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Bestplatzierte Nachwuchsforschung

Die Forscherkurse der Mittelstufe erfreuen sich großer Beliebtheit. Und sie arbeiten höchst erfolgreich, wie der diesjährige Regionalwettbewerb „Schüler experimentieren“ / „Jugend forscht“ am Volkspark wieder einmal zeigt: Alle vier Teams, die ihre Beiträge den Fachjurys des Wettbewerbs präsentierten, erreichten einen ersten Platz.

Dabei bewerteten die Jurys durchaus streng und ließen Nachwuchsforscher:innen von lediglich 15 Hamburger Schulen zum Landeswettbewerb zu, an dem nun auch die 12 Schüler:innen der Dörpsweg-Wettbewerbsteams ihre Forschungsergebnisse präsentieren werden.

Einen Sonderpreis hatte bereits im Februar Saida Minnebaeva (9c) beim Regionalwettbewerb am DESY für ihre Untersuchung des Lebensmittelfarbstoffs E129 erhalten. Sie hatte den Farbstoff im Hinblick darauf genauer unter die Lupe genommen, wie und mit welchen Auswirkungen er von Blüten und Schweinehaut aufgenommen wird, wobei ihre Ergebnisse die Frage aufwerfen, ob man diesen Stoff tatsächlich zu sich nehmen möchte. Für ihre Arbeit, die in Zusammenarbeit mit dem Schülerforschungszentrum entstanden war, erhielt Saida als Sonderpreis ein Abo der „Bild der Wissenschaft“.

Zwei der nun beim Regionalwettbewerb bestplatzierten Forschungsergebnisse stammen aus dem Fachgebiet Chemie. Marthe Dannemann, Katharina Hanemann und Marta Jezynska (8b) widmeten sich, betreut von Wettbewerbskoordinatorin Dr. Hegerfeldt, in der Erforschung „bunter Flammen“ jenen Ionen, die in der farblosen Bunsenbrennerflamme spezifische Färbungen erzeugen. Die Schülerinnen überprüften anhand der Färbungen, ob in Alltagsstoffen wie Banane, Kreide oder Tabak wirklich die Ionen enthalten sind, die im Internet angegeben werden. Dabei hatten die drei Feuerteufelinnen nach eigener Aussage viel Spaß an ihrer Arbeit – und die war schön bunt.

Der Bekämpfung von Feuer widmeten sich die ebenfalls von Frau Dr. Hegerfeldt betreuten Nachwuchsforscher Joris Funck, Jens Johannsen und Anton Rexer (8b), die sich mit der Herstellung eines umweltfreundlichen und kostengünstigen Löschschaums befassten. Die drei bauten einen eigenen Schaumfeuerlöscher aus upcycelten Materialien. Den umweltfreundlichen, weil PFAS-freien Schaum erzeugten sie, indem sie Essigessenz zu einer Lösung aus Natriumhydrogencarbonat (Backtriebmittel) und Spülmittel gaben. Kniffelig war es, die richtige Rezeptur zu finden, aber die gelang schließlich: Das Verdickungsmittel Xanthan machte den Schaum noch haltbarer.

Schulstress bewegt viele Gemüter. Pallma Amin, Morssal Hamdani-Foyan und Elianah Jonnalagadda (10b) gingen das Thema jedoch wissenschaftlich an, indem sie Schulstress durch die Herzratenvariabilität ermittelten. Mit Hilfe eines Herzfrequenzsensors, der um die Brust geschnallt wird, sowie einer App nahmen sie sich die Herzrate einer Testperson in verschiedenen Situationen vor, etwa während einer Deutscharbeit. Wenn man die Variabilität der Herzrate errechnet, lässt diese Rückschlüsse auf den Blutfluss und damit den Stresszustand zu. Denn bei Stress pumpt das Herz das Blut konstanter durch den Körper, und die Variabilität sinkt. Auch diese von Herrn Bonin betreute Arbeit wurde – wie die drei anderen auch – mit einem ersten Preis sowie einem Sonderpreis ausgezeichnet.

