Postersession - 11. LeLa-Jahrestagung, Saarbrücken, 2016
Poster Nr. 1
Großes entsteht immer im Kleinen - auch Technikbegeisterung fängt in der
Wissenswerkstatt klein an
Nicole Maas1
1Wissenswerkstatt
Saarbrücken e.V., Saarbrücken, DE, [email protected]
Die Wissenswerkstatt Saarbrücken ist mehr als eine außerschulische Werkstatt. Sie ist ein Lernort, an dem
Kinder und Jugendliche technische Phänomene erleben und Alltagstechnik begreifen können, indem sie
selbst die technischen Konzepte bei handwerklichen Arbeiten umsetzen. Durch das „Selbermachen“
können die zugrunde liegenden Prinzipien wortwörtlich „begriffen“ werden. Und mehr noch: die
Jugendlichen können ihr Talent im technischen Bereich entdecken und sich bei der Berufswahl bewusster
entscheiden.
Bei Kindern im Vorschulalter existiert noch eine natürliche Begeisterungsfähigkeit für Phänomene aus
Natur und Technik. Wundersames kann in vorschulischen Programmen spielerisch erkundet werden. In der
Schule wird dann das zugehörige mathematisch-naturwissenschaftliche Basiswissen vermittelt, oftmals
jedoch ohne eine nachhaltige Begeisterung für MINT zu generieren, sichtbar an einer vergleichsweise
geringen Anzahl technischer Auszubildender bzw. Studierender.
Die Wissenswerkstatt greift nun die Begeisterung der „Kleinen“ für Phänomene aus Natur und Technik
auf, erhält sie aufrecht und baut sie aus: Die anfängliche -„kleine“- Neugierde soll zu echtem -„großem“Interesse am technischen Bereich werden. Durch einen aktiven Kontakt zu technischen Themen und den
Bezug zu konkreten Anwendungsbeispielen kann dies realisiert werden. So baut jeder Teilnehmer sein
eigenes Werkstück, das er am Ende des Kurses mit nach Hause nehmen darf. Der Kursbesuch in der
Wissenswerkstatt ist sowohl für ganze Schulklassen als auch für die private Teilnahme am Nachmittag völlig
kostenfrei. Denn jeder Teilnehmer, d.h. Mädchen und Jungen von 8 bis 18 Jahren, soll das Angebot ohne
eigenen finanziellen Aufwand nutzen können.
Im Schuljahr 2014/15 wurden 400 Kurse zu mehr als 40 Themen durchgeführt, an denen insgesamt mehr
als 4.000 Schülerinnen und Schüler teilgenommen haben. Die Kursbuchung erfolgt für private
Kursbuchungen wie auch für Schulklassen online über das Portal www.wiwe-sb.de.
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Poster Nr. 2
Außerschulische Bildung im Museum Reich der Kristalle - ein
geowissenschaftliches LeLa-Labor
Melanie Kaliwoda1, Rupert Hochleitner1
1Museum
Reich der Kristalle, München, DE, [email protected]
Im Museum Reich der Kristalle werden den Schülern zu unterschiedlichen geowissenschaftlichen
Themenschwerpunkten Praktika und Führungen angeboten. Inhalt solcher Praktika (Führungen) ist das
Kennenlernen unterschiedlicher Gesteins- und Mineralgruppen, z.B. Meteorite, Salzgesteine,
Vulkangesteine, sowie Edelsteine, Metalle und unterschiedliche Minerale. Die Angebote richten sich zum
einen nach den Wünschen des Lehrers und dem jeweiligen Lehrplan sind aber auch Lehrplanunabhängig an
der jeweiligen Sonderausstellung des Museums angeknüpft. Jedes Schülerprojekt hat die Aufgabe den
Schülern in einem praktischen (Mikroskopie, Minerale und Gesteine bestimmen) und einem theoretischen
Teil (Führung durch das Museum, Vorträge zu den Themenschwerpunkten) geowissenschaftliches, aber
auch chemisches und physikalisches Grundwissen zu vermitteln.
Neben den Praktika ist es zudem möglich, dass Schüler eine Ferienwoche im Museum Reich der Kristalle
verbringen und somit noch näher in die forschende Tätigkeit an der Mineralogischen Staatssammlung
hineinschnuppern.
Im Rahmen der LeLa-Tagung 2016 möchten wir gerne die Arbeit in einem mineralogischen Schülerlabor
präsentieren. Da die Geowissenschaften nicht als Schulfach auftreten, ist es uns ein Anliegen, zu zeigen,
dass die Lehrer bei uns eine vielfältige Möglichkeit finden, ihren Unterricht in den Fächern Chemie, Physik,
Mathematik und Geographie durch Schulpraktika in der Mineralogischen Staatssammlung München zu
bereichern.
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Poster Nr. 3
Programmierung mit dem humanoiden Roboter NAO
Doris Schmidt2, Sarah Bloore2
2Zukunftslabor
MINT Hochschule Hannover, Hannover, DE
Programmierung mit dem humanoiden Roboter NAO Automatentheorie praktisch umgesetzt – Workshop
für Sek II Hochschule Hannover, Zukunftslabor MINT, Sarah Bloore und Doris Schmidt Der NAO lässt
sich mithilfe einer grafischen Oberfläche programmieren. Darüber hinaus kann die Programmiersprache
Python genutzt werden. Somit können sowohl Programmieranfänger als auch programmiererfahrene
Schülerinnen und Schüler mit dem NAO arbeiten. Die Einführung beinhaltet die Vorstellung von Robotern
und Automaten und deren Alltagsbezug. An unterschiedlichen Robotertypen (z.B. NAO und Pleo) wird die
Funktionsweise von Sensoren beschrieben und erfahren. Um den NAO umfänglich kennen zu lernen, sollen
die SuS die verschiedenen Sinne des Roboters über die Programmierung ansprechen. Mithilfe der
Programmieroberfläche Choregraphe werden die einzelnen Bausteine des Programmes mit bereits
programmierten Boxen zusammengesetzt und die Parameter verstellt. Komplexere Programme werden
mithilfe von Pseudocode geplant, bevor sie umgesetzt werden. Einfaches Erweitern einer vorgegebenen
Problemlösung in geübtem Zusammenhang wird ebenfalls gefördert. Mithilfe von der Koordinatenebene(x,
y) wird der NAO von den SuS bewegt. Nachdem die Funktionsweise eines Getränkeautomaten theoretisch
geklärt wurden, besteht die Hauptaufgabe für die SuS darin einen Kassenautomaten auf dem Papier zu
modellieren. Dieses theoretische Modell wird durch die entsprechende Programmierung auf den NAO
übertragen.
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Poster Nr. 4
MINT-Girls Regensburg
Stephan Giglberger1, Armin Gardeia2
1Universität
Regensburg, Regensburg, DE, [email protected]
Technische Hochschule Regensburg, Regensburg, DE
2Ostbayerische
Die Initiative MINT-Girls Regensburg (MGR) der Universität und der Ostbayerischen Technischen
Hochschule in Regensburg hat sich zum Ziel gesetzt, Mädchen und jungen Frauen die faszinierende Welt
von Naturwissenschaft und Technik näherzubringen und sie für Studiengänge im natur- und
ingenieurswissenschaftlichen Bereich neugierig zu machen.
Im mittlerweile zweiten Projekt dieser Initiative – dem „Moon Walk“ – wurden 18 Teilnehmerinnen der
neunten, zehnten und elften Jahrgangsstufen aus dem Großraum Regensburg über einen Zeitraum von
sieben Monaten in Vorlesungen, Workshops und Experimenten Handwerkszeug aus dem MINT-Bereich
zur Seite gestellt, um sie fit für einen „Moon Walk“ zu machen. Hierfür wurden u.a. Mond-Roboter gebaut
und programmiert, die vorgegebene Aufgabenstellungen erfüllen sollten:
Steuerung des Roboters (Bluetooth-Fernsteuerung, Smartphone, Sprachsteuerung); Suche nach nicht vollständig erloschenen
Vulkanen, Analyse des Oberflächenmagnetfelds des Mondes; Spektroskopie des Mondgesteins
Auf der Mondlandschaft des Kooperationspartners Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR in
Oberpfaffenhofen wurden die Roboter während der Abschlusswoche auf Herz und Nieren getestet.
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Poster Nr. 5
Schullabor Light & Schools
Dortje Schirok1
1Light
& Schools, Universität Hamburg, Hamburg, DE, [email protected]
Light & Schools ist ein Schullabor der Universität Hamburg. Hier ist Raum für selbstständiges Entdecken
und kreatives Forschen – von derzeit Klasse 7 bis in die Oberstufe. Zwischen Alltagsphänomenen und
Spitzentechnologie trifft Schule hier auf Wissenschaft.
Das Angebot für die Mittelstufe widmet sich der Physik in unserem Alltag. Handys sind für Jugendliche aus
dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Wie viel Physik in dem kleinen LC-Display steckt, lernen sie im
Schullabor. Hier bauen sie an einem Vormittag einen eigenen kleinen Flüssigkristallbildschirm (4 cm × 4
cm), in eigenem Design und bunter Darstellung. Darüber hinaus werden sie das GPS-System kennen lernen
und einen Einblick in die App-Programmierung bekommen. Egal ob Mädchen oder Jungen: Hier gibt es
Physik zum Anfassen.
Im Programm für die (Profil-)Oberstufe trifft Schule auf Spitzenforschung. Die derzeit sieben
verschiedenen Experimente des Oberstufenprojekts beinhalten Themen aus der aktuellen Forschung der
Optik, Lasertechnologie und Quantenphysik und ermöglichen einen Einblick in wissenschaftliche
Denkweisen und experimentelles Arbeiten. Darüber hinaus gibt es Vorträge zu aktuellen
Forschungsthemen, zu Berufs- und zu Studienperspektiven sowie Laborführungen. Die Projekte der
Oberstufe entstehen in enger Absprache mit den jeweiligen Lehrerinnen und Lehrern und fügen sich
thematisch in den Unterricht ein. Der Aufenthalt im Schullabor findet immer an mehreren Tagen,
manchmal sogar regelmäßig über ein ganzes Semester hinweg statt.
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Poster Nr. 6 (Mit Exponat)
Neues aus dem PhotonLab: Holopyramide und Holographie
Silke Dr. Stähler-Schöpf1
1Munich-Centre
for Advanced Photonics/LMU München, Garching bei München, DE, [email protected]
Holographie schafft magische Bilder. Sie ist eine faszinierende Technik, eine ganz eigene Art von
Bildkunstwerken zu erschaffen. Dabei kommt Laserlicht zum Einsatz. In jüngster Zeit machen Videos die
Runde, in denen tote Musiker als „Hologramm“ mit lebenden Künstlern auf der Bühne stehen. Wie
funktioniert diese Technik? Ist das wirklich ein Hologramm? Was ist eigentlich ein Hologramm?
Im Schülerlabor PhotonLab des Excellenzclusters MAP (Munich-Centre for Advanced Photonics) können
jetzt Kleingruppen oder Praktikanten in die Holographie einsteigen und sogar selber Hologramme
aufnehmen.
Ein Hologramm zu erstellen war bisher ein großer Aufwand. Doch mittlerweile gibt es kostengünstige Sets,
mit denen das sogar zu Hause gelingt. Und auch im Photonlab kommen diese Baukästen zum Einsatz. Hier
lernen die Schüler, was ein Hologramm von einem 3D-Bild unterscheidet. Sie vergleichen ein
dreidimensionales Bild das vom iPad auf eine Holopyramide projiziert wird und ein echtes Hologramm.
Wie unterscheiden sie sich? Sind beide Bilder Hologramme? Dabei werden die Besonderheiten eines
Hologramms entdeckt. Entsprechend der Jahrgangsstufe wird dann den Schülern das Prinzip der
Holographie erklärt.
Das Photonlab ist das Schülerlabor des Exzellenzclusters MAP zur Photonik/Laserphysik auf dem
Forschungscampus in Garching bei München. Das Spektrum der angebotenen Versuche ist groß. Es reicht
von einfachen Experimenten wie Wasser als Lichtleiter über die Bestimmung der Haardicke bis hin zu
komplexen Versuchen wie der abhörsicheren, quantenbasierten Übertragung von Nachrichten
(Quantenkryptographie).
www.munich-photonics.de
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Poster Nr. 7
„Licht und Farbe“ - Schülerworkshops im Internationalen Jahr des Lichts an
der TU Dortmund
Sylvia Rückheim1, Bärbel Siegmann2, Anja Fißmer2
1DLR_School_Lab
2Fakultät
TU Dortmund, Dortmund, DE, [email protected]
Physik, Technische Universität Dortmund, DE
2015, im Internationalen Jahr des Lichts, haben die Fakultät Physik und das DLR_School_Lab an der TU
Dortmund verschiedene Workshops für Schülerinnen und Schüler angeboten. Im Rahmen von
altersgerechten Aktionstagen haben Mädchen und Jungen einfache optische Geräte gebaut, Möglichkeiten
der Nutzung der Sonnenenergie kennengelernt und kosmische Strahlung nachgewiesen.
Workshops für die Unter- und Mittelstufe
Mit Schülerinnen der Klassen 7-9 wurden Handspektrometer und Lochkameras gebaut. Sie erforschten die
Unterschiede zwischen additiver und subtraktiver Farbmischung sowie farbiger Naturphänomene
(Regenbogenfarben, Abendrot, Himmelsblau oder Polarlichter) und erzeugten schillernde Seifenblasen. Sie
führten ein Labortagebuch, bekamen Einblicke in das wissenschaftliche Arbeiten und lernten das Berufsbild
eines Physikers/einer Physikerin kennen.
Workshops für die Oberstufe
Ältere Schülerinnen und Schüler haben mit einer Ionisationskammer, die aus Haushaltsgegenständen gebaut
wurde, Radioaktivität nachgewiesen. Sie haben außerdem die Entstehung energiereicher Strahlung und
deren Gefahrenpotenzial kennengelernt. Um Sonnenenergie zu messen und als Strom nutzbar zu machen,
konnten die SuS Farbstoffsolarzellen (Grätzelzellen) bauen und vermessen. Dabei wurden die Unterschiede
des Wirkungsgrades bei Betrieb im Sonnen- und Kunstlicht herausgearbeitet, ebenso wie die Vor- und
Nachteile dieser Technologie.
Fazit
Die zum Themenjahr angebotenen Workshops ermöglichten es der Fakultät Physik und dem
DLR_School_Lab neue Angebote zu entwickeln, die von den Schülerinnen und Schülern sehr gut
angenommen wurden. Auch wenn Spaß am Experimentieren im Vordergrund stand, haben die Jungen und
Mädchen Kompetenzen, die für das wissenschaftliche Arbeiten (z.B. Beobachtungsgabe oder sorgfältiges
Arbeiten) notwendig sind, erworben und verbessert sowie ihr kognitiven Fähigkeiten geschult.
