Jun 14, 2019

Eine überdimensionale, aufblasbare Katze, ein Chaos-Event, eine Digitalstrategie und... die FDP

Dieser Beitrag ist vermutlich etwas merkwürdig, denn er handelt zunächst einmal von einer überdimensionalen, aufblasbaren Katze. Fangen wir mal andersrum an. Ich war auf einem Chaos-Event, der Gulaschprogrammiernacht, und es war wie zu erwarten toll. Die Gulaschprogrammiernacht findet jährlich in Karlsruhe dank des dortigen Hackspaces Entropia statt. Vor dem Veranstaltungsgelände tauchte dann allerdings genannte Katze auf.

Riesige, aufblasbare Katze

Das hat viele Menschen und mich sehr erfreut, dass da eine riesige Katze ist, weil Katzen toll sind. Katzen sind Quellen für Memes, sie sind flauschig und ansonsten auch ziemlich tolle Lebewesen. Menschen in meinem Hackspace finden Katzen so toll, wir haben eine eigene Katzengruppe, in die wir andauernd Katzenbilder werfen.

Natürlich ist auch irgendwann die Frage aufgetaucht, woher diese Katze eigentlich kommt, aber niemand hatte so wirklich eine Antwort. Die Polizei Karlsruhe hatte dazu selbst getwittert, dass die Katze nur wenige Tage in Karlsruhe sei, sie den Grund ihres Besuches aber nicht verraten wollte. (Link zum Tweet der Polizei, Achtung, Twitter)
Seit sie kurzzeitig verschwunden war, gab es sogar eine Anfrage an FragDenStaat, eine Plattform, die es ermöglicht, Anfragen an diverse Behörden zu stellen, um Zugang zu bestimmten Dokumenten zu erhalten. (Link zur Anfrage auf fragdenstaat.de)
Nachdem dort noch keine Antwort aufgetaucht ist, habe ich das Thema seit der GPN eigentlich vergessen. Bis ich vor kurzem etwas von der FDP-Fraktion im Bundestag gesehen habe.

Ich wurde darüber auf Twitter aufmerksam und bin dann letztlich auf Facebook gelandet. (Link zum Post der FDP-Bundestagsfraktion, Achtung, Facebook)
In dem Post geht es darum, dass das Ministerium für Inneres, Digitales und Migration in Baden-Württemberg für 2,2 Millionen Euro unter anderem diese große Katze aufgestellt hat. Das ist laut FDP-Fraktion eine Anspielung auf die Beliebtheit von Catcontent im Internet und Teil einer Werbekampagne des Ministeriums. Das dortige Bild suggeriert ähnlich wie der Text, dass die 2,2 Millionen Euro in diese Katze geflossen sind.

Bild der FDP im Facebook-Post, Quelle ist dieselbe wie der Post der Fraktion

Uns lächelt die Forderung an, dass 2,2 Millionen Euro auch in den Glasfaserausbau hätten investiert werden können. Versteht mich nicht falsch, ich finde Glasfaserausbau toll.
Aber ich konnte mir kaum vorstellen, dass nur diese Katze alleine 2,2 Millionen Euro kostet. Ich habe schon einige Prestige-Projekte gesehen, ich konnte mir das irgendwie nicht so ganz vorstellen. Eine aufblasbare Katze, 2,2 Millionen Euro? Da ist irgendwas faul, zumal ja auch die FDP etwas von "unter anderem" schreibt.
Immerhin hatte ich jetzt einen Anhaltspunkt, dass die Katze aus irgendeiner Kampagne kommt. Und was wäre das für eine Kampagne, wenn das entsprechende Ministerium sie nicht bewerben würde? Und, welch Überraschung, es wird tatsächlich auf der Seite des Landes Baden-Württemberg beworben. (Informationskampagne "Alles beim Neuen" auf der Seite des Landes)

Diese Informationskampagne des Landes weist auf die Digitalstrategie des Landes hin. Die ganze Werbekampagne hat ein Budget von 2,2 Millionen Euro und das nicht einmalig, sodass wir ein paar Wochen was davon haben, sondern zwei Jahre lang. Die Katze ist das Maskottchen. Das Geld ist letztlich für eine Werbeagentur.
Wollen wir das doch mal in Relationen setzen. Weil ich es irgendwie lustig finde, den Zeitraum von zwei Jahren mit den Monaten vor einer Wahl zu vergleichen, nehmen wir doch einfach mal die Ausgaben der Parteien zur Bundestagswahl 2017. (Ausgaben der Parteien zur Bundestagswahl, Achtung, Merkur)
Die SPD steigt mit 24 Millionen Euro, alleine die CDU mit 20 Millionen Euro, die Linke mit 6,5 Millionen Euro, die Grünen mit 5,5 Millionen Euro und die FDP mit 5 Millionen Euro ein. Gut, damit bespielen sie zwar die gesamte Bundesrepublik, aber gleichzeitig tun sie das nur wenige Wochen und Monate vor der Wahl.

Wagen wir doch mal den Schritt zu der Webseite, die mit der Kampagne zusammenhängt. Die Webseite ist unter https://www.digital-bw.de zu finden. Ich fühle mich davon ehrlich gesagt ein wenig erschlagen, aber na ja, ich bin vermutlich auch nicht die Zielgruppe dieser Seite. Ich finde Katzen und Glasfaser ja jetzt schon toll. Ich bin ein Digital Native, ich bin mit all dem aufgewachen und habe eine gewisse Ahnung. Die Seite ist letztlich viel Buzzword-Bingo. Ich weiß nicht genau, warum man unbedingt eine Forschungseinrichtung zu künstlicher Intelligenz als Cyber Valley bezeichnen muss. Oder unglaublich oft irgendwelche Menschen mit VR-Brillen zeigt. Auf die Verfahren zur Bürgerbeteiligung mit Augmented und Virtual Reality bin ich gespannt.
Ansonsten bin ich ehrlich gesagt beeindruckt davon, wie viel Javascript man auf eine Seite packen kann, ohne dass irgendwas kaputt geht. Da ist viel Content mit drin, auch wenn der sich gerne mal wiederholt. Das könnte deutlich schlechter sein. Warum hat eigentlich nur Baden-Württemberg so was?
Dazu kommt leider immer noch, dass die Politik die Digitalisierung verpennt hat. Solche Kampagnen vor zehn, zwanzig Jahren, solche Maßnahmen vor zehn Jahren, wären echt was Tolles gewesen.
Abgesehen davon ist da auch einiges dabei, was ich als problematisch erachte. Bodycams für die Polizei ist nicht nur ein Risiko für die Freiheit, sondern auch für den Datenschutz. Das wird auch nicht besser, wenn die Aufzeichnungen auf Servern der Polizei statt auf einer Cloud gespeichert werden. Ich will nämlich nicht, dass irgendwas gespeichert wird. Ähnlich ist es mit dem mit Alexa verknüpften Burgerservice einer Kommune. Dieser Heimassistent von Amazon stand ja bisher schon mehrmals in Kritik, mit Benutzungsdaten nicht gerade toll umzugehen.

Cool, aber was genau ist jetzt mit dem Glasfaserausbau? Laut der Seite des Landes Baden-Württemberg fließt eine Milliarde in dieser Legistlaturperiode in den Bereich Digitalisierung. Davon landet die Hälfte im Infrastrukturausbau. Ja, es wäre durchaus interessant zu wissen, was mit der anderen Hälfte passiert. Aber so landet 227 Mal so viel im Ausbau von Infrastruktur als für die Informationskampagne vorgesehen ist. Würde man dies alles in Glasfaserausbau investieren, würde es sich um 7000 Kilometer Glasfaser handeln.
Ich werde jedenfalls gespannt die Strategie Baden-Württembergs beobachten und mal schauen, was noch so passiert. Vielleicht kommt ja mal tatsächlich was Sinnvolles im Bereich Digitalisierung raus.

Update: Die Anfrage bei FragDenStaat wurde beantwortet. Es liest sich durchaus interessant, aber jener Punkt, mit den Kosten der Katze für sich alleine, wird auch beantwortet: "Für 6.061,- Euro netto konnte sie vom Hersteller freigekauft werden." Damit werden rund 0.3 Prozent des Gesamtbudgets für diese Katze ausgegeben.

Jun 06, 2019

Wunschanforderungen an Lehrende

Ich habe ja bereits das ein oder andere Mal geschrieben, dass ich mir wünsche, dass insbesondere Lehrende sich ihrer Verantwortung bewusst werden und gewisse Hierarchien bereit sind, aufzubrechen. Aber was genau möchte ich beispielsweise als Studentin von einer lehrenden Person? Was erwarte ich, was wünsche ich mir? Ich kann darauf nur einen geringen Einfluss nehmen, denn wenn ein neuer Professor berufen wird, kann auch die Fachschaft darauf Einfluss nehmen als eine der Stimmen der Studierenden. Sie ist zwar nicht so wirklich groß, aber immerhin ist sie da.
Jedenfalls möchte ich an dieser Stelle schreiben, was genau jemand, der sehr gute Lehre macht, mit sich bringt oder mit sich bringen sollte. Einige Beispiele, im Positiven wie im Negativen, habe ich bisher schon erlebt.

Das Wissen, dass ihr Stoff nicht für jede Person einfach ist

Viele Dozenten halten eine Vorlesung nicht zum ersten Mal, sondern haben unter Umständen diese eine Vorlesung für mehrere Jahre in ihrem Repertoire. Dann wird die Vorlesung eben jährlich oder jedes Semester angeboten und ich kann verstehen, dass das irgendwann für die lehrende Person dazu führt, dass sehr vieles einfach wirkt, insbesondere, wenn es sich noch um Grundvorlesungen handelt. Hier fehlt mir allerdings der Blickwinkel der Studierenden. Das sind diejenigen, die das alles zum ersten Mal hören und verstehen wollen. Hier muss für ein Bewusstsein gesorgt werden, dass es für viele eben nicht einfach ist, sei es durch Feedback der Studierenden oder das von Übungsgruppenleitern, falls es denn eine Übungsgruppe gibt. Um es mit den Worten aus eines Professors zu Vorlesungsbeginn zu sagen "Sie werden sehen, das ist alles ganz einfach. Okay, ehrlich gesagt ist das nicht einfach. Aber ich werde versuchen, es so zu erklären, dass Sie es als einfach empfinden."

Kommunikation mit Studierenden

Nur, wenn eine lehrende Person mit denjenigen redet, denen sie etwas beibringen soll, kann sie ein Gefühl dafür bekommen, was als einfach verständlich empfunden wird, was als schwierig gilt, was zu viel an Umfang ist, wo vielleicht noch tiefer ins Detail gegangen werden kann. Ja, auch hier müssen Studierende sich einbringen und aktiv mit ihren Dozenten sprechen. Aber auch hier können Lehrende weitreichende Maßnahmen anbieten. Sei es ein anonymisiertes Online-Forum für Fragen, interaktive Vorlesungen mit Zwischenfragen an die Studierenden oder ein Gespräch mit drei, vier Studierenden nach jeder Vorlesung, da einfach mal nach Interesse fragen und dort eine genauere Erklärung mitnehmen, Kommunikation über Übungsgruppen. Ich hatte schon mal all das und noch mehr in nur einer Vorlesung und ich fand es toll, so viele Möglichkeiten zu haben.
Gleichzeitig ist es wichtig, dass Studierende in der Kommunikation ernst genommen werden, auch was so was wie Praktikumsorganisation angeht. Als Praktikumsbetreuer erachte ich es als wichtig, insbesondere während der Laborzeiten ansprechbar zu sein. Ich fand es zudem toll, dass ein Professor, der das Praktikum betreut hat, selbst für einen der Versuche zuständig war, was sonst nur Masteranden/Doktoranden machen, das flacht die Hierarchie zumindest ein bisschen ab.

