Im Schuljahr 2017/18 führte uns unser Projekt in das Gebiet der Erderkundung. Zu dem Thema „Ein Flug in die Stratosphäre“ fanden sich am Schülerforschungszentrum „almaLab“ wöchentlich zehn interessierte Schülerinnen und Schüler allgemeinbildender sowie beruflicher Gymnasien ein, um physikalische Grundlagen zu vertiefen, mit verschiedenen Sensoren zu arbeiten und den Umgang mit Messwerten und Messfehlern zu lernen und zu diskutieren.

Das Projektziel bestand in dem erfolgreichen Flug eines mit einer Sonde behängten Ballons, der auch als Wetterballon bezeichnet wird. Die aus dem Flug erhaltenen Messwerte  sollten mit den Vorhersagen atmosphärischer Modelle verglichen werden.

An das Projekt anschließend werden aktuell TeilnehmerInnen beim Anfertigen ihrer wissenschaftlichen Arbeit (Komplexe Leistung, Besondere Lernleistung) beraten und begleitet.

Das Projekt startete für alle angemeldeten TeilnehmerInnen am 17. Oktober 2017 und endete Ende August 2018.

Der Flug

Schüler verschiedener Leipziger Gymnasien ließen am Montag (6. August) einen zusammen mit Studierenden und Wissenschaftlern der Universität Leipzig am Schülerforschungszentrum gebauten Wetterballon aufsteigen. Die zehn Jungen und Mädchen der Klassenstufen sieben bis zehn hatten mit Unterstützung des Leibniz-Institutes für Troposphärenforschung eine Radiosonde an einem Heliumballon befestigt, der das Messgerät etwa vier bis fünf Stunden lang bis zu 40 Kilometern in die Höhe fliegen ließ. Eine Radioverbindung ermöglichte es Projektmitarbeitern, den Ballon zu verfolgen. Neben beeindruckenden Bildern soll die Sonde unter anderem Messdaten für Temperatur und Luftdruck liefern. Diese werden ausgewertet und mit den Daten früherer Messwertaufnahmen verglichen.

Die Schüler, die seit über einem Jahr an dem interdisziplinären Projekt "Bau eines Wetterballons" arbeiten, besuchten jeden Dienstag nach der Schule das Schülerforschungszentrum almaLab an der Fakultät für Physik und Geowissenschaften der Universität Leipzig, um physikalische Vorkenntnisse über das Aufsteigen eines Wetterballons zu erlangen. Zwei Physikstudierende des Bachelor-Studiengangs International Physics Studies Program, Florian Alter und Denis Gessert, arbeiteten als Teamleiter am Projekt. "Gemeinsam mit den Schülern führten sie vorbereitende Experimente, so zum Beispiel zum Aufsteigen von Helium in Luft oder zum Fall mit Luftwiderstand durch. Tiefergehend behandelten sie auch den Aufbau der Atmosphäre und analysierten bereits vorhandene Messdaten. Dabei konnten sich die Schüler wichtige physikalische Grundkenntnisse aneignen und mathematische Methoden, wie zum Beispiel die Fourier-Transformation, die in der Schule nicht behandelt wird, kennen und anwenden lernen", berichtet Elke Katz. Die Leiterin des Schülerforschungszentrums almaLab begleitet dieses Projekt neben den beiden Projektleitern von Anfang an.

Der erste Höhepunkt war der Test der gebauten Radiosonde am 6. Juni 2018 an einer Drohne. Dabei wurde die Sonde bei möglichst realen Bedingungen mehrfach schnell hochgezogen und so alle Messgeräte überprüft. Genau zwei Monate später, nach vielen kleinen Verbesserungen, ist die Radiosonde zum großen Flug aufgestiegen. Startpunkt war das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung in der Permoser Straße. Katz will die Jungforscher, denen für ihr Projekt in der Schule eine besondere Lernleistung anerkannt wird, auch bestärken damit am diesjährigen bundesweit größten MINT-Wettbewerb "Jugend forscht" teilzunehmen.

Bilder: Horst Voigt

Interdisziplinäre Projektarbeit am Schülerforschungszentrum almaLab

Jahresrückblick zur MINT – Arbeit am Schülerforschungszentrum der Universität Leipzig im Schuljahr 2018/19

Das Schülerforschungszentrum almaLab befindet sich an der Universität Leipzig, an der Fakultät für Physik und Geowissenschaften. Das Herzstück des SFZ – der Forschungsstützpunkt