Einige der Experimente werden auch zukünftig bei Aktionstagen wie dem Girls‘ Day oder MinTU
(Mädchen in die TU Dortmund) in das Programm aufgenommen.
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Poster Nr. 8
Garchinger Experimente mit Licht
Andreas Kratzer1
1TUM
School of Education, München, DE
In Garching bieten zwei Schülerlabore Experimente zu Licht und Optik an: Das PhotonLab des
Exzellenzclusters „Munich-Centre for Advanced Photonics“ (MAP) und die TUM Science Labs. Das Poster
präsentiert beide Einrichtungen, die sich in ihrer Zielsetzung unterscheiden. Während das PhotonLab
speziell auch ein Vertreter der Kategorie „W“ ist, sind die TUM Science Labs ein klassisches Schülerlabor
(Kategorie „K“). Im PhotonLab lernen die Schüler verschiedene Aspekte der Laserphysik und Optik in
anschaulichen, kurzen Versuchen kennen (der Versuch Holographie wird auf einem anderen Poster
vorgestellt). Dagegen stehen in den Science Labs experimentelle Methoden im Vordergrund. Für Lehrkräfte
bieten die beiden Einrichtungen also interessante Kombinationsmöglichkeiten.
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Poster Nr. 9
Die Deutsche Physikmeisterschaft GYPT
Florian Ostermaier 1, Tobias Beck 1, Eva Rehm 2, Silke Stähler-Schöpf 2,3, Andreas
Kratzer 2,4
1
Schülerforschungszentrum Südwürttemberg, Bad Saulgau, DE
GYPT-Zentrum Dachau, Dachau, DE
3Munich-Centre for Advanced Photonics/LMU München, Garching bei München, DE, [email protected]
4TUMScience Labs, TUM School of Education, München, DE, [email protected]
2
Unter der Schirmherrschaft der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) und gefördert durch die
Wilhelm und Else Heraeus Stiftung konnte 2016 zum dritten Mal das German Young Physicists‘
Tournament (GYPT) durchgeführt werden. 33 Teams aus ganz Deutschland traten im Physik-Zentrum Bad
Honnef gegeneinander an. Jedes Teammitglied musste eines von 17 Problemen (auf Englisch) präsentieren
und gegen einen Herausforderer verteidigen. Die Teilnehmer waren zwischen 14 und 18 Jahren alt.
Das GYPT ist aufgrund der offenen Fragestellungen und der wissenschaftlichen Diskussionen zwischen
den Schülern selber ein einzigartiger Wettbewerb. Er fördert vor allem korrektes wissenschaftliches
Arbeiten, aber gleichzeitig Diskussionsfähigkeiten und Teamarbeit.
Schülerlabore und speziell Schülerforschungszentren sind wichtige Partner in diesem Wettbewerb. Sie
ermöglichen Schülerinnen und Schülern Zugang zu experimenteller Ausstattung, können Kontakt zu
Spezialisten herstellen und haben oft über Universitäten Zugang zu weiterer Literatur. Derzeit ist das
Schülerforschungszentrum Südwürttemberg federführend bei der Organisation dieses Wettbewerbs.
www.gypt.org
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Poster Nr. 10
Asche der Schlüssel zum geschlossenen Mineralkreislauf - oder steckt da der
Wurm drin?
Thomas Sommer1, Kirstin gerber1, Christoph Thyssen1
1AG
Fachdidaktik Biologie, TU Kaiserslautern, Kaiserslautern, DE
Durch eine intensivere Nutzung von Holz als nachwachsendem Rohstoff und Energieträger werden dem
Wald bzw. Waldboden verstärkt Nährstoffe entzogen. Bei der energetischen Nutzung bleiben zumindest
die dem Wald entnommenen Mineralstoffe in konzentrierter Form als Asche zurück. Aktuelle
Forschungsprojekte beschäftigen sich mit der Untersuchung, ob eine Rückführung dieser Asche als
Kompensations- und Schutzmaßnahme für den Waldboden geeignet ist. Aufgrund der Komplexität des
Ökosystems Wald müssen in diesen Projekten hierbei unzählige Parameter erfasst und analysiert werden.
Wegen ihrer zentralen Rolle als Destruenten im natürlichen Nährstoffkreislauf wird die Wirkung der
Holzasche auf Regenwürmer und Enchyträen näher betrachtet. Eine Ascherückführung würde einen
Eingriff in diesen Kreislauf bedeuten. Regenwürmer und Enchyträen würden aufgrund ihrer Lebensweise
in direktem Kontakt mit der Holzasche kommen. Dies könnte sowohl über die Nahrungsaufnahme, als
auch über den Hautkontakt geschehen. Die Wirkung der Holzasche auf diese Bodenbewohner soll im
Rahmen eines Forschungsprojekts schülertauglich überprüft werden.
Im Rahmen dieser Fragestellung wird im interdisziplinären Umweltlabor (Science Lab 3.0), unter Beteiligung
der drei Fachbereiche Biologie, Chemie und Geographie, an der TU-Kaiserslautern in Kooperation mit
Forschungsprojekten der Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Trippstadt mit
SchülerInnen im Feld und im Labor geforscht. Im Umweltlabor werden Schülerpraktika angeboten und so
den SchülerInnen die Möglichkeit gegeben, im Sinne des forschenden Lernens, aktuelle Forschungsprojekte
aktiv mitzuerleben und mitzugestalten.
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Poster Nr. 11
GirlsGo4Green - Mit Energie das Klima wandeln
Pia Bäune1, Inga Zeisberg1, Cornelia Denz1
1Westfälische
Wilhelms-Universität / MExLab Physik, Münster, DE, [email protected]
Ein verbessertes Umweltwissen und ein fundiertes Umweltbewusstsein der Gesellschaft sind in der heutigen
Zeit durch die rasante Entwicklung des Klimawandels unabdingbar. Um dieser Entwicklung entgegen zu
wirken bedarf es qualifizierter und motivierter Nachwuchskräfte insbesondere aus dem
naturwissenschaftlich-technischen Bereich. Aber wie schafft man es, insbesondere Schülerinnen zu
motivieren sowie langfristig zu beeinflussen, sich mit den technisch visierten Themenbereichen Umwelt und
Nachhaltigkeit auseinanderzusetzen?
Das Innovationsprojekt GirlsGo4Green richtete sich an Schülerinnen der 8./9. Klasse aller Schulformen in
ganz Deutschland. Am außerschulischen Lernort führten die Teilnehmerinnen zu den Themen Energie,
Klima und Umwelt in explorativen Workshops lebensweltnahe Experimente durch und lernten Berufe aus
den zugehörigen Zukunftsbranchen kennen. GirlsGo4Green hatte dabei das Ziel, Mädchen über einen
neuen, die gesellschaftlich-sozialen und kommunikativen Fähigkeiten integrierenden und damit
ganzheitlichen Ansatz anzusprechen. Über einen Projektzeitraum von 14 Monaten verbesserten die
Teilnehmerinnen ihr Umweltwissen und entwickelten ein fundiertes Umweltbewusstsein.
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Poster Nr. 12
Holt die Gruftis raus - Gebrauchte Handys: Rohstoffe für eine werteorientierte
Zukunft
Ines Blatter1, Pia Kockler1
1Schülerlabor
SAM, Saarbrücken, DE, [email protected]
Das Schülerlabor Advanced Materials der Universität des Saarlandes nimmt als wissenschaftlicher Partner
an einer Aktion der Landesregierung des Saarlandes zum Thema verantwortungsbewusster und
ressourcenschonender Umgang mit Technik teil. Saarländischen Schulen wird somit die Möglichkeit
geboten, im Rahmen eines Laborbesuchs die technischen Hintergründe kennenzulernen.
Die enthaltenen Rohstoffe werden untersucht und klassifiziert. Hierzu gehören mechanische Eigenschaften
wie Dichte und Härte, ebenso aber auch das magnetische Verhalten sowie die Leitfähigkeit. Neben seltenen
Elementen wie Gold, Silber, Kupfer und Palladium, bei denen insbesondere die Rückgewinnung von großer
Bedeutung ist, liegt ein weiterer Schwerpunkt auf den verwendeten Kunststoffen. In diesem Kontext stellen
die Schüler im Labor selbständig Polymere her, können deren Eigenschaften kennenlernen und diskutieren
sowohl die ressourcenbedingte Problematik als auch mögliche Alternativen.
Ziel ist es, die Schüler mit Hilfe eines viel genutzten Alltagsgegenstandes für die Problematik wie auch die
Verantwortung des Themengebietes Ressourceneffizienz aufmerksam zu machen.
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Poster Nr. 13
Nachhaltige Chemie mit Ionischen Flüssigkeiten im Chemie-Schülerlabor
Daniel Rauber1,2, Ramona Jost1, Frederik Philippi1,2, Rolf Hempelmann1,2
1Universität
des Saarlandes, Saarbrücken, DE
Saarbrücken, DE, [email protected]
2NanoBioLab,
Ionische Flüssigkeiten sind eine sehr aktuelle, praxisrelevante Themenstellung in den Naturwissenschaften
sowie der Technik und der Gegenstand von intensiven Forschungen. Diese Salze, die häufig bei
Raumtemperatur als Flüssigkeiten vorliegen, zeichnen sich durch zahlreiche einzigartige, gezielt steuer- und
anpassbare Eigenschaften aus. Dazu zählen z.B. der vernachlässigbare Dampfdruck, die
Funktionalisierbarkeit, die elektrische Leitfähigkeit, hohe elektrochemische und thermische Stabilität. Eine
große und vielversprechende Rolle spielen Ionische Flüssigkeiten auch im Kontext einer nachhaltigeren und
ökologischeren Chemie, da sie viele Anwendungen sicherer sowie effizienter machen und durch ihre
Rezyklisierbarkeit helfen den Energie- und Chemikalieneinsatz zu verringern. Im Rahmen dieses von der
Deutschen Bundessstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projektes sollen Versuche für das ChemieSchülerlabor bzw. den Schulunterricht entwickelt werden, welche die umweltfreundlichen Aspekte von
Ionischen Flüssigkeiten als Alternative zu konventionellen Chemikalien herausstellen. Durch die
vorgestellten Versuche soll eine Brücke zwischen der aktuellen fachwissenschaftlichen Forschung und der
naturwissenschaftlichen Didaktik gebaut werden und die Bewertungskompetenz der Schülerinnen und
Schüler in Bezug auf alternative Technologien gestärkt werden. Konkrete Schwerpunkte des Projektes liegen
auf elektrochemischen Anwendungen (Li-Ionen-Batterien, Superkondensatoren, Redox-Fluss-Batterien
sowie organische Solarzellen), der Erschließung von erneuerbaren Rohstoffquellen (Lignin und Cellulose),
Katalyse und der Rückgewinnung von Metallen aus anthropogenen Lagerstädten (Urban Mining).
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Poster Nr. 14
Umweltbildung als gendergerechter Zugang zur MINT-Begeisterung
Franziska Pestel1, Prof. Dr. Katrin Temmen1
1Universität
Paderborn, Paderborn, DE, [email protected]
Die Universität Paderborn hat es sich zur Aufgabe gemacht, die strukturellen Muster der
geschlechtstypischen Studien- und Berufswahl aufzubrechen und speziell Schülerinnen für MINT Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik - zu begeistern. Dazu wurde bereits 1999 das
Projekt "Frauen gestalten die Informationsgesellschaft" ins Leben gerufen. Schwerpunkt des Projektes sind
die zwei Mal im Jahr stattfindenden Schnupperstudium-Angebote für Schülerinnen. Als außerschulisches
Lernangebot gehören die Erweiterung des weiblichen Berufswahlspektrums und die Förderung einer
interessensorientierten Studien- und Berufswahl zu den fokussierten Zielen des Projekts. Die Schülerinnen
besuchen speziell für sie konzipierte Vorlesungen und können zudem in verschiedenen Laborexperimenten
und Workshops selbst experimentieren und forschen. Die Schülerinnen erhalten Einblicke in
technikorientierte und naturwissenschaftliche Studiengänge an der Universität Paderborn und sie lernen
Berufsfelder kennen, in denen Frauen bisher seltener vertreten sind. Damit leistet das Projekt einen Anteil,
um dem Fachkräftemangel im MINT-Bereich entgegen zu wirken.
Aktuelle Studien verweisen darauf, dass sich junge Frauen für technische und naturwissenschaftliche
Fragestellungen stärker interessieren, wenn diese einen Bezug zum Thema Umwelt, Naturschutz und
Nachhaltigkeit besitzen. Das vorzustellende Poster zeigt, auf welche Art und Weise die beispielhaften
Themen Elektromobilität, Beleuchtung mit OLED's, Photovoltaik und Windkraftanlagen sowohl
technisch-didaktisch als auch sozioökonomisch aufbereitet wurden, um sie alters- und zielgruppengerecht
Schülerinnen der Mittel- und Oberstufe zu vermitteln. Anhand von Evaluationsbögen kann die
Einschätzung der Schülerinnen zu den einzelnen Vorlesungen bzw. Workshops anschließend ermittelt
werden. Ziel ist es über einen umwelt- und naturschutzbezogenen und für die Schülerinnen interessanten
Zugang die MINT-Begeisterung zu erhöhen.
Das MINT-Schnupperstudium-Angebot wird in Kooperation zwischen dem Projekt „Frauen gestalten die
Informationsgesellschaft“ der Universität Paderborn und „coolMINT“, dem zdi-Schülerlabor der
Universität Paderborn und des Heinz Nixdorf MuseumsForums (HNF) angeboten.
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Poster Nr. 15
MINT-Umweltbildung im dEIn Labor (dem Elektrotechnik- und Informatik-Labor)
an der Technischen Universität Berlin
Claudia Ermel1
1dEIn
Labor, Technische Universität Berlin, Berlin, DE, [email protected]
Im Rahmen des DBU-Förderprojekts "Energiewende" entstanden im Jahr 2015 drei neue
Schülerworkshops, und zwar

ein Informatik-Workshop Virtuelles Kraftwerk,

ein Robotik-Workshop Windrad-Dynamo und

ein Elektrochemie-Workshop Farbstoffsolarzelle.
Im Informatikworkshop lernen Jugendliche die visuelle Modellierung und Simulation von
Energieversorgungsnetzen, bei denen die Wetterabhängigkeit erneuerbarer Energiequellen durch geeignete
Maßnahmen kompensiert werden müssen. Im Robotik-Workshop geht es darum, Windkraftanlagen (in
unserem Fall aus Lego) und Speicher so zu programmieren, dass ein Fahrtwind-getriebener Dynamo am
Fahrrad für zuverlässige Beleuchtung beim Fahren und für Standlicht sorgt. Im Workshop Farbstoffsolarzelle
bauen die Schülerinnen und Schüler Solarzellen, bei denen ein Farbstoff, ähnlich wie bei der Photosynthese,
unter Sonneneinstrahlung Energie freisetzt.