Ein gewisses Interesse an Didaktik

Didaktik, die Lehre des Lehrens, ist definitiv nicht nur etwas für angehende Lehrer an staatlichen Schulen. Auch Lehrende sollten ein Gefühl dafür haben, wie man Menschen wissenschaftlich fundiert etwas beibringt. Ich weiß, dass einige Hochschulen viel für die didaktische Weiterbildung ihres lehrenden Personals tun, gleichzeitig habe ich aber das Gefühl, dass es nicht wenige Personen gibt, die eine solche didaktische Weiterbildung eher als nervige Pflicht ansehen, gerne mit dem Glauben, dass die eigene Lehre so gut wie wie nun einmal ist. Das führt mich direkt zum nächsten Punkt.

Lehrende machen Fehler und sind nicht perfekt

Es gibt so viele perfekte Lehrende wie es perfekte Menschen gibt, nämlich keine. Sei es das eigene Lehrkonzept, sei es irgendeine Erklärung, sei es ein Fehler, der irgendwie gemacht wurde. Das ist vollkommen in Ordnung. Ich wünsche mir dieses Eingeständnis auch von Lehrenden, dass es für sie okay ist, nicht alles zu wissen, dass sie auch mal Fehler machen, zu diesen Fehlern stehen und sich hinterfragen. Wissenschaft und Forschung sind ein stetiger Prozess. Lehre ist das auch. Insbesondere gehört für mich auch dazu, Kritik anzunehmen und dabei nicht in einen Prozess der pauschalen Abwehr und Rechtfertigung zu verfallen.

Übungsgruppen/Sprechstunden anbieten

Ich weiß, sehr viele Stundenpläne und Modulkataloge sind kurz vorm Überlaufen. Aber wenn irgendwie die Möglichkeit besteht, Übungsgruppen anzubieten, ist das eine großartige Sache. Es gibt schlicht und ergreifend mehr Übung für Studierende und eine weitere Option, wie der Stoff überhaupt angenommen wird und wo es Schwierigkeiten gibt. Gleichzeitig bestünde (sonst) die Möglichkeit von Tutorien oder Sprechstunden, einmal in der Woche für ein bis zwei Stunden, zu denen Studierende mit ihren Problemen kommen können.

Lehrmaterialien zur Verfügung stellen

Viele Lehrende haben in welcher Form auch immer ein Skript, einige stellen es auch Studierenden zur Verfügung, was ich für eine gewisse Verpflichtung halte. Lehre muss so offen wie möglich sein, denn auch dahinter steckt freies Wissen und freie Forschung. Darunter zählen für mich auch Vorlesungsmitschriften, sei es, um irgendwas im Nachhinein nachzuvollziehen, weil man irgendwas an der Tafel nochmal abgleichen möchte, sei es aus Gründen der Barrierefreiheit. Ja, auch hier zählt Barrierefreiheit, denn es gibt durchaus Menschen, die sehr schlecht sehen und Probleme damit haben, das an der Tafel zu entziffern und noch mehr Probleme beim Konzept Mitschreiben und gleichzeitig Zuhören und Verstehen haben. Es macht vieles nochmal nachvollziehbar, man kann überprüfen, an irgendeiner Stelle Literatur dazu suchen, eine Pause machen und sich alles nochmal verinnerlichen.

Vorlesungaufzeichnungen

Auch etwas langsamer durchzugehen, mehr Zeit zum Verstehen zu haben, Klausurenvorbereitung durch ein Bingewatching, das bringen Vorlesungsaufzeichnungen und auch hier haben wir wieder den Punkt mit der Barrierefreiheit. Zudem kann es immer sein, dass jemand an einem Vorlesungstermin schlicht nicht kann. Sei es wegen Kindern, einem Job, um sich das Studium überhaupt finanzieren zu können (ja, es gibt Studierende, die nebenbei arbeiten müssen) oder aus welchen Gründen auch immer. Da lässt sich garantiert eine ewig lange Liste schreiben. Wenn eine lehrende Person sich vor einen Hörsaal stellen und etwas erzählen kann, dann kann sie das in meinen Augen auch vor einer Kamera. Ich weiß, hier fehlen auch noch diverse Möglichkeiten zur Finanzierung, aber es gibt auch Dozenten, die daraus eine gewisse Eigeninitiative brachten.
Bei Vorlesungsaufzeichnungen wäre es super, auf den Datenschutz der Studierenden zu achten und den Mitarbeitern zu erklären, dass solche Bedenken durchaus berechtigt sind und jemand auch ein Problem damit haben könnte, gefilmt zu werden, was nicht nur daran liegt, dass jemand seine Frisur nicht im Internet sehen möchte, weil man ein Problem mit dem Haarschnitt oder was auch immer hat. Ein Bewusstsein für Datenschutz ist dabei unabdingbar, sodass wirklich nur der vordere Bereich des Lehrenden gefilmt werden sollte.

Faire Klausuren

An dieser Stelle ist es möglich, sich sehr zu streiten, wann eine Klausur fair ist. Das möchte ich an dieser Stelle nicht tun, ich möchte hier ein paar Maßnahmen nennen, um Klausuren fair gestalten zu können. Erstmal finde ich hier den Austausch mit Übungsgruppen(leitern) sehr wichtig, falls es denn Übungsgruppen gibt. Generell finde ich es wichtig, mit Menschen zu reden, die ein gewisses Gefühl für den Stoff und für die Studierenden haben.
Daneben halte ich diese Policy, Zweitversuche prinzipiell schwieriger als Erstversuche zu machen, nicht wirklich was. Es hat Gründe, dass Studierende durch Erstversuche fallen. Vielleicht haben sie nicht genug gelernt, vielleicht haben sie Probleme mit dem Stoff, prinzipiell ist es aber ein Zeichen, dass irgendwas zu schwierig für Studierende war. Da bringt es nichts, einen Zweitversuch noch schwieriger zu machen, weil da ja mehr Zeit zum Lernen ist. Das ergreift nicht die Tiefe des Problems. Daneben kann jeder mal einen schlechten Tag haben, krank sein und deswegen den Zweitversuch mitschreiben müssen oder was auch immer. Ich weiß, dass manche Hochschulen das so umgehen, dass es generell nur einen Versuch pro Semester/Jahr (letztes für jährlich stattfindende Veranstaltungen) gibt. Somit ist ein Zweitversuch für viele gleichzeitig ein Erstversuch und es kann nichts bewusst schwieriger gestellt werden.

Bessere Bezahlung und Entfristung von wissenschaftlichen Mitarbeitern

Ich weiß, ein Großteil der Lehre wird über wissenschftliche Mitarbeiter gestemmt, die selbst oft nur eine Halbtagsstelle haben, unbezahlte Überstunden ableisten und hoffen, ja genügend Paper zu veröffentlichen, um eine Anschlussstelle zu bekommen, sodass da logischerweise Zeit für Lehre hinten runter fällt. Forschung ist hart, daneben noch gute Lehre abzuleisten noch härter. Ich möchte daher gute Arbeitsbedingungen für insbesondere junge Menschen in der Wissenschaft, sodass weniger Druck darauf lastet, so viel zu schreiben und zu veröffentlichen wie möglich, weil nur davon eine weitere Stelle abhängig ist, und die Lehre als nervige, zeitfressende Pflicht deklariert. In diesem Rahmen muss auch als gut empfundene Lehre irgendeine Art der Belohnung erfahren.

Kontakt außerhalb von Lehrveranstaltungen zu Studierenden

Vor kurzem habe ich beim Sommerfest der einer Fakultät erleben dürfen, dass tatsächlich ein Professor mitgeholfen hat und solche einfachen Schichten wie die Grillschicht übernommen hat, was ich bisher gar nicht gekannt und nicht für möglich gehalten habe. Natürlich ist das nur ein Beispiel, was nicht zwingend für eine gute Lehre sprechen muss. Aber es zeigt schon einmal einen gewissen Kontakt und eine gewisse Kontaktfreudigkeit. Das hier ist sowieso neben all dem anderen ein ziemlicher Bonuspunkt, ist aber auch so ein bisschen ein Sinnbild für flachere Hierarchien.

Motivation

Ich finde es wichtig, dass Lehrende nicht unbedingt den Eindruck vermitteln, dass sie gerade nur in diesem Vorlesungssaal stehen, weil sie dooferweise eine Vorlesung halten müssen, aber sich eigentlich lieber mit etwas ganz anderem beschäftigen wollen. Das ist im Grunde genommen gerade bei wissenschaftlichen Mitarbeitern, die Forschungs- und Veröffentlichungsdruck haben am verständlichsten, die sind aber oftmals noch motiviert meiner Erfahrung nach. Wenn mir aber auffällt, dass jemand keine Lust auf Lehre hat, dann demotiviert das auf einer gewissen Ebene mich mit. Hat jemand hingegen Bock, mir was beizubringen, wirkt sich das auch positiv auf mich auf.

Mir ist bewusst, diese "Wunschliste" ist sehr lang und vieles davon können aufgrund der Probleme wie zeitlichem Mangel nur Professoren umsetzen und nicht wissenschaftliche Mitarbeiter, die neben ihrer Forschung eben auch mal eine Vorlesung halten, weil Lehre eben dazu gehört. Dabei beobachte ich in letzter Zeit sogar den Trend, dass wissenschaftliche Mitarbeiter oder studentische Hilfskräfte noch mit am meisten Spaß daran haben, etwas beizubringen, auch, wenn es in unbezahlten Überstunden endet. Vieles aus dieser Liste trifft deutlich eher auf Professoren zu, gleichzeitig spiegelt das hier natürlich meine subjektive Meinung wieder und ist auch nicht unbedingt abgeschlossen. Ich bin nun einmal Studentin und werde im Zweifelsfall auch mal lauter und fordernder, als Studierenden zugestanden wird. Dabei sind gerade wir diejenigen, die diese Lehre erleben und ihr häufig ohnmächtig gegenüber stehen.
Daher, Mitstudierende, werdet lauter, macht euch Gedanken über bessere Lehre, versucht, Vorschläge einzubringen, wenn ihr dazu die Kraft habe.

Mai 23, 2019

Chemie in den Medien und im CDU-Spot

Heute Morgen lag ich noch kurz vor dem eigentlichen Aufstehen im Bett, habe durch Twitter gescrollt und habe einen Werbespot der CDU gesehen, der einen auf wissenschaftlich und Chemielabor macht, der mich schockiert hat und vermutlich stärker geweckt hat als eine kalte Dusche am Morgen. Die Rede ist von einem Video des EU-Abgeordneten Elmar Brok, der offenbar für seinen Wiedereinzug ins Europaparlament kämpft und dabei ein Video gemacht hat, das offenbar einen wissenschaftlichen Eindruck erwecken soll. Der Spaß ist hier zu finden, Achtung, der Link führt zu Twitter, für alle, die darauf nicht zugreifen möchten. Ich möchte an dieser Stelle erklären, was genau an diesem Video falsch ist und mir dabei direkt ins Gesicht springt. Wenn ich tatsächlich alles aufzählen würde, würde das hier sehr, sehr lang werden.
Eigentlich geht es mir hauptsächlich um das Bild von Chemie in den Medien, ein grandios schlechtes Beispiel ist dieser Werbespot.

Schon in den ersten paar Sekunden passiert etwas, was... beunruhigend ist.

Überlaufende Erlenmeyerkolben

Ich hatte bisher einmal eine Situation, in der mir etwas so sehr übergelaufen ist. Es war mein Schwermetallabfall, nachdem ich irgendwas da rein gekippt habe, ich glaube, es war was mit Wasserstoffperoxid. Es hat geschäumt und ist übergelaufen. In dieser Situation tat ich alles andere, als beruhigt irgendwelche Zahlen zu sagen. Es ist beunruhigend, wenn ein Kolben überläuft und in den meisten Fällen nicht erwünscht. Abgesehen davon ist das nur eines von vielen Gläsern, Erlenmeyerkolben, Messbechern, die irgendeine blubbernde oder rauchende, bunte Flüssigkeit beherbergen, die gerade überläuft. Zunächst einmal ist es problematisch, wenn irgendwelche Flüssigkeiten überlaufen. Noch bedenklicher ist es, wenn die einfach so unter Normalbedingungen, also grob gesagt Labortemperatur und Labordruck, vor sich hin rauchen und blubbern. Normalerweise stehen die dann unter einem Abzug, der dafür da ist, dass die Gase und Dämpfe nicht in der menschlichen Atemluft landen. Abgesehen davon ist nicht alles, was in einem Labor steht und flüssig ist, bunt. Es ist sogar ziemlich selten irgendwas so knallig bunt, außer vielleicht für Photometrie, ein Messverfahren, das auf Farbintensität beruht, sehr vereinfacht ausgedrückt. Oder in der Komplexchemie, aber da ist auch wieder sehr vieles giftig.

