Die Poster der Festivalprojekte sind online!
38 innovative und praxiserprobte Unterrichtsprojekte werden beim nächsten Nationalen Science on Stage Festival in Bayreuth präsentiert. Die Teilnehmenden hinter den Projekten haben ihre Unterrichtsidee in einem Poster gestalterisches festgehalten. Auf dieser Seite finden Sie alle Poster, sortiert nach den Leitthemen des Festivals.
Zu einigen der Projekte gibt es auch Videos! Klicken Sie sich jetzt rein.
MINT für die Jüngsten
In Zeiten des Klimawandels gibt es viele Folgen, mit denen wir zurechtkommen müssen. Diese wurden aufgelistet und überlegt, wie ein Haus bzw. das Wohnumfeld gestaltet sein müsste, damit wir gut in Zeiten des Klimawandels leben können. Dafür haben wir uns mit physikalischen Experimenten und Gesetzen beschäftigt, um Lösungen für den Hausbau im Klimawandel zu finden. Anhand eines Modells verdeutlichen wir, wie so ein Haus und dessen Umgebung gestaltet sein könnten. Durch Experimente zum Albedo-Effekt und zum Luftstrom belegen wir unsere Vermutungen. Zusätzlich haben wir uns Lösungsansätze überlegt, wie ein Haus und dessen Umgebung auch mithelfen können, die Erwärmung der Erde zu stoppen.
Die Themenkiste „Gleichungen und Funktionen“ enthält zehn inklusive Lernumgebungen, die Kinder mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen zum forschend-entdeckenden Lernen einladen. Durch die Vernetzung der Darstellungsebenen leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung des algebraischen Denkens bereits im Grundschulalter.
Aktiv handelnd erforschen die Kinder Muster, Terme, Variablen, Gleichungen und Zuordnungen. So werden tragfähige Grundvorstellungen aufgebaut, die den Schülerinnen und Schülern ein erfolgreiches Mathematiklernen in der Sekundarstufe ermöglichen. Die Lernumgebungen bieten Kindern mit unterschiedlichen Lernvoraussetzungen motivierende, handlungsorientierte und herausfordernde Aufgaben und fördern so die Freude an der Mathematik.
In diesem Projekt wird eine Behausung für eine Schnecke gebaut, in der sie ein bis zwei Wochen artgerecht im Klassenzimmer gehalten und beobachtet werden kann. Zu Beginn geht es um den Körperbau, das Nahrungs- und Lebensverhalten der Schnecke und um das systematische Problemlösen beim Konstruieren. Für die Behausung gibt es keine Bauanleitung, sondern eine Checkliste mit den Funktionen, die die Behausung erfüllen muss.
Gebaut wird mit Alltags- und Recyclingmaterial, angelehnt an die Arbeitsweise von Ingenieur*innen. Differenzierte Informationstexte und viel praktisches Arbeiten ermöglichen das Durchführen unabhängig von der kognitiven Leistungsfähigkeit und Erstsprache.
MINT-Bildung für eine nachhaltige Entwicklung
Das Projekt BNE-Park Race besteht aus 13 Stationen zu verschiedenen Zielen für nachhaltige Entwicklung. Bei der Exkursion untersuchen die Sechstklässler*innen verschiedene Aspekte der Parkanlage und des Gewässers, wie z.B. physikalische, chemische und biologische Eigenschaften der verschiedenen Gewässer, die Artenvielfalt, Nutzungskonflikte z.B. durch Tourismus und Umweltprobleme durch anthropogene Verschmutzung. Hierbei wird explizit durch differenziertes und altersgerechtes Material die Entwicklung von Kompetenzen, die für die Bewältigung der gesellschaftlichen Herausforderungen einer nachhaltigen Entwicklung wichtig sind, gefördert. Dieses fächerübergreifende Projekt kann individuell angepasst werden.
“Das Dorf der Zukunft” ist ein Edu EscapeGame für die Oberstufe zum Thema Erneuerbare Energien. Ziel der Firma “Dorf der Zukunft” ist es, für kleine Orte eine Energieversorgung aus erneuerbaren Energien aufzubauen, um diese energetisch autark zu machen. Die Inbetriebnahme der Anlage steht auf der Kippe, denn alle wichtigen Informationen und Daten sind aufgrund der Angst vor KlimaleugnerInnen durch Rätsel geschützt und nur Ingo kennt die Lösung. Daher braucht das Unternehmen dringend Hilfe von den SchülerInnen bei der schnellen Lösung der Rätsel.