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Poster Nr. 16
Umweltfreundlichere Chemie im Schülerlabor mit Ionischen Flüssigkeiten Grätzelzelle und Urban Mining
Alexander Fuxius1, Frederik Philippi1, Daniel Rauber1, Rolf Hempelmann1
1NanoBioLab,
Saarbrücken, DE
Als „Ionische Flüssigkeiten“ („Ionic Liquid“ oder kurz „IL“) werden organische Salze bezeichnet, die einen
besonders niedrigen Schmelzpunkt besitzen und als neuartige Lösemittel für funktionelle Anwendungen
dienen.
Die Verwendung von Ionischen Flüssigkeiten bietet einige Vorteile. Hervorzuheben ist hier vor allem der
vernachlässigbare Dampfdruck, der eine inhalative Exposition ebenso ausschließt wie die Freisetzung von
Dämpfen in die Umwelt. Weiterhin beinhaltet die große Fülle an Variationsmöglichkeiten viel Spielraum
für selektive Optimierungen, was auch Gegenstand aktueller Forschung weltweit ist. Ebenfalls von
Bedeutung sind die hervorragende thermische Stabilität der meisten Systeme sowie die Recyclingfähigkeit.
Auf dem hier eingereichten Poster sollen Schülerversuche zu den Themen „Organische
Farbstoffsolarzellen“ sowie „Urban Mining“ vorgestellt werden, in denen Ionische Flüssigkeiten eine
zentrale Rolle einnehmen.
Die Organische Farbstoffsolarzelle, auch als „Grätzel-Zelle“ bezeichnet, nutzt Farbstoffe zur Umwandlung
von Licht in Strom. Als Elektrolyt dient eine Ionische Flüssigkeit. Die Farbstoffe stammen aus Tee, Spinat
oder Karotten; zur Herstellung der Grätzelzelle wird im Vergleich mit konventionellen Siliziumsolarzellen
daher deutlich weniger Energie benötigt. Ein weiterer Vorteil der Grätzelzelle ist die Nutzung von diffusem
Licht.
„Urban Mining“ bezeichnet die Rückgewinnung von Rohstoffen aus anthropogenen Quellen. In den
vorgestellten Experimenten geht es um das Recycling von Neodymmagneten aus Hightech-Anwendungen
wie Elektromotoren, Windkraftanlagen etc. Eine zentrale Rolle nimmt die Zurückgewinnung des
strategischen Metalls Neodyms ein. Hierzu wird das Eisen durch Extraktion mit einer Ionischen Flüssigkeit
entfernt. Dieses Verfahren ist im Vergleich zu den herkömmlichen weniger chemikalien- und
energieintensiv. Neben der hohen Umweltrelevanz hat dieses Thema auch politische Bedeutung, da die
westliche Welt nur über wenige Seltenerden verfügt.
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Poster Nr. 17
Energiewende in Schülerhände
Cornelia Stärkel1
1Gläsernes
Labor, BBB Management GmbH, Berlin, DE, [email protected]
Die Energiewende ist ein spannendes Thema, das bei der Umweltbildung eine zentrale Rolle einnimmt. Im
Gläseren Labor wurde mit Unterstützung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt ein Kurs für Schülerinnen
und Schüler ab Klasse 9 entwickelt, der auf anschauliche und praktische Weise dieses komplexe Thema
beleuchtet. Die SuS führen Experimente durch, um verschiedene technische Aspekte der Energiewende wie
die Gewinnung von Wasserstoff, die Speicherung von Strom und die Funktionsweise von Solarzellen zu
verstehen. Lernstationen erlauben es, selbstständig zu experimentieren und die Ergebnisse im
Zusammenhang zu interpretieren. Dabei können die SuS einen Lithium-Ionen-Akku nachbauen,
verschiedene Goldkondensatoren per Rekuperation laden und damit kleine Fahrzeuge betreiben, eine
Biobrennstoffzelle ausprobieren und selbst Wasserstoff herstellen und diesen in eine Brennstoffzelle
einspeisen. Am PC können mit dem Clean Energy Trainer Messdaten von Solarzelle und Windrad
aufgenommen und graphisch ausgewertet werden. Eine weitere Versuchsstation zeigt, wie Mikroplastik aus
unserer Kosmetik das Wasser verschmutzt und wie man die Microbeads vermeiden kann. Abgerundet
wird das Kursangebot durch kurze Lehrfilme und ein Spiel, wobei die SuS verschiedene Rollen einnehmen
und die Vor- und Nachteile eines Windparks diskutieren. Dabei können sie lernen, sachlich zu
argumentieren und sich in andere Standpunkte hineinzuversetzen.
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Poster Nr. 18
EnergyLab, Das Schülerlabor im Wissenschaftspark
Hildegard Boisserée-Frühbuss1, Hildegard Boisserée-Frühbuss1
1Wissenschaftspark
Gelsenkirchen, EnergyLab, Gelsenkirchen, DE, Hildegard Boisserée-Frühbuss
Das Energylab, das Schülerlabor im Wissenschaftspark Gelsenkirchen bietet Mitmachexperimente im
Rahmen von Projekttagen, AGs und Ferienprogrammen. Als außerschulischer Lernort mit Themenfokus
Energie/ Klimaschutz hat es folgende Ziele. Die Hemmschwelle zur Wahl von MINT-Fächern soll
frühzeitig gesenkt werden, bei den Schulen soll das MINT-Profil und Nachmittagsangebot gestärkt werden
und eine umfassende Berufsorientierung im NRW-Zukunftssektor gegeben werden.
Die Zielgruppen sind die Jgst. 4-10. Inhalte sind Schülerexperimente in 4er-Gruppen zu den Themen
Photovoltaik, Solarthermie, Windenergie, Treibhauseffekt, Brennstoffzellen, Herstellung von
Biotreibstoffen sowie Stromnetze, um die wichtigsten zu nennen. Berufsinformationen und die
Besichtigung der hauseigenen Solarkraftanlage auf dem Dach runden das Angebot solcher Schulangebote
ab. Die Angebote können als Schul-AGs (nachmittags) für Schulen aus GE, Projekttage (vormittags) für
Schulen NRW-weit genutzt werden. Exkursionen und Projekten mit Firmen werden zusätzlich realisiert.
Die Ferienangebote sind vor allem für Gelsenkirchener Schüler gedacht. Der Verleih der Energiekiste und
die Lehrerfortbildung dazu beziehen ebenfalls Gelsenkirchener Schulen ein. Das EnergyLab ist Teil der
Gemeinschaftsinitiative 'Zukunft durch Innovastion' des Landes Nordrhein-Westfalen und Teil des
Projektes Schule der Zukunft, Bildung für Nachhaltige Entwicklung.
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Postersession - 11. LeLa-Jahrestagung, Saarbrücken, 2016
Poster Nr. 19
Schülerlabor: Chemischer Experimentierzyklus "Seltene Erden"
René Mückai1, Katharina-Maria Kuse1, Petra Skiebe-Corrette1
1NatLab
Schülerlabor, Berlin, DE
Im Schülerlabor NatLab wird zurzeit ein neuer Experimentierzyklus für die Sekundarstufe I/II entwickelt.
Dieser neue Zyklus beinhaltet Versuche zu den Metallen der Seltenen Erden (HighTech Metalle). Wir
möchten auf unserem Poster zwei der vier Versuche dieses Zyklus vorstellen:
Gewinnung von Neodym aus Mobiltelefonen:
In diesem Versuch wird ein Mobiltelefon zerlegt und der Magnet isoliert, der u.a. Seltenerdmetalle enthält.
In mehreren nasschemischen Schritten wird das Neodym wieder isoliert und zurückgewonnen. Der
Gedanke des Recycling wird den SuS kontextbezogen vermittelt.
Fälschungssichere Tinte:
Die SuS stellen in diesem Versuch ein Sicherheitspigment her, das aktuell als Fälschungsschutz in
Sicherheitsdokumenten enthalten ist. Es handelt sich um eine dreistufige Synthese unter Verwendung eines
Europium-Salzes.
Bezug zum Rahmenlehrplan:
Atombau und chemische Bindung, Periodensystem der Elemente, Chemisches Rechnen, Säure-BaseTheorie, Farbigkeit, Kohlenwasserstoffe und funktionelle Gruppen und Arbeitsmethoden der Chemie.
In direktem und fachübergreifendem Bezug stehen die Themen Nachhaltigkeit (Geographie), wie auch der
Magnetismus (Physik).
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Poster Nr. 20
Aspirin & Co - Medikamenten-Rückstände im Wasser
Anke Renger1, Andreas Kapp1, Fred Lisdat1
1Technische
Hochschule Wildau / NaWiTex, Wildau, DE, [email protected]
Das Thema Umweltschutz hat in unserer Gesellschaft einen hohen Stellenwert. Es ist daher essentiell auf
bestehende Umweltprobleme und deren Folgen für Mensch und Natur aufmerksam zu machen und
frühzeitig in die naturwissenschaftlich-technische Bildung von Schülern* zu integrieren.
Am Beispiel von Medikamenten-Rückständen im Wasser sollen sich Schüler beispielhaft mit aktuellen
Umweltthemen sowohl theoretisch als auch praktisch auseinandersetzen. Dazu werden für dieses Modul im
EcoLab der Technischen Hochschule Wildau drei verschiedene Lerneinheiten konzipiert. Die 1. Lerneinheit
(LE) erfolgt in der Schule und wird in Absprache mit dem Fachlehrer (Biologie/Chemie) durch einen
Wissenschaftler des EcoLabs durchgeführt. Diese Vorlesung dient zur Vorbereitung auf den praktischen
Laborkurs im EcoLab. Zusätzlich erhalten die Schüler Arbeitsblätter, die Ihnen eine selbständige Vertiefung
der Inhalte ermöglicht. In der 2. LE experimentieren die Schüler im EcoLab. Hierbei sollen sie sich in drei
aufeinanderfolgenden Arbeitsphasen (Wasseranalyse – Reinigungsverfahren – Wiederholung der
Wasseranalyse) mit der Umweltbelastung durch Medikamenten-Rückstände im Wasser beschäftigen. Die
Interpretation der gewonnen Daten durch die Schüler im Anschluss, bilden eine wichtige Grundlage für die
3. LE. Diese findet wieder in der Schule statt und wird durch den Fachlehrer durchgeführt. Für diese
Nachbereitung erhält der Lehrer entsprechendes Arbeitsmaterial.
Bei der Evaluation des Moduls werden drei verschiedene Aspekte untersucht. (1) Das Modul des EcoLabs
wirkt sich insgesamt positiv auf das aktuelle Interesse der Schüler für Naturwissenschaften aus. (2) Durch
die theoretische Vorbereitung des praktischen Labormoduls durch Mitarbeiter des EcoLabs wird die
Motivation zum Experimentieren gesteigert. (3) Das selbständige Experimentieren und praktische
Auseinandersetzen mit einem umweltrelevanten Thema wirkt sich positiv auf das Interesse der Schüler für
den Umweltschutz aus.
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Poster Nr. 21
Naturwissenschaftlich-technische Umweltbildung im teutolab-biotechnologie
Kerstin Röllke1, Norbert Grotjohann1
1Universität
Bielefeld, teutolab-biotechnologie, Bielefeld, DE, [email protected]
Im teutolab-biotechnologie führen Schülerinnen und Schülern der gymnasialen Oberstufe eintägige
Praktika zum Thema Biotechnologie durch. Dabei wenden sie abiturrelevante genetische Methoden an
und erhalten Einblicke in interdisziplinäre Laborarbeit.Besonders interessierte Jugendliche können
darüber hinaus an außerschulischen Angeboten wie dem ‚Lab2Venture-Projekt‘ oder den jährlich den
Sommerferien stattfindenden CeBiTec – Schülerakademien teilnehmen. So können die Teilnehmerinnen
und Teilnehmer nachhaltig für Naturwissenschaft und Technik begeistert werden.
Eines der drei für Biologiekurse zur Auswahl stehenden Themen ist ‚Barcoding von Orchideen‘.
Vergleichbar mit der Anwendung von Strichcodes zur schnellen und sicheren Identifikation industrieller
Produkte kann auch ein Barcode-System für Lebewesen genutzt werden. Beim DNA-Barcoding wird die
Basenabfolge eines geeigneten DNA-Abschnittes zur Arterkennung genutzt.
In der Agenda 21, die auf der Konferenz der Vereinten Nationen für Umwelt und Entwicklung
beschlossenen wurde, wird unter anderem die Erhaltung der biologischen Vielfalt der Welt gefordert. Eine
eindeutige Identifikation und Erfassung von Arten ist Voraussetzung dafür, Biodiversität zu bewahren.
Heute erfasst u. a. das International Barcode of Life Project die weltweite Verbreitung von Arten unter
Anwendung von DNA-Barcodes. Eine besonders große und besonders gefährdete Pflanzenfamilie sind
die über 25 000 Arten umfassenden Orchidaceae.
Um DNA-Barcodes zu erhalten, ist eine technisch aufwändige Versuchsabfolge vielfältig eingesetzter
Methoden notwendig. Die angewendeten genetischen Methoden erfordern sowohl ein biologisches, als
auch ein chemisches, physikalisches und technisches Grundverständnis. Durch die Einbettung in einen
ökologischen Kontext ist diese Thematik daher besonders gut geeignet, um zur naturwissenschaftlichtechnischen Umweltbildung der Schülerinnen und Schüler beizutragen. In einem Kontext mit hoher
gesellschaftlicher Relevanz können hier naturwissenschaftliche Grundbildung und technische Bildung
sowie Umweltbildung und Bildung für nachhaltige Entwicklung vereint werden.
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Poster Nr. 22
MINT-Umweltbildung in Schülerlaboren
Olaf J. Haupt1,, Petra Skiebe-Corrette2, Andreas Kratzer3, Rolf Hempelmann4
1LernortLabor
- Bundesverband der Schülerlabore e.V., Berlin, DE, [email protected]
Schülerlabor, Freie Universität Berlin, Berlin, DE
3TUMLabTUM School of Education, München, DE
4NanoBioLab, Universität des Saarlandes, Saarbrücken, DE
2NatLab
MINT-Umweltbildung (MINT.ub) hat zum Ziel, das Wissen über Fragestellungen im MINT-Bereich mit
Aspekten der Nachhaltigkeit interdisziplinär zur vermitteln. Damit fördert sie die Bewertungs- und
Gestaltungskompetenzen des Einzelnen und motiviert zum Umwelthandeln. Besonders in Schülerlaboren
lassen sich Elemente der MINT.ub gut umsetzen. Der Fokus auf das eigene Handeln und
Experimentieren (hands on) motiviert die Kinder und Jugendlichen in besonderer Weise.
