PROGRAMM - DEUTSCHE JUNIORAKADEMIEN
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JuniorAkademie Adelsheim 14. Science Academy Baden-Württemberg Programm 2016 Gefördert von: Stiftung Bildung und Jugend Förderverein der Science Academy Baden-Württemberg e.V. Ministerium für Kultus, Jugend und Sport, Baden-Württemberg
JuniorAkademie Adelsheim 2016 14. Science Academy Baden-Württemberg Programm 2016 Durchführung und Koordination: Regierungspräsidium Karlsruhe Abteilung 7: Schule und Bildung Dr. Petra Zachmann & Jörg Richter Hebelstraße 2 76133 Karlsruhe Tel.: (0721) 926-4454 Fax: (0721) 933-40270 petra.zachmann@scienceacademy.de joerg.richter@scienceacademy.de www.scienceacademy.de Stand: Januar 2016, Änderungen vorbehalten Redaktion und Layout: Dr. Petra Zachmann, Jörg Richter, Dorothea Brandt, Manfred Rosenkranz Wir bitten um Verständnis, dass wir wegen der besseren Lesbarkeit zum Teil nur die jeweils männliche Form verwenden. Gemeint sind immer Personen beiderlei Geschlechts. Die Deutschen JuniorAkademien sind eine länderübergreifende Initiative zur Förderung von besonders leistungsfähigen und motivierten Jugendlichen der Sekundarstufe I. Die Kultusministerkonferenz begrüßt diese Initiative und hat die »Qualitätsmerkmale für JuniorAkademien« zustimmend zur Kenntnis genommen. Die Bildung & Begabung gemeinnützige GmbH koordiniert die Deutschen JuniorAkademien im Bundesgebiet.
Inhaltsverzeichnis Grußwort der Präsidentin der Kultusministerkonferenz................ 4 JuniorAkademie NRW 2016 / Standort Jülich ................................ 36 Grußwort des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport JuniorAkademie NRW 2016 / Standort Königswinter .................. 37 des Landes Baden-Württemberg ....................................................... 5 JuniorAkademie NRW 2016 / Standort Ostbevern ........................ 38 Die Deutschen JuniorAkademien ....................................................... 6 JuniorAkademie Neuerburg 2016 / Rheinland-Pfalz..................... 39 Überblick über das Programm ............................................................ 7 14. Saarländische JuniorAkademie 2016 / Saarland ..................... 40 der Deutschen JuniorAkademien 2016 JuniorAkademie Bad Segeberg 2016 / Schleswig-Holstein ......... 41 JuniorAkademie Adelsheim 2016 ...................................................... 8 JuniorAkademie St. Peter-Ording 2016 / Schleswig-Holstein 14. Science Academy Baden-Württemberg und Hamburg .................................................................................. 42 Kurs 1: Astronomie: Die Sonne – unser Stern ........................... 15 JuniorAkademie Zella-Mehlis 2016 / Thüringen ........................... 43 Kurs 2: Chemie: Nanolipide ......................................................... 18 Kurs 3: Germanistik: Batman – ein moderner Ritter?.............. 21 Qualitätsmerkmale für JuniorAkademien ...................................... 44 Kurs 4: Informatik: Algorithmik – Die Suche nach dem Club der Ehemaligen der Deutschen SchülerAkademien e.V. optimalen Weg ................................................................. 24 (CdE e.V.) ............................................................................................... 48 Kurs 5: Physik: Mit dem Fahrrad die Physik er-fahren ............. 26 Bildung & Begabung gemeinnützige GmbH .................................. 49 Kurs 6: TheoPrax: Höher, schneller, sicherer – Modellraketen Zum Schluss ein herzliches Dankeschön ......................................... 50 im Dienst der Forschung .................................................. 29 JuniorAkademie Berlin »Humboldt auf Scharfenberg« 2016 / Berlin 32 Unterstützung der Deutschen JuniorAkademien durch Spenden..................................................................................... 51 JuniorAkademie Goslar 2016 / Niedersachsen .............................. 33 JuniorAkademie Loccum 2016 / Niedersachsen ............................ 34 NORDMETALL JuniorAkademie Papenburg 2016 / Niedersachsen 35 3
Grußwort der Präsidentin der Kultusministerkonferenz D ie Deutschen JuniorAkademien gehören zu den erfolgreichsten bildungspoliti- schen Initiativen zur individuellen Förderung die Jugendlichen gemeinsam mit Gleichaltrigen spannenden Fragen aus den Geistes-, Sozial- und Naturwissenschaften. Sie lernen wissenschaftliche Arbeits- und Denkweisen kennen und leistungsstarker Schülerinnen und Schüler in nutzen eigene, kreative Ideen für die Lösung von Problemen. Doch Deutschland. Seit über zehn Jahren ermög- nicht nur die intellektuelle Förderung steht im Mittelpunkt der lichen die Deutschen JuniorAkademien neu- JuniorAkademien. Auch die Entwicklung der Persönlichkeit ist ein gierigen und motivierten Jugendlichen der zentrales Ziel des Programms. Sekundarstufe I die Auseinandersetzung mit Insgesamt erfahren die Jugendlichen mit der Teilnahme an einer herausfordernden Themen aus den verschie- JuniorAkademie eine intensive und prägende Zeit. Ohne das densten wissenschaftlichen Disziplinen. Engagement und die Unterstützung zahlreicher Ehrenamtlicher, Mit ihrer im Sommer vergangenen Jahres Alumni und Förderer sowie von Bildung & Begabung wären die beschlossenen Förderstrategie für leistungs- Deutschen JuniorAkademien undenkbar. starke Schülerinnen und Schüler hat die Kultusministerkonferenz Mein Dank gilt allen, die Jahr für Jahr das vielfältige Programm ein klares Signal gesetzt. Bildungs- und Chancengerechtigkeit der Deutschen JuniorAkademien ermöglichen. Den Teilnehmerin- bedeutet, für alle Schülerinnen und Schülern Lernbedingungen nen und Teilnehmern und natürlich auch den verantwortlichen zu schaffen, die ihnen eine optimale Entfaltung ihrer Potentiale Kursleiterinnen und Kursleitern wünsche ich unvergessliche und ermöglichen und ihnen ihrer individuellen Leistungsfähigkeit spannende Tage. entsprechende bestmögliche Bildung zu vermitteln. Die För- derstrategie bezieht sich auf den Primar- und Sekundarbereich und lenkt den Blick auch auf die Gestaltung der Übergänge. Will Deutschland auch in Zukunft zu den Nationen gehören, die durch Innovation, Erfindergeist und Kreativität punkten, dann müssen wir leistungsstarke Schülerinnen und Schüler gezielt fördern. Die JuniorAkademien sind ein hervorragendes Beispiel dafür. In Dr. Claudia Bogedan einer Atmosphäre des Vertrauens und der Toleranz stellen sich Präsidentin der Kultusministerkonferenz 4
