
Schülerlabore – Ein Weg der Studienwerbung
G. Sacher, S. Wolf, H. Biermann
Das Schülerlabor „Science meets School – Werkstoffe & Technologien in Freiberg“ der Technischen Universität Bergakademie Freiberg soll frühzeitig die Gymnasiastinnen und Gymnasiasten ab Klasse 8 an werkstofforientierte Themen, basierend auf naturwissenschaftlichen Lehrinhalten, heranführen. Das interdisziplinäre Fachgebiet Materialwissenschaft und Werkstofftechnik ist dafür prädestiniert, da sich die naturwissenschaftlichen Schulfächer Physik, Mathematik und Chemie sowie Technik/Technologie vereinen. Insgesamt sind drei Schülerlabore (Schülerlabor 1 „Reise ins Innere der Werkstoffe“, Schülerlabor 2 „Werkstoffeigenschaften“ und Schülerlabor 3 „Rasterelektronenmikroskop“) vorhanden bzw. vorgesehen, in denen fixe Experimente und freies Experimentieren (Schülerwettbewerbe, besondere Lernleistungen) angeboten werden. In kontinuierlicher Zusammenarbeit zwischen den Bildungseinrichtungen Gymnasium und Universität werden Themen diskutiert, neue Moduli eingeführt und mögliche Fragestellungen fixiert. Der rege Dialog wird ferner durch das Teilprojekt Fachlehrerfortbildung unterstützt.
Das Ziel ist es, naturwissenschaftliche Lehrinhalte durch werkstoffwissenschaftliche und werkstofftechnologische Themen zu veranschaulichen.
Spätestens seit der PISA-Studie (Program for International Student Assessment) im Jahr 2000 [1] steht die deutsche Schulbildung in der Kritik und sorgt immer wieder für Diskussionen in der Öffentlichkeit. Auf der einen Seite wird der politische Wille deutlich, Veränderungen in diesem Sektor voranzutreiben, andererseits werden die Bildungsetats gekürzt und Lehrpersonal abgebaut.
Einen Gegenpol zu dieser Entwicklung bilden neu geschaffene außerschulische Lernorte, welche eine alternative Unterrichtsform, interessante und praxisnahe Inhalte und die Möglichkeit zur Selbstaktivität bieten. Insgesamt sind in der deutschen Bildungslandschaft in der letzten Dekade ca. 250 Schülerlabore sowie ähnliche Angebote an Universitäten, Forschungseinrichtungen, Museen oder Unternehmen entstanden.
Als Motivation für den Aufbau solcher außerschulischer Lernorte werden verschiedene Gründe angeführt. Vielfach wird bereits heute vor einem drohenden Fachkräftemangel gewarnt bzw. wird dieser in einigen Disziplinen bereits schmerzlich wahrgenommen [2-4]. Besonders im Bereich der Ingenieurwissenschaften muss mit einer starken Nachfrage nach qualifiziertem Fachpersonal gerechnet werden. Im Bereich der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik sind bereits heute die Absolventenzahlen nicht ausreichend um die offenen Stellen zu besetzen. Das allgemein bekannte Problem der demographischen Entwicklung in Deutschland verschärft zudem die Situation, da in wenigen Jahren mit einer deutlichen Abnahme der Absolventenzahlen zu rechnen ist.
Zusätzlich beschreiben Hillebrandt und Dähnhardt [5] das Problem, dass naturwissenschaftliche Fächer von Schülerinnen und Schülern zunehmend als sehr schwer empfunden werden und das Interesse daran, auch an Technik allgemein, deutlich abnimmt. Es scheint also notwendig, die Kinder und Jugendlichen frühzeitig mit naturwissenschaftlich-technischen Sachverhalten in einer praktischen, alltagsbezogenen Art und Weise vertraut zu machen, damit zum einen Hemmungen gegen diese Fächer abgebaut werden und zum anderen das Interesse geweckt wird, welches zu einer technisch orientierten Kurs- und später Studienwahl motivieren kann. Die Studien von Engeln und Euler [6] belegen, dass Schülerlabore ein dafür gut geeignetes Mittel sind. Auch die bisherigen Erfahrungen an der TU Bergakademie Freiberg bestätigen die gute Annahme seitens der Bildungseinrichtungen und die positive Wirkung auf die Schülerinnen und Schüler [7].