Das hier vorgestellte fachliche Netzwerk von Schülerlaboren mit Angeboten zur MINT.ub hat sich unter
Anderem zum Ziel gesetzt, mit einer breit angelegten Öffentlichkeitsarbeit diesen wichtigen Ansatz auf
dem Weg zur Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) mit Beispielen guter Praxis zu
veranschaulichen. Das Netzwerk nutzt dafür vielfältige Synergiemöglichkeiten und Expertisen aus mehr
als 20 Jahren Schülerlabor-Erfahrung. Erste Ergebnisse einer laufenden Umfrage zu MINT.ub-Angeboten
werden auf der 11. LeLa-Jahrestagung in einem Workshop präsentiert.
Wir laden alle im MINT.ub-Bereich tätigen Schülerlabore ein, sich an dem Netzwerk zu beteiligen!
Die Internetplattform ist zu erreichen unter www.mint-umweltbildung.de oder www.mint-ub.de
Alle Interessierten treffen sich zu einem weiteren Netzwerk-Workshop am 14.06.2016 in Osnabrück.
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Poster Nr. 23 (MIt Exponat)
Bildungspartnerschaften zu (erneuerbarer) Energie und Nachhaltigkeit
Dr. Georg Eysel-Zahl1
1VRD
Stiftung für Erneuerbare Energien, Heidelberg, DE, [email protected]
Das modular aufgebaute und flexibel einsetzbare Programm zu (erneuerbarer) Energie und Nachhaltigkeit
wurde über vier Jahre unter Beteiligung von drei Professuren der Pädagogischen Hochschule Heidelberg
entwickelt und in der Praxis erprobt. Neben der Wissensvermittlung durch forschend-entdeckendes Lernen,
möglichst in besonderen Lernumgebungen, gehört der Aufbau von Bildungspartnerschaften fest zum
Programm: Nachdem sie "Energieexperten" geworden sind, leiten ältere Schüler/innen Kitakinder oder
Grundschüler/innen altersgemäß und spielerisch an (Lernen durch Lehren). Aufeinander abgestimmtes,
umfangreiches Unterrichtsmaterial - Lehrerhandreichung, Arbeitsblätter, Boxen mit Experimenten und
Lernspielen - machen es Pädagogen leicht, das Thema in ihren Unterricht zu integrieren.
Dabei kommt auch das mit dem Kindermedienpreis "Der Weisse Elefant" ausgezeichnete Kinderbuch der
VRD Stiftung "Die kleine Rennmaus und ihr Zauberhaus" samt Lieder-CD, Handpuppe und Ausmalbildern
zum Einsatz. Die VRD Stiftung begleitet ihre Partnerschulen dauerhaft und ermöglicht, z. B. durch
elektromobiles Fahren vor Ort, ein emotionales Erlebnis zum ansonsten abstrakt erscheinenden Thema
"Energie". Seit einem Jahr verbreitet die Stiftung das Programm, auch mit Hilfe von Partnern, z. B.
Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Baden-Württemberg Stiftung, Nissan Europe, Naturstrom Stiftung,
Stadtwerke. Schulen und Kitas wenden es mit Freude an und schätzen neben der Vermittlung eines aktuellen
Themas den Aufbau der Bildungspartnerschaften.
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Poster Nr. 24
„Biodiversity Summerschool“ im Explain-OS
Knut Jahreis1, Susanne Menzel1, Maria Elena Cazar Ramirez1
1Explain-OS,
Universität Osnabrück, DE
Das Explain-OS, das Lern/Lehrnlabor des Fachbereichs Biologie/Chemie der Universität OSnabrück,
dient seit 2015 als Plattform für ein zukunftsweisendes Forschungs- und Kooperationsprojekt zur
"Biodiversität" zwischen den Universitäten in Osnabrück und Cuenca, Ecuador. Das Thema Biodiversität
bietet sich in besonderem Maße an, Nachwuchswissenschaftler aus aller Welt einzuladen und ihnen die
Möglichkeit zu eröffnen, ihre Kenntnisse auf diesem Gebiet zu vertiefen. Da es besonders den Studierenden
aus Schwellen- und Entwicklungsländern schwer möglich ist, alle Kosten einer Kursteilnahme aufzubringen,
wurde von uns dieses Austauschprogramm initiiert, welches der Akademische Austauschdienst seit Anfang
2015 im Programm "Qualitätsnetz Biodiversität" finanziert. Eine erste zentrale Maßnahme am
Projektbeginn war die Durchführung einer Biodiversity Summerschool im Explain-OS im Sommer 2015.
Neben neun Studierenden aus Cuenca, die mit einem Vollstipendium ausgestattet werden konnten, nahmen
noch fünf Studierende aus den USA und zwei aus Costa Rica teil. Schwerpunkte im Kursplan waren die
Vermittlung von wissenschaftlichen Untersuchungsmethoden in verschiedenen biologischen
Fachrichtungen. Ein Kurstag zur Psychologie der Umweltwahrnehmung, ein Besuch des Max-PlanckInstituts in Bremen sowie verschiedene Exkursionen rundeten das Programm ab. In Ergänzug zu den
Fachdozenten aus Osnabrück waren Experten für Biodiversitätsforschung aus Jena, Kiel sowie aus Ecuador
und Costa Rica an der Summerschool beteiligt. Im weiteren Verlauf des Kooperationsprojekts sind nun
Studentenaustausche, gemeinsame Workshops und Kurse zu ausgewählten Forschungsthemen in Planung.
Mit der sich in Vorbereitung befindlichen ersten internationalen Summerschool in Cuenca 2017 soll
schließlich eine inhaltliche und symbolische Übertragung der Expertise an die Partnerhochschule erfolgen.
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Poster Nr. 25
Chemiebezogene Umweltschutzberufe - Außerschulische Angebote zur
Förderung einer nachhaltigkeitsorientierten Berufsbildung
Rabea Wirth1, Verena Pietzner1
1Carl
von Ossietzky Universität Oldenburg, Oldenburg, DE
In der Sekundarstufe I spiel Berufsorientierung eine immer größer werdende Rolle. Jugendliche sollen
naturwissenschaftlich-technische Berufsfelder kennen lernen und dadurch eine bessere Grundlage für ihre
Berufswahl erhalten. Ebenfalls sollen Lehrkräfte den Bereich Berufsorientierung in ihrem Unterricht stärker
thematisieren. In unserem Projekt werden neue Materialien entwickelt, die die Berufsorientierung mit dem
Kontext Umweltschutz verknüpft und sich eng an das Kerncurriculum Chemie für die Sekundarstufe I
orientiert. Die Materialien behandeln Umweltschutzberufe in den Bereichen Wirtschaft,
Landschaftsschutz/Landwirtschaft sowie öffentliche Verwaltung/Überwachung und enthalten
beispielweise in einem Kontext eingebundene Experimente zu Boden- und Wasseranalysen. Auf dem Poster
wird das Projekt rund um die Erstellung der Materialien und der Durchführung der Maßnahmen in
Schülerlaboren und Chemielehrerfortbildungen vorgestellt und die Verknüpfung von Berufsorientierung
mit der Umwelt dargestellt.
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Poster Nr. 26
CoBiKe - Coole Berufe im Klimawandel erforschen
Anja Höhle1, Barbara Wenzel2, Dr. Ulrike Martin1
1Kinder-
und Jugendtechnologiezentrum KITZ.do, Dortmund, DE, [email protected]
NRW gGmbH, Dortmund, DE
2Grone-Bildungszentren
CoBiKe - coole Berufe im Klimawandel erforschen - verfolgt das Ziel, überregional 320 Jugendliche unter
25 Jahren über praxisnahe Workcamps für eine grüne, nachhaltige Berufs- oder Studienwahl zu begeistern.
Geboten werden 9 Module á 4-tägiger Experimentierphase, 1-tägiger Berufsreflektion u. 3- tägiger
Berufsfelderkundung in versch. Unternehmen, die begleitet wird von einer Design-Think-TankGruppe.Das Projekt wird vom ESF gefördert und in Kooperation zwischen KITZ.do und den GroneBildungszentren NRW gGmbH durchgeführt.
Experimente und Praktisches Arbeiten vermitteln die Grundlagen des „grünen“ umweltbewussten Denkens
und Grundlagen zum Technikverständnis. Zum Beispiel wird den TeilnehmerInnen durch Experimente
deutlich, dass Energie umgewandelt und nicht verbraucht wird, Wind- oder Solarenergie oder auch die
Abwärme aus Prozessen zur Stromproduktion genutzt werden können. Durch das eigene Tun lernen sie
unterschiedliche Aspekte von verschiedenen Berufen, die im Zusammenhang mit der Energiewirtschaft
stehen, kennen. Wenn sie z.B. die Solaranlage optimal nutzen wollen und eine Steuerung bauen, die die
Solarpanels nach der Sonne ausrichten, werden nicht nur Berufe des Informatikers sondern auch von
Mechatroniker, Elektriker, Technischem Zeichner und Schlossern vorgestellt.
Bei der anschließenden Betriebsbesichtigung in z.B. einem Solaranlagenbetrieb werden die Berufe in der
Realität vorgestellt. Durch Gespräche mit den Azubis wird die Ausbildung „lebendig“. Es können
Schwierigkeiten und Stolpersteine bei der Ausbildungsplatzsuche und der Ausbildung aufgezeigt und
Lösungen besprochen werden.
Parallel zu den Workcamps ist die Bildung einer Schwerpunktgruppe angedacht, in der besonders
interessierte TeilnehmerInnen die Experimentierphase fortsetzten. Die Gruppe trifft sich regelmäßig im
KITZ.do (1-2-mal im Monat) um tiefer in die Problematik einsteigen zu können und am Ende dem einen
oder anderen Unternehmen Vorschläge zur Ressourcenschonung zu unterbreiten.
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Poster Nr. 27
Der Einsatz der Onlineplattform kidipedia im geographisch-orientierten
Sachunterricht der Grundschule
Sarah Schirra1, Markus Peschel1
1GOFEX
- Universität des Saarlandes, Saarbrücken, DE, [email protected]
Das Poster informiert über den Stand eines geplanten Forschungsprojektes in der Didaktik des
Sachunterrichts an der Universität des Saarlandes. Dabei steht der Einsatz digitaler (Geo-)Medien im
geographisch-orientierten Sachunterricht am Beispiel der Onlineplattform kidipedia mit (erstmals)
integrierten Mapping-Tools im Fokus.
Das Poster informiert zum einen über kidipedia und Weiterentwicklungsmöglichkeiten der Onlineplattform,
um geographische Kompetenzen im Sachunterricht der Primarstufe hinreichend fördern zu können. Dies
betrifft insbesondere die Implementierung von Mapping-Tools in kidipedia, da die Karte das wichtigste
Medium zur Darstellung raumbezogener Sachverhalte (vgl. Lenz 2006) und damit zur Förderung
geographischer Kompetenzen ist.
Zum anderen geht es um die Umsetzung eines geplanten Forschungsprojektes, in dem kidipedia mit den
integrierten Mapping-Tools als digitales (Geo-)Medium und damit als Untersuchungsinstrument innerhalb
einer empirischen Studie in ausgewählten Grundschulklassen (vierte Jahrgangsstufe) fungieren soll.
Dieses Projekt zeigt exemplarisch die enge Verbindung von praxisorientierten Forschungsphasen im
Sachunterricht mit dem Einsatz von Neuen Medien und andererseits die Chancen iterativer didaktischer
Entwicklungsforschung, da hier Erkenntnisse aus der Begleitforschung direkt in die Weiterentwicklung der
Plattform fließen und somit den Beteiligten unmittelbar zur Verfügung stehen.
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Poster Nr. 28
Umweltbildung und Inklusion
Prof. Dr. Björn Risch1, Prof. Dr. Gabriele E. Schaumann2, Junior-Prof. Dr. Markus Scholz3,
Dr. Christoph Dönges3, Alexandra Schmelzer1
1Institut
für naturwissenschaftliche Bildung, AG Chemiedidaktik, Landau, DE, [email protected]
2Institut für naturwissenschaftliche Bildung, AG Umwelt- und Bodenchemie, Landau, DE
3Pädagogik bei geistigen und körperlichen Behinderungen, Institut für Sonderpädagogik, Landau, DE
Wenn sich die aktuellen sozial-ökologischen Entwicklungsprozesse so fortsetzen wie in den letzten Jahren,
führt dies notwendigerweise zu einer Reihe massiver Konsequenzen für die menschliche Bevölkerung:
Globale Veränderungen (Klimawandel, Ressourcenverknappung, stoffliche Umweltbelastung etc.) werden
unsere lokale Umgebung in absehbarer Zukunft merklich beeinträchtigen. Diese Entwicklung kann ohne
den Einsatz einer jeden und eines jeden Einzelnen vor Ort, verbunden mit einer Intensivierung des Wissens
um die Konsequenzen ihres oder seines Handelns, nicht aufgehalten werden. Zentrale ökologische Prozesse
wie beispielsweise die Photosynthese, biologische Stoffumsätze im Boden und ebenso Umweltstressoren
wie UV-Strahlung oder Treibhausgase haben häufig Auswirkungen, die nicht direkt ersichtlich und daher
für viele Menschen nur schwer nachvollziehbar sind. Kinder und Jugendliche sind die Umweltakteure von
morgen. Deshalb ist die Sensibilisierung dieser Zielgruppe für die in der Umwelt ablaufenden Prozesse und
die damit verknüpften Konsequenzen ihres Handelns von höchster Bedeutung.
Mit der Präsentation des Posters wird das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderte
Projekt „Umweltbildung und Inklusion“ vorgestellt. Hier werden Lernmodule entwickelt und erprobt, die
zur Umweltbildung vom Kindergarten bis zum Abitur in Bildungseinrichtungen beitragen. Das Konzept
der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) liefert eine wichtige Grundlage dafür. Zur Umsetzung
dieses Konzepts ist die Entwicklung von Methoden und Materialien erforderlich, welche nachhaltiges
Denken und Handeln zusammenführen. Die Besonderheit der Lernmodule ist ihre Ausdifferenzierung, so
dass sie möglichst vielen Kindern und Jugendlichen unabhängig von ihren persönlichen
Lernvoraussetzungen (z. B. im Hinblick auf Motorik und Kognition) zugänglich gemacht werden. Die
spiralcurriculare Ausarbeitung der Lernmodule ermöglicht zukünftigen Generationen eine kontinuierliche
Auseinandersetzung mit Umweltproblemen und Nachhaltigkeitsthemen.