Grußwort des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport des Landes Baden-Württemberg Z um vierzehnten Mal findet die JuniorAkademie Adelsheim/ Science Academy Baden-Württemberg statt. Auch im Jahr 2016 ist das Landesschulzentrum für Umwelterziehung in Adels- Die begeisterten Rückmeldungen von jun- gen Teilnehmerinnen und Teilnehmern der letzten dreizehn Jahre sind ein deutlicher heim wieder Veranstaltungsort. Dieses erfolgreiche sommerliche Beleg für die bemerkenswerte Erfolgsge- Bildungsangebot hat zum Ziel, insbesondere den mathematischen schichte der JuniorAkademie Adelsheim. Baden-Württemberg und naturwissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern. Je ein Wo- Den Teilnehmerinnen und Teilnehmern MINISTERIUM FÜR KULTUS, chenende zur Vor- und Nachbereitung sowie eine Dokumentation JUGEND UND SPORT wünsche ich eine spannende, begeistern- ergänzen die zweiwöchige Sommerakademie. de, herausfordernde und gewinnbringen- Spaß am Denken und Tüfteln zu haben eröffnet den eigenen Be- de Arbeit bei ihren Aktivitäten in den verschiedenen Projekten – gabungen Raum für Kreativität, Ideenreichtum und persönliches und darüber hinaus auch viel Freude am gemeinsamen Freizeit- Engagement. Eine solche Haltung junger Menschen ist zukunfts- und Rahmenprogramm der Akademie. weisend für Bildung und Forschung, für ein verantwortliches Handeln in der Gesellschaft und die technischen Herausforderun- gen der Zukunft. Die Weiterentwicklung des Industriestandortes Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg lebt vom Erfindergeist und dem Forscher- des Landes Baden-Württemberg drang der Nachwuchskräfte in Naturwissenschaft und Technik. Die JuniorAkademie unter der Projektleitung des Regierungs- präsidiums Karlsruhe leistet ihren wertvollen Beitrag, frühzeitig Schülerinnen und Schüler für den mathematisch-naturwissen- schaftlichen Bereich zu begeistern. Außerhalb des schulischen Alltags erhalten junge Menschen in diesem Rahmen die Gelegen- heit, in vielfältigen Projekten tätig zu werden, dabei spannende Zusammenhänge zu entdecken und sich neue Wissensgebiete zu erschließen. Dies fördert nicht nur Interesse an wissenschaft- lichen Fragestellungen und Lösungsansätzen, sondern stärkt auch Schlüsselkompetenzen wie das selbstständige Arbeiten und die Fähigkeit zur Arbeit im Team. 5
Die Deutschen JuniorAkademien D ie Deutschen JuniorAkademien sind ein außerschulisches Pro- gramm zur Förderung besonders leistungsfähiger, interessierter und motivierter Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I. Viele onen und vieles mehr. Die Schülerinnen und Schüler leben während der Akademien in einer Gemeinschaft von ähnlich interessierten und motivierten Jugendlichen. Hier können sie neue Denkansätze Schülerinnen und Schüler machen die Erfahrung, dass sie nur selten kennen lernen und über den Horizont der bisherigen Lebens- und auf Gleichaltrige treffen, die ähnliche Interessen und Fähigkeiten Erfahrungswelt hinausblicken. Auch werden sie an die Grenzen der haben. Anders als etwa für Leistungssportler oder für musikalische eigenen Leistungskraft herangeführt. Talente gibt es für intellektuell besonders befähigte Jugendliche Solche Akademien gelten international als die effektivste Maßnah- kaum Angebote außerhalb der Schule. Aber auch die Inhalte und die me zur Förderung von leistungsfähigen und motivierten Schülerin- Gestaltung des Unterrichts in der Schule werden ihren Neigungen nen und Schülern außerhalb der Schule. Die intensiven positiven und Fähigkeiten oft nicht genügend gerecht. Auswirkungen dieser Programme auf die Teilnehmenden sind Seit 2003 gibt es mit den Deutschen JuniorAkademien vielfältig belegt: Programme, die speziell für solche Schülerinnen • Sie können ihre Fähigkeiten und Möglichkeiten besser einschätzen, und Schüler entwickelt wurden. Sie werden in der • Sie verbessern ihre Arbeitshaltungen und Lerntechniken, Regel für einzelne Bundesländer in den Sommer- • Sie erleben sich als »normal« im Kreise von ähnlich Befähigten oder Herbstferien angeboten und von regio- und Motivierten, nalen Veranstaltern organisiert. Größe, Dauer oder Art der Durchführung sind bei den ein- • Es entstehen vielfach dauerhafte Freundschaften. zelnen Akademien unterschiedlich. Auch die Teilnahmevorausset- Für die Teilnahme an einer JuniorAkademie müssen die Schüle- zungen, der Ablauf der Bewerbung, die Kosten etc. können variieren. rinnen und Schüler besondere Leistungen im schulischen oder Mit der Einbeziehung in den Kreis der Deutschen JuniorAkademien außerschulischen Bereich nachweisen. Als Belege gelten Empfeh- verpflichten sich die Akademien aber auf die Einhaltung bestimmter lungen von Schulen und Erfolge in intellektuell anspruchsvollen Qualitätsmerkmale (siehe S. 44), die einen hohen pädagogischen Wettbewerben. Standard sicherstellen sollen. Koordiniert werden die Deutschen JuniorAkademien durch die Bil- Die Deutschen JuniorAkademien wollen den Schülerinnen und dung & Begabung gemeinnützige GmbH in Bonn. Mit den bereits Schülern ganz neue Erfahrungen vermitteln und sie intellektuell jetzt realisierten Akademieprogrammen in zehn Bundesländern und sozial herausfordern. Angeboten werden mehrere Kurse mit sollen möglichst viele weitere Bundesländer und Einrichtungen Themen aus der Mathematik, den Natur- und Sozialwissenschaften, zur Gestaltung eigener Programme angeregt werden. Die Kultus- in denen sie die grundlegenden Methoden des jeweiligen Faches ministerkonferenz hat 2006 die Deutschen JuniorAkademien als lernen, aber auch zum interdisziplinären, d.h. fächerübergreifenden Ausweitung der Begabtenförderung für die Mittelstufe begrüßt Denken und Arbeiten angeregt werden. Neben dem Kursprogramm und die »Qualitätsmerkmale für JuniorAkademien« zustimmend gibt es auch zahlreiche offene Angebote wie Musik, Sport, Exkursi- zur Kenntnis genommen. 6
Überblick über das Programm der Deutschen JuniorAkademien 2016 BUNDESLAND Name der Bewer- Vorbereitungs- Durchführung Nachbereitungs- Klassen Kosten JuniorAkademie bungsfrist treffen treffen in EURO Baden-Württemberg JuniorAkademie Adelsheim 17.03. 10. bis 12.06. 26.08. bis 08.09. 14. bis 16.10. 8–9 420 Berlin JuniorAkademie Berlin 15.02. 04.06. 22. bis 30.07. – 7–10 300 »Humboldt auf Scharfenberg« Niedersachsen JuniorAkademie Goslar Keine Frist – 23. bis 31.07. – 7–10 Sind noch nicht bekannt JuniorAkademie Loccum 10.06. – 30.09. bis 07.10. – 7–9 155 NORDMETALL JuniorAkademie 27.05. – 30.09. bis 07.10. – 8–10 145 Papenburg Nordrhein-Westfalen JuniorAkademie NRW – Standort Jülich 18.03. nach Vereinbarung 02. bis 12.08. nach Vereinbarung 8–9 420 – Standort Königswinter 18.03. nach Vereinbarung 03. bis 13.08. nach Vereinbarung 8–9 420 – Standort Ostbevern 18.03. nach Vereinbarung 01. bis 11.08. nach Vereinbarung 8–9 420 Rheinland-Pfalz JuniorAkademie Neuerburg 31.03. 10. bis 12.06. 21.07. bis 06.08. – 7–8 350 Saarland 14. Saarländische 30.03. – 17. bis 31.07. 28.12. 7–9 360 JuniorAkademie Schleswig-Holstein JuniorAkademie Bad Segeberg 04.03. 26.06. 18. bis 27.08. Eigenverantwortung der TN 6–7 370 Schleswig-Holstein/ JuniorAkademie St. Peter-Ording 04.03. 04.06. 24.07. bis 06.08. Eigenverantwortung der TN 8–10 420 Hamburg Thüringen JuniorAkademie Zella-Mehlis 17.05. nach Vereinbarung 26.06 bis 09.07. nach Vereinbarung 7–10 350 Weitere Informationen auf Seite 8 oder unter www.deutsche-juniorakademien.de 7
