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Einblicke in MINT-Berufe

Wie sieht der Arbeitsalltag in MINT-Berufen wirklich aus – jenseits von Lehrbuch und Theorie? Am Dörpsweg gaben Eltern unserem 10. Jahrgang auch in diesem Jahr persönliche Einblicke in ihre Tätigkeiten und Berufswege. In Vorträgen und offenen Fragerunden berichteten sie aus erster Hand von ihren Karrieren, Tätigkeiten, künftigen Herausforderungen und Fähigkeiten, die in ihren Berufen gefragt sind.

Vertreten waren Ingenieurinnen und Ingenieure verschiedener Fachrichtungen, Architekten, Expertinnen und Experten etwa für die Modellierung von Kohlenstoffkreisläufen, künstliche Intelligenz, Unternehmensberatung, Betriebswirtschaft oder behördliche Datenströme.

Die von Frau Christiansen organisierte Veranstaltung kam gut an. „Wir haben spannende Geschichten aus dem Leben der Eltern gehört, wie sie zu ihren Berufen gekommen sind, was ihre Aufgaben sind und vieles mehr,“ berichtet Melis (10b). „Es war schön, wie offen sie uns alles erzählt haben. Dies hat uns geholfen, uns besser vorzustellen, welche Berufe zu uns passen könnten.“

Ihre Mitschülerin Liana ergänzt: „Nach den Vorträgen der Eltern konnten wir noch viele Fragen stellen, die alle sehr informativ beantwortet wurden. Wir haben viele Lebenssituationen gehört, die jedem passieren können, und gelernt, dass wir keine Angst vorm Scheitern haben sollten.“

„Eins wurde uns klar“, so das Fazit beider Schülerinnen, die am Ende den beteiligten Eltern im Namen des Jahrgangs dankten: „Tu nicht das, wozu du gezwungen wirst, sondern das, was dir Spaß macht, und hör niemals auf, an dich selbst zu glauben.“

Rennwagen am Start

Erstmals beteiligte sich ein Dörpsweg-Team beim „STEM Racing“, jenem früher als „Formel-1 in der Schule“ bekannten Wettbewerb, bei dem gaspatronenbetriebene Mini-Rennwagen über eine 20 m lange Rennstrecke rasen. Entscheidend sind allerdings nicht nur die Reaktionszeit und Geschwindigkeit beim Rennen selbst, vielmehr geht es auch um die Konstruktion und Fertigung, einen Businessplan und die Präsentation.

Im Rahmen des Forscherkurses stellten sich (von links nach rechts) Lasse Preuß (10d), Mustafa Sameem (10c), Emmanuel Ijeh und Kyell Neitzel (10d) den Herausforderungen dieses multidisziplinären Technologie-Wettbewerbs. Mustafa übernahm dabei das Grafikdesign und stellte im Portfolio der Gruppe die Teameinteilung, Arbeitsprozesse und das Sponsoring dar, etwa mit Hinweis auf den Schulverein, der die Entwicklung großzügig unterstützt hatte. Emmanuel widmete sich der digitalen Entwicklung des Rennwagens, dessen aerodynamische Eigenschaften er gemeinsam mit Lasse zunächst am Computer testete. Kyell schließlich war für die Produktion des Mini-Flitzers zuständig, den er erfolgreich online in 3D drucken ließ.

Beim eigentlichen Regionalmeisterschafts-Rennen von 16 Teams in der Sporthalle des Matthias-Claudius-Gymnasiums zeigte die Gruppe gute Reaktionszeiten und eine herausragende Teampräsenz, erzielte andererseits weniger Punkte etwa bei der Präsentation sowie der Geschwindigkeit und landete schließlich auf dem 13. Platz. „Für das erste Mal haben wir uns wacker geschlagen“, bilanziert Frau Dr. Hegerfeldt, die die Gruppe im Forscherkurs betreute.

Dort hatten die vier Zehntklässler mit viel Begeisterung an ihrem Rennwagen gearbeitet, sich ihrer Freizeit aber auch digital ausgetauscht. „Manchmal gab es ein bisschen Chaos bei den technischen Herausforderungen“, sagt Kyell rückblickend und grinst, „aber wir hatten viel Spaß“.

