Int ernat ionale Physik Olympiade - Bericht über die - IPN Kiel
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Bericht über die 43. Int ernat ionale Physik Olympiade vom 15. bis 24. Juli 2012 in Tallinn & Tartu, Estland und den nationalen Auswahlwettbewerb in Deutschland Dr. Stefan Petersen Auswahlwettbewerb zur Internationalen PhysikOlympiade IPN · Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel Olshausenstraße 62 · 24118 Kiel · Germany Tel.: +49 (0)431-880-5120 Fax: +49 (0)431-880-3148 petersen@ipn.uni-kiel.de www.ipho.info
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 Inhalt 1. Die Internationalen PhysikOlympiaden 3 2. Die Auswahl des deutschen Teams 4 Allgemeines zum Auswahlverfahren in Deutschland 4 Der Auswahlwettbewerb zur 43. IPhO 2012 5 3. Die 43. Internationale PhysikOlympiade 13 Ablauf 13 Klausurthemen und Ergebnisse 14 4. Ereignisse im Zusammenhang mit der IPhO 20 5. Anlagen 24 Veranstaltungsprogramm der 43. IPhO 25 Liste der Preisträger der 43. IPhO 30 2
Die Internationalen PhysikOlympiaden 1. Die Internationalen PhysikOlympiaden Bei der internationalen PhysikOlympiade – kurz IPhO – messen Schülerinnen und Schüler aus aller Welt bei physikalischen Aufgaben ihre Leistungen miteinander. Jedes teilnehmende Land entsendet ein Team aus bis zu fünf Teilnehmerinnen und Teilnehmern, die einzeln antreten. Der Wettbewerb hat zum Ziel, die Fähigkeiten besonders interessierter junger Menschen im Fach Physik zu fördern und zur Anknüpfung persönlicher Kontakte zwischen angehenden Natur- wissenschaftlern verschiedener Länder beizutragen. Darüber hinaus sollen die internationalen Beziehungen auf dem Gebiet der Schulphysik durch die IPhO gefördert und ein Vergleich unterschiedlicher Aspekte von Schule in den einzelnen Staaten ermöglicht werden. Die Internationale PhysikOlympiade findet seit 1967 mit Unterbrechungen in den Jahren 1973, 1978 und 1980 in jährlichem Turnus statt. Hierbei wird der Wettbewerb in der Regel jedes Mal in einem anderen Land ausgetragen. Ursprünglich waren an der IPhO fast ausschließlich die sozialistischen Staaten Osteuropas beteiligt. Inzwischen nehmen aber Nationen aus der ganzen Welt daran teil. Die Bundesrepublik Deutschland entsendet seit 1974 Schülerteams zu der Internationalen PhysikOlympiade, die Deutsche Demokratische Republik tat dies bereits seit der 3. IPhO 1969. Eine Übersicht über die Teilnehmerländer ist auf der offiziellen Webseite des Wettbewerbes unter http://ipho.phy.ntnu.edu.tw zu finden. Aufgrund der Größe des Wettbewerbs und den damit verbundenen Anforderungen bei der Organisation einer PhysikOlympiade, stehen die Austragungsorte der Olympiade lange im Voraus fest; momentan bis 2025. Die Austragungsorte der nächsten Jahre sind: 44. IPhO 2013 Kopenhagen, Dänemark 07.-15.07.2013 www.ipho2013.dk 45. IPhO 2014 Astana, Kasachstan im Juli 2014 46. IPhO 2015 Indien im Juli 2015 Abb.1: Übersicht über die Austragungsländer der IPhO 1995-2013. 3
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 2. Die Auswahl des deutschen Teams Allgemeines zum Auswahlverfahren in Deutschland Jeder an der IPhO teilnehmende Staat entsendet ein Team, das aus bis zu fünf Schülerinnen und Schülern und in der Regel aus zwei Betreuern besteht. Die Olympioniken müssen eine allgemeinbildende Schule besuchen oder in dem Jahr des Wettbewerbes die Schule beendet und zum Zeitpunkt der IPhO noch kein Studium aufgenommen haben. Darüber hinaus dürfen sie am 30.06. des Austragungsjahres das 20. Lebensjahr noch nicht vollendet haben. Die Auswahl der Teilnehmerinnen und Teilnehmer geschieht in den meisten Staaten durch nationale Auswahlwettbewerbe, die gezielt auf die Internationale PhysikOlympiade vorbereiten. In der Regel handelt es sich dabei um mehrstufige Verfahren, wobei dem eigentlichen nationalen Wettbewerb schulinterne und regionale Qualifikationsstufen vorausgehen können. Auch das in der Bundesrepublik seit der IPhO 1981 praktizierte Auswahlverfahren ist in dieser Weise aufgebaut. Der Auswahlwettbewerb wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mitfinanziert und von der Kultusministerkonferenz unterstützt. Er gehört zu den in einem Verwaltungsabkommen über das Zusammenwirken von Bund und Ländern aufgeführten gesamtstaatlich zu fördernden Wettbewerben. Koordiniert und durchgeführt wird die Auswahl der deutschen Schülerteams vom Leibniz-Institut für die Pädagogik der Natur- wissenschaften und Mathematik (IPN) an der Universität Kiel auf Veranlassung des BMBF in Abstimmung mit der Ständigen Konferenz der Kultusminister der einzelnen Länder. Der Auswahlwettbewerb gliedert sich in vier Runden, von denen die ersten beiden im Sommer und Herbst des Vorjahres der Olympiade in Hausarbeit bearbeitet werden. Zur zweiten Runde werden neben den erfolgreichen Kandidaten der ersten Runde auch Sieger des Mittelstufen- physikwettbewerbs der MNU, der Physik-Landesolympiaden in Brandenburg, Sachsen, Sachsen- Anhalt und Thüringen und des Wettbewerbs „Jugend forscht" im Bereich Physik auf Landesebene zugelassen. Die etwa 50 Besten der zweiten Runde werden am Anfang des Austragungsjahres zu einem einwöchigen Seminar, der dritten Runde oder Bundesrunde, eingeladen. Neben experimentellen und theoretischen Klausuren wird dort das Lösen physikalischer Aufgaben in Gruppenarbeit trainiert. Darüber hinaus bleibt viel Zeit für einen intensiven Austausch mit Gleichgesinnten und interessante Einblicke in die wissenschaftliche Arbeit von Naturwissenschaftlern. Im Frühjahr, direkt nach Ostern, folgt für die etwa 15 Erfolgreichsten mit der Finalrunde die vierte und letzte Auswahl. Die fünf Besten der Finalrunde qualifizieren sich für das Olympiateam und reisen nach weiteren, vertieften Trainingseinheiten im Sommer zum internationalen Wettbewerb, wo sie mit Jugendlichen aus aller Welt um olympisches Gold, Silber und Bronze kämpfen. Neben der Teilnahme an dem internationalen Wettbewerb winken für Teilnehmerinnen und Teilnehmer der deutschen PhysikOlympiade viele weitere Preise, wie eine Sprachreise, For- schungspraktika sowie Sach- und Geldpreise. Mit der vierten Runde durchlaufen die Team- mitglieder zugleich das Auswahlverfahren für die Studienstiftung des deutschen Volkes, und sie werden seit vielen Jahren mit dem Schülerpreis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft e.V. ausgezeichnet. Darüber hinaus haben junge Talente der Bundesrunde die Möglichkeit, sich für die Teilnahme an der European Union Science Olympiad (EUSO), einem naturwissenschaftlichen Teamwettbewerb für Jugendliche im Alter von 15-17 Jahren, zu qualifizieren. 4
