Die Arbeitsgemeinschaft Astronomie (Astro-AG) am Kopernikus-Gymnasium in Wissen (Sieg) versucht, bei Schülerinnen und Schülern Interesse an astronomischen Phänomenen zu wecken, die sich daraus ergebenden naturwissenschaftlichen Fragestellungen zu thematisieren und mit aktuellen astrophysikalischen Methoden wie CCD-Fotometrie, Spektroskopie, Astrometrie im Sinne von Wissenschaftspropädeutik zu bearbei
ten. In zahlreichen Projekten konnten dabei neue Unterrichtsstrukturen, -Methoden und –Inhalte unter der Intention „Öffnung von Schule und Unterricht“ erfolgreich umgesetzt werden. Projekte der Astro-AG Wissen, die anderen Lerngruppen als Anregung dienen können, wurden in Zeitschriften („VdS-Journal für Astronomie“ und „Astronomie + Raumfahrt im Unterricht“), bei Frühjahrstagungen des DPG-Fachverbands „Didaktik der Physik“, sowie im Rahmen des BMBF-Projekts „Naturwissenschaften entdecken!“ auf der Internetplattform Lehrer-Online ausführlich dokumentiert.
Projekte der Astro-AG des Kopernikus-Gymnasiums Wissen
Unter der Intention der Öffnung von Schule und Unterricht in inhaltlicher, methodischer und institutioneller Dimension konnten zahlreiche Projekte realisiert werden, die gekennzeichnet waren durch fächerübergreifendes, projektorientiertes Vorgehen, durch intensive Beteiligung der Schüler an der Organisation ihrer Lernprozesse, sowie durch die Einbindung außerschulischer Kooperationspartner. Zur Präsentation dieses Konzepts wurden wir im Jahr 2008 zum internationalen „Science-on-Stage“-Festival nach Berlin eingeladen.
Drei zentrale Sonnenfinsternisse
Es begann 1999 mit einer Exkursion nach Süddeutschland. Dabei konnten 20 Schülerinnen und Schüler die totale Sonnenfinsternis auf der Zentrallinie beobachten und deren klimageographische Auswirkungen in zielgerichteten Experimenten erfassen und dokumentieren. Das 1999er Sonnenfinsternis-Projekt wurde als einer der deutschen Beiträge zum „Physics on Stage“-Festival im November 2000 im CERN in Genf ausgewählt. Eine naturwissenschaftliche Studienfahrt führte im Oktober 2005 zur ringförmigen Sonnenfinsternis nach Valencia. Die beteiligten, hoch motivierten Schüler bereiteten die Resultate ihrer fotografischen und klimaphysikalischen Experimente zu einer von der Öffentlichkeit viel beachteten Ausstellung in der Kreisverwaltung Altenkirchen auf. Auch bei der totalen Sonnenfinsternis im März 2006 in der Türkei führten unsere AG-Teilnehmer klimageographische und fotografische Experimente durch, deren Resultate am Schulort Wissen öffentlich präsentiert und zahlreichen Schulklassen erläutert wurden.
Zusammenarbeit mit dem Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn
Seit 2001 stellt uns das Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn sein Observatorium „Hoher List“ regelmäßig für Beobachtungspraktika zur Verfügung. Bei derartigen Praktika beobachten unsere Schüler an vergleichsweise großen Geräten in motivierender Umgebung. Astrofotografie, Kometenbeobachtung, Videoastronomie, Mehrfarben-CCD-Fotometrie, Spektroskopie und Mitwirken bei Besucherführungen sind Inhalte der Praktika am „Hohen List“. Seit dem Schuljahr 2006/7 können jährlich zwei AG-Mitglieder ihre schulischen Berufspraktika unter Anleitung von Dr. Michael Geffert im Bonner Institut ableisten. Ihre dabei gewonnen Erfahrungen bereichern die Arbeit der Astro-AG enorm.