Energiesparen naturwissenschaftlich zu betrachten, liefert in Schulen viele sinnvolle Ansätze, um in erheblichem Umfang Energie einzusparen, ohne dass die Lebens- und Unterrichtsqualität eingeschränkt wird. Mit Temperaturdatenloggern und Wärmebildkameras wurde die Arbeit als Ingenieur*in/Energieberater*in simuliert. Mit diesen wurden in der Heizperiode Energieeinsparpotenziale im Schulgebäude und Defekte in der Heizungsanlage identifiziert und dokumentiert.
Wichtige Kompetenzen aus dem Bereich der Naturwissenschaften wurden so mit Themen wie BNE, Umwelt, Energie, BSO und modernen Technologien, wie der Thermografie, verknüpft. Das Konzept wurde über Lehrkräftefortbildungen an andere Schulen weitergegeben.
Zum Projektposter 1 und zum Projektposter 2
Was ist der Klimawandel? Was sind die Folgen? Und: Was kann ich oder können wir persönlich dagegen tun?
Diese Fragen beantworteten SechstklässlerInnen engagiert, motiviert und innovativ. Sie gaben ihr Wissen aus dem Unterricht in einem komplett selbst geplanten Zukunftskongress an über 90 GrundschülerInnen weiter und brachten die „nächste Generation“ ins Handeln. Die selbst entwickelten und durchgeführten Workshops behandelten Insektenschutz, gesundes Essen, Glasrecycling, Plastik, Fairtrade, Eisschmelze, Renaturierung und den Traumspielplatz bzw. die Traumschule.
Die SchülerInnen holten auch Familien, Schulleitungen und die Politik mit ins Boot. Die Ergebnisse des Kongresses stellten sie dem Bürgermeister und Landrat vor.
Innerhalb des Biologieunterrichtes kommt es vor, dass Lernende Bemerkungen wie beispielsweise „Können wir das nicht mal aufschneiden?“ äußern. Hieraus ergibt sich grundlegend die Problematik, dass die biologische Erkenntnismethode Präparieren nicht mit in die bestehenden hessischen Kerncurricula einbezogen wurde und somit selten im regulären Biologieunterricht eingesetzt wird. Reale Erfahrungen sind für die Lernenden jedoch unersetzlich, fehlen aber durch eine klassische Auseinandersetzung mit den Fachinhalten oftmals. Daher wurde ein Konzept einer AG entwickelt, durchgeführt und evaluiert, das sich ausschließlich mit der Erkenntnismethode Präparieren befasst.
Im Projekt „Unterwegs mit den Küstenseeschwalben“ wurde eine begehbare Flugroute entwickelt, auf der Schüler*innen an Stationen selbst erarbeitete Themen des Umwelt- und Klimaschutzes präsentieren. Die Küstenseeschwalbe, ein Stoßtaucher, folgt als Zugvogel dem Licht und legt jährlich über 40.000 Kilometer zwischen Arktis und Antarktis zurück. In vielfältiger Weise wurden in einem erdkundlichen Zugang verschiedene Interessen, Fähigkeiten und Sinne angesprochen. In parallelen Gruppenarbeiten entstand daraus mit Expert*innen und Wissenschaftler*innen eine Gesamtpräsentation, deren Ergebnisse bislang im Freien oder mit einer selbst geschriebenen Geschichte auch als Lesung vorgestellt wurden.
Handbuch zur Bildung für nachhaltige Entwicklung für Lehrkräfte und Lehrkräftebildende.
Die Komplexität und Vernetztheit der Probleme im Bereich der nachhaltigen Entwicklung weltweit erfordert die Aneignung und Vermittlung der Kompetenz des systemischen Denkens. Wie können Lehrkräfte einen Systemansatz als Kernelement der BNE vermitteln? Wie können sie sich mit globalen Herausforderungen, wie dem Klimawandel oder der Gesundheits- und Wirtschaftskrise auseinandersetzen und wie können sie Lernende motivieren, aktiv an der Umsetzung von Lösungsstrategien mitzuarbeiten? Der Ansatz ist in vielen Fächern und fächerübergreifend einsetzbar.