JuniorAkademie Adelsheim 2016 Baden-Württemberg 14. Science Academy Baden-Württemberg Ort: Dokumentationstreffen: Eckenberg-Gymnasium mit Landes- 14. bis 16. Oktober 2016 schulzentrum für Umwelterziehung Eckenberg 1 Kosten: 74740 Adelsheim 420,00 € Vorbereitungstreffen: Veranstalter: 10. bis 12. Juni 2016 Regierungspräsidium Karlsruhe Abteilung 7: Schule und Bildung Akademie: Dr. Petra Zachmann & Jörg Richter 26. August bis 8. September 2016 Hebelstraße 2 76133 Karlsruhe D ie JuniorAkademie Adelsheim 2016 beginnt mit einem Vor- bereitungswochenende für alle Teilnehmer sowie Kurs- und Akademieleiter vom 10. bis 12. Juni 2016. und musischen Ausstattung viel- fältige Ansatzpunkte für forschen- des Lernen in unterschiedlichen Fachgebieten. Der Standort Adelsheim Eckenberg-Gymnasium mit Adelsheim im Neckar-Odenwald-Kreis ist eine durch ihre Landesschulzentrum für 1200-jährige Geschichte geprägte Kleinstadt mit etwa 5000 Ein- Umwelterziehung wohnern. Sie liegt im badisch-fränkischen Bauland (Regierungs- bezirk Karlsruhe) an den Ausläufern des Odenwaldes inmitten Das Landesschulzentrum für einer reizvollen Landschaft. Adelsheim ist u.a. Sitz des an das Umwelterziehung (LSZU) befindet Eckenberg-Gymnasium angegliederten Landesschulzentrums sich auf dem acht Hektar großen für Umwelterziehung. Diese in Baden-Württemberg einmalige Gelände des Eckenberg-Gymna- Einrichtung bietet hinsichtlich ihrer naturwissenschaftlichen siums Adelsheim und ist in zwei 8
JuniorAkademie Adelsheim 2016 14. Science Academy Baden-Württemberg ehemaligen Internatsge- und Leistungsbereitschaft eine nicht unerhebliche Rolle. Trotz bäuden untergebracht, die eines relativ stark strukturierten Tages gibt es ausreichend ihrer neuen Bestimmung Möglichkeiten zur Entspannung, zu Gesprächen, gemeinsamen gemäß umgebaut sind. Spaziergängen, zu Angeboten zur Orientierungshilfe u.v.a.m. Damit stehen Räumlich- Der Tag ist also mit vielen attraktiven, z.T. parallel laufenden keiten zur Verfügung, die Angeboten ausgefüllt. Es gilt, eine sinnvolle Auswahl zu treffen den Zielsetzungen des und die Zeit nicht allzu sehr zu verplanen, damit auch Raum für Landesschulzentrums und Entspannung und Erholung bleibt. der besonderen Arbeitswei- se der hier stattfindenden Kurse gerecht werden. Ein typischer Akademietag hat folgenden Verlauf (und dies gilt in Variation auch für die Tage an den beiden Wochenenden): Im LSZU-Gebäude 1 stehen für die Lehrkräfte moderne Einzel- zimmer mit Dusche zur Verfügung. Außerdem befindet sich in 07.30 – 08.30 Uhr Frühstück diesem Gebäude das Sekretariat des Landesschulzentrums. Im 08.30 – 09.00 Uhr Plenum (Treffen aller Teilnehmer und LSZU-Gebäude 2 wohnen die Schülerinnen und Schüler in Zwei- Leiter; gemeinsamer Tagesbeginn) bis Dreibettzimmern, die begleitenden Kursleiter in Einzelzim- mern mit Dusche. 09.00 – 12.00 Uhr Arbeit in den jeweiligen Kursen Der Speisesaal befindet sich im Wirtschaftsgebäude des 12.00 – 13.00 Uhr Mittagessen Eckenberg-Gymnasiums. 14.00 – 16.00 Uhr Kursübergreifende Angebote (Sport, Weitere Informationen unter: Musizieren, Theater etc.) www.eckenberg-gymnasium.de 16.00 – 18.30 Uhr Arbeit in den jeweiligen Kursen Ablauf einer Akademie 18.45 – 19.30 Uhr Abendessen Der Tagesablauf bei der 14-tägigen Akademie im Sommer 20.00 – 21.00 Uhr Kursübergreifende Angebote (Sport, unterscheidet sich grundlegend vom Zeitschema eines normalen Musizieren, Theater etc.) Schulalltags. Auch hinsichtlich thematischer und methodischer ab 22.30 Uhr Bettruhe Aspekte spielen neben einer hohen Motivation auch Ausdauer 9
JuniorAkademie Adelsheim 2016 Baden-Württemberg 14. Science Academy Baden-Württemberg Damit die Teilnehmen- Eigenbewerbungen können in Ausnahmefällen berücksichtigt den einen Einblick in werden, wenn diese von einer ausführlichen Begründung, von die Inhalte anderer dem letzten Schulzeugnis als auch von einem schriftlichen Kurse erhalten, unter- Gutachten einer Person begleitet sind, die Aussagen über die richten sich die Kurse besondere Leistungsfähigkeit und -bereitschaft glaubhaft ver- gegenseitig über ihre mitteln kann. Arbeitsergebnisse und Erkenntnisse durch Prä- Vergabe der Plätze sentationsformen wie Auf der Grundlage der Kurswünsche und der Bewerbungsun- Poster oder Akademie- terlagen entscheidet die Akademieleitung der Science Academy zeitung und Rotation. Auf über die Vergabe der Plätze. Der vollständig ausgefüllte Kurs- der Rotation liegt dabei wahlbogen muss bis zum 17. März 2016 (Posteingang) an das ein besonderes Gewicht: Die Schüler berichten dabei den Teil- Regierungspräsidium Karlsruhe z. Hd. Frau Dr. Zachmann gesandt nehmenden anderer Kurse über ihren Kurs und ihre Kursarbeit. werden. Entscheidungsgrundlage sind die durch die eingereich- Dafür müssen sie ihre gewonnenen Erkenntnisse gedanklich neu ten Bewerbungen strukturieren und Formen der sach- und zielgerechten Vermitt- und Empfehlungen lung von Inhalten und Methoden entwickeln. Dies dient auch als dargelegten Teilneh- erste Vorübung zum Erstellen der Dokumentation. mervoraussetzungen und Kurswünsche, Teilnahmevoraussetzungen ein ausgewogenes Geschlechterver- Die Science Academy Baden-Württemberg 2016 steht Schülern hältnis und eine re- der Mittelstufe (Klasse 8 und 9) aller Gymnasien und Realschulen gional angemessene Baden-Württembergs offen, die zu herausragenden Leistungen Berücksichtigung befähigt sind und die über eine hohe Lern- und Leistungsbereit- aller Schulen Baden- schaft sowie über eine breite Interessensausrichtung verfügen. Württembergs in Der erforderliche Nachweis der besonderen Leistungsbereit- Relation zu den schaft wurde bereits über eine Empfehlung mit einem schrift- eingegangenen lichen Gutachten des Schulleiters erbracht. Bewerbungen. 10