Die Auswahl des deutschen Teams Der Auswahlwettbewerb zur 43. IPhO 2012 Im Folgenden ist die Organisation und Beteiligung für den deutschen Auswahlwettbewerb zur 43. Internationalen PhysikOlympiade dargestellt. Organisationsmodell des Auswahlwettbewerbs zur 43. IPhO 2012 - Verteilung der Aufgaben an allgemeinbildende Teilnehmende anderer Schulen April - Aug. 2011 1. Runde Physikwettbewerbe - Lösen in Hausarbeit - Korrektur durch Fachlehrkräfte Preisträger Preisträger können ebenfalls teilnehmen - Aufgaben für qualifizierte Schülerinnen und Schüler - Lösen in Hausarbeit Sep. – Okt. 2011 2. Runde - Korrektur durch Landes- beauftragte (Erstkorrektur) und am IPN (Zweitkorr.) Preisträger (52) - 1-wöchiges Seminar am DLR_School_Lab Göttingen 28. Jan. - 3. Runde - Lösen von theor. und exp. 03. Feb. 2012 (Bundesrunde) Problemen in Klausuren - Seminare zur Vertiefung physikalischer Kenntnisse Preisträger (15) - 1-wöchige Auswahlrunde am DESY in Hamburg 4. Runde - Lösen von theor. und exp. 10.-15. April 2012 Problemen in Klausuren (Finalrunde) - Seminare zur Vertiefung physikalischer Kenntnisse Nationalteam (5) - 5-tägiges Seminar am Werner-Heisenberg-Gymn. in Heide 07.-11. Juni 2012 Experimentalpraktikum - Experimente, Vertiefung der Kenntnisse über Mess- methoden und -geräte - Abschließendes Training 12.-14. Juli 2012 Abschlusstraining mit dem dänischen Team am IPN in Kiel - Internationaler Wettbewerb in 15.-24. Juli 2012 43. IPhO 2012 Tallinn & Tartu, Estland - Je eine fünfstündige exp. und theor. Klausur 5
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 Beteiligung am Auswahlverfahren zur 43. IPhO 2012 nach Bundesländern 1. Runde 2. Runde 3. Runde 4. Rd. Team Anmel- teilgen. sonst. weiter teilgen. weiter teilgen. weiter teilgen. dungen Baden-Württemberg 90 82 2 59 35 12 12 6 6 2 Bayern 48 40 2 27 17 6 6 1 1 0 Berlin 16 14 11 3 1 1 0 Brandenburg 35 32 23 14 5 4 0 Bremen 2 2 1 1 1 1 0 Hamburg 5 3 2 1 0 Hessen 63 59 1 28 13 1 1 0 Mecklenburg-Vorpommern 1 0 1 1 1 0 Niedersachsen 63 50 4 24 9 4 4 1 1 1 NRW - Arnsberg 8 3 1 1 1 1 0 NRW - Detmold 16 15 1 10 10 0 NRW - Düsseldorf 17 15 11 10 4 4 0 NRW - Köln 38 33 17 7 3 3 1 1 0 NRW - Münster 14 14 5 2 0 Rheinland-Pfalz 32 18 9 4 1 1 0 Saarland 0 0 0 Sachsen 60 52 2 29 16 6 6 4 4 1 Sachsen-Anhalt 26 21 14 5 1 1 0 Schleswig-Holstein 6 6 4 4 2 2 0 Thüringen 60 52 3 33 11 4 4 2 2 1 607 515 16 309 164 52 51 15 15 5 (120) (100) (3) (42) (18) (4) (4) (1) (1) (0) In der obigen Tabelle sind unter „sonst.“ Teilnehmerinnen und Teilnehmer aufgeführt, die sich durch die Teilnahme an anderen Wettbewerben für die zweite Auswahlrunde qualifiziert haben. In der letzten Zeile ist in der Klammer jeweils die Anzahl der Teilnehmerinnen aufgeführt. 6
Die Auswahl des deutschen Teams Ablauf des Auswahlwettbewerbs zur 43. IPhO 2012 1. Auswahlrunde Nachdem auch die letzten verschollenen Arbeiten aufgefunden wurden, konnte die Auswertung der 1. Runde im Auswahlwettbewerb zur 43. Internationalen PhysikOlympiade Ende September 2012 beendet werden. Insgesamt haben sich 607 Schülerinnen und Schüler (20% weiblich, 80% männlich) über das neue Anmeldeportal, zu dem es im Abschnitt 4 weitere Informationen gibt, für den Wettbewerb registriert. Von diesen haben 100 Schülerinnen und 415 Schüler Bearbeitungen für die 1. Runde eingereicht. Das sind 19% mehr als im vorherigen Wettbewerb. Mehr Teilnehmer hatte der Auswahlwettbewerb nur zur IPhO 1993 und damals bekam jeder Teilnehmende sogar einen Geldpreis für das Einreichen einer Bearbeitung. Es gibt also allen Grund zufrieden zu sein und ein ganz herzlicher Dank gilt neben den motivierten Abb. 2: Aufgabenblatt der Schülerinnen und Schülern vor allem den betreuenden 1. Runde zur 43. IPhO 2012. Lehrkräften, den Landesbeauftragten sowie den Kultusminis- terien der Bundesländer für ihr Engagement in der IPhO. Für alle Teilnehmenden der ersten Runde wurden Urkunden oder Bestätigungen über die Teilnahme an die Landesbeauftragten des Wettbewerbs verschickt, die diese, meist über die Schule, an die Kandidaten weiterleiten. Neu war in diesem Jahr die Möglichkeit Junioraufgabe – Minenunglück (10 Punkte) für Teilnehmende, die im Schuljahr 2011/2012 noch nicht die vorletzte Die Mine eines Druckbleistiftes ist in zwei Teile Klassenstufe erreicht haben, mit der gebrochen. Schaltet man die beiden Minenteile in einem elektrischen Stromkreis in Reihe, so ergibt nebenstehenden Junioraufgabe einen sich ein Gesamtwiderstand von 56,0 Ω, während der Punktebonus von bis zu 10 Punkten zu Gesamtwiderstand bei einer Parallelschaltung der ergattern. Diese, im Vorwege mit den beiden Teile lediglich 12,7 Ω beträgt. Landesbeauftragten des Wettbewerbs abgestimmte, neue Aufgabe ersetzt die Bestimme mit diesen Angaben sowohl die bisher automatisch an die jungen Gesamtlänge der Mine als auch die Längen der Teilnehmenden vergebenen Bonus- einzelnen Minenstücke. punkte und soll durch thematisch etwas Die Mine besitzt einen Durchmesser von 0,5 mm einfachere Aufgaben einen Anreiz zur und besteht aus einem Material mit einem Beschäftigung mit den Aufgaben des spezifischen Widerstand von 0,11 Ω mm. Wettbewerbs bieten. Neben den Kandidaten, die regulär Bearbeitungen der Aufgaben eingesendet und mehr als 35 der maximal 50 möglichen Punkte erreicht haben, konnten sich zusätzlich 16 Jugendliche durch die Teilnahme an einer Physik-Landesolympiade, dem Bundeswettbewerb Physik für die Sekundarstufe I der MNU oder als Landessieger bei Jugend Forscht in der Sparte Physik für die 2. Runde qualifizieren. Insgesamt haben so 309 Qualifizierte die erste Runde erfolgreich abgeschlossen. 7
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 Die nebenstehende Graphik zeigt die Verteilung der Punktzahlen. Zu erreichen waren maximal 50 Punkte plus die möglichen 10 Bonuspunkte für die Junior- aufgabe. Die Aufgaben der zweiten Runde wurden Mitte September direkt an die qualifizierten Schülerinnen und Schüler versendet, die bis zum 31. Oktober 2011 und damit etwa sechs Wochen Zeit Abb. 3: Punkteverteilung bei der 1. Runde zur 43. IPhO bekamen, die Aufgaben zu 2012. Zu erreichen waren maximal 50 Punkte plus 10 bearbeiten und die Bearbeitung unkorrigiert an den zuständigen Bonuspunkte. Landesbeauftragten bzw. die zuständige Landesbeauftragte zu senden. 