Mit den Schülerlaboren „Science meets School – Werkstoffe & Technologien in Freiberg“ (SmS) verfügt die TU Bergakademie Freiberg über ein außerschulisches Bildungsangebot, das auf Schülerinnen und Schülern ab Klasse 8 abgestimmt ist und Versuchsmöglichkeiten bietet, welche im normalen Schulalltag nicht zu realisieren sind. SmS ist, neben den vielfältigen Angeboten im Bereich Physik, Chemie und Biologie, denen die Mehrzahl der Schülerlabore thematisch zugeordnet sind, deutschlandweit die einzige Initiative, welche ausschließlich werkstofforientierte Experimente anbietet, entsprechende Fragestellungen erörtert und fachbezogenes Wissen vermittelt.
Durch Unterstützung der Dachorganisation Lernort Labor, welche sich die Vernetzung und Qualitätsentwicklung solcher Bildungseinrichtungen bundesweit zur Aufgabe gemacht hat, des Programms NaT-Working der Robert Bosch Stiftung und der TU Bergakademie Freiberg konnten bisher sieben Versuchsmodule aufgebaut, schülergerecht überarbeitet und umgesetzt werden.

- Abb. 3: Schülerlabor „Reise ins Innere der Werkstoffe“: Schülerinnen (Klasse 11) bei der metallographischen Präparation...

- ... und ein Schüler (Klasse 8) begibt sich auf die „Reise ins Innere der Werkstoffe"
Versuchsangebot
Der Aufbau des Schülerlabors und die Gestaltung erster Versuche bzw. Versuchsunterlagen begannen Mitte des Jahres 2005. Hierbei übernahm das Institut für Werkstofftechnik der TU Bergakademie Freiberg die Federführung. Der Aufbau erfolgte mit dem Hintergrund, das Schülerlabor langfristig zu etablieren und geeignete Rahmenbedingungen zu schaffen, die es weiteren Instituten ermöglichen, ihre Versuche zu integrieren. Im Dezember 2005 absolvierte ein Profilkurs Naturwissenschaften (Abb. 1b) des Geschwister-Scholl-Gymnasiums, Freiberg, (Klasse 8) als erste Schülergruppe die Versuche zur „Reise ins Innere der Werkstoffe“.
Der offiziellen Eröffnung des Schülerlabors mit einer Einweihungsveranstaltung am 22. Februar 2006 ging ein dreitägiger Besuch von Schülern (Abb. 1a) aus Eisenhüttenstadt (Brandenburg) voraus. Seit Dezember 2005 waren bisher ca. 450 Schülerinnen und Schüler in den Räumen von „Science meets School – Werkstoffe & Technologien in Freiberg“ zu Gast, wobei über 900 Schülertage erreicht wurden.
Das Angebot richtet sich an Gymnasiastinnen und Gymnasiasten der 8. – 13. Klasse. Das Einzugsgebiet beschränkt sich derzeit, auch wegen des noch beschränkten Bekanntheitsgrades, auf die Gymnasien der Umgebung. Durch geeignete Marketingmaßnahmen wird versucht, das Schülerlabor auch überregional bekannt zu machen.
Die Dauer des Aufenthalts im Schülerlabor wird in intensiver Rücksprache mit den verantwortlichen Lehrern individuell angepasst. Die Versuche sind als eigenständige Module zu verstehen, die sowohl einzeln (Dauer ca. 1,5 h) als auch kombiniert (Dauer halb-, ganz-, mehrtägig) durchlaufen werden können. Zudem sind die meisten Versuche speziell auf die Bedürfnisse und den Kenntnisstand der jeweiligen Sekundarstufe ausgerichtet. Für interessierte Schulen werden auch mehrtägige Programme einschließlich der Organisation von Unterkunft und Verpflegung angeboten.
