FORSCHENIN DER SCHULE

mikro makro mint unterstützt kreative Schüler teams beim Forschen und Experimentieren. Mit finanzieller und fachlicher Unterstützung können Schülerinnen und Schüler ihre Projekt ideen über einen Zeitraum von einem Jahr verwirklichen.

MITMACH-PROGRAMM FÜR SCHÜLERTEAMS

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IMPRESSUMHER AUSGEBERINBaden-Württemberg Stiftung gGmbHKriegsbergstraße 42 70174 Stuttgart

VER ANT WORTLICHBirgit Pfitzenmaier, Baden-Württemberg Stiftung

KONZEPTIONKlett MINT GmbH, Stuttgart

GESTALTUNGCyclus · Visuelle Kommunikation, Stuttgart

DRUCKEREI C. Maurer, Geislingen/Steige

IMPRESSUMBILDMATERIALTitelbild: MoodboardS. 004 Blend Images/FotoliaS. 007 ALDEBARANS. 008 Heike MaggS. 009 Rainer IdlerS. 010 Angelika MöbiusS. 017 Jon Feingersh/Blend Images/gettyimagesS. 018 Ian Lishman/Juice Images/gettyimages

© Januar 2017, Stuttgart

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LIEBE LEHRERINNEN,LIEBE LEHRER

MITEINANDER FÜR FORTSCHRIT T UND INNOVATION

Baden-Württemberg ist ein kreatives Land – und wir wollen dazu beitragen, dass das so bleibt. Um die Zukunft unseres Landes nachhaltig und erfolgreich zu gestalten, sind Ideen, Innovationskraft und Kreativität gefragt. Die Baden-Württemberg Stiftung unterstützt Programme in den Bereichen Forschung, Bildung sowie Gesellschaft und Kultur. Unser Ziel ist es, die Gemeinschaft zu stärken, indem wir individuelle Chancen eröffnen und soziale Teilhabe ermöglichen. Wir möchten die Menschen anregen, zu aktiven Gestaltern ihrer Zukunft zu werden.

Christoph DahlGeschäftsführer der Baden-Württemberg Stiftung

Birgit PfitzenmaierAbteilungsleiterin Gesellschaft & Kultur

Christoph Dahl Birgit Pfitzenmaier

FORSCHEN MACHT SPASS

Ein wichtiges Anliegen ist für uns die Nachwuchsför-derung. Denn nur gut ausgebildete, motivierte Men-schen können die notwendigen Herausforderungen annehmen, um langfristig den persönlichen Wohl-stand und Erfolg zu sichern. Aus diesem Grund initiiert die Baden-Württemberg Stiftung Projekte, die Schülerinnen und Schüler für Wissenschaft und Technik begeistern und ihnen gute berufliche Perspektiven aufzeigen. mikro makro mint ist ein solches Programm. Es unterstützt Schülergrup-pen beim Forschen und Experimentieren, setzt auf spielerische Neugier, auf die Faszination am prakti-schen Entdecken und auf das Erfolgserlebnis, Wissen nicht nur aufnehmen, sondern auch anwenden zu können. Die praxisbezogene, pädagogisch begleitete Projektar-beit bringt mehr Spaß am Lernen und am Lehren. Zei-gen Sie uns die Ideen Ihrer Schülerinnen und Schüler und lassen Sie sie mit unserer Unterstützung Realität werden.

Wir wünschen Ihnen viel Erfolg.

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MEIN DING, DEIN DING, UNSER DINGDie Baden-Württemberg Stiftung will Kinder und Jugendliche anregen, sich mit Mathematik, Informa-tik, Naturwissenschaften und Technik zu beschäfti-gen. Denn die sogenannten MINT-Disziplinen werden oft als theoretisch und unattraktiv empfunden. Dabei sind die Themenbereiche dieser Fächer hoch spannend und viele Fragestellungen lassen sich direkt mit der Lebenswelt der jungen Generation verknüpfen. Gelingt das, zum Beispiel bei der praktischen Arbeit in einer Projektgruppe, springt der Funke über, dann entstehen Spaß und Motivation fast von selbst.

Das Programm mikro makro mint stellt alljährlich Mittel zur Verfügung, um im Laufe von bis zu zwei Schuljahren ein selbst gewähltes Projekt zu bearbei-ten. Mädchen und Jungen sollen gleichermaßen die Chance bekommen, in kleinen Teams unter Beglei-tung einer Lehrkraft – oder einer anderen geeigneten Betreuungsperson – ihr eigenes „Ding“ zu machen. Sich etwas auszudenken, das ihnen sinnvoll erscheint: zum Beispiel eine Nudel zu entwickeln, die zur Freude der waschmaschinen geplagten Eltern jede Soße bändigt. Wie kommen Sie an die bereitgestellten Mittel?Mehr über die Hintergründe und Rahmenbedingun-gen dieser Ausschreibung erfahren Sie auf den nächs-ten Seiten.

▶ Nehmen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler mit auf eine spannende Reise!

▶ Geben Sie ihnen die Chance, ihr eigenes Poten-zial zu entdecken!

▶ Lassen Sie sie spüren, dass ihre Ideen gefragt sind!

▶ Zeigen Sie ihnen, wie toll es ist, Teil einer krea-tiven Community zu sein!

Ein reizvoller Nebeneffekt des Programms: Schülerin-nen und Schüler können mit ihren Projektergebnis-sen auch bei Wettbewerben wie zum Beispiel „Jugend gründet“, „Jugend forscht“ oder dem „Artur Fischer Erfinderpreis“ teilnehmen.

»GROSSE GEDANKEN BRAUCHEN NICHT NUR FLÜGEL,SONDERN AUCH EIN FAHRGESTELL ZUM LANDEN.«

NEIL ARMSTRONG

DIE AUSSCHREIBUNG.IHRE IDEEN SIND GEFRAGT.