Unser Projekt realisierte während des Lockdowns ein "mobiles Museum": ein kostengünstiges, dank Solarmodul energieautarkes System, mit dem Wissen zu allen 17 Sustainable Developement Goals auch in abgelegenen Regionen interaktiv ohne komplexe Infrastruktur vermittelt werden kann. Diverse Schüler*innen aus den Jahrgangsstufen 7 bis 12 erarbeiteten dazu im Team 104 kreative, reflektierte und informationsreiche Zugänge zu den SDGs, die als 17 modulare Einheiten in einen umgebauten Koffer eingebettet werden können und per Tablet und beiliegender Materialien Nachhaltigkeit "be-greifbar" machen.
Fragen stellen ist eine Faszination, die uns unser Leben lang im Alltag und in der Wissenschaft begleitet. Doch verlernen die Schüler*innen in ihrer Schullaufbahn leider häufig mit zunehmendem Alter die Kompetenz des Fragenstellens. Denn im Schulalltag sind sie meist darauf getrimmt, die richtigen Antworten zu geben. Mit unserem Spiel ForscherInO möchten wir den Schüler*innen die Möglichkeit geben, sich bewusst auf das Fragenstellen von naturwissenschaftlichen Fragen zu konzentrieren. Dafür durchlaufen sie ein BootCamp (kennenlernen der Kriterien für naturwissenschaftliche Fragen) und die LearningPhase (mit Erklärvideos), um anschließend an der ForscherInO-Sitzung teilnehmen zu dürfen.
Unsere grundlegende Projektidee befasst sich mit dem „Energy-Harvesting“.
Aus dieser Grundüberlegung führen wir – als Berufliches Gymnasium – seit 2010 viele Projekte durch. Alle Projekte dienen zur Energiegewinnung, Energieeinsparung bzw. zur Energierückgewinnung.
Bei unserem aktuellen Projekt, dem Parabolkraftwerk, wird die Energie natürlich über die Sonne gewonnen. Der Spiegel heizt einen Behälter mit Wasser auf, welcher sich im Brennpunkt des Spiegels befindet. Das erhitzte Wasser wird dann über eine Pumpe dem Heizkreislaufes eines Hauses zugeführt. Um die Effektivität des Spiegels zu steigern, haben wir noch eine Sonnen-Nachführung am Parabolspiegel angebracht.
Unser einzigartiger Planet ist zunehmend Einflüssen wie der Klimaerwärmung und Umweltverschmutzung ausgesetzt. Mit der Filmserie "Riffgeschichten" möchten wir aufzeigen, was diese Entwicklung insbesondere für die Ozeane bedeutet: In sieben Kurzgeschichten tauchen wir ab in ein buntes Häkelriff und vermitteln wichtige Erkenntnisse über die Entstehung von Meeresströmungen und ihren Einfluss auf das Klima, über besondere Meeresbewohner und ihre Ökosysteme sowie über konkrete Gefährdungen der Meere. Umfassendes Begleitmaterial mit praxisorientierten Unterrichtseinheiten bietet Schulen die Möglichkeit, diese Geschichten im Fachunterricht, in Projektwochen oder Arbeitsgemeinschaften einzusetzen.
Als ausgezeichnete MINTfreundliche Schule besuchten wir den Jahreskongress Berufliche Bildung 2021 und lernten das spezielle Angebot von World University Service für berufsbildende Schulen kennen. Inspiriert durch den Vortrag nahmen wir direkt mit WUS Kontakt auf, stimmten weiteres Vorgehen ab und boten unseren Schüler:innen vielfältige Lehrkooperationen. Ende Juni 2022 wurden wir mit der BNE Auszeichnung "WUS Grenzenlos Schule" geehrt. Darauf aufbauend entstanden weitere MINT/BNE- Kooperationen, unser Netzwerk vergrößerte sich nachhaltig und daraus folgten neue Ideen mit Projekten wie "Umweltwirkung von Verpackung am Beispiel von Plastik" oder "Alte Schachteln neu entdeckt". Ende Februar 2023 folgte für die Schule die Auszeichnung Verbraucherschule im Handlungsfeld „Nachhaltigkeit“.