Eine besondere Herausforderung ist der recht hohe Betreuungsaufwand, der durch die Art der Versuche geleistet werden muss. Im Gegensatz zu beispielsweise biologischen oder chemischen Versuchen, die in beliebig hoher Zahl für je ein bis zwei SchülerInnen parallel aufgebaut und durch insgesamt ein bis zwei Personen betreut werden können, stehen die meist aufwändigen und kostenintensiven Versuchsanlagen (Universal-Prüfmaschine, Pendelschlagwerk, Lichtmikroskop, Leitfähigkeitsmessplatz...) des Schülerlabors SmS jeweils nur ein Mal zur Verfügung. Um die Schülerinnen und Schüler einzubeziehen und das eigene Experimentieren zu fördern, ist es notwendig, kleine Gruppen zu bilden. Eine maximale Gruppenstärke von 5 bis 6 Personen hat sich daher als sinnvoll erwiesen. Bei einer durchschnittlichen Klassenstärke von 20 – 25 SchülerInnen sind somit für die Betreuung aufgrund der modularen Konzeption mindestens vier Betreuer, vorwiegend Studenten höheren Semesters, erforderlich.

- Abb. 2: Untersuchungsgegenstände „Reise ins Innere der Werkstoffe“: a) 5-Cent-Stück, b) Bremstrommel, c) Holzschraube und d) Maulschlüssel
Schülerlabor 1 „Reise ins Innere der Werkstoffe“
Das Schülerlabor „Reise ins Innere der Werkstoffe“ beinhaltet die Module Werkstoffherstellung, Präparation und Mikroskopie. Das Modul Werkstoffherstellung umfasst Versuche zur Ur- und Umformung und befindet sich derzeit noch im Aufbau. Die inhaltlich gekoppelten Module Präparation und Mikroskopie sollen den Schülerinnen und Schülern ermöglichen, Gegenstände des alltäglichen Lebens eigenhändig so metallographisch zu bearbeiten, dass sie Beschichtungen, Phasen und Gefügeausbildung nachfolgend unter dem Lichtmikroskop untersuchen und beurteilen können. Dabei soll der komplette Verlauf einer metallographischen Präparation und Bewertung durchlaufen werden:
- Probenvorbereitung
- Einbetten und Schliffherstellung
- manuelles Schleifen/Polieren
- Ätzen
- Lichtmikroskopie
Die zu bearbeitenden Gegenstände (Abb. 2) wurden so ausgewählt, dass die manuelle Präparation mit hoher Wahrscheinlichkeit gelingt, obwohl die Schüler vorher über keine Erfahrungen bzw. Fertigkeiten der metallographischen Arbeitsweise verfügen. Dies schließt die Bearbeitung von sehr filigranen Proben ebenso aus wie die Verwendung von allgemein schwierig zu präparierenden Werkstoffen (z. B. Keramiken, austenitische Stähle, Aluminium und seine Legierungen). Schließlich soll der Schüler eine positive Erfahrung aus seiner Eigentätigkeit mitnehmen. Sowohl die Arbeitsplätze Einbetten/Ätzen, Schleifen und Polieren als auch das Auflichtmikroskop mit Digitalkamera und entsprechender Möglichkeit zur Bildaufnahme- und -bearbeitung konnten aufgebaut, schülergerecht gestaltet und mehrfach erfolgreich getestet werden.
Schülerlabor 2 „Eigenschaften der Werkstoffe“
Mit der Konzeption und dem Aufbau der einzelnen Versuchsmodule im Rahmen des Schülerlabors „Werkstoffeigenschaften“ sind wissenschaftliche Mitarbeiter aus acht Instituten, überwiegend aus der Fakultät für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie, betraut.
Vier der in Tab. 1 angegebenen Versuche werden bereits für interessierte Schulklassen / Grund- und Leistungskurse angeboten. Weitere Versuche befinden sich derzeit zwar noch im Aufbau, jedoch sind die wesentlichen materiellen Anschaffungen bereits getätigt. Dieses Schülerlabor „Werkstoffeigenschaften“ ergänzt in hervorragender Weise das Labor „Reise ins Innere der Werkstoffe“.