2. Auswahlrunde Rechtzeitig vor Weihnachten 2011 konnte die Korrektur der zweiten Runde im Auswahlwettbewerb für die 43. Internationale PhysikOlympiade beendet werden. Insgesamt haben von 309 qualifizierten Teilnehmerinnen und Teilnehmern 17 Schülerinnen und 147 Schüler Lösungen zur zweiten Runde eingereicht. Diese sind zunächst von den zuständigen Landesbeauftragten und anschließend noch einmal am IPN bewertet worden. In diesem Jahr waren bei den gestellten Aufgaben maximal 100 Punkte zu erreichen. Die Grenze Abb. 4: Punkteverteilung bei der 2. Runde zur 43. IPhO für die Qualifikation zur dritten 2012. Zu erreichen waren maximal 100 Punkte. Runde lag, ähnlich wie im Jahr davor, bei 62,5 Punkten. Das nebenstehende Diagramm gibt einen Überblick über die Verteilung der erreichten Punktzahlen. Dort ist ganz rechts ein Kandidat zu sehen, der nicht an der zweiten Runde teilgenommen, sich aber durch seine Qualifikation für das deutsche Nationalteam der IPhO 2011 für die dritte Runde qualifiziert hat. Die Punkteverteilung zeigt eine breite Verteilung der Qualität der Bearbeitungen, die von der Abgabe einzelner Aufgaben bis hin zu fast perfekten Lösungen reichten. Insbesondere im experimentellen Teil gab es wieder einige kreative Ideen zu bestaunen. Obwohl die beiden letzten Aufgaben mit jeweils 31 Punkten die größte Gewichtung gehabt haben, wurden bei diesen im Mittel nur unwesentlich mehr Punkte als bei den anderen beiden Aufgaben, die jeweils 19 Punkte ergaben, erzielt. Das zeigt, dass die zur Differenzierung im oberen Leistungssegment gedachten Aufgabenteile tatsächlich nur von einem Teil der Teilnehmerinnen und Teilnehmer erfolgreich bearbeitet wurden. 8
Die Auswahl des deutschen Teams 3. Auswahlrunde - Linsen, Zwergplaneten, Windenergie 51 Jugendliche aus 13 Bundesländern kamen vom 28. Januar bis zum 03. Februar im DLR_School_Lab Göttingen zusammen, um in der Bundesrunde bei abwechslungsreichen Aufgaben in jeweils zwei theoretischen und zwei praktischen Klausuren ihr Können unter Beweis zu stellen und die besten Nachwuchs- physiker unter ihnen zu ermitteln. Die Auswahlrunde wurde von einem Team aus Wissenschaftlern und Mit- arbeitern des DLR Göttingen, ehemaligen Teilnehmern sowie der Wettbewerbs- Abb. 5: Experimentieren bei der PhysikOlympiade im leitung am Leibniz-Institut für die DLR. Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) in Kiel organisiert. Neben der anspruchsvollen Kopfarbeit konnten die Kandidaten bei Institutsbesichtigungen und einem Experimentiertag im DLR_School_Lab auch einen Einblick in die Forschung des DLR gewinnen. Exkursionen zu dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und dem Deutschen Primatenzentrum sowie ein abwechslungsreicher Sportabend, der mit tatkräftiger Unterstützung des ASC Göttingen von 1846 e. V. gestaltet wurde, rundeten das Programm ab. Das Treffen bot außerdem immer wieder auch Möglichkeiten für den Austausch unter den physikbegeisterten Teilnehmenden und angeregte Diskussionen. Bei der feierlichen Preisverleihung wurden die Sieger vom Leiter der DLR Standorte Braunschweig und Göttingen Prof. Dr.-Ing. Joachim Block und Frau Cora Uhlemann aus dem Bundesvorstand der jungen Deutschen Physikalischen Gesellschaft (jDPG) für ihre herausragenden physikalischen Leistungen geehrt. Diese 15 besten deutschen Nachwuchsphysiker waren: Platz 1 – Qiao Gu (Johann-Vanotti-Gymnasium, Ehingen) Platz 2 – Sebastian Linß (Carl-Zeiss-Gymnasium, Jena) Platz 3 – Cornelius Römer (Landesgymnasium für Hochbegabte, Schwäbisch Gmünd) Platz 4 – Georg Krause (Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium, Dresden) Platz 5 – Johannes Dickmann (Carl-Zeiss-Gymnasium, Jena) Platz 6 – Bach-Huy Tran (Rhein-Maas-Gymnasium, Aachen) Platz 7 – Jannes Münchmeyer (Landesgymnasium St. Afra, Meißen) Platz 8 – Patrick Paluch (Michelberg-Gymnasium, Geislingen) Platz 9 – Anne Sauermann (Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium, Dresden) Platz 10 – Vu Phan Thanh (Dr.-Wilhelm-Meyer-Gymnasium, Braunschweig) Platz 11 – Korbinian Pöppel (Hallertau-Gymnasium, Wolnzach) Platz 12 – Lucas Rettenmeier (Hariolf-Gymnasium, Ellwangen) Platz 13 – Julius Kunze (Johannes-Kepler-Gymnasium, Chemnitz) 9
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 Platz 14 – Sebastian Lunz (Albertus-Magnus-Gymnasium, Ettlingen) Platz 15 – Lorenz Eberhardt (Kant-Gymnasium, Weil am Rhein) Abb. 6: Die 15 Sieger der Bundesrunde im DLR. Vorne v.l.n.r.. Julius Kunze, Qiao Gu, Georg Krause. Hinten v.l.n.r.: Vu Phan Thanh, Sebastian Linß, Bach-Huy Tran, Cornelius Römer, Korbinian Pöppel, Lorenz Eberhardt, Lucas Rettenmeier, Patrick Paluch, Johannes Dickmann, Sebastian Lunz, Anne Sauermann, Jannes Münchmeyer. Vier besonders junge Schüler erhielten für ihre Leistungen außerdem eine Einladung zum Auswahlseminar für die Europäische ScienceOlympiade. Für sie winkte in diesem gesamt- naturwissenschaftlichen Teamwettbewerb ein Ticket nach Vilnius, Litauen. Die vier sind: Jonatan-Andreas Burmeister aus Erfurt, Wieland Lühder aus Göttingen, Lucas Rettenmeier aus Ellwangen und Oliver Zier aus Wunsiedel. Darüber hinaus können drei Kandidaten durch ein Forschungspraktikum im DLR Göttingen die gewonnenen Eindrücke weiter vertiefen. Dieser DLR-Sonderpreis ging an: Evgueni Kivman aus Bremerhaven, Daniel Pflüger aus Lüneburg und Martin Väth aus Quickborn. Aber auch den Teilnehmenden, die keinen der Hauptpreise in dieser Runde erreicht haben, gebührt Anerkennung für ihre bemerkenswerten Leistungen – haben sie doch unter über 500 Teilnehmenden einen Platz in der Bundesrunde erreicht. Dies sehen auch die DPG, der Spektrum der Wissenschaft Verlag und die Firma Casio so und belohnen die Schülerinnen und Schüler mit einem Jahresabonnement einer naturwissenschaftlichen Zeitschrift sowie einem Taschenrechner. 10
Die Auswahl des deutschen Teams 4. Auswahlrunde - Herausfordernde Knobeleien beim Deutschlandfinale der Physik- Olympiade am DESY Vom 10. bis zum 15. April sind 15 Schülerinnen und Schüler aus dem gesamten Bundesgebiet am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg zusammengekommen, um unter ihnen in theoretischen und experimentellen Klausuren das deutsche Nationalteam für die Internationale PhysikOlympiade 2012 zu finden. Eine knappe Woche drehte sich dabei für die jungen Talente (fast) alles um unterschiedlichste Fragestellungen quer durch alle Gebiete der Schulphysik. In den von den physikbegeisterten Teilnehmern zu lösenden Aufgaben gab es mit der Erzeugung von B-Mesonen, der Bestimmung von Gefrierpunkten, Untersuchung zur elektromagnetisch induzierten Transparenz und außerirdischen Himmelskörpern viel zu entdecken und außerdem so manchen Bezug zu wissenschaftlichen Ergebnissen des DESY. Besuche verschiedener Arbeitsgruppen des DESY ermöglichten darüber hinaus vielfältige Einblicke in die Arbeiten der Forschungseinrichtung und persönliche Kontakte zu den Wissenschaftlern. Eine Besichtigung des Miniaturwunderlandes mit einem Blick hinter die Kulissen rundete schließlich das Programm ab. Abb. 7: Teilnehmerin der Finalrunde in der experimentellen Klausur. Die Aufgaben für den Wettbewerb wurden von einem Team aus DESY-Wissenschaftlern und der Wettbewerbsleitung vom Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik in Kiel entwickelt und vor Ort von ehemaligen Teilnehmern der PhysikOlympiade korrigiert. Bei der abschließenden Preisverleihung am 15. April wurden die fünf Sieger gekürt, die Deutschland im Juli bei der Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland vertreten werden. Dr. Manfred Fleischer und Prof. Dr. Erich Lohrmann hoben die besondere Leistung aller Kandidaten hervor, die sich unter mehr als 510 Schülerinnen und Schülern aus ganz Deutschland in drei vorangehenden Auswahlrunden für dieses Finale qualifiziert haben. Die Bestplatzierten und damit die Teammitglieder für den internationalen Wettbewerb sind: Platz 1 – Sebastian Linß, Carl-Zeiss-Gymnasium, Jena (Thüringen) Platz 2 – Georg Krause, Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium, Dresden (Sachsen) Platz 3 – Qiao Gu, Johann-Vanotti-Gymnasium, Ehingen (Baden-Württemberg) Platz 4 – Lorenz Eberhardt, Kant-Gymnasium, Weil am Rhein (Baden-Württemberg) Platz 5 – Vu Phan Thanh, Dr.