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Poster Nr. 29
Regionale Klimafolgen beurteilen lernen - Bildungskonzept für Jugendliche im
Geco-Lab Heidelberg
Daniel Volz1, Svenja Brockmüller1, Christiane Schuler1, Meike Folgaria1, Alexander
Siegmund1
1Geco-Lab
- Kompetenzzentrum für geoökologische Raumerkundung, Heidelberg, DE, [email protected]
Im Kontext der Folgen des globalen Klimawandels gewinnt die Entwicklung geeigneter
Anpassungsstrategien zunehmend an Bedeutung. Das gilt insbesondere für die konkreten Auswirkungen
des Klimawandels auf regionaler und lokaler Ebene. Ziel des in der Abt. Geographie der Pädagogischen
Hochschule Heidelberg angesiedelten und von der DBU geförderte Umweltbildungsprojekts „Regionalen
Klimawandel beurteilen lernen – ReKli:B“ ist es daher, Jugendliche den Klimawandel „vor der eigenen
Haustüre“ zu verdeutlichen und deren Kompetenz zur Beurteilung der daraus resultierenden Folgen für
Mensch und Umwelt zu fördern. Den Kern des Projekts bildet ein methodisch-didaktischer Dreiklang aus
Erhebungen im Gelände, vertiefender Analyse im Labor des Geco-Labs und vereinfachender Erarbeitung
einzelner Prozesse im Experiment und Modell.
Die „ReKli:B“-Lernmodule im Bereich Vegetation fokussieren dabei u.a. auf das Baumwachstum und die
klimabedingte Veränderung der Artenzusammensetzung heimischer Wälder. In weitern Modulen werden
die Veränderungen der phänologischen Jahreszeiten sowie die klimabedingten Risiken beim Anbau
landwirtschaftlicher Produkte adressiert. Im Bereich Boden wird u.a. in einem Modul zur
Bodenfruchtbarkeit die Rolle von Humus als Kohlenstoffspeicher thematisiert. In weiteren Modulen
werden natürliche und anthropogene Einflussfaktoren auf die Bodenerosion sowie Ursachen und Folgen
von Trockenstress im Weinberg analysiert. An die Geländeerhebungen schließen jeweils vertiefende
Laboranalysen, Experimente und Modellversuche im abteilungseigenen „Geco-Lab – Kompetenzzentrum
für geoökologische Raumerkundung“ und der angeschlossenen Modellbau- und Experimentier-Werkstatt
an. Die gemeinsame Suche nach geeigneten Anpassungsstrategien integriert schließlich im Sinne der
Nachhaltigkeit jeweils ökologische, ökonomische und soziale Aspekte des Klimawandels und seiner
regionalen Folgen und bildet den Rahmen für eine umfassende Förderung von individueller
Handlungsbereitschaft.
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Poster Nr. 30
Our Common Future: Schüler, Lehrer, Wissenschaftler forschen zu
Nachhaltigkeit - Förderprogramm der Robert Bosch Stiftung
Andrea Bruhn1, Annett Giebelhausen1
1Robert
Bosch Stiftung, Stuttgart, DE, [email protected]
Nachhaltigkeit – was ist das eigentlich? Themen wie Mangel an Nahrung und Trinkwasser, der Klimawandel
oder Umweltzerstörungen sind global so eng miteinander verstrickt, dass die Handlungsfähigkeit des
Einzelnen minimal zu sein scheint.
Ziel von Our Common Future ist es, Lehrer und Schüler in gemeinsamen Projekten mit Wissenschaftlern
die aktuellen Erkenntnisse der Nachhaltigkeitsforschung und konkrete Handlungsalternativen aktiv
entdecken zu lassen. Die Projekte geben wissenschaftsbasierte Antworten zu Alltagsthemen wie Mobilität,
Nahrung und Umwelt. Gleichzeitig lernen die Schüler auch Studienperspektiven mit Nachhaltigkeitsbezug
kennen.
Gemeinsame Projektideen von Lehrern und Wissenschaftlern zum Thema Nachhaltigkeit verbunden mit
wissenschaftlicher Forschung von Schülern, Lehrern und Wissenschaftlern werden bis zu drei Jahre
finanziell unterstützt. Idealerweise entsteht dabei eine langfristige Kooperation zwischen wissenschaftlichen
Einrichtungen und Schulen.
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Poster Nr. 31
Einmal um die ganze Welt mit der Fachdidaktik Geographie und Biologie
Sascha Henninger1, Tanja Kaiser1, Christoph Thyssen2
1TU
Kaiserslautern, Physische Geographie und Fachdidaktik, Kaiserslautern, DE,
[email protected]
2TU Kaiserslautern, Fachdidaktik Biologie, Kaiserslautern, DE
Alle Organismen stehen unter den Einflüssen vielseitiger biotischer und abiotischer Faktoren. Dabei sind
Pflanzen im Gegensatz zu Tieren nicht in der Lage, ungünstigen Umweltfaktoren kurzerhand durch
Habitatwechsel auszuweichen. Daher ergibt sich für Pflanzen die dringende Notwendigkeit der
Anpassungen an geoklimatische Faktoren. Das Verständnis dieser Faktoren ermöglicht es den Menschen,
die Ökosysteme der Erde besser zu verstehen und die Komplexität der belebten und unbelebten Natur zu
begreifen. Dies ist besonders vor dem Hintergrund des Klimawandels von enormer Bedeutung.
Vor diesem Hintergrund wurde die Lehr- und Lernsequenz „In 80 Minuten um die Welt“ als interdisziplinäres
Projekt der Fachdidaktiken Geographie und Biologie entwickelt. Die Schülerinnen und Schüler lernen am
außerschulischen Lernort innerhalb von handlungs- und problemorientierten Lernarrangements durch die
Begegnung mit dem Original die vielfältigen Anpassungen von Pflanzen an geoklimatische Faktoren
kennen. Dabei stehen eine hohe Schüleraktivität sowie selbstständiges Arbeiten anhand von Hands-onKonzepten und moderner Medien mittels einer projektbasierten Applikation im Fokus.
Im Rahmen dieses Projektes wurden 16 Lernstationen konzipiert und in einer ersten Pilotphase, an der rund
200 Schülerinnen und Schülern unterschiedlicher gymnasialer Klassenstufen teilgenommen haben, erprobt.
Mit deren Unterstützung konnten mit der Pretest-Posttest-Methode die Leistungsänderung durch die Lernund Lehrsequenzen gemessen und die Konzeption der einzelnen Stationen evaluiert und für die spätere
mediale Umsetzung optimiert werden. Die Messung der Leistungsänderung erfolgte dabei in Abhängigkeit
verschiedener Faktoren, die u. a. nähere Rückschlüsse über die Konzeption und Eignung der
interdisziplinären Lern- und Lehrsequenzen zulassen.
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Poster Nr. 32
Einblick in die moderne Forschung - Nanoschalter im Schülerlabor
Fabian Leiß1, Ralf Detemple1, Heidrun Heinke1
1RWTH
Aachen, I Physikalisches Institut IA, Aachen, DE, [email protected]
Was haben Lotusblätter und Smartphones gemeinsam? Wie arbeiten Naturwissenschaftler heute?
Antworten auf diese und weitere Fragen können in einem neuen Schülerlabor zum Thema Nanoschalter
entdeckt werden. Das Schülerlabor an der RWTH Aachen richtet sich an Schülerinnen und Schüler der
achten und neunten Jahrgangsstufe aller Schulformen.
Ziel des Schülerlabors ist es den Schülerinnen und Schülern einen Eindruck von aktueller
naturwissenschaftlicher Forschung zu vermitteln. Das Schülerlabor orientiert sich als Teilprojekt für
Öffentlichkeitsarbeit des Sonderforschungsbereichs Nanoswitches (SFB 917) sowohl an den fachlichen
Inhalten als auch Arbeitsweisen im naturwissenschaftlichen Arbeitsalltag.
Ein Schwerpunktthema des Sonderforschungsbereiches sind Phasenwechselmaterialien, die in resistiv
schaltenden Speichereinheiten zum Beispiel für Smartphones zum Einsatz kommen sollen. Im Schülerlabor
dient ein Salzhydrat – dem Material in Taschenwärmern – als Modellsystem für Phasenwechselmaterialien.
Heutige naturwissenschaftliche Forschung findet oft in Form von Projekten vieler Beteiligter statt, die ein
hohes Maß an Kommunikation und Kooperation erfordern. Ein Beispiel dafür ist der
Sonderforschungsbereich, bei dem es eine thematische Aufteilung in Arbeitsgruppen mit internen Meetings
gibt. Aus diesem Grund wird auch im Schülerlabor arbeitsteilig geforscht und sich bei Schülerkonferenzen
über die Ergebnisse ausgetauscht, um gemeinsam erfolgreich zu sein. Dazu reicht die Spezialisierung teils
bis zu den Experimentierstationen, bei denen eine Person Material vorbereitet, das von einer zweiten
untersucht wird. Diese Arbeitsweisen werden mit den Schülerinnen und Schülern am Ende des
Schülerlaborbesuchs explizit thematisiert.
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Poster Nr. 33
Förderung authentischer Wahrnehmung von Naturwissenschaften im
Schülerlaborprogramm klick! der Kieler Forschungswerkstatt durch Einblicke
in aktuelle Forschung
Insa Stamer1, Stefan Schwarzer1, Ilka Parchmann1
1Kieler
Forschungswerkstatt / Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und
Mathematik, Kiel, DE, [email protected]
Im Rahmen der präsentiertenStudie steht die Förderung der authentischen Wahrnehmung von
Naturwissenschaften im Schülerlaborprogramm klick! im Fokus. Im klick! erhalten die Schülerinnen und
Schüler (SuS) einen Tag lang die Möglichkeit, als Naturwissenschaftlerin oder Naturwissenschaftler tätig zu
werden, indem sie selbstständig experimentelle Tätigkeiten zu den aktuellen Themenbereichen
Nanowissenschaften und chemischen Schalter bearbeiten können.
Um die authentische Wahrnehmung von Naturwissenschaften gezielt zu fördern, eignet sich nach Pea
(1994) der Kontakt von SuS zu Forschenden. Da Letztere jedoch aus zeitlichen Gründen nicht immer
persönlich im Schülerlabor anwesend sein können, sollen zukünftig Video-Clips aus der Forschung
entwickelt und in die Experimentierstationen eingebettet werden. In den Video-Clips sollen speziell
berücksichtigte Nature of Scientist (NoSt)-Aspekte, d. h. Aspekte aus der alltäglichen Arbeit einer Forscherin
oder eines Forschers, den SuS dazu dienen, einen Einblick in den Forschungsalltag zu erhalten.
Zur authentischen und realitätsnahen Gestaltung der Videos werden im Vorfeld sowohl die SuS als auch
die Naturwissenschaftlerinnen und Naturwissenschaftler bezüglich Ihrer Vorstellungen über den
Arbeitsalltag in der Forschung befragt. Die Anfertigung der Videos soll anschließend unter
Berücksichtigung dieser Erkenntnisse und thematisch passend zu den Experimentierstationen erfolgen.
In der Hauptstudie sollen die Videos basierend auf einem zwei-mal-zwei Design vor bzw. nach den
experimentellen Aktivitäten und mit bzw. ohne Reflektionsaufgaben gezeigt werden. Anschließend soll die
wahrgenommene Authentizität der SuS und deren Vorstellungen über den Arbeitsalltag von Forschenden
durch Prä- und Postbefragungen ermittelt werden.
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Poster Nr. 34
Chemie und Pharmazie Kurse im TUMLab im Deutschen Museum
Andreas Kratzer1
1TUM
School of Education, München, DE, [email protected]
Drei Kurse des TUMLabs im Deutschen Museums werden präsentiert. Sie bieten einen einfachen
Chemie/Pharmazie-Einstieg für die jüngeren Besucher bis hin zu anspruchsvollem „molecular modelling“
für die fortschrittenen Schülerinnen und Schüler. Im „Kräuterkurs“ werden Heilpflanzen thematisiert,
chemische Nachweismethoden lernt man im Kurs „Was ist passiert“ kennen und Proteine können im Kurs
„Welt der Proteine“ mit der Software Hyperchem gebaut werden. Die Kurse wurden zwar ursprünglich
nicht vor dem Hintergrund „Bildung für nachhaltige Entwicklung“ konzipiert, haben aber offensichtlich
viele Bezüge zu diesen Zielsetzungen.
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Poster Nr. 35
MINT + kind - Frühkindliche MINT-Bildung im Schülerforschungszentrum
Dr. Janine Neumann1, Philomena Piacenza1, Susanne Zeidler1, Sergej Riesenweber1,
Andrea Rumpelt1, PD Dr. Ulrike Martin1
1KITZ.do
Kinder- und Jugendtechnologiezentrum, Dortmund, DE, [email protected]
Kinder erschließen sich ihre Umwelt durch forschendes Vorgehen und verstehen hierbei spielerisch
grundlegende Konzepte, erarbeiten Problemlösungsstrategien und bilden ihre sprachlichen Kompetenzen
aus. Wird der kindliche Forscherdrang durch entsprechende Angebote unterstützt, kann früh der
Grundstein für eine naturwissenschaftlichen Grundbildung und nachhaltiges Verhalten gelegt werden.
MINT + kind ist der Bereich im KITZ.do-Schülerforschungszentrum, der sich bereits an 5- bis 12-Jährige
wendet und dabei Bildungsinstitutionen und den kindlichen Freizeitbereich gleichermaßen anspricht.
Dahinter steht ein ganzheitlicher Ansatz, um das Interesse von Kindern für Alltagsphänomene
frühestmöglich aufzufangen und dieses naturwissenschaftliche Interesse in der gesamten Bildungskette
nachhaltig zu verankern. KITZ.do bedient sich verschiedener Angebote und gestaltet ein
VORschülerforschungszentrum, in dem KiTa-Forschertage für Vorschüler durchgeführt und gemeinsames
Experimentieren von Eltern und Kindern ermöglicht wird. Auf der nächsten Bildungsebene werden
Experimentiermodule für Grundschulklassen angeboten und von zusätzlichen Experimentiermöglichkeiten
durch Arbeitsgruppen im offenen Ganztag begleitet. Besonders interessierte junge Forscher im Alter von 7
bis 12 Jahren können im Freizeitbereich in der KITZ.do-Akademie in bis zu vierwöchigen Kursen
experimentieren und werken. Zur möglichst flächendeckenden MINT-Bildung in diesem frühkindlichen
Bereich tragen zudem Qualifizierungsmaßnahmen für MultiplikatorInnen bei, die durch regelmäßigen
Informationsaustausch im lokalen MINT-Netzwerk ergänzt werden.