Die Ausarbeitung der Versuchsunterlagen erfolgt bisher in enger Zusammenarbeit mit Lehrern des Geschwister-Scholl-Gymnasiums, Freiberg. Damit kann gewährleistet werden, dass die Versuche lehrplan- und altersgruppengerecht aufbereitet sind.
Das Modul „Mechanische Eigenschaften von Werkstoffen“ wird bereits seit Beginn des Betriebs im Schülerlabor im Dezember 2005 angeboten. Hier werden die Schüler mit den wichtigsten mechanischen Kenngrößen Festigkeit und Verformbarkeit, Härte sowie Zähigkeit vertraut gemacht. Dazu wird der Zugversuch mit der eigenen 10 kN-Universalprüfmaschine an verschiedenen ingenieurtechnisch relevanten Werkstoffen (Stahl, Aluminium, Messing, PVC, PE), aber auch an dem Erfahrungsschatz der Schüler eher entsprechenden Werkstoffen wie Holz und Papier, durchgeführt. Demnächst soll das Versuchsprogramm auf Fasern und faserverstärkte Kunststoffe ausgeweitet werden. Ergänzend zum Zugversuch wurde der auch im Rahmen der universitären Lehre angebotene Kerbschlagbiegeversuch schülergerecht aufgearbeitet und angeboten. Dabei untersuchen die Schülerinnen und Schüler das Zähigkeitsverhalten von Aluminium und Stahl in Abhängigkeit von der Temperatur. Sowohl das gewaltsame Zerschlagen der Proben als auch das Temperieren der Proben in flüssigem Stickstoff haben sich als sehr eindrucksvoll und einprägsam erwiesen. Der Versuch Härteprüfung rundet das Modul mechanische Eigenschaften ab. Als schnelle und einfache Prüfmöglichkeit soll er besonders in Kombination mit den Modulen „Werkstoffherstellung“ (Schülerlabor 1 „Reise ins Innere der Werkstoffe“) und „Wärmebehandlung – Härten von Stahl“ eingesetzt werden.
Zu Beginn des ersten Schulhalbjahres 2006/2007 wurde der Versuch „Elektrische Leitfähigkeit von Werkstoffen“ in das Programm des Schülerlabors aufgenommen. Im Versuch wird die elektrische Leitfähigkeit verschiedener metallischer Werkstoffe (reine Metalle und Legierungen) mit einer speziellen Wirbelstromsonde gemessen. Anschließend sind diese Messwerte mit Tabellenwerten von reinen Metallen zu vergleichen. Ziel ist es, zu erkennen, woraus die vorliegenden Bauteile und Metallstücke bestehen und wodurch die Leitfähigkeit beeinflusst werden kann.
Das Institut für Experimentelle Physik bietet im Rahmen des Schülerlabors den Versuch „Solarzelle“ an. In Abstimmung mit dem sächsischen Lehrplan ist dieser Versuch nur für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe II geeignet, da sowohl mathematische Grundlagen (sin-/cos-Funktionen) als auch physikalische Zusammenhänge (pn-Übergang bei Halbleitern) erst dann lehrplanrelevant sind. Im Rahmen dieses Moduls wird die Möglichkeit geboten, Halbleitereigenschaften am Beispiel einzelner und verschalteter Solarzellen in Abhängigkeit von äußeren Bedingungen, die bei der Errichtung von Photovoltaik- Anlagen von Bedeutung sind, kennen zu lernen.
