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Physik

PhysikIn der Physik werden Naturphänomene sowie Aufbau und Eigenschaften der Materie und des Universums modellhaft beschrieben. Das Wechselspiel von Modellbildung und experimentellen Untersuchungen ist kennzeichnend für die physikalische Forschung. Ihre Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung sind beispielhaft für die anderen Naturwissenschaften. Als Grundlage technischer Entwicklungen in Medizin, Arbeitswelt, Ökologie, Kommunikation usw. beeinflussen physikalische Erkenntnisse und Vorgehensweisen maßgeblich das Leben jedes Einzelnen sowie die regionalen und globalen gesellschaftlichen Strukturen; sie berühren damit auch ethische Fragestellungen.
Der Unterricht in der Schule vermittelt elementare Einsichten sowie Arbeitsweisen, die die jungen Menschen auch dazu befähigen, sich in bestimmten Lebenssituationen das jeweils benötigte Wissen selbst anzueignen und dann einzusetzen.
Um mit physikalischem Sachverstand handeln und entscheiden zu können, sollen die Schüler Arbeitshaltungen und Einstellungen wie Durchhaltevermögen, Flexibilität, Offenheit für Neues, kritische Urteilsfähigkeit und die Bereitschaft zur Übernahme von Verantwortung anstreben. Weitere Fertigkeiten und Fähigkeiten, die sie im Physikunterricht einüben können, sind sorgfältiges Beobachten, selbständiges Forschen und Experimentieren sowie der sichere Umgang mit Informationen. Eigenes Handeln im Bereich der Naturwissenschaften fördert Kreativität, festigt Selbstvertrauen und lässt Leistung in positivem Licht erscheinen.

Jungerfinder feiern weitere Erfolge auf internationaler Bühne

2019 11 13 iENA LeonHeissZusammen mit Christoph Müßig (Maristengymnasium, Fürstenzell), Benno Winkler (Otto-Kühne-Schule, Bonn) und Carl Ehlers (Wilhelm-Gymnasium, Hamburg) betreibe ich, Leon Heiß (rechts im Bild), seit über zwei Jahren Forschung zur Verbesserung satellitengestützter Navigation anhand kapazitiver Beschleunigungssensoren. Das Forschungsprojekt fand seinen Ursprung auf dem halbjährigen Auslandsaufenthalt „Klassenzimmer unter Segeln 2017/2018“. Nach vielen Monaten intensiver Arbeit in Kooperation mit vier Sponsoren, die uns hochpräzise Sensoren bereitstellten, sind wir nun in der Lage, eine funktionsfähige Messstation und zugehörige Algorithmen zur Verarbeitung zu präsentieren. Auf der jährlichen Erfindermesse 'iENA' in Nürnberg, die seit einigen Jahren ein weltweit bekannter Treffpunkt zum Austausch neuer Ideen und Innovationen ist, stellten wir der internationalen Jury aus Wissenschaftlern und Vertretern aus Industrie und Forschung unser Projekt „Trägheitsnavigation mit Beschleunigungssensoren“ vor. Die vielversprechenden Ergebnisse stießen bei der Jury auf viel Anerkennung, sodass wir den 1. Preis, verbunden mit einer Goldmedaille, verliehen bekamen.
Gegen Ende des Jahres konnten wir nun auch erste Erfolge auf internationalen Erfindermessen außerhalb Deutschlands erzielen. Die Goldmedaille auf der 'International Innovation Fair 2019' in Indien sowie eine weitere Goldmedaille in Marokko auf der 'Innovation Week in Africa IWA 2019' brachten für uns einen gelungenen Jahresabschluss.
Das Jahr 2020 begann für uns mit der Patentanmeldung unseres Filters zur Kompensation von Messfehlern durch die Zentripetalkraft in kapazitiven Beschleunigungssensoren. Außerdem konnten wir durch die Entwicklung erster Prototypen für industriell gefertigte Platinen Schritte in Richtung der Optimierung unseres Systems für eine Fertigung in großer Stückzahl machen. Das optimierte System und den Filter werden wir zusammen mit einigen Neuerungen in diesem Jahr erneut bei "Jugend forscht" vorstellen.

