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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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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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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In den Herbstferien bittet der MINT-Bereich des Alfried Krupp-Schülerlabors keine eigenen Projekttage an. Im Labor bleibt es aber trotzdem nicht still!
Schüler*innen haben die Möglichkeit an einem Methodenwissensworkshop seitens der Dikatik der Chemie oder an der Physikprojektwoche, ausgerichtet durch die Fakultät für Physik und Astronomie der RUB, teilzunehmen.
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In der ersten Woche der Sommerferien 2024 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 und Mathematik 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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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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Der Klimawandel ist in aller Munde. Doch was genau sind die Ursachen für den stetigen Anstieg der Temperaturen auf der Erde? Während es in der Wissenschaft zu manchen Fragen (z.B. zur Rolle von CO2 für die Erderwärmung) bereits einen breiten Konsens gibt, finden Schüler*innen auf YouTube, Twitter und Co. neben wissenschaftlich akkuraten Informationen auch zahlreiche pseudowissenschaftliche Behauptungen und Verschwörungstheorien.
Im Schülerlabor stärken die Schüler*innen ihre Bewertungskompetenz und lernen, informierte Vertrauensurteile zu treffen. Hierzu setzen sie sich mit physikalischen Grundlagen des Klimawandels auseinander, lernen Experimente und Simulationen kennen und bewerten die Vertrauenswürdigkeit von Internetquellen kritisch.

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Warum spricht man im Zusammenhang mit dem Klima zunehmend von einer "Krise" und was sind individuelle und gesellschaftliche Handlungsoptionen?
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Der Lehrstuhl für Didaktik der Chemie der Ruhr-Universität Bochum entwickelt, erprobt und evaluiert ein Konzept, dass Schülerinnen und Schüler dazu ermächtigen soll, den Weg der Erkenntnisgewinnung im Rahmen einer experimentellen Facharbeit eigenständig zu realisieren und zu reflektieren.
Dazu wird ein Workshop für Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe angeboten, der zum Ziel hat, das Methodenwissen zu schulen. Fachlicher Inhalt des Workshops werden Forschungsfelder von RESOLV – Solvation Science – sein. Anhand verschiedener Experimente rund um das Thema Lösemittel, Lösungsvorgänge und Reaktionen im Lösemittel lernen Schülerinnen und Schüler das Methodenwissen („das Wissen hinter dem Tun“) zu den einzelnen Schritten des Weges der Erkenntnisgewinnung genauer kennen und können dieses anschließend für ihr Forschungsvorhaben nutzen. Optional besteht im Anschluss an den Workshop bzw. zu Beginn der Bearbeitung der Facharbeit die Möglichkeit der experimentellen Betreuung der Facharbeit im Labor an der Ruhr-Universität Bochum.

Der Workshop wird empirisch-fachdidaktisch begleitet, die Teilnahme an der Studie ist freiwillig und kann jederzeit zurückgezogen werden. Alle Daten werden anonymisiert erhoben und werden für Dritte unzugänglich aufbewahrt.
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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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Seit der Erklärung des Photoeffekts mit Lichtquanten durch Einstein hat sich die Vorstellung von Licht in der modernen Physik grundsätzlich verändert. In dem Schülerlaborprojekt wird der Frage nachgegangen, ob man sich Licht als gleichmäßigen Strom von Lichtquanten (Photonen) vorstellen kann. In Experimenten mit Einzelphotonen kann man der Natur des Lichts genauer auf den Grund gehen, überraschende Phänomene kennenlernen und dadurch die Wesenszüge der Quantenphysik besser verstehen.
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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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In einem Kooperationsprojekt von Deutscher Stiftung Denkmalschutz und dem Alfried Krupp-Schülerlabor der Wissenschaften konnten 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 des Schulprogramms „denkmal aktiv – Kulturerbe macht Schule“ ausgeschrieben hat. Ziel war 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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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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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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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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Das Projekt vertieft zentrale Inhalte der EF wie die gleichmäßig beschleunigte Bewegung beim freien Fall und die Kreisbewegung anhand der Analyse realer Bewegungsverläufe. Dabei werden Fragen geklärt wie:

• Fallen schwere Körper nicht doch schneller als leichte?
• Kann ein Körper schneller fallen als im freien Fall?
• Zeigt bei einer Kreisbewegung die Beschleunigung immer zum
Kreismittelpunkt?

Hierzu werden verschiedene Bewegungen mit dem Handy gefilmt und mit der Videoanalyse-Software Tracker ausgewertet. Die Software ermöglicht es, Modellfunktionen an die Bewegungsbahn zu fitten und die Geschwindigkeit und Beschleunigung an den verschiedenen Punkten der Bewegungsbahn zu visualisieren. Dies fördert das Verständnis von Geschwindigkeit und Beschleunigung sowohl als differentielle als auch als gerichtete Größen.

Nach dem Seminar sind die Schülerinnen und Schüler in der Lage, eigenständig weitere reale Bewegungen zum Beispiel in einer Projektarbeit zu analysieren.
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