-Wilhelm-Meyer-Gymnasium, Braunschweig (Niedersachsen) Die Fünf werden nach einem vorbereitenden Experimentalseminar und einem Abschlusstraining zusammen mit dem dänischen Nationalteam im Juli nach Estland aufbrechen, um dort mit Teilnehmenden aus über 80 Ländern um olympische Medaillen zu wetteifern. 11
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 Abb. 8: Teilnehmende und Betreuer der PhysikOlympiadenrunde nach der Siegerehrung. Zwei weitere Teilnehmer der Auswahlrunde haben darüber hinaus die Gelegenheit, das DESY noch etwas genauer kennenzulernen. Anne Sauermann (Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium, Dresden) und Korbinian Pöppel (Hallertau-Gymnasium, Wolnzach) erhielten als besondere Anerkennung ihrer Leistung eine Einladung zu einem mehrwöchigen Praktikum in der Forschungseinrichtung. Schließlich konnte ein von der Firma Dr. Steinfels Sprachreisen gesponserter Preis für eine Sprachreise an einen Teilnehmer verliehen werden, der es knapp nicht in das deutsche Team geschafft hat. Dieser Preis ging an den sechstplatzierten Cornelius Römer (Landesgymnasium für Hochbegabte, Schwäbisch Gmünd). Die vierte Auswahlrunde wurde erneut von einem Vertreter der Studienstiftung des Deutschen Volkes begleitet, der sowohl die Eignung der schließlich ermittelten Teammitglieder für die Studienstiftung feststellen als auch nach weiteren Kandidaten, die für die Studienstiftung interessant sein könnten, Ausschau halten sollte. In diesem Jahr konnte Herr Dr. Jochen Hub von der Universität Göttingen, der bei der 28. IPhO 1997 in Sudbury, Kanada teilgenommen hatte und dort eine Silbermedaille erringen konnte, für diese Aufgabe gewonnen werden. Neben seiner Gutachtertätigkeit konnte er den interessierten Teilnehmern auch ein wenig von seinem Forschungsfeld berichten. Weitere Vorbereitung auf den internationalen Wettbewerb Die Mitglieder des deutschen Teams haben vom 07.-11. Juni 2012 einige Tage am Werner- Heisenberg-Gymnasium in Heide verbracht und sich dort unter der Leitung von Stefan Burzin, dem Schleswig-Holsteinischen Landesbeauftragten der IPhO, und seinen Kollegen ganz der experimentellen Physik gewidmet. Schwerpunkte des unter der Anleitung von erfahrenen Heider Lehrern durchgeführten Seminars waren der Umgang mit Mess- und Experimentier- geräten sowie das Einüben experimenteller Standardverfahren. Seit ihrer Auswahl wurden die Kandidaten darüber hinaus von ehemaligen Wettbewerbs- teilnehmern mit Klausuren aus den letzten Jahren und weiteren Übungsblättern auch in theoretischer Hinsicht trainiert. Zielsetzung dieses Angebotes ist es, den Teilnehmenden auch in 12
Die 43. Internationale PhysikOlympiade der Zeit nach den Auswahlrunden Hilfestellungen für das eigenständige Üben von Aufgaben zu geben. Gerade das Studieren älterer IPhO-Aufgaben und das Üben des richtigen Umganges mit der Bearbeitungszeit wird in anderen Ländern deutlich intensiver betrieben als in Deutschland und eine gute Kenntnis alter Aufgaben kann in einer Klausursituation äußerst hilfreich sein. Abschließend fand vom 12.-14. Juli 2012 noch ein gemeinsames Training zusammen mit dem dänischen Nationalteam am IPN in Kiel statt. Dabei standen die Physik ebenso im Mittelpunkt wie der Kontakt zu den dänischen Schülerinnen und Schülern. Derart gut vorbereitet konnte die Reise nach Estland am 15. Juli 2012 starten. 3. Die 43. Internationale PhysikOlympiade Ablauf Mit Schülerteams aus insgesamt 80 teilnehmenden Ländern fand die 43. Internationale PhysikOlympiade vom 15. bis zum 24. Juli 2012 in den beiden Städten Tallinn und Tartu in Esltand statt. Delegationen der folgenden Staaten waren dabei: Albanien, Armenien, Australien, Aserbaidschan, Bangladesch, Belgien, Bolivien, Bosnien- Herzegowina, Brasilien, Bulgarien, China, Dänemark, Deutschland, El Salvador, Estland, Finnland, Frankreich, Georgien, Griechenland, Großbritannien, Hongkong, Indien, Indonesien, Iran, Irland, Island, Israel, Italien, Japan, Kanada, Kasachstan, Kirgisistan, Kolumbien, Kroatien, Kuwait, Lettland, Liechtenstein, Litauen, Macao, Malaysia, Mazedonien, Mexiko, Moldawien, Mongolei, Montenegro, Niederlande, Nigeria, Norwegen, Österreich, Pakistan, Polen, Portugal, Puerto Rico, Rumänien, Russland, Saudi-Arabien, Schweden, Schweiz, Serbien, Singapur, Slowakei, Slowenien, Spanien, Sri Lanka, Südafrika*, Südkorea, Suriname, Syrien, Tadschikistan, Taiwan, Thailand, Türkei, Tschechien, Turkmenistan, Ukraine, Ungarn, USA, Vietnam, Weißrussland und Zypern. Mit einem * versehene Länder nahmen zum ersten Mal an der IPhO teil. Damit waren auch bei der PhysikOlympiade 2012 Delegationen aus (nahezu) allen Kontinenten vertreten, und insgesamt 378 Olympioniken sind bei dem Wettbewerb angetreten. Der Anteil weiblicher Teilnehmender war mit genau 28 Teilnehmerinnen (7%) auch in diesem Jahr leider sehr gering. Das deutsche Team bestand aus Lorenz Eberhardt vom Kant- Gymnasium, Weil am Rhein (Baden-Württemberg), Qiao Gu vom Johann-Vanotti-Gymnasium, Ehingen (Baden-Württemberg), Georg Krause vom Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium, Dresden (Sach- sen), Sebastian Linß vom Carl-Zeiss-Gymnasium, Jena (Thüringen) und Vu Phan Thanh vom Dr.-Wilhelm-Meyer-Gymnasium, Braun- schweig (Niedersachsen) sowie den Betreuern Dr. Stefan Petersen (IPN Kiel), Prof. Dr. Gunnar Friege (Leibniz Universität Hannover) und Jochen Kröger (IPN Kiel). Abb. 9: Willkommensban- ner bei der IPhO 2012. 13
