Ausschreibungsbroschüre - Baden

MITMACH-PROGRAMM FÜR SCHÜLERTEAMS
FORSCHEN
IN DER
SCHULE
mikro makro mint unterstützt kreative Schülerteams beim
Forschen und Experimentieren. Mit finanzieller und fachlicher
Unterstützung können Schülerinnen und Schüler ihre Projektideen
über einen Zeitraum von einem Jahr verwirklichen.
IMPRESSUM
IMPRESSUM
HERAUSGEBERIN
Baden-Württemberg Stiftung gGmbH
Kriegsbergstraße 42
70174 Stuttgart
BILDMATERIAL
Titelbild: Moodboard
S. 004 Blend Images/Fotolia
S. 007 ALDEBARAN
S. 008 Heike Magg
S. 009 Rainer Idler
S. 010 Angelika Möbius
S. 017 Jon Feingersh/Blend Images/gettyimages
S. 018 Ian Lishman/Juice Images/gettyimages
VERANTWORTLICH
Birgit Pfitzenmaier, Baden-Württemberg Stiftung
KONZEPTION
Klett MINT GmbH, Stuttgart
GESTALTUNG
Cyclus · Visuelle Kommunikation, Stuttgart
DRUCKEREI
C. Maurer, Geislingen/Steige
0 0 2 .
© Januar 2017, Stuttgart
LIEBE LEHRERINNEN,
LIEBE LEHRER
MITEINANDER FÜR FORTSCHRITT UND INNOVATION
Baden-Württemberg ist ein kreatives Land – und wir wollen dazu beitragen, dass das so bleibt. Um die Zukunft
unseres Landes nachhaltig und erfolgreich zu gestalten, sind Ideen, Innovationskraft und Kreativität gefragt. Die
Baden-Württemberg Stiftung unterstützt Programme in den Bereichen Forschung, Bildung sowie Gesellschaft
und Kultur. Unser Ziel ist es, die Gemeinschaft zu stärken, indem wir individuelle Chancen eröffnen und soziale
Teilhabe ermöglichen. Wir möchten die Menschen anregen, zu aktiven Gestaltern ihrer Zukunft zu werden.
FORSCHEN MACHT SPASS
Ein wichtiges Anliegen ist für uns die Nachwuchsförderung. Denn nur gut ausgebildete, motivierte Menschen können die notwendigen Herausforderungen
annehmen, um langfristig den persönlichen Wohlstand und Erfolg zu sichern.
Aus diesem Grund initiiert die Baden-Württemberg
Stiftung Projekte, die Schülerinnen und Schüler für
Wissenschaft und Technik begeistern und ihnen gute
berufliche Perspektiven aufzeigen. mikro makro mint
ist ein solches Programm. Es unterstützt Schülergruppen beim Forschen und Experimentieren, setzt auf
spielerische Neugier, auf die Faszination am praktischen Entdecken und auf das Erfolgserlebnis, Wissen
nicht nur aufnehmen, sondern auch anwenden zu
können.
Die praxisbezogene, pädagogisch begleitete Projektarbeit bringt mehr Spaß am Lernen und am Lehren. Zeigen Sie uns die Ideen Ihrer Schülerinnen und Schüler
und lassen Sie sie mit unserer Unterstützung Realität
werden.
Christoph Dahl
Geschäftsführer der
Baden-Württemberg Stiftung
Birgit Pfitzenmaier
Abteilungsleiterin
Gesellschaft & Kultur
Christoph Dahl
Birgit Pfitzenmaier
Wir wünschen Ihnen viel Erfolg.
. 0 0 3
DIE AUSSCHREIBUNG.
IHRE IDEEN SIND GEFRAGT.
MEIN DING, DEIN DING, UNSER DING
Die Baden-Württemberg Stiftung will Kinder und
Jugendliche anregen, sich mit Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik zu beschäftigen. Denn die sogenannten MINT-Disziplinen werden
oft als theoretisch und unattraktiv empfunden. Dabei
sind die Themenbereiche dieser Fächer hoch spannend
und viele Fragestellungen lassen sich direkt mit der
Lebenswelt der jungen Generation verknüpfen.
Gelingt das, zum Beispiel bei der praktischen Arbeit
in einer Projektgruppe, springt der Funke über, dann
entstehen Spaß und Motivation fast von selbst.
Das Programm mikro makro mint stellt alljährlich
Mittel zur Verfügung, um im Laufe von bis zu zwei
Schuljahren ein selbst gewähltes Projekt zu bearbeiten. Mädchen und Jungen sollen gleichermaßen die
Chance bekommen, in kleinen Teams unter Begleitung einer Lehrkraft – oder einer anderen geeigneten
Betreuungsperson – ihr eigenes „Ding“ zu machen. Sich
etwas auszudenken, das ihnen sinnvoll erscheint: zum
Beispiel eine Nudel zu entwickeln, die zur Freude der
waschmaschinengeplagten Eltern jede Soße bändigt.
Wie kommen Sie an die bereitgestellten Mittel?
Mehr über die Hintergründe und Rahmenbedingungen dieser Ausschreibung erfahren Sie auf den nächsten Seiten.
▶▶ Nehmen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler
mit auf eine spannende Reise!
▶▶ Geben Sie ihnen die Chance, ihr eigenes Poten-
zial zu entdecken!
▶▶ Lassen Sie sie spüren, dass ihre Ideen gefragt
sind!
▶▶ Zeigen Sie ihnen, wie toll es ist, Teil einer krea-
tiven Community zu sein!
0 0 4 .
Ein reizvoller Nebeneffekt des Programms: Schülerinnen und Schüler können mit ihren Projektergebnissen auch bei Wettbewerben wie zum Beispiel „Jugend
gründet“, „Jugend forscht“ oder dem „Artur Fischer
Erfinderpreis“ teilnehmen.
