Landeswettbewerb Schüler experimentieren Baden-Württemberg 26.+27. April 2018 Balingen 2018
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BALINGEN BEGRÜSST SIE Willkommen in ! Die DieStadt StadtBalingen freutsich, Balingen freut sich, auch auch2018 2016Austragungsort desLandesfinales Austragungsort des Landesinales Schüler Schüler experimentieren experimentieren Baden-Württemberg Baden-Württemberg zu sein, zu sein und begrüßt und begrüßt alle Teilnehmer, alle Teilnehmer, Betreuer Betreuer undherzlich. und Gäste Gäste herzlich. Informationen über Balingen erhalten Sie im Internet auf www.balingen.de bzw. bei der im Rathaus, Färberstr. 2, 72336 Balingen, touristinfo@balingen.de 07433/170-119 Seite 2 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
INHALTSVERZEICHNIS Grußwort der Landeswettbewerbsleiterin Seite 4 Grußwort des Oberbürgermeisters Seite 5 Programmablauf Seite 6 Fachgebiete - Übersicht Seite 7 Fachgebiete - Teilnehmerstatistik Seite 8 Kurzfassungen der Regionalsieger Seite 9 Arbeitswelt Seite 9 Biologie Seite 20 Chemie Seite 32 Geo- und Raumwissenschaften Seite 39 Mathematik/Informatik Seite 45 Physik Seite 52 Technik Seite 62 Organisation Seite 72 Juroren Seite 73 Das Gymnasium Balingen stellt sich vor Seite 84 Impressum Seite 87 Sponsoren Seite 88 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 3
GRUSSWORT DER LANDESWETTBEWERBSLEITERIN Liebe Jungforscherinnen und Jungforscher, sehr geehrte Damen und Herren, der wertvollste Rohstoff Deutschlands lagert nicht unter der Erde und er wächst auch nicht auf den Feldern. Er schlummert in den Köpfen der Menschen, die in unserem Land leben. Die entscheidende Aufgabe zur Sicherung der Zukunftsfähigkeit unserer Gesellschaft ist es deshalb, die Ausbildung und Förderung junger Menschen zu gewähr- leisten. Im Bereich der Mathematik, Informatik, Natur- wissenschaften, Technik (MINT) und Arbeitswelt spielt hierbei der Wettbewerb „Jugend forscht - Schüler experi- mentieren“ eine herausragende Rolle. Vom diesjährigen Motto „Spring!“ ließen sich bundesweit mehr als 12.000 junge Menschen anregen, ihre kreativen Ideen mutig in die Tat umzusetzen, dem Entdeckergeist freien Lauf zu lassen und der Lust am Tüfteln nachzugehen. Mit Leidenschaft, Begeisterung und sehr viel Durchhaltevermögen wurden Fragen gestellt und Lösungen gefunden, die zukunftsweisend sein könnten. Die besten Talente aus Baden-Württemberg qualiizierten sich für das Landesinale. Die Ju- gendlichen erhalten hier die Gelegenheit, ihre Ergebnisse zu präsentieren, mit Fachleuten ins Gespräch zu kommen und Anerkennung für das bisher Geleistete zu erhalten. Dafür möchte ich mich bei der Stadt Balingen und der Reinhold-Beitlich-Stiftung, die schon zum neunten Mal die Verantwortung für den Landeswettbewerb übernommen haben, ganz herzlich be- danken, denn ein großer Sprung nützt nichts, wenn es niemand bemerkt. Unverzichtbar ist hierbei auch der Einsatz der ehrenamtlich tätigen Jurorinnen und Juroren aus Schule, Wis- senschaft und Wirtschaft, um das Potenzial, das in den Arbeiten steckt, zu erkennen. Wer springt, kann auch fallen. Das gehört dazu. Der Weg zu neuen Erkenntnissen ist manch- mal lang und mühsam und nicht selten von Rückschlägen und Enttäuschungen gesäumt. Danken möchte ich deshalb auch allen Betreuungslehrerinnen und Betreuungslehrern, die das Sprungtuch für unsere Jungforscherinnen und Jungforscher aufhalten, indem sie immer wieder ihr Selbstvertrauen stärken und die Begeisterung wach halten. Ich wünsche allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern viele gute Erfahrungen und jede Men- ge Spaß während der Wettbewerbstage. Ursula Zierler Landeswettbewerbsleiterin Seite 4 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
GRUSSWORT DES OBERBÜRGERMEISTERS Liebe Jungforscherinnen und Jungforscher, meine sehr geehrten Damen und Herren, verehrte Gäste, sei es im Bereich Arbeitswelt, Biologie, Chemie, Geo- und Raumwissenschaften, Mathematik-Informatik, Physik oder Technik: „Jugend forscht - Schüler experimentie- ren“, Deutschlands bekanntester naturwissenschaftlich- technischer Nachwuchswettbewerb und größter Schüler- wettbewerb in Europa, eröffnet Kindern und Jugendlichen die Möglichkeit, ihrem Forscherdrang nachzugeben und sich dem Erarbeiten eines spannenden Projekts zu wid- men. Unter dem Motto „Spring!“ fanden in diesem Jahr 11 Regionalwettbewerbe in Baden - Würt- temberg statt. Aus diesen gingen im Bereich „Schüler experimentieren“, der Juniorspar- te des Wettbewerbs, 114 Siegerinnen und Sieger hervor. Diese werden ihre insgesamt 63 Forschungsarbeiten am 26. und 27. April beim Landeswettbewerb in der volksbankmesse Balingen erneut einer Jury präsentieren, die die schwere Entscheidung fällen muss, welche Forschungsarbeit mit einem Preis honoriert wird. Erst die inanzielle Förderung durch die Reinhold-Beitlich-Stiftung und die der Hauptunter- stützer aus der gesamten Region ermöglicht die Veranstaltung. Diesem Kreis sowie den Firmen und Organisationen, die durch Sachspenden und Preisnachlässe den Wettbewerb unterstützen, möchte ich an dieser Stelle ein herzliches Dankeschön aussprechen. Dank gebührt weiterhin dem Gymnasium Balingen, das auch in diesem Jahr in bewährter Weise einen unverzichtbaren Beitrag zur Organisation und Durchführung des Wettbewerbs leistet. Ich wünsche dem diesjährigen Wettbewerb einen guten Verlauf, allen Teilnehmern viel Spaß und Erfolg sowie allen Betreuern, Juroren und Gästen einen angenehmen Aufenthalt hier in Balingen. Ihr Helmut Reitemann Oberbürgermeister Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 5