Das Modul „Klimaphysik“ findet im Rahmen des Wahlpflichtkurses „Naturwissenschaftliche Methoden“ des Herder-Gymnasiums Berlin statt. Innerhalb von 10 Wochen werden Konzepte wie „Modell“, „Simulation“ oder auch „wissenschaftliche Kommunikation“ in einem klimaphysikalischen Kontext erarbeitet. Zentrale Bestandteile sind dabei eine Reihe von Experimenten, die Aspekte des Klimawandels in ein Schullabor holen. Mit einfachen Mitteln werden vor allem Effekte rund um das polare Eis und Veränderungen der globalen Meereszirkulation thematisiert. So kann der Klimawandel, der sonst oft nur auf den Treibhauseffekt reduziert wird, von Schüler*innen erforscht und erfahren werden.
Digitale Technologien im MINT-Unterricht
Die Schüler*innen können mithilfe einer unkomplizierten Webanwendung anonym allgemeine Fragen zum Unterrichtsgeschehen und ihrem Wissensstand beantworten. Das Programm ermittelt datenschutzkonform eine passende Arbeitsgruppe, in der die Schüler*innen optimal gefördert werden können.
In einer zunehmend digitalisierten Welt wird der Einsatz von computergestütztem Lernen immer wichtiger. Ein Lernpfad, der durch unterschiedliche Medien differenziert, kann dabei helfen, den unterschiedlichen Lernbedürfnissen der Schüler*innen gerecht zu werden. Der vorgestellte Lernpfad zum Thema Kunststoffe wird zudem von den Schüler*innen kollaborativ bearbeitet.
Mit Virtual Reality der Schule entfliehen? Ein eigenes 3D Spiel entwickeln? In acht Unterrichtsstunden lernen die Schüler*innen zuerst das Programm CoSpaces EDU kennen.
Dies ist eine intuitive Software, in der sich virtuelle Welten spielerisch leicht entwerfen und programmieren lassen. In verschiedenen Teams kann so eine virtuelle Ausstellung zu Themen wie z.B. Raumfahrt, Dinosaurier oder Unterwasserwelt gestaltet und mit Hilfe von sogenannten CoBlocks zum Leben erweckt werden. Mit Handys/VR-Brillen kann dann in VR/AR die Ausstellung besucht werden. An zwei Workshoptagen konnte dann in Zusammenarbeit mit Coding For Tommorrow noch in die 3D-Spiele-Programmierung geschnuppert werden.
Das MINT-Team der Naabtal-Realschule organisiert einen Techniktag für alle SchülerInnen der 6. Jahrgangsstufe. Der Techniktag soll den Lernenden die verschiedenen MINT-Fächer nahebringen. Im Vordergrund steht das selbst-entdeckende Lernen. Die MINT-Lehrkräfte der Schule bereiten fünf verschiedene Workshop vor, welche jede Klasse durchläuft.
Mit den Workshops werden die Bereiche Chemie, Physik, Technik und Informatik abgedeckt. Vorbereitet und begleitet werden sie von neun Lehrkräften und zwei StudienreferendarInnen. Folgende Themen und Workshops werden angeboten: Radieschen Indikator, Physikshow, Augmented Realities, Calliope Mini programmieren, Hour of Code.
EduBreakouts sind beliebt, um SchülerInnen eine spannende Unterrichtsmethode mit Kooperation, Kommunikation, Motivation und logischem Denken zu bieten. Die Methode hat eine Rahmengeschichte, Rätsel und begrenzte Zeit und kann analog/digital in jeder Klassenstufe/Fach eingesetzt werden. Der digitale EduBreakout zum Thema „Metalle im Chemieunterricht“ wurde mit einfachen digitalen Tools erstellt, um die Verwendung im Alltag, die Zuordnung in Leicht- und Schwermetalle und die Eigenschaften von Metallen zu behandeln. Neben dem Wissenserwerb auf spielerische Art arbeiten die SchülerInnen im Team, tauschen sich fachlich aus und sichern so das erworbene Wissen.
Das James-Webb-Weltraum-Teleskop ist seit Sommer letzten Jahres in Betrieb. Die Rohdaten, die das Teleskop liefert, stehen zum größten Teil der Öffentlichkeit im Internet zur Verfügung. Mithilfe einer webbasierten Oberfläche können SchülerInnen die Daten aufrufen, um sie danach grafisch interaktiv zu analysieren. So ist es möglich, Spektralanalyse an Sternen, Nebeln oder Galaxien in der Schule durchzuführen. Und das an aktuellen Daten des modernsten Teleskops der Welt. Das Projekt kann im Rahmen eines P-Seminars (Bayern) umgesetzt werden. Einmal fertiggestellt kann die Anwendung dann im Unterricht vielfältig zum Thema Spektroskopie eingesetzt werden.