»GROSSE GEDANKEN
BRAUCHEN NICHT NUR FLÜGEL,
SONDERN AUCH EIN FAHRGESTELL
ZUM LANDEN.«
NEIL ARMSTRONG
FORSCHENDES LERNEN.
VOM STAUNEN, FRAGEN UND
HERAUSFINDEN.
FORSCHERGEIST BASIERT
AUF NEUGIER
PERSPEKTIVEN WOLLEN
GESTALTET WERDEN
... und steckt in jedem Kind, das seine Umwelt verstehen möchte und deshalb erkundet. Der Drang, durch
eigenes Ausprobieren etwas verstehen zu wollen, geht
allerdings oft im Laufe der Zeit verloren. Die Neugier
kapituliert vor dem Berg an Fakten, die zu erlernen
sind. „Forschendes Lernen“ möchte die ursprüngliche
Lust auf Wissen wieder aktivieren. Fragen, vermuten,
experimentieren, scheitern, hinterfragen, beobachten,
einordnen, präsentieren und dokumentieren gehören
dazu. Es ist ein dynamischer, ergebnisoffener Prozess,
in dem Neugier, Staunen und Rätseln wieder einen
Platz haben.
Das Programm mikro makro mint beruht auf einem
qualifizierten pädagogischen Konzept und wird kompetent begleitet. Dabei wird die Baden-Württemberg
Stiftung unterstützt durch Klett MINT als Partner für
pädagogische Konzeption und unterrichtsrelevante
Inhalte sowie durch das Schülerforschungszentrum
Südwürttemberg SFZ®, das seinerseits langjährige
Erfahrung mit neugierigen Forscherinnen und Forschern aller Jahrgangsstufen einbringt.
NEUGIER ERÖFFNET
PERSPEKTIVEN
▶▶ Kinder und Jugendliche haben viele Ideen, aber
häufig nicht die Rahmenbedingungen, um sie
weiterverfolgen zu können.
▶▶ Wir bieten interessierten Lehrerinnen und Leh-
Lernen macht immer dann richtig Spaß, wenn die
Inhalte etwas mit den eigenen Interessen, Erfahrungen und Wünschen zu tun haben. Wir möchten einen
Rahmen bieten, in dem Schülerinnen und Schüler ausreichend Zeit bekommen, um eigene Fragestellungen
zu formulieren, in einem inspirierenden Umfeld nach
Lösungswegen zu suchen, durch Versuch, Irrtum und
Verständnis Antworten zu finden und diese am Ende
festzuhalten. Denn das Gefühl, selbst einer Erkenntnis
auf die Spur zu kommen, bietet ein unvergleichliches,
sehr motivierendes Erfolgserlebnis und eröffnet neue
Perspektiven.
rern, aber auch Ehrenamtlichen, einen Einstieg
in das faszinierende projekthafte Forschen mit
jungen Talenten.
▶▶ Die Betreuerinnen und Betreuer einer Projekt-
gruppe können kompetente Unterstützung in
Anspruch nehmen und sich die Erfahrung der
Baden-Württemberg Stiftung zunutze machen.
»EIN GELEHRTER IN SEINEM LABORATORIUM IST NICHT NUR
EIN TECHNIKER; ER STEHT AUCH VOR DEN NATURGESETZEN
WIE EIN KIND VOR DER MÄRCHENWELT.«
MARIE CURIE
. 0 0 5
DAS PROGRAMM.
IM TEAM FÜR EINE IDEE.
WER KANN AN DER
AUSSCHREIBUNG TEILNEHMEN?
Die Ausschreibung richtet sich an Mädchen und Jungen der Klassen 5 bis 13 bzw. an die Lehrerinnen und
Lehrer aller weiterführenden Schulen des Landes
Baden-Württemberg. Ein MINT-Projektteam besteht
aus mindestens drei Schülerinnen und Schülern sowie
einem erwachsenen Mentor. Dabei kann es sich um
eine Lehrkraft oder um eine im Einvernehmen mit der
Schule ausgewählte externe Betreuungsperson (Mitarbeiter/in Forschungszentren, Verein, Pfadfinder o. Ä.)
handeln.
WELCHE PROJEKTE
WERDEN GEFÖRDERT?
Das Programm mikro makro mint unterstützt finanziell und fachlich Projekte aus den MINT-Disziplinen:
Mathematik, Informatik, Biologie, Physik und Chemie
sowie Technik. Aus der Themenvielfalt der letztjährigen Ausschreibungsrunde zeigen wir auf den Seiten 8
bis 10 exemplarisch drei von uns geförderte Projekte.
GEFÖRDERT WERDEN PROJEKTE,
▶▶ denen eine innovative Idee oder originelle Fra-
gestellung zugrunde liegt,
▶▶ die ein forschendes Element aufweisen,
WELCHE UNTERSTÜTZUNG
GIBT ES?
Alles, was zur Durchführung des Projektes benötigt
wird und über die ohnehin vorhandene, übliche Schulausstattung hinausgeht, kann angeschafft werden.
Pro Team kann ein Projektbudget in Höhe von maximal
2.500 Euro für ein Jahr beantragt werden. Längerfristig
angelegte Projekte haben die Möglichkeit, in begründeten Fällen einen Förderzeitraum von zwei Jahren mit
einem Gesamtbudget von 5.000 Euro zu beantragen.
Darüber hinaus bietet die Baden-Württemberg Stiftung auch fachliche Unterstützung an: Geplant sind
u.a. Netzwerktreffen für die Mentorinnen und Mentoren, Workshops und ein Kongress.
WIE SIEHT
DER ZEITPLAN AUS?
▶▶ 10. Juni 2017: Anmeldeschluss für die Pro-
grammteilnahme im im neuen Schuljahr.