Derzeitiges Versuchsangebot | Im Aufbau befindliche Versuche |
Mechanische Eigenschaften von | Blechumformung am Beispiel der |
Korrosion und Korrosionsschutz | Brennstoffzelle und Wasserstoffauto |
Elektrische Leitfähigkeit von | Lambda-Sonde |
Photovoltaik, Solarzellen | Elektrochemische Zellen – Wie funktionieren |
Wärmebehandlung – Härten von | |
Schmelzen und Erstarren | |
Bestimmung des Schmelzpunktes |
Schülerlabor 3 „Rasterelektronenmikroskop“
Das Schülerlabor 3 „Rasterelektronenmikroskop“ (REM) befindet sich derzeit noch in Planung und soll einen weiteren Schritt für die Gymnasiastinnen und Gymnasiasten bei der etappenweisen Eindringung in die Materie darstellen. Es soll das Betrachten von metallischen, anorganisch-nichtmetallischen und Verbundwerkstoffen sowie Halbleiterbauelementen oder organischen Werkstoffen fördern. Damit werden auch dem Schulfach Biologie in den Schülerlaboren „Science meets School – Werkstoffe & Technologien in Freiberg“ Analysemöglichkeiten eingeräumt. In der Bewertung metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe kann das Rasterelektronenmikroskop neue Einblicke bieten, die in diesen hohen Vergrößerungen und der hervorragenden Tiefenschärfe mit konventioneller Lichtmikroskopie nicht realisierbar sind.
Ein wesentlicher Punkt bei der Nutzung eines REM im Schülerlabor ist das Einbeziehen der Schüler in die direkte Bedienung des Gerätes. Dies soll beim Untersuchen von Präparaten die Positionierung der Proben und die Wahl der Vergrößerung sowie das Fokussieren betreffen. Je nach Ausführung des Gerätes könnte selbst ein Probenwechsel unter Anleitung in Frage kommen.
Im Detail sollten folgende Versuche bzw. Untersuchungen am REM erfolgen:
- Gefügeanalyse bei Vergrößerungen oberhalb von 500-fach. Da die Vergrößerung an Lichtmikroskopen auf maximal 1000-fach beschränkt ist, viele Werkstoffdetails jedoch erst bei deutlich höheren Vergrößerungen aufgelöst werden können, ist der Einsatz des REM für die „Reise ins Innere der Werkstoffe“ ein ideales und faszinierendes Instrument, das die Möglichkeiten der optischen Mikroskopie deutlich erweitert.
- Bei Schadensfalluntersuchungen müssen häufig Bruchflächen untersucht werden. Auch hier ist ein REM unerlässlich, da nur mit einem solchen Gerät aufgrund der exzellenten Schärfentiefe die Oberflächentopographie einer Bruchfläche aufgelöst werden kann. Diese Untersuchungen sollen die mechanischen Versuche (Zugversuch, Kerbschlagbiegeversuch) sowie die Schadensfallanalyse ergänzen.
- Zuletzt soll noch erwähnt werden, dass eine neue Wissenschaftsdisziplin, die Bionik, die Bauprinzipien der Natur auf künstlich geschaffene Werkstoffe anwenden will. Hier besteht viel Raum für Kreativität und für freies Experimentieren von Schülern.

- Abb. 3: Gesamtbeurteilung des Besuchs im Schülerlabor: a) Wie bewerten Sie insgesamt Ihren Besuch im Schülerlabor (1-sehr gut … 5-ungenügend)?

- b) Werden Sie anderen von Ihrem Besuch im Schülerlabor berichten oder SmS weiterempfehlen?
Bisherige Referenzen / Evaluierung
Generell kann gesagt werden, dass das Projekt einen sehr guten Start erfahren hat und nun eine durchweg positive Zwischenbilanz (siehe auch Abb. 3) gezogen werden kann. Durch die Förderung aus den Programmen des Lernort Labor und der Robert Bosch Stiftung wurden Rahmenbedingungen geschaffen, die im weiteren Verlauf des Projektes einen soliden Betrieb gewährleisten und einen weiteren Ausbau des Versuchprogramms und damit auch der Besucherzahlen ermöglichen. Das Schülerlabor konnte an der TU Bergakademie Freiberg und auch in der Öffentlichkeit kommuniziert werden und ist nun ein fester Bestandteil der Angebote für studieninteressierte Schülerinnen und Schüler an der TU Bergakademie Freiberg.
Die Auswertung der zur Evaluierung des Schülerlabors entwickelten Fragebögen hat gezeigt, dass die Betreuung der Versuche durch studentische Hilfskräfte (7.-10. Fachsemester) von den Besuchern äußerst positiv bewertet wird. Die Schüler zeigen sich, wahrscheinlich aufgrund der ungezwungenen Art und des geringeren Altersunterschiedes, besonders aufgeschlossen und scheuen sich keineswegs, Fragen zu stellen und Diskussionen über das eben Gelernte aufzuwerfen.
