Projekte MINT
Anteile und Brüche erfahren
Durch eigenes Experimentieren und Ausprobieren lernen Schülerinnen und Schüler Brüche in verschiedenen Kontexten kennen. Ob beim Pizzateilen, Farbenmischen oder Flaggenmalen - Brüche sind überall zu finden!
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Aspirin selbstgemacht
Aspirin ist der "Alleskönner" unter den Medikamenten und wirkt zum Beispiel gegen Kopf-, Glieder-, Rücken- oder Zahnschmerzen. Das Geheimnis ist die gut verträgliche und sehr wirksame Acetylsalicylsäure. In diesem Projekt stellen die Teilnehmer Aspirin selbst her und untersuchen das Syntheseprodukt mit analytischen Methoden.
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Auf den Spuren des Urknalls
Urknall, ferne Galaxien, dunkle Materie: Im Schülerlabor schlüpfen Schülerinnen und Schüler in die Rolle eines Teilchenforschers und werten "echte" Daten aus, die am Forschungs-zentrum CERN in Genf aufgezeichnet wurden. Sie identifizieren die Spuren von Elektronen, Quarks und Co. und erleben dadurch, wie Teilchenphysiker auf der ganzen Welt arbeiten.
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Bau einer Ampelanlage
Damit der Straßenverkehr zügig und ungefährlich funktioniert, werden in der Regel Ampelanlagen eingesetzt. Dabei stehen Zuverlässigkeit und Flexibilität der Anlagen im Vordergrund. In diesem Projekt bauen die Schülerinnen und Schüler eine mechanische und eine digitale Ampel, deren Vor- und Nachteile im Anschluss diskutiert werden.
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Bestanden?! – Von Bernoulliketten und Binomialverteilungen
Ob in der Fahrschule oder der Universität: Multiple-Choice-Tests stellen Prüflinge immer wieder vor Herausforderungen. Aber die Antworten sind ja bereits vorgegeben. Also kann man doch auch einfach raten und bestehen, oder? Wie wahrscheinlich ist es denn, einen solchen Test zu bestehen, wenn man absolut keine Ahnung hat? Kann man sich die Zeit zum Lernen nicht einfach sparen, wenn die Chance zum Bestehen groß genug ist? Dieser Frage gehen die Schülerinnen und Schüler im Modultag „Bestanden?!“ nach und erarbeiten sich aktiv, selbstständig und experimentell die Formel zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit einer Trefferanzahl in einer Bernoulli-Kette.
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Blaumachen im Schülerlabor
Der blaue Farbstoff "Indigo" wird heute fast nur noch künstlich hergestellt und zum Beispiel zum Färben von Jeans verwendet. Pro Jeanshose benötigt man ca. 10 Gramm Indigo. Der jährliche Indigoverbrauch liegt weltweit bei etwa 14.000 Tonnen. In diesem Projekt isolieren die Schülerinnen und Schüler den Farbstoff aus Jeans, färben Baumwolle mit Indigo und untersuchen blaue Farbstoffe in Lebensmitteln.
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Die gestreute Strahlung
Mit dem Comptoneffekt lässt sich zeigen, dass Photonen sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften besitzen. In diesem Projekt "beschießen" die Teilnehmer freie Elektronen in Plexiglas mit Röntgenstrahlung und weisen mithilfe eines Zählrohres die gestreute Strahlung nach.
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Die Welt in Pixeln
Der Klimawandel ist ein allgegenwärtiges Thema, nicht nur in der Wissenschaft, sondern auch in gesellschaftlichen Debatten. Aber woher wissen wir eigentlich, dass der Klimawandel wirklich stattfindet? Können wir überprüfen, ob Wissenschaftler gute Arbeit leisten? Und wie erlangen wir überhaupt wissenschaftlich fundiertes Wissen über die Welt?
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DNA-Barcoding im Botanischen Garten der RUB
In dem Projekt geht es darum, dass die Schülerinnen und Schüler bestimmte Pflanzen des Botanischen Gartens anhand von DNA-Sequenzen identifizieren und mit dieser Information eine „genetische Bibliothek" erstellen. Jede Pflanze besitzt eine individuelle DNA (Speicherort der genetischen Information) anhand derer man feststellen kann, zu welcher Art die Pflanze gehört bzw. mit welchen weiteren Pflanzen sie verwandt ist. Dazu werden kurze Abschnitte der DNA (=Barcodes) abgelesen und entschlüsselt. Die Schülerinnen und Schüler sind an allen Schritten, die zur Entschlüsselung der Barcodes notwenig sind, beteiligt, von der Extraktion der DNA bis zum „Ablesen“ der DNA und Identifizieren der Art.