▶▶ Anfang Juli 2017: Bekanntgabe der von der Jury
ausgewählten Projekte
▶▶ die in einem Zeitrahmen von einem Schuljahr
▶▶ voraussichtlich Oktober 2017: Netzwerktreffen
▶▶ und die eine realistische Kostenplanung bis
▶▶ Pfingstferien 2018: Projektarbeit auf dem For-
realisiert werden können,
max. 2.500 Euro/Förderjahr aufweisen.
0 0 6 .
Pro Lehrkraft können maximal zwei Projekte beantragt
werden. Pro Schule können maximal sechs Bewerbungen angenommen werden. Eine Fachjury entscheidet
darüber, welche Projekte gefördert werden.
für Teamleiterinnen und Teamleiter
schungsschiff ALDEBARAN mit ausgewählten
Projektteilnehmern
FORSCHUNG AUF DEM BODENSEE
MIT DER ALDEBARAN
Als besonderer Anreiz für interessierte Schülerinnen
und Schüler der MINT-Teams besteht die Möglichkeit,
während der Pfingstferien einen Tagesausflug mit dem
Forschungsschiff ALDEBARAN auf dem Bodensee zu
machen. Das bekannte Forschungs- und Medienschiff
ist auf Umweltkommunikation und die Vermittlung
von Forschung und Wissenschaft spezialisiert. Technisch bestens ausgestattet, verfügt die A LDEBARAN
an Bord über ein Labor für interdisziplinäre Forschung,
ein sendefähiges Radiostudio sowie einen professionellen Filmschnittplatz, Full-HD-Kameras, Unterwasser-Kameras, ein Ton- und Filmschnittprogramm...
Kurz alles, was für die Forschung und die Vermittlung
der Ergebnisse notwendig ist.
»DIE VORAUSSETZUNG FÜR WISSEN IST DIE NEUGIER.«
JACQUES-YVES COUSTEAU
ALLE FORMALIA AUF
EINEN BLICK
WO GIBT ES
WEITERE INFORMATIONEN?
Bewerbung: Das Projekt muss offiziell von einer
Schule, einem Schulträger oder einem Verein beantragt werden. Die Bewerbung muss eine Beschreibung
der Projektidee mit den geplanten Projektschritten
und die Kostenkalkulation enthalten. Eine Lehrkraft
kann maximal zwei Projekte beantragen, eine Schule
maximal sechs Bewerbungen einreichen. Den Bewerbungsbogen finden Sie auf den Seiten 11 – 12. Für den
Eingang des Projektantrags gilt der Poststempel.
Alle Informationen zu mikro makro mint und den
Bewerbungsbogen finden Sie unter
www.mikromakro-mint.de
Als Ansprechpartner in der Baden-Württemberg
Stiftung steht Ihnen Frau Pfitzenmaier zur Verfügung:
Telefon: 0711 248 476-18
E-Mail: [email protected]
Vertragsunterzeichnung: Nach der Projektbewilligung schließt die Baden-Württemberg Stiftung einen
Zuwendungsvertrag mit dem Antragsteller ab.
Mittelbeantragung: Mit dem Projektstart kann die
Auszahlung der bewilligten Mittel beantragt werden.
. 0 0 7
FORSCHER-IDEEN.
WOLLY, DER SOCKENSORTIERROBOTER
BIOLOGIE, TECHNIK
WOLLY, DER INTELLIGENTE SOCKENSORTIERROBOTER
GESCHWISTER-SCHOLL-GYMNASIUM, MANNHEIM
3 TEAMMITGLIEDER, UNTERSTUFE
Wie können farbenblinde Menschen vor der peinlichen Situation bewahrt werden, mit zwei verschieden
farbigen Socken zur Schule oder zur Arbeit zu gehen?
WARUM IST DAS PROJEKT RELEVANT?
Kerngedanke des Projekts ist ein sozialer Gedanke,
die Unterstützung farbenblinder Menschen im Alltag. Durch den Einsatz einfacher Technik möchten die
Schülerinnen und Schüler einen Beitrag zur Schaffung einer barrierefreien Umgebung leisten. Durch
verschiedene Sensoren und Bauteile kann der Roboter
sogar erweitert werden, um komplexere Problemstellungen zu lösen.
0 0 8 .
WAS WIRD IM PROJEKT ERFORSCHT?
Ziel ist, dass Roboter „Wolly“ verschiedenfarbige
getrocknete Socken von der Wäscheleine abnimmt, die
einzelnen Farben mit Hilfe eines Sensors erkennt und
zu entsprechenden Boxen bringt. Nach vier Monaten
Projektlaufzeit ist der Prototyp „Wolly I“, der auf Basis
eines Lego Mindstorms-Sets gebaut wurde, bereits in
der Lage, vier verschiedene Farben zu erkennen und zu
sortieren. Dazu fährt er von einer Startlinie zur Leine,
prüft die Farbe, nimmt die Socke mit seinem Greifarm
ab und fährt zum entsprechenden Ablageplatz. Dort
legt er den Socken ab und fährt zur Leine zurück, der
Zyklus beginnt von Neuem. Das Team, das sich mittlerweile um zwei Schüler der Mittelstufe erweitert
hat, entwickelt immer neue weiterführende Ideen. So
wollen sie weitere Farben einbeziehen, einen Feuchtigkeitssensor anbauen, der dafür sorgt, dass nur trockene Socken abgehängt werden, und die Wäscheleine
so automatisieren, dass diese selbständig weiterdreht,
nachdem eine Socke abgenommen wurde.
FORSCHER-IDEEN.