PROGRAMMABLAUF Donnerstag, 26. April 08.30 Ankunft 08.30 – 09.15 Stand-/Versuchsaufbau durch Teilnehmer und Betreuer 08.45 Jurorenbesprechung 09.15 Begrüßung der Teilnehmer 09.30 – 12.30 Gruppe 1 Besuch der Stände / Bewertung Jurorenteam parallel für die „Älteren“ von Gruppe 2: Besuch der Firma BIZERBA für die „Jüngeren“ von Gruppe 2: Sonderausstellung „Mechanische Tierwelt“ / Zehntscheuer / Training mit den Handballprois des HBW Balingen-Weilstetten / SparkassenArena (9.45 - 11.00) 11.15 – 12.00 Mittagessen Gruppe 2 13.00 – 13.45 Mittagessen Gruppe 1 13.15 – 16.00 Gruppe 2 Besuch der Stände / Bewertung Jurorenteam parallel für die „Älteren“ von Gruppe1: Besuch der Firma BIZERBA für die „Jüngeren“ von Gruppe 1: Sonderausstellung „Mechanische Tierwelt“ / Zehntscheuer / Training mit den Handballprois des HBW Balingen-Weilstetten / SparkassenArena (14.00 - 15.45) 16.00 – 16.30 Gruppe 1 + 2 an den Ständen für Rückfragen der Juroren 16.30 Abfahrt der Busse zur Jugendherberge Lochen bzw. Haus Bittenhalde 17.00 – 17.45 Zimmerbezug 16.30 – 18.00 Jurorenbesprechung / Ermittlung Landessieger 17.45 – 18.45 Abendessen 18.45 – 21.00 Abendfreizeitprogramm Freitag, 27. April 08.45 Abfahrt an der Jugendherberge Lochen bzw. am Haus Bittenhalde ab 09.15 Besprechung der Arbeiten zwischen Juroren und Teilnehmern 09.45 – 12.00 Pressekonferenz und Presserundgang/Sponsorenrundgang/ Besichtigung durch Schulklassen 12.00 – 13.00 Mittagessen ab 13.00 Zugang für die Öffentlichkeit 15.00 – 17.30 Wettbewerbsfeier mit Siegerehrung 17.30 – 18.00 Stehempfang Veranstaltungsende / Abbau der Stände Seite 6 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHGEBIETE - ÜBERSICHT Gestaltung der Logos im Kunstunterricht des Gymnasiums Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 7
FACHGEBIETE - TEILNEHMERSTATISTIK Verteilung der Arbeiten auf die Fachbereiche 12 11 10 10 7 7 6 t ie tik sik k el gie te n a y ni w ol o em af Ph ch its Bi Ch ch or m Te be en s f Ar si s e /In h m w at au M / R e o- G Altersstruktur der Teilnehmer Anzahl der Teilnehmer: 114 Altersstruktur der Teilnehmer Anzahl der Teilnehmer: 114 2003 22 2004 22 Mädchen 21 2005 23 Jahrgang 2006 27 2007 13 Jungen 93 2008 7 0 5 10 15 20 25 30 Teilnehmer Seite 8 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 1 „Iss dein Gemüse auf!“ - Kann man Kindern rohes Gemüse schmackhafter machen? Pia Gaikowski (14) Erasmus-Widmann-Gymnasium Schwäbisch Hall Betreuung: Ina Rübenstrunk Kurzbeschreibung: Von Oktober bis Februar habe ich zweimal pro Woche den Kindergarten besucht, um zu un- tersuchen, ob man Kindern rohes Gemüse schmackhafter machen kann. Dazu hatte ich fünf verschiedene Ideen, mit denen ich einen höheren Verzehr bezwecken wollte: Ich versuchte es mit ausgestochenem Gemüse, Formen zum Selbstausstechen, Dips, Vielfalt und großen Stücken. Es hat sich herausgestellt, dass die Kinder 12 % mehr Gemüse verzehren, wenn ih- nen eine große Vielfalt angeboten wird. Bei den großen Stücken hat sich der Gesamtverzehr sogar um 42 % gesteigert. Alle anderen Ansätze haben die Menge des verzehrten Gemüses nicht oder nur wenig erhöht. Zusätzlich habe ich eine Umfrage mit den Kindern durchgeführt. Es wurde deutlich, dass Gurke das Lieblingsgemüse aller Kinder ist, während Paprika und Ra- dieschen die unbeliebtesten Gemüsesorten sind. Als unbekannt gelten überwiegend Sellerie und Kohlrabi, aber auch Radieschen. Aus meinen vielen Beobachtungen konnte ich Tipps für den (Arbeits-)Alltag von Eltern, Erzieherinnen und Erziehern erschließen. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 9
FACHARBEITEN Stand 2 Albert`s Teach Clock Chris Specht (14) Freie Schule Anne-Sophie Künzelsau Luca Herrmann (14) GMS Weikersheim Weikersheim Ort der Projekterstellung: Campus Künzelsau Hochschule Heilbronn Betreuung: Erich Kamleiter, Stefan Klein Kurzbeschreibung: Wer kennt das nicht? Angst vor Mathe schon in der ersten Klasse. Wir zeigen euch mit der Albert`s Teach Clock, dass Mathe auch Spaß machen kann. Die Vorteile dieses Learningtools sind: - klein und handlich - spielerisch Mathe lernen - universell einsetzbar für Lehrer/Schüler, Schüler/Schüler oder für Singleplayer Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 10 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 3 Baumwolle oder Polyester: Was ist besser? Wir vergleichen T-Shirts für Sportler. Luis Koch (11) Ludwig-Frank-Gymnasium Mannheim Kilian Seiler (11) Ludwig-Frank-Gymnasium Mannheim Laurin Seiler (13) Ludwig-Frank-Gymnasium Mannheim Betreuung: Carolin Möbus, Stephanie Sprinz Kurzbeschreibung: Da wir alle drei gerne Sport treiben, interessiert uns, welche T-Shirts sich am besten für die körperliche Betätigung eignen. Aus diesem Grund untersuchten und verglichen wir klassische Baumwollshirts mit preiswerter und teurer Funktionsbekleidung. In unseren Versuchsreihen testeten wir die Wasseraufnahmefähigkeit und die Trocknungseigenschaften der Shirts. Auch die UV-Durchlässigkeit, die Reißfestigkeit sowie die Scheuerbeständigkeit der Kleidungsstü- cke nahmen wir unter die Lupe. Für einige der Tests konstruierten wir eigene Apparaturen. Außerdem führten wir eine Umfrage durch, um herauszuinden, welches der T-Shirts sich am angenehmsten anfühlt und welche Stoffart sowie welche Farben die befragten Personen am liebsten zum Sport tragen. Die beste Eigenschaftskombination wies am Ende das teuerste T-Shirt aus Polyester auf. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 11
FACHARBEITEN Stand 4 Kleber aus Mamas Küche Leni Kellner (9) Grundschule Klostergarten Sindelingen Carlotta Brunner (9) Grundschule Klostergarten Sindelingen Betreuung: Herbert Kopal Kurzbeschreibung: Warum wir mit essbarem Kleber experimentieren wollten: Ziel unseres Projektes war es, einen ungiftigen Kleber mit einfachen Mitteln und Materialien herzustellen, die in fast allen Küchen vorrätig sind. Aus einer großen Auswahl möglicher Zutaten haben wir durch verschiedene Versuche die Ausgangsstoffe für unseren Kleber eingeschränkt. Das Ergebnis unserer Untersuchungen war, dass nur Weizenmehl als Basismaterial funktio- niert. Eine gleich gute Klebefähigkeit konnte beim Hinzufügen von Wasser oder Essig erzielt werden. Bastelarbeiten waren mit beiden Mischungen möglich, allerdings unterschieden sich die Ergebnisse hinsichtlich der „optischen Qualität“ beim Kleben von Papier. Erstaunt hat uns bei unseren Versuchen, dass zusätzliche Zutaten keine erkennbaren Auswirkungen auf un- seren Kleber hatten. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 12 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 5 Macht Schule taub? Youri Tzschetzsch (13) Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Konstanz Thierry Tzschetzsch (13) Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Konstanz Betreuung: Holger Schühle, Sebastian Haber Kurzbeschreibung: Im Projekt „Macht Schule taub?