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Ein blaues Wunder erleben
Was haben Mottensäckchen, Teemischungen und Parfüms gemeinsam? Viele dieser Produkte enthalten Bestandteile des Lavendels, der charakteristisch riechenden Pflanze, die im Süden Frankreichs die Provence in ein weites, blaues Farbenmeer verwandelt. In diesem Projekt untersuchen die Teilnehmer, ob sich Lavendelöl künstlich herstellen lässt.
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Ferienangebote
In den ersten zwei Wochen der Sommerferien öffnet der MINT-Bereich des Alfried Krupp-Schülerlabors seine Türen für interessierte Schülerinnen und Schüler. Angeboten werden 1-Tagesworkshops aus den Bereichen Physik und Technik.
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Forschertage Natur erleben an der RUB
In der zweiten Woche der Sommerferien 2023 ist es wieder so weit - das Alfried Krupp-Schülerlabor der Wissenschaften öffnet seine Pforten für junge Forscherinnen und Forscher im Rahmen der „Forschertage Natur erleben an der RUB“!
Während dieser Ferienprojektwoche entdecken die Schülerinnen und Schüler der Klassen 4 bis 7 (gerne mit Zuwanderungsgeschichte und Sprachförderbedarf) gemeinsam mit Studierenden die Natur vor der Haustür, betrachten alltägliche Dinge aus einem neuen Blickwinkel, lernen die Welt der Biologie, Chemie, Geographie, Mathematik und Physik kennen und führen spannende Experimente im Labor und der freien Natur durch.
Die bereits seit 2016 im Programm etablierten Forschertage werden zusammen mit den Didaktik-Lehrstühlen der Fächer Biologie, Chemie, Geographie, Mathematik und Physik veranstaltet. Im Rahmen des DSSZ-Moduls „Deutsch für Schülerinnen und Schüler mit Zuwanderungsgeschichte – Umgang mit sprachlicher Heterogenität in allen Fächern“ werden die Forschertage zusammen mit Lehramtsstudierenden entwickelt, konzipiert und angeboten. Die Forschertage ermöglichen einen spielerischen Zugang zu naturwissenschaftlichen Themen und werden vor allem für Schülerinnen und Schüler mit Zuwanderungsgeschichte/Deutsch als Zweitsprache an den Schulen angeboten.
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Hitzestress
Extremwetterereignisse stellen insbesondere in Städten große Risiken des fortschreitenden Klimawandels dar. Für den derzeitigen und zukünftigen Umgang mit diesen Folgen ist eine Klimaanpassung von zentraler Bedeutung.
Das Klima im urbanen Raum ist durch einen spezifischen städtischen Wärmeinseleffekt charakterisiert, der darin besteht, dass die Lufttemperatur, bedingt durch Versiegelung, einer geringeren Zahl an Frischluftschneisen, verstärkten Emissionen etc., höher ist als im (ländlichen) Umland. Durch zunehmende intensivere und häufigere Hitzeereignisse intensiviert sich dieser Wärmeinseleffekt im Klimawandel weiter. Die klimatischen Veränderungen haben somit Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit der städtischen Bevölkerung, sodass Maßnahmen der Hitzeanpassung sowohl auf einer strukturell baulichen (z. B. Grünflächen) als auch persönlichen verhaltensbezogenen Ebene (z. B. ausreichende Wasserzufuhr) getroffen werden müssen.
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Intelligentes Gewächshaus
In dem Projekt bauen Schülerinnen und Schüler ein intelligentes Gewächshaus auf, das heißt sie können z.B. die Feuchtigkeit im Erdreich von Pflanzen messen und zugleich die Temperatur und Lichtverhältnisse erfassen. Stellen sie dann fest, dass es zu warm oder zu trocken ist, kann ein Alarm ausgelöst werden, eine Beleuchtung eingeschaltet oder ein Lüfter in Gang gesetzt werden. Dazu nutzen die Schülerinnen und Schüler Sensoren, die mit einem Rechner kommunizieren können.
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KEMIE: Kinder Erleben Mit Ihren Eltern Chemie
KEMIE - Kinder erleben mit ihren Eltern Chemie: Schülerinnen und Schüler der Klassen 3 bis 6 experimentieren von Oktober bis Juni mit einem Elternteil einmal im Monat bei uns im Schülerlabor.