Fliegender Erlenmeyerkolben

Etwas später gibt es auch noch diesen sehr schönen Kolben zu sehen, der im ersten Moment so aussieht als würde er fliegen. Auch im späteren Verlauf des Videos fliegt der Kolben immer noch.

Fliegender Erlenmeyerkolben

Tatsächlich sind solche Kolben immer sehr gut gesichert, mindestens eine Klammer um den Hals, in der Regel auch noch irgendwas, worauf der Kolben steht. Wenn wir da nämlich irgendwas rein laufen lassen, dann wollen wir das nicht verlieren.
Sehr ungünstig finde ich auch die Schläuche. Normalerweise ist ein Schlauch transparent oder orange, was durchaus eine Bedeutung hat. Orange waren bei mir bisher immer Flüssigkeiten, transparent Gase. Diese Schläuche zu verbinden ist mindestens ungünstig bis einfach falsch. Zudem sind die auch nicht separat durch Schlauchklemmen gesichert.

Offenes Braunglas

In diesem ganzen Rauch, Nebel und überlaufenden Flüssigkeiten haben wir auch noch ein offenes Vorratsgefäß, klein aber bemerkbar. Braunglas wird gerne als Vorratsgefäß eingesetzt, wenn irgendwas lichtempfindlich ist. Es offen irgendwo stehen zu lassen, ist da nicht so wirklich hilfreich, zumal die ganzen Dämpfe drum herum natürlich in dieses Braunglas rein gehen und mit der dortigen Substanz reagieren, was ich mich noch zu einem anderen Punkt bringt. Das Braunglas ist nicht beschriftet, es ist unklar, was drin ist, was im besten Fall einfach nur zu Verwirrung führt, im schlimmsten Fall aber irgendein gefährliches Produkt erzeugt. Und selbst, wenn es nicht reagiert, die Substanz in dem Braunglas ist damit verschmutzt.

NH\(_2\)

Hier sehen wir verschwommen die chemische Summenformel NH\(_2\). Überraschung, sie ist im Grunde genommen für sich alleine stehend falsch. Dabei handelt es sich um eine Aminogruppe, die an einem Molekül irgendwo dran hängen kann. Aber dann hat der Stickstoff der Aminogruppe genügend Bindungspartner und ist auch nicht alleine. Alleine könnte es als Ion vorkommen, ist hier aber keineswegs irgendwie verdeutlicht.

Wasserstoff?

Die Tafel ist generell... interessant. Hier sehen wir eine Schreibweise, die mir bisher noch nicht untergekommen ist und von der ich keine Ahnung habe, was sie mir sagen soll. Das H\(_2\) kann irgendwas mit Wasserstoff sein, aber was tut da das I und was tut der nächste Wasserstoff da? Was ist das?

Fünfbindiger Kohlenstoff

Am Ring haben wir einen Kohlenstoff mit einer Doppelbindung zu einem anderen Kohlenstoff, einer Doppelbindung zum Sauerstoff und eine Einfachbindung zu einem weiteren Kohlenstoff. Das ist einfach falsch. Kohlenstoff kann insgesamt vier Bindungen eingehen, hier haben wir fünfbindigen Kohlenstoff. Das funktionert einfach nicht.

Mathematische Ausdrücke der CDU

Dass diese Formel für sich genommen schon ziemlich schwachsinnig ist, muss ich hier glaube ich nicht noch einmal extra ausführen. Dass sie allerdings, selbst, wenn sie ernst genommen wird, nicht im Sinne der CDU ist, ist vor der Veröffentlichung offenbar nicht aufgefallen. Würden Wohlstand und Frieden vergrößert werden, würde sich deren Produkt auch vergrößern. Wird der Nenner allerdings größer, wird das Gesamtergebnis kleiner. Demnach würde mit steigendem Wohlstand und Frieden das Ergebnis der CDU sinken.

Atommodell der CDU

Auf der Tafel ist ein Atommodell zu sehen. Es ist schon ein wenig älter, was okay ist, weil es dennoch oft verwendet wird, auch, wenn es genau genommen falsch ist. Ignorieren wir das einfach mal und schauen uns die jeweiligen Schalen an. In der Ersten ist kein einziges Elektron, dafür sind in der Zweiten direkt zehn Elektronen. Das ist falsch. Wenn, dann müssten in der ersten Schale zwei Elektronen sein und in der zweiten acht, aber so passt es von dem Aufbau eines Atoms einfach nicht.

Abgeordneter Elmar Brok

Der verantwortliche Abgeordnete des Europaparlaments zeigt sich selbst noch, allerdings missachtet er noch mehr Sicherheitsvorschriften. In einem Labor sind Schutzkittel und Schutzbrille Pflicht. Da sollte niemand in einem Hemd und einer ganz normalen Brille stehen.

Am Ende wird noch die Zukunftsformel für Europa beworben, wobei es da vermutlich wissenschaftlich korrekter wäre, den Luftdruck im Europaparlament genau zu messen, dabei auf die Radonkonzentration im Trinkwasser eingehen und das mit der Wellenfunktion eines freien Teilchens zu multiplizieren, um dann irgendwas als Zukunftsformel zu deklarieren. Zumindest die Grundlagen wären nicht so falsch wie das, was die CDU hier abliefert. Es ist nicht wissenschaftlich, es ist chemisch inkorrekt, es ist so vieles falsch. Immerhin ist es die definitive Aussage, dass der CDU die Wissenschaft egal ist. Und das ist immerhin eine Grundlage, die CDU bei der Europawahl nicht zu wählen, falls die weiteren Gründe nicht ausreichen sind.

Update 0: In einer früheren Version habe ich Elmar Brok als Kandidaten für die Europawahl bezeichnet, was nicht der Fall ist. Er ist der bisher dienstälteste Parlamentarier im Europaparlament, gab aber bekannt, bei der Europawahl 2019 nicht mehr anzutreten. In jedem Fall ist er allerdings ein Repräsentant und Mitglied der CDU.

Mai 15, 2019

Ein kleiner Blick in die Physik

Nachdem ich mir mittlerweile doch recht sicher bin, dass das Chemiestudium und ich ab kommendem Wintersemester getrennte Wege gehen werden und mein Stundenplan für das Sommersemester erstaunlich wenig Veranstaltungen in der Chemie enthält, überlege ich natürlich, was ich tun möchte und was ich studieren möchte. Dass ich weiter studieren möchte und keine Ausbildung anstrebe, das weiß ich bereits. Ich sehe mich eher in einem Studium, zumal mir das Konzept besser gefällt und ich die dort vorhandene Freiheit und Selbstständigkeit sehr mag. Ich weiß ja bereits, dass ich grob im MINT-Bereich bleiben möchte. Da bietet sich die chemienahe Naturwissenschaft Physik an. Gleichzeitig will ich übrigens nicht umziehen, mir nicht wieder eine neue Wohnung und Wohnort suchen.

Im Chemiestudium hatte ich immer besonders viel Spaß an der physikalischen Chemie. Thermodynamik und Kinetik waren toll, auch das entsprechende Praktikum war geil. Zudem hatte ich in der Chemie im ersten und zweiten Semester Physikvorlesungen, Experimentalvorlesungen im Bereich Mechanik und Elektrodynamik. Ich muss sagen, diese Vorlesungen waren großartig, was sicherlich auch mit dem sehr motivierten und kompetenten Dozenten zusammenhing.
Das Praktikum in der Physik hat mir Spaß gemacht, was aber sicherlich auch mit der Organisationsstruktur zusammenhängt. Mit zwei Kommilitonen zusammen Experimente machen und nette, alles andere als strenge Praktikumsbetreuer zu haben, ist schon eine sehr glückliche Situation.
Insofern mag ich Physik sehr und hatte dazu sehr gute Voraussetzungen, das weiterhin zu mögen. Mich interessiert Physik auch mehr als Biologie, was zwar auch eine coole Naturwissenschaft ist, aber gerade im Laufe der schulischen Oberstufe ist mir aufgefallen, wie viel mehr Physik mich im Vergleich zu Biologie interessiert. Chemie und die Physik der Außenelektronen eines Atoms hängen ja auch stark zusammen. Ein Professor für physikalische Chemie sagte mal, wir machen all das, was für die Menschen in der Physik zu schwierig ist. Ich mag diesen "Kampf" und Vergleich zwischen Naturwissenschaften nicht wirklich. Letztlich ist der Übergang sehr fließend. Also, warum nicht den Sprung in die Physik wagen?

Um ehrlich zu sein, ich glaube, dass Physik nicht das passende Studienfach für mich ist. Ich finde Physik unglaublich interessant und beschäftige mich in meiner Freizeit damit. Aber ich befürchte, dass ein Studium der Physik ähnlich aufwendig ist wie das der Chemie, zumindest mit Blick auf die Menschen, die ich kenne und die Physik studieren.
Dazu kommt, dass Physik noch mathematischer ist als die Chemie. Im Physikstudium in Regensburg sind teilweise die Vorlesungen des Mathematik-Studiengangs drin. Ich mag Mathe, aber ich befürchte, dass es für mich zu mathematisch werden könnte. Mathematik-Mathevorlesungen sind noch einmal eine Nummer härter als das, was ich in der Chemie erlebt habe.
Abgesehen davon, ich befüchte, ich käme langfristig nicht mit dem Ziel der Forschung klar, auf das der Physikstudiengang an der Uni Regensburg schon durchaus strebt. Die Forschung als Berufsfeld ist... anstrengend und ich habe großen Respekt vor jedem Menschen, der sich diesen Stress aus befristeten Verträgen, Umzügen, tendenziell unbezahlte Überstunden antut. Sonst kenne ich so einige Menschen mit einem Abschluss in Physik, die letztlich in der IT gelandet sind. Dafür muss ich nicht Physik studieren.

Eine potentielle Idee wäre auch die Computational Science in Regensburg, das ist ein Studiengang als Kooperation der Fakultät für Mathematik und der Fakultät für Physik. Allerdings ist hier wieder das Problem, dass ich die Mathematik-Vorlesungen und auch Klausuren habe, dazu noch jene in der Physik und dazu noch verschiedene Vorlesungen im Bereich der IT. Das könnte mir dann doch etwas zu viel werden.

Zugegebenermaßen, ich möchte nicht an dem Punkt landen, an dem ich wieder mein Studienfach wechsle. Gerade Physik ist da doch sehr riskant, das hat nämlich nicht eine geringere Abbrecherquote. Ich werde also weiter meine Augen offen halten und ein Semester lang experimentieren, was mir am besten liegt und was ich langfristig tun möchte. Physik mag zwar als Studienfach rausfallen, aber ich kann mich natürlich immer noch in meiner Freizeit für Physik interessieren, darüber lesen und verstehen. Es ist schließlich noch immer eine wunderbare Naturwissenschaft.