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 In Estland angekommen wurden die Delegationen herzlich empfangen. Nach der feierlichen Eröffnung des Wettbewerbes wurden die Schülerinnen und Schüler nach Tartu gebracht, wo auch die Klausuren durchgeführt wurden. Die Betreuer blieben zur Diskussion, Übersetzung und Bewertung der Aufgaben in Tallinn. Die anfängliche Skepsis gegenüber der erstmalig in dem Wettbewerb vorgesehenen großen räumlichen Distanz zwischen den beiden Städten wurde im Verlauf des Wettbewerbes aufgrund der hervorragenden technischen Vorbereitung schnell überwunden. Auch die Kommunikation zwischen Teilnehmenden und Betreuern gelang dank Skype, dessen Software übrigens in Estland entwickelt wurde, mühelos. Klausurthemen und Ergebnisse Der eigentliche Wettbewerb bei der IPhO besteht aus zwei je fünfstündigen Klausuren, einer theoretischen und einer experimentellen. Die Aufgaben der IPhO 2012 wurden von langer Hand durch ein Team von Mitarbeitern verschiedener estnischer Universitäten entwickelt, ausgearbeitet und erprobt. Zusätzlich gab es eine Vielzahl von Helfern, die als Klausuraufsicht und Korrektoren gearbeitet haben. Federführend bei der Entwicklung waren die beiden langjährigen Teambetreuer der estnischen Nationalteams Jaan Kaalda und Jaak Kikas, deren große Wettbewerbserfahrung zu insgesamt hervorragend vorbereiteten Aufgaben führte. Bei der Besprechung im international board, das aus den Delegationsleitern aller Nationen sowie Vertretern der Aufgaben- entwickler zusammengesetzt ist, gab es bei den Aufgaben relativ wenig Veränderungs- bedarf. Die Aufgaben wurden im international board in der englischen Originalversion diskutiert und verändert, bis eine endgültige, von allen akzeptierte Version vorlag, die von den Delegationsleitern in Abb. 10: Die deutschen Betreuer der IPhO 2012 die jeweilige Landessprache übersetzt bei einem Skype meeting mit den Schülern. wurde. Theoretische Klausur Die fünfstündige theoretische Klausur bestand aus drei voneinander unabhängig zu bearbeitenden größeren Aufgabenkomplexen, die entsprechend ihres Aufwandes etwas unterschiedlich gewertet wurden. Folgende Themen wurden behandelt: 1. Physik mit Skizzen (13 Pkt.) 2. Kelvinscher Wassertropfer (8 Pkt.) 3. Entstehung eines Protosterns (9 Pkt.) In der ersten Aufgabe waren drei unabhängige Teilprobleme zu lösen, deren Gemeinsamkeit darin bestand, dass sie zur Lösung den geschickten Umgang mit graphischen Darstellungen erforderten. Behandelt wurden in der ersten Aufgabe: 1A) Ballistische Flugbahnen zum Erreichen des höchsten Punktes einer Kugel, 1B) Die Luftströmung an einem Flügel und 1C) Magnetische Feldlinien bei supraleitenden Rohren. Die zweite und dritte Aufgabe bestanden 14
Die 43. Internationale PhysikOlympiade jeweils aus mehreren zusammenhängenden Teilproblemen. Die Aufgaben waren thematisch interessant, wenn auch ohne erkennbaren engen Bezug zum Gastgeberland. Der Schwierigkeitsgrad der theoretischen Klausur war deutlich höher als in den letzten Jahren, was sich nicht zuletzt auch in darin niederschlug, dass keiner der Kandidatinnen und Kandidaten die erste Aufgabe vollständig lösen konnte. Nur vier Personen haben in dieser Aufgabe mehr als zehn Punkte erreicht. Experimentelle Klausur In der ebenfalls fünfstündigen experimentellen Klausur waren von den Teilnehmenden zwei voneinander unabhängige Experimente zu bearbeiten. Thema des ersten Experimentes war die Untersuchung der Krümmung der Wasseroberfläche unter Einfluss eines starken Magneten und daraus die Bestimmung der magnetischen Permeabilität von Wasser. In dem zweiten Experiment wurde eine elektrische Black-Box untersucht, die ein nichtlineares Bauteil enthielt. Während der zweite Teil damit ein relativ klassisches PhysikOlympiade-Thema zum Gegenstand hatte, war das erste Experiment auch vielen Betreuern thematisch wenig vertraut und damit sehr spannend. Auch die Experimente hatten einen relativ hohen Schwierigkeitsgrad. Im ersten Experiment konnte nur ein Teilnehmer volle Punktzahl erreichen, während dies beim zweiten experimentellen Teil niemandem gelang. Dort lag die maximal erreichte Punktzahl bei 8,8 von 10 möglichen Punkten. Korrektur, Moderation und Ergebnisse der 43. IPhO Nach den Prüfungen wurden die Klausuren von einem großen Korrektorenteam sowie von den jeweiligen Landesbetreuern korrigiert und bewertet. Das Korrektorenteam des Gastgeberlandes war dabei sehr international besetzt, da es in dem nicht sehr bevölkerungsreichen Estland schwierig war, geeignete Fachleute für die Korrekur zu finden. Neben einer Vielzahl ehemaliger Wettbewerbsteilnehmender wurde daher auch auf die Expertise von Wissenschaftlern aus anderen Ländern zurückgegriffen. Gelegentlich gibt es bei der IPhO, zum Beispiel aufgrund von unterschiedlichen Auslegungen des Bewertungsmaßstabes oder Sprachschwierigkeiten, Abweichungen zwischen der Bewertung des Korrektorenteams und der Landesbetreuer. Für solche Fälle ist zur abschließenden Festlegung der Bewertung eine Moderation vorgesehen, bei der sich die beiden Betreuer des betroffenen Schülers mit ebenfalls zwei der Korrektoren der entsprechenden Aufgabe zusammensetzen und in einem festen Zeitrahmen über eine angemessene Bepunktung des strittigen Falles diskutieren. Da die Punktegrenzen zum Erreichen der Medaillen bereits nach der ersten Korrektur festgelegt werden, ist die Moderation oft Schauplatz hitziger Kämpfe um bessere Medaillenränge. In diesem Jahr gab es auch bei einigen der deutschen Kandidaten wieder kleineren Diskussionsbedarf, da die Betreuer an einigen Stellen mehr Punkte gegeben hätten als die Korrektoren des Gastgeberlandes. Die Differenzen konnten aber ausgeräumt werden, so dass am Ende eine für beide Seiten befriedigende Lösung erreicht wurde. Insgesamt hat das deutsche Team mit je einer Goldmedaille für Lorenz Eberhardt und Qiao Gu, je einer Silbermedaille für Sebastian Linß und Georg Krause sowie einer Bronzemedaille für Vu Phan Thanh bei dem Wettbewerb tolle Leistungen gezeigt. In dem inoffiziellen Nationenranking nach Punkten belegt das deutsche Team damit den 10., nach Medaillen sogar den 9. Platz. Unter den europäischen Nationen war Deutschland damit Spitzenreiter, bei Hinzunahme 15
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 Russlands zweitbeste europäische Nation. Im Einzelnen erreichten die deutschen Schüler die folgenden Ergebnisse: Experimentelle Gesamt- Theoretische Klausur Medaille Rang Klausur punkte 1 2 3 1 2 von 13 P. 8 P. 9 P. 10 P. 10 P. 50 P. 378 Tln. Lorenz Eberhardt 5 6,5 8,4 7,9 5,5 33,3 Gold 25 Qiao Gu 4,7 6 8,8 7 6,6 33,1 Gold 27 Sebastian Linß 3,2 5,8 5,6 8,5 6,5 29,6 Silber 53 Georg Krause 3,4 3,3 6,9 8,8 4,1 26,5 Silber 82 Vu Phan Than 2,1 2,8 6,9 6,5 2,6 20,9 Bronze 148 Die mindestens zu erreichenden Punktzahlen für die einzelnen Medaillenränge wurden vor der Moderation festgelegt auf: Gold 31,0 Punkte (2011: 41,10; 2010: 38,10) Silber 23,9 Punkte (2011: 34,05; 2010: 30,95) Bronze 17,2 Punkte (2011: 24,62, 2010: 22,35) Anerkennung 12,4 Punkte (honorable mention) (2011: 18,00; 2010: 16,75) Damit lagen die Punkte- grenzen aufgrund der hohen Aufgabenschwierig- keit erheblich niedriger als in den letzten Jahren. Da es durch die Moderation zu einigen verbesserten