Warum wir Astronomie in den Schulen unterrichten sollten, Teil 5

Die heutige Astronomie im Sinne einer Astrophysik ist ideal um exemplarisch die Mittel der
Physik  in  ihrer  ganzen  Tiefe  und  Vielfalt  auf  ein  spannendes  Gebiet  der  Natur  (unseren
Kosmos)  anzuwenden.  Alle  Kerngebiete  der  Oberstufenphysik  werden  im  Astronomiekurs
theoretisch  und  praktisch  gelehrt  und  auf  Objekte  des  Weltraums  angewendet.
Physik wird immer weniger als Kurs gewählt, sie hat es verpasst durch die strenge
Fachsystematik in die Lebenswelt der Jugendlichen einzudringen:
Man lernt Wurfbahnen zu berechnen (war sicher für Kanonenschützen vor
Jahrhunderten wichtig), erfährt aber nichts (wirklich nichts!) über Halbleiter,
also digitale Technik und Verstärkertechnik.
Man erfährt nichts über aktuelle Physik, von der Jugendliche in Medien oder You Tube-Videos
mehr lernen können.

Astronomieunterricht erarbeitet aber exemplarisch an motivierenden und aktuellen
Inhalten grundlegende Methoden der Naturwissenschaften und kann  die Interessen
der Jugendlichen an Physik wecken:

In Astronomiekursen werden grundlegende Fragen unserer Existenz und unserer Stellung im Kosmos
aus naturwissenschaftlicher und teilweise auch philosophischer Sicht diskutiert.

In  den  letzten  Jahren  hat  sich  das  Weltbild,  das  uns  die  Astrophysik  zur  Verfügung  stellt,
unvorstellbar erweitert:

-  Wir wissen mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit, dass unser Kosmos seit 5
Milliarden Jahren beschleunigt expandiert.
-  Seit etwa   10 Jahren werden immer mehr sog. Exoplaneten, Planeten anderer Sterne
entdeckt. Die Forscher erwarten bald Untersuchungsmöglichkeiten der Atmosphären
und mögliche Hinweise auf Leben auf anderen Planeten.

-  Komplexe organische Moleküle  bilden sich in Sternentstehungsgebieten, sie könnten
Grundbausteine des Lebens auf anderen Planeten sein.

-  Mit höchster Präzision können wir das heiße Urknallgas beobachten und analysieren.
Aus  diesen  Beobachtungen  können  Supercomputer  die  Entwicklung  von  großen
Bereichen unseres Kosmos simulieren.

-  Bei Experimenten am LHC am CERN/Genf können wir Zustände herstellen, wie sie eine
Billionstel Sekunde nach dem Urknall vorgelegen haben.

-  Wir können direkt nur 4 % der Substanz unseres Kosmos direkt beobachten. Woraus
besteht der Rest des Kosmos?


Solchen Fragen können sich Heranwachsende kaum entziehen, sie sind nach der
Suche einer Weltorientierung, und da gehört ein Blick auf das Ganze dazu.

Im  Astronomikeunterricht  lernen  wir  nicht  nur  diese  und  andere  aktuelle  Erkenntnisse  der
Astrophysik kennen, sondern erfahren auch die Methoden, mit denen Wissenschaftler diese
Erkenntnisse erhalten haben und wenden sie auf eigene kleine Untersuchungen an.
Hierbei werden die Schülerinnen und Schüler in die Nutzung von Computern zur Auswertung
von  astronomischen  Daten,  zur  Simulation  und  Visualisierung  astronomischer  und
astrophysikalischer  Prozesse  eingeführt.  Ebenso  lernen  sie  die  Nutzung  internetbasierter
Datenbanken zur Recherche und Informationsgewinnung in der Astronomie und Astrophysik
kennen.
Manche  der  als  Informationsquelle  herangezogenen  Texte  und  Veröffentlichungen  sind  in
englischer Sprache geschrieben, und ganz ohne Mathematik wird es nicht gehen….

Und wenn man sich mit dem Detektorsystem GREAT des IR-Teleskops SOFIA beschäftigt,
taucht man sofort in aktuelle Anwendungen der Halbleiter- und Nanotechnologie ein.