Mai 08, 2019

Ein paar Gedanken zum Mathe-Abitur

Seit ein paar Tagen geht ein Thema durch die Medien, das mich selbst vor zwei Jahren beschäftigt hat. Es geht um das Mathe-Abitur unter anderem in Bayern, aber auch im Saarland rührt sich aus den Reihen der Schülerschaft eine gewisse Unzufriedenheit. Sowohl meine Heimat als auch meine Wahlheimat zeigen sich also unzufrieden. Gerade die Mathematik an der Schule halte ich für eine essentielle Vorbereitung für das Studium im MINT-Bereich und ehrlich gesagt hat mir meine mathematische Kenntnis aus der Oberstufe durchaus ein wenig geholen. Aber gerade mit dem Thema Lehre auseinander gesetzt dachte ich, ich gebe auch mal meinen Senf zum Mathe-Abitur 2019 in Bayern (und auch in anderen Bundesländern, aber die Aufgaben habe ich nur von der bayerischen Prüfung gesehen). Die Aufgaben wurde unter anderem vom Stattsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung veröffentlicht: https://www.isb.bayern.de/gymnasium/leistungserhebungen/abiturpruefung-gymnasium/mathematik/2019/

Die Aufgaben sehen ehrlich gesagt meinem Mathe-Abitur sehr ähnlich mit Ausnahme davon, dass mein Abitur anders aufgebaut war. Soweit ich mich erinnere, hatte ich keinen Prüfungsteil A und keinen Prüfungsteil B. Gleichzeitig hatte ich auch das vertiefte Mathe-Abitur. Ich habe mein Abitur im Saarland gemacht und zu diesem Zeitpunkt musste ich aus den Fächern Mathe, Deutsch und einer Fremdsprache zwei E-Kurse (Erweiterungskurse, daher das E) wählen, die ich dann vertieft 5 Stunden statt 4 Stunden die Woche hatte und in denen ich auch ein schriftliches Abitur abgelegen musste. Insofern war mein Abitur auch schwieriger als das vom Grundkurs. Beurteilen kann ich das nicht, weil das Saarland die Abituraufgaben aus Urheberrechtsgründen nicht veröffentlicht, was ich ehrlich gesagt als problematisch erachte, aber Bayern veröffentlicht immerhin die Aufgaben in einigen Fächern. Die Aufgaben aus Chemie werden leider nicht veröffentlicht, dafür Informatik, Physik und Mathe sowie weitere Fächer.

Jedenfalls sind die Aufgaben für mich selbst nicht besonders schwierig. Ich wäre damit vermutlich in meinem eigenen Mathe-Abi klargekommen und jetzt käme ich vermutlich auch noch damit klar, vor allem, wenn ich vorher noch ein paar Dinge nachlesen und meine alten Materialien durchlesen kann. Mein Abitur war alles andere als schlecht. Ich bin mal so frei an der Stelle zu sagen, dass es für mich kein Problem war, im oberen Drittel zu landen. Abgesehen davon habe ich jetzt deutlich krassere Dinge in Mathe gemacht. Ich habe Differentialgleichungen gelöst, Kurvenintegrale und Integration über Vektorfelder bearbeitet, die Fourier-Theorie kennengelernt und habe wahre Monster an Fehlerrechnung gesehen sowie zumindest kleine Monster an Fehlerrechnung selbst berechnet. Ich habe mich für mindestens ein Studium im MINT-Bereich entschieden, in meiner frühen Zeit am Gymnasium fand ich Mathe so geil, dass ich das studieren wollte. Ich bin kein Maßstab für aktuelle Abiturienten, sofern sie nicht mit Vektoranalysis überfordert sein wollen, nachdem sie noch nie etwas davon gehört haben.
Genauso wie ich kein Maßstab für die jetzigen Abiturienten bin, obwohl mein zeitlicher Abstand zum eigenen Abitur nicht so weit ist, sind das auch viele andere Menschen nicht. Natürlich können wir uns jetzt reihenweise hinstellen und verlauten lassen, wie einfach dieses Mathe-Abi ist. Das sollte in meinen Augen aber höchstens eine Grundlage für eine weitere Diskussion darstellen.
Angenommen, das Abi war wirklich so einfach wie so viele Menschen jetzt sagen, sollten wir uns dann nicht fragen, warum die Abiturienten es als so schwer empfanden? Erfahrungsgemäß betreffen solche Beschwerden oftmals die Mathematik. Deutsch, Englisch (außer das Hörverstehen, das wurde bereits im Saarland kritisiert), Politik, Erdkunde, Geschichte, so viele Fächer haben keine solchen lautstarken Beschwerden über ihre Abiturprüfung.
Gleichzeitig gibt es immer wieder Berichte, dass Hochschulen sich über die schlecht vorhandene Vorkenntnisse in der Mathematik beschweren. Die Mathematik-Kenntnisse der Abiturienten scheinen also schlechter zu werden, während sich auch die Beschwerden zum Mathe-Abitur häufen. Sollen Schüler jetzt einfach nur härter werden?

Warum also die Schüler, die zwar schon für ihre Noten verantwortlich sind, dafür kritisieren, dass sie etwas als zu schwer, nicht unterrichtsentsprechend halten? Warum werfen wir nicht mal einen Blick auf den Mathematik-Unterricht? Die Abiturienten können nur so gut im Mathe-Abitur sein wie es ihnen im Unterricht beigebracht wurde.
Ich hatte ehrlich gesagt in der Oberstufe Glück mit meiner Mathe-Lehrerin, die mit einer zynisch-realistischen Einstellung uns die Mathematik und auch ein wenig das Leben näher gebracht hat und uns gezeigt hat, dass auch Lehrer keine perfekten Menschen sind so wie jeder Mensch da draußen, und die sich immer wieder sehr anschauliche Beispiele aus den Fingern gezogen hat. Montags kurz vor 8. Gleichzeitig weiß ich aber auch, dass es Lehrer gibt, die Schüler für Nachfragen als unglaublich dumm einstufen und sie das spüren lassen, Lehrer, die unter Umständen selbst nicht mehr so viel Motivation übrig haben. Klar, die gibt es in allen Fächern und nicht nur in Mathematik.
Mathe hat den Ruf, schwierig zu sein. Ich mein, wie viele von euch lesenden Menschen fällt sofort etwas ein, was schwieriger ist als Mathe? Mir fällt organische Chemie ein. Da widersprechen mir aber vermutlich sehr viele Chemiker und entsprechende Studenten. Ich finde in vielen Fällen Sprachen lernen schwieriger als mathematische Verfahren zu lernen, weil Sprachen oftmals nicht so logisch gelehrt werden sie sie sind. In Musik war ich gegen Ende der Schulzeit nicht gut und fand das schwieriger als Mathe. Aber das sind sehr individuelle Erfahrungen, die ich da gemacht habe. Angenommen, in einem beliebigen Raum (Hackspaces ausgenommen) mit zufällig ausgewählten Menschen aus dieser Gesellschaft ruft jemand "Mathe ist voll einfach", so wird derjenige sehr viel Widerspruch ernten. Stellt man sich dieses Szenario mit "Englisch ist voll einfach" vor, so gibt es dabei vermutlich deutlich mehr Zustimmung.
Ich glaube, durch dieses Bild von Mathe bekommen viele Schüler auch eine Art Fluchtreflex immer mal wieder beigebracht. Das ist schade, denn Mathematik ist nichts Schlimmes.

Ich denke aus diesem Grund, dass es notwendig ist, zu überdenken, wie Mathematik an Schulen beigebracht wird. Mathematik ist so viel schöner als ihr Ruf. Zudem ist Mathematik viel notwendiger als ihr Ruf. Auch über den MINT-Bereich hinaus taucht sie in den Wirtschaftswissenschaften und unter Umständen auch in Gesellschaftswissenschaften auf. Auch die empirische Politikwissenschaft kommt nicht ohne Mathematik aus. Ich glaube, viel hängt auch mit dem Bild "Ich verlasse nun die Schule und habe danach nie wieder was mit Mathe zu tun" zusammen, aber so ist es (leider) nicht. Lasst uns aufgrund dieser Beschwerden also lieber überlegen, wie wir den Mathematik-Unterricht gestalten können, damit Schüler die Mathematik besser lernen und verstehen können. Wenn wir das schaffen, dann können wir auch garantiert wieder das Mathe-Abi schwieriger machen, falls das als nötig erachtet wird.

Mai 06, 2019

Von der Verantwortung der Lehre an Universitäten

Der Titel des Beitrags lässt es schon erahnen. Für diejenigen, die mir auf diversen sozialen Medien folgen, ist es nicht ungewöhnlich, dass ich, nachdem ich schon das ein oder andere Mal anekdotenhaft über die Lehre an meiner Universität und meinen Veranstaltungen berichtete, vielleicht einmal einen längeren Beitrag darüber schreibe. Dabei soll es nicht nur um das Phänomen der if-Schleife in Programmierkursen der studienbegleitenden IT-Ausbildung gehen, sondern meine persönlichen Erfahrungen mit der Lehre an Universitäten sowie einem gewissen Teil an Kritik. Ich möchte darauf hinweisen, dass meine Perspektive eben die einer Studentin ist und ich hier meine persönlichen Erfahrungen und Gedanken schildere. Gleichzeitig ist mir bewusst, dass das, was ich sage, nicht auf alle Lehrenden in allen Studiengängen zutrifft. Abgesehen davon haben viele Lehrende noch ihre eigenen Probleme wie eine angemessene Bezahlung.

Beginnen möchte ich eigentlich von einem anderen Standpunkt aus. Studium ist für uns Studierende Eigenverantwortung. Wir können selbst entscheiden, wann wir wohin kommen und gehen, meistens zumindest. Natürlich gibt es auch Pflichtveranstaltungen mit Anwesenheitspflicht, in der Chemie auch bekannt als Praktikum im Labor. Das ist aber eine der wenigen Anwesenheitspflichten, die ich als sinnvoll erachte. In dem Fall ist es unsere Verantwortung, entsprechend auf die Versuche vorbereitet zu sein, damit wir uns oder jemand anderem eben nicht versehentlich schaden. Aber ansonsten ist alles unsere Verantwortung: Dass wir die Fristen für Protokolle einhalten, dass wir uns auf Prüfungen vorbereiten, dass wir uns dafür rechtzeitig anmelden, sehr viel an Organisation ruht eben auf Studierenden. Ich bin grundsätzlich ein großer Fan von diesem Konzept, es fördert meine eigene Zeiteinteilung und lässt mich gewissermaßen selbstständig arbeiten. Das Konzept eines Studiums bringt eben viel Organisation mit sich, dafür auch mehr Freiheiten.
In der Chemie ist das allerdings eingeschränkter als in anderen Studiengängen, zumindest in Regensburg im Bachelor. Eine gewisse Freiheit, was ich wann tue, ist dabei, aber ich kann es kaum ausreizen. Einige Veranstaltungen verlangen ein Bestehen bereits vorheriger, die maximale Studiendauer endet bei acht Semestern ohne weitere Konsequenzen, die Regelstudienzeit beträgt sechs Semester. Wirklich wählen was ich wann mache, kann ich kaum. Zudem kann ich kaum überhaupt wählen, was ich mache. Im ganzen Bachelor-Studium gibt es ein Wahlpflichtfach, ein Einziges. Der Rest ist vorgeschrieben und ein dreimaliges Nichtbestehen einer Prüfung bedeutet die Exmatrikulation. Diese Freiheit, nur Grundvorlesungen zu hören und den Rest selbst zu wählen, fehlt also im Chemiestudium wie ich es kennengelernt habe vollkommen.