SMART-GRID-VERSUCHSLABOR
PHYSIK, TECHNIK
SMART-GRID-VERSUCHSLABOR IM ENERGIE-JUGENDHAUS
RUMOLD-REALSCHULE, KERNEN
6 TEAMMITGLIEDER, MITTELSTUFE
Wie kann aus dem ausreichenden Solarstrom unseres
Jugendhauses eine intelligente Vernetzung von stationären Verbrauchern, Elektrospeichern und einer
Elektrotankstelle für E-Bikes erfolgen?
WARUM IST DAS PROJEKT RELEVANT?
Das Intelligente Wohnen, das Smart Home, geht durch
die Presse und wird von Telekommunikationsanbietern und Energielieferanten beworben. Dabei steuern
Smartphone-Apps, Bewegungsmelder und Videokameras elektrische Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Heizkörperthermostate oder Entertainment-Systeme. Der Strom kommt dabei meist noch klassisch aus
der Steckdose. Das Team geht nun einen Schritt weiter
und will mit einem Smart-Grid-System die reichliche
elektrische Energie der Photovoltaik-Anlage des neuen
Jugendhauses erforschen, überwachen und damit verschiedene Geräte ansteuern.
WAS WIRD IM PROJEKT ERFORSCHT?
Im Sommer hat das Team zusammen mit ElektrikerAzubis aus Dombóvár, der ungarischen Partnerstadt
von Kernen, 150 Photovoltaik-Module auf das Dach
des neuen Jugendhauses in Kernen-Rommelshausen
ehrenamtlich verlegt. Im langjährigen Jahresmittel
erzeugt die Anlage eine Energiemenge, mit der der
jährliche Strombedarf von sieben Familien gedeckt
werden könnte. 10 Module als 3 kWp-Anlage sind dabei
elektrisch getrennt und können zum Testen der SmartGrid-Anwendung benutzt werden.
Das Forscherteam wird zunächst den Energiebedarf
der Elektrogeräte des Hauses im Tagesverlauf ermitteln und dem Energieertrag der Photovoltaik-Anlage
im täglichen und jahreszeitlichen Verlauf gegenüberstellen. Dabei werden die Geräte unterschieden in diejenigen, die man gezielt in einem bestimmten Moment
aktivieren möchte (Beleuchtung, Herd) oder die bis zu
einem gewissen Grad unabhängig von deren Nutzung
betrieben werden können (Warmwasserboiler, Waschmaschine, evtl. Kühlschrank). Das Steuern und Regeln
der Bedarfe wird in einer 24-Stunden-Simulation vor
Ort einmal realisiert. Die Steuerung und Regelung soll
im nächsten Schritt halbautomatisch durch Datenermittlung und Steuerung über WLAN und Funksteckdosen umgesetzt werden (Kommunikations-Gateway). Dies kann mit dem Smartphone von der Schule
aus erfolgen.
Ziel ist es, nicht nur bei überschüssiger Energie einen
Elektrospeicher zu laden, sondern ebenfalls eine
mobile Elektrotankstelle für unsere beiden E-Bikes
bereit zu stellen. Diese soll auch an der 1 km entfernten Schule weitere E-Bikes nur mit der regenerativen
Energie des Jugendhauses versorgen.
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FORSCHER-IDEEN.
GEWÄSSERUNTERSUCHUNG FERNSTEUERN
TECHNIK, BIOLOGIE,
CHEMIE, PHYSIK
ANALYSEBOOT ZUR GEWÄSSERUNTERSUCHUNG
SCHUBART-GYMNASIUM, AALEN
3 TEAMMITGLIEDER, KURSSTUFE 1
Wie kann man schnell und ohne großen Aufwand für
das optimale Gedeihen von Fischen in stehenden und
langsam fließenden Gewässern relevante Parameter
messen? Gibt es eine Möglichkeit, diese vom Ufer aus
zu ermitteln? Lässt sich eine Lösung zu einem vernünftigen Preis realisieren?
WARUM IST DAS PROJEKT RELEVANT?
Das Gedeihen von Fischen wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst. Für viele dieser Faktoren gibt es ein
Optimum. Abweichungen nach oben oder nach unten
schaden den Fischen unter Umständen bis zum Tod
und mindern somit den Ertrag. Die genaue Kenntnis
dieser Werte ist für die Fischwirtschaft wichtig, um
gegebenenfalls eingreifen und die Parameter beeinflussen zu können und dadurch Ertragsminderungen
oder sogar ein Fischsterben zu verhindern. Ein ferngesteuertes Analyseboot würde eine schnelle und
einfache Ermittlung wichtiger Zustandsindikatoren
ermöglichen. Da es auf dem Markt ein solches preiswertes fertiges Analyseboot noch nicht gibt, könnte
seine Entwicklung einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Gewässerbewirtschaftung leisten.
WAS WIRD IM PROJEKT ERFORSCHT?
Das Analyseboot ist mit verschiedenen Sensoren und
Messgeräten ausgestattet, mit denen für das Gedeihen
der Fische besonders relevante Zustandsindikatoren
gemessen werden können. Gemessen werden im Rah-
0 1 0 .
men des Projekts die Temperatur, der Sauerstoffgehalt
und der pH-Wert des Gewässers. Zusätzlich werden
mithilfe eines Echolots die Gewässertiefe und der
Fischbesatz ermittelt.
Die Messung anderer Parameter der Wasserqualität
wie Nähr- und Schadstoffe sind nicht Gegenstand des
Projekts, weil sie nicht einfach mit Sensoren zu ermitteln sind, sondern die Entnahme von Wasserproben
und qualitative und quantitative Analysen im Labor
erfordern.
Das Projekt umfasst aber nicht nur die Entwicklung,
den Bau des Analysebootes, dessen Erprobung und die
Erhebung von Daten, sondern auch eine Kostenberechnung für seine Herstellung zum Verkauf und für die
Erbringung der Dienstleistung durch Dritte.