“ haben wir uns mit der Lautstärke in unserer Schule befasst. In Langzeitmessungen haben wir die Lärmbelastung während eines typischen Schultages erfasst und entsprechende Lärmkarten unseres Schulgebäudes erstellt. Unsere Vermutung bestätigte sich, dass es in unserer Schule an bestimmten Orten sehr laut ist, zum Teil im gesundheitlich schädlichen Bereich. Der Schwerpunkt unseres Projektes lag in der Versuchs- anordnung zur Messung des Einlusses von Verhaltensregeln. So sind wir mit dem Einsatz einer Lärmampel und Erläuterungen zu den Auswirkungen von Lärm auf Mensch und Umwelt dieser Frage nachgegangen. Der Einluss auf das Lärmverhalten der Schüler war überra- schenderweise gering. Auch ein Versuch mit einem imaginären Hamster im Klassenzimmer führte zu keiner bedeutenden Reduzierung des Lärms. Dass technische Maßnahmen wirksam sind, haben wir mit unserem Versuch mit Eierkartons festgestellt. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 13
FACHARBEITEN Stand 6 Sau(g) - Cool Heißgetränke kühlen leicht gemacht Pius Lipp (13) Hansjakob-Realschule Freiburg Jona Aufrecht (14) Hansjakob-Realschule Freiburg Betreuung: Tobias Brehm, Martina Durst Kurzbeschreibung: Als ich mich beim Tee trinken an meiner Zunge verbrannt hatte, habe ich mich geärgert, dass Tee immer so lange braucht, um auf eine angenehme Trink-Temperatur abzukühlen. Es wäre also schön, eine Möglichkeit zu haben, den Tee schneller abkühlen zu lassen. Nicht nur Tee, sondern auch andere heiße Flüssigkeiten wollten wir mit unserem Gerät auf Trinktemperatur bringen: Mütter könnten ihren Babys den Brei schneller servieren, der „Cof- fee to go“ stellte keine Verbrühungsgefahr mehr dar und auch zu heiße Suppe könnte schnel- ler gegessen werden. Daher haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, ein Kühlgerät für heißen Brei und für heiße Getränke zu entwickeln, das universell einsetzbar ist. Unser mehrfach weiterentwickeltes Kühlgerät senkt die Temperatur der Flüssigkeit schnell und gleichmäßig ab. Verschiedene Arten der Wärmeabgabe werden verstärkt und wir redu- zieren die Zeitdauer bis zum Erreichen der Trinktemperatur um etwa 80 %. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 14 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 7 Saugnäpfen auf der Spur Samuel Bisle (10) Albert-Einstein-Gymnasium Ulm-Wiblingen Raphael Burger (11) Albert-Einstein-Gymnasium Ulm-Wiblingen Hugo Gruhn (11) Albert-Einstein-Gymnasium Ulm-Wiblingen Betreuung: Gisela Schneider, Susanne Götzfried Kurzbeschreibung: Saugnäpfe bieten eine praktische Befestigungsmöglichkeit. Doch wie funktionieren sie ei- gentlich und wo halten sie am besten? In unserem Projekt sind wir u. a. diesen Fragen nachgegangen. Dazu haben wir uns zunächst mit dem Luftdruck beschäftigt und einige Vorversuche gemacht. Dann haben wir verschiedene Saugnäpfe auf Form, Material und Gewicht untersucht. An- schließend haben wir sie an verschiedenen Oberlächen angebracht und durch Anhängen von Gewichtsstücken untersucht, wie belastbar sie sind. Auch wurde experimentell geklärt, ob Saugnäpfe unter Wasser oder im Vakuum halten. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 15
FACHARBEITEN Stand 8 Mit Spielzeug Flugtechnik simulieren Simeon Egle (10) Otto-Hahn-Gymnasium Tuttlingen Philipp Kammerer (11) Otto-Hahn-Gymnasium Tuttlingen Betreuung: Birgit Dietrich, Achim Baumann Kurzbeschreibung: Ein Flugzeug hat sehr viele technische Funktionen. Die wichtigsten für den Start und die Lan- dung haben wir mit Lego Technic® nachgebaut und können mit Hilfe von Lego mindstorms® diese genau ansteuern. Wir haben ein Flugzeug selbst gebaut und den Lego mindstorms® so programmiert, dass wir den Start, das Fliegen und eine Landung simulieren können. Bei der Landung wird das Fahrwerk ausgefahren, die Flügel werden verbreitert und beim „Aufsetzen“ die Bremsklappen nach oben gestellt. Somit können wir die grundlegenden Funktionsweisen von Flugzeugen erklären. Unser Lego Technic® Modell haben wir selbst entwickelt und alles wird mit Lego mindstorms® angetrieben. Als Vorbild für unser Flugzeug haben wir eine Boeing 747 der Lufthansa, auch Jumbo-Jet genannt, gewählt. Die Flügelspannweite eines Flügels plus die Rumpfbreite be- trägt einen Meter. Von der Nase bis zur Heckklappe misst unser Flugzeug ca. 1,30 m. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 16 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 9 Mindmapping - mit Bildern und Farben zum Erfolg? Wirkt sich die Gestaltung einer Mindmap auf den Lernerfolg aus? Ria Stahl (13) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold Betreuung: Katharina Steiner Kurzbeschreibung: Mir stellte sich die Frage, ob sich der hohe Zeitaufwand für eine Mindmap mit farbigen Bildern und Ästen, wie von Mindmapping-Experten empfohlen, wirklich lohnt. Ziel des Projekts war es herauszuinden, welchen Einluss die Gestaltung einer Mindmap auf den Lernerfolg hat. Dazu bekamen die Schüler, die mich unterstützt haben, unterschiedlich gestaltete Mindmaps vorgelegt und sie versuchten, sich deren Inhalt innerhalb von 5 Minuten einzuprägen. Im Anschluss wurden Fragebögen ausgefüllt, die die Unterschiede zwischen den Mindmaps aufzeigen sollten. Diese zeigten, dass sich Mindmaps mit Bildern besser zum Lernen eignen. Allerdings schien die farbige Gestaltung der Bilder und Äste nicht ausschlaggebend zu sein. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 17