Dadurch ergibt sich auch eine gewisse Machtstellung für jeden einzelnen Lehrenden und ich glaube, hier liegt der Beginn eines Problems, das allerdings nicht nur die Chemie betrifft. Jede Prüfung kann die letzte Prüfung sein. Das gilt nicht nur für die Chemie, sondern insgesamt. Ist ein Studium so aufgebaut wie das der Chemie, dann wird es dadurch natürlich noch ein wenig krasser.
Ob jemand Prüfungen besteht oder nicht, hängt zudem zu einem nicht unerheblichen Anteil vom Dozenten ab. Natürlich ist es die Aufgabe von Studierenden, den Stoff entsprechend nachzuholen, versuchen zu verstehen und Ähnliches. Aber wie leicht oder schwer es einem Studierenden dann letztlich fällt, das ist auch abhängig vom Dozenten. Wie gut wird ein Thema erklärt? Wie schnell wird der Stoff durchgenommen? Welche Vorkenntnisse werden erwartet? Und wie ist die Klausur gestellt? Die Art und Qualität der Lehre ist ein entscheidener Faktor. Nicht umsonst können sich manche Dozenten vor einen Hörsaal stellen und sagen "Ich werde den Zweitversuch bewusst schwieriger machen, da hat man ja auch mehr Zeit zum Lernen!", immerhin haben sie einen unglaublich großen Einfluss auf die Klausur. Sie stellen sie nämlich und können dabei ihre Willkür erfahrungsgemäß ziemlich stark ausreizen.
In der Konsequenz können sich Studierende nicht dagegen wehren, selbst wenn es schon bemerkenswert unfair wird. Dann gilt nämlich einfach der jeweilige Dozent als besonders hart und seine Klausuren als entsprechend schwierig. Wirkliche Konsequenzen auch bei hohen Durchfallquoten gibt es nicht. Wir haben ab und an Evaluierungen der Vorlesungen, die die Qualität der Lehre sicherstellen sollen. Gerne werden sie mit dem Hinweis ausgeteilt, dass unsere Antworten, auch das handschriftlich Geschriebene, anonymisiert werden. Manche laufen immerhin auch online, das ist grundsätzlich zu befürworten, denn da fehlt die Handschrift. Jedenfalls kam es nun dooferweise vor, dass eine solche Vorlesungsevaluierung anstand. Die Antworten bekam der jeweilige Dozent auch erst nach Korrektur der Klausur, anonymisiert. Kommen wir zu einem kleinen Plottwist: Das Feedback der Evaluierung wurde nochmal angesprochen, dabei war auf Folien die Handschrift der Studierenden zu sehen, also nichts mit Anonymisierung. Es hatte zudem einen unschönen Beigeschmack, dass dies direkt vor der Besprechung der Klausur stattfand.
Nächstes Beispiel? Ein Dozent stellt in seinen Folien zu jedem Thema am Ende eine Übersicht zur Verfügung, die die klausurrevelanten Themen aufgreift. Die Themen in der Klausur gehen über diese vorher deklarierten, klausurrevelanten Inhalte hinaus. Etwa 40% derjenigen, die die Klausur mitschreiben, fallen durch. Die Aussage des Dozenten war in einer der Vorlesungen davor war "Der Erstversuch wird bestehbar. Für den Zweitversuch haben sie ja mehr Zeit zum Lernen." Die Ergebnisse des Zweitversuchs? 70% fallen durch und das auch nur, weil diesmal nicht mehr 50% der Punkte notwendig ist, um zu bestehen, sondern nur noch 40%. Wäre die Hälfte der Punkte notwendig gewesen, würde es sich um eine Durchfallquote von 95% handeln. An dieser Stelle könnte man nun darüber debattieren, dass es vielleicht nicht didaktisch sinnvoll ist, denjenigen, die sowieso schon Probleme mit dem Thema hatten, absichtlich eine schwierigere Klausur vorzusetzen. Auch die Erklärung "Das ist die Verantwortung der Studierenden, da hätten sie halt mehr lernen müssen" halte ich in dem Fall nicht für ausreichend.
Einzelfall? Ich befürchte leider nicht. Zu Beginn des zweiten Semesters begrüßte uns ein Dozent mit den Worten, dass es dem aktuellen vierten Semester nicht so gut geht. Auf etwa 70, 80 Studierende liegen 50 Drittversuche vor. Manche haben zwar mehrere, aber das ist trotzdem schon eine... größere Zahl an scheiternden Studenten.
Daneben gibt es noch die Erzählung einer Klausur, in der 15 Studierende im Zweitversuch angetreten sind. 12 oder 13 hatten daraufhin einen Drittversuch, den einer bestanden hat. Die Moral von der Geschichte? Eigentich haben Studierende laut Prüfungsordnung drei Versuche, aber je nach Dozent doch nur einen.
Gleichzeitig zeigen Vergleiche mit Lehrmaterialien vorheriger Lehrender einer Veranstaltung gerne mal, wie viel Spielraum überhaupt herrscht und dass der dann doch größer ist als erwartet.

Worauf möchte ich nun mit diesen Erzählungen hinaus? Lehrende Menschen haben Macht, sie haben die Macht, Studierenden ein Bestehen einfach oder schwierig zu machen. In kaum einem Fall können Studierende wirklich dagegen vorgehen. Dann gilt nun einmal eine bestimmte Vorlesung mit einem bestimmten Dozenten als besonders schwierig, aber das wissen die Studierenden ja und es liegt in ihrer Verantwortung damit umzugehen. Oder nicht? Zu einem gewissen Teil mag das stimmen, aber eine gewisse Macht bleibt. Aus solch einer Macht folgt eine gewisse Verantwortung. Ich bin der Meinung, dass Lehrende die Verantwortung haben, eine Ausbildung von (jungen) Menschen nach bestem Wissen und Gewissen durchzuführen.
Das beginnt schon bei der Bereitstellung der Lehrmittel. Manche Dozenten sind so freundlich und stellen sämtliche Unterlagen online zur Verfügung. Andere stellen gar nichts zur Verfügung und manche stellen nur Materialien in ihrer Vorlesung zur Verfügung und lassen diese oftmals nicht aufzeichnen. Ich möchte an der Stelle nicht unbedingt, dass Vorlesungsaufzeichnungen zur Pflicht werden. Ich möchte eher, dass ein gewisser Standard herrscht, dass gewisse Materialien rausgegeben werden wie Tafelanschriften in der Vorlesung. Das sollte nicht auf das Gutdünken der Lehrenden zur Verfügung gestellt werden. Diese Verantwortung führt schließlich bis zu dem Punkt, an dem die reine Einstellung eines Lehrenden ausschlaggebend für die Zukunft eines Menschen sein kann, während eine wirkliche Qualitätsüberprüfung kaum stattfindet. Ich bin mir bewusst, dass ich mich dabei auf durchaus dünnes Eis begebe. Ich möchte die Freiheit von Forschung und Lehre nicht in Frage stellen. Ich möchte, dass Lehrenden ihre Verantwortung bewusst wird, die sie mit ihrer Macht haben und das nicht auf "Studium braucht halt Selbstverantwortung" runterzubrechen. Ich wünsche mir gewisse Mechanismen der Qualitätskontrolle. Das klingt an der Stelle vielleicht hart, aber ich möchte dieses Machtgefälle gedanklich dadurch aufbrechen, dass ich Lehre als Serviceleistung mir gegebenüber betrachte. Die Gesellschaft zahlt mit Steuern viel Geld in Forschung und Lehre. Das Ergebnis sollte demnach nicht eine unglaublich riesig wirkende Willkür von Lehrenden sein, bei denen die Studierenden eben Glück haben müssen, dass Lehrenden etwas daran liegt, dass sie weiter kommen.

Ich versuche mich mal einem Perspektivenwechsel. Was hat eine lehrende Person von einer guten, eigenen Lehre? Das Gefühl, jemandem etwas beigebracht zu haben, eine gute Bestehensquote, einen guten Stand bei Studierenden. Darüber hinaus kostet gute Lehre Zeit. Diese Zeit fehlt dann in der Forschung oder in der eigenen Freizeit. Ich glaube, sehr viele Menschen in der Wissenschaft kennen das Problem der befristeten Verträge, des Drucks, möglichst viel zu veröffentlichen und sich in der Forschung einen Namen zu machen, um eben nicht als arbeitsloser Wissenschaftler zu enden. Dieses Business ist brutal und erfordert seine Opfer. Ich kann es eigentlich niemandem verdenken, unter diesen Bedingungen die Lehre hinten runter fallen zu lassen. Genauso wie ich es verstehen kann, dass jemand keine Lehre machen möchte, sondern sich der Forschung widmen will, fände ich es großartig, wenn Lehrende aufgrund guter Lehre belohnt werden könnten. In der Realität bringt es stattdessen eher Nachteile, unbezahlte Überstunden, Stress. Ich hatte innerhalb der studienbegleitenden IT-Ausbildung einen Kurs, in denen angemerkt wurde, dass ein Skript doch ganz geil wäre. Die Antwort war, dass wir uns für eine Festanstellung des Dozenten einsetzen könnten. Sobald er die hat, bekommen wir auch ein Skript. Ansonsten hat er eben keine Zeit dazu, weil er forschen muss, auch, um eine Anschlussstelle zu bekommen.
Ich möchte diese Situation mit diesem Beitrag nicht schlecht reden, weil dahinter oftmals keine wirkliche Wahl steckt. Die Wahl haben wenn dann eher jene mit einer Festanstellung, die rar gesäten Stellen von Professoren zum Beispiel.

Also, worauf möchte ich hinaus? Mir geht es darum, ein Bewusstsein dafür zu schaffen, was eigentlich alles unter dem Deckmantel der Selbstverantwortung der Studierenden läuft. Natürlich sind Studierende zu einem großen Teil für ihren eigenen Erfolg verantwortlich. Aber einer der entscheidenen Faktoren sind Lehrende. Ich glaube, deren Verantwortung wird sehr gerne unterschätzt im Verhältnis zu der Machtposition, die sie oftmals haben. Ich wünsche mir Kontrollmechanismen für diese Macht. Aus großer Macht folgt schließlich große Verantwortung.

Mai 02, 2019

Wie ich die Chemie-Prüfungsordnung hackte

Nachdem ich einen Blogbeitrag darüber geschrieben habe, dass ich mein Studienfach wechseln werde, werde ich in der Folge zwangsläufig mit der Bürokratie einer Universität zu tun haben. Den ersten Teil davon habe ich nun zu einem großen Teil hinter mir, nachdem ich nach meiner Entscheidung endlich bei der Studiengangskoordinatorin für Chemie war. Das habe ich ehrlich gesagt ein kleines bisschen aufgeschoben. Normalerweise hätte ich mich sowieso mit ihr zum Semesterstart getroffen, um meinen Stundenplan zu besprechen, aber nachdem das ein wenig in Eigenregie passiert ist, wollte ich mit ihr diesmal darüber reden, was ich in der Zukunft mit einem angefangenen Chemie-Studium machen kann. Mein Ziel ist es, dass ich selbst bei einer Exmatrikulation nicht die Bachelor-Prüfung endgültig nicht bestanden habe, was bedeuten würde, dass ich nicht einfach so wieder mit einem Chemie-Studium anfangen könnte. Aber fangen wir lieber erst einmal von vorne an.