Weitere Informationen und Anmeldung unter www.rub.de/kemie.
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Kleine Ursache, große Wirkung
Was ist Feinstaub eigentlich? Wodurch entsteht Feinstaub? Wie kann ich ihn messen? Und wie hoch ist eigentlich die Feinstaubbelastung in unserer Umgebung? Diesen Fragen gehen Schüler*innen im Rahmen des Projekts „Kleine Ursache, große Wirkung?!“ mit praktischen Untersuchungen nach.
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Kognitive Neurowissenschaften
Crime Szene Bochum. Ein Verbrechen ist geschehen, aber wer im Schülerlabor ist – unter echten Versuchsbedingungen – kleinkriminell geworden? Auch ohne Fingerabdruck kann die Neurowissenschaft mit DNA-Fingerprinting und Brain-Fingerprinting den Fall klären. Oder? Die Schülerinnen und Schüler werden die Funktionsweise eines EEG und Gennachweises verstehen lernen und am Ende dieser Mini-Studie ein Verständnis gewinnen, wozu die moderne Psychologie in der Lage ist.
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Labs4Future
Warum spricht man im Zusammenhang mit dem Klima zunehmend von einer "Krise" und was sind individuelle und gesellschaftliche Handlungsoptionen?
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Land unter?!
Extremwetterereignisse stellen insbesondere in Städten große Risiken des fortschreitenden Klimawandels dar. Für den derzeitigen und zukünftigen Umgang mit diesen Folgen ist eine Klimaanpassung von zentraler Bedeutung.
Aufgrund von Prognosen regionaler Klimamodelle wird davon ausgegangen, dass sowohl die Häufigkeit als auch die Intensität von Starkregenereignissen in Deutschland infolge des Klimawandels zunehmen werden. Insbesondere Städte sind von den punktuell und häufig plötzlich auftretenden Niederschlägen, beispielsweise aufgrund einer hohen Flächenversiegelung, gefährdet. Mehr Starkregenereignisse bedeuten mit hoher Wahrscheinlichkeit zudem auch mehr Sturzfluten, eine höhere Gefahr der Bodenerosion oder Hangrutschungen sowie Belastungen des Kanalnetzes.Im Falle von Starkregenereignissen ist zudem das Katastrophenmanagement in den betroffenen Regionen, das das richtige Verhalten bei Unwettern sowie die persönliche Notfallplanung jedes Einzelnen notwendig.
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Let's do Donut!
Das Volumen von komplexen dreidimensionalen Objekten ist nicht trivial zu berechnen. Der klassische Donut ist dafür ein gutes Beispiel. Mit Hilfe des Rotationskalküls und mehrerer Vorarbeiten ist dies am Ende ganz einfach.
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Mathematik Be-Greifen
Mathematik ist überall: Keine CD, kein Handy, kein Auto und kein Wetterbericht funktioniert ohne mathematische Erkenntnisse - sie ist die Grundlage aller Naturwissenschaft und Technik. In diesem Projekt erfahren die Teilnehmer die Mathematik als Wissenschaft zum Anfassen. An anschaulichen Modellen experimentieren die Schüler mit erstaunlichen mathematischen Phänomenen.
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Mathematisches Experimentieren im Schülerlabor – Wachstums- und Zerfallsprozesse erforschen
Bierschaum zerfällt, Kresse wächst und angezündete Kerzen brennen nieder. Solche Wachstums- und Zerfallsprozesse können mathematisch untersucht und mithilfe von Experimenten modelliert werden. Genau dies machen Schülerinnen und Schüler im Projekt „Mathematisches Experimentieren im Schülerlabor – Wachstums- und Zerfallsprozesse erforschen“: Sie untersuchen und modellieren mithilfe von Experimenten unterschiedliche alltagsnahe Wachstums- und Zerfallsprozesse.
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Mit Strahlen sehen
Röntgenstrahlung ist Schülern in der Regel nur vom Arztbesuch bekannt. Wie Röntgenstrahlung entsteht und wie sie sich zusammensetzt, erfahren die Teilnehmer in diesem Projekt.
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Mythen rund um Spinat
Die Menschheit hat Mythen schon immer genutzt, um die Natur zu erklären. Warum geht die Sonne auf und unter? Die Völker der Antike kannten den Gott Phaeton, der den Sonnenwagen über den Himmel zieht. Die Naturwissenschaft stellte solche Mythen auf die Probe und den Göttern eine rationale Erklärung entgegen. Dazu bedarf es einer guten Methodik – und überzeugender Darstellung der Erkenntnisse. Auch heute halten sich noch Mythen. Einige von diesen Mythen betreffen unsere Ernährung. Angeblich macht Spinat stark. Angeblich ist aufgewärmter Spinat aber giftig. Auch diese modernen Mythen können wir mit den Mitteln der Naturwissenschaft überprüfen.