JuniorAkademie Adelsheim 2016 14. Science Academy Baden-Württemberg Bei erheblichen Die Fahrtkosten zwischen Wohn- und Veranstaltungsorten als Bewerberüberhän- auch die Kosten für persönliche Materialien und Aktivitäten sind gen für einzelne von den Teilnehmern zu tragen. Kurse können bei Eine Ermäßigung oder ein Erlass der Eigenleistung kann bei ent- gleicher Eignung sprechendem Antrag nach Erhalt der Teilnehmerzusage geprüft Losentscheidun- werden: Kein Schüler sollte allein aus finanziellen Gründen von gen erforderlich einer Bewerbung Abstand nehmen müssen. sein. Wenn eine Bewerbung demzufolge nicht Termine im Überblick berücksichtigt wer- Empfehlung der Schülerin/des Schülers durch den Schulleiter: den kann, bedeutet bis zum 17. Februar 2016 dies nicht zwangsläufig einen Zweifel an der Qualifikation des Versand des Programms an die empfohlenen Schüler/-innen: Bewerbers. Die Aufnahmequote für die Science Academy Baden- Ende Februar 2016 Württemberg lag 2015 bei etwa 45 Prozent. Kurswahl und Bewerbung der Schülerin/des Schülers: Die Zu- und Absagen werden Ende April 2016 an die Bewerber bis zum 17. März 2016 versandt. Wir bitten vorher von Nachfragen abzusehen. Versand der Zu- und Absagen: Ende April 2016 Kosten und Eigenleistung Überweisung des Teilnehmerbeitrags: Von den Teilnehmenden wird eine finanzielle Eigenbeteiligung bis zum 18. Mai 2016 für die Teilnahme an der Akademie und den Vor- und Nachberei- Vorbereitungswochenende: tungswochenenden von insgesamt 420 € erwartet. Damit sind 10. bis 12. Juni 2016 alle Kosten für Unterbringung, Vollverpflegung, Kursprogramm, Betreuung und die vom Veranstalter geplanten kursübergreifen- JuniorAkademie Adelsheim: 14. Science Academy BW den Aktivitäten und Exkursionen abgedeckt. 26. August bis 8. September 2016 Dokumentationswochenende: Die Überweisung des Teilnehmerbeitrags erbitten wir bis zum 14. bis 16. Oktober 2016 18. Mai 2016 (Datum der Einzahlung). 11
JuniorAkademie Adelsheim 2016 Baden-Württemberg 14. Science Academy Baden-Württemberg Unterstützung der JuniorAkademie Adelsheim durch Spenden Wenn Sie die JuniorAkademie Adelsheim in diesem Sinne unter- stützen möchten, erbitten wir Ihren Beitrag auf das Konto des E nde des Jahres 2010 wurde der Förderverein der Science Academy Baden-Württemberg e.V. gegründet. Sein Zweck ist es, die Science Academy tatkräftig und vor allem finanziell zu Fördervereins der Science Academy Baden-Württemberg zu überweisen: unterstützen. Förderverein der Science Academy Baden-Württemberg e.V. Sparkasse Rhein-Neckar Nord Der Förderverein unterstützt die Akademieleitung bei der jähr- BIC: MANSDE66XXX lichen Einwerbung von Mitteln zur Durchführung der Akademie. IBAN: DE85 6705 0505 0039 0409 72 In Einzelfällen ermöglicht er durch Zuschüsse zu den Eigenbei- trägen die Teilnahme. Außerdem beteiligt er sich bei besonderen Kontakt: foerderverein@scienceacademy.de Anschaffungen. Der Verein ist als gemeinnützig anerkannt. Mitgliedsbeiträge und Spenden an den Verein können von der Einkommenssteuer abgesetzt werden. 12
JuniorAkademie Adelsheim 2016 14. Science Academy Baden-Württemberg Akademieleitung Dr. Petra Zachmann hat in Paderborn und Karlsruhe Physik und Mathematik studiert. Nach Staatsexamen und Promotion unterrichtete sie 14 Jahre lang am Bismarck-Gymnasium in Karlsruhe, an dem sie auch als Beratungs- lehrerin tätig war. Seit mehreren Jahren arbeitet sie am Regierungspräsidium in Karlsruhe. Neben der Leitung der JuniorAkademie Adelsheim ist sie u.a. für die Fächer Physik und Astronomie und allgemeine Fragen der Abiturprüfung zuständig. petra.zachmann@scienceacademy.de Jörg Richter hat in Heidelberg Physik und Mathematik studiert. Er begann als Lehrer für Mathematik, Physik und Informatik in Eppelheim und unterrichtet seit 2004 am Hölderlin-Gymnasium in Heidelberg, unterbrochen von sechs Jahren an der Deutsch-Schweizerischen Internationalen Schule in Hongkong. Als Arbeitskreisleiter des Hector-Seminars Heidelberg betreute er mehrere Jahre Schülerinnen und Schüler mit besonderen Begabungen in den Fachgebieten Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik. Vor seiner Tätigkeit als einer der Leiter der Science Academy Baden-Württemberg war er dort mehrmals Kursleiter. Der Science Academy ist er auch als Mitgründer und langjähriger Vorsitzender des Fördervereins verbunden. joerg.richter@scienceacademy.de 13
JuniorAkademie Adelsheim 2016 Baden-Württemberg 14. Science Academy Baden-Württemberg Assistenz Anna Kandziora studiert seit ihrem Abitur 2013 begeistert Biochemie an der Universität Heidelberg. Ursprünglich kommt sie aus Weil am Rhein im Dreiländereck Deutschland-Frankreich-Schweiz. Neben dem Studium spielt sie Klavier, geht regelmäßig laufen, lernt Schwedisch und zieht los, um zu fotografieren. Ansonsten ist sie auch beim Bouldern oder in der Kletterhalle anzutreffen. Die diesjährige Akademie wird ihre vierte in Adelsheim sein: Zuvor war sie 2010 als Teilnehmerin im Kurs »Genetik« dabei und wirkte 2012 als Schülermentorin im Kurs »Astronomie« mit. Bereits im letzten Jahr gestaltete sie die Akademie als AL-Assistentin mit. Auch dieses Jahr hat es sie wieder zur Akademie hingezogen und freut sich auf die neuen Teilnehmer und die einzigartige Atmosphäre der Akademie. Rebecca Ulshöfer war 2010 war als Teilnehmerin im Kurs »Molecular Genetics« zum ersten Mal dabei und das »Akademiefieber« hat sie seitdem nicht mehr losgelassen. Ob nur als Besucherin, Schülermentorin, jetzt als AL-Assistenz oder vielleicht in Zukunft einmal als Kursleiterin... Sie freut sich immer auf die besondere Atmo- sphäre der Akademie. Wenn sie nicht gerade in Berlin damit beschäftigt ist Ärztin zu werden, tanzt sie Standard und Latein, spielt Volley- oder Handball und geht gerne ins Theater. 14
Kurs 1: Astronomie Die Sonne – unser Stern D ie Sonne ist für uns ein vertrauter Anblick: Jeden Tag zieht sie strahlend hell ihre Bahn über den Himmel, und ohne ihr Licht und ihre Wärme wäre die Erde unbewohnbar. Der Rhythmus von Energiemengen frei. Aber wie entstehen all diese Phänomene, die man unter dem Begriff solare Aktivität zusammenfasst, und welchen Einfluss haben sie auf das Leben auf der Erde? Tag und Nacht und die Jahreszeiten bestimmen den Kreislauf des In diesem Kurs möchten wir gemeinsam mit euch die Geheimnis- Lebens auf der Erde. Aber warum leuchtet die Sonne überhaupt se der Sonne lüften – sowohl in der Theorie als auch in der Praxis. und wie erzeugt sie ihre Energie? Auf den ersten Blick scheint die Sonne Tag für Tag nur eintönig vor sich hin zu leuch- ten. Bei näherem Hinsehen zeigt sich aber, dass sie alles andere als langwei- lig ist und auf ihrer Oberfläche jede Menge passiert: Es kocht und brodelt im wahrsten Sinne des Wortes. Im Nahansicht eines Sonnenflecks, aufgenommen von Laufe weniger Tage Göran Scharmer und Mats Löfdahl mit dem schwe- kommen und gehen dischen 1m-Sonnenteleskop auf La Palma, das vom Eine große bogenförmige Protuberanz schwebt am 31. August 2012 über der Sonnen- Institute for Solar Physics betrieben wird. außerdem dunkle oberfläche, aufgenommen vom NASA-Sonnenbeobachtungssatelliten SDO. Flecken, die größer als die Erde werden können und alle 11 Jahre besonders häufig Wir werden mit Teleskopen und Kameras die Veränderungen von auftreten. Große Gaswolken, die Protuberanzen, steigen innerhalb Sonnenflecken und Protuberanzen dokumentieren, analysieren von Minuten über der Sonnenoberfläche auf. In unregelmäßigen wie der Aktivitätszyklus abläuft und die Auswirkungen von Son- Abständen werden außerdem in gewaltigen Explosionen große neneruptionen auf der Erde messen. Interessant ist dabei auch, 15