Einen Aufsichtsroboter für Heim- und Haustiere konstruierten im Rahmen des Jugend-Forscht-Fachgebiets Technik Lea Höckel, Sarah Topp (10b, S2) sowie Efe Yildiz (ehemals IVK-Schüler am Dörpsweg, mittlerweile Schüler an der JLS). Kameras für das Zuhause, die Bilder auf das Handy übertragen, gibt es längst. Wenn man aber z. B. den Familienhund überwachen möchte, benötigt man eine Kamera, die dem Tier folgt. Die Gruppe schuf einen fahrbaren Roboter, der mittels verschiedener WLAN-Netze von überall angesteuert werden kann und Bilder des Tiers auf das Handy überträgt. Offen ist, ob der Roboter eines Tages Befehle zu erteilen lernt, die womöglich Lederschuhe vor dem Zerkaut-Werden retten.
Da dieser Wettbewerbsbeitrag außerunterrichtlich vorbereitet wurde, damit auch Efe als ehemaliger IVK-Schüler des Gymnasiums Dörpsweg teilnehmen konnte, erhielt zudem Betreuer Tim Bonin eine besondere Auszeichnung.

Neben der Landesrunde der Wettbewerbe „Schüler experimentieren“ (bis 14 Jahre) und „Jugend forscht“ (ab 15 Jahre) stehen weitere Highlights im Wettbewerbskalender des Halbjahres, darunter die Teilnahme eines Dörpsweg-Forscherteams am „BundesUmweltWettbewerb“: Isabella Bernin und Lina Barz (10b) fragen in ihren Untersuchungen, wie man die Wasseraufnahmefähigkeit ausgetrockneter Böden erhöhen kann. Überflutungen durch trockene Böden machen die Relevanz des Themas deutlich. Und wer weiß – vielleicht finden sie bei Ihren Forschungen sogar einen geeigneten biologischen Wasser-Absorber?

Elternberufe im Jahrgang 10

Im Rahmen der Qualifizierung zur MINT-freundlichen Schule hatten bereits im letzten Schuljahr Eltern ihre MINT-Berufe im 10. Jahrgang vorgestellt. Das war so erfolgreich, dass die Veranstaltung in diesem Jahr ausgeweitet wurde. Nun präsentierten 15 Eltern aus ganz unterschiedlichen Berufen im 10. Jahrgang beispielsweise Schwerpunkte ihrer Arbeit, Herausforderungen und Karrieretipps. Neu war in diesem Jahr auch, dass nicht alle Berufe den Fächern Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) zugeordnet sein mussten.

So war das Spektrum der vorgestellten Berufe breit gefächert. Erschienen waren beispielweise eine Pastorin, ein Bauingenieur, eine Physikerin bei der Detektor-Entwicklung am DESY, eine Unternehmerin im Immobilienbereich, ein Creative-Direktor, ein Chemiker in der Umweltbehörde, eine Datenanalystin bei Meta, ein Elektroniker, Ausbildungsmeister und Ingenieur der Lufthansa-Technik, eine Patentanwältin und Ausbildungsleiterin in der Metalltechnik.

Die Schüler:innen konnten sich im Vorwege bereits Treffen mit jeweils vier der Berufsprofis wünschen und dann in Kleingruppen Fragen zu den Berufen stellen.
Am Ende der von Frau Christiansen organisierten Veranstaltung sammelten Irina und Lana (Schulsprecherinnen aus dem 10. Jahrgang) ein sehr positives Feedback ihrer Mitschüler:innen ein. „Die Gespräche wurden als sehr interessant empfunden“, sagt Lana (10a), „die Mischung aus umfangreichen Informationen und den trotzdem kurzen Formaten war sehr gelungen.“

„Es war sehr informativ“, bestätigt auch Ina (10a), „ich habe viel dazugelernt und auch erfahren, welche Fächer und Studiengänge für die Berufe besonders wichtig sind.“ Auch von den Eltern zeigt sie sich begeistert: „Sie waren sehr offen und man merkte, dass sie gerne mit uns gesprochen haben.“

Lesen Sie weitere Informationen zur Zertifizierung des Gymnasiums Dörspweg als MINT-freundliche Schule und zur Berufs- und Studienorientierung der Schule. 

MINT-freundliche Schule

Das Gymnasium ist als MINT-freundliche Schule zertifiziert und im Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung offiziell ausgezeichnet worden.

Bundesweit hatten sich in diesem Jahr rund 900 Schulen beworben, um das Siegel als Zeichen besonderer Qualität in den MINT-Fächern zu erhalten (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik). Angesichts der hohen Bewerberzahl waren die Kriterien 2023 daher vergleichsweise eng ausgelegt worden, sodass in Hamburg nur 10 Schulen ausgezeichnet wurden .