BEWERBUNGSBOGEN
MIKRO MAKRO MINT
Alle Projektideen müssen bis zum 10. Juni 2017 mit dem vollständig ausgefüllten Bewerbungsbogen eingereicht
werden. Alle Formulare finden Sie im Internet unter www.mikromakro-mint.de. Dort haben wir einen beispielhaft ausgefüllten Bewerbungsbogen eingestellt.
Die Unterlagen senden Sie bitte per Post an:
Bitte nicht ausfüllen!
Baden-Württemberg Stiftung gGmbH
Abteilung Gesellschaft und Kultur
Kriegsbergstraße 42
70174 Stuttgart
Eingang
Antragsnummer
Status
ANGABEN ZUR INSTITUTION
Antragsteller/-in
Schule/Verein
Kontaktdaten
E-Mail
Straße
PLZ/Ort
Telefon/Telefax
Schulträger
Schulleitung
Unterschrift
(Schulleitung, Vereinsvorsitzende/r)
ANGABEN ZUM TEAM*
Name des/der Mentors/in
Kontaktdaten
E-Mail
Straße
PLZ/Ort
Telefon
Anzahl der Teammitglieder (min. 3)
Vorstellung der Teammitglieder
(Alter, Klassenstufe)
*Die Baden-Württemberg Stiftung versichert, dass diese Angaben vertraulich behandelt und nur im Rahmen des Programms mikro
makro mint verwendet werden. Alle anfallenden personenbezogenen Daten werden entsprechend den Bestimmungen des Bundesdatenschutzgesetzes (BDSG) auch elektronisch verarbeitet und genutzt. Eine Weitergabe von personenbezogenen Daten an weisungsgebundene Dritte (z.B. Dienstleister), die gemäß Bundesdatenschutzgesetz verpflichtet sind und die Daten nicht zu einem anderen
Zweck verwenden dürfen, kann erfolgen, wenn dies für die Durchführung des Programms notwendig ist. Sie haben das Recht, Auskunft über die von uns gespeicherten Daten zu erhalten, unrichtige Daten korrigieren zu lassen und die Löschung oder Sperrung
Ihrer Daten zu verlangen. Der Nutzung Ihrer Daten können Sie jederzeit widersprechen.
. 0 1 1
ANGABEN ZUM PROJEKT
Thema/Idee
Kurzbeschreibung
Nutzen/Forschungsstand
Einsatzfelder
Fächerzuordnung
Mathematik Biologie
Informatik Chemie
1 Jahr
2 Jahre
Projektbeschreibung
Projektschritte
Beantragte Laufzeit
Gesamtmittel
Nur bei zweijähriger Laufzeit:
Kurze Begründung
Kostenplanung
Ort, Datum
Unterschrift Mentor/in
Technik
Physik
DAS FORSCHERBUCH.
MIKRO MAKRO MINT IN DER SCHULE
WARUM EIN BUCH?
Alle Kinder eint ein Drang: unbändige Neugier darauf,
die Welt zu verstehen. Das Prinzip von Versuch, Irrtum
und Verständnis und damit das Rüstzeug der Wissenschaft nutzen alle Kinder in den ersten Jahren ausgiebig und bis weit ins Grundschulalter hinein.
Als Lehrkräfte an weiterführenden Schulen haben
unsere Autoren des Schülerforschungszentrums Südwürttemberg SFZ® allerdings beobachtet: Irgendwann
geht dieser Drang, etwas durch eigenes Ausprobieren
verstehen zu wollen, bei vielen Kindern und Jugendlichen verloren. Bei vielen wird in Physik, Biologie,
Chemie und Technik die Lust zu lernen zum Zwang.
Die Fachinhalte meistern zwar die meisten – auf der
Strecke bleibt aber der Spaß dabei, die Geheimnisse der
Welt zu verstehen.
In vielen Forscher-AGs, Tüftler-Clubs und ErfinderTeams hat unser Autorenteam in den vergangenen
Jahren ausprobiert, wie das geht: Jungen und Mädchen zwischen 10 und 15 Jahren Lust aufs Forschen
und Erfinden zu machen. Herausgekommen ist ein
buntes Sammelwerk an Ideen, Forschungseinstiegen,
motivierenden Themen, herausfordernden Fragestellungen – und unser Buch „Forschen in der Schule“!
Das Arbeitsmaterial, das in Zusammenarbeit mit
dem Schülerforschungszentrum Südwürttemberg
SFZ® und Klett MINT erarbeitet wurde, umfasst 7x3
„Forscherblätter“, mit denen Sie Ihre Schülerinnen und
Schüler in die Welt des freien Forschens einführen können. Zu jedem Forscherblatt finden Sie methodischdidaktische Hinweise und Praxistipps, die Sie in der
Vorbereitung der Projekte unterstützen. Auf der beiliegenden CD-ROM können Sie auf das Buch in digitaler
Form, Gefährdungsbeurteilungen zu den Versuchen,
Videoanleitungen und weitere Zusatzmaterialien
zugreifen.
TIPP
Bestellen können Sie das Buch „Forschen in der Schule” mit CD
kostenfrei unter https://www.bwstiftung.de/publikationen/
DIESE UND WEITERE PROJEKTE
ERWARTEN SIE IM BUCH:
▶▶ Tic-Tac-Taschenlampe
Wie lässt sich aus einer alten Tic-Tac-Box eine
funktionierende LED-Taschenlampe bauen?
▶▶ Stick-Bombs
Ist eine Holzspatelreaktion schneller als ein
Fahrrad?
▶▶ Gesucht: die Supernudel
An welcher Nudel bleibt die meiste Soße hängen?
▶▶ Gummibärchen
Wie lassen sich die kleinen Bärchen selber herstellen?
▶▶ Gute Musik, selbstgebaute Boxen
Wie lässt sich der optimale Sound aus einem
Eimer herausholen?