FACHARBEITEN Stand 10 Taschenwärmer - Getestet und selbst hergestellt Georgios Tavlarios (11) Immanuel-Kant-Gymnasium Tuttlingen Frida Flores Cano (11) Immanuel-Kant-Gymnasium Tuttlingen Ort der Projekterstellung: Schülerforschungszentrum Südwürttemberg Standort Tuttlingen Betreuung: Lars Würthner, Katharina Kaltenbach Kurzbeschreibung: In unserem Projekt geht es darum, neun verschiedene Taschenwärmer auf ihre Herstellung, Verarbeitung, chemische Zusammensetzung, Wärmekapazität, Leitfähigkeit, Größe, den pH- Wert, ihre Form, ihre Fehlstarthäuigkeit, ihre Haltbarkeit und den Tragekomfort zu testen und zu bewerten. Auf der Basis von Recherchen haben wir dann eigene Taschenwärmer her- gestellt und weiterentwickelt. Für unsere Testverfahren haben wir verschiedenste chemische und physikalische Methoden eingesetzt und selbst Testverfahren überlegt, mit denen wir repräsentative Ergebnisse erhalten können. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 18 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 11 Wie laut ist Lärm? – Auswirkungen von Lärm auf den Menschen Diana Heck (9) Karl-Kessler-Schule Aalen Betreuung: Christine Seifert Kurzbeschreibung: Der Mensch hat verschiedene Sinne, um seine Umgebung wahrzunehmen. Mit dem Hörsinn nehmen wir Geräusche und Sprache wahr und können uns so orientieren. Was passiert aber, wenn die Geräusche zu laut werden? Für meine Untersuchungen habe ich die Lautstärke in verschiedenen Alltagssituationen gemessen. Um Hörschäden zu vermeiden, kann man einen Hörschutz benutzen. Weil ich wissen wollte, welcher Hörschutz der beste ist, habe ich mir einen Versuchsaufbau überlegt, mit dem ich das untersuchen kann. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 19
FACHARBEITEN Stand 12 Das außergewöhnliche Froschei – Brennglaseffekt zur Erwärmung? Johanna Stöhrer (13) Kepler-Gymnasium Pforzheim Anika Leutiger (13) Kepler-Gymnasium Pforzheim Betreuung: Christian Wolf, Nicole Geisbauer Kurzbeschreibung: Wir fragten uns im März 2017, warum Froschlaich im Gegensatz zu Hühnereiern kugelrund und so durchsichtig ist, dass man den schwarzen Embryo in der Mitte des Eies sieht. Wir hatten recherchiert, dass es eine Art Brennglaseffekt durch die Gallerthülle und die Gallerte geben soll, welcher den Embryo im kühlen Frühlingstümpel erwärmt. Zu dieser Be- hauptung konnten wir keine Forschungen inden und entschlossen uns in der „Kepler forscht- AG“ dazu, den Brennglaseffekt zu hinterfragen und selbst zu erforschen. Um diesen Versuch durchzuführen, benutzten wir eine Plastikhohlkugel, die wir bei verschiedenen Versuchen mit einer Wärmestrahlungslampe bestrahlten und die Temperatur eines Embryos aus Lakritz maßen. Unsere Ergebnisse sind: Die Hypothese in Bezug auf den Brennglaseffekt hat sich als falsch herausgestellt. Stattdessen haben wir etwas Neues entdeckt: die Abmilderung von starken Temperaturschwankungen (Erhitzung) für den empindlichen Embryo. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 20 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 13 Kleine Tiere, große Kräfte - Wie haften Insekten und Spinnentiere auf Oberlächen? Niklas Senz (13) Immanuel-Kant-Gymnasium Tuttlingen Melina Reckermann (13) Immanuel-Kant-Gymnasium Tuttlingen Ort der Projekterstellung: Schülerforschungszentrum Südwürttemberg Standort Tuttlingen Betreuung: Katherina Kaltenbach, Nikita Khutorni Kurzbeschreibung: Aufbauend auf unseren Messdaten im letzten Jahr, die auf der Auswertung von Rasterelekt- ronenaufnahmen von Insekten- und Spinnentierbeinen basierten, haben wir in diesem Jahr unsere Insektenzentrifuge fertig gebaut und unsere Hypothesen zum Haftverhalten von Ma- rienkäfern und Streifenwanzen geprüft. Dazu haben wir die Insekten zunächst auf eine CD gesetzt und geschaut, wie gut sie auf dieser haften. Anschließend haben wir die Futterplan- zen sowie weitere interessante Planzen mit besonderen Oberlächen genommen, diese auf den CDs befestigt und dann getestet, wie gut sich die Tiere festhalten können. Als zweite Idee haben wir in diesem Jahr versucht herauszuinden, ob es möglich ist, eine Oberläche für Hausfassaden zu erinden, die so beschaffen ist, dass Spinnen nicht daran hochklettern können. Dazu haben wir selbst Fassadenoberlächen hergestellt und neben Rau- igkeiten auch Farben und Geruch mit in unsere Analysen einbezogen. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 21
FACHARBEITEN Stand 14 Fingerabdrücke Justin Helmle (12) Albert-Einstein-Gymnasium Ulm-Wiblingen Johanna Hegele (12) Albert-Einstein-Gymnasium Ulm-Wiblingen Betreuung: Susanne Götzfried, Gisela Schneider Kurzbeschreibung: In unserem Projekt wollten wir zuerst untersuchen, ob Personen Gemeinsamkeiten an einer Hand haben und ob es z. B. Gemeinsamkeiten bei Verwandten gibt. Schnell haben wir aber festgestellt, dass es gar nicht so einfach ist, richtig gute Fingerabdrücke zu erhalten bzw. Fingerabdrücke von einer Oberläche abzunehmen, sie zu dokumentieren und miteinander zu vergleichen. Also haben wir uns auch mit diesen praktischen Problemen beschäftigt. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 22 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 15 Hilfe für Buchsbäume: Buchsbaumzünsler einfach vertreiben David Friedrichs (12) Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Konstanz Niklas Friedrichs (12) Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Konstanz Ben Sopper (12) Alexander-von-Humboldt-Gymnasium Konstanz Betreuung: Silke Däumling Kurzbeschreibung: In unserem Projekt wollten wir Haushaltsmittel inden, die Buchsbaumsträucher wirksam vor dem Buchsbaumzünsler schützen. Das Mittel sollte billig und möglichst natürlich sein. Dazu haben wir zunächst gesunde Zweige in Zitronensaft-, Essig- und Spülmittellösung gestellt und zusammen mit befallenen Zweigen in ein großes Glasgefäß gestellt. Als Nächstes haben wir die Zweige zusätzlich mit den verschiedenen Lösungen besprüht. Dabei haben wir festge- stellt, dass Frosch Spülmittel, Denk mit Natur Spülmittel und Balea Crèmeseife die Planzen vor dem Befall schützen. Als Letztes überprüften wir die Wirksamkeit draußen auf dem Schul- hof. Dabei stellten wir fest, dass die Lösungen die Planzen auch draußen schützen, wenn sie regelmäßig besprüht werden. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 23