Leon Heiß (Q12)

Begabtenkurs erkundet Arbeitsplatz des Deutschen Wetterdienstes

2019 12 04 Exkursion DWD GruppenphotoNoch vor der regulären ersten Unterrichtsstunde am Morgen des 04.12.2019 brachen die Teilnehmer am Begabtenkurs „Konstruktion und Bau eines Wetterballons“ in Richtung Hohenpeißenberg zum Deutschen Wetterdienst auf, welcher dort das älteste meteorologische Bergobservatorium der Welt betreibt.

Bei dieser Exkursion ging es darum, in Erfahrung zu bringen, wie die Profis in Deutschland das Wetter beobachten und vorhersagen. Hierzu wurde den Schülern von den Beamten des Wetterdienstes gezeigt, welche Instrumente Profis zur Verfügung haben und warum zwar viele, aber nicht alle Aufgaben von einem Computer übernommen werden können. Zudem konnte der Schüler Kilian Klughammer eine Messsonde zur Ermittlung des Ozongehalts in der Atmosphäre steigen lassen, sodass der gesamte Kurs die Flugbahn und die ermittelten Messdaten am PC gemeinsam mit den Meteorologen auswerten konnte.

Aufgrund der langen Tradition der Wetterstation auf dem Hohen Peißenberg wurde auch auf die über 200-jährige Geschichte der Wetteraufzeichnung und die verfolgte klimatische Entwicklung eingegangen. Interessant war dabei insbesondere, dass der erwartbare Temperaturanstieg durch den erhöhten CO2-Gehalt in der Atmosphäre auf dem Hohen Peißenberg überdurchschnittlich stark ausfällt. Bereits heute ist es dort im Mittel 1,5 °C im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter wärmer geworden.

Nicht zuletzt bot die exzellente Lage auf dem Gipfel des Hohen Peißenbergs auch eine hervorragende Übersicht über das Ostallgäu und das nahe und entferntere Oberbayern, sodass sich die Schüler von der Bedeutung dieser Wetterstation für das Umland eindrucksvoll selbst überzeugen konnten.

  • 02 Labor
  • 03 Präparation
  • 04 Ballon Befüllung

Goldmedaille auf weltgrößter Erfindermesse iENA

2019 11 13 iENA LeonHeissZusammen mit Christoph Müßig (Maristengymnasium, Fürstenzell), Benno Winkler (Otto-Kühne-Schule, Bonn) und Carl Ehlers (Wilhelm-Gymnasium, Hamburg) betreibe ich, Leon Heiß (rechts im Bild), seit über zwei Jahren Forschung zur Verbesserung satellitengestützter Navigation anhand kapazitiver Beschleunigungssensoren. Das Forschungsprojekt fand seinen Ursprung auf dem halbjährigen Auslandsaufenthalt „Klassenzimmer unter Segeln 2017/2018“. Nach vielen Monaten intensiver Arbeit in Kooperation mit vier Sponsoren, die uns hochpräzise Sensoren bereitstellen, sind wir nun in der Lage, eine funktionsfähige Messstation und zugehörige Algorithmen zur Verarbeitung zu präsentieren. Auf der jährlichen Erfindermesse iENA in Nürnberg, die seit einigen Jahren ein weltweit bekannter Treffpunkt zum Austausch neuer Ideen und Innovationen ist, stellten wir der internationalen Jury aus Wissenschaftlern und Vertretern aus Industrie und Forschung unser Projekt „Trägheitsnavigation mit Beschleunigungssensoren“ vor. Die vielversprechenden Ergebnisse stießen bei der Jury auf viel Anerkennung, sodass wir den 1. Preis, verbunden mit einer Goldmedaille, verliehen bekamen. Demnächst wird unser System voraussichtlich auf Erfindermessen in China, Indien und Kroatien präsentiert und wir freuen uns auf weitere Erfolge.

Leon Heiß (Q12)

Im Schatten des Mondes

Mit seiner Arbeit möchte Lukas Andrle helfen, anhand der Schattenbildung eines Mondes Aussagen über die Reliefstruktur eines Planeten treffen zu können. Da sich die Schattenform eines Mondes verändert, wenn der Mondschatten auf eine Erhebung bzw. Vertiefung des Planenten trifft, ist dies theoretisch auch möglich. Lukas konnte hier in Zusammenarbeit mit Herrn Dr. Andreas Spörl vom DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) erste Grundlagen dazu legen und möchte dieses Projekt mit Herrn Spörl auch weiterführen.
Für seine Arbeit erhielt Lukas den 2. Preis und daneben auch noch den Sonderpreis für die beste schriftliche Ausarbeitung.

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