Roboter, Mineralanalysen, Forschungserfolge

Mit sieben Beiträgen waren Schüler:innen des Gymnasiums Dörpsweg beim diesjährigen Regionalwettbewerb„Jugend forscht – Schüler experimentieren“ vertreten, drei Projekte erhielten sogar einen 1. Preis und werden Anfang April beim Landeswettbewerb antreten. Betreut wurden die Nachwuchsforscher:innen, die ihre Ergebnisse am Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung präsentierten, von Frau Dr. Schirmer, Frau Dr. Hegerfeldt, Herrn Doliwa sowie durch das Schülerforschungszentrum.

Vier der Beiträge stammen aus dem Fachgebiet Technik.
Herausragend hierbei: der von Leoner Saiju (9b) und Levin Kahvand (9d) entwickelte, KI-gesteuerte Müllsammelroboter mit intelligenter Objekterkennung für die Reinigung unserer Gewässer. Der mit einem 1. Preis ausgezeichnete Roboter soll in der Lage sein, ohne menschliches Eingreifen Müll von natürlichem Material zu unterscheiden und mit einem neuartigen Greifarm auch einzusammeln.

Die beiden Konstrukteure sind noch hochaktiv beim 3D-Drucken und Zusammenbauen, haben aber mit ihrer selbst-trainierten KI und dem noch nicht ganz fertigen Roboter die Jury bereits in den Bann gezogen. Stolz berichtet Leoner etwa vom KI-Modell „Yolo“ („You only look once“), das zwar bereits programmiert gewesen, aber anfänglich noch leer, d.h. völlig ohne Informationen gewesen sei und erst „trainiert werden musste, mit über 2000 Fotos in dreckigem Wasser. Dafür haben wir unsere Badewanne benutzt“. Nun erkenne die KI mit annähernd 90%iger Wahrscheinlichkeit, ob das erfasste Objekt tatsächlich Müll oder z.B. nur ein Stock ist.
Ebenso begeistert erläutert Levin, wie der „Spirobs“-Greifarm den Müll aufnehmen soll: „Drei Bänder sind mit internen Motoren verbunden und sorgen für die Bewegung mit einer superpräzisen, filigranen Steuerung, bioinspiriert: wie ein Elefantenrüssel.“ Die Konstruktion ist fertig modelliert und soll für den Landeswettbewerb einsatzfertig werden. „Kompliziert wird die Steuerung des Arms“, sagt Leoner, „weil wir sie noch genau programmieren müssen.“ Eine weitere Herausforderung, so Levin, werde die Steuerung des „Fischs“, d.h. der von Propellern bewegten Unterwasserdrohne. Doch wenn alles klappt, könne der Roboter am Ende nicht nur in der Badewanne, sondern in ganz unterschiedlichen Gewässern Müll einsammeln, auch da, „wo Menschen nicht hinkommen.“

An ebenfalls einem Müllroboter, diesmal für den Einsatz zu Lande, arbeiten Amir Baran (9b), Mete Saltik und Joshua Steiner-Anthon (9d). Der Roboter soll den Müll erkennen und mit einer Klapptür einsammeln. Das Gerät hat eine kleine Kamera, um Hindernissen auszuweichen und zwischen Müll und anderen Sachen zu unterscheiden. Noch wächst der Roboter weiter zusammen, könnte aber eines Tages für ein saubereres Straßenbild sorgen.

Eine weitere Drohne – nun für die Luft – stammt Pranav Njattuvetty und Nico Schmidt (9a). Ihre selbst gebaute Quadrokopter-Drohne soll mit möglichst wenig Energie und bei guten Flugeigenschaften ihr Ziel erreichen. Noch „läuft“ die Drohne mehr, als dass sie fliegt, doch die ersten Teststarts stehen kurz bevor.

Das Lernen soll zu einer schönen Nebensache werden, jedenfalls wenn es nach Ammar Marka (9c) und Theodor Westphal (9b) geht. Sie haben anhand ihres „Magic Mirrors“ technischen Möglichkeiten geschaffen, sich nebenbei vielfältigste Informationen auf einem Spiegel anzeigen zu lassen, und sich dabei gefragt, ob man damit das Lernen von Vokabeln revolutionieren könnte. Bislang sieht es noch nicht ganz danach aus, aber sie forschen weiter und wurden mit einem Sonderpreis in Form eines Planetariumsbesuchs ausgezeichnet.