Künstliche Intelligenz ist derzeit in aller Munde und es gibt viele Gründe, warum es wichtig ist, dass Schüler*innen lernen, KI zu programmieren - sei es als berufliche Perspektive, zum Verständnis der Technologie oder zur Problemlösungsfähigkeit. In dieser Unterrichtsreihe wurden für verschiedene Altersstufen Materialien erstellt, die von Training und Anwendung einer Bilderkennungs-KI in der Grundschule bis hin zur Programmierung einer eigenen KI in der Sekundarstufe reicht. Denn wer neuronale Netze einmal selbst trainiert hat, kann deren Risiken, Probleme und Chancen und damit auch mögliche gesellschaftliche Entwicklungen besser einschätzen. Weitere Unterrichtsentwürfe (z.B. zu den Themen Ethik und KI, Berufe im KI-Bereich, reinforcement learning) sind in Vorbereitung.
Zum Projektposter 1 und zum Projektposter 2
Viele Versuchsaufbauten und Modellvorstellungen sind häufig nicht direkt erfahrbar oder wenig motivierend, weil sie z. B. zu klein sind oder mit abstrakten Skizzen dargestellt werden. Des Weiteren stehen Versuche oft nur in der Schule zum Lernen zur Verfügung. Um diesem Problem zu begegnen, setzt dieses Projekt auf Augmented Reality (AR). Es zeigt, wie Lehrkräfte oder Lernende mit in Schulen vorhandenen Tablet-PCs und kostenlosen Apps 3D-Modelle von beliebigen Objekten wie Atomen, Zellen, Achterbahnen realitätsnah oder modellhaft erstellen können. Mit der AR-Funktion der Tablets werden die Modelle für Lernende im Unterricht und zu Hause zu erfahrbaren Lerngegenständen.
Hochwertige Sensortechnik für den Naturwissenschaftlichen Unterricht ist einfacher zu realisieren als je zuvor: Professionelle Sensoren können leicht und vergleichsweise günstig selbst bezogen werden. Das Auslesen erfolgt über Mikrocontroller, die die Daten in Echtzeit ans Smartphone oder Tablet senden.
In diesem Projekt wird gezeigt, wie solche DIY-Sensormodule im naturwissenschaftlichen Unterricht fächerübergreifend selbst angefertigt und genutzt werden können. Hierfür wurden Programmier- und Bastelanleitungen erstellt und Lehrerfortbildungen ausgerichtet. Das Sensorik-Spektrum deckt die wichtigen Standardversuche der Physik und Biologie ab. Passgenau zu den Sensormodulen gibt es fertige Unterrichtsmaterialien als OER.
Das aktuelle nanoBoard des BZTG Oldenburg wurde im Schuljahr 21/22 erstmals in der Berufsfachschule für Informatik sowie im Kurs Elektrotechnik des Beruflichen Gymnasiums eingesetzt. Die Schüler*innen bestücken diese von den Lehrkräften entwickelte Platine und erlernen anschließend das Programmieren mit einem Mikrocontroller. Auf diese Weise lernen sie auch die Bauteile kennen und befassen sich mit Fragestellungen wie Polung, Verdrehsicherheit und Einbaureihenfolge. Ganz nebenbei bereitet diese handwerkliche Tätigkeit den meisten Schüler*innen sehr viel Freude.
Diversität im MINT-Unterricht
Wie kann man eine heterogene Lerngruppe für den Chemieunterricht begeistern? Im Basiskurs Chemie der Klasse 11 startete deshalb 2020 das Projekt "Chemischer Fotokalender", bei dem die Schüler*innen kreativ wurden und Fotos zur Visualisierung der Entwicklung des Säure-Base-Begriffs machten. Aus den Fotos fertigten sie einen Tischkalender. In den Jahren darauf wurde das Projekt auch in anderen Klassenstufen umgesetzt und Kalender zu den Themen aus dem Chemieanfangsunterricht und zum Thema Kohlenhydrate in der Klasse 12 gestaltet. Die Ergebnisse werden auf der Schulwebseite vorgestellt.