KITZ.do bietet mit MINT + kind ein rundes Programm zu verschiedenen Themen aus Chemie, Physik,
Elektronik, Informatik und Technik. Die Begeisterung und Neugier junger Kinder wird erhalten und das
natürlich vorhandene Interesse am forschenden Entdecken gefördert. Als BNE-zertifiziertes Institut legt
KITZ.do dabei Wert auf Themen aus Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung.
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Poster Nr. 36
FORSCHERTOUR in der EXPERIMENTA Heilbronn
Siegfried Fischer1
1experimenta,
Heilbronn, DE, [email protected]
Das Angebot richtet sich in erster Linie an Ganztagsgrundschulen in Heilbronn.
Teilnehmen können ganze Klassen oder auch Arbeitsgemeinschaften der Klassenstufen 2 bis 4.
Acht naturwissenschaftlich-technische Einheiten zu wechselnden Themen und Fragestellungen werden in
einem regelmäßigen Rhythmus über das Schuljahr verteilt angeboten.
Themen der Forschertouren sind beispielsweise “Die Herstellung von Duschgel“, „Der Natur abgeschaut
– Bionische Erfindungen“ oder „Winziges ganz groß – Umgang mit Lupe und Mikroskop“.
Jede Forschertour besteht aus drei aufeinander aufbauenden Bausteinen. Im Zentrum jeder Einheit steht
eine Doppelstunde in den Laborräumen der experimenta. In den Wochen zwischen diesen Laborterminen
kann jedes Thema in zwei weiteren Doppelstunden in den Schulen vor- und nachbereitet werden.
Alle für die Forschertouren notwendigen Materialien wurden von der experimenta Heilbronn entwickelt
und werden den verantwortlichen Betreuungs- bzw. Lehrkräften in einer Vor- und einer
Nachbereitungskiste zur Verfügung gestellt.
In der Pilotphase im Schuljahr 2015/16 ist die Teilnahme an der Forschertour inklusive aller Materialen
kostenlos.
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Poster Nr. 37
Bildungsbiographischer Ansatz im coolMINT
Edmond Thevapalan1, Rolf Kröger1, Katrin Temmen1
1coolMINT,
Paderborn, DE
Das Ziel von coolMINT ist, einzelne Projekte und Veranstaltungen stärker miteinander zu verknüpfen,
aufeinander abzustimmen sowie neue Angebote zu konzipieren. Damit kann ein vielfältiges und
systematisches Angebot zur Förderung des MINT- Interesses entlang der gesamten Bildungsbiographie von
Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen in hoher Qualität durchgeführt werden.
Für jede Altersstufe, beginnend ab der 2.Klasse der Grundschule bis einschließlich der Sekundarstufe II,
wird für Schülerinnen und Schüler in Paderborn und Umgebung seit 2010 mit vielfältigen Workshops im
Themenspektrum von A – wie „Aufbau des Auges“ bis Z – wie „zukünftige Energien“ im zdi-Schülerlabor
coolMINT.paderborn als außerschulischen Lernort eine ideale Ergänzung zum schulischen Angebot bereit
gestellt. Aktuell wird die Themenpalette im Schülerlabor, welches eine Kooperation zwischen der
Universität Paderborn und dem Heinz-Nixdorf-Museumsforums (HNF) ist, zum Beispiel durch
Informatikmodule erweitert. Dadurch wird eine engere Anbindung zum Museum gewährleistet. Zudem
entstehen und bestehen zahlreiche Partnerschaften mit Schulen in der Region. Davon profitieren nicht
zuletzt die Lehramtsstudierenden der Universität Paderborn, die ihr Berufsfeldpraktikum im Schülerlabor
absolvieren können.
Einen weiteren Baustein in der coolMINT-Landschaft mit dem Fokus der Spitzenförderung bildet das
Schülerforschungszentrum coolMINT.forscht. Dort wird Kindern und Jugendlichen aller Schulformen im
Alter von 8 bis 19 Jahren ein Raum geboten, in dem sie ihre eigenen Ideen verwirklichen und ihre Talente
entdecken können. In diversen Wettbewerben wie z.B. First Lego League, Jugend forscht oder WRO (World
Robot Olympiad) können die einzelnen Projektteams, die von ehrenamtlichen Mitarbeitenden betreut
werden, zahlreiche Erfolge nachweisen.
Schließlich wird die Interessensförderung im Bereich der MINT-Fächer an der Universität Paderborn durch
das Schülerworkshop-Programm coolMINT2 im Rahmen der Berufs-und Studienorientierung ergänzt. Mit
coolMINT2 bieten das Institut für Informatik, Mathematik und Elektrotechnik sowie das Department für
Physik während des aktuellen Schuljahres eine Vielzahl an Vorlesungen, Workshops und Veranstaltungen
an, bei denen sich die Schülerinnen und Schüler eigenständig ausprobieren können und außerdem erste
Einblicke in das studentische Leben erhalten.
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Poster Nr. 38
Nanotechnologie - Ein experimentelles Kursdesign für das XLAB Schülerlabor
Timm Wilke1, Birgit Drabent2, Eva-Maria Neher2, Thomas Waitz1
1Georg-August-Universität
2XLAB
Göttingen, Göttingen, DE, [email protected]
Göttinger Experimentallabor für junge Leute e.V., Göttingen, DE
Ungeachtet ihrer Bedeutung in Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft wird Nanotechnologie bislang
nur zögerlich in formale Bildungszusammenhänge implementiert. In diesem Beitrag wird ein Kursdesign
vorgestellt, welches im Schülerlabor grundlegende Inhalte der Nanotechnologie theoretisch vermitteln soll
und Schülerinnen und Schülern (SuS) ermöglicht, Nanomaterialien alltagsorientiert mit illustrativen
(Modell-)Experimenten zu untersuchen.
Die Struktur des Tageskurses gliedert sich in drei Abschnitte; das Einführungsseminar bietet einen
Einblick in die Grundlagen der Nanowissenschaften. Ein Schwerpunkt liegt auf den Größendimensionen,
welche in Vorstudien als besonders herausfordernd für die SuS identifiziert wurden. Darüber hinaus
erschließen sie sich im Nanocubes-Modellexperiment mit dem Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis eine
charakteristische Eigenschaft von Nanomaterialien.
In dem anschließenden Laborkurs untersuchen die SuS ihre gewonnenen Erkenntnisse anhand von
aussagekräftigen Experimenten. Der erste Schritt beinhaltet die Isolation und Charakterisierung von TiO2Nanopartikeln aus Alltagsmaterialien sowie die Synthese von fluoreszierenden ZnO-Nanopartikel in einer
simplen Fällungsreaktion. Im zweiten Schritt werden die Eigenschaften und Anwendung der erhaltenen
Nanopartikel untersucht, wie etwa die photokatalytische Aktivität oder Superhydrophilie. Besonderes
Augenmerk liegt auf der Betrachtung des Diffusionsverhaltens von ZnO-Nanopartikeln an pflanzlichen
Membranen, welches sich aufgrund der intensiven Fluoreszenz leicht verfolgen lässt. Hieraus können die
SuS Rückschlüsse auf ein etwaiges Gefährdungspotenzial ziehen.
Ein abschließendes WebQuest (welches auch an Schulen durchgeführt werden kann) strukturiert die
kritische Reflexion des Einsatzes von Nanomaterialien anhand von diversen exemplarischen Kontexten
(Kosmetik, functional food, Industrie, …), und bietet Möglichkeiten, die Bewertungskompetenz der SuS zu
fördern und das erworbene Wissen zu sichern.
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Poster Nr. 39
turmdersinne
Ralf Mitschke1
1turmdersinne
gGmbH, Nürnberg, DE, [email protected]
Der turmdersinne präsentiert sich im Jahr 2016 nicht nur mit einem neuen Corporate Design, welches nun
sukzessive auf die gesamte externe und interne Kommunikation übertragen wird, sondern auch mit neuen
Angeboten.
Um eine kurze Übersicht über die Arbeit der turmdersinne gGmbH zu ermöglichen, wurde unser neues
Präsentationsposter erarbeitet.
Neben den bewährten Säulen der turmdersinne gGmbH, dem Hands-On Erlebnismuseum, dem jährlichen
Symposium zu Aspekten der Hirnforschung, den Beiträgen zur brainWEEK und
wahrnehmungspsychologischen und skeptischen Vortragsreihen, sowie der Wanderausstellung, sollen nun
die Themenbereiche Philosophie und MINT mit eigenen Formaten für Jugendliche noch stärker behandelt
werden.
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Poster Nr. 40
Offenes Experimentieren im Schülerlabor zu einem curricular innovativen
Thema
Felicitas Jürgensmeier1, Simone Krees1
1Institut
für Didaktik der Chemie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Münster, DE,
[email protected]
Das Experiment spielt eine besondere Rolle im naturwissenschaftlichen Unterricht. Ein Schülerlaborbesuch
bietet Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit einer intensiven experimentellen Auseinandersetzung mit
unterschiedlichen Themen und stellt eine Ergänzung zum unterrichtlichen Angebot dar.
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Erprobung einer Schülerlaboreinheit, die offenes Experimentieren
an einer curricular innovativen Thematik ermöglicht. Das Themengebiet der Wirt-Gast-Chemie von
Cyclodextrinen hat großes didaktisches Potential für die experimentelle Auseinandersetzung im Rahmen
von Schülerversuchen. Es bietet viele Möglichkeiten auf Vorkenntnisse zurückzugreifen, an vorhandenes
Wissen anzuknüpfen und neue Inhalte kontextorientiert zu erschließen. Als Vorbereitung auf einen
Projektkurs bietet die Schülerlaboreinheit die Möglichkeit einer ausführlichen experimentellen Erarbeitung.
Durch diese soll ein Kompetenzzuwachs für den Umgang mit offenem Experimentieren im Verlauf der
Einheit ermöglicht werden.
Ausgehend von einer Problemstellung durchlaufen die Teilnehmenden die Phasen eines
Experimentierzyklus so eigenständig wie möglich. Mit Blick auf den Zyklus werden im Rahmen der Arbeit
Kategorien und Werkzeuge entwickelt, um die Öffnung einzelner Phasen auf Basis der
Schülervoraussetzungen zu variieren. Dabei spielen sogenannte Tipps eine zentrale Rolle. In jeder Phase
des Zyklus können von den betreuenden Lehramtsstudierenden prozessbezogene, inhaltsbezogene und
dokumentarische Tipps gegeben werden. Anhand der Tipps kann der Grad der Öffnung individuell
angepasst werden. Die Entwicklung und Erprobung der Schülerlaboreinheit und der zugehörigen
Materialien, insbesondere der Tipps, erfolgt in Anlehnung an den „Design-Based Research“-Ansatz.
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Poster Nr. 41
Rollenzuteilungen beim Forschenden Lernen im Schülerlabor: Aktivitätstypen,
intrinsische Motivation und kooperative Lernprozesse
Katrin Kaufmann1, Daria Chernyak1, Andrea Möller1
1BioGeoLab,
Universität Trier, Trier, DE, [email protected]
Im forschend-lernenden Naturwissenschaftsunterricht arbeiten Lernende oft selbstständig in Kleingruppen.
Hier zeigt sich kooperatives Arbeiten als zielführende Unterrichtsform (Johnson et al. 1986).
Gruppendynamische Prozesse können jedoch den Lernprozess beeinflussen. In dieser Studie werden die
Auswirkungen einer Zuteilung von Rollen bei einer kooperativen forschend-lernenden Gruppenarbeit im
Schülerlabor in Bezug 1) auf das Auftreten und die Ausprägung von Schüleraktivitätstypen (vgl.
Scharfenberg et al., 2008), 2) auf die Selbsteinschätzung des kooperativen Lernprozesses und 3) auf die
intrinsische Motivation untersucht. 200 Schülerinnen und Schüler (Jg. 5/6) nahmen in Kleingruppen von je
vier Teilnehmern an einer halbtägigen Intervention zur indischen Stabschrecke (Carausius morosus) im
Schülerlabor „BioGeoLab“ teil. In der Experimentalgruppe wurde jeder/m Schüler/in rotierend eine von
vier Rollen zugeteilt (z.B.Tierpfleger). Externe Beobachter protokollierten die Schüleraktivitäten (Chang &
Ledermann,1994). Mit Schülerfragebögen wurde die Selbsteinsch?tzung des kooperativen Lernprozesses
(Sennebogen, 2013) und die intrinsische Motivation (Deci & Ryan, 2000) der Lernenden erhoben. In der
Experimental- sowie in der Kontrollgruppe wurden zwei Schüleraktivitätstypen in gleicher Ausprägung und
Verteilung identifizert: der High-Experimenter und der Allrounder. Zwischen Experimental- und
Kontrollgruppe zeigten sich keine Unterschiede in der Selbsteinschätzung der Lernenden bezüglich des
kooperativen Lernprozesses und ihrer intrinsischen Motivation. Die Ausübung einiger Rollen wurde als
besonders motivierend empfunden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Rollenzuteilung bei einer
forschend-lernenden Gruppenarbeit in der Jahrgangsstufe 5 und 6 kooperative Lernprozesse sowie die
intrinsische Motivation nicht notwendigerweise fördert. Detaillierte Ergebnisse und Implikationen für die
Arbeit im Schülerlabor werden auf der Tagung vorgestellt.
Literatur Chang, H.-P., & Ledermann, N. G. (1994): The effect of levels of cooperation within physical
science laboratory groups on physical science achievement. Journal of Research in Science Teaching 31(2),
167–181. Deci, E. L., Ryan R. M. (2000): Intrinsic and Extrinsic Motivations: Classic Definitions and New
Directions. Contemporary Educational Psychology 25, 54-67. Hofstein, A., & Lunetta, V. N. (2004): The
Laboratory in Science Education: Foundations for the Twentyfirst Century. Science Education, 88, 28-54.
Johnson, D.W, Johnson, R. T. & Holubec, E.J. (1986): Circles of learning: Cooperation in the classroom.
Edina: Interaction. Scharfenberg, F.-J., Bogner, F. X., & Klautke, S. (2008): A Category-based Video
Analysis of Students’ Activities in an Out-of-school Hands-on Gene Technology Lesson. International
Journal of Science Education, 30(4), 451-467. Sennebogen, S. (2013). Kooperatives Lernen mit Wettbewerb
im Biologieunterricht. Berlin: Logos-Verlag.
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Poster Nr. 42
Professsionalisierung durch Praxisbezug im Lehr-Lern.Labor
Susan Fried1, Florian Treisch1, Markus Elsholz1, Thomas Trefzger1
1Universität
Würzburg, Würzburg, DE, [email protected]
Im Rahmen von drei Promotionsvorhaben wird der Einfluss von Praxiserfahrung im Lehr-Lern-LaborSeminar auf Facetten professioneller Kompetenz (ck, pck, pk) von Lehramtsstudierenden der Physik an der
Universität Würzburg untersucht.