Me- daillenrängen gekommen ist, wurden aber auch in diesem Jahr mehr Medaillen ausgegeben als theoretisch aufgrund der Festlegung der Punkt- grenzen zu erwarten waren. Statt 31 Goldmedaillen (8% Abb. 11: Das deutsche Schülerteam der 43. IPhO in Tallinn & Tartu. der Teilnehmenden) wur- V.l.n.r.: Vu Phan Than (Bronze), Sebastian Linß (Silber), Georg den schließlich 45 Gold- Krause (Silber), Lorenz Eberhardt (Gold), Qiao Gu (Gold). medaillen vergeben (12%). Darüber hinaus wurden 71 Silber- (19%) und 92 Bronzemedaillen (24%) sowie 63 An- erkennungspreise (17%) verliehen. Diese Zahlen entsprechen gut den von den Statuten vorgesehenen Anteilen von 17%, 25% sowie 17% der Teilnehmenden. Damit haben von den 378 teilnehmenden Schülerinnen und Schülern insgesamt 271 (72%) einen Preis erhalten. Bestes Land wurde mit fünf Goldmedaillen in diesem Jahr erneut China. Trotz der heraus- ragenden Leistung der chinesischen Schüler kamen auch diese mit durchschnittlich knapp 40 von 50 möglichen Punkten aber nicht an die maximal erreichbare Punktzahl heran. Im 16
Die 43. Internationale PhysikOlympiade Nationenranking nach Punkten folgten in diesem Jahr auf den Plätzen zwei bis fünf Taiwan, Russland, Südkorea und die USA. Der Preis für den besten Teilnehmenden ging in diesem Jahr an Attila Szabó aus Ungarn, der mit 45,8 Punkten über 3 Punkte besser als der Zweitplatzierte gewesen ist. Er erhielt auch den Preis für die beste Bearbeitung der theoretischen Klausur und einen Sonderpreis der European Physical Society. Der Preis für die beste experimentelle Klausur (18,4 Punkte) wurde an Kai-Chi Huang aus Taiwan vergeben. Weitere Preise gingen in diesem Jahr an Eric Schneider (USA) für die originellste Lösung der theoretischen Klausur, Christoph Schildknecht (Schweiz), Ivan Ivashkovskiy (Russland) und Chi Shu (China) für die originellsten Lösungen der experimentellen Aufgaben, an Lev Ginzburg (Russland) für die insgesamt innovativste Lösung, an Jaan Toots (Estland) für das beste Ergebnis eines estnischen Teilnehmenden, an Alexandra Vassiljeva (Russland) für die beste Teilnehmerin, sowie als Preise der Association of Asia Pacific Physical Societies eine Auszeichnung an Jeevana Priya Inala (Indien) und Hengyun Zhou(China). Auch wenn keiner der deutschen Teilnehmer einen der Sonderpreise gewinnen konnte, geben die Platzierungen der Olympioniken in diesem und den vergangenen Jahren Anlass zur Zufriedenheit. Deutschland erreicht im Gesamtranking in der Regel einen Platz unter den besten 25% aller Abb. 12: Entwicklung der Zahl der Teilnehmerländer und teilnehmenden Nationen. Platzierung der deutschen IPhO-Teams. Die nebenstehende Ab- bildung illustriert die Entwicklung der Teilnehmerzahlen (rote Balken) an dem internationalen Wettbewerb und die jeweilige deutsche Platzierung (blauer Pfeil). Je höher der Pfeil an dem Balken ist, desto besser ist die deutsche Platzierung. 17
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 43. IPhO - Medaillenspiegel Die folgende Liste gibt die Anzahl der Gold-, Silber- und Bronzemedaillen sowie der Anerkennungsurkunden (HM) für jedes Land geordnet nach der Gesamtpunktzahl wieder. Die Punkte beziehen sich auf die Summe der Punkte aller Schüler eines Landes. Da die Punkte der Schüler, die keinen Preis gewonnen haben, nicht veröffentlicht werden und einige Länder mit weniger Schülern antreten, ist diese Angabe nur für die Länder vergleichbar, bei denen fünf Schüler einen Preis gewonnen haben. Die anderen werden ohne Punktangabe aufgeführt. Zu beachten ist ferner, dass auch die unteren angegebenen Ränge durch Länder, bei denen nicht alle Teilnehmenden einen Preis gewinnen konnten, verschoben werden können. Land Gold Silber Bronze HM Punkte Rang 1 China 5 0 0 0 198,5 1 2 Taiwan 5 0 0 0 194,4 2 3 Russia 3 2 0 0 164,1 3 4 Korea, Republic of 3 2 0 0 162,5 4 5 USA 3 2 0 0 158,0 5 6 Thailand 3 1 1 0 154,1 6 7 Singapore 4 1 0 0 153,4 7 8 Japan 2 3 0 0 151,0 8 9 India 1 3 1 0 148,9 9 10 Germany 2 2 1 0 143,4 10 11 Hungary 1 3 1 0 142,2 11 12 Belarus 2 2 1 0 139,6 12 13 Hong Kong 2 2 1 0 137,6 13 14 Ukraine 0 4 1 0 137,2 14 15 Vietnam 2 1 2 0 135,9 15 16 Estonia 1 4 0 0 135,8 16 17 Romania 1 3 1 0 132,8 17 18 Kazakhstan 1 3 1 0 132,4 18 19 Czech Republic 0 4 1 0 130,5 19 20 France 0 4 1 0 125,5 20 21 Turkey 0 3 2 0 122,4 21 22 Iran 0 2 3 0 120,5 22 23 Bulgaria 1 2 1 1 120,2 23 24 Poland 1 1 2 1 118,8 24 25 Israel 0 2 3 0 116,0 25 26 United Kingdom 0 2 3 0 110,2 26 27 Canada 0 1 4 0 107,2 27 28 Serbia 0 1 4 0 106,1 28 29 Austria 0 1 4 0 105,4 29 30 Australia 0 0 4 1 102,3 30 31 Moldova 0 0 5 0 97,7 31 32 Indonesia 1 0 1 3 93,4 32 33 Macao 0 1 3 1 92,1 33 34 Finland 0 1 1 3 92,0 34 35 Switzerland 0 1 2 2 91,2 35 36 Netherlands 0 0 4 1 90,8 36 18
Die 43. Internationale PhysikOlympiade 37 Georgia 0 0 4 1 89,7 37 38 Italy 0 0 3 2 88,9 38 39 Albania 0 0 0 0 k.A. 40 Armenia 0 0 2 2 k.A. 41 Azerbaijan 0 0 1 1 k.A. 42 Bangladesh 0 0 1 2 k.A. 43 Belgium 0 0 1 2 k.A. 44 Bolivia 0 0 0 0 k.A. 45 Bosnia and Herzegovina 0 0 1 1 k.A. 46 Brazil 1 0 3 0 k.A. 47 Colombia 0 0 0 1 k.A. 48 Croatia 0 0 1 3 k.A. 49 Cyprus 0 0 0 0 k.A. 50 Denmark 0 0 0 3 k.A. 51 El Salvador 0 0 0 0 k.A. 52 Greece 0 0 1 2 k.A. 53 Iceland 0 1 1 2 k.A. 54 Ireland 0 0 0 1 k.A. 55 Kuwait 0 0 0 0 k.A. 56 Kyrgyzstan 0 0 0 1 k.A. 57 Latvia 0 1 0 2 k.A. 58 Liechtenstein 0 0 0 0 k.A. 59 Lithuania 0 2 0 2 k.A. 60 Macedonia 0 0 0 0 k.A. 61 Malaysia 0 0 0 3 k.A. 62 Mexico 0 0 2 1 k.A. 63 Mongolia 0 0 1 4 k.A. 64 Montenegro 0 0 1 1 k.A. 65 Nigeria 0 0 0 0 k.A. 66 Norway 0 0 0 0 k.A. 67 Pakistan 0 0 1 0 k.A. 68 Portugal 0 0 1 3 k.A. 69 Puerto Rico 0 0 0 0 k.A. 70 Saudi Arabia 0 0 1 3 k.A. 71 Slovakia 0 3 1 0 k.A. 72 Slovenia 0 0 1 2 k.A. 73 South Africa 0 0 0 0 k.A. 74 Spain 0 0 2 1 k.A. 75 Sri Lanka 0 0 0 0 k.A. 76 Suriname 0 0 0 0 k.A. 77 Sweden 0 0 1 0 k.A. 78 Syria 0 0 0 3 k.A. 79 Tajikistan 0 0 1 0 k.A. 80 Turkmenistan 0 0 1 1 k.A. 45 71 92 63 19