FORSCHERGEIST BASIERT AUF NEUGIER... und steckt in jedem Kind, das seine Umwelt verste-hen möchte und deshalb erkundet. Der Drang, durch eigenes Ausprobieren etwas verstehen zu wollen, geht allerdings oft im Laufe der Zeit verloren. Die Neugier kapituliert vor dem Berg an Fakten, die zu erlernen sind. „Forschendes Lernen“ möchte die ursprüngliche Lust auf Wissen wieder aktivieren. Fragen, vermuten, experimentieren, scheitern, hinterfragen, beobachten, einordnen, präsentieren und dokumentieren gehören dazu. Es ist ein dynamischer, ergebnisoffener Prozess, in dem Neugier, Staunen und Rätseln wieder einen Platz haben.

NEUGIER ERÖFFNE T PERSPEK TIVEN

Lernen macht immer dann richtig Spaß, wenn die Inhalte etwas mit den eigenen Interessen, Erfahrun-gen und Wünschen zu tun haben. Wir möchten einen Rahmen bieten, in dem Schülerinnen und Schüler aus-reichend Zeit bekommen, um eigene Fragestellungen zu formulieren, in einem inspirierenden Umfeld nach Lösungswegen zu suchen, durch Versuch, Irrtum und Verständnis Antworten zu finden und diese am Ende festzuhalten. Denn das Gefühl, selbst einer Erkenntnis auf die Spur zu kommen, bietet ein unvergleichliches, sehr motivierendes Erfolgserlebnis und eröffnet neue Perspektiven.

PERSPEK TIVEN WOLLEN GESTALTE T WERDENDas Programm mikro makro mint beruht auf einem qualifizierten pädagogischen Konzept und wird kom-petent begleitet. Dabei wird die Baden-Württemberg Stiftung unterstützt durch Klett MINT als Partner für pädagogische Konzeption und unterrichtsrelevante Inhalte sowie durch das Schülerforschungszentrum Südwürttemberg SFZ®, das seinerseits langjährige Erfahrung mit neugierigen Forscherinnen und For-schern aller Jahrgangsstufen einbringt.

▶ Kinder und Jugendliche haben viele Ideen, aber häufig nicht die Rahmenbedingungen, um sie weiterverfolgen zu können.

▶ Wir bieten interessierten Lehrerinnen und Leh-rern, aber auch Ehrenamtlichen, einen Einstieg in das faszinierende projekthafte Forschen mit jungen Talenten.

▶ Die Betreuerinnen und Betreuer einer Projekt-gruppe können kompetente Unterstützung in Anspruch nehmen und sich die Erfahrung der Baden-Württemberg Stiftung zunutze machen.

FORSCHENDES LERNEN.VOM STAUNEN, FRAGEN UND HERAUSFINDEN.

»EIN GELEHRTER IN SEINEM LABORATORIUM IST NICHT NUR EIN TECHNIKER; ER STEHT AUCH VOR DEN NATURGESETZEN WIE EIN KIND VOR DER MÄRCHENWELT.«

MARIE CURIE

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WER K ANN AN DER AUSSCHREIBUNG TEILNEHMEN?

Die Ausschreibung richtet sich an Mädchen und Jun-gen der Klassen 5 bis 13 bzw. an die Lehrerinnen und Lehrer aller weiterführenden Schulen des Landes Baden-Württemberg. Ein MINT-Projektteam besteht aus mindestens drei Schülerinnen und Schülern sowie einem erwachsenen Mentor. Dabei kann es sich um eine Lehrkraft oder um eine im Einvernehmen mit der Schule ausgewählte externe Betreuungsperson (Mitar-beiter/in Forschungszentren, Verein, Pfadfinder o. Ä.) handeln.

WELCHE PROJEK TE WERDEN GEFÖRDERT?

Das Programm mikro makro mint unterstützt finan-ziell und fachlich Projekte aus den MINT-Disziplinen: Mathematik, Informatik, Biologie, Physik und Chemie sowie Technik. Aus der Themenvielfalt der letztjähri-gen Ausschreibungsrunde zeigen wir auf den Seiten 8 bis 10 exemplarisch drei von uns geförderte Projekte.

GEFÖRDERT WERDEN PROJEK TE,

▶ denen eine innovative Idee oder originelle Fra-gestellung zugrunde liegt,

▶ die ein forschendes Element aufweisen,

▶ die in einem Zeitrahmen von einem Schuljahr realisiert werden können,

▶ und die eine realistische Kostenplanung bis max. 2.500 Euro/Förderjahr aufweisen.

Pro Lehrkraft können maximal zwei Projekte beantragt werden. Pro Schule können maximal sechs Bewerbun-gen angenommen werden. Eine Fachjury entscheidet darüber, welche Projekte gefördert werden.

WELCHE UNTERSTÜT ZUNG GIBT ES?

Alles, was zur Durchführung des Projektes benötigt wird und über die ohnehin vorhandene, übliche Schul-ausstattung hinausgeht, kann angeschafft werden. Pro Team kann ein Projektbudget in Höhe von maximal 2.500 Euro für ein Jahr beantragt werden. Längerfristig angelegte Projekte haben die Möglichkeit, in begrün-deten Fällen einen Förderzeitraum von zwei Jahren mit einem Gesamtbudget von 5.000 Euro zu beantragen.Darüber hinaus bietet die Baden-Württemberg Stif-tung auch fachliche Unterstützung an: Geplant sind u.a. Netzwerktreffen für die Mentorinnen und Men-toren, Workshops und ein Kongress.

WIE SIEHT DER ZEITPL AN AUS?

