/en gehen an Schulen und außerschulische Lernorte
bringen die Originaldaten der CERN Experimente mit
halten einen Einführungsvortrag über Teilchenphysik
l it di
leiten
die Messungen
M
undd Di
Diskussion
k i dder E
Ergebnisse
b i
an
zusammen mit Lehrkräften und/oder Jugendlichen aus Qualif.-Programm
Halb- Ganztagesveranstaltung (4-6 Stunden)
Ohne Videokonferenz
Bisher mit Daten des LEP
Ab 2011 auch Messungen mit aktuellen Daten des LHC
25.11.2010
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Messungen mit LHC Daten
Drei der 4 Experimente vertreten: ATLAS, CMS(?), ALICE
Messungen zum Aufbau des Protons aus 3 Quarks
Suche nach neuen Teilchen (wie z.B. Higgs, Z´)
Suche nach neuen Materiezuständen (z.B. Quark-Gluon Plasma)
Aktuelle
Akt
ll Forschung
F
h
i Klassenzimmer
im
Kl
i
ATLAS Messung: Gentner Doktorarbeit K. Jende (CERN)
Supervised
p
by:
y Uta Bilow ((Helmholtz,, DD),
),
Gesche Pospiech (Didaktik, DD) , M.K. (DD)
www.cern.ch/kjende/de
Schüler analysieren 1000 Ereignisse (50-100 je Gruppe)
W-Messung: elektrische Ladung
W+ / W- klassifiziert die Quarks im Proton (uud)
Simulierte HW+WZ- Messung: Invariante Masse
Simulierte Z` lep-lep
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Qualifizierungsprogramm
Qualifikation
Q
lifik ti als
l Netzwerk-Mitglied
N t
k Mit li d über
üb
Weiterverbreitung der eigenen Erfahrungen bzw. des Programms
Tutor/in bei anderen Masterclasses (Jugendliche)
Dokumentation / Projektarbeiten / Vortrag (Jugendliche)
Veranstaltungsorganisation (Lehrkräfte)
Beispiel: Cosmic Lab am DESY in Zeuthen
http://physik-begreifen-zeuthen.desy.de/angebote/kosmische_strahlung
Themen
Ø Rate kosmischer Teilchen (Winkel,
(Winkel Luftdruck,
Luftdruck Tageszeit)
Ø ausgedehnte Luftschauer d. kosmische Strahlung
Ø Lebensdauer des Myons
Kamiokannen-Exp.
Methoden
Eigenst. Experimentieren
Daten über Webinterface
Abschlusspräsentationen
der Jugendlichen
Projektarbeiten
Poster, Webseiten
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Cosmic Trigger Hodoskop
Vor-Ort Workshops am CERN
Erste Workshops
Lehrkräfte: 10.-15.10.10
http://indico.cern.ch/conferenceOtherViews.py?
http://indico
cern ch/conferenceOtherViews py?
view=standard&confId=93313
Schüler: 26.-27.11.10
http://indico.cern.ch/conferenceOtherViews.py?
p
py
view=standard&confId=106875
Ziel: Faszinierende Erfahrungen
g
„live“ Erlebnisse und Besichtigungen
Vorträge von und Diskussionen mit Wissenschaftlern
Vertiefte eigene Messungen und Detektorbau
Jugendliche:
Informationen über Berufsbild
Lehrkräfte:
Einbindung in den Unterricht
Kontextmaterialien
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Mitarbeit an Forschungsinstituten
Schüler (4 laufend)
B
Besondere
d LLernleistungen
l i t
/ 55. Abi
Abi-Prüfungskomponente
P üf
k
t
Projekte mit kosmischer Strahlung
Erstellung der Datensätze für LHC masterclasses
…
Lehrkräfte (geplant)
Teilabordnungen
Didaktische Zielkontrolle (DD)
Entwicklung von Kontextmaterialien (WÜ)
Forschungsjahre,
g j
, Freistellungen
g
Abstimmung d.Programminhalte auf neue Forschungsergebnisse (LHC)
Mitarbeit an Tests von Detektor(weiter)entwicklungen
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Inhaltliche Charakteristika
Herausforderungen
Teilchenphysik in Schulcurricula zu wenig vertreten
Suche nach Antworten auf noch nie selbst gestellte Fragen
Basisprogramm: Vielzahl neuer Begriffe in kürzester Zeit
Basisprogramm: Aufgabenstellung vorgegeben
Grundlagenforschung
g
g ohne offensichtlichen Alltagsbezug
g
g
Antworten
Für alle ähnliche ((niedrige)
g ) Vorkenntnisse
Authentischer Zugang zu Prozessen kurz nach dem Urknall
Neugier auf unbekannte „Teilchenwelt“, individuelle Vertiefung
Vielfältige Fragen entstehen während der Messungen
Grundlagenforschung als Kulturgut und intellektueller Gewinn
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Organisation
Netzwerk Teilchenwelt als Mobiles Schülerlabor
Bereitstellen von „Plug and Play“ Materialien
Berücksichtigen
g von Lokalen Unterschieden der 22 Standorte
Treffen (u.a.: Vermittler (Doktoranden) zum Trainung / Erfahrungsaustausch
…
Beteiligte (finanziert vom Projekt)
Projektleitung: M.Kobel (DD)
Zentrale Koordination: Anne Glück (DD)
Kontaktpersonen und Vermittler an jedem Standort
Vor-Ort Workshops: Martin Hawner->N.N. (CERN, mit Sascha Schmeling)
Kontextmaterialien: Christoph Ilgner->N.N. (WÜ, bei Th.Trefzger)
(Weltderphysik PT DESY)
Webauftritt: Sven Sommer (Weltderphysik,
Zielkontrolle: Kerstin Gedigk (DD, Promotion bei G.Pospiech, Didaktik, DD)
Synergie mit internationalen Masterclasses
Zentrale Koordination: Uta Bilow (DD)
LHC Materialien: Konrad Jende (DD, Gentner-Promotion CERN)
European Particle Physics Outreach Groupp EPPOG
erk
Und natürlich das Net
Netzwerk:
Jugendliche, Lehrkräfte an Schulen, Schülerlaboren (Bochum), …
25.11.2010
Michael Kobel , Moderne Physik in der Schule, Bad Honnef
Stand des Netzwerk Teilchenwelt (nach ½ Jahr)
Durchführung
Alle Vertiefungsstufen laufen bereits, alle Standorte haben Teams
Insgesamt bereits 75 (meist Doktorand/inn/en) als Vermittler
Derzeit ca. 6-8 Masterclasses / Monat (Ziel: 15-20)
Großes Interesse bei Schulen, obwohl noch nicht breit bekannt
Erste Weiterbildung für Vermittler bei „Lernwelten 2010“ (DESY)
Networking
Forum NTW auf Facebook
Gruppe auf Schüler
Schüler-VZ
VZ
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Aufmerksamkeit!
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