Auf den folgenden Seiten erhalten Sie einen kleinen
Einblick in die Hinweise für Lehrende und die Arbeitsmaterialien.
. 0 1 3
EXPERIMENTE FÜR ANGEHENDE FORSCHER
fORSCHEN
IN dER
SCHUlE
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mikro makro mint – FORSCHEN IN DER SCHULE
U1
16.12.16 11:52
0 1 4 .
Gesucht: Die Supernudel – Hinweise für Lehrende
GESUCHT: DIE SUPERNUDEL
HINWEISE FÜR LEHRENDE
ÜBERBLICK
PRAXISTIPP
Die Versuchsreihe „Die Supernudel“ besteht aus drei
Arbeitsblättern („Forscherblättern“), die nicht zwingend nacheinander bearbeitet werden müssen.
Vielleicht ist es möglich, diese Unterrichtseinheit in die Schulküche oder in ein normales Klassenzimmer zu verlegen. Hier darf
gegessen werden.
DIE SUPERNUDEL 1 –DER EINSTIEG
Hier geht es ums Kochen von Nudeln und um die Zubereitung einer einfachen Soße aus Tomatenmark und
Wasser. Großer Wert wird auf das Führen des Laborbuches gelegt. Die Forscherfragen beziehen sich auf die
gekochte Nudel, die angerührte Soße und schließlich
auf die Soßenmenge, die an einer Nudel hängen bleibt.
DIE SUPERNUDEL 2 – DAS NUDELLABOR
Hier geht es bei der Frage, wieviel Soße an einer Nudel
hängen bleibt, um den Aspekt der Oberﬂäche. Es werden Spaghetti und Spirelli-Nudeln untersucht. Bei diesem und beim nächsten Arbeitsblatt ist zu erwarten,
dass sich die einzelnen Gruppen unterschiedlichen
Fragen zuwenden und diese individuell bearbeiten.
DIE SUPERNUDEL 3 – PREISVERDÄCHTIG
Bei diesem Arbeitsblatt sollen die Schülerinnen und
Schüler (im Folgenden immer SuS) Nudelteige selber
herstellen. Es wird untersucht, welchen Einﬂuss deren
Zusammensetzung und Viskosität auf die Fähigkeit
haben, Soße zu halten.
WICHTIGE HINWEISE –
BITTE BEACHTEN
In Laborräumen darf nicht gegessen und getrunken
werden. Dies gilt auch, wenn die SuS für die Untersuchung von Lebensmitteln Töpfe und Zutaten von
zuhause mitbringen. Im Normalfall müssen die zubereiteten Speisen daher leider weggeworfen werden.
METHODISCH-DIDAKTISCHE
HINWEISE
VORSCHLAG FÜR EINEN EINSTIEG
„Stell dir vor, du kochst für deine Freundinnen und
Freunde und nach dem Essen fragen sie dich erstaunt,
warum bei dir die Nudeln so gut schmecken. Sie werden noch mehr staunen, wenn du ihnen erzählst, dass
du das wissenschaftlich herausgefunden hast.“
DIE SUPERNUDEL 1 – DER EINSTIEG
Die Einstiegsstunde sollte stärker strukturiert sein als
die anderen. Da man nicht voraussetzen kann, dass
alle SuS wissen, wie man Nudeln kocht, wird dies
kleinschrittig im Arbeitsblatt erklärt. Es ist in dieser
Stunde sinnvoll, dass alle etwa in gleichem Tempo
die vorgegebenen Aufgaben erledigen. Für diese Doppelstunde reicht es aus, wenn die SuS Methoden lernen: Nudeln kochen, Nudeln und Soße beschreiben,
Gewichtsdifferenzen messen.
PRAXISTIPP
Die SuS arbeiten mit Sachen und Geräten, die in jeder Küche
zu finden sind. Weisen Sie unbedingt klar und deutlich auf die
Gefahren von heißem Wasser und Elektrizität hin. Der Boden kann
rutschig werden durch heruntergefallene Lebensmittel. Daher
müssen diese sofort entfernt werden.
0 2 4 .
2016_Projekt-Broschüre.indd 24
29.01.16 12:32
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Die Supernudel 3 –Forscheraufgaben
DIE SUPERNUDEL 3 – PREISVERDÄCHTIG
Forscher-Checkliste
Zutaten für den Teig (Hartweizengrieß/Mehl,
evtl. Eier, Salz, Wasser)
NUDELTEIL UNTERSUCHEN
▶ Welche Rolle spielen die Teigzutaten bei der
Schüssel, saubere Arbeitsfläche
Nudelholz
Tipp: Eine Nudelmaschine ist von Vorteil,
um vergleichbare Teigstärken zu erzielen.
Stoppuhr zur Bestimmung des Fließverhaltens
Messschieber (Schieblehre)
▶
Lupe (eventuell Mikroskop)
Thermometer
Lineal
▶
Messer zum Zuschneiden der Nudeln
Außerdem brauchst du natürlich wieder die
Dinge zum Kochen und Testen vom ersten
Forscherblatt (Die Supernudel 1 –
der Einstieg)
Jetzt wirst du zum wahren Nudelexperten. Du hast
schon gesehen, dass es Nudeln gibt, an denen die Soße
besser haftet als an anderen. Das kann auch an den
Zutaten und der Herstellungsart des Teiges liegen.
Stelle deinen eigenen Supernudelteil her.
▶
▶
▶
NUDELTEIG HERSTELLEN
▶ Informiere dich über unterschiedliche Nudelteig-
arten.
EINEN FORSCHERPREIS GIBT
ES NUR MIT LABORBUCH!
herstellen wollt.
Du wirst viel ausprobieren und kannst nur mit einem sorgfältig
geführten Laborbuch den Überblick behalten.