Low-Cost-Experimente im MINT-Unterricht
Zum neu in den bayerischen Lehrplan Physik aufgenommenen Thema „Klima“ wurden in diesem Projekt Experimente für den Unterricht konzipiert, die sich unkompliziert und kostengünstig im Unterricht realisieren lassen. Neben Messungen zu Strahlungsgleichgewicht, Albedo-Effekt und Einfluss des Kohlenstoffdioxidgehalts der Atmosphäre sind damit auch im Fach Chemie die Bestimmung der Lösungsenthalpie von Salzen oder im Fach Biologie Messungen zur thermischen Isolation möglich.
In der Projektklasse "Forschen und Umwelt" experimentieren Schüler*innen der 5. und 6. Klasse in Kleingruppen zu verschiedenen naturwissenschaftlichen Phänomenen und Fragestellungen in Biologie, Chemie, Physik, Geographie, Mathematik und Informatik. Das Ziel der Projektklassen ist es, den Schüler*innen den Spaß am naturwissenschaftlichen Arbeiten durch clevere und manchmal auch spektakuläre Experimente näher zu bringen und sie zu motivieren, auch an weiteren außerunterrichtlichen Projekten und Wettbewerben im MINT-Bereich teilzunehmen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Handlungsorientierung durch experimentelle Arbeit in den verschiedenen naturwissenschaftlichen Fachbereichen.
„Walking Droplets“ sind kleine Flüssigkeitstropfen, die sich auf einer vibrierenden Flüssigkeitsoberfläche fortbewegen. Die Tröpfchen hüpfen auf der Oberfläche. Dabei verdrängen sie Flüssigkeit und erzeugen somit Kreiswellen (Pilotwellen). Wird nun die Schwingungsfrequenz der Vibration leicht verändert, fallen die Tröpfchen auf eine ihrer Wellenfronten und beginnen zusätzlich sich horizontal auf der Flüssigkeitsoberfläche fortzubewegen – daher der Name „Walking Droplets“. Die Interaktion der Tröpfchen mit ihrer eigenen Welle vereint somit Teilchen- und Welleneigenschaften.
In diesem Projekt bauen Schüler*innen aus einem Lautsprecher und einem Verstärker eine Apparatur, mit der sie solche Tröpfchen erzeugen, beobachten und verschiedene physikalische Experimente realisieren können, welche auch Analogien zu quantenmechanischen Phänomenen darstellen.
Ein Bild auf Papier bannen - irgendwie altmodisch in der Zeit der digitalen Fotografie mit ihren ungeahnten Möglichkeiten zur Manipulation des Bildes, aber auch ständigen Verfügbarkeit. „Klick“ und ein Bild ist so ganz nebenbei gemacht. Doch die klassische analoge Fotografie hat viel zu bieten für den Unterricht: In diesem Projekt fertigen Schüler*innen mit einer Lochkamera aus einer Chipsdose, Schwarz-Weiß-Fotopapier und selbsthergestelltem Entwickler auf Kaffeebasis eigene analoge Fotos an. Auf diese sehr einfache und kostengünstige Weise werden physikalisches und chemisches Fachwissen vermittelt und mit Kreativität verbunden.
Primzahlen sind in der Mathematik ein widerspenstiger Partner. Bis jetzt gibt es keine Möglichkeit, Primzahlen mit einer "Formel" zu berechnen. Diese Tatsache wird in der Kryptographie beim sogenannten RSA-Verfahren genutzt. Ein Computer kann zwei Primzahlen leicht multiplizieren, die Faktorisierung einer Zahl in zwei unbekannte Primzahlen ist dagegen sehr rechenzeitaufwändig. Quantencomputer sollen dies in der Zukunft können. Nur ist die Welt der Quantenphysik der gymnasialen Oberstufe oder vergleichbarer Schulformen vorbehalten. Doch auch Schüler*innen der Klassen 9 bis 10 lassen sich für das Thema Quantencomputer und Kryptographie durchaus begeistern. In diesem Projekt wird das Thema für beide Altersstufen in unterschiedlicher Tiefe im Unterricht behandelt: Mit einem Modellexperiment zu einem funktionalen Quantencomputer zur Berechnung von Primzahlen aus dem 3D-Drucker.