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Per DNA in die Vergangenheit
Die Kraftwerke der Zellen, die Mitochondrien, besitzen eigene DNA, die nur von der Mutter auf die Nachkommen vererbt wird. Durch Analyse der aus Mundschleimhautzellen gewonnenen eigenen mitochondrialen DNA kann man die Abstammung der mütterlichen Vorfahrenlinie über die letzten 100.000 Jahre zurückverfolgen.
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Plus-Minus!
Ganz nach dem Motto "Jetzt geht's unter Null - was das Wetter kann, das können wir auch!" begeben sich Schülerinnen und Schüler auf die Suche nach negativen Zahlen aus dem Alltag und lernen spielerisch die negative Seite der Zahlengerade kennen.
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Radioaktivität ist überall
Radioaktivität ist überall: Nicht nur in Kernkraftwerken oder im „Atommüll“ kommt sie vor, sondern auch in der Natur – so wachsen zum Beispiel Paranüsse auf uranhaltigem Boden. Dieses Projekt zeigt verschiedene Nachweismethoden für Radioaktivität, charakterisiert sie und untersucht den radioaktiven Zerfall.
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Religion und Geruch
Düfte spielen in vielen Religionen eine zentrale Rolle: Egal ob Weihrauch in der römisch-katholischen und den orthodoxen Kirchen, Räucherstäbchen bei den südindischen Hindus und den thailändischen Buddhisten oder die mit Myrtenblättern gefüllte Besamimbüchse in der jüdischen Kultur – der Einsatz von Düften ist vielfältig. Aber warum werden Düfte in verschiedenen religiösen Ritualen eingesetzt? Welche Rolle spielt dabei die Geruchswahrnehmung? Und welche Bedeutungen wird den Düften religiös zugeschrieben?
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Schädliche Umwelteinflüsse auf das Kulturerbe im Unterricht vermitteln
In einem Kooperationsprojekt von Deutscher Stiftung Denkmalschutz und dem Alfried Krupp-Schülerlabor der Wissenschaften können Schüler*innen und Lehrer*innen Baudenkmäler untersuchen. Die Gefährdung unseres kulturellen Erbes steht im Mittelpunkt des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Förderschwerpunktes „Schädliche Umwelteinflüsse auf das Kulturerbe anschaulich im Unterricht vermitteln“, den die Deutsche Stiftung Denkmalschutz im Rahmen ihres Schulprogramms „denkmal aktiv – Kulturerbe macht Schule“ ausschreibt. Ziel es, junge Menschen für die Notwendigkeit von Umweltentlastung zu sensibilisieren und dabei ein Bewusstsein für einen schonenderen Umgang mit der gebauten Umwelt zu schaffen.
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Schwein oder nicht Schwein? Das ist hier die Frage
Das Ernährungsbewusstsein nimmt wieder zu! Immer mehr entscheiden sich für bestimmte Ernährungskonzepte, wie vegetarische und vegane Lebensweisen oder den Verzicht speziell auf Schweinefleisch. Diese Entscheidungen sind vielfach motiviert. Seit einiger Zeit häufen sich jedoch die Lebensmittelskandale, wie nicht gekennzeichnetes Schweinefleisch in einer Geflügel-Mortadella, Pferdefleisch in einer Lasagne oder in der Zutatenliste mengenmäßig nicht deklarierte Schweinefleischanteile in einer Geflügelleberwurst.
Wie kann überprüft werden, ob in verarbeiteten Produkten tatsächlich das enthalten ist, was auf der Zutatenliste steht? In diesem Projekt werden molekularbiologische Methoden am Beispiel der Lebensmittelanalyse dazu genutzt, in verschiedenen Lebensmittelproben nachzuweisen, ob sie Schweinefleisch enthalten oder einen anderen tierischen Ursprung besitzen.
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Strom aus Wind
Windenergie ist sauber, umweltfreundlich und unerschöpflich: Doch wie setzt man die Kraft des Windes in elektrische Energie um, die wir für unser tägliches Leben brauchen? In diesem Projekt lernen die Teilnehmer am Modell mit Ventilator, Windrad und Zug, wie Wind mithilfe von Motoren und Generatoren einen Zug elektrisch betreibt.