FACHARBEITEN Stand 16 Ist der Mehlkäfer ein beeinlussbares Insekt? Sophia Hermann (11) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim Luna Blondel (11) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim Betreuung: Patricia Wiegand, Heike Magg Kurzbeschreibung: Nachdem wir im Biologieunterricht im Rahmen des Themas „Insekten“ Mehlwürmer/-käfer bearbeitet haben, wurden wir immer neugieriger, was das Verhalten und die Entwicklung der Mehlkäfer angeht. Könnten wir durch Faktoren wie Licht, Nahrung und Temperatur die Entwicklung des Mehlkä- fers beschleunigen/verlangsamen? Können wir die Aktivität/das Verhalten ändern? Um diesen Fragestellungen nachzugehen, entwickelten wir verschiedene Versuchsansätze, mit deren Hilfe wir die oben genannten Faktoren untersuchen konnten. Dabei haben wir immer darauf geachtet, dass das Wohl der Tiere im Vordergrund stand. Wir haben heraus- gefunden, dass Nahrung und Temperatur die Entwicklung und das Verhalten der Tiere stark beeinlussen, während verschiedene Lichtfarben kaum eine Wirkung auf Larven, Puppen und Imagos haben. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 24 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 17 Den Geckos abgeschaut - zum Wände raufklettern. Experiment aus der Bionik Nevan Maurer (10) Schenk-von-Limpurg-Gymnasium Gaildorf Ort der Projekterstellung: Hector-Kinderakademie Grundschule Am Langen Graben Schwäbisch Hall Betreuung: Dr. Kerstin Kern Kurzbeschreibung: Welches Geheimnis steckt dahinter, dass Tiere an Wänden haften und auch an der Decke lau- fen können? Welche Arten von Haftkräften sind dabei im Spiel? Ist es möglich, diese Kräfte der Natur zu kopieren? In einem spannenden Experiment aus dem Reich der Bionik versuche ich mit einem Modell die Haftkraft des Gecko-Fußes nachzuahmen und bin ganz stolz darauf, dass es mir gelungen ist, ein robotergesteuertes Modell zu bauen, welches die Haftkraft des Gecko nutzt und eine fast 60 Grad schräge Glaswand hochfahren kann. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 25
FACHARBEITEN Stand 18 Mein Kirschbaum - ein Wunderwerk der Natur! Lea-Marie Rein (12) Schulzentrum Rudersberg Ort der Projekterstellung: zu Hause Betreuung: Susanne Schuster Kurzbeschreibung: Wer auf der Suche nach Wundern ist, muss nicht lange suchen, denn wir begegnen ihnen bereits täglich, ohne wirklich darauf zu achten. Ein großartiges Wunderwerk der Natur sind zum Beispiel die Bäume. Es ist für uns ganz selbstverständlich, dass sie Schatten spenden, im Herbst Früchte tragen und ihre schneebedeckten Knospen im Frühjahr wieder wie durch Zauberhand blühen. Doch was müssen die Bäume alles leisten, um sich immer wieder den Jahreszeiten anzupassen? Das wollte ich herausinden und deshalb habe ich ein ganzes Jahr lang einen Kirschbaum beobachtet. Es war sehr spannend, die vielen Veränderungen in ei- nem umfangreichen Tagebuch aufzuschreiben. Auf zahlreichen Bildern, Zeichnungen und mit Hilfe des Mikroskops gelang es mir, den Wuchs der Knospen, Blüten und Blätter festzuhalten. Ich musste beobachten, dass Lebewesen sowohl nützlich als auch schädlich sein können und dass so ein Baumleben durchaus einige Krankheiten mit sich bringen kann. Auch ein unbere- chenbares Wetter sorgte für große Aufregung! Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 26 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 19 Sind Asseln intelligent? Jule Knauer (12) Freie Evangelische Schule Lörrach Ort der Projekterstellung: phaenovum Schülerforschungszentrum Lörrach-Dreiländereck Betreuung: Renate Spanke Kurzbeschreibung: Ich liebe Asseln. Beim Beobachten kamen mir die Fragen auf: Sind Asseln intelligent? Wie schnell sind sie? Können sie sich Wege merken? Dazu habe ich mir verschiedene Versuchs- anordnungen überlegt. Asseln laufen im Durchschnitt 2,46 cm/s. Asseln können sich keine Wege merken und sich nicht in einem Labyrinth zurechtinden. Sie orientieren sich in der jeweiligen Situation mit ihren zur Verfügung stehenden Sinnesorganen immer wieder neu. Auch wenn ich die gleiche Assel mehrmals hintereinander das Labyrinth durchlaufen ließ, fand sie das Ziel nicht schneller oder besser. Dabei ist mir aufgefallen, dass Asseln einen sog. „Rechtsdrall“ haben, d. h., wo immer sie die Wahl haben, entscheiden sie sich meist für rechts. Asseln sind den Anforderungen der Natur entsprechend sehr intelligent. Sie inden alles, was sie zum Überleben benötigen, in der Natur. Asseln sind in ihrer Intelligenz nicht mit uns Menschen vergleichbar. Aber ich inde Asseln mega-intelligent! Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 27
FACHARBEITEN Stand 20 Verhaltensunterschiede zwischen Achat- und Weinbergschnecken Leonore Rosenitsch (10) Grundschule Am Langen Graben Schwäbisch Hall Ort der Projekterstellung: Hector-Kinderakademie Grundschule Am Langen Graben Schwäbisch Hall Betreuung: Dr. Kerstin Kern Kurzbeschreibung: Ich habe seit fast 3 Jahren Achatschnecken. Weinbergschnecken inde ich oft draußen bei mir im Garten. Ich untersuche, ob sich diese beiden Schneckenarten unter gleichen Lebensbe- dingungen (Terrarium) gleich oder unterschiedlich verhalten. Dabei schaue ich mir insbesondere das Fressverhalten und die Vorlieben bei der Nahrung an. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 28 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 21 Welche Nahrungsplanzen werden von Stabheu- schrecken (Sipyloidea Sipylus) bevorzugt? Julian Kehm (12) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach Ort der Projekterstellung: phaenovum Schülerforschungszentrum Lörrach-Dreiländereck Betreuung: Renate Spanke Kurzbeschreibung: Ich halte Stabheuschrecken als Haustiere und füttere sie mit Brombeerblättern. Die natür- liche Lebensumgebung meiner Stabheuschrecken ist Asien und Madagaskar. Als ich einmal die Stabheuschrecken mit Brombeerblättern gefüttert habe, habe ich mich gefragt, was pas- sieren würde, wenn sie hier in Mitteleuropa frei wären. Was würden sie hier fressen? Würden sie trotzdem nur Brombeerblätter fressen? Das hat mich neugierig gemacht und ich wollte es herausinden. Ich habe die Stabheuschre- cken in einzelnen Terrarien untergebracht und ihnen immer ein Brombeerblatt und ein Ver- suchsblatt zur Wahl angeboten. Am nächsten Tag habe ich dann kontrolliert, was und wie viel sie gefressen haben. Meine Stabheuschrecken haben sechzehn verschiedene Planzenblätter gefressen, am liebs- ten fraßen sie Brombeerblätter und Planzen aus der Familie der Rosengewächse. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 29