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 4. Ereignisse im Zusammenhang mit der IPhO In diesem Kapitel werden weitere Ereignisse aus dem Umfeld der IPhO und den ScienceOlympiaden am IPN dargestellt, die in dem übrigen Text keinen passenden Platz gefunden haben, aber dennoch nicht unerwähnt bleiben sollen. Diskussionen im international board Neben der Besprechung der Aufgaben wird in den Sitzungen des international board der IPhO auch über zukünftige Entwicklungen und besondere Ereignisse in dem Wettbewerb beraten. In diesem Jahr lag der Fokus auf der Planung der Einrichtung einer Stiftung „Foundation of International Physics Olympiad“, die dem ansonsten ehrenamtlich agierenden internationalen Wettbewerb eine rechtsfähige Organisation zur Seite stellen soll, die dabei helfen kann, Gelder für die PhysikOlympiade zu akquirieren und damit z.B. Ländern eine Teilnahme zu ermöglichen, denen diese aus finanziellen Gründen sonst nicht möglich wäre. Während der Sitzung des international boards wurde über die Statuten dieser Stiftung beraten, die schließlich mit großer Mehrheit angenommen wurden. Dem Leitungsgremium dieser Stiftung soll neben dem jetzigen Präsidenten der IPhO, Dr. Hans Jordens, und dem Sekretär des Wettbewerbs, Prof. Ming-Juey Lin, noch ein Kassenwart angehören, der bei der kommenden IPhO gewählt wird. Ein weiterer Diskussionspunkt war die bestehende Regelung zu den im Wettbewerb erlaubten Taschenrechnern. Die Regularien der IPhO sehen vor, dass Teilnehmende nicht-programm- ierbare Taschenrechner in den Klausuren verwenden dürfen. Die Definition dieses Begriffes ist aber zunehmend schwieriger, da aktuelle Taschenrechnermodelle oft bereits über eine Vielzahl an eingebauten Programmroutinen verfügen, die schwer zu überblicken ist. Um eine entsprechende Änderung der Statuten und Regularien des Wettbewerbes vorzubereiten, wurde ein Komitee mit Mitgliedern aus Island, Israel und Australien beauftragt, einen Vorschlag für den kommenden Wettbewerb zu erarbeiten. Darüber hinaus wurden Formalia für die bei dem nächsten Wettbewerb anstehenden Wahlen für das IPhO-Präsidentenamt beschlossen. Diese werden sich in Ermangelung einer eigenen Regelung an den Regeln für die Wahl des Wettbewerbssekretärs anlehnen. Schließlich haben auch in diesem Jahr wieder Länder ihre Bereitschaft zur Ausrichtung der IPhO erklärt, so dass die Durchführung des Wettbewerbes auch in den kommenden Jahren gut gesichert ist. Die vorgesehenen zukünftigen Austragungsländer sind: IPhO Jahr Ort Land 44. 2013 Kopenhagen Dänemark 45. 2014 Astana Kasachstan* 46. 2015 Noch nicht fix Indien 47. 2016 Noch nicht fix Schweiz & Liechtenstein 48. 2017 Noch nicht fix Moldawien 49. 2018 Noch nicht fix Portugal 50. 2019 Noch nicht fix Israel 51. 2020 Noch nicht fix Litauen 52. 2021 Noch nicht fix Indonesien 53. 2022 Noch nicht fix Japan 54. 2023 Noch nicht fix Iran 20
Ereignisse im Zusammenhang mit der IPhO 55. 2024 Noch nicht fix Frankreich 56. 2025 Noch nicht fix Kolumbien 57. 2026 58. 2027 Noch nicht fix Südkorea *Die für 2014 geplante Ausrichtung in Slowenien musste aus finanziellen Gründen im Februar 2013 abgesagt werden. Kasachstan wird daher kurzfristig einspringen. Auch wenn sich an dieser Liste erfahrungsgemäß noch einige Änderungen ergeben, stehen den Teilnehmenden in den kommenden Jahren damit einige sehr interessante Reiseziele bevor. Schülerpreis der DPG Eine große Ehre wurde den Mitgliedern des deutschen IPhO-Teams der 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland Ende 2012 zuteil. Sie wurden von der Präsidentin der Deutschen Physikalischen Gesellschaft e.V., Frau Prof. Dr. Johanna Stachel, darüber informiert, dass sie auf der DPG-Frühjahrstagung 2013 in Dresden mit dem Schülerinnen- und Schülerpreis 2013 der DPG ausgezeichnet werden sollen. Diese seit vielen Jahren an die IPhO-Teammitglieder verliehene Auszeichnung ist ein ganz besonderer Preis für die Olympioniken und eine wunderbare Anerkennung der Leistung aller Teilnehmenden des Auswahlwettbewerbs. Der mit je 500 Euro dotierte Preis wird im Rahmen eines Festaktes mit anschließendem Preisträgeressen an die fünf Teammitglieder übergeben. Einführung einer Online-Anmeldeplattform für die ScienceOlympiaden Für die sechs vom IPN organisierten naturwissenschaftlichen Schülerwettbewerbe, die ScienceOlympiaden, gab es in dem Berichtszeitraum eine tiefgreifende organisatorische Umstellung. Da in allen Wettbewerben oftmals gleiche Akteure auf Seiten der Teilnehmenden, der Lehrkräfte aber auch der Schulen anzutreffen sind, erschien es nur folgerichtig, die in den einzelnen Wettbewerben vorhandenen Daten zu diesen Akteuren zu bündeln. Mit Mitteln des BMBF konnte Ende 2010 eine onlinebasierte Plattform, das ScienceOlympiaden-Portal ins Leben gerufen werden, die nun als zentrale Anmelde- und Bewertungsplattform für die Wettbewerbe dient und in der IPhO erstmalig für die erste Runde zur IPhO 2012 eingesetzt wurde. Das Portal erlaubt auf der einen Seite den Organisatoren eine bessere Kommunikation mit den Personen, hilft auf der anderen Seite aber auch Schülerinnen und Schülern und vor allem den betreuenden Lehrkräften bei der Teilnahme an bzw. Bewertung in dem Wettbewerb. Die Lehrkräfte und Landesbeauftragten können nun direkt für die von Ihnen betreuten Teilnehmenden Bewertungen in das System eintragen und müssen nicht mehr manuell Tabellen mit den Adressdaten und Bewertungen ausfüllen. Zu der Einführung eines Onlineanmeldeverfahrens in der diesjährigen ersten Runde gab es ganz unterschiedliche Rückmeldungen. Vieles scheint bereits sehr gut zu laufen, dennoch gab es immer wieder auch technische Probleme, die in den meisten Fällen zum Glück schnell behoben werden konnten. Grundsätzliche Kritik gab es zum Teil an dem Mehraufwand bei der Anmeldung insbesondere für Lehrkräfte, für die bisher gar keine Anmeldung bei dem Wettbewerb vorgesehen war. Demgegenüber steht aus Sicht der Wettbewerbsmitarbeiter zum Beispiel die schon fruchtbar genutzte Möglichkeit, direkt mit den Betreuenden in Kontakt zu treten. Anregungen zur Verbesserung dieses neuen Verfahrens nimmt die Wettbewerbsleitung am IPN aber nach wie vor sehr gerne entgegen. 21
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 Das Portal ist im Internet erreichbar unter: www.scienceolympiaden.de Treffen der IPhO-Landesbeauftragten Vom 24. bis zum 26. Februar 2012 hat in Kaiserslautern das sechste Bundestreffen der Landesbeauftragten der IPhO statt- gefunden. Ziel dieses Treffens war zum einen die Diskussion der Aufgaben für die erste Runde zur 44. IPhO 2013 und zum anderen der Austausch der Landes- beauftragten sowohl untereinander als auch mit der Wettbewerbsleitung in Kiel. Auf diesem auch zur Koordination und konzeptionellen Planung des Wett- bewerbes sehr wichtigen Treffen konnten Abb. 13: IPhO-Landesbeauftragte bei dem Treffen viele Fragen zum Ablauf des Wett- 2012 im Knasthotel Alcatraz in Kaiserslautern. bewerbes und zur zukünftigen Aus- richtung erörtert werden. Die Tagung in einem zu einem Hotel umgebauten Gefängnis gab der Veranstaltung eine ganz besondere Atmosphäre. WoPhO und “Physics Cup – IPhO2012” Neben der eigentlichen PhysikOlympiade fanden im letzten Jahr zwei eng damit zusammenhängende Wettbewerbe statt. Zum einen wurde Ende 2011 in Indonesien die erste World Physics Olympiad (WoPhO) ausgetragen, deren Ziel es ist, die besten Teilnehmenden der IPhO und der Asian Physics Olympiad (APhO) mit Gewinnern eines Vorentscheides zusammenzubringen, um dann „die Besten der Besten“ zu ermitteln. Bei der ersten Austragung waren allerdings nur Teilnehmende aus