Auf die Frage „Wie beurteilen Sie das Schülerlabor SmS hinsichtlich Anzahl bzw. Kompetenz der Betreuer?“ antworteten über die Hälfte der Befragten mit der Bestnote und ca. weitere 30 % vergaben die Note 2 (Abb. 4). Die Beurteilung der Einrichtung des Labors bzw. hinsichtlich der Anzahl von Stationen und Geräten fiel mit ca. 20 % Note 1 und über 50 % Note 2 durchweg positiv aus. Befragungen hinsichtlich Art und Umfang der Versuche zeigen ein vergleichbares Ergebnis und bestätigen das bisherige Angebot an Experimenten.

- Abb. 4: Beurteilung des Schülerlabors hinsichtlich Einrichtung, Stationen, Geräte, Betreuer und Versuche
Wie beurteilen Sie das Schülerlabor „SmS“ hinsichtlich …?
Das größte Interesse gilt jedoch der Wirkung des Schülerlabors auf die Teilnehmer sowie deren Meinungsbildung bezüglich Natur- und Ingenieurwissenschaften, Wissenschaft und Werkstoffen. Zunächst werden die Schülerinnen und Schüler befragt, ob Sie sich für Naturwissenschaften interessieren. Hierbei gaben 87 % der Befragten die Antwort „ja“. Seitens der Teilnehmer ist demnach ein generelles Interesse vorhanden, was auf die bisher vorwiegend naturwissenschaftlich geprägten Kurse (Profilkurs Naturwissenschaften in der Sekundarstufe I, Grund- bzw. Leistungskurse in Naturwissenschaften) der Besucher zurückzuführen ist. Besonders in diesem Zusammenhang scheint es wertvoll, bereits Interessierte zu fördern, zu begeistern, über Werkstoffe im Alltag zu informieren und einen Einblick in Forschung und Wissenschaft zu vermitteln.
Die Teilnehmer wurden befragt, inwieweit sie mit bestimmten Aussagen bezüglich ihres Besuchs im Schülerlabor übereinstimmen. Mit den Aussagen „Durch das Schülerlabor SmS habe ich eine bessere Vorstellung von der Arbeit eines Wissenschaftlers bzw. habe ich die TU Bergakademie Freiberg besser kennen gelernt“ stimmten mehr als 75 % voll bzw. in großem Maße überein. Weiterhin stimmten ca. 70 % in großem Maß bzw. voll damit überein, durch SmS viel über Naturwissenschaften gelernt zu haben.
Bei einer gezielten Befragung hinsichtlich ihrer zukünftigen Motivation, mehr über Natur- bzw. Ingenieurwissenschaften erfahren oder gar in einem solchen Beruf arbeiten zu wollen, offenbarten sich verhaltene, aber hoffnungsvolle Ergebnisse (Abb. 6). Mit der Aussage, ob durch den Besuch im Schülerlabor ihr Interesse an Werkstoffen gestiegen sei, stimmten immerhin 40 % mindestens in großem Maß überein.

- Abb. 5: Reaktion der SchülerInnen auf bestimmte Aussagen hinsichtlich der Wirkung des Besuchs im Schülerlabor: Stimmen Sie folgenden Aussagen zu? Durch das Schülerlabor SmS …
In diesem Zusammenhang muss erwähnt werden, dass die Meinungs- und Interessenbildung der Schülerinnen und Schüler durch viele verschiedene Erfahrungen und Erlebnisse erfolgt. Ein direkter und messbarer Einfluss auf das Studienwahlverhalten durch einen einmaligen Besuch im Schülerlabor ist nicht zu erwarten. Ziel muss es vielmehr sein, die Teilnehmer frühzeitig (ab Klassenstufe 8) für die Thematik zu interessieren und sie im weiteren Verlauf ihrer Schulausbildung wiederholt in Kontakt mit dem Schülerlabor zu bringen. Dadurch werden die Nachhaltigkeit des Besuchs und die emotionale Bindung zum Projekt gesteigert, wodurch möglicherweise die Kurs- bzw. Studienwahl beeinflusst wird. Die Langzeitwirkung außerschulischer Bildungsangebote belegen Engeln und Euler mit ihrer Studie an fünf verschiedenen Schülerlaboren [6]. Bei einer dort durchgeführten zweiten Befragung, drei Monate nach ihrem Besuch im Schülerlabor, maßen die meisten der Befragten dem Aufenthalt eine höhere emotionale Bedeutung bei als direkt nach dem Besuch.