▶ 10. Juni 2017: Anmeldeschluss für die Pro-grammteilnahme im im neuen Schuljahr.

▶ Anfang Juli 2017: Bekanntgabe der von der Jury ausgewählten Projekte

▶ voraussichtlich Oktober 2017: Netzwerktreffen für Teamleiterinnen und Teamleiter

▶ Pfingstferien 2018: Projektarbeit auf dem For-schungsschiff ALDEBARAN mit ausgewählten Projektteilnehmern

DAS PROGRAMM. IM TEAM FÜR EINE IDEE.

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ALLE FORMALIA AUF EINEN BLICK

Bewerbung: Das Projekt muss offiziell von einer Schule, einem Schulträger oder einem Verein bean-tragt werden. Die Bewerbung muss eine Beschreibung der Projektidee mit den geplanten Projektschritten und die Kostenkalkulation enthalten. Eine Lehrkraft kann maximal zwei Projekte beantragen, eine Schule maximal sechs Bewerbungen einreichen. Den Bewer-bungsbogen finden Sie auf den Seiten 11 – 12. Für den Eingang des Projektantrags gilt der Poststempel.

Vertragsunterzeichnung: Nach der Projektbewilli-gung schließt die Baden-Württemberg Stiftung einen Zuwendungsvertrag mit dem Antragsteller ab.

Mittelbeantragung: Mit dem Projektstart kann die Auszahlung der bewilligten Mittel beantragt werden.

WO GIBT ES WEITERE INFORMATIONEN?

Alle Informationen zu mikro makro mint und den Bewerbungsbogen finden Sie unter www.mikromakro-mint.de

Als Ansprechpartner in der Baden-Württemberg Stiftung steht Ihnen Frau Pfitzenmaier zur Verfügung: Telefon: 0711 248 476-18E-Mail: pfitzenmaier@bwstiftung.de

FORSCHUNG AUF DEM BODENSEEMIT DER ALDEBARAN

Als besonderer Anreiz für interessierte Schülerinnen und Schüler der MINT-Teams besteht die Möglichkeit, während der Pfingstferien einen Tagesausflug mit dem Forschungsschiff ALDEBARAN auf dem Bodensee zu machen. Das bekannte Forschungs- und Medienschiff ist auf Umweltkommunikation und die Vermittlung von Forschung und Wissenschaft spezialisiert. Tech-nisch bestens ausgestattet, verfügt die ALDEBARAN an Bord über ein Labor für interdisziplinäre Forschung, ein sendefähiges Radiostudio sowie einen professio-nellen Filmschnittplatz, Full-HD-Kameras, Unterwas-ser-Kameras, ein Ton- und Filmschnittprogramm... Kurz alles, was für die Forschung und die Vermittlung der Ergebnisse notwendig ist.

»DIE VORAUSSETZUNG FÜR WISSEN IST DIE NEUGIER.«JACQUES-Y VES COUSTEAU

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BIOLOGIE, TECHNIKWOLLY, DER INTELLIGENTE SOCKENSORTIERROBOTERGESCHWISTER-SCHOLL-GYMNASIUM, MANNHEIM3 TEAMMITGLIEDER, UNTERSTUFE

Wie können farbenblinde Menschen vor der peinli-chen Situation bewahrt werden, mit zwei verschieden farbigen Socken zur Schule oder zur Arbeit zu gehen?

WARUM IST DAS PROJEK T RELE VANT?

Kerngedanke des Projekts ist ein sozialer Gedanke, die Unterstützung farbenblinder Menschen im All-tag. Durch den Einsatz einfacher Technik möchten die Schülerinnen und Schüler einen Beitrag zur Schaf-fung einer barrierefreien Umgebung leisten. Durch verschiedene Sensoren und Bauteile kann der Roboter sogar erweitert werden, um komplexere Problemstel-lungen zu lösen.

WAS WIRD IM PROJEK T ERFORSCHT?Ziel ist, dass Roboter „Wolly“ verschiedenfarbige getrocknete Socken von der Wäscheleine abnimmt, die einzelnen Farben mit Hilfe eines Sensors erkennt und zu entsprechenden Boxen bringt. Nach vier Monaten Projektlaufzeit ist der Prototyp „Wolly I“, der auf Basis eines Lego Mindstorms-Sets gebaut wurde, bereits in der Lage, vier verschiedene Farben zu erkennen und zu sortieren. Dazu fährt er von einer Startlinie zur Leine, prüft die Farbe, nimmt die Socke mit seinem Greifarm ab und fährt zum entsprechenden Ablageplatz. Dort legt er den Socken ab und fährt zur Leine zurück, der Zyklus beginnt von Neuem. Das Team, das sich mitt-lerweile um zwei Schüler der Mittelstufe erweitert hat, entwickelt immer neue weiterführende Ideen. So wollen sie weitere Farben einbeziehen, einen Feuch-tigkeitssensor anbauen, der dafür sorgt, dass nur tro-ckene Socken abgehängt werden, und die Wäscheleine so automatisieren, dass diese selbständig weiterdreht, nachdem eine Socke abgenommen wurde.

FORSCHER-IDEEN. WOLLY, DER SOCKENSORTIERROBOTER

FORSCHER-IDEEN. SMART-GRID-VERSUCHSLABOR

PHYSIK, TECHNIKSMART-GRID-VERSUCHSL ABOR IM ENERGIE-JUGENDHAUSRUMOLD-REALSCHULE, KERNEN6 TEAMMITGLIEDER, MIT TELSTUFE

Wie kann aus dem ausreichenden Solarstrom unseres Jugendhauses eine intelligente Vernetzung von sta-tionären Verbrauchern, Elektrospeichern und einer Elektrotankstelle für E-Bikes erfolgen?

WARUM IST DAS PROJEK T RELE VANT?