Wiederbelebung der Schulsternwarte Betzdorf
Die nachhaltige Begeisterung über das erste Praktikum am „Hohen List“ im Frühjahr 2001 hatte zur Folge, dass unsere Gruppe die seit Jahrzehnten leer stehende Sternwartenkuppel der Geschwister-Scholl-Realschule in der Nachbarstadt Betzdorf durch Installation eines 20cm-Teleskops und regelmäßiges Beobachten wieder mit Leben füllte. Bereits im Winter 2001/2002 konnten in Betzdorf die CCD-Beobachtungen für das Projekt „Farben-Helligkeits-Diagramme offener Sternhaufen“ stattfinden. Aus eigenen CCD-Aufnahmen wurden unter Verwendung eigens erstellter Software Farben-Helligkeits-Diagramme von acht galaktischen Sternhaufen erstellt, aus denen sich Alter und Entfernung der Sternhaufen ergaben. Das Projekt war einer der deutschen Beiträge zum Physics-on-Stage-2-Festival im April 2000 bei der ESA in Noordwijk (Niederlande)
Beiträge zum BMBF-Projekt „Naturwissenschaften entdecken!“
Projekte der Astro-AG Wissen, die anderen Lerngruppen als Anregung dienen können, wurden im Rahmen des BMBF-Projekts „Naturwissenschaften entdecken!“ bei Lehrer-Online ausführlich dokumentiert. Dazu entstanden ein didaktischer Fachartikel, 12 Unterrichtseinheiten und zwei Rezensionen. Autorinnen und Autoren sind dabei neben den die AG betreuenden Lehrpersonen auch Schülerinnen und Schüler, die hier erste Erfahrungen im Publizieren erlangen können. Bei den Astronomie-Lehrerfortbildungen des BMBF-Projekts agierten die Lehrkräfte der AG regelmäßig als Referentinnen und Referenten. Und auch dabei werden zum Teil Schüler der AG mit eingebunden.
Dazu sei besonders auf mehrere Spektroskopie-Projekte hingewiesen. Bei der Aufbereitung und Auswertung von fotografisch-spektroskopischen Daten von Sternen und galaktischen Gasnebeln, die von AG-Schülern im Observatorium „Hoher List“ und in der Schulsternwarte Betzdorf gewonnen wurden, arbeiten Lernende wissenschaftspropädeutisch. Herausragendes Spektroskopieprojekt der Wissener Astro-AG war die spektroskopische Ermittlung der chemischen Zusammensetzung von planetarischen Nebeln, sowie der Temperaturverteilung in einem dieser Endprodukte eines Sternenlebens. Unsere diesbezüglichen Publikationen führten zum Kontakt mit Prof. Dr. S. Kimeswenger von der Universität Innsbruck, der auf diesem Gebiet forscht.
Teilnahme an der ProAm-Kampagne „Corotating Interaction Regions and Clumping in WR-Star Winds“
Hier geht es um ein von professionellen und Amateurastronomen geplantes Projekt zur Untersuchung von Verbindungen zwischen äußeren Windbereichen und unsichtbaren Sternoberflächen bei Wolf-Rayet Sternen. Beteiligt sind Observatorien in Australien, China, Großbritannien, Deutschland, Frankreich, Spanien, Kanada, USA und sogar das Keck-Teleskop in Hawaii. Koordinator des Projekts ist Dr. Thomas Eversberg, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und „Schnörringen Telescope Science Institute“ (STScI). Unser Beitrag: Über zwei Wochen (12.06.2013 – 29.06.2013) untersuchten wir spektroskopisch die zeitliche Entwicklung der Geschwindigkeiten von Helium- und Kohlenstoff-Ionen in der Winden der Sterne WR134, WR135 und WR137. Wir arbeiteten im Teide-Observatorium in Teneriffa am IAC80-Teleskop.
Kometenbeobachtung in Kroatien
Das für die ersten Dezembertage 2013 vorhergesagte Erscheinen des Kometen ISON war der Anlass für eine einwöchige Exkursion der Arbeitsgemeinschaft Astronomie (Astro-AG) des Kopernikus-Gymnasiums Wissen. Das milde Mittelmeerklima am Exkursionsziel Kroatien sorgte für vier klare Nächte, in denen neun Schülerinnen und Schüler erste Erfahrungen in der Himmelsbeobachtung, der Astrofotografie und der Astrospektroskopie sammeln konnten. Der ursprünglich als zentrales Beobachtungsobjekt vorgesehene Komet ISON „überlebte“ seine Sonnenpassage leider nicht. Mit dem nach seinem australischen Entdecker benannten Kometen „Lovejoy“ bot der Morgenhimmel aber ein „Ersatzobjekt“.
Astrophysikalisches Praktikum in der Simplon-Sternwarte
Spektroskopie an planetarischen Nebeln, Astrofotografie mit langen Brennweiten und CCD-Fotometrie waren die Themen der 2015er Exkursion zur Sternwarte Simplon-Adler der Astronomischen Gesellschaft Oberwallis. Zehn Schülerinnen und Schüler unserer Jahrgangsstufen 11 bis 13 wurden begleitet und angeleitet von drei ehemaligen AG-Mitgliedern: Gerrit Grutzeck (Physik-Student an der Universität Bonn), Kai Märzhäuser (Diplom-Ingenieur Elektrotechnik) sind Amateur-Astronomen, Daniel Küsters aus Dellingen ist inzwischen Profi-Astronom an der Humboldt-Universität in Berlin.
Für weitere Informationen: www.sternwarte-betzdorf.de