Kurs 1: Astronomie Baden-Württemberg Die Sonne – unser Stern welchen Einfluss die Ihr seht schon, es Sonnenaktivität auf gibt jede Menge das Klima der Erde Fragen rund um die hat – auch über Milli- Sonne, die beantwor- onen Jahre hinweg. tet werden wollen. Seid mit dabei! Wir wollen die Sonne aber auch als Stern Bei uns bist du betrachten und mit richtig, wenn du ihren Verwandten Interesse an Astrono- am Nachthimmel mie und Naturwis- vergleichen. Wie senschaften generell entstehen eigentlich mitbringst und Spaß Sterne wie die Sonne am Ergründen von Die verschiedenen Schichten, aus denen die Sonne und was wird dann wissenschaftlichen besteht, dargestellt mit Bildern des NASA/ESA-Sonnen- In großen Gaswalken wie dem Orionnebel entstehen beobachtungssatelliten SOHO. Sterne wie die Sonne mit ihren Planeten. später am Ende ihres Fragestellungen Bild: ESO/Igor Chekalin Lebens aus ihnen? hast. Astronomische Vorkenntnisse brauchst du allerdings keine. 16
Kurs 1: Astronomie Die Sonne – unser Stern Kursleitung Carolin Liefke (Jg. 1981) kam in ihrem 13. Lebensjahr durch den Einschlag des Kometen Shoemaker-Levi 9 auf den Jupiter zur Amateurastronomie und kaufte kurze Zeit später ihr erstes Fernrohr. Sie hat an der Universität Hamburg Physik stu- diert und sich im Rahmen ihrer Doktorarbeit an der Hamburger Sternwarte mit stellarer Aktivität und Röntgenastrono- mie beschäftigt. Seit über zehn Jahren ist sie in der astronomischen Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit tätig. Im März 2010 hat sie diese Leidenschaft zum Beruf gemacht und arbeitet seitdem am Haus der Astronomie in Heidelberg. Ihre Freizeit verbringt sie mit Wander- und Klettertouren in den Alpen. Dominik Elsässer (Jg. 1980) forscht und lehrt als Astrophysiker an der Universität Würzburg und an der TU Dortmund. Momentane Forschungsschwerpunkte sind die Gammastrahlen-Astronomie, kosmische Neutrinos sowie die Suche nach dunkler Materie. Als wissenschaftlicher Koordinator des FOKUS-Studienganges an der Uni Würzburg betreute er hochbegabte Studenten, die sich für einen frühen Einstieg in die Spitzenforschung entscheiden. In seiner Freizeit geht Dominik auf die Suche nach Fossilien und Geocaches. Anna Lena Schaible (Jg. 1999) besucht zurzeit die Jahrgangsstufe 1 des Schönbuch-Gymnasiums in Holzgerlingen und belegt dort Physik, Chemie und Latein als vierstündige Fächer. In ihrer Freizeit spielt sie Klavier, schwimmt in der DLRG, in der sie Trainerin ist, und fährt im Winter gerne Ski. Bei der Science Academy 2014 nahm sie am Geophysik-Kurs teil und baute dort einen Wetterballon. Sie freut sich schon sehr, dieses Jahr im Astronomie-Kurs als Schülermentorin dabei zu sein und ist gespannt auf viele begeisterte Teilneh- mer und deren Ideen. 17
Kurs 2: Chemie Baden-Württemberg Nanolipide Z ellen grenzen sich innen und außen durch eine Doppel- membran aus Lipiden ab. Eng miteinander verknüpfte Zellen bilden so auch eine wasserabweisende Barriere, die zum Beispiel ist die Verwendung von Mizellen oder Liposomen. Hierbei wird der Wirkstoff in eine Blase aus Lipiden eingelagert. Lipide sind Tenside, also Stoffe, die sowohl wasserabweisend als auch was- bei Schleimhautzellen nur bestimmten Stoffen die Passage serliebend sind. Sie bilden ab einer bestimmten Konzentration erlauben soll. Prinzipiell soll die äußere Haut gar keine Stoffe in Wasser (oder Öl) eben jene Mizellen (Schemabild unten rechts durchlassen. und offener Pfeil im Elektronenmikroskopbild), die nach innen fettliebend sind, nach außen wasserliebend. Fettliebende Doch keine Barriere ist undurchdringlich. Dies machen sich Stoffe können dadurch in Wasser »gelöst« werden, da sie sich Arzneimittelentwickler und Hersteller von Kosmetika zunutze. in die Mizellen einlagern, die selbst wiederum gut wasserlös- Diclofenac in entsprechenden Cremes soll beispielsweise durch lich sind. die Haut dringen, um lokal eine Schmerzreduktion zu erreichen; Der Wirkstoff Q10 aus Anti- faltencremes soll in den Hautzellen den Energie- stoffwechsel verbessern; in der Genthera- pie muss das Genmaterial bis in den Zellkern verbracht werden. Ein Trick, der immer häufi- ger von Ent- Elektronenmikroskopbild Schematisches Bild wicklern aus- Quelle: Institut für Pharmazeutische Wissenschaften, Quelle: Institut für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie, probiert wird, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (cryo-TEM-Bild) Philipps-Universität Marburg 18
Kurs 2: Chemie Nanolipide Mit Hilfe verschiedener Tricks können diese Kügelchen auf beson- Übergeordnetes Ziel des Kurses ist die Herstellung von diesen dere Arten geformt werden, um verschiedene Ziele zu erreichen. Liposomen und Mizellen, die ein möglichst tiefes Eindringen von Neben Mizellen im unteren Nanobereich können auch zum Bei- Stoffen in die Haut ermöglichen. Auf dem Weg dorthin werden spiel wie bei der Haut Doppelmembranen gebildet werden, diese wir uns etwas mit den biologischen und medizinischen Hinter- werden dann als Liposomen bezeichnet (Schemabild links unten gründen, mehr jedoch mit den physikalisch-chemischen Hinter- und gefüllter Pfeil im Elektronenmikroskopbild). gründen der Technologie vertraut machen und natürlich den dazu notwendigen chemisch-analytischen Methoden. Liposomen und Mizellen spreiten auf der Haut und verteilen so Stoffe über die Haut, besonders häufig angewendet bei Kosme- Vorkenntnisse sind jedoch nicht notwendig. Bei uns bist du rich- tika und Arzneimitteln. Eine Besonderheit von Liposomen ist, tig, wenn du gerne im Labor experimentierst. dass sie mit der Zellmembran verschmelzen können und so den Wirkstoff direkt in die Zelle abgeben. Kursleitung Jana Brüßler (Jg. 1981) hat in Marburg Pharmazie studiert und 2008 die Approbation zur Apothekerin erhalten. Seitdem arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Pharmazeutische Technologie und Bio- pharmazie der Philipps Universität in Marburg. 2013 konnte sie ihre Promotion zur Erforschung neuer liposoma- ler Ultraschallkontrastmittel, die hoffentlich mal die Behandlung von Schlaganfällen verbessern, abschließen. Während ihrer Promotion verbrachte sie viel Zeit im Labor, inzwischen ist sie die meiste Zeit mit der Betreuung und Ausbildung von Studenten und Doktoranden beschäftigt. Bei der Science Academy Baden-Württemberg leitete sie bereits in den Jahren 2011 bis 2013 Kurse in den Be- reichen Medizin und Chemie. Begeistert von den Erfahrungen freut sie sich sehr auf die diesjährige Akademie. 19