Das Intelligente Wohnen, das Smart Home, geht durch die Presse und wird von Telekommunikationsanbie-tern und Energielieferanten beworben. Dabei steuern Smartphone-Apps, Bewegungsmelder und Videoka-meras elektrische Haushaltsgeräte wie Waschmaschi-nen, Heizkörperthermostate oder Entertainment-Sys-teme. Der Strom kommt dabei meist noch klassisch aus der Steckdose. Das Team geht nun einen Schritt weiter und will mit einem Smart-Grid-System die reichliche elektrische Energie der Photovoltaik-Anlage des neuen

Jugendhauses erforschen, überwachen und damit ver-schiedene Geräte ansteuern.

WAS WIRD IM PROJEK T ERFORSCHT?

Im Sommer hat das Team zusammen mit Elektriker-Azubis aus Dombóvár, der ungarischen Partnerstadt von Kernen, 150 Photovoltaik-Module auf das Dach des neuen Jugendhauses in Kernen-Rommelshausen ehrenamtlich verlegt. Im langjährigen Jahresmittel erzeugt die Anlage eine Energiemenge, mit der der jährliche Strombedarf von sieben Familien gedeckt werden könnte. 10 Module als 3 kWp-Anlage sind dabei elektrisch getrennt und können zum Testen der Smart-Grid-Anwendung benutzt werden.Das Forscherteam wird zunächst den Energiebedarf der Elektrogeräte des Hauses im Tagesverlauf ermit-teln und dem Energieertrag der Photovoltaik-Anlage im täglichen und jahreszeitlichen Verlauf gegenüber-stellen. Dabei werden die Geräte unterschieden in die-jenigen, die man gezielt in einem bestimmten Moment aktivieren möchte (Beleuchtung, Herd) oder die bis zu einem gewissen Grad unabhängig von deren Nutzung betrieben werden können (Warmwasserboiler, Wasch-maschine, evtl. Kühlschrank). Das Steuern und Regeln der Bedarfe wird in einer 24-Stunden-Simulation vor Ort einmal realisiert. Die Steuerung und Regelung soll im nächsten Schritt halbautomatisch durch Datener-mittlung und Steuerung über WLAN und Funksteck-dosen umgesetzt werden (Kommunikations-Gate-way). Dies kann mit dem Smartphone von der Schule aus erfolgen. Ziel ist es, nicht nur bei überschüssiger Energie einen Elektrospeicher zu laden, sondern ebenfalls eine mobile Elektrotankstelle für unsere beiden E-Bikes bereit zu stellen. Diese soll auch an der 1 km entfern-ten Schule weitere E-Bikes nur mit der regenerativen Energie des Jugendhauses versorgen.

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FORSCHER-IDEEN. GEWÄSSERUNTERSUCHUNG FERNSTEUERN

TECHNIK, BIOLOGIE, CHEMIE, PHYSIK

ANALYSEBOOT ZUR GE WÄSSERUNTERSUCHUNGSCHUBART-GYMNASIUM, A ALEN3 TEAMMITGLIEDER, KURSSTUFE 1

Wie kann man schnell und ohne großen Aufwand für das optimale Gedeihen von Fischen in stehenden und langsam fließenden Gewässern relevante Parameter messen? Gibt es eine Möglichkeit, diese vom Ufer aus zu ermitteln? Lässt sich eine Lösung zu einem vernünf-tigen Preis realisieren?

WARUM IST DAS PROJEK T RELE VANT?

Das Gedeihen von Fischen wird von zahlreichen Fak-toren beeinflusst. Für viele dieser Faktoren gibt es ein Optimum. Abweichungen nach oben oder nach unten schaden den Fischen unter Umständen bis zum Tod und mindern somit den Ertrag. Die genaue Kenntnis dieser Werte ist für die Fischwirtschaft wichtig, um gegebenenfalls eingreifen und die Parameter beein-flussen zu können und dadurch Ertragsminderungen oder sogar ein Fischsterben zu verhindern. Ein fern-gesteuertes Analyseboot würde eine schnelle und einfache Ermittlung wichtiger Zustandsindikatoren ermöglichen. Da es auf dem Markt ein solches preis-wertes fertiges Analyseboot noch nicht gibt, könnte seine Entwicklung einen wichtigen Beitrag zur Verbes-serung der Gewässerbewirtschaftung leisten.

WAS WIRD IM PROJEK T ERFORSCHT?

Das Analyseboot ist mit verschiedenen Sensoren und Messgeräten ausgestattet, mit denen für das Gedeihen der Fische besonders relevante Zustandsindikatoren gemessen werden können. Gemessen werden im Rah-

men des Projekts die Temperatur, der Sauerstoffgehalt und der pH-Wert des Gewässers. Zusätzlich werden mithilfe eines Echolots die Gewässertiefe und der Fischbesatz ermittelt.Die Messung anderer Parameter der Wasserqualität wie Nähr- und Schadstoffe sind nicht Gegenstand des Projekts, weil sie nicht einfach mit Sensoren zu ermit-teln sind, sondern die Entnahme von Wasserproben und qualitative und quantitative Analysen im Labor erfordern.Das Projekt umfasst aber nicht nur die Entwicklung, den Bau des Analysebootes, dessen Erprobung und die Erhebung von Daten, sondern auch eine Kostenberech-nung für seine Herstellung zum Verkauf und für die Erbringung der Dienstleistung durch Dritte.

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BEWERBUNGSBOGENMIKRO MAKRO MINT

Alle Projektideen müssen bis zum 10. Juni 2017 mit dem vollständig ausgefüllten Bewerbungsbogen eingereicht werden. Alle Formulare finden Sie im Internet unter www.mikromakro-mint.de. Dort haben wir einen beispiel-haft ausgefüllten Bewerbungsbogen eingestellt.