FACHARBEITEN Stand 22 Wie wächst die Kresse am schnellsten? David Buchta (9) Grundschule Königsknoll Sindelingen Ort der Projekterstellung: zu Hause Betreuung: Dr.-Ing. Hao Buchta Kurzbeschreibung: Eines Tages, als wir Gäste erwarteten, die gerne Kresse essen, wollten wir sie mit frischer Kresse am Frühstückstisch überraschen. Leider mussten wir diese Idee aufgeben, da wir kei- ne Kresse im Haus hatten und es Sonntag war! Da kamen mir die Fragen: Wie wächst Kresse am schnellsten? Wie lange dauert es über- haupt, bis die Kresse ausgewachsen ist? Was ist für die Keimung wichtig? Was beeinlusst das Wachstum am meisten? Dazu habe ich verschiedene Versuchsreihen mit verschiedenen Bedingungen, z. B. ohne Licht, ohne Wasser, mit unterschiedlicher Wassermenge, mit zusätzlichem LED- oder Halogenlicht, im Kühlschrank oder über einer Heizung, mit einem Deckel oder Glas zugedeckt, gemacht, um deren Auswirkung auf die Keimung und die Wachstumsgeschwindigkeit der Kresse zu untersuchen. Als Ergebnis habe ich herausgefunden, wie man in 3 Tagen frische Kresse auf den Tisch zau- bern kann! Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 30 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 23 Wie wirken Getränke auf unsere Zähne? Amelie Kapfer (10) Hartranft-Grundschule Freudenstadt Antonia Bleile (10) Hartranft-Grundschule Freudenstadt Greta Schulz (10) Hartranft-Grundschule Freudenstadt Betreuung: Helen Gauß Kurzbeschreibung: Wir wollen wissen, welche Getränke sind gut beziehungsweise schlecht für unsere Zähne. Zu Beginn überlegten wir uns, warum ein Zahn kaputt geht. Anschließend wählten wir ver- schiedene Getränke aus und überlegten uns Experimente, mit denen man die Auswirkungen auf Zähne testen kann. Zum Schluss hatten wir ein eindeutiges Ergebnis: Cola und Eistee sind am schlechtesten für unsere Zähne. Apfelsaft, Cola light und Caprisun sind ebenfalls nicht empfehlenswert. Milch, Mineralwasser und Wasser kann man bedenkenlos trinken. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 31
FACHARBEITEN Stand 24 Bastelkleber aus Lebensmitteln Luis Busse (11) Dietrich-Bonhoeffer-Gymnasium Wertheim Ort der Projekterstellung: Forscherkids Stadtjugendring Wertheim e.V. Betreuung: Birger-Daniel Grein Kurzbeschreibung: Beim Arbeiten mit gekauftem Bastelkleber störte mich der Geruch. Außerdem fand ich es problematisch, dass einige Inhaltsstoffe giftig oder schlecht für die Gesundheit sind. Deshalb habe ich mir zum Ziel gesetzt, selbst einen Kleber aus Lebensmitteln herzustellen, der völ- lig ungiftig ist. Damit ist er auch für kleinere Kinder geeignet, die ihn in den Mund nehmen könnten. Ich probierte verschiedene Rezepte aus und verbesserte sie. Dabei ging es mir um Klebkraft, Geruch und Haltbarkeit. Außerdem teste ich, wie man die Kleber am besten auf- tragen kann und auf welchen Materialien sie kleben. Die Anwendung von einem Kleber wurde zudem von mehreren Kindern getestet. Mir gelang es, einen Kleber zu entwickeln, der mit gekauftem Bastelkleber mithalten kann. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 32 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 25 Carotinoide untersuchen Jan Saulean (12) Nellenburg-Gymnasium Stockach Florian Janke (12) Nellenburg-Gymnasium Stockach Philipp Wegmann (12) Nellenburg-Gymnasium Stockach Betreuung: Katja Wiedmann, Marion Lay-Koch Kurzbeschreibung: Wenn man durch Läden läuft, sieht man verschiedene Karotten, wie zum Beispiel Snack- karotten oder Bio-Karotten. Außerdem kann man auch unterschiedliche Carotin-Pulver und Kapseln kaufen. Sowohl die Karotten als auch die Pulver enthalten Carotinoide, die sehr gesund sind. Unser Ziel war es, herauszuinden, ob alle Produkte die gleichen Carotinoide enthalten und wo wir die meisten Carotinoide inden können. Wir konnten mit Lösungsmitteln die Carotinoide erfolgreich aus Karotten und Kapseln extrahieren. Anhand der Dünnschicht- chromatographie haben wir herausgefunden, dass in Carotin-Pulver und Kapseln andere Ca- rotinoide zu inden sind als in den Karotten. Die Untersuchungen mit dem Spektrometer zeig- ten uns, dass in den Kapseln eine größere Menge an Carotinoiden enthalten ist. Zusätzlich konnten wir ermitteln, dass in Bio-Karotten und normalen Karotten mehr Carotinoide als in Snackkarotten zu inden sind. Schließlich konnten wir anhand unterschiedlicher Lagerungs- bedingungen aufzeigen, dass man Karotten dunkel und verschlossen aufbewahren sollte. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 33
FACHARBEITEN Stand 26 Lippenstifte - selbst gemacht, gesund und verträglich Anabelle Klein (13) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim Finja Binder (12) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim Betreuung: Heike Magg, Dennis Hoffmann Kurzbeschreibung: Kauft man Lippenstifte, ist man sich oft nicht bewusst, wie viele schädliche Stoffe diese enthalten. Besonders für Allergiker oder Veganer ist dies problematisch. In unserem Projekt wollen wir zeigen, dass es möglich ist, Lippenstifte auch auf Naturstoffbasis herzustellen, sodass jedermann sie bedenkenlos benutzen kann. Zunächst haben wir Basisstifte entwickelt, indem wir verschiedene Mischungen (aus Wach- sen, Sheabutter, Ölen) getestet haben. Diese untersuchten wir auf Schmelzpunkte, Abrieb- verhalten und Wasserfestigkeit, um herauszuinden, welche Zusammensetzung für unse- re weiteren Versuche am besten geeignet sind. Mit den ausgewählten Rezepturen haben wir weitere Stifte hergestellt, denen wir Farbstoffe/Geruchsstoffe wie Karmin, Rosenextrakt, Himbeerextrakt und Minzextrakt (alle selbst hergestellt) und Emulgatoren zugesetzt haben. Zuletzt haben wir die Leuchtkraft der Farben untersucht. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 34 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 27 Milch unterscheiden - ohne zu schmecken! Josef Kassubek (12) Georg-Büchner-Gymnasium Rheinfelden Ort der Projekterstellung: zu Hause Kurzbeschreibung: Jemand, der immer wissen will, was er trinkt, hat vergessen, ob fettarme Milch oder Vollmilch in dem Glas ist, das vor ihm steht. Er will das, was in dem Glas ist, aber nicht probieren. Deshalb muss er Experimente machen. Ich habe diese Methoden ausprobiert: - Eindampfen - Backen auf einem Filterpapier - Wiegen von Milch - Stapeln von Milch - Messen, wie viel Licht die Milch durchlässt - Messen, wie viel Licht sie umlenkt - Messen, wie leitfähig sie ist Außer dem Eindampfen und dem Lichtdurchlass funktionieren alle Methoden gut. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 35