Kurs 2: Chemie Baden-Württemberg Nanolipide Felix Gut (Jg. 1983) studierte Pharmazie in Heidelberg. Nach dem Studium arbeitete er zunächst in einer Apothe- ke in Mannheim, erhielt die Approbation zum Apotheker, programmierte am Institut für Pharmazeutische Che- mie in Marburg, entwickelte für eine Firma bei Frankfurt Formulierungen für Pulverinhalatoren und arbeitet nun im Freistaat Thüringen. Dort war er ein Jahr lang für die letzte Stufe der Arzneimittelentwicklung, den Transfer von Injektabilia in die Produktion, zuständig. Während er diese Kurzbeschreibung seiner selbst verfasst, vollzieht er gerade den Wechsel in die Produktionsleitung. Gelegentlich ist er für die Science Academy und das Heidelberger Life-Science Lab aktiv. Er findet, dass die Arbeit mit Schülern hilft, die Begeisterung für sein eigenes Fach zu erhalten. Ihm gefällt noch heute die Vielseitigkeit der Pharmazie, die Biochemie, Chemie und Pharmakologie mit der klinischen Pharmazie verbindet und zudem einen Schwerpunkt auf die Arzneimittelformulierung und -prüfung setzt. Johannes Pfaff (Jg. 1998) besucht derzeit die 11. Klasse des Gymnasiums Wilhelmsdorf. Seine Stärken liegen im naturwissenschaftlichen Bereich, was sich auch in seinen Schwerpunktfächern widerspiegelt. Er ist Mitglied und Jugendmentor im lokalen Astronomieverein und Teilnehmer am Schüler Forschungs Zentrum in Bad Saulgau. 2014 absolvierte er ein zweiwöchiges Praktikum bei der ESA in Darmstadt. In seiner Freizeit spielt er im Verein Volleyball, betreibt Modellflug, spielt Gitarre und löst Zauberwürfel. 2013 war er Teilnehmer an der Science Academy und er freut sich nun darauf als Mentor wieder teilzunehmen. 20
Kurs 3: Germanistik Batman – ein moderner Ritter? Heldenfiguren und -konzeptionen in der höfischen Literatur chen lässt sich unschwer des Mittelalters und der Moderne erkennen, dass sich be- stimmte Elemente der E in wahrer Held steht für das Gute ein, er bekämpft das Böse, rettet die Welt und erobert dabei noch en passant die Frau seiner Träume. Diese Konstellation bildet in der Gegenwart häufig Erzählungen weiterent- wickelt haben und heute nur mehr in modifizierter die Grundlage für den Gestalt greifbar sind. Auf- allseits bekannten Plot fällig bleibt jedoch das von Actionfilmen wie Bestehen eben dieser Batman und James charakteristischen Aspek- Bond, jedoch ist ihre te, die trotz verschiedener Tradition weitaus älter: Variationen nach wie vor Bereits in der höfischen Lunete überreicht Iwein einen unsichtbar im funktionalen Kern Dichtung des Mittel- machenden Ring. Darstellung aus dem Iwein-Zyklus auf Burg Rodenegg, ca. 13. Jh. vorhanden und für die alters zu Beginn des Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Iwein#/ Handlung notwendig 11. Jahrhunderts finden media/File:Iwein-laudine-ring.jpg sind. sich literarische Entwür- fe von Helden, die der Kursinhalte heutigen Motivik nicht Eine der bekanntesten Erzählungen aus der Zeit des Mittelalters unähnlich sind. handelt vom sagenumwobenen König Artus und seinen Rittern Was heute die frisierte der Tafelrunde, die rechtschaffen für das Gute in der Welt ein- und mit Raketenantrieb treten und dabei ein Abenteuer nach dem anderen bestehen ausgestattete Luxus- müssen. Anhand einer Auswahl dieser sogenannten Artusromane karosse ist, war damals wird im Kurs die Darstellung von Helden, beispielsweise Erec und das bestens gepflegte Iwein oder auch Tristan, in mittelalterlicher Dichtung erarbeitet. und trainierte Pferd, die Im Kurs wird uns demnach die Frage beschäftigen, wie Helden Maschinenpistole das in der Literatur des Mittelalters konstruiert und dargestellt wer- Handschrift A des Iwein aus dem 13. Jh., Heidel- berger Universitätsbibliothek. Schwert und der Kampf- den. Anhand verschiedener Texte der mittelalterlichen Dichtung Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Iwein#/ anzug die Ritterrüstung. wollen wir mithilfe wissenschaftlicher Methoden der germa- media/File:Iwein_cpg397_78r_ret.jpg Allein an diesen Verglei- nistischen Mediävistik die facettenreichen Heldenkonzeptionen 21
Kurs 3: Germanistik Baden-Württemberg Batman – ein moderner Ritter? extrahieren und diese daraufhin mit modernen Texten sowie Kursarbeit Filmen vergleichen. Anhand von exemplarischen Texten, wie beispielsweise den Vers- In einem ersten Schritt müssen wir zunächst definieren, was ein epen Erec und Iwein von Hartmann von Aue, wollen wir uns die Held ist und dieses Konstrukt kritisch unseren heutigen Vorstel- Ritterwelt und deren Helden um die literarische Figur des König lungen von einem prototypischen Helden gegenüberstellen. Da- Artus erschließen. bei betrachten wir auch die Unterschiede zwischen fiktiver und Dabei müssen zunächst der historische Hintergrund der Texte künstlerischer Darstellung von Heldentum im Sinne eines Hel- und deren Entstehungszeit näher betrachtet werden, wobei wir denbildes einerseits und dem »realen«, historisch überlieferten einen besonderen Fokus auf die Entwicklung der deutschen Spra- Rittertum andererseits. che im Mittelalter, dem so genannten Mittelhochdeutsch, legen Weiterhin wird uns die Frage beschäftigen, welche Rolle Literatur werden. Ausgewählte Texte und Textausschnitte werden wir im im Mittelalter gespielt hat und wie diese verbreitet und rezipiert Original lesen, um die sprachlichen Besonderheiten der Texte zu wurde. Insbesondere die kulturelle und gesellschaftliche Bedeu- verstehen und mit den heutigen vergleichen zu können. tung von Literatur und deren Darstellung wird unter die Lupe Durch die Arbeit an den Texten wollen wir indirekt auf die Rezep- genommen. tionspraxis und den mittelalterlichen Literaturbetrieb schließen und die kulturelle und gesellschaftliche Bedeutung von Literatur bewerten. Insbesondere werden wir hierfür die literarischen Vor- lagen der deutschen Artusromane und deren Übersetzungspraxis als Grundlage benutzen, was uns gleichzeitig einen Einblick in das Literaturverständnis der damaligen Zeit ermöglichen wird. Anforderungen • Selbstständiges Arbeiten • Interesse an Textarbeit (Literaturrecherche, Textanalyse und Interpretation) Iwein kämpft gegen Gawein. Darstellung in einer Handschrift um 1295. • Bereitschaft zur Diskussion Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Iwein#/media/File:Ywain-Gawain.jpg • Keine weiteren fachlichen Vorkenntnisse notwendig 22