Die Unterlagen senden Sie bitte per Post an:

Baden-Württemberg Stiftung gGmbHAbteilung Gesellschaft und KulturKriegsbergstraße 4270174 Stuttgart

Bitte nicht ausfüllen!

Eingang

Antragsnummer

Status

A NG A BE N Z UR IN S T I T U T IONAntragsteller/-in Schule/Verein

Kontaktdaten E-Mail

Straße

PLZ/Ort

Telefon/Telefax

Schulträger

Schulleitung

Unterschrift (Schulleitung, Vereinsvorsitzende/r)

A NG A BE N Z UM T E A M *Name des/der Mentors/in

Kontaktdaten E-Mail

Straße

PLZ/Ort

Telefon

Anzahl der Teammitglieder (min. 3)

Vorstellung der Teammitglieder(Alter, Klassenstufe)

*Die Baden-Württemberg Stiftung versichert, dass diese Angaben vertraulich behandelt und nur im Rahmen des Programms mikro makro mint verwendet werden. Alle anfallenden personenbezogenen Daten werden entsprechend den Bestimmungen des Bundesdaten-schutzgesetzes (BDSG) auch elektronisch verarbeitet und genutzt. Eine Weitergabe von personenbezogenen Daten an weisungsge-bundene Dritte (z.B. Dienstleister), die gemäß Bundesdatenschutzgesetz verpflichtet sind und die Daten nicht zu einem anderen Zweck verwenden dürfen, kann erfolgen, wenn dies für die Durchführung des Programms notwendig ist. Sie haben das Recht, Aus-kunft über die von uns gespeicherten Daten zu erhalten, unrichtige Daten korrigieren zu lassen und die Löschung oder Sperrung Ihrer Daten zu verlangen. Der Nutzung Ihrer Daten können Sie jederzeit widersprechen.

A NG A BE N Z UM P R O JE K T

Thema/Idee

Kurzbeschreibung

Nutzen/Forschungsstand

Einsatzfelder

Fächerzuordnung Mathematik Informatik Technik Biologie Chemie Physik

Projektbeschreibung

Projektschritte

Beantragte Laufzeit 1 Jahr 2 Jahre

Gesamtmittel

Nur bei zweijähriger Laufzeit: Kurze Begründung

Kostenplanung

Ort, Datum Unterschrift Mentor/in

WARUM EIN BUCH?Alle Kinder eint ein Drang: unbändige Neugier darauf, die Welt zu verstehen. Das Prinzip von Versuch, Irrtum und Verständnis und damit das Rüstzeug der Wissen-schaft nutzen alle Kinder in den ersten Jahren ausgie-big und bis weit ins Grundschulalter hinein.Als Lehrkräfte an weiterführenden Schulen haben unsere Autoren des Schülerforschungszentrums Süd-württemberg SFZ® allerdings beobachtet: Irgendwann geht dieser Drang, etwas durch eigenes Ausprobieren verstehen zu wollen, bei vielen Kindern und Jugend-lichen verloren. Bei vielen wird in Physik, Biologie, Chemie und Technik die Lust zu lernen zum Zwang. Die Fachinhalte meistern zwar die meisten – auf der Strecke bleibt aber der Spaß dabei, die Geheimnisse der Welt zu verstehen.In vielen Forscher-AGs, Tüftler-Clubs und Erfinder-Teams hat unser Autorenteam in den vergangenen Jahren ausprobiert, wie das geht: Jungen und Mäd-chen zwischen 10 und 15 Jahren Lust aufs Forschen und Erfinden zu machen. Herausgekommen ist ein buntes Sammelwerk an Ideen, Forschungseinstiegen, motivierenden Themen, herausfordernden Fragestel-lungen – und unser Buch „Forschen in der Schule“!

Das Arbeitsmaterial, das in Zusammenarbeit mit dem Schülerforschungszentrum Südwürttemberg SFZ® und Klett MINT erarbeitet wurde, umfasst 7x3 „Forscherblätter“, mit denen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler in die Welt des freien Forschens einführen kön-nen. Zu jedem Forscherblatt finden Sie methodisch-didaktische Hinweise und Praxistipps, die Sie in der Vorbereitung der Projekte unterstützen. Auf der beilie-genden CD-ROM können Sie auf das Buch in digitaler Form, Gefährdungsbeurteilungen zu den Versuchen, Videoanleitungen und weitere Zusatzmaterialien zugreifen.

DIESE UND WEITERE PROJEK TE ERWARTEN SIE IM BUCH:

▶ Tic-Tac-TaschenlampeWie lässt sich aus einer alten Tic-Tac-Box eine funktionierende LED-Taschenlampe bauen?

▶ Stick-BombsIst eine Holzspatelreaktion schneller als ein Fahrrad?

▶ Gesucht: die SupernudelAn welcher Nudel bleibt die meiste Soße hän-gen?

▶ GummibärchenWie lassen sich die kleinen Bärchen selber her-stellen?

▶ Gute Musik, selbstgebaute BoxenWie lässt sich der optimale Sound aus einem Eimer herausholen?

Auf den folgenden Seiten erhalten Sie einen kleinen Einblick in die Hinweise für Lehrende und die Arbeits-materialien.