Die Prüfungen in diesem Studiengang sind erst einmal so aufgebaut, dass es für vieles eine Prüfung in Form einer Klausur gibt. In der Regel steckt in einem Modul auch nicht nur eine solche Klausur, sondern mehrere. So ist zum Beispiel im Modul Energetik Thermodynamik I, Thermodynamik II, Kinetik und Elektrochemie mit drin. Das sind insgesamt zwei Klausuren, Thermodynamik I und Kinetik sind in einer Klausur, Thermodynamik II und Elektrochemie in einer weiteren. Allerdings bin ich nicht automatisch für die Thermodynamik II angemeldet, wenn ich Thermodynamik I geschrieben habe. Den Klausurtermin darf man sich nicht wirklich aussuchen. Zwar kann ich mich einfach nicht für eine Prüfung anmelden, kann die dann aber frühestens im darauf folgenden Jahr nachholen, weil jede Veranstaltung nur alle zwei Semester angeboten wird. Damit wird es relativ ungünstig, Klausuren zu schieben. Wenn ich mich für eine Klausur anmelde in einem Semester anmelde, muss ich den Erstversuch wahrnehmen, wenn ich nicht gerade krank bin. Wenn ich dort durchfalle, dann muss ich den Zweitversuch wahrnehmen, der meistens gegen Ende der vorlesungsfreien Zeit ist, außer ich bin gerade krank. Beim Durchfallen im Zweitversuch wird es etwas komplizierter.
Ich habe nämlich in der Regel keinen einfachen Drittversuch, indem ich eine Klausur nochmal schreibe, es existiert stattdessen eine mündliche Prüfung über das gesamte Modul. Das setzt voraus, dass ich die sonstigen Prüfungen in diesem Modul entweder bestanden oder zweimal nicht bestanden habe, um eben auch in diesem Drittversuch zu landen. Scheitert solch ein Drittversuch, folgt die Exmatrikulation und das endgültige Nicht-Bestehen der Bachelorprüfung. Dooferweise findet solch ein Drittversuch im laufenden Semester statt und die Befürchtung existiert, ob daraus nicht auch eine Exmatrikulation im laufenden Semester folgt. Davor kann zum Beispiel ein Doppelstudium in irgendeinem anderen, nicht zulassungsbeschränkten Fach retten, wenn diese Befürchtung im Raum steht.
Jedenfalls traf mich der Fluch der zweimal nicht bestandenen Prüfung. Ende des zweiten Semesters stand ich vor dem Gedanken eines Drittversuchs in der Grundvorlesung in der organischen Chemie. In Mathe habe ich zwar auch einen Drittversuch, shit happens, das enttäuscht mich schon fast mehr als die Organik, aber dieser ist, weil er an der Mathe-Fakultät ist, ein ganz "normaler" schriftlicher Drittversuch. Allerdings ist im Modul Grundvorlesung in Organik noch eine Klausur zur anorganischen Chemie dabei, Hauptgruppen und Komplexchemie, sowie eine Klausur zur Organik für Reaktionsmechanismen. Diese beiden weiteren Klausuren sind normalerweise im dritten Semester ansäßig. Meine Studiengangskoordinatorin hat mir auch sehr nahe gelegt, diese beiden Klausuren mitzuschreiben. Der Grund darin liegt in einem Praktikum, das nur mit einer bestandenen Klausur in Reaktionsmechanismen angetreten werden kann. Falls ich dort zweimal durchfalle und die Klausur in Anorganik nicht schreibe und das erst ein Jahr später tue, ist der Drittversuch erst ein Jahr später in dem dann laufenden Semester. Um es vielleicht ein wenig verständlicher auszudrücken, falle ich in Reaktionsmechanismen im 3. Semester zweimal durch und schreibe Anorganik erst im 5. Semester, kann ich mich eigentlich direkt exmatrikulieren, hart ausgedrückt. Der Drittversuch wäre dann im laufenden 6. Semester, was der späteste Zeitpunkt für das Organik-Praktikum ist, weil das nicht mehr ins 8. Semester passen würde. Dort ist die Zeit für einen Kurs in Rechtskunde, die Ringvorlesung, die Bachelorarbeit und diverse Bachelorprüfungen. An der Uni Regensburg gibt es nämlich noch zur Erlangung des Bachelors mündliche Prüfungen in Organik, Anorganik, Analytik und der physikalischen Chemie mehr oder weniger über alles, was im Studium so passiert ist.
Ach ja, das hatte ich ja auch noch nicht erwähnt, die Regelstudienzeit. Die Regelstudienzeit für den Bachelor-Studiengang beträgt sechs Semester. Ohne weitere Konsequenzen funktioniert das Ausreizen bis zum 8. Semester. Wie ich das mitbekommen habe, meldet sich aber durchaus das Prüfungsamt bei Studierenden, die sich irgendwann nicht mehr für die entsprechenden Prüfungen anmelden. Aber am Ende des 8. Semesters gilt die Bachelorprüfung als erstmalig nicht bestanden und ab hier wird alles unglaublich schwierig, an Zeit zu bekommen. Insofern ist es unglaublich wichtig, dieses Praktikum in der Organik so früh wie möglich zu machen, eigentlich im 4. Semester. Deswegen wurde mir auch geraten, Organik und Anorganik so schnell wie möglich hinter mich zu bringen.

Gehen wir ein wenig in der Zeit nach vorne. Ich hatte mich ursprünglich für Anorganik und Organik im dritten Semester als Klausur angemeldet. Mir ist allerdings am Freitag vor dem Samstag, an dem ich mich noch abmelden konnte, aufgefallen, dass ich mich dafür noch abmelden kann. Zu diesem Zeitpunkt war ich schon an dem Punkt, an dem ich mir vergleichsweise sicher war, dass ich zum Wintersemester mein Studienfach wechsle. Da prägte sich auch die Idee aus, darauf zu achten, mir die Chemie-Tür im Zweifelsfall offen zu halten. Insofern habe ich mich dann abgemeldet. Ich wusste bereits vorher von einer anderen Studentin in einem höheren Semester, dass man einen Drittversuch durchaus dadurch schieben kann, die notwendigen Klausuren einfach nicht zu schreiben und nicht anzutreten, sondern das erst ein Jahr später zu tun. Somit sparte ich mir einen Drittversuch im laufenden 4. Semester. Also bleibt nur noch Mathe als Drittversuch.
Tatsächlich wird die Frist zum Antreten von Wiederholungsprüfungen bei Nicht-Bestehen durch Exmatrikulation nicht unterbrochen. Das betrifft in meinem Fall nur Mathe. Alles andere ruht quasi, weil ich im Modul für Organik die Reaktionsmechanismen-Prüfung nicht mitgeschrieben habe. Demnach kann ich deswegen nicht endgültig die Bachelor-Prüfung nicht bestehen. Schaffe ich den Mathe-Drittversuch nicht, sieht das noch einmal anders aus. Aber offenbar ist es an diversen Fachhochschulen und Universitäten trotzdem möglich, wieder oder weiter Chemie zu studieren, wurde mir von der Studiengangskoordinatorin erklärt, selbst wenn ich an der Uni Regensburg ein endgültiges Nicht-Bestehen hinbekomme.

Ich bin allerdings froh, dass ich letzten Endes herausgestellt hat, dass mein durchaus verwirrtes Verhalten mittlerweile von der Studiengangskoordinatorin als nicht totale Katastrophe eingestuft wurde, sondern ich im Zweifelsfall noch immer Chemie studieren kann, mehr oder weniger "problemlos" an der Uni, was natürlich auch die Mitnahme diverser Fehlversuche einschließt, wenn ich denn Mathe schaffe, was ich ja plane. Gleichzeitig bin ich froh, diesen Teil der Bürokratie der Hochschulen bereits irgendwie geschafft zu haben. Es wird ein Spaß, das in einem weiteren Studiengang alles irgendwie anrechnen zu lassen, was ich denn anrechnen lassen kann. Das ist zumindest ein weiterer Teil vom bürokratischen Wahnsinn, nachdem ich froh bin, dass mein erster, bestimmt nicht so vorgesehener "Hack" geklappt hat.
Aber warum genau möchte ich mir denn unbedingt die Möglichkeit erhalten, doch noch Chemie zu studieren, wenn ich mich doch gerade dagegen entschieden habe, weil es nichts für mich ist? Ich will nicht, dass diese Tür sich unbedingt schließt, wenn es denn nicht sein muss und ich es mit vergleichsweise geringem Aufwand ändern kann. Nur, weil ich mich jetzt dagegen entschieden habe, Chemie weiter zu studieren, weiß ich nicht, ob ich nicht irgendwann in meinem Leben einen Punkt erreiche, an dem ich das nicht doch möchte. Dabei würde ich mich dann vermutlich leichter tun, wenn ich einen Studiengang eben nicht endgültig nicht bestanden habe. Ich kann für mich nicht die Entscheidung treffen, dass ich nie wieder Chemie studieren möchte, wenn ich es so leicht verhindern kann. Eine nicht endgültig geschlossene Tür ist eine nicht endgültig geschlossene Tür. Ich glaube, alleine vom Gefühl her hilft mir das ein wenig, dass ich, wenn ich das denn möchte, in irgendeiner wie auch immer gearteten Zukunft wieder Chemie studieren könnte.
Abgesehen von all dem schreibe ich meine Mathe-Klausur mit, weil ich damit ein fertiges Mathemodul habe, was mir eventuell im Laufe meines Hochschulweges helfen kann. Hier kommt mir dann wieder die Hochschulbürokratie unter und ich hoffe, dass das zumindest ähnlich positiv ausgeht wie die Tatsache, dass ich (wahrscheinlich) kein endgültiges Nicht-Bestehen habe.

Apr 27, 2019

Überall Strahlung in unserem Leben!

Radioaktive Strahlung, elektromagnetische Strahlung, Wellen, die alles durchdringen, das hört sich schon irgendwie gruselig bis gefährlich an, wenn es denn unseren Alltag betrifft. Gerade Atomkraft und die dadurch bedingte radioaktive Strahlung wollen wir möglichst weit von uns wegschieben. Der Begriff Strahlung hat schon fast etwas Mystisches an sich. Aber eigentlich ist Strahlung halb so wild. Daher möchte ich über Strahlung schreiben und wie Strahlung uns überhaupt im Alltag begegnet.

Strahlung ist erst einmal nichts anderes als eine Ausbreitung von Wellen oder Teilchen. Wenn ich spreche oder auf meiner Tastatur tippe, sodass durch das Hinunterdrücken der Tasten etwas zu hören ist (ich tippe vergleichsweise laut), dann ist dieses "etwas zu hören" als Schallwelle zu verstehen. In dem Fall ist die Schallwelle, wie der Name bereits sagt, eine sich ausbreitende Welle. Wellen sind mit Schwingungen verknüpft und diese Schwingungen im Falle des Schalls sind Schwingungen in der Luft, die uns umgibt. Deswegen ist es in Science-Fiction-Filmen oder -Serien immer sehr unrealistisch, wenn etwas im Weltall explodiert und es dabei wirklich knallt, also eine Explosion zu hören ist. Das Weltall funktioniert anders als unsere Erde und Asteroidenfelder sind auch keine Ansammlungen von Gesteinsbrocken in für uns geringer Entfernung.

Schall ist allerdings keine Form von elektromagnetischer Strahlung und wird sonst auch kaum als Strahlung bezeichnet, obwohl es sich um eine Ausbreitung von Wellen handelt. Elektromagnetische Strahlung basieren auch wieder auf Wellen, allerdings spielen hier elektrische Felder und magnetische Felder eine Rolle.
Ich möchte gar nicht genauer auf die Natur dieser Felder eingehen, sondern kurz zwei Beispiele nennen. Elektrische Felder sind auf molekularer Ebene relevant, weil Moleküle und Atome polarisierbar sein können, sie können also gewisse (schwache) Ladungen im Molekül hervorrufen. Solche Partialladungen sind auch im Wasser vorhanden und die Ursache für sogenannte Wasserstoffbrückenbindungen, vereinfacht ausgedrückt. Ohne Wasserstoffbrücken wäre Wasser nicht flüssig und wir würden alle nicht existieren. Elektrische Felder haben also viel für uns getan. Bekannter ist vermutlich das Magnetfeld der Erde. Wir sind unser ganzes Leben lang von einem Magnetfeld umgeben. Elektrische als auch magnetische Felder sind also sowieso schon in unserer Natur mit eingebaut.
Aber kommen wir zurück zu den elektromagnetischen Wellen. Wellen lassen sich durch eine Wellenlänge charakterisieren. Daraus kann eine Frequenz berechnet werden: \(f = \frac{c}{\lambda}\)
Dabei ist \(c\) die Phasengeschwindigkeit, in dem Fall wird hier die Lichtgeschwindigkeit eingesetzt. Das ist zwar nicht exakt korrekt für unseren Planeten, weil die Lichtgeschwindigkeit in Luft nicht dieselbe Lichtgeschwindigkeit wie im Vakuum ist, sondern minimal langsamer, aber es macht kaum einen Unterschied (0.28 Promille, um genau zu sein). Übrigens wird in diesem Fall die Lichtgeschwindigkeit genommen, weil elektromagnetische Strahlung nun einmal Licht ist. Darunter fällt auch das für den Menschen sichtbare Licht. Ohne elektromagnetische Strahlung wäre unsere Welt also sehr dunkel.
Gleichzeitig kann Wellen eine Energie zugeordnet werden, abhängig von ihrer Frequenz und Wellenlänge. Das ist möglich, indem Wellen als Teilchen betrachtet werden. Dieses Phänomen wird durch den Welle-Teilchen-Dualismus beschrieben. Der Begriff Photonen für die Lichtteilchen taucht hin und wieder auf. Licht ist Welle und Teilchen, nicht oder. Die Energie lässt sich beschreiben durch: \(E = h \cdot f\), dabei ist \(f\) wieder die Frequenz und \(h\) ist das Plancksche Wirkungsquantum, eine Naturkonstante, die ähnlich wie die Lichtgeschwindigkeit eben gegeben ist. Demnach bedeutet eine geringe Wellenlänge eine hohe Frequenz, eine hohe Frequenz bedeutet eine große Energie.
Elektromagnetische Strahlung kann also anhand ihrer Wellenlänge bzw. Frequenz charakterisiert werden. Ich persönlich mag lieber den Wellenlängenbegriff, weil für mich als chemisch geprägten Menschen Längeneinheiten praktischer und gewohnter sind. Die verschiedenen Arten von elektromagnetischer Strahlung können im elektromagnetischen Spektrum dargestellt werden.