Kurs 3: Germanistik Batman – ein moderner Ritter? Kursleitung Brigitte Goebel (Jg. 1992) ist eine passionierte Geisteswissenschaftlerin und studiert derzeit im Masterstudiengang Joint Master‘s Degree Deutsche Philologie des Mittelalters und der Frühen Neuzeit an der Otto-Friedrich-Universität Bamberg und der Karl-Franzens-Universität Graz. Seit dem Wintersemester 2015/16 ist sie zudem aufgrund ihrer schwerpunktmäßigen Beschäftigung mit deutscher Sprachgeschichte und mittelhochdeutscher Literatur als Lehrbe- auftragte an der Universität in Bamberg tätig. In ihrer Freizeit besucht Brigitte gerne verschiedene Aufführungen aus den Bereichen des Musik- und Tanztheaters oder widmet sich der Lektüre englischsprachiger Romane. Brigitte ist in diesem Jahr zum ersten Mal bei der Science Academy Baden-Württemberg als Kursleiterin dabei und freut sich ungemein darauf, mit ihrem versierten Kollegen Sebastian einen spannenden, germanistischen Kurs zu gestalten. Sebastian J. Neu (Jg. 1990) studiert zurzeit an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg im elften Semester Germa- nistik, Politologie, Wirtschaftswissenschaften und Philosophie. Er befasst sich schwerpunktmäßig mit der germanis- tischen Linguistik des Frühneuhochdeutschen. Im Jahr 2006 als Teilnehmer und zwei Jahre später als Schülermentor im Kurs Astronomie sicherte er sich den Titel »Master of PowerPoint«. In den nachfolgenden Jahren leitete er die Theater-KüA und war bereits zweimal Kursleiter in den Bereichen Germanistik und Geschichte. Wenn er nicht gerade am Theater arbeitet oder bei der Freiwilligen Feuerwehr im Einsatz ist, liest er sehr gerne, geht schwimmen, pflegt seine Aquarien und ist Lektor und Organist in der Kirchengemeinde seines Heimatortes bei Bruchsal; er wohnt also da, wo der Spargel wächst. Julika Rösch (Jg. 2000) geht derzeit in die zehnte Klasse am Markgrafen-Gymnasium Karlsruhe-Durlach mit den Lern- sprachen Latein, Englisch und Französisch. Auch privat kann sie von Sprachen einfach nicht genug bekommen: sie »ver- schlingt« englischsprachige Romane, bringt sich ein wenig Hindi bei und verfasst eigene Geschichten. Ansonsten spielt sie schon seit langen Jahren Querflöte und hat viel Spaß daran, die Konfi-Camps ihrer Kirchengemeinde mitzuleiten. 2014 war sie Teilnehmerin im Geschichte/Germanistik-Kurs. Jetzt kann sie es kaum noch erwarten, euch alle kennen zu lernen und erneut mit euch in das Abenteuer Germanistik einzutauchen! 23
Kurs 4: Informatik Baden-Württemberg Algorithmik – Die Suche nach dem optimalen Weg C omputer sind in unserem Leben allgegenwärtig. In fast allen Bereichen des Lebens werden wir von den kleinen Maschinen unterstützt. Möglich wurde dies einerseits durch die Miniaturi- optimale Route gewesen wäre. Als Ergebnis erhalten wir zwar eine relativ gute Route, aber nicht die optimale Route. In unserem Kurs gehen wir darauf ein, warum wir nicht garantieren können, sierung von Computer-Hardware, andererseits aber auch durch dass der Computer die optimale Route findet. die Fortschritte im Bereich der Software. Wir beschäftigen uns in diesem Kurs intensiv mit der Software von Computern. Für den Kurs Algorithmik sind sowohl theoretisch als auch praktisch orientierte Menschen angesprochen, da wir zwischen Dabei darf man sich den Com- der mathematischen Theorie, puter nicht als großen Kasten praktischen Überlegungen und im Büro vorstellen, sondern der tatsächlichen Umsetzung in wesentlich kleiner. Jedes Software wechseln. Dabei geht es Handy oder Navigationsgerät nicht primär um das eigentliche ist ein Computer. Wir wollen Programmieren – auch wenn das unsere Kursarbeit am Beispiel nicht zu kurz kommt – sondern eines Auto-Navigationsgeräts um die grundsätzlichen Auf- vorstellen. Wenn die Software gaben, die ein Computer lösen in einem Navigationsgerät soll. Zusätzlich gehen wir auf die schlecht wäre, würde auch ein vorher angedeuteten Grenzen ganzes Rechenzentrum nicht der Berechenbarkeit sowie die ausreichen, um in annehmba- mathematischen Grundlagen ein. rer Zeit eine Route zu finden. Weitere vorgesehene Themen Die Schwierigkeit hierbei ist, sind die sinnvolle Speicherung dass Navigation eine kom- von Daten zum schnellen Zugriff plizierte Aufgabe ist, welche sowie Sortier- und Optimierungs- Zustandsgraph eines bewiesenermaßen nicht in Navigationsgeräts bei algorithmen. sinnvoller Zeit optimal gelöst der Reise ab Frankfurt werden kann. Daher muss Mitgebracht werden sollte Spaß der Computer immer wieder Kompromisse eingehen. Er muss an theoretischen Überlegungen sowie Interesse, eine Program- Vereinfachungen vornehmen, indem er potentiell zu lange Routen miersprache zu erlernen. Vorkenntnisse in der Programmierung von vornherein ausschließt – selbst wenn eine dieser Routen die sind nicht nötig! 24
Kurs 4: Informatik Algorithmik – Die Suche nach dem optimalen Weg Kursleitung Bernhard Petzold (Jg. 1993) hat Technische Informatik an der Hochschule Ulm studiert. Seine Leidenschaft für die Informatik fand er während eines Jugend-Forscht-Projekts, mit dem sein Team 2011 antrat. Inzwischen setzt er seine Kreativität als Entwickler in der Automobilindustrie um. Seit mehreren Jahren ist er Leiter einer Jugendgruppe, deren Kinder derzeit zwischen 13 und 14 Jahren alt sind. Neben den wöchentlichen Gruppenstunden organisiert er mit anderen Gruppenleitern jedes Jahr ein Zeltlager und ist bei sonstiger Jugendarbeit im Ort aktiv. In seiner Freizeit ist er gerne an der frischen Luft, egal ob Fahrrad fahren, auf Festivals oder einfach gemütlich an der Donau entspannen. Michael Mattes (Jg. 1984) war schon mehrmals Kursleiter bei der Science Academy. Er studierte Mathematik und Informatik an der Universität Ulm und bildet seit 2010 an der Robert-Bosch-Schule Ulm Fachinformatiker aus. Er interessiert sich für den kreativen Umgang mit Technik und kann dies bei der Betreuung von Jugend-Forscht- Projekten umsetzen. Eigene Bastelprojekte haben meist mit Computern zu tun – die Inspiration dafür bekommt er beim Lesen von Science-Fiction- und Fantasy-Literatur. Im Winter ist er oft im Schwimmbad anzutreffen, während der Sommer viele Fahrradtouren bietet. Melina Soysal (Jg. 2000) besucht zurzeit die Jahrgangsstufe 1 des Theodor-Heuss-Gymnasiums in Esslingen mit den Kernfächern Französisch, Geschichte (französisch bilingual) und Physik. In ihrer Freizeit tanzt sie gerne, trainiert Rhythmische Sportgymnastik und geht oft auf Wettkämpfe. Außerdem liest sie viel und programmiert gerne ihren Arduino. Ansonsten verbringt sie viel Zeit mit ihren Freunden. 2014 hatte sie viel Spaß im Kurs Digitaltechnik und freut sich deshalb auf viele neue Erfahrungen als Schülermen- torin. 25