TIPP

Bestellen können Sie das Buch „Forschen in der Schule” mit CD kostenfrei unter https://www.bwstiftung.de/publikationen/

DAS FORSCHERBUCH. MIKRO MAKRO MINT IN DER SCHULE

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Baden-Württemberg Stiftung gGmbHKriegsbergstraße 42, 70174 StuttgartTel +49 (0) 711 248 476-0 · Fax +49 (0) 711 248 476-50info@bwstiftung.de · www.bwstiftung.de

dIE bAdEN-W ÜRt tEMbERg StIf tUNg setzt sich für ein lebendiges und lebens-wertes Baden-Württemberg ein. Sie ebnet den Weg für Spitzen forschung, vielfältige Bildungsmaßnahmen und den verantwortungs bewussten Umgang mit unseren Mitmenschen. Die Baden-Württemberg Stiftung ist eine der großen operativen Stiftungen in Deutschland. Sie ist die einzige, die ausschließlich und überparteilich in die Zukunft Baden-Württembergs investiert – und damit in die Zukunft seiner Bürgerinnen und Bürger.

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EXPERIMENTE FÜR ANGEHENDE FORSCHER

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ÜBERBLICK

Die Versuchsreihe „Die Supernudel“ besteht aus drei Arbeitsblättern („Forscherblättern“), die nicht zwin-gend nacheinander bearbeitet werden müssen.

DIE SUPERNUDEL 1 – DER EINSTIEGHier geht es ums Kochen von Nudeln und um die Zube-reitung einer einfachen Soße aus Tomatenmark und Wasser. Großer Wert wird auf das Führen des Laborbu-ches gelegt. Die Forscherfragen beziehen sich auf die gekochte Nudel, die angerührte Soße und schließlich auf die Soßenmenge, die an einer Nudel hängen bleibt.

DIE SUPERNUDEL 2 – DAS NUDELL ABORHier geht es bei der Frage, wieviel Soße an einer Nudel hängen bleibt, um den Aspekt der Oberfl äche. Es wer-den Spaghetti und Spirelli-Nudeln untersucht. Bei die-sem und beim nächsten Arbeitsblatt ist zu erwarten, dass sich die einzelnen Gruppen unterschiedlichen Fragen zuwenden und diese individuell bearbeiten.

DIE SUPERNUDEL 3 – PREISVERDÄCHTIGBei diesem Arbeitsblatt sollen die Schülerinnen und Schüler (im Folgenden immer SuS) Nudelteige selber herstellen. Es wird untersucht, welchen Einfl uss deren Zusammensetzung und Viskosität auf die Fähigkeit haben, Soße zu halten.

WICHTIGE HINWEISE – BITTE BEACHTENIn Laborräumen darf nicht gegessen und getrunken werden. Dies gilt auch, wenn die SuS für die Unter-suchung von Lebensmitteln Töpfe und Zutaten von zuhause mitbringen. Im Normalfall müssen die zube-reiteten Speisen daher leider weggeworfen werden.

METHODISCH-DIDAKTISCHE HINWEISE

VORSCHL AG FÜR EINEN EINSTIEG„Stell dir vor, du kochst für deine Freundinnen und Freunde und nach dem Essen fragen sie dich erstaunt, warum bei dir die Nudeln so gut schmecken. Sie wer-den noch mehr staunen, wenn du ihnen erzählst, dass du das wissenschaftlich herausgefunden hast.“

DIE S UP E R NUDE L 1 – DE R E IN S T IE GDie Einstiegsstunde sollte stärker strukturiert sein als die anderen. Da man nicht voraussetzen kann, dass alle SuS wissen, wie man Nudeln kocht, wird dies kleinschrittig im Arbeitsblatt erklärt. Es ist in dieser Stunde sinnvoll, dass alle etwa in gleichem Tempo die vorgegebenen Aufgaben erledigen. Für diese Dop-pelstunde reicht es aus, wenn die SuS Methoden ler-nen: Nudeln kochen, Nudeln und Soße beschreiben, Gewichtsdifferenzen messen.

PR A X ISTIPP

Vielleicht ist es möglich, diese Unterrichtseinheit in die Schul-küche oder in ein normales Klassenzimmer zu verlegen. Hier darf gegessen werden.

PR A X ISTIPPDie SuS arbeiten mit Sachen und Geräten, die in jeder Küche zu finden sind. Weisen Sie unbedingt klar und deutlich auf die Gefahren von heißem Wasser und Elektrizität hin. Der Boden kann rutschig werden durch heruntergefallene Lebensmittel. Daher müssen diese sofort entfernt werden.

GESUCHT: DIE SUPERNUDEL HINWEISE FÜR LEHRENDE

Gesucht: Die Supernudel – Hinweise für Lehrende

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DIE SUPERNUDEL 3 – PREISVERDÄCHTIG

Jetzt wirst du zum wahren Nudelexperten. Du hast schon gesehen, dass es Nudeln gibt, an denen die Soße besser haftet als an anderen. Das kann auch an den Zutaten und der Herstellungsart des Teiges liegen. Stelle deinen eigenen Supernudelteil her.

NUDELTEIG HERSTELLEN

▶ Informiere dich über unterschiedliche Nudelteig-arten.

▶ Sprich dich mit der Gruppe ab, welchen Teig ihr herstellen wollt.

▶ Achte beim Zubereiten auf Sauberkeit – insbeson-dere, wenn du die Nudeln essen willst.

▶ Mit welcher Forscherfrage will die Gruppe begin-nen? – Und los geht’s!

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NUDELTEIL UNTERSUCHEN ▶ Welche Rolle spielen die Teigzutaten bei der

„Soßenhaltefähigkeit“? Verändere verschiedene Einzelheiten („Parameter“) des Teigs, und miss ihren Einfl uss (z. B. Wassergehalt, Grieß- bzw. Mehlsorte, mit Ei/ohne Ei ...).

▶ Welche Rolle spielt die Form der Nudel? Entwirf aus deinem Nudelteig eigene Formen und teste, wie sie die Soße halten.

▶ Wie bindet eigentlich Soße an die Nudel? Untersu-che dazu einen Tropfen Soße auf einer Nudelober-fl äche unter dem Mikroskop und entwickle eine Theorie, was der Grund für die Bindung zwischen Nudel und Soße sein könnte.