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Symmetrien im Spiel- und Sport-Museum entdecken
Die fundamentale Idee der Symmetrie ist ein bedeutsamer Teil der Allgemeinbildung und zentral für die mathematische Erfahrung der Umwelt. Ziel des Projekts ist die Erkundung der für die Sekundarstufe I wesentlichen Symmetriearten anhand der zentralen Aktivitäten des Herstellens und Analysierens, die den Aufbau eines umfassenden Begriffsverständnisses unterstützen.
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Tintentod
Jeden Tag benutzen Schülerinnen und Schüler den Füller, um in ihr Heft zu schreiben. Aber was ist das eigentlich, das als Tinte auf dem Papier erscheint? Und warum kann man seine blaue Tinte, aber nicht die rote Tinte des Lehrers mit dem Tintenkiller löschen? In diesem Projekt stellen die Schüler selbst, wie unsere Vorfahren im Mittelalter, Eisengallustinte her und untersuchen verschiedene Tinten und den Tintenkiller auf ihre Inhaltsstoffe.
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Völlig frei!
Schwerelosigkeit, was ist das? Unter Schwerelosigkeit gibt es spannende Experimente und Phänomene zu beobachten. So werden Kerzenflammen klein und flüssiges Wasser formt perfekte Kugeln. Auf der Erde kann man Schwerelosigkeit erzielen, indem man dem freien Fallen komplett nachgibt. Jeder kennt das flaue Gefühl beim Turmsprung im Schwimmbad. Dabei erlebt man Schwerelosigkeit am eigenen Körper! Zur Untersuchung des Zustands der Schwerelosigkeit werden sogenannte Falltürme gebaut, wovon der einzige in Deutschland an der Universität Bremen steht.
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Versunkene Städte
Nur durch den Einsatz von Pumpen war tiefer Bergbau in Deutschland möglich, da der Wasserspiegel abgesenkt werden musste, um die Bergwerke trocken zu legen. Wenn jedoch die Pumpen abgestellt oder die Pumpleistung reduziert wird, steigt das Wasser in den aufgegebenen Bergwerken wieder an. Zurück bleiben riesige, von Menschen geschaffene, zum Teil Jahrhunderte alte Bergwerke mit den Ausmaßen kleiner Städte.
Heute sind geflutete Bergwerke Chance und Risiko zugleich. Mit Schadstoffen belastete Grubenwässer gefährden oberflächennahe Trinkwasserressourcen und ansteigende Wasserpegel in den Bergwerken können kleine Erdbeben auslösen. Andererseits bieten die gefluteten Bergwerke auch Potentiale für zukünftige Nutzungen zur Energiegewinnung, -speicherung und zur Gewinnung seltener Mineralien.
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Vom Ultraschall zum Tomographen
Stolz präsentieren werdende Eltern das erste Bild ihres Kindes: eine Ultraschallaufnahme. Doch wie entsteht eigentlich aus den einzelnen Impulsen des Ultraschalls ein richtiges Bild? Bildgebende Verfahren, basierend auf physikalischen Erkenntnissen, spielen in der modernen Medizin eine entscheidende und oft auch lebensrettende Rolle. In diesem Projekt erproben die Teilnehmer diese Untersuchungsmethode.
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Welche Farbstoffe in der Pflanze stecken
Pflanzen nutzen die Kraft des Lichts für die Photosynthese, die Produktion von Trauben-zucker und Sauerstoff aus Kohlendioxid und Wasser. Um Photosynthese betreiben zu können, braucht jede Pflanze den grünen Blattfarbstoff Chlorophyll. Doch was ist mit den roten Blättern: Können auch sie Photosynthese betreiben? Dieser Frage gehen die Teilnehmer auf den Grund. Sie untersuchen außerdem, ob Chlorophyll nur ein einzelner Farbstoff ist. Die gelbe Farbe der Möhre steht im Mittelpunkt des zweiten Projektteiles. Die Schüler extrahieren den gelben Farbstoff aus Möhren und untersuchen ein Anwendungsbeispiel dafür - die Fanta.
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Wettlauf - Auf dem Weg zu Wahrscheinlichkeiten
Im Projekt lernen Schülerinnen und Schüler auf dem Spiel „Wettlauf“ basierend Wahrscheinlichkeiten kennen und arbeiten individuell und gemeinsam an ihren Vorstellungen zu Zufall und Wahrscheinlichkeit.
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