Elektromagnetisches Spektrum (Horst Frank, Jailbird and Phrood, Anony, CC-Lizenz https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electromagnetic_spectrum_-de_c.svg)

Das ist erst einmal viel und wirklich sehen können wir als Menschen davon sehr wenig. Gerade einmal 400 bis 700 nm können wir überblicken, alles andere ist für uns nicht sichtbares Licht. Aber alles, was rechts davon ist, also eine große Wellenlänge und geringe Frequenz, hat eine geringere Energie. Vereinfacht gesagt muss elektromagnetische Strahlung eine bestimmte Mindestenergie haben, um einen gewissen Schaden am Menschen zu verursachen. Wärme kann zwar auch darunter induziert werden, aber die eigentliche, für den Menschen gefährliche Strahlung ist ionisierende Strahlung. Ionisierung bedeutet, dass aus einem Molekül oder Atom ein Elektron rausgekickt wird. Das übrig Molekül kann dadurch fröhlich weiter reagieren und eventuell Reaktionen hervorrufen, die wie auch immer schädlich für den menschlichen Körper sind. Die Grenze für diese Strahlung sind 5 eV (Elektronenvolt, eine Einheit für die Energie, ähnlich wie J für Joule) oder größer. Das ist die Energie, die notwendig ist, um unsere Biomoleküle zu beschädigen und damit in unsere biochemischen Körperprozesse einzugreifen.
5 eV ist eine Größe, die vielleicht nicht so alltäglich ist, aber welche Frequenz bzw. Wellenlänge passt eigentlich dazu? Wir können die Formel für die Energie umstellen: \(E = h \cdot f \rightarrow f = \frac{E}{h}\)
\(1\) eV entspricht \(1.602 \cdot 10^{-19}\) J, das wird für die Einheit des Planckchen Wirkungsquantums umgerechnet. Also haben wir: \(f = \frac{5 \cdot 1.602 \cdot 10^{-19} \text{ J}}{6.626 \cdot 10^{-34} \text{ J s}} = 1.2089 \cdot 10^{15} \: \frac{1}{\text{s}}\)
\(\frac{1}{\text{s}}\) ist die Einheit der Frequenz, auch bekannt als Hertz Hz. Mit \(1.2089 \cdot 10^{15} \: \frac{1}{\text{s}}\) liegen wir wunderbar im Petaherz-Bereich. Alltägliche Anwendungen liegen da noch weit drunter. Dazu passend können wir auch die Wellenlänge berechnen.
\(f = \frac{c}{\lambda} \rightarrow \lambda = \frac{c}{f} = \frac{3.000 \cdot 10^8 \: \frac{\text{m}}{\text{s}}}{1.2089 \cdot 10^{15} \: \frac{1}{\text{s}}} = 2.482 \cdot 10^{-7} \text{ m} = 248.2 \text{ nm}\)
Damit sind wir in einem Bereich, der noch nicht einmal mehr von Menschen gesehen werden kann. Dieser Bereich, ab dem es energetisch gesehen für eine Ionisierung reicht, ist sogar gar nicht so unbekannt.

Strahlungen ab dem ultravioletten Bereich und energiereicher sind die Teile der Sonnenstrahlung, die für Sonnenbrand und im schlimmsten Fall auch Hautkrebs sorgen können. Erst ab diesem Bereich fängt Strahlung an, wirklich gefährlich zu werden. Danach kommt bereits die Röntgenstrahlung. Ja, Röntgenstrahlung ist nicht absolut ungefährlich und daher wird beim medizinischen Röntgen in aller Regel eine Bleischürze als Schutz verwendet.
In Richtung Gammastrahlung wird es auch radioaktiv. Aber diese Strahlung ist auch gewissermaßen natürlich vorhanden. Es gibt auf diesem Planeten eine natürliche Radioaktivität. Zerfall von Kernen, also Radioakvität, sorgt für elektromagnetische Strahlung.

Strahlung begegnet uns also neben den Begleiterscheinungen einer digitalisierten Welt auch tagtäglich durch unsere Sonne, ohne die wohl Leben auf diesem Planeten kaum möglich wäre. Die Natur um uns herum sorgt für radioaktive Strahlung, selbst unser Körper enthält radioaktive Isotope, auch, wenn dabei nochmal unterschieden werden muss, um welche radioaktive Strahlung es sich handelt.
All das ist weit weg von der Strahlung, der wir Menschen in unserem Alltag durch technische Errungenschaften ausgesetzt sind. Weder Mobilfunknetze, noch Mikrowellenherde, noch WLAN, noch Radio, noch GPS, noch Bluetooth, noch Richtfunk, noch Fernbedienungen kommen in den Bereich der ionisierenden Strahlung. Strahlung als gefährlich zu bezeichnen, nur weil es sich um elektromagnetische Strahlung handelt, ist so wie das Element Kohlenstoff als gefährlich zu bezeichnen, weil es in Benzol enthalten ist, was krebserregend ist.

Elektromagnetische Strahlung umgibt uns und ich gehe sogar so weit zu sagen, dass sie cool ist. Sie beeinträchtigt uns zu einem großen Teil nicht, außer alles über 5 eV, und sorgt dafür, dass zum Beispiel dieser Text hier gelesen werden kann.

Apr 22, 2019

Backprojekt 118 Cupcakes: Mit Helium zu den Edelgasen

Ich bin wieder zurück in der Küche mit den 118 Cupcakes, ein kleines Backprojekt von mir, in dem ich allen Elementen des Periodensystems versuche, aufgrund von irgendwelchen Eigenschaften Geschmacksrichtungen zuzuordnen. Natürlich ist das nicht unbedingt unglaublich ernst zu nehmen. Ich finde aber, es ist trotzdem irgendwo lustig, die jeweiligen Elemente des Periodensystems und Backen zu verbinden. Also geht es heute weiter mit Helium!

Das Element Helium ist ein Edelgas und damit im Gegensatz zu Wasserstoff eindeutig einer Hauptgruppe zuzuordnen. Ich erinnere mich noch an Diskussionen im Studium, ob Wasserstoff wirklich den Alkalimetallen zugeordnet werden kann oder ob eine Einrückung zu einer anderen Gruppe nicht unter Umständen sinnvoller wäre. Deswegen ist das gewöhnlichste Element des Universums, Wasserstoff, beim letzten Mal auch nicht nur das gewöhnliche Vanilla geblieben.
Aber zurück zum Helium: Helium gehört zur Gruppe der Edelgase, die nicht gerade viel tun. Edelgase sind mit sich selbst glücklich und zufrieden, ein wenig aufgelockert wird diese unglaubliche Selbstzufriedenheit weiter unten in der Gruppe. Helium allerdings kann nur mit großer Gewalt dazu gebracht werden, mit sich selbst eine Art Bindung einzugehen. Ein solches Helium-Dimer würde ich eher als Verhältnis zweier Heliumatome zueinander bezeichnen. Die Bindungsenergie ist unglaublich klein und der Bindungsabstand unglaublich groß. Der Abstand zweier solcher Heliumatome ist im Vergleich zum Abstand zweier Wasserstoffatome in einer vergleichbaren Bindung 70 Mal größer.
Eine ionische Bindung, also eine mit Ladungen, sehr einfach gesagt, ist mit positiv ionisiertem Wasserstoff, also einem Wasserstoff mit verlorenem Elektron, also genau genommen ein Proton, unter extremen Bedingungen möglich. Allerdings ist das unglaublich instabil.
Helium ist also ein Einzelgänger, was daran liegt, dass alle Elektronen soweit wie es geht aufgefüllt sind. In der Chemie gibt es auch eine Regel mit Namen Edelgasregel, die besagt, dass alle Atome versuchen, die Elektronenkonfiguration (hartes Wort, beschreibt aber eigentlich nur, wo welche Elektronen vorhanden sind) eines Edelgases zu erreichen, weil das besonders stabil ist. Das muss Helium nicht. Übrigens ist Helium das zweithäufigste Element in unserem Universum. Wieder ein Fall für die Vanille-Paste? Ich glaube, gerade ein Heliumcupcake braucht keine zweite Komponente, um glücklich zu sein, weswegen ich wahrscheinlich auf nur eine Geschmacksrichtung zurückgreifen werde. Gerade folgt nach Vanille die Schokolade als Eissorte. Aber schauen wir uns noch ein wenig Helium an.
Helium hat ein paar interessante, physikalische Eigenschaften. Helium ist unter bestimmten Bedinungen suprafluid, als einer der möglichen Zustände beim Abkühlen von Helium. Normalerweise ist es mit einem gasförmigen Element so, dass es beim Abkühlen zunächst flüssig und dann fest wird. Helium hat noch einen weiteren Zustand, was sich durch Helium I und Helium II abgrenzt. Helium II ist suprafluid. Diese Flüssigkeit hat keine bzw. eine nur sehr schwer messbare Viskosität, ist also das Gegenteil von zähflüssig. Es existiert keine innere Reibung, die "Flüssigkeit" fließt reibungsfrei durch enge Kapillaren. Das ist natürlich eine echt tolle Eigenschaft, die so im Falle von Helium und einem Lithium-Isotop auftritt. Wenn ich das backen möchte, wird es also schwierig.
Dazu kommt, dass dieser Zustand auch technisch nicht so einfach zu erreichen ist. Wir bewegen uns hier im Bereich von etwa 1 bis 4 K. Der absolute Nullpunkt liegt bei 0 K. Das ist nicht gerade der Level, auf dem ich für gewöhnlich backe. Eine Blase voller Helium im Cupcake zu haben und aufgrund dieser Blase der essenden Person eine hohe Stimmlage zu verschaffen wäre sicherlich auch schwierig. Es handelt sich um ein sehr leichtes Gas.

Ich glaube, aufgrund der Einfachheit und Häufigkeit von Schokolade werde ich Schoko-Cupcakes wählen. Ein Hintergedanke für die Suprafluidität könnte unter Umständen ein flüssiger Kern sein, aber gerade für meine Cupcakes, die auch mal zwei, drei Tage auf dem Küchentisch stehen, bis sie vollständig gegessen sind, ist das vielleicht nicht ganz ideal. Ein flüssiger(er) Kern ist nochmal eine Kunst für sich. Eine hohe Backtemperatur ist hier sicherlich von Vorteil in Kombination mit einer kurzen Backdauer. Aber kommen wir erst einmal zu meinem Rezept.