relativ wenigen Ländern zugegen und ein großer Teil der Olympioniken stammte aus dem Gastgeberland selbst. Es ist sicher interessant, die Entwicklung dieses Wettbewerbes weiter zu beobachten. Direkt an die IPhO 2012 gekoppelt, hat das Organisationsteam den Physics Cup – IPhO2012 ins Leben gerufen, bei dem interessierte Schülerinnen und Schüler regelmäßig veröffentlichte, sehr anspruchsvolle, theoretische Aufgaben lösen konnten. Diese lassen sich über www.ipho2012.ee einsehen. Unter den erfolgreichsten Teilnehmenden war mit Lars Dehlwes auch ein Schüler, der es in dem deutschen Auswahlwettbewerb bis in die dritte Runde geschafft hat. Kooperationen im Auswahlwettbewerb Die Kooperation des Wettbewerbes sowohl mit Forschungseinrichtungen als auch mit ehemaligen Teilnehmenden wurde im Auswahlverfahren zur 43. IPhO mit der Ausrichtung der dritten und vierten Runde fortgeführt. Insbesondere durch die Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern verschiedener Fachdisziplinen und durch Aufgabenideen ehemaliger IPhO- Teilnehmer konnten die Aufgaben interessant und abwechslungsreich gestaltet werden. Für die teilnehmenden Jugendlichen sind außerdem die große Wissenschaftsnähe bei der Ausrichtung der Auswahlrunden an Forschungseinrichtungen und die Preisverleihung direkt am Ende der Auswahlrunde von großer Relevanz. Die dritte und vierte Runde des Wettbewerbes werden im kommenden Jahr erneut an 22
Ereignisse im Zusammenhang mit der IPhO Forschungseinrichtungen durchgeführt; die Bundesrunde (dritte Runde) bei DESY in Hamburg und die Finalrunde (vierte Runde) im Forschungszentrum Jülich. Vorbereitungsseminar von Orpheus Die Organisationsgruppe Physik für europäische Schüler und Studenten (Orpheus) e.V., die sich hauptsächlich aus ehemaligen Teilnehmern des IPhO-Auswahlverfahrens zusammensetzt, hat im Oktober 2011 in München erneut ein Seminar für Teilnehmer des deutschen Auswahlverfahrens zur Internationalen PhysikOlympiade durchgeführt, bei dem diese die Gelegenheit hatten, mit Gleichgesinnten zu experimentieren, Aufgaben zu lösen oder über Physik zu diskutieren. Der Termin des Seminars ist so gelegt, dass es in den Bearbeitungszeitraum der zweiten Runde fällt. Es ist erfreulich zu beobachten, dass der Zulauf zu dem Seminar in den letzten Jahren enorm angestiegen ist. Obwohl das Seminar kein Bestandteil des offiziellen Auswahlverfahrens darstellt, liefert es für Interessierte dennoch einen großen Beitrag zur Vorbereitung auf die dritte Runde im Wettbewerb. Nähere Informationen zu Orpheus und dem Seminar sind unter www.orpheus-verein.de zu finden. Vernetzung der ScienceOlympiaden am IPN Die Wettbewerbsleitungen der Internationalen Biologie-, Chemie- und PhysikOlympiade sind in die Vorbereitung und fachliche Betreuung der deutschen Schülerteams bei der Europäischen ScienceOlympiade (EUSO) und der Internationalen JuniorScienceOlympiade (IJSO) eingebunden. Die nationalen Auswahlverfahren zu beiden Wettbewerben werden ebenfalls vom IPN ausgerichtet. Die Teilnehmer der EUSO rekrutieren sich dabei aus den Auswahlwettbewerben zur Inter- nationalen Biologie-, Chemie- und PhysikOlympiade, die gleichzeitig auch die ersten Auswahlstufen zur EUSO darstellen. Aus jedem der drei Wettbewerbe wurden nach der dritten Runde die vier besten Talente, die nach dem 01.01.1995 geboren worden sind, zu einem Auswahlseminar für die EUSO 2012 an die Universität Potsdam eingeladen, wo sie um einen Platz im Nationalteam gerungen haben. Abb. 14: Die deutsche Delegation bei der EUSO 2012 mit Schülerguide. Dieses wurde erstmalig zusammen mit dem österreichischen Team durchgeführt, das das deutsche Auswahlseminar als Training nutzen konnte. Für die IPhO und damit dem physikalischen Teil der EUSO-Teams konnten sich Lucas Rettenmeier (Hariolf-Gymnasium, Ellwangen) und Wieland Lühder (Max-Planck-Gymnasium, Göttingen) ein Ticket nach Vilnius in Litauen sichern. Dort sind über 130 Schülerinnen und Schüler aus 22 Ländern der Europäischen Union vom 22. bis zum 29. April 2012 zur 10. 23
Bericht zur 43. Internationalen PhysikOlympiade in Tallinn & Tartu, Estland 2012 Europäischen ScienceOlympiade (EUSO) zusammengekommen, um ihr Können bei experimentellen Teamaufgaben unter Beweis zu stellen. Die deutsche Delegation kehrte mit einer Gold- und einer Silberplatzierung als zweitbeste Nation Europas nach Hause zurück. Weitere Informationen über die EUSO sind unter www.ipn.uni-kiel.de/projekte/euso oder der internationalen EUSO Seite www.euso.ie zu finden. Es zeigte sich auch im vergangenen Jahr, dass die enge Vernetzung der Olympiaden am IPN zu einer langfristigen Förderung junger Talente führt. Viele der Teilnehmenden an der EUSO oder der IJSO treten später als erfolgreiche Kandidaten für die „Facholympiaden“, also der Biologie-, Chemie- oder PhysikOlympiade, aber auch bei anderen Wettbewerben an. Danksagung Die Durchführung des Auswahlwettbewerbs zur Internationalen PhysikOlympiade wäre ohne die Unterstützung der Mittelgeber sowie zahlreicher Helfer und Sponsoren nicht denkbar. Daher gilt ein besonderer Dank für das große Engagement bei dem IPhO-Auswahlwettbewerb den betreuenden Lehrkräften, die Schülerinnen und Schüler motivieren, an dem Wettbewerb teilzunehmen und sie durch die Auswahlrunden begleiten, den Landesbeauftragten des Wettbewerbes, die einen großen Teil der Organisations- und Korrekturarbeit in den ersten beiden Runden übernehmen und den Wettbewerb in den einzelnen Bundesländern vertreten, der KMK, die die Arbeit der Landesbeauftragten unterstützt und die Verteilung der Aufgaben in den Ländern über die Landesverteiler der Kultusministerien ermöglicht, dem BMBF als Mittelgeber des Wettbewerbes, das darüber hinaus die Preisträger des Wettbewerbes einmal im Jahr zu einem Tag der Talente nach Berlin einlädt, den ehemaligen Teilnehmenden und studentischen Hilfskräften, die die Korrektur und Betreuung während der Auswahlrunden übernehmen, den Wissenschaftlern und Mitarbeitern des DLR Göttingen und des DESY in Hamburg für die erfolgreiche Kooperationsarbeit in den dritten und vierten Runden, der Deutschen Physikalischen Gesellschaft e.V. für die Unterstützung des Wettbewerbes durch zahlreiche Preise, die Teilnahme an der Preisverleihung der dritten Runde und die Vergabe des DPG-Schülerpreises an die Teammitglieder, der Firma Casio, dem Spektrum der Wissenschaft Verlag und Steinfels Sprachreisen für die Vergabe von Preisen an die Teilnehmenden, den Kollegen des dänischen IPhO-Auswahlwettbewerbes und nicht zuletzt dem IPN in Kiel für die vielfältige Unterstützung des Auswahlwettbewerbs. 5. Anlagen Als Anlage sind beigefügt: Das Veranstaltungsprogramm der 43. IPhO Eine Liste der Preisträger der 43. IPhO 24
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