Schwerpunkte der Schule, die zur Entscheidung für die Auszeichnung geführt haben, liegen u.a. in der Unterstützung unserer Schüler:innen beim eigenständigen forschenden und wissenschaftlichen Arbeiten, in der Wettbewerbs- und der Mädchenförderung, in Beratungsangeboten zu MINT-Berufen zu  oder in der Zusammenarbeit mit außerschulischen Partnerinstitutionen. So wurden bestehende Kursangebote ausgebaut und neue geschaffen, bei denen das naturwissenschaftliche Forschen gefördert wird; die beteiligten Teilnehmer:innen und Betreuungslehrkräfte engagierten sich erfolgreich bei Wettbewerben. Exkursionen zu Kooperationspartnern und außerschulischen Lernorten brachten den Schüler:innen Zusammenhänge wissenschaftlichen Arbeitens näher, auch wurde ein Mentoring-Programm speziell für Schülerinnen erfolgreich installiert.

Im Team mit den Kolleginnen und Kollegen aus den Naturwissenschaften, der Mathematik und Informatik setzt sich Frau Christiansen als MINT-Beauftragte der Schule sehr erfolgreich und beharrlich für das MINT-Profil der Schule ein, zu dem Sie hier weitere Informationen finden.

Brücken geschlagen

Mit technischem Verständnis und Ingenieurskunst beteiligten sich Teams der Forscherkurse am diesjährigen Wettbewerb JuniorIng. Nun wurden die besten Arbeiten beim Landeswettbewerb in der Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen ausgezeichnet.

Aufgabe in diesem Jahr war es, das Modell einer Fuß- und Radwegbrücke zu entwerfen und zu bauen. Die Brücken mussten ferner 500 Gramm Gewicht tragen können, doch abgesehen von einigen Vorgaben etwa zu den Materialien und Maßen wurde an den Einfallsreichtum der Teilnehmenden appelliert.

Vier Teams der Jahrgänge 8-10 hatten, begleitet von Frau Christiansen, mit viel Geschick Brückenmodelle ausgetüftelt, konstruiert und sich für die Landesrunde qualifiziert. Zwei Teams schafften es unter die Besten ihres Jahrgangs und erhielten Preise für ihre Bauwerke.

Gesa Weber und Collin Hutmacher (10a) erlangten mit ihrer filigranen Holzkonstruktion den 3. Platz in der Altersklasse 2 und konnten sich über 100,- Euro Preisgeld freuen. In der Laudatio der Jury wurde besonders die Fachwerkbauweise der Brücke gewürdigt.

Daniel Schilling, Jesper Rohwedder und Samuel Negash (8b) belegten den 5. Platz in der Altersklasse 1 und erhielten ein Preisgeld von 50,- Euro.

„Das Besondere an unserer Konstruktion war der Kreuzbogen“, berichtet Daniel, und Jesper ergänzt: „Auch die Dreiecke zwischen den Fahrbahnen sind ein Merkmal bei unserer Brücke.“ Samuel hebt zudem hervor, dass materialsparend nur eine Schnur Verwendung fand.

Auch bei Gesa und Collin wurde effizient gearbeitet. „Wir haben bei der Konstruktion besonders darauf geachtet, sie robust und materialsparend zu bauen“, erklärt Gesa. Dabei, so Collin, „haben wir uns existierende Bauwerke angesehen und bemerkt, dass es z. B. bei Strommasten oft Dreieckskonstruktionen gibt, in der Fachsprache ‚Fachwerkkonstruktionen‘“. Von Collin stammten die zentralen Ideen sowie die Zusammenstellung der Materialien, Gesa wiederum habe die Ideen weiter optimiert und maßgeblich die Umsetzung geleitet.

Das Ergebnis kann sich sehen lassen – und hat Spaß gemacht. Gesa und Collin überlegen nun, im kommenden Schuljahr erneut anzutreten, dann jedoch privat, schließlich besuchen beide dann bereits die Oberstufe. Allerdings müsse die Aufgabenstellung wieder so motivierend sein wie in diesem Jahr und ganz neue Ideen ermöglichen. 

Abbaubare Biofolie entwickelt

Im Februar hatten sie sich mit einem 1. Preis beim Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ für die Landesrunde qualifiziert. Nun vertraten Anna Stöcker, Nelli Erler (9a) und Irmak Yasar (9c) ihre Forschungsergebnisse erfolgreich beim Landeswettbewerb auf dem Airbus-Gelände.