FACHARBEITEN Stand 28 Spülmittel - der Schaum macht‘s? Die Schaumbildung von Spülmitteln und deren Einluss auf die Spülwirkung. Aaron Marquardt (11) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold Maria Dizinger (12) Otto-Hahn-Gymnasium Nagold Betreuung: Anna Ensslen Kurzbeschreibung: Spült man sein Geschirr von Hand, bemerkt man, dass sich manchmal richtige Schaumberge auftürmen und manchmal nur wenige Schaumlocken auf der Wasseroberläche schwim- men. Woran liegt das? Stimmt unsere Annahme, dass viel Schaum im Spülbecken auch eine gute Reinigungskraft bedeutet? In unserem Forschungsprojekt haben wir untersucht, unter welchen Bedingungen eine optimale Schaumentwicklung im Spülwasser entsteht. Wir woll- ten herausinden, ob die Schaumbildung abhängig ist von der Wassertemperatur, der Spül- mittelmenge, dem Zeitpunkt der Zugabe des Spülmittels oder der Art und Weise, wie das Spülmittel in das Spülwasser eingerührt wird. In einem weiteren Schritt wollten wir einen Zusammenhang zwischen Schaummenge und Reinigungskraft untersuchen. Dazu haben wir mit Essensresten verschmutzte Teller mit den immer gleich ausgeführten Waschbewegungen gespült. In den Versuchen zur Reinigungskraft haben wir festgestellt, dass viel Schaum keine Bedingung für saubere Teller ist, und so zerplatzte am Ende unserer praktischen Versuche unsere anfängliche Annahme „Der Schaum macht´s“ wie eine Seifenblase. Viel Schaum rei- nigt nicht besser als wenig Schaum. Seite 36 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 29 Verschiedene Tropfsteine unter verschiedenen Bedingungen züchten Damaris Bär (12) Gymnasium Neuenbürg Gudrun Mühlhäuser (12) Gymnasium Neuenbürg Betreuung: Andrea Döring, Simone Neher Kurzbeschreibung: In unserem Projekt haben wir verschiedene Tropfsteine, wie zum Beispiel Stalagtiten, Stalag- miten und Stalagnaten, unter verschiedenen Bedingungen selbst gezüchtet. Wir haben auch untersucht, wie diese entstehen. Wir haben uns das Projekt ausgesucht, weil es uns immer schon interessiert hat, wie und wo Tropfsteine entstehen, warum sie so verschiedene Formen haben und unter welchen Bedin- gungen sie am besten und am schönsten wachsen. Bei unseren Forschungsergebnissen sind wir auf interessante und überraschende Ergebnisse gestoßen. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 37
FACHARBEITEN Stand 30 Zucker, Honig & Co. Peter Knapek (11) Robert-Koch-Realschule Stuttgart Betreuung: Jochen Knapek, Bernhard Müller Kurzbeschreibung: Fast alle Menschen, vor allem Kinder, mögen Süßes. Allerdings werden wir auch oft davor gewarnt, zu viel Süßes zu essen. Nun gibt es sehr viele unterschiedliche Stoffe, mit denen man Speisen und Getränke süß machen kann. Ich möchte herausinden, ob es ein „bestes“ Süßungsmittel gibt und welches das ist. Dazu habe ich verschiedene Eigenschaften von Sü- ßungsmitteln wie zum Beispiel Geschmack, Konsistenz, Süßkraft, Energiegehalt, Wirkung auf den menschlichen Körper, usw. untersucht und miteinander verglichen. Es stellte sich heraus, dass vor allem der Stoff Xylit eine echte Alternative zum herkömmlichen Haushaltszucker ist. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 38 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 31 Dem Feinstaub auf der Spur Maximilian Brendlin (12) Hebelschule Gemeinschaftsschule Schliengen Betreuung: Georg Kirsch Kurzbeschreibung: „Feinstaub“ ist immer wieder ein Thema und sehr oft in den Schlagzeilen. Feinstaub besteht aus sehr kleinen Teilchen, die bis in die Lungenbläschen vordringen und dort zu schlimmen Lungenerkrankungen oder sogar zu Lungenkrebs führen können. Ich habe im Rahmen meines Projektes mit selbstgebauten Feinstaubsensoren die Feinstaubkonzentration aus meiner Um- gebung gemessen. Die Bauanleitung für die Sensoren (mit WLAN Anschluss) fand ich auf der Webseite „luftdaten.info/feinstabsensor-bauen“. Ich habe drei Feinstaubmesseinrichtungen gebaut. Zwei davon werden als stationäre Messeinrichtungen verwendet: eine an meinem Wohnhaus (in Liel) und die andere an unserer Schule in Schliengen. Diese Sensoren senden die Messergebnisse über WLAN an das internationale Netzwerk „Citizen Science Projekt“ und können von allen Bürgern eingesehen werden. Ein Messgerät nutze ich als mobiles Gerät für individuelle Messungen bei verschiedenen Aktivitäten. Mein Ziel ist, ein mobiles Messgerät zu bauen, welches die lokale Belastung misst und Menschen über Handy informieren bzw. warnen kann. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 39
FACHARBEITEN Stand 32 Digitale Sternkarte mit Wettervorhersage Annika Nassal (15) Lise-Meitner-Gymnasium Königsbach-Stein Lars Peters (14) Hilda-Gymnasium Pforzheim Johannes Scheuler (14) Gymnasium Remchingen Ort der Projekterstellung: Hector-Seminar Pforzheim Betreuung: Dr.-Ing. Joachim Götz, Christian Demter Kurzbeschreibung: Als Unkundiger weiß man selten, wann und wo man welche Sterne beobachten kann. Dafür wurde ein Sternkarten-Programm geschrieben. Dieses bestimmt für jede Position auf der Erde die zu einem bestimmten Zeitpunkt sichtbaren Sterne und Sternbilder. Hierzu werden auch Daten von Wetterstationen aufgeführt, um zu entscheiden, ob die Sterne sichtbar oder von Wolken bedeckt sind. Es wurde ein Programm entwickelt, das all diese Daten mit einbe- zieht und graphisch dreidimensional bzw. textuell darstellt. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 40 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 33 Kann man mit Haaren eine Ölpest eindämmen? Maja Spanke (12) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach Saskia Lange (12) Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach Ort der Projekterstellung: phaenovum Schülerforschungszentrum Lörrach-Dreiländereck Betreuung: Renate Spanke, Ronja Spanke Kurzbeschreibung: Am 20.04.2010 ist im Golf von Mexiko die Ölbohrstation Deepwater Horizon im Meer explo- diert und dabei sind große Mengen Rohöl ausgelaufen. In den öffentlichen Medien wurde die Bevölkerung der USA dazu aufgerufen, ihre Haare zu spenden, um die riesigen Ölteppiche damit aufzusaugen. Das Thema fanden wir so interessant, dass wir beschlossen haben her- auszuinden, ob Haare wirklich Öl aufsaugen können. Dazu testeten wir Haare von verschie- denen Menschen und Tieren und bestimmten, wie viel Öl die einzelnen Haartypen aufsaugen können. Zusätzlich haben wir untersucht, warum die einzelnen Proben so unterschiedlich viel Öl aufsaugen können. Wir können nun bestätigen, dass der Einsatz von Haar-Booms eine umweltfreundliche Me- thode ist, ausgetretenes Öl aufzusaugen. Besonders effektiv ist der Einsatz von Booms, die mit Federdunen gefüllt sind. Sie können das bis zu 20-fache ihres Eigengewichtes an Öl auf- saugen. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 41
