Am 24.03.2023 fand am Armin-Knab-Gymnasium die dritte „Nacht der Metalle“ statt. Aufgrund von Corona gab es eine längere Pause, umso größer war der Anklang bei den Besuchern. An 24 Stationen wurden fächerübergreifend Themen aus dem Bereich Chemie, Physik und Technik vorgestellt. Es gab Stationen zum Mitmachen oder Zuschauen, Stationen mit unterschiedlichem Anspruch (etwas erklären oder nur Spaß haben) und Stationen für (fast) jedes Alter. Natürlich durften die Blechbläser und die musikalische Umrahmung am Flügel bei der Eröffnungsveranstaltung nicht vergessen werden.

Werbeplakat Nacht der Metalle
Programm

Faszination flüssiges Metall

Das Schülerlabor GITUMA ging aus einer Gießergruppe hervor, bei der, in enger Zusammenarbeit mit einer Metallgießerei vor Ort, Zinn und Aluminium gegossen wurde. Da Metalle auf der einen Seite das Periodensystem dominieren, im Lehrplan aber ehr stiefmütterlich behandelt werden, war die Idee geboren, Metalle in den Mittelpunkt einer Veranstaltung zu stellen.

Das Gießen von Metallen ist eines der Höhepunkte bei der Nacht der Metalle:

  • Zinngießen (Mitmachstation, auch schon für jüngere Schülerinnen und Schüler geeignet)
  • Aluminiumguss (Bau von Sandformen als Mitmachstation, Gießen von Aluminium aus Sicherheitsgründen nur als Demo)

Auch beim Thema Induktion kann man flüssiges Metall erleben: Das zunächst feste Aluminiumstück schwebt und schmilzt in einer speziellen Spule, beim Abschalten des Stroms plumpst es in eine Auffangschale.

Flüssiges Metall ist fast komplett aus dem Alltag verschwunden. Um so größer ist die Faszination, flüssiges Metall zu erleben.

Themenvielfalt

In die Arbeit des Schülerlabors wurden schon frühzeitig Themen aufgenommen, die die Arbeit in der Gießerei abbilden. Dazu gehören die Konstruktion von Modellen mit CAD, die Bearbeitung von Metallen mit verschiedenen Methoden (CNC-Fräse, Laser) oder die Beschäftigung mit verschiedenen Techniken, wie man Metalle schmelzen bzw. die Schmelztemperatur messen kann. Zu diesem Themenkomplex gehört auch die Qualitätskontrolle. Darauf haben sich ganz unterschiedliche Beschäftigungen entwickelt:

  • Konstruktion mit CAD, Fertigung mit einer CNC-Fräse: Bau eine Modellflugzeugs aus Balsaholz (Holz lässt sich leichter verarbeiten, es lassen sich aber alle Techniken auf die Metallverarbeitung übertragen)
  • Herstellen einer Kupferschale (Treiben von Kupfer)
  • Schmelzen von Metallen: Beschäftigung mit Induktion, wie z.B. der Schwebschmelze
  • Temperaturmessung: Nutzen einer Wärmebildkamera
  • Materialuntersuchung: Digitale Mikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie, Röntgenfluoreszenz

Unter diesem Aspekt lässt sich selbst das Thema Radioaktivität eingliedern, da jede Ladung Metall bei der Eingangskontrolle in der Gießerei auf Radioaktivität kontrolliert wird.

Weitere Themen sind mit der Physik und Chemie der Metalle direkt assoziiert:

  • Dichte (am Beispiel Aluminium und Wolfram), Radioaktivität (Zerfallsreihen beginnen mit den Schwermetallen Uran oder Thorium)
  • Metalle brennen (Feuereisen zum Herausschlagen von Funken), Metalle leuchten (Metalldampflampen), Versilbern von Flaschen, Messen mit Licht (Analytik)
  • Thermit-Reaktion (als Abschlussveranstaltung)

Schon dieses Mal waren freie Themen vertreten, die nicht direkt mit Metall im Zusammenhang stehen bzw. nur entfernt damit zu tun haben:

  • Bewegung einfrieren mit Blitzlicht (Früher wurde mit Metallpulvern, die mit einer sauerstoffliefernden Substanz vermischt waren, geblitzt)
  • Schminken mit UV-Schminke

Die Themenauswahl ist somit sehr bunt, spiegelt die Themenvielfalt der Gruppen wieder, die die Nacht der Metalle vorbereiten.

Ziele

Die Nacht der Metalle ist ein Event, bei dem Naturwissenschaften und Technik der (Schul-) Öffentlichkeit präsentiert werden. Schülerinnen und Schüler aller Altersstufen des Schülerlabors GITUMA bilden dabei das Rückgrat der Präsentationen. Dabei werden folgende Ziele verfolgt:

  • Die Nacht der Metalle stellt das Ziel dar, auf das Schülerinnen und Schüler des Schülerlabors GITUMA hinarbeiten. Die Nacht ist eine große Herausforderung, da Schülerinnen und Schüler ihr Können und Wissen nicht nur innerhalb einer Klasse sondern vor „großem Publikum“ präsentieren müssen.
  • Mit der Nacht der Metalle werden MINT-Themen in attraktiver Weise einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt und so dafür geworben. Die Nacht der Metalle erfüllt daher auch einen Bildungsauftrag, bei dem naturwissenschaftliche und technische Themen den Sprung aus dem Klassenzimmer in die Öffentlichkeit schaffen und ein altersgemischtes Publikum aus Geschwisterkindern, Eltern und Großeltern erreichen.
  • Die Nacht der Metalle führt Nachbarschulen, Vertreter von Hochschulen, Universitäten und Industrie, sowie Fachleute aus verschiedenen Berufen und Interessensgebieten zusammen, z.T. als Referenten, z.T. als Besucher.
  • Die Nacht der Metalle ist mit einer Lehrerfortbildung verknüpft und hat somit eine wichtige Multiplikatorenwirkung. Gerade Referendarinnen und Referendare sollen erkennen, welches Potential in den MINT-Fächern steckt, wie damit Schülerinnen und Schüler, auch emotional, an diese Fächer gebunden werden können, welche Rolle MINT-Themen in der (Schul-) Öffentlichkeit spielen können.

Für alle Beteiligten ist die Nacht der Metalle ein Erlebnis, das den Zusammenhalt in den Gruppen und die Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern stärkt. Auch jüngere Schülerinnen und Schüler fühlen sich als Teil eines großen Ganzen und werden so immer stärker in die Gruppe eingebunden. Aber nicht nur die Gruppe profitiert, auch die Mitwirkenden werden gefördert: Durch die Aufgaben, die Schülerinnen und Schülern bereits aus den 6. Klassen an diesem Abend übertragen werden, durch das Training in Kleingruppen davor, wird deren Persönlichkeit gestärkt und Fähigkeiten, die im Unterricht und im späteren Leben benötigt werden, gefördert.

Martin Schwab