Im LLL-Seminar konzipieren Studierende Experimentierstationen, planen eine didaktische Einheit damit
und führen diese anschließend mehrmals mit verschiedenen Schulklasse am außerschulischen Lernort
M!ND durch („iterative Praxis“). Nach jeder Durchführung erhalten die Studierenden Feedback von ihren
Kommilitonen (peer-group) und schulpraxiserfahrenen Dozenten (Experten) und haben die Möglichkeit,
ihre Stationen vor der nächsten Durchführung entsprechend anzupassen.
Inwiefern Studierende bei der Ausarbeitung von Experimentierumgebungen bzw. im Umgang mit Schülern
tatsächlich auf ihr PCK zurückgreifen, untersucht die erste Studie. Hierzu wird das physikdidaktische Wissen
vor und nach der Teilnahme am LLL-Seminar durch einen Paper-and-pencil-Test erfasst und die
Anwendung dieses Wissens durch die Studierenden mittels einer qualitativen Analyse ihrer Logbücher
untersucht.
Ein zentraler Aspekt pädagogisch-psychologischen Wissens (PK) ist die Professionelle
Unterrichtswahrnehmung (PU), also die Fähigkeit, Unterrichtsinteraktion richtig wahrnehmen und
interpretieren zu können. Die zweite Studie betrachtet die Entwicklung der PU angehender Physiklehrkräfte
in einem Prä-Post-Design (mit Kontrollgruppe). Als Erhebungsinstrument kommen Videovignetten
(Observer) zum Einsatz.
Die dritte Studie untersucht professionelle Kompetenz aus der Perspektive der Studierenden: Anhand von
Selbsteinschätzungen wird gezeigt, dass sich das akademische Selbstkonzept (akSK) analog zum
Professionswissen in die Facetten CK, PCK und PK differenziert. Der Fit eines latenten
Wachstumskurvenmodells an die Daten von N=104 Studierenden lässt zudem auf signifikante und
differentielle Veränderungen des fachdidaktischen akSK während des LLL-Seminars schließen.
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Poster Nr. 43
Bildungspfade am M!ND-Center
Thomas Trefzger1, Markus Elsholz1, Susan Fried1, Florian Treisch1
1M!ND-Center,
Universität Würzburg, DE
Das Mathematische, Informationstechnologische und Naturwissenschaftliche Didaktikzentrum M!ND
beschreitet als fakultätsübergreifende Einrichtung innovative Wege der Lehrerbildung an der Universität
Würzburg. Es betreibt Forschung und Lehre für einen qualitativ hochwertigen MINT-Unterricht und
versteht sich als vitales Begegnungszentrum für Schülerinnen und Schüler, Studierende der Lehrämter im
MINT-Bereich sowie Lehrkräfte und die interessierte Öffentlichkeit.
Lehrangebote für Studierende und Lernangebote für Schülerinnen und Schüler gruppieren sich um drei
zentrale Arbeitsbereiche: In der wissenschaftlichen Hands-on Ausstellung TouchScience ENTDECKEN
Schülerinnen und Schüler naturwissenschaftliche Inhalte auf spielerische und wenig formalisierte Weise. Im
Lehr-Lern-Labor steht das vertiefende EXPERIMENTIEREN im Fokus. Die angebotenen
Experimentierumgebungen werden von Lehramtsstudierenden in verpflichtenden Seminaren konzipiert.
Die in Kleingruppen über mehrere Stunden experimentierenden Schülerinnen und Schüler werden von
Studierenden intensiv betreut. Besonders interessierte Schülerinnen und Schüler sind eingeladen, die
herausragende Ausstattung des Schülerforschungszentrums zum ERFORSCHEN eigener Fragestellungen
zu nutzen – natürlich begleitet durch Studierende der Lehrämter sowie Wissenschaftler aus der Fachdidaktik
bzw. der Fachwissenschaft.
Durch die thematische Vernetzung der drei Angebotsfelder ergeben sich aus Schülersicht attraktive
Lernwege auf unterschiedlichen wissenschaftlichen Niveaus. Auf diesen BILDUNGSPFADEN können
Inhalte begleitend zur schulischen Laufbahn im Rahmen von mehreren Besuchen am außerschulischen
Lernort erarbeitet werden. Da alle Lerngelegenheiten für Schülerinnen und Schüler von Studierenden
vorbereitet und begleitet werden, ergeben sich vielfältigste Möglichkeiten, bereits während des Studiums
berufsfeldorientiert und praxisnah zu arbeiten.
Die Wirkung des erhöhten Praxisbezugs insbesondere im Lehr-Lern-Labor auf die Ausbildung
professioneller Handlungskompetenz von Studierenden ist Gegenstand aktueller fachdidaktischer
Forschung am M!ND und wird in einem eigenen Beitrag auf dieser Tagung vorgestellt.
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Poster Nr. 44
Zentrum für Bildung und Forschung an Außerschulischen Lernorten
Marie Schehl1, Björn Risch1, Jürgen Roth1, Hans-Stefan Siller1
1ZentrAL,
Universität Koblenz-Landau, Landau, DE, [email protected]
Außerschulische Lernorte nehmen bei der Vermittlung von nachhaltigkeitsrelevanten Themen eine zentrale
Schlüsselrolle ein. An der Universität Koblenz-Landau existieren aktuell 16 außerschulische Lernorte an
denen vielfältige Ziele verfolgt werden: Neben der Förderung von Schülerinnen und Schülern und damit
der Wirkung in die Regionen der beiden Standorte Koblenz und Landau, geht es um drittmittelfähige
bildungswissenschaftliche Forschung und die Verbesserung der theoriegeleiteten, praxisnahen Ausbildung
von Lehramtsstudierenden. Um die Potenziale der vorhandenen außerschulischen Lernorte zu optimieren,
wurde das „Zentrum für Bildung und Forschung an Außerschulischen Lernorten (ZentrAL)“ als zentrale
wissenschaftliche Einrichtung der Universität Koblenz-Landau gegründet. ZentrAL erleichtert nicht nur
das Einwerben von Drittmitteln und das Anstoßen von Forschungsinitiativen sondern ermöglicht
administrative Abläufe zu vereinfachen und Einzelinitiativen miteinander zu vernetzen. Der
interdisziplinäre Dialog wird intensiviert, in dem die außerschulischen Lernorte sukzessive als Gegenstand
und Instrument von (Grundlagen-) Forschung erschlossen beziehungsweise ausgebaut werden. Durch
ZentrAL wird die zukünftige Lehramtsausbildung an der Universität Koblenz-Landau noch stärker die
Institutionen Universität, Schule und außerschulische Lernorte miteinander verflechten. Dies bietet die
Möglichkeit, Lehramtsstudierende praxisnah und forschungsbasiert auszubilden, Innovationen aus der
unterrichtsbezogenen Forschung in die Schulen zu transferieren und Schülerinnen und Schülern alltagsnahe
und motivierende Lernumgebungen anbieten zu können. Der Wissenstransfer wird über die stärkere
Einbindung der Lernorte in die Regionen intensiviert, die Akquise externer Partner, Spender und Sponsoren
erleichtert und so die Öffentlichkeitsarbeit gestärkt. Im Rahmen der Posterpräsentation wird neben
ZentrAL allgemein eine Auswahl an außerschulischen Lernorten der Universität Koblenz-Landau
vorgestellt, die sich schwerpunktmäßig mit der Vermittlung nachhaltigkeitsrelevanter Inhalte beschäftigen.
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Poster Nr. 45
Schülerlaborangebote zur Umwelt- und Nachhaltigkeitsbildung für alle
Schülerinnen und Schüler
Fiona Affeldt1, Affeldt, Beck, Ducci, Fey, Hempelmann, Huwer, Kometz, Markic, Siol,
Urbanger, Eilks1
1Kooperationsprojekt
"Chemie, Umwelt, Nachhaltigkeit im Schülerlabor", "FreiEx" Uni Bremen, "Nessi
Lab" Uni Erlangen, "make science" PH Karlsruhe, "NanoBioLab" Uni Saarland, DE
Der Umgang mit zunehmender Heterogenität ist ein zentrales Thema in der Bildung. Im
Heterogenitätsdiskurs wird verstärkt ein anderer Umgang mit den unterschiedlichen Lernbedürfnissen und
-voraussetzungen der Schülerinnen und Schüler gefordert. Es geht darum, alle Jugendliche, die sich
hinsichtlich zahlreicher Merkmale unterscheiden, z.B. Vorwissen, Interesse, sozioökonomischer
Hintergrund, Lerntempo, Motivation, Migrationserfahrung, bei der Gestaltung von Bildungsangeboten zu
berücksichtigen. Auch in der Umwelt- und Nachhaltigkeitsbildung lassen sich unterschiedliche
Einstellungen feststellen. Insbesondere Jugendliche mit und ohne Migrationshintergrund zeigen hier große
Unterschiede. Eine wichtige Rolle für die Entwicklung des Umweltbewusstseins spielen dabei auch der
Bildungsstand und das Einkommen der Eltern.
Ein Ansatz für die Förderung von Umwelt- und Nachhaltigkeitsbildung sind außerschulische Lern- und
Bildungsangebote. Seit Jahren wird die schulische Bildung zunehmend durch nicht-formale und informelle
Angebote ergänzt, insbesondere Schülerlabore. Außerschulische Lernorte, wie ein Schülerlabor, können
Leistungsunterschiede zwischen Schülerinnen und Schülern aus Familien mit unterschiedlichem sozioökonomischen Status vermindern. Leider richtet sich individuelle Förderung in Schülerlaboren häufig
vorrangig an begabte Schülerinnen und Schüler. Ein Schülerlabor sollte aber die Möglichkeit bieten, mit der
ganze Breite und den verschiedenen Facetten von Heterogenität umzugehen.
Ausgehend von einem Vorgängerprojekt (Garner et al., 2015) werden in Kooperation der Universitäten
Bremen, des Saarlandes, Erlangen-Nürnberg und der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe
Schülerlaborangebote zu chemiebezogenen Themen der Nachhaltigkeitsdebatte für besonders heterogene
Lerngruppen entwickelt, etwa von stärker integrierten Schulformen (Affeldt et al. 2015). Die
Bildungsangebote berücksichtigen Leistungs- und Sprachheterogenität ebenso wie kulturelle Diversität. Der
Fokus der Angebote liegt auf Umwelt- und Nachhaltigkeitsbildung für alle, indem in stark differenzierenden
Lernangeboten Kompetenzen für das Alltagshandeln bezüglich umweltrelevanter Fragestellungen und
Orientierungswissen über die Relevanz der Chemie für Nachhaltigkeit abgezielt wird.
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Poster Nr. 46
Switch me if you can! Qualitative Beforschung von Experimentierstationen im
Schülerlaborprogramm klick! der Kieler Forschungswerkstatt
Stefan Schwarzer1, Heimke Andresen1, Insa Stamer1, Ilka Parchmann1
1Kieler
Forschungswerkstatt, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und
Mathematik, Kiel, DE, [email protected]
Das Schülerlaborprogramm klick! innerhalb der Kieler Forschungswerkstatt ist eine Maßnahme zur
Öffentlichkeitsarbeit im Sonderforschungsbereich „Funktion durch Schalten“ (Schwarzer et al., 2013).
Nach der LernortLabor Kategorisierung stellt die Kieler Forschungswerkstatt ein Lehr-Lern- und ein
Schülerlabor zur Wissenschaftskommunikation dar. Schülerinnen und Schüler der 10. - 13. Klasse können
bei einem Besuch im klick! Experimente aus den drei Inhaltsbereichen „Nano-Grundlagen“, „Methoden
und Verfahren“ sowie „molekulare Schalter“ wählen. Damit können die zentralen Fragestellungen des
Sonderforschungsbereichs aufgeschlüsselt werden.
Insbesondere der letztgenannte Bereich bietet vielfältige experimentelle Anknüpfungspunkte zur
Erarbeitung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und Gleichgewichtsreaktionen. Ausgehend von
folgenden thematisch verknüpften und literaturbekannten Schülervorstellungen

„Makroskopische Eigenschaften sind ebenfalls Eigenschaften der Atome und Moleküle“
(Andersson, 1990)

„Jede Seite des chemischen Gleichgewichts kann unabhängig voneinander beeinflusst werden“
(Gussarsky, 1990)

„Das chemische Gleichgewicht ist statisch (nicht dynamisch)“ (Garnett, 1995)
wurde eine qualitative Studie (N=25) im klick! entlang folgender Forschungsfragen durchgeführt:

Welche Vorstellungen haben Schülerinnen und Schüler von molekularen Schaltern vor und nach
dem Besuch des Schülerlabors?

Welche Alltagsschalter und Versuche des klick! Programms eignen sich besonders für die
Vermittlung des Themas molekulare Schalter?
Ergebnisse der Vor- und Nachbefragung von Schülerinnen und Schüler von zwei 12. Klassen und weitere
Ergebnisse des Teaching Experiments werden auf dem Poster präsentiert.
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Poster Nr. 47
Das Schülerlabor als Ort der Sprachentwicklung
Karin Bröhl1, Johannes Huwer1, Stefanie Haberzettl2, Rolf Hempelmann1
1Physikalische
Chemie und Didaktik der Chemie, Universität des Saarlandes, DE, [email protected]
2Deutsch als Fremd- und Zweitsprache, Universität des Saarlandes, DE
Sprach- und Fachwissenschaft erscheinen meist wie zwei Disziplinen, die weder in der Schule noch an der
Universität Schnittpunkte besitzen. Dieser Eindruck täuscht, da nur mit Sprache auch die Fachwissenschaft
effektiv gelehrt und gelernt werden kann und auch Sprache niemals losgelöst von Inhalten existiert.
Besonders Schülerlabore bieten die Möglichkeit, durch spannende Experimente, Inhalte zu liefern, die
SchülerInnen zum Sprachlernen motivieren können [1,2]. Das NanoBioLab der Universität des Saarlandes
und der Lehrstuhl „Deutsch als Fremd- und Zweitsprache“ haben es sich zur Aufgabe gemacht, in der
Forschung neue Wege zu gehen und in einer interdisziplinären Zusammenarbeit die Stärken beider
Wissenschaften miteinander zu verbinden. So wird der Bestand des NanoBioLabs fortlaufend um neue
sprachsensible Materialien ergänzt, die sich besonders an heterogene Lerngruppen richten.