FACHARBEITEN Stand 34 Heiße Luft - spannend für Wetterfrösche? Paul Schmeer (9) Erich Kästner Grundschule Böblingen Yannik Milder (10) Erich Kästner Grundschule Böblingen Martin Bartas (10) Erich Kästner Grundschule Böblingen Ort der Projekterstellung: Hector-Kinderakademie Grundschule Königsknoll Betreuung: Dipl.-Päd. Walter Lenk Kurzbeschreibung: An besonders heißen Tagen beobachten wir, wie die Luft über Straßen, Felsen oder Fabrik- dächern limmert. Größe Vögel und Segellieger steigen mit Hilfe von warmer Luft auf, sie nutzen die Thermik. Der Wetterforscher Sven Plöger berichtete in Sendungen, wie ein Hoch oder ein Tief entsteht. Wir konnten im Modell mit Versuchen untersuchen und nachweisen, was mit der Luft über heißem Sand oder Kies geschieht. Außerdem konnten wir mit Hilfe von Rauch sichtbar ma- chen, dass bei der Bewegung der warmen Luft nach oben über dem Boden Kräfte entstehen, die etwas bewegen können. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 42 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 35 Seramis macht´s möglich - Salzstreuen in privaten Haushalten unbedenklich Maruška Demšar (14) Heinrich-Suso-Gymnasium Konstanz Betreuung: David Jansen, Jochen Wahr Kurzbeschreibung: Wenn Frost und Glatteis einsetzen, sehen viele nur eine Möglichkeit – Streusalz. Doch es wird durch den Regen abgetragen, gelangt in die Erde, bis ins Grundwasser, und ist deswe- gen für Privathaushalte verboten. Kann man diese negative Nebenwirkung des Salzstreuens einschränken? Um diese Frage zu beantworten, habe ich damit angefangen, mittels Bohrkern Erdproben nahe eines viel bestreuten Weges zu nehmen sowie die Leitfähigkeit vor und nach Zugabe von Salzlösungen zu messen. Anschließend habe ich Tonerde-Granulat (Seramis) hinzugegeben und geprüft, ob sich die Werte ändern. Wichtig ist sowohl die Entfernung der Probenentnahme zum Weg als auch die Konzentration der Salzlösungen. Ich habe dabei fest- gestellt, dass die Leitfähigkeit der Erdproben mit größerem Abstand zum Weg abnimmt. Mit Tonerde ist die Leitfähigkeit bei allen Proben gesunken. Meine Hypothese: Durch das Hinzu- fügen von Tonerde in Streusalz könnte das Salz nicht im gleichen Ausmaß in die Erde gelan- gen. Bisherige Ergebnisse bestätigen dies. Optimierungsversuche für die ideale Anwendung werden zurzeit durchgeführt. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 43
FACHARBEITEN Stand 36 Transitmethode im Klassenzimmer Katharina Kupfer (15) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim Anastasia Kovalenko (15) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim Betreuung: Dennis Hoffmann, Patricia Wiegand Kurzbeschreibung: Haben Sie sich schon mal gefragt, wie die Wissenschaft Informationen über Exoplaneten ge- funden hat? Dies haben wir uns auch gefragt und sind dann auf die Transitmethode gestoßen, mit der bis 2017 rund 80 % der uns bisher bekannten Exoplaneten entdeckt wurden. Um uns die Methode besser vorstellen zu können, haben wir ein Modell entwickelt und ge- baut, mit dessen Hilfe wir Simulationen von einfachen Exoplanetensystemen durchführen können. Dabei nehmen wir Lichtkurven auf, welche wir in Beziehung zu den verschiedenen Systemparametern setzen. Dabei war uns wichtig, dass das Modell so klein ist, dass es auch im Unterricht Einsatz inden könnte. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 44 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
FACHARBEITEN Stand 37 Besonderheiten bei Mustern im Kreis, die beim Einzeichnen von Divisionsresten entstehen Nathanael Rölle (11) Stiftsgymnasium Sindelingen Betreuung: Almut Oehrle, Heinz Ulmer Kurzbeschreibung: Ich habe festgestellt, dass man Ergebnisse von Modulo-Divisionen in Kreise zeichnerisch übertragen kann und so verschiedene Muster erhält. In einem Kreis, bei dem der Umfang in so viele Teile wie der Divisor aufgeteilt ist, habe ich jede der eingezeichneten Zahlen mit dem bei der Rechnung entstandenen Rest verbunden. Dabei entstehen verschiedene Muster in den Kreisen. Ich habe einiges über den Zusammenhang von Rechnungen und Kreismustern entdeckt. Zum Beispiel, dass man gewisse Dinge voraussagen kann: Alle Muster haben eine gemein- same Spiegelachse, die Anzahl der unterschiedlichen Reste ist von der Teilbarkeit von Faktor und Divisor abhängig, Kreise mit hohem Divisor und Faktor 2 ergeben Herzbögen uvm. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018 Seite 45
FACHARBEITEN Stand 38 OEBR - Der Ostereibemalroboter Julian Helas (12) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim Silas Pickford (11) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim Julian Frank (11) Geschwister-Scholl-Gymnasium Mannheim Betreuung: Patricia Wiegand, Felix Friede Kurzbeschreibung: Ostern – wie in jedem Jahr war es in unseren Familien Tradition, Ostereier zu bemalen und als Deko zu nutzen. So auch in diesem Jahr. Zur Bewältigung dieser Aufgabe beschlossen wir, einen Roboter aus Lego Mindstorm zu bauen. Zunächst konstruierten wir einen einfachen Prototypen, welcher eine Pinselhalterung und eine Eihalterung besaß. Aufbauend auf diesem Prototypen optimierten wir die einzelnen Kon- struktionen nach und nach und eliminierten hierbei auftretende Probleme. Unser Ziel ist es, mit Hilfe des Lego Mindstorm Programms das Ei mit verschiedenen Mustern und Farben, z. B. Längs- und Querstreifen, Zick-Zack und Spiralmuster, zu bemalen. Für den Inhalt der Kurzfassungen sind die Teilnehmer/innen verantwortlich. Seite 46 Landeswettbewerb Schüler experimentieren 2018
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