- Abb. 6: Reaktion der SchülerInnen auf Aussagen bezüglich ihres Interesses an Natur- und Ingenieurwissenschaften und Werkstoffen nach dem Besuch im Schülerlabor: Stimmen Sie folgenden Aussagen zu? Durch das Schülerlabor SmS …
Zusammenfassung
Mit ca. 450 Teilnehmern und ungefähr 900 Schülertagen in eineinhalb Jahren ist dem Projekt „Science meets School – Werkstoffe & Technologien in Freiberg“ ein erfolgreicher Start und die Etablierung in der sächsischen Bildungslandschaft gelungen. Die stetige Evaluierung zeigt eine breite Zufriedenheit mit dem bisher bereitgestellten Versuchsprogramm und dessen Umsetzung. Auch seitens des sächsischen Kultusministeriums wird das bundesweit einmalige werkstofforientierte Konzept anerkannt und im Schuljahr 2007/2008 durch die Abordnung einer Lehrkraft unterstützt.
Sowohl gezielte Befragungen der Teilnehmer als auch Literaturstudien bestätigen, dass Schülerlabore eine geeignete Möglichkeit sind, Schülerinnen und Schüler mit der Universität in Kontakt zu bringen und einen Eindruck von Studium, Forschung und Wissenschaft zu vermitteln. Weiterhin lässt sich bestehendes Schulwissen vertiefen, mit praktischen Experimenten anschaulich darstellen und ergänzen. Hierbei eignet sich die fächerübergreifende Disziplin der Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie besonders, da sie Physik, Chemie, Mathematik und Technik in sich vereint.
Das bestehende Versuchsprogramm kommuniziert eindrücklich den Begriff „Werkstoff“ und verknüpft ihn mit alltäglichem Gebrauch und mit Aktuellem aus Forschung und Entwicklung. Die weiteren im Aufbau befindlichen Versuche wie auch das geplante Rasterelektronenmikroskop werden das Angebot komplettieren und die Attraktivität und Vielseitigkeit des Projekts weiter steigern.
Danksagung
Die Autoren danken der Initiative „Lernort Labor“ und dem „NaT-Working“- Programm der Robert Bosch Stiftung für die finanzielle Unterstützung beim Aufbau des Schülerlabors sowie den Unternehmen Nickelhütte Aue und Arcelor Mittal Eisenhüttenstadt für ihre Spendenbereitschaft. Aus Sicht des Marketings zur Gewinnung von Studieninteressierten wird das Vorhaben durch ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördertes Projekt begleitet.
Literatur
[1] Deutsches PISA-Konsortium (Eds.), Pisa, 2000
[2] Legler, H.; Gehrke, B.: Zur technologischen Leistungsfähigkeit Deutschlands 2005. In: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Berlin, 2005
[3] Minks, K.-H.: Wo ist der Ingenieurnachwuchs? In: Hochschulinformations- System, Hannover, 2004
[4] Plünnecke, A.; Stettes, O.: Der Bildungsmonitor 2006. In: study of education, Initiative Neue Soziale Marktwirtschaft, Köln, 2006
[5] Hillebrandt, D. und Dähnhardt, D.: Forschend lernen – Schülerlabore in Deutschland. In: TheoPrax 1 (2005), 2005
[6] Engeln, K.; Euler, M.: Forschen statt Pauken. In: Physik Journal 3 (2004), 11, S. 45
[7] Wolf, S. et. al.: Pupils discovering materials at Technische Universität Bergakademie Freiberg. In: Advanced Engineering Materials 9 (2007), S. 623 – 626