Tipp: Wie war das noch mal mit Klebstoffen? ▶ Entwickle ein Verfahren zum Testen des Soßen-

Fließverhaltens auf Nudelteig und teste verschie-dene Teigsorten.

▶ Welche Rolle spielt das Salz? Untersuche die Abhängigkeit des Salzgehaltes in Soße und Nudel-wasser von der „gehaltenen“ Soßenmenge.

▶ Welche Rolle spielt ein Riffelmuster? Kannst du die Soßenmenge bei unterschiedlich vielen Riffeln theoretisch vorhersagen?

Die Supernudel 3 –Forscheraufgaben

EINEN FORSCHERPREIS GIBT ES NUR MIT L ABORBUCH!

Du wirst viel ausprobieren und kannst nur mit einem sorgfältig geführten Laborbuch den Überblick behalten. Hier zwei Tipps:

▶ Ein Gruppenmitglied wird bestimmt, das während der Versuche Notizen macht und die Messergebnisse aufschreibt.

▶ Ein anderes Gruppenmitglied achtet darauf, dass nach ab-geschlossenen Teilversuchen die Notizen und Ergebnisse im Laborbuch vollständig sind.

Die Laborbuchhinweise aus den vorigen Versuchsreihen gelten auch hier.

Forscher-Checkliste

Zutaten für den Teig (Hartweizengrieß/Mehl, evtl. Eier, Salz, Wasser)

Schüssel, saubere Arbeitsfläche

NudelholzTipp: Eine Nudelmaschine ist von Vorteil, um vergleichbare Teigstärken zu erzielen.

Stoppuhr zur Bestimmung des Fließverhaltens

Messschieber (Schieblehre)

Lupe (eventuell Mikroskop)

Thermometer

Lineal

Messer zum Zuschneiden der Nudeln

Außerdem brauchst du natürlich wieder die Dinge zum Kochen und Testen vom ersten Forscherblatt (Die Supernudel 1 – der Einstieg)

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FINDE T MICH DIE IDEE – ODER WAS IST KREATIVITÄT?Die Welt ist immer noch voller Geheimnisse, voller Phänomene, über die wir als Kinder, aber auch als Erwachsene staunen können. Sie ist voller Rätsel, die es zu entschlüsseln gilt. Manchmal stolpern wir über ganz einfache Dinge und wundern uns. So zum Bei-spiel darüber, dass es immer dann, wenn man ein wei-ßes T-Shirt, ein helles Hemd oder eine cremefarbene Bluse trägt, garantiert Nudeln gibt und die Tomaten-soße unwiderruflich ihre Spuren im Gewebe hinter-lassen wird. Könnte man nicht eine Nudel erfinden, die die jeweilige Nudelsoße festhält? Eine Supernudel, die nicht spritzt und sprotzelt? Das wäre doch mal eine Idee! Andere Ideen kommen, wenn man über nichts Bestimmtes nachdenkt, einfach so, unter der Dusche

zum Beispiel. Sie kommen dann, wenn sie einen Frei-raum zwischen den Gedanken entdecken, durch den sie sich hindurchschlängeln können. Anders gesagt: Kreativität braucht Raum, um sich zu entfalten.

DIE IDEE UMZINGELN – FORSCHUNGSFRAGEN STELLEN

Ist die Idee gefunden, stellt sich die Frage: Was mache ich damit? Wie wird aus einer Idee ein Forschungs-projekt? Klar ist, wir müssen die Idee einkreisen, ein bestimmtes Forschungsthema festlegen. Angesichts der unerwünschten roten Soßenflecken auf blütenrei-nem Gewebe lautet die erste Frage: Warum kann man Nudeln mit Soße so selten unfallfrei essen? Um das herauszufinden, müssen Nudeln und Soßen genauer untersucht werden. Und schon drängen sich die nächsten Fragen auf:

▶ Warum löst sich die Soße so leicht von der Teig-ware?

▶ Ist das bei allen Nudelsorten gleich?

▶ Ist die Form der Nudel entscheidend oder ihre Zusammensetzung?

Jetzt ist wichtig: Fragen eingrenzen! Festlegen, welche Fragen weiterführen und welche Fragen man mit den zur Verfügung stehenden Mitteln untersuchen kann. Jedes Forschungsprojekt braucht einen Plan.

KLEINES FORSCHER-EINMALEINS – DER FORSCHUNGSPL AN

Es liegt in der Natur der Sache, dass am Anfang eines Forschungsprojekts niemand weiß, worauf genau die-ses am Ende hinausläuft. Um trotzdem zielgerichtet forschen zu können, werden einige Parameter im Vor-

VON DER IDEE ZUM ERGEBNIS. SO REICHEN SIE EIN PROJEKT EIN.

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feld festgelegt. Ein Forschungsplan wird aufgestellt. Dieser kann im Laufe der Untersuchungen natürlich angepasst werden.

FESTGELEGT WERDEN MÜSSEN:

▶ der Untersuchungsgegenstand

▶ die für die Untersuchung benötigten Materialien

▶ das Equipment

Alles, was für die Durchführung des Projektes benö-tigt wird, kann in einer Forscher-Checkliste aufgeführt werden. Mit dieser Liste als Grundlage können auch die Kosten für das Projekt berechnet werden. Auch die einzelnen Forschungsschritte sollten im Vorfeld beschrieben werden.Bitte beachten Sie, dass die Baden-Württemberg Stiftung nur die Dinge finanziert, die nicht zur

gewöhnlichen Ausstattung eines Haushalts oder der Schule gehören. Nicht unterstützt werden z.B. die Anschaffung eines Herds, Mikroskops oder Computers.