[1] Affeldt, Fiona; Markic, Silvija; Siol, Antje; Eilks, Eilks; Fey, Sabine; Huwer, Johannes; Hempelmann,
Rolf; Urbanger, Michael; Kometz, Andreas; Beck, Uta; Ducci, Matthias (2015). Schülerlaborangebote zur
Umwelt- und Nachhaltigkeitsbildung für alle Schülerinnen und Schüler. Authentizität und Lernen das Fach in der Fachdidaktik. S. Bernholt. Münster, Lit.
[2] Affeldt, Fiona; Weitz, Katharina; Siol, Antje; Markic, Silvija; Eilks, Ingo (2015) A non-formal student
laboratory as a place for innovation in education for sustainability for all students . In: Educational
Sciences, 5, 238-254.
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Postersession - 11. LeLa-Jahrestagung, Saarbrücken, 2016
Poster Nr. 48
„Willkommen in der Natur“ - Natur und Naturwissenschaft auf dem Tegeler See
für Schüler sogennannter Willkommensklassen
Frank Kreuzmann1
1Das
Schiff e.V. - Jugendforschungsschiff, Berlin, DE, [email protected]
Das Projekt Jugendforschungsschiff ermöglicht seit 2011 jährlich rund 4.000 Schülern unterschiedlichster
Altersstufen vielfältige Ansätze im Umgang mit dem Thema Gewässerökologie im und am Tegeler See in
Berlin. Wir bieten im Jahr 2016 für Schüler sogenannter Willkommensklassen (rund 7.300 Schüler) eine
Heranführung an die Natur- und Umweltthematik an. Es handelt sich um Schüler, die die deutsche Sprache
erst noch lernen. Diese Schüler kommen aus rund 50 Herkunftsländern und werden in kleinen Klassen von
10 bis 14 Schülern unterrichtet, um hier in das Berliner Schulleben integriert zu werden. Da deren
Sprachkenntnisse gering sind, kommen "textentlastende" Materialien zur Anwendung.
Wir bieten diesen Schülern Naturerfahrungen und zugleich eine gründliche Auseinandersetzung mit
Themen und Methoden aus den Naturwissenschaften (Gewässerökologie mit den Schwerpunkten Physik,
Chemie und Biologie der Gewässer sowie in der Makrobiologie mit Ornithologie und Fischkunde). Wir
möchten gerade älteren Schülern auf diese Weise auch erste Einblicke in ein naturwissenschaftliches
Berufsfeld ermöglichen. Mit dem Projekt "Willkommen in der Natur" wird 2016 insgesamt 60 Berliner
Willkommensklassen die Möglichkeit gegeben, weiterführende Erfahrungen in den Naturwissenschaften zu
sammeln. Als schwächste Glieder der Migrationsgesellschaft sind die Schüler der Willkommensklassen als
besonders schutz- und förderungswürdig anzusehen.
Das Projekt ist einem Umfeld situiert, das sich durch eine weitgehend natürlich belassene Umgebung
(Natur- und Wasserschutzgebiet) auszeichnet und dementsprechend durch ein großes Artenspektrum an
tierischen und pflanzlichen Lebewesen. Mit dem Projekt möchten wir Schüler zugleich an die Gefährdungen
dieses Ökosystems heranführen, das als Lebensraum für unterschiedlichste Lebewesen dient, andererseits
auch als Reservoir und Ressource für das Lebensmittel Wasser.
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Poster Nr. 49
Schülerlabore in Ungarn
Domonkos Mikulás1, Gellért Király1
1Öveges
Diáklabor, Kecskemét, HU, [email protected]
In den letzten Jahren sind in Ungarn 66 Schülerlabore in Schulen des Sekundären Bildungsbereichs
gegründet worden. Das Poster zeigt die wichtigsten Daten dieser Einrichtungen. Als Beispiel wird das
Öveges Schülerlabor in Kecskemét präsentiert.
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Poster Nr. 50
Schülerlabor-Netzwerk GenaU
Silke Vorst1
1Schüerlabor-Netzwerk
GenaU, Berlin-Brandenburg, DE, [email protected]
2006 gegründet feiert das regionale Schülerlabor-Netzwerk in diesem Jahr sein 10jähriges Jubiläum.
Durch die Anbindung an Forschungseinrichtungen und Hochschulen – ein Kriterium des Netzwerks –
werden Einblicke in Wissenschaft und forschende Arbeitsweisen ermöglicht. Über 50.000 Schülerinnen und
Schüler experimentieren mittlerweile jedes Jahr in den 15 Mitgliedslaboren. Inhaltlich gut vernetzt arbeitet
das Netzwerk zu verschiedenen bildungsrelevanten Themen. Auch in der Lehreraus- und -weiterbildung ist
GenaU aktiv.
Erweitert wird das Netzwerk durch fünf assoziierte Partner, allen gemeinsam das Leitmotiv: Gemeinsam
für naturwissenschaftliche-technischen Unterricht.
Die Mitglieder im Netzwerk:
BLICK IN DIE MATERIE Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie
CARL ZEISS MIKROSKOPIERZENTRUM Museum für Naturkunde Berlin
DEIN LABOR Technische Universität Berlin
DLR_SCHOOL_LAB BERLIN Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
GFZ SCHÜLERLABORE Deutsches GeoForschungsZentrum
GLÄSERNES LABOR Campus Berlin-Buch
MATHEXPERIENCE DFG-Forschungszentrum Matheon und 3D-Labor, Technische Universität Berlin
MICROLAB Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik und Lise-MeitnerSchule Berlin
NATLAB Freie Universität Berlin
NAWITEX Technische Hochschule Wildau
PHYSIK.BEGREIFEN Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
PHYSLAB Freie Universität Berlin
SCIENCE ON TOUR Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg
UNEX Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg
UNILAB ADLERSHOF Humboldt-Universität zu Berlin
Die Partner des Netzwerks:
EXTAVIUM Potsdam Das wissenschaftliche Mitmachmuseum
HELLEUM Kinderforscherzentrum in Berlin-Hellersdorf
ORBITALL FEZ Berlin-Wuhlheide
SCHÜLERLABOR GEISTESWISSENSCHAFTEN Berlin-Brandenburgische
Wissenschaften
SCIENCE CENTER SPECTRUM Stiftung Deutsches Technikmuseum Berlin
Akademie
der
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Poster Nr. 51
Scienteens Lab - De Labo fir Jonker
Elisabeth JOHN1, Maren KRÜGER1
1Scienteens
Lab - Universität Luxembourg, Belval, LU, [email protected]
Das "Scienteens Lab - De Labo fir Jonker" ist das Schülerlabor der Universität Luxemburg, in dem
Schülerinnen und Schüler zwischen 15 und 19 Jahren einen praxisnahen Eindruck von der Forschung in
den MINT (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik) Fächern vermittelt bekommen. Die
Schülerinnen und Schüler dürfen einen Tag lang selbst Forscher sein und werden mittels praktischer
Experimente über die MINT Fächer informiert und animiert eine Karriere in diesem Berufsfeld in Betracht
zu ziehen. Das Poster wird über das Konzept des Scienteens Lab und das aktuelle Kursangebot informieren.
Außerdem wird es einen Ausblick auf die Zukunftspläne geben.
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Poster Nr. 52
Das FabLab in München
Birgit Kahler1
1FabLab
München e.V., München, DE, [email protected]
Ein FabLab - fabrication laboratory - ist eine offene Hightech-Werkstatt, also ein Ort zum Selbermachen.
Unsere Werkstatt ist mit 3D Druckern, zwei Lasercuttern, CNC Fräsen und einer Elektronikabteilung
ausgestattet und kann nach einer Maschineneinführung zum Arbeiten frei genutzt werden.
Für den Nachwuchs bieten wir FabLab Kids Kurse und eine offene Kids & Teens Werkstatt am
Wochenende und in den Ferien Workshops. Für Schulen bieten wir ein Schulklassenprogramm am
Vormittag und stellen auf Anfrage ein passendes Kursprogramm auch in der Schule zusammen.
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Postersession - 11. LeLa-Jahrestagung, Saarbrücken, 2016
Poster Nr. 53 (Doppelposter)
Das Mobile Lernlabor der Fachhochschule Nordwestschweiz
Maria Till1, Sandra Nachtigal1
1Fachhochschule
Nordwestschweiz, 4051 Basel, Steinentorstrasse 30, CH, [email protected]
Der private gemeinnützige Verein MobiLab betreibt seit 2012 mit der finanziellen Unterstützung von
Gönnern aus Industrie, Stiftungen und privaten Kreisen, zusammen mit dem Zentrum Naturwissenschafts‐
und Technikdidaktik der Pädagogischen Hochschule der Fachhochschule Nordwestschweiz ein mobiles
Labor für naturwissenschaftliche Experimente. Es kommt als Holangebot in die Klassen der 4. – 6.
Primarschule. Begleitet und betreut wird ein Experimenttag oder Halbtag durch einen Experten bzw.
Expertin.
Ziel dieses Bildungsangebots ist, Kinder im lernfähigsten Alter für naturwissenschaftliche und technische
Fragen zu begeistern mit dem Hintergedanken der Nachwuchsförderung in diesem Bereich. Ebenso soll
den bisherigen und neu auszubildenden Lehrpersonen gezeigt werden, wie man naturwissenschaftliche
Zusammenhänge kindgerecht und doch wissenschaftlich ernsthaft unterrichten kann.
Unser Konzept sieht es vor, für die Versuche Alltagsmaterialien und Alltagsgegenstände einzusetzen, um
die Schülerinnen dazu zu motivieren auch zu Hause selber und mit ihren Eltern zu experimentieren.
Mit diesem Schritt erhoffen wir eine Einbindung der Elternschaft in die naturwissenschaftliche Bildung.
Das Angebot beinhaltet 130 Schülerversuche zugeordnet zu acht Themenbereichen; Luft und Gase,Wasser,
Stoffe Stoffeigenschaften, Optik, Akustik, Mikroskop, Magnetismus und Elektrizität.
In der Präsentation wird der konzeptionelle Rahmen, so wie auch der Ablauf und Organisation vorgestellt.
Das Projekt wurde evaluiert. Die wichtigsten Ergebnisse so wie didaktische und organisatorische
Herausforderungen werden aufgezeigt.
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Postersession - 11. LeLa-Jahrestagung, Saarbrücken, 2016
Poster Nr. 54 (Doppelposter)
Verbund der Lernwerkstätten an der Universität des Saarlandes
Mareike Kelkel1, Markus Peschel1
1GOFEX
- Universität des Saarlandes, Saarbrücken, DE, [email protected]
Im Rahmen der Förderung durch die Qualitätsoffensive Lehrerbildung (BMBF) wird die saarländische
Lehrer_innenausbildung inhaltlich und strukturell optimiert werden. Inhaltlich stehen dabei ein verbesserter
Umgang mit Heterogenität und eine stärkere Individualisierung im Unterricht im Vordergrund. Als eine der
Realisierungen wird die intensivere Vernetzung der an der Lehrer_innenausbildung beteiligten Akteure u.a.
durch die Gründung eines Verbundes der Lernwerkstätten strukturell verankert. Dieser Verbund hat zudem
die Stärkung der wissenschaftsgestützten Praxisorientierung und die fachliche Verknüpfung der beteiligten
Cluster des Antrags zum Ziel.
Aktuell existieren an der Universität des Saarlandes einige Lernwerkstätten, die größtenteils in die
Lehrer_innenausbildung curricular eingebunden sind und bei denen individuelle Vermittlungsstrategien im
Vordergrund stehen. Zudem finden sich vielfältige Aktivitäten im Rahmen von Schülerlaboren, die
vornehmlich MINT-orientiert sind und bislang nur geringfügig in die Lehreraus- oder –weiterbildung
involviert sind. Die Schülerlabore des Saarlandes haben sich seit 2006 in einem Verbund „SaarLab“
organisiert, was für die Lernwerkstätten noch aussteht.
Doch wie genau definieren sich Lernwerkstätten? Wo sind Unterschiede und Überlappungen zu
Schülerlaboren? Wie verorten sich einzelne Lernwerkstätten und Schülerlabore inhaltlich? Wie ist ein
Verbund der Lernwerkstätten und zukünftig ein gemeinsamer Verbund von Schülerlaboren und
Lernwerkstätten zu realisieren?
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Postersession - 11. LeLa-Jahrestagung, Saarbrücken, 2016
Poster Nr. 55 (Mit Exponat)
Deutscher Verband Nanotechnologie
Ralph Nonninger, Dr.1
1Deutscher
Verband Nanotechnologie, Saarbrücken, DE, [email protected]
Der Deutsche Verband Nanotechnologie e. V. (www.dv-nano.de) ist der Fachverband für die Menschen,
die in den Nanotechnologien arbeiten, sich für ihre Förderung engagieren oder sich einfach dieser
Zukunftstechnologie verbunden fühlen. Dabei genießen Umwelt und Verbraucherschutz als Verbandsziele
höchste Priorität. Gleichzeitig bietet der Verband auch kleinen und mittleren Unternehmen eine Heimat.
Der Verband ist unabhängig und bündelt die Kompetenzen zu allen Nano-Themen. Deshalb kann sich der
DV Nano für die Interessen seiner Mitglieder einsetzen und ist ein unverzichtbarer Ansprechpartner für
alle Interessengruppen, die sich mit dem Thema „Nano“ beschäftigen.
Der DV Nano nimmt akademische, wissenschaftliche, technische, berufliche und gesellschaftspolitische
Fragen im Bereich der Nanotechnologie auf, formuliert dazu seine Positionen und vertritt diese sachlich
und klar. Das macht den Verband zu einer wichtigen Informations- und Beratungsinstanz für Politiker auf
Landes- oder Bundesebene, für Entscheider an Hochschulen, Schulen und in Unternehmen, aber auch zum
respektierten Gesprächspartner für Journalisten und Nichtregierungsorganisationen.
Ein besonderes Anliegen ist es, das naturwissenschaftliche Interesse an einer der faszinierendsten
Hochtechnologien bei Jugendlichen zu wecken. Gelingt es, Jugendliche für die Nano- und Biotechnologie
zu begeistern, kann dem Mangel an wissenschaftlichem und technischem Nachwuchs in der Nano- und
Biotechbranche gezielt entgegengewirkt und den Jugendlichen ein zukunftsträchtiges Arbeitsgebiet näher
gebracht werden. Die NanoSchoolBox (www.nanoschoolbox.de) ist ein Schülerexperimentierkoffer, der
Experimente für Schulen beinhalten, mit denen die Lehrer die Welt des Nanokosmos anschaulich erklären
können. Die Versuche der NanoSchoolBox sind primär für den Chemieunterricht gedacht. Aufgrund der
Interdisziplinarität der Nanotechnologie sind einige Versuche aber auch für den Physik- oder
Biologieunterricht geeignet.
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Johannes Huwer - Universität des Saarlandes

Vincenzo Savarino - Saarbrücker Zeitung

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