Marthe Dannemann, Marta Jezynska und Katharina Hanemann (10b) möchten wissen, ob Glimmer in Kosmetik unter umweltfreundlicheren und moralisch vertretbareren Bedingungen neu hergestellt oder ersetzt werden kann – eine neuartige Forschungsidee, die von der Jury ebenfalls sehr gelobt und mit einem Sonderpreis (Umwelt) ausgezeichnet wurde. Für ihr im Fachgebiet Chemie angesiedeltes Projekt beschäftigten sich die drei Nachwuchsforscherinnen zunächst mit den Eigenschaften von natürlichem und synthetischem Glimmer sowie mit Perlmutt als möglicher Alternative. Anschließend führten sie eigene Versuche durch, um schimmernde Effekte mithilfe anderer Stoffe zu erzeugen.

Die Schule verfügt über einen großen Hohlspiegel, und der wurde endlich wieder einmal verwendet, als Lionel Bothe, Kimi Clausnitzer und Leo Topalovic probierten, damit Wasser zu erwärmen. Bis zum Kochen hat es der Solar-Ofen noch nicht geschafft, waren die Wetterbedingungen doch bisher auch suboptimal, aber einen Besuch im Planetarium als Sonderpreis wurde auch diesem Projekt aus dem Fachgebiet Physik bereits zugesprochen.

Saida Minnibaeva (S2) befasste sich  mit Gesteinssalzen und sammelte diese aus diversen Lagerstätten. Anschließend analysierte sie die paläozoischen und mesozoischen Salze und maß sie in aufwändigen Methoden, sodass sie Unterschiede und Gemeinsamkeiten ermitteln konnte. Die am Sonderforschungszentrum betreute Arbeit wurde mit einem 1. Platz im Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaft geehrt.

Einen weiteren 1. Platz erreichte Sonja Kutsin (8b) mit ihrer Untersuchung von Gesteinen, Sand und Kies der Kiesgrube Bokel. Dafür nahm Sonja Proben von Sedimentschichten an einer 2m hohen Sedimentwand und analysierte diese anschließend im Labor. Auf diese Weise konnte sie eiszeitliche Prozesse, denen die Mineralien ausgesetzt waren, nachzuvollziehen und für heutige Betrachter sichtbar machen.

Bis Anfang April werden Sonja, Saida, Leoner und Levin nun ihre Forschungsergebnisse vertiefen, um sie am DESY den Landesjuroren vorzustellen.

Roboterbau im Team

Mit einem beachtlichen Erfolg starteten fünf Neuntklässler in die „First Lego League“. Nach nur wenigen Wochen der Vorbereitung beteiligten sich Noel Armeke, Leopold Bauer, Niklas Hoff, Luc Watermülder und Johannes Zeller (9c) am Regionalwettbewerb beim Campus Schnelsen.

Bis zur letzten Minute hatten sie an ihren Präsentationen gefeilt sowie an ihrem Lego-Roboter, der verschiedene Aufgaben auf einem Parcours in bestimmter Zeit schaffen musste. Dabei bewiesen sie Zusammenhalt und lösungsorientiertes Denken im Team.

Das Ergebnis waren vier Urkunden: eine Teilnahmeurkunde sowie je eine Nominierung für das Roboterdesign,  die gemeinsame Forschung sowie die Grundwerte. Diese letzte Kategorie ist eine Art  Herzstück des Wettbewerbs, werden doch Kompetenzen in den Bereichen Entdeckung, Innovation, Wirkung, Teamwort und Spaß bewertet. Und für diese Kategorie wurde die Mannschaft am Ende mit dem begehrten Preis ausgezeichnet.

Den Spike-Roboter und die Teilnahme hatte der Schulverein finanziert. Fachlich unterstützt wurde das Team von Frau Dr. Schirmer. Und die zeigte sich am Ende mächtig stolz auf die fünf Nachwuchsforscher: „Das war eine grandiose Teamleistung der Schüler!“

Lebensmittelanalysen im Schullabor

Bei der Analyse von Lebensmitteln kann man bereits als Schüler:in mitmachen: im Rahmen des Chemie-Schullabors an der Uni Hamburg. Ob sich der Besuch lohnt, verraten zwei Schülerinnen des 11. Jahrgangs:

Von Ela Aydoğdu und Iona Gherasimenco und  (S1)

Im Rahmen einer Exkursion haben wir, der Biologiekurs des S1, in Begleitung von Frau Dr. Schirmer das Chemie-Schullabor „Molecules & Schools“ der Universität Hamburg besucht und an dem Modul „Lebensmittelanalytik“ teilgenommen.

Gleich zu Beginn wurden wir nett willkommen geheißen und haben einem informativen Vortrag über den Vorgang der Lebensmittelanalytik und ihrer Bedeutung gelauscht.