Kurs 5: Physik Baden-Württemberg Mit dem Fahrrad die Physik er-fahren F ahrradfahren kann fast jeder – und wenn man es kann, verlernt man es nicht mehr. Aber wie funktioniert es wirklich? Wie viel Physik steckt dahinter? lich eine Gangschaltung – Nabenschaltung oder Kettenschaltung? Welche Kräfte wirken auf den Radfahrer und das Fahrrad bei einer Gabelfederung und einer Hinterradfederung? Wie und in welchen Situationen unterstützen diese Komfortsysteme den Fahrradfah- Warum sind Straßenbahnschienen für Radfahrer ein Problem? rer und wann sind sie eher hinderlich? Könnte man in einer Straßenbahnschiene entlangfahren? Warum fahren wir eigentlich immer Schlangenlinien? Wer profitiert beim Die vielen Fragen zeigen, dass sich hinter der auf den ersten Blick Fahren im Windschatten und welchen Einfluss haben verschie- einfachen und überschaubaren Technik des Fahrrads mehr ver- dene Rahmengeometrien auf die Aerodynamik? Was passiert birgt und es viele kompliziertere Zusammenhänge gibt. tatsächlich, wenn wir uns in die Kurve legen? Wie bremst man am sichersten und wann »gehen wir über den Lenker«? Dicke oder Das Fahrrad ist seit seiner Erfindung durch den Karlsruher Karl dünne Reifen – Vorteile und Nachteile? Wie funktioniert eigent- Drais eines der beliebtesten Sportgeräte und für viele von uns Die Laufräder übertragen die Antriebskraft auf die Straße. Hier wirken zahlreiche Ausgefeilte Technik, mit der auch steilste Berge bezwungen werden können: Phänomene, wie z.B. Haft- und Gleitreibung und viele mehr. die Kettenschaltung. Quelle: https://pixabay.com/de/reifen-fahrrad-mit-dem-fahrrad-415767/ Quelle: https://pixabay.com/de/fahrrad-kette-sport-aktivität-spaß-690580/ 26
Kurs 5: Physik Mit dem Fahrrad die Physik er-fahren von zentraler Bedeutung für unsere alltägliche Mobilität. Wenn in aktuellen Debatten über den Kampf gegen den Klimawandel gesprochen wird, wird dem Fahrrad im Bereich der Mobilität eine tragende Rolle zugesprochen. In Städten wird Fahrradfah- ren immer populärer, es werden Radschnellwege gebaut und neue Technologien wie das E-Bike erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Wir wollen mit Euch einige grundlegende physikalische Gesetze am Fahrrad untersuchen und einige theoretische Grundlagen, z.B. Kreisbewegung, Reibungskräfte, Drehimpuls, Drehmoment, Arbeit, Energie, Leistung und Wirkungsgrad kennenlernen und vor allem die praktische Bedeutung für das Fahrradfahren im wahrsten Sinne des Wortes erfahren. Anforderungen: Ihr solltet für diesen Kurs vor allem Interesse an physikalischen Fragestellungen mitbringen und Spaß daran haben, Euch aktiv Technik & Physik treffen auf Sport & Begeisterung. und kreativ an der Gestaltung und Umsetzung der Experimente am Fahrrad zu beteiligen. Fähigkeit, eigene Überlegungen in die Diskussionen verständlich Wir werden auch einige Um- und Anbauten an Fahrrädern vor- einzubringen. Wir erwarten, dass Ihr Euch zwischen dem Eröff- nehmen, um auswertbare Experimente durchführen zu können. nungswochenende und der Sommerakademie mit der geplanten Daher sind technisches Verständnis und handwerkliche Fähigkei- Thematik auseinandersetzt und eigene Ideen für den Sommer ten von Vorteil. Außerdem wird Teamarbeit wichtig sein und die mitbringt. 27
Kurs 5: Physik Baden-Württemberg Mit dem Fahrrad die Physik er-fahren Kursleitung Jochen Reder (Jg. 1946) studierte Physik an der Universität Heidelberg und machte sein Diplom in Physik am Max- Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg. Danach war er viele Jahre Lehrer für Mathematik, Physik und Informatik am Bunsen-Gymnasium Heidelberg. Seit der Gründung des Heidelberger Life Science Lab ist er dort als Mentor für die Physik-Arbeitsgemeinschaften und jetzt auch als Leiter des Experimentalphysiklabors tätig. Er hat bei der Ent- wicklung des ExploHeidelberg mitgewirkt und er pflegt seit vielen Jahren einen intensiven Kontakt zum Weizmann Institut in Rehovot, Israel, und ist für die Auswahl der deutschen Teilnehmer am dortigen International Summer Science Institute verantwortlich, an dem er auch schon als Betreuer teilgenommen hat. Seit einigen Jahren ist er begeistert mit mathematischen und physikalischen Projekten als Kursleiter der JuniorAkademie dabei und er freut sich auch in diesem Jahr darauf, mit neugierigen und kreativen Teilnehmern die Physik des Fahrrads zu untersuchen. Nico Röck (Jg. 1992) studiert seit 2013 Wirtschaftsingenieurwesen am Karlsruher Institut für Technologie. Er war vor einigen Jahren selbst Teilnehmer der Science Academy Baden-Württemberg im Astronomie Kurs. Danach wirk- te er in verschiedenen Funktionen, unter anderem als Schülermentor und AL-Assistenz, an der Akademie mit und freut sich sehr, in diesem Jahr als Kursleiter dabei zu sein. Seine Freizeit verbringt er am liebsten an der frischen Luft mit verschiedenen Sportarten, wie Mountainbike fah- ren, Wandern oder Wintersport. Ein Freiwilliges Soziales Jahr, das er nach seinem Abitur in der Mongolei verbracht hat, hat in ihm die Reiselust und das Interesse an fremden Länder geweckt. Eines seiner bevorzugten Reisemittel ist dabei mittlerweile das Fahrrad geworden. Jennifer C. Miess (Jg. 2000) besucht derzeit die 10. Klasse des Albert-Einstein-Gymnasiums in Ulm. Ihre Lieblings- fächer sind Chemie und Mathematik. Sie ist das zweite Jahr Schülersprecherin und engagiert sich schon seit der 6. Klasse in der SMV. Als Ausgleich zur Schule trainiert sie regelmäßig für den Taekwondo-Leistungssport und spielt Klavier. Die restliche Zeit verbringt sie mit Freunden oder mit Fotografieren von Sonnenauf- und untergängen. Sie nahm bei der Science Academy 2014 am Geschichte/Germanistik-Kurs teil und beschäftigte sich dort mit Propa- ganda in der Frühen Neuzeit. Dieses Jahr freut sie sich sehr darauf, im Kurs Physik als Schülermentorin dabei zu sein. 28
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