Als Neuntklässlerinnen gehörten sie zu den jüngsten Teilnehmerinnen des Wettbewerbs, da jüngere Teams bei „Schüler experimentieren“ antraten. 

Das Projekt der drei Nachwuchsforscherinnen, „Bioplastik nachhaltiger machen 2.0“ im Fachbereich Chemie, wurde mit einem sehr ehrenvollen 3. Preis ausgezeichnet. Unterstützt von Frau Dr. Hegerfeldt und Frau Keding-Ritz, hatten Anna, Nelli und Irmak verschiedene Weichmacher untersucht, um Eigenschaften einer von der Gruppe entwickelten, stärkebasierten Biokunststofffolie weiter zu verbessern.

Die erreichte Qualität der Folie, die mit einer Nudelmaschine ausgewalzt wurde, ist tatsächlich ausgezeichnet: Sie ist transparent, flexibel, reißfest – und sie zersetzt sich in der Natur. Hierfür sind keine Kompostieranlagen erforderlich, wie bei anderen Bioplastikfolien. Ziel der Gruppe war es schließlich, einen alltagstauglichen Beitrag gegen den Plastikmüll zu leisten – und dies ist geglückt.

Der mit Hilfe der Aloe-Vera-Pflanze gewonnene, neue Stoff unterscheidet sich deutlich von bisher existierenden Weichmachern und ist deshalb in seinen chemischen Zusammenhängen noch nicht erforscht. Bei der Wettbewerbs-Präsentation bekamen die drei Wettbewerbsteilnehmerinnen bereits Spezialistenfragen zu Teilbereichen der Chemie gestellt, deren unterrichtliche Basis noch nicht gegeben war. Dies betrachten sie jedoch aus Auszeichnung. „Die Fragen waren schwierig“, sagen Nelli und Anna „und eine gute Inspiration für weitere chemische Forschungen.“

Im nächsten Schuljahr sind zwei der drei Nachwuchswissenschaftlerinnen erst einmal im Ausland. Doch in der Oberstufe geht es vielleicht weiter. „Wir hoffen,“ so Irmak, „dass wir das Projekt noch optimieren können, um den Naturschutz weiter voranzubringen.“

Informationen zu weiteren Forschungsprojekten von Schüler:innen der diesjährigen Forscherkurse finden Sie hier.

Kröten-Hilfe

Meist leben Kröten hierzulande bekanntlich an Teichen, in Wiesen und Wäldern. Im Frühling jedoch wandern sie für die Fortpflanzung zurück zu jenen Orten, an denen sie selbst geschlüpft sind. Oft führt die Krötenwanderung über eine Straße und dabei werden leider Jahr für Jahr viele Tiere von Autos überfahren. Im Niendorfer Gehege beteiligte sich die Klasse 5c gemeinsam mit ihrer Klassen- und NuT-Lehrerin Frau Dr. Hegerfeldt daran, Kröten sicher über die Straße zu bringen. Eine Schülerin der Klasse berichtet.

Von Emma Bohn (5c)

Wir waren mit unserer Klasse (5c) im Niendorfer Gehege auf einer Krötenwanderung. Gleich in der ersten Stunde sind wir losgegangen und haben uns mit Ehrenamtlichen vom NABU getroffen. Eine Frau vom NABU hat uns am Rand des Waldes empfangen. Wir wurden in zwei Gruppen aufgeteilt.

Die NABU-Helfer haben uns zum Beispiel erklärt, wie man Kröten artgerecht anhebt und dass sie sehr empfindliche Ohren haben.
Dann sind wir in unseren Gruppen zu einzelnen Eimern im Wald gegangen. In den Eimern waren Stöcke, damit andere Tiere, z.B. Käfer, wenn sie in die Eimer fallen, wieder herauskommen. Dann haben wir die Kröten aus den Eimern geholt. In den Eimern war ein bisschen Laub, damit die Kröten sich verstecken konnten und sich sicher und wohlfühlen.

Anschließend haben wir in unseren Gruppen die Kröten aus den Eimern geholt und in spezielle Transporteimer gelegt. Diese werden Krötentaxis genannt. Als alle Kröten geborgen waren, haben wir sie in den Taxis zum nahegelegenen Naturschutzgebiet, in dem ein See liegt, gebracht. Wir haben dort die Kröten vorsichtig aus den Taxis genommen und am See freigelassen. Dann haben wir uns von den Kröten verabschiedet und uns bei den NABU-Helfern bedankt. Hinterher sind wir zurück zur Schule gegangen.