Hier zwei Tipps:
▶ Ein Gruppenmitglied wird bestimmt, das während der Versuche
Notizen macht und die Messergebnisse aufschreibt.
▶ Ein anderes Gruppenmitglied achtet darauf, dass nach abgeschlossenen Teilversuchen die Notizen und Ergebnisse im
Laborbuch vollständig sind.
▶ Sprich dich mit der Gruppe ab, welchen Teig ihr
▶ Achte beim Zubereiten auf Sauberkeit – insbeson-
dere, wenn du die Nudeln essen willst.
▶ Mit welcher Forscherfrage will die Gruppe begin-
.
„Soßenhaltefähigkeit“? Verändere verschiedene
Einzelheiten („Parameter“) des Teigs, und miss
ihren Einﬂuss (z. B. Wassergehalt, Grieß- bzw.
Mehlsorte, mit Ei/ohne Ei ...).
Welche Rolle spielt die Form der Nudel? Entwirf
aus deinem Nudelteig eigene Formen und teste,
wie sie die Soße halten.
Wie bindet eigentlich Soße an die Nudel? Untersuche dazu einen Tropfen Soße auf einer Nudeloberﬂäche unter dem Mikroskop und entwickle eine
Theorie, was der Grund für die Bindung zwischen
Nudel und Soße sein könnte.
Tipp: Wie war das noch mal mit Klebstoffen?
Entwickle ein Verfahren zum Testen des SoßenFließverhaltens auf Nudelteig und teste verschiedene Teigsorten.
Welche Rolle spielt das Salz? Untersuche die
Abhängigkeit des Salzgehaltes in Soße und Nudelwasser von der „gehaltenen“ Soßenmenge.
Welche Rolle spielt ein Riffelmuster? Kannst du
die Soßenmenge bei unterschiedlich vielen Riffeln
theoretisch vorhersagen?
nen? – Und los geht’s!
Die Laborbuchhinweise aus den vorigen Versuchsreihen gelten
auch hier.
0 3 4 .
2016_Projekt-Broschüre.indd 34
0 1 6 .
29.01.16 12:32
VON DER IDEE ZUM ERGEBNIS.
SO REICHEN SIE EIN PROJEKT EIN.
FINDET MICH DIE IDEE –
ODER WAS IST KREATIVITÄT?
Die Welt ist immer noch voller Geheimnisse, voller
Phänomene, über die wir als Kinder, aber auch als
Erwachsene staunen können. Sie ist voller Rätsel, die
es zu entschlüsseln gilt. Manchmal stolpern wir über
ganz einfache Dinge und wundern uns. So zum Beispiel darüber, dass es immer dann, wenn man ein weißes T-Shirt, ein helles Hemd oder eine cremefarbene
Bluse trägt, garantiert Nudeln gibt und die Tomatensoße unwiderruflich ihre Spuren im Gewebe hinterlassen wird. Könnte man nicht eine Nudel erfinden,
die die jeweilige Nudelsoße festhält? Eine Supernudel,
die nicht spritzt und sprotzelt? Das wäre doch mal eine
Idee! Andere Ideen kommen, wenn man über nichts
Bestimmtes nachdenkt, einfach so, unter der Dusche
zum Beispiel. Sie kommen dann, wenn sie einen Freiraum zwischen den Gedanken entdecken, durch den
sie sich hindurchschlängeln können. Anders gesagt:
Kreativität braucht Raum, um sich zu entfalten.
DIE IDEE UMZINGELN –
FORSCHUNGSFRAGEN STELLEN
Ist die Idee gefunden, stellt sich die Frage: Was mache
ich damit? Wie wird aus einer Idee ein Forschungsprojekt? Klar ist, wir müssen die Idee einkreisen, ein
bestimmtes Forschungsthema festlegen. Angesichts
der unerwünschten roten Soßenflecken auf blütenreinem Gewebe lautet die erste Frage: Warum kann man
Nudeln mit Soße so selten unfallfrei essen?
Um das herauszufinden, müssen Nudeln und Soßen
genauer untersucht werden. Und schon drängen sich
die nächsten Fragen auf:
▶▶ Warum löst sich die Soße so leicht von der Teig-
ware?
▶▶ Ist das bei allen Nudelsorten gleich?
▶▶ Ist die Form der Nudel entscheidend oder ihre
Zusammensetzung?
Jetzt ist wichtig: Fragen eingrenzen! Festlegen, welche
Fragen weiterführen und welche Fragen man mit den
zur Verfügung stehenden Mitteln untersuchen kann.
Jedes Forschungsprojekt braucht einen Plan.
KLEINES FORSCHER-EINMALEINS –
DER FORSCHUNGSPLAN
Es liegt in der Natur der Sache, dass am Anfang eines
Forschungsprojekts niemand weiß, worauf genau dieses am Ende hinausläuft. Um trotzdem zielgerichtet
forschen zu können, werden einige Parameter im Vor-
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»WENN EINE IDEE AM ANFANG NICHT ABSURD KLINGT,
DANN GIBT ES KEINE HOFFNUNG FÜR SIE.«
ALBERT EINSTEIN
feld festgelegt. Ein Forschungsplan wird aufgestellt.
Dieser kann im Laufe der Untersuchungen natürlich
angepasst werden.
gewöhnlichen Ausstattung eines Haushalts oder der
Schule gehören. Nicht unterstützt werden z.B. die
Anschaffung eines Herds, Mikroskops oder Computers.
FESTGELEGT WERDEN MÜSSEN:
NÄGEL MIT KÖPFEN MACHEN –
ANTRAG STELLEN
▶▶ der Untersuchungsgegenstand
▶▶ die für die Untersuchung benötigten
Materialien
▶▶ das Equipment
Alles, was für die Durchführung des Projektes benötigt wird, kann in einer Forscher-Checkliste aufgeführt
werden. Mit dieser Liste als Grundlage können auch
die Kosten für das Projekt berechnet werden. Auch
die einzelnen Forschungsschritte sollten im Vorfeld
beschrieben werden.