Die CRISPR/Cas9-Methode, der menschliche Eingriff in die DNA, hat auch Eingang in den Rahmenlehrplan der gymnasialen Oberstufe gefunden. Es ist jedoch schwierig, die Methode und ihre Anwendungsmöglichkeiten im Unterricht verständlich zu vermitteln. Genau hier setzt das Projekt an: In einer Stationenarbeit setzen sich die Schüler*innen theoretisch und praktisch mit Genmutationen, der Gewinnung von Embryonen und der Isolation von DNA aus Pflanzen, dem Gentechnikgesetz und den Anwendungen der Methode auseinander.
Die CRISPR/Cas9-Methode wurde 2020 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.
Im Mittelpunkt dieser Unterrichtsreihe stehen Experimente zur alkoholischen Gärung. Mit kostengünstigen Mitteln wie Glucoseteststäbchen, Thermoskannen, CO2-Corona-Warngeräten und Promilletestern werden hier sowohl der Ausgangsstoff als auch die Produkte einschließlich freigesetzter Energien nachgewiesen. Ganz im Sinne des Tiny Experiment-Konzepts führen die Schüler*innen Experimente mithilfe von Einwegspritzen, Traubensaft und Trockenhefe durch. Durch Konfrontation mit biologischen Phänomenen werden Fragestellungen entwickelt, Hypothesen erstellt und experimentell überprüft.
Am Ende entsteht ein Laborbuch als E-Book mithilfe einer kostenlosen App mit Videos, Fotos und Interviews.
Experimente helfen Schülerinnen und Schülern Naturphänomene unmittelbar zu erleben und zu erforschen. Nur leider ist Experimentiermaterial oft teuer und die Schulbudgets knapp. In diesem Projekt werden Experimentierkästen entwickelt, die auf der ganzen Welt für wenig Geld mit einem 3D-Drucker und leicht beschaffbaren Standardteilen herstellbar sind. Kein kleines Vorhaben! Dass es aber gelingen kann, zeigt der erste Meilenstein: eine optische Bank für unter 20 Euro.
In diesem Projekt sind lebende Mittelmeergrillen Gegenstand des Biologieunterrichts. Es umfasst Lernangebote, welche die Förderung biologischer Kompetenzentwicklung durch einen praktischen und vernetzenden Zugang ermöglichen. In drei Modulen zur Grillenanatomie und Lauterzeugung, dem Grillengesang sowie dem Revierverhalten werden Lerninhalte zu den Bereichen Struktur und Funktion, Information sowie Kommunikation im Rahmen regulärer Unterrichtsstunden vermittelt.
Fachübergreifender Unterricht
Bei "Minti und Pipetta fliegen zum Mond" handelt es sich
um ein Astronomie-Projekt, das länder- und fächerübergreifend unter Einbeziehung von Schüler*innen dreier Schulen erarbeitet worden ist.
Vielfältige Experimente und Arbeitsblätter sind entstanden, die Themen aus Physik, Mathematik, Biologie und Technik ansprechen.
Das Projekt ist geeignet für Schüler*innen der 5. oder 6. Klasse unterschiedlicher Schulformen, je nach Gegebenheiten entweder als Projekttage oder alternativ im Unterricht.
Mathias Thiel (Astronomische Gesellschaft Greiz e.V.), Iris Ricke und Dr. Sabine Schmidtseifer-Sürig (beide Gymnasium Holthausen, Hattingen) haben sich auf Nationalen Science on Stage Festival 2021 in Karlsruhe kennengelernt.
„Experimentieren mit Slotcars“ ist eine Arbeitsgemeinschaft an der Schule, die alle Schüler*innen im Alter von 12 bis 15 Jahren anspricht, die schon immer gerne mit Autorennbahnen gespielt haben. Bei diesem Projekt bleibt der spielerische Ansatz aus dem Kinderzimmer erhalten, im Klassenraum kommt jedoch der forschende Anteil hinzu: Mithilfe von Software und Messinstrumenten werden unterschiedliche Werte aufgenommen, ausgewertet und auf dieser Basis Verbesserungen an den Autos vorgenommen. So erweitern die Schüler*innen ihre MINT-Kompetenzen auf vielfältige und natürliche Weise.
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