NÄGEL MIT KÖPFEN MACHEN – ANTRAG STELLEN

Wenn man weiß, wie das Forschungsprojekt ungefähr aussehen soll, kann der Förderantrag gestellt werden. Diese Informationen gehören in den Antrag:

FORSCHUNGSGEGENSTANDBitte schreiben Sie einen kurzen erläuternden Text, damit die Jury versteht, worum es in Ihrem Projekt geht.

TE AMZUSAMMENSE T ZUNGWie sind Anzahl und Alter der Schülerinnen und Schü-ler, die am Projekt beteiligt sind? Welche Institution stellt offiziell den Antrag? Wer übernimmt die Rolle des Mentors/der Mentorin?

»WENN EINE IDEE AM ANFANG NICHT ABSURD KLINGT, DANN GIBT ES KEINE HOFFNUNG FÜR SIE.«

ALBERT EINSTEIN

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FORSCHUNGSGEBIE TWelchem MINT-Fach (oder welchen MINT-Fächern) lässt sich das Projekt zuordnen?

PROJEK TBESCHREIBUNGSkizzieren Sie den Projektablauf und listen Sie die geplanten Projektschritte auf. Die Baden-Württemberg Stiftung muss nachvollziehen können, ob das einge-reichte Projekt realistisch durchzuführen ist.

UND LOS GEHT’S – AUF DER SPUR DER ERKENNTNIS

Wurde ein Projekt ausgewählt, können die entspre-chenden Gelder sofort ausgezahlt werden. Das heißt es kann direkt losgehen. Die Projektdauer kann bis zu zwei Schuljahre betragen, also genug Zeit, um sich einem Thema ausgiebig zu widmen. Sinnvoll ist, einen festen Termin zu vereinbaren, an dem sich das MINT-Team regelmäßig trifft. So können alle Beteiligten sich darauf einrichten. Ein Team muss zusammenwachsen, sich kennenlernen. Warum nicht mal in der Gruppe einfach Eis essen gehen?

Übrigens: Sollte mal ein Team-Mitglied doch nicht mehr teilnehmen können, kann im Laufe des Projektes der vakante Platz wieder neu besetzt werden.Ist alles eingekauft, steht der Forschungsplan und sind die Versuchsreihen überlegt? Dann ist es an der Zeit, an ein Laborjournal zu denken. Dort wird alles, was man herausfindet, festgehalten und kann so jederzeit wieder angeschaut und verglichen werden.

Vorteil: Das erleichtert auch die spätere Dokumenta-tion.

GESCHAFF T – VORSTELLUNG DER ERGEBNISSE

Es ist vollbracht! Das mikro makro mint-Team hat das Projekt erfolgreich abgeschlossen, Ergebnisse und Erkenntnisse gewonnen, eine „Supernudel“ gekürt, eine Recyclingmaschine gebaut, die Lebewesen im Schulteich identifiziert und klassifiziert oder ... oder ... oder.Ganz gleich, welche Themen erforscht und welche Lösungen ausgetüftelt wurden, zum Abschluss gilt das Motto: Geteiltes Wissen ist doppeltes Wissen.Der letzte Schritt ist also die Präsentation der Ergeb-nisse. Auch hier sind der Fantasie keine Grenzen gesetzt.

Wie wäre es mit einer Darstellung

▶ auf der Schulhomepage

▶ in der Lokalzeitung

▶ auf einem Poster in der Pausenhalle

▶ bei einer Veranstaltung in der Aula oder gar auf dem Marktplatz?

UND JE T Z T?Am Ende aller Fragen, Ideen und Antworten stehen neue Fragen, weitere Ideen und hoffentlich noch viele großartige Erkenntnisse. Wenn die Projektarbeit Spaß gemacht und interessante Ergebnisse zutage gefördert hat, so muss das Forschen kein Ende haben. Der Teil-nahme an anderen Forscher-Wettbewerben oder Erfin-dermessen steht nichts im Weg. Die Projekte können auch dort eingereicht werden.Unser Beispiel der „Supernudel“ stammt übrigens aus einem prämierten Projekt, das am Schülerforschungs-zentrum Südwürttemberg SFZ® entstanden ist. Es wurde im Wettbewerb „Jugend forscht“ ausgezeich-net. Wenn Sie das Projekt gerne „nachkochen“ möch-ten, finden Sie ein „Rezept“ für die ersten Schritte in den mikro makro mint-Arbeitsmaterialien „Forschen in der Schule“. Und natürlich geht es auch bei uns nächs-tes Jahr weiter.

Falls sich aus Ihrem Projekt neue Fragen ergeben haben und diese untersucht werden müssen oder Sie eine ganz andere, neue Idee entwickelt haben – einfach wieder bewerben!

Ansprechpartner:Birgit PfitzenmaierBaden-Württemberg Stiftung gGmbHKriegsbergstraße 4270174 Stuttgartpfitzenmaier@bwstiftung.dewww.mikromakro-mint.de

Baden-Württemberg Stiftung gGmbHKriegsbergstraße 42, 70174 StuttgartTel +49 (0) 711 248 476-0 · Fax +49 (0) 711 248 476-50info@bwstiftung.de · www.bwstiftung.de

DIE BADEN-W ÜRT TEMBERG STIF TUNG setzt sich für ein lebendiges und lebens-wertes Baden-Württemberg ein. Sie ebnet den Weg für Spitzen forschung, vielfältige Bildungsmaßnahmen und den verantwortungs bewussten Umgang mit unseren Mitmenschen. Die Baden-Württemberg Stiftung ist eine der großen operativen Stiftungen in Deutschland. Sie ist die einzige, die ausschließlich und überparteilich in die Zukunft Baden-Württembergs investiert – und damit in die Zukunft seiner Bürgerinnen und Bürger.

Print kompensiertId-Nr. 1660957

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