Bitte beachten Sie, dass die Baden-Württemberg
Stiftung nur die Dinge finanziert, die nicht zur
0 1 8 .
Wenn man weiß, wie das Forschungsprojekt ungefähr
aussehen soll, kann der Förderantrag gestellt werden.
Diese Informationen gehören in den Antrag:
FORSCHUNGSGEGENSTAND
Bitte schreiben Sie einen kurzen erläuternden Text,
damit die Jury versteht, worum es in Ihrem Projekt
geht.
TEAMZUSAMMENSETZUNG
Wie sind Anzahl und Alter der Schülerinnen und Schüler, die am Projekt beteiligt sind? Welche Institution
stellt offiziell den Antrag? Wer übernimmt die Rolle
des Mentors/der Mentorin?
FORSCHUNGSGEBIET
Welchem MINT-Fach (oder welchen MINT-Fächern)
lässt sich das Projekt zuordnen?
PROJEKTBESCHREIBUNG
Skizzieren Sie den Projektablauf und listen Sie die
geplanten Projektschritte auf. Die Baden-Württemberg
Stiftung muss nachvollziehen können, ob das eingereichte Projekt realistisch durchzuführen ist.
UND LOS GEHT’S –
AUF DER SPUR DER ERKENNTNIS
Wurde ein Projekt ausgewählt, können die entsprechenden Gelder sofort ausgezahlt werden. Das heißt
es kann direkt losgehen. Die Projektdauer kann bis
zu zwei Schuljahre betragen, also genug Zeit, um sich
einem Thema ausgiebig zu widmen. Sinnvoll ist, einen
festen Termin zu vereinbaren, an dem sich das MINTTeam regelmäßig trifft. So können alle Beteiligten sich
darauf einrichten. Ein Team muss zusammenwachsen,
sich kennenlernen. Warum nicht mal in der Gruppe
einfach Eis essen gehen?
Übrigens: Sollte mal ein Team-Mitglied doch nicht
mehr teilnehmen können, kann im Laufe des Projektes
der vakante Platz wieder neu besetzt werden.
Ist alles eingekauft, steht der Forschungsplan und sind
die Versuchsreihen überlegt? Dann ist es an der Zeit,
an ein Laborjournal zu denken. Dort wird alles, was
man herausfindet, festgehalten und kann so jederzeit
wieder angeschaut und verglichen werden.
Vorteil: Das erleichtert auch die spätere Dokumentation.
Wie wäre es mit einer Darstellung
▶▶ auf der Schulhomepage
▶▶ in der Lokalzeitung
▶▶ auf einem Poster in der Pausenhalle
▶▶ bei einer Veranstaltung in der Aula oder gar auf
dem Marktplatz?
UND JETZT?
Am Ende aller Fragen, Ideen und Antworten stehen
neue Fragen, weitere Ideen und hoffentlich noch viele
großartige Erkenntnisse. Wenn die Projektarbeit Spaß
gemacht und interessante Ergebnisse zutage gefördert
hat, so muss das Forschen kein Ende haben. Der Teilnahme an anderen Forscher-Wettbewerben oder Erfindermessen steht nichts im Weg. Die Projekte können
auch dort eingereicht werden.
Unser Beispiel der „Supernudel“ stammt übrigens aus
einem prämierten Projekt, das am Schülerforschungszentrum Südwürttemberg SFZ® entstanden ist. Es
wurde im Wettbewerb „Jugend forscht“ ausgezeichnet. Wenn Sie das Projekt gerne „nachkochen“ möchten, finden Sie ein „Rezept“ für die ersten Schritte in
den mikro makro mint-Arbeitsmaterialien „Forschen in
der Schule“. Und natürlich geht es auch bei uns nächstes Jahr weiter.
Falls sich aus Ihrem Projekt neue Fragen ergeben haben
und diese untersucht werden müssen oder Sie eine
ganz andere, neue Idee entwickelt haben – einfach
wieder bewerben!
GESCHAFFT –
VORSTELLUNG DER ERGEBNISSE
Es ist vollbracht! Das mikro makro mint-Team hat das
Projekt erfolgreich abgeschlossen, Ergebnisse und
Erkenntnisse gewonnen, eine „Supernudel“ gekürt,
eine Recyclingmaschine gebaut, die Lebewesen im
Schulteich identifiziert und klassifiziert oder ... oder ...
oder.
Ganz gleich, welche Themen erforscht und welche
Lösungen ausgetüftelt wurden, zum Abschluss gilt das
Motto: Geteiltes Wissen ist doppeltes Wissen.
Der letzte Schritt ist also die Präsentation der Ergebnisse. Auch hier sind der Fantasie keine Grenzen
gesetzt.
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Ansprechpartner:
Birgit Pfitzenmaier
Baden-Württemberg Stiftung gGmbH
Kriegsbergstraße 42
70174 Stuttgart
[email protected]
www.mikromakro-mint.de
DIE BADEN-WÜRTTEMBERG STIFTUNG setzt sich für ein lebendiges und lebenswertes Baden-Württemberg ein. Sie ebnet den Weg für Spitzenforschung,
vielfältige Bildungsmaßnahmen und den verantwortungsbewussten
Umgang mit unseren Mitmenschen. Die Baden-Württemberg Stiftung ist
eine der großen operativen Stiftungen in Deutschland. Sie ist die einzige,
die ausschließlich und überparteilich in die Zukunft Baden-Württembergs
investiert – und damit in die Zukunft seiner Bürgerinnen und Bürger.
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