Im Anschluss ging es in das Labor, natürlich erst, nachdem wir mit den Sicherheitsvorkehrungen bekannt gemacht worden waren. Wir haben mit der Unterstützung junger Biologie- und Chemiestudenten Versuche zur Fleischanalytik durchgeführt.

Nach der langen Mittagspause haben wir unsere Ergebnisse untereinander verglichen und gemeinsam besprochen. Bei Fragen standen die Studierenden jederzeit zur Verfügung.

Besonders angenehm fanden wir die Entspanntheit im Umgang, ohne dass wir uns bei den Versuchen gehetzt oder gelangweilt gefühlt hätten, es war eine wirklich schöne Erfahrung. Der praktische Teil hat unser Wissen noch einmal vertieft. Wenn man etwas gemacht hat wusste man direkt, warum man das macht. In der Theorie wird einem das nicht wirklich so klar wie in der Praxis.

Wir würden diese Exkursion auf jeden Fall weiterempfehlen!

Dynamik des Kohlenstoffs im Ozean

Die Ozeane sind ein gigantisches Reservoir von Kohlenstoff. Sie spielen eine wesentliche Rolle, will man die Auswirkungen des CO2 -Anstiegs in der Atmosphäre auf unser Klima verstehen. Welche wesentlichen Vorgänge laufen in den Meeren ab und welche Forschungsergebnisse dazu kennen wir? Eine Expertin hat Fragen und Antworten mit Schüler:innen der Jahrgänge 10-12 erörtert – eine Teilnehmerin berichtet:

Von Anna Stöcker (S4)

Dass CO2 etwas mit dem Klimawandel zu tun hat, wissen die meisten – mit unserem Ausstoß entscheiden wir darüber, wie stark das globale Klima erwärmt. Welche Rolle der Kohlenstoffkreislauf der Ozeane hierbei spielt, kann im Gegensatz dazu kaum jemand erklären, und das, obwohl unsere Meere die größte CO2 -Senke auf der Erde sind. Sie nehmen über 30% des Kohlenstoffdioxids aus der Atmosphäre auf, also mehr als alle Senken an Land zusammen.

Der Kohlenstoffkreislauf und seine Auswirkungen sind ein komplexes Gefüge, das sich nur durch aufwändige Modelle verstehen lässt. Professor Tatiana Ilyina ist Spezialistin auf diesem Gebiet. Sie unterrichtet im Bereich Erdsystemwissenschaften die beiden Masterstudiengänge „Integrated Climate Sciences“ und „Ocean and Climate Physics“ an der Uni Hamburg. Für ihre herausragende Forschung erhielt sie im letzten Jahr sogar die Fridtjof Nansen-Medaille. In Zukunft wird Professor Ilyina zudem die Leitung des Max Planck Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen übernehmen.

Als Chemiekurs aus dem S3 hatten wir anlässlich unseres Semesterthemas das Glück, Frau Ilyina als Gast begrüßen und einem kurzen Vortrag lauschen zu dürfen. Mit Hilfe verschiedener Modelle zeigte sie uns, unter welchen Umständen die Ozeane Kohlenstoffdioxid aufnehmen oder abgeben, welche Rolle Luft- und Wasserströmungen spielen und was Mikroben und Phytoplanktons mit dem Kohlenstoff im Meer zu tun haben.

Trotz der Unterteilung in chemische, biologische und physikalische Zusammenhänge wurde schnell deutlich, dass eine Trennung der Wissenschaften bei der Betrachtung des Klimas kaum möglich ist: Alles hängt zusammen und beeinflusst sich gegenseitig. Besonders beeindruckend war zum Beispiel dieses Modell, das die Aufnahme und Abgabe von CO2 im Ozean im Zusammenhang mit der Geschwindigkeit von Winden zeigt. 

Das Publikum, bestehend aus Schüler:innen aus unserem S3, dem S1 und dem zehnten Jahrgang, konnte jederzeit Fragen stellen, die Frau Ilyina verständlich und höchst präzise beantwortet hat. Zum Ende des Vortrags betonte die Expertin noch einmal, dass es nur eine einzige Möglichkeit gibt, dem Klimawandel effektiv entgegenzuwirken: die Einsparung von Emissionen. Trotzdem blickt die Professorin mit Hoffnung und viel Neugier in die Zukunft – wir können es noch schaffen und wissen längst noch nicht alles.