Schokoladen-Cupcakes
Zutaten

  • 400 g Zartbitterschokolade
  • 2 Eier (Größe M)
  • 125 g Butter
  • 75 g Zucker
  • 150 g Mehl
  • 200 g Sahne
  • 10 g Backpulver
  • 1 g Salz
  • 60 g Kakaopulver
  • 5 g Kaffeepulver
  • 150 mL Milch

Zuerst schmelze ich 100 g der Zartbitterschokolade und mische die Schmelze mit 150 g Schlagsahne. Dabei ist es wichtig, dass von der Schokolade keine Brocken übrig bleiben, im Zweifelsfall einfach nochmal ein bisschen erwärmen. Das wandert für so mindestens zwei Stunden in den Kühlschrank, abhängig ist das irgendwo auch von der Temperatur der Schmelze, es kann aber auch länger drin bleiben. Diesmal fange ich auch rückwärts an, denn diese Schokoladen-Sahne-Schmelze ist für das Topping.
Dann zerhacke ich 100 g Zartbitterschokolade, die restlichen 200 g schmelze ich, weil ich schlicht und ergreifend keine Lust hatte, 300 g zu zerhacken und Spaß daran habe, Schokolade zu schmelzen. Sobald die Schokolade halbwegs angeschmolzen ist, gebe ich 125 g Butter zur Schokolade und schmelze weiter. Die zerhackte Schokolade mische ich mit 60 g Kakaopulver, was kein Trinkkakaopulver im klassischen Sinne ist, sondern wirklich Kakaopulver ohne Zuckerzusatz. Dazu kommen 150 g Mehl, 75 g Zucker, 1 g Salz, 10 g Backpulver und 5 g Kaffeepulver. Das ist zu wenig, um es als Kaffee-Cupcakes bezeichnen zu können, aber genau, um ein Aroma herauszukitzeln.
Die restliche Sahne, also 50 g, gebe ich zusammen mit 150 mL Milch und zwei Eiern dazu. Dann haue ich die Schmelze aus Butter und Schokolade rein, mische es und gebe den fertigen Teig bei 210 °C für 12 Minuten in den Ofen.
Es wird übrigens so schokoladig, weil für ein paar Rezepte für schokoladige Backerzeugnisse gilt, um ein wirklich schokoladiges Ergebnis zu erzielen, wird die dreifache Menge an Schokolade verwendet im Vergleich zum Rezept. Das wären also 1,2 kg Schokolade und ich glaube, das wird etwas viel für 12 Cupcakes. Danach kommt das Topping aus dem Kühlschrank drauf. Das Ergebnis sieht dann so aus:

Helium-Cupcakes

Diesmal ist es vielleicht nicht wunderschön geworden, weil alles ein brauner Klumpen ist, aber es schmeckt sehr schokoladig. Passend zu Helium ist es mir leider nicht gelungen, transparente Cupcakes zu machen, aber immerhin sind die Cupcakes in sich selbst glücklich, weil sie sehr schokoladig sind, so wie eben Helium mit sich selbst unglaublich glücklich ist und keine Verbindungen zu anderen Elementen möchte.

Apr 13, 2019

Wie sieht ein Atom aus?

Elektronen, die wie die Planeten im Sonnensystem auf ihrer Umlaufbahn in kosmischer Schönheit um den Atomkern kreisen, wobei der Atomkern selbst wie eine Sonne zu sein scheint, nur mit weniger Strahlung... Eine Anordnung in Schalen, auf denen die Elektronen liegen... Das sind Ideen, wie Menschen gerne versuchen, sich dieses kleine Teilchen, das im Namen schon gleich mit drin hat, dass es so winzig ist, dass es unteilbar ist (viele physiknahe Menschen fallen gerade beim "unteilbar" lachend vom Stuhl), vorzustellen. Nur sind diese Ideen dooferweise falsch. Das Modell dazu mag schön sein, aber es stimmt nicht wirklich mit der Realität überein. Aber beginnen wir doch erst einmal von vorne.

Atome sind sehr klein. Ein einzelnes Atom mit dem bloßen, menschlichen Auge zu sehen, ist unmöglich und auch sonst ist unsere Vorstellungskraft für die Größenordnung von \(10^{-11}\) bis \(10^{-10}\) Metern kaum ausgelegt. Dennoch ist es irgendwo verständlich, dass wir versuchen, eine Vorstellung von Atomen zu etablieren, weil es komisch ist, mit irgendwas zu arbeiten, ja wissenschaftlich zu denken, zu dem kein Bild existiert. Ich glaube, die allgemeine Vorstellung ist noch relativ stark vom Schalenmodell geprägt, aber genau genommen ist das nicht korrekt. Auch das Atom-Logo, der Editor, mit dem ich diese Zeilen tippe, ist nicht ganz korrekt. Dort ist nämlich Folgendes zu sehen:

Logo des Editors Atom

Grob gesagt liegt ein Problem dieses Bilds darin, dass der Atomkern im Vergleich zur Atomhülle zu groß ist. Zwar ist dieser Teil sehr massereich, macht aber nicht wirklich etwas von der Größe aus. Die eigentliche Größe kommt durch die Hülle. Diese Hülle aus Elektronen ist aber auch problematisch, denn Elektronen stehen nicht still. Selbst, wenn das eine Momentaufnahme wäre, könnten die Elektronen nicht genau lokalisiert werden. Das liegt nicht an Messinstrumenten, die nicht gut genug sind, sondern an der Physik dahinter. Das Phänomen der Heisenbergschen Unschärferelation lässt zumindest einen Bereich zu, in dem die Elektronen unterwegs sind, sodass grob gesagt werden kann, wo Elektronen sind, dazu dann weiter unten mehr mit den Atomorbitalen. Somit ist übrigens auch ein Teil meines Headers falsch. Aber dass eine grinsende Avocado auf ein paar angedeuteten (und inkorrekten) Elektronenbahnen nur symbolisch zu sehen ist, konntet ihr euch bestimmt schon denken.

Teil des Headers von Guacamol

Aber fangen wir vielleicht erst einmal zeitlich gesehen vorher mit Atommodellen an. Das Atommodell von Dalton geht zunächst einmal davon aus, dass Atome als kleinste, kugelförmige Einheit bestehen, die sich je nach Element in Volumen und Masse unterscheiden. Eine exakt abgeschlossene Kugel ist ein Atom nicht, grob gesagt sind sie auch je nach Element unterschiedlich in Volumen und Masse schon. Es kommt halt darauf an, wie eng man diesen Punkt sehen möchte, denn für Ionen haben wir einen anderen Durchmesser und auch eine geringfügig andere Masse. Auf den Atomdurchmesser komme ich später nochmal zurück.

Mit Thompson und einem Kathodenstrahl wurde das Bild der unzerteilbaren Einheit des Atoms endgültig zerstört. Solch ein Kathodenstrahl ist letztlich ein Elektronenstrahl im Vakuum. Aber wenn wir Elektronen haben, dann ist ein Atom nicht die kleinste Einheit. Abgesehen davon ist so ein Atom von außen betrachtet elektrisch neutral. Wir brauchen also noch eine positive Ladung. Das war die Geburtsstunde des Rosinenkuchenmodells, ein richtig leckerer Name im Vergleich zu sonstigen Namen von Modellen.

Rosinenkuchenmodell von Thompson (Tjalfave, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PlumPuddingModel_ManyCorpuscles.png)

Dieses Modell geht davon aus, dass ein Atom eine große, positive Ladung besitzt und mit Elektronen gespickt ist, quasi wie Rosinen. Übrigens geht dieses Modell auch davon aus, dass die Masse des Atoms durch die Elektronen zustande kommt. Aber offensichtlich hat sich dieses Modell nicht durchgesetzt.
Das liegt an einem Versuch von Rutherford, in dem vereinfacht gesagt Atome, darunter so was wie Goldfolie, mit Alpha-Strahlen beschossen wurde. Alpha-Strahlen sind positiv geladene Heliumkerne. Im Modell von Thompson wäre die Alpha-Strahlung ungehindert durch gegangen. Allerdings ergab sich, dass ein Bruchteil der Strahlung reflektiert wurde. Daraus stammt die Idee, dass die positive Ladung eines Atoms in einem Kern im Inneren ist. Mittlerweile sind wir auf folgendem Stand:

Rutherfordsches Atommodell

Das Update dazu ist das Bohrsche Atommodell, das Elektronen auf Bahnen sieht. Somit sind wir bei quantifizierten Energiezuständen angelangt. Der Bohrsche Atommodell ist genau das Atommodell, das diese Idee von Elektronen auf Bahnen wie Planeten um die Sonne geprägt hat. Das Modell hat in sich aber noch ein paar physikalische Probleme. Würde sich ein Elektron, also etwas mit einer Ladung, kreisförmig bewegen, würde es elektromagnetische Strahlung aussenden. Dadurch verliert es Energie, denn diese Strahlung hat eine gewisse Energie, die das Elektron folglich nicht mehr hat, weil es dem Energieerhaltungssatz folgt. Dementsprechend müsste es in den Kern stürzen und Atome wären instabil. Da ich, ein riesiger Haufen aus Atomen und Molekülen, hier sitze, bin ich wohl zu einem großen Teil stabil. Zwar sind im menschlichen Körper auch radioaktive Isotope enthalten, aber diese Atom sind nicht dadurch instabil, dass Elektronen in den Kern fallen. Ein eigener Beitrag zu Radioaktivität wäre auch mal was, aber das ist eher bezogen auf den Atomkern, der sich seit dem Modell von Rutherford nicht mehr so wirklich geändert hat.
Aber zurück zum Modell von Bohr: Wir haben ein paar physikalische Fehler, die aber irgendwo in die richtige Richtung weisen. Die Bahnen sagen ja zumindest aus, dass die Energie der Elektronen quantifiziert ist. Die Idee von etwas, was kreisförmig ist, ist nicht vollkommen falsch und geht zumindest ganz grob in eine richtigere Richtung.

Das Update dazu, was auch aktuell ist, ist das Orbitalmodell. Orbitale sind Aufenthaltsorte von Elektronen, denn genau lokalisieren funktioniert nicht, also sind das Orte mit einer Aufenthaltswahrscheinlichkeit von 90 Prozent. Dafür stößt man öfter auf den Begriff der Elektronenwolke. Die Form dieser Orbitale ergibt sich aus den jeweiligen Wellenfunktionen, die mathematisch ein bisschen komplexer sind und streng genommen auf das Wasserstoffatom bezogen sind. Das sieht dann für die ersten paar Orbitale so aus.

s- und p-Atomorbitale

Die Kreis- bzw. Kugelform aus dem Bohrschen Atommodell ist zumindest so was wie extrem eingeschränkt vorhanden. Alle anderen Elektronen befinden sich in einem Bereich, in dem es neue Formen gibt. Das wird mit d-Orbitalen noch ein bisschen weiter von der "Planetenbahn" der Elektronen weggebracht.

d-Atomorbitale (Sven, CC-Lizenz, https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:D_orbitals.svg)

Die sogenannten f-Orbitale treiben das nochmals auf die Spitze.

f-Atomorbitale (Adrignola, CC-Lizenz 3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:F-orbitals.png)

Mittlerweile ist da nichts mehr mit einfachen Bahnen und taucht jetzt die Frage nach einem Wie, einem Warum, einem Weshalb auf und wie das mit der Vorstellung funktioniert, wie Elektronen in einem Atom aufgeteilt sind. Glücklicherweise passt die Struktur des Periodensystem dazu. In das s-Orbital passen zwei, in das p-Orbital sechs, in das d-Orbital zehn und in das f-Orbital vierzehn Elektronen rein. Die genaue Aufteilung für jedes Element ist in der entsprechenden Elektronenkonfiguration zu finden, dazu gibt es auch ein Schema, wie das aufgefüllt wird, das spielt hier aber keine wirkliche Rolle.
Was ich hier eigentlich nur ins Bewusstsein rufen möchte, ist, dass ein Atom nicht so aussieht wie wir es sehr gerne darstellen, da bin ich keine Ausnahme. Das, was näher an die Realität kommt, ist deutlich komplexer. Das Aussehen eines Atoms ist letztlich auch davon abhängig, welches Atom genau betrachtet wird, ob es in einer Verbindung vorkommt, etc. Je nachdem, ob Elemente als Ionen vorliegen, also Elektronen zu viel oder zu wenig im Vergleich zu ihrem Grundzustand haben, ändert sich der Atom- bzw. Ionenradius.

Atomradius? Ionenradius? Wir sind wieder bei den Atomen als Kugeln und der Idee eines festen Radius. Einen absoluten Radius gibt es allerdings nicht. Stattdessen wird von verschiedenen Radien gesprochen. Für Atome, die in eine sogenannte kovalente Bindung eingehen, existiert der Kovalenzradius als halber Abstand zweier Atome eines Elementes in einer kovalenten Verbindung. Ich glaube, das geht auch ein kleines bisschen zu weit und ich hoffe, ein wenig Licht in den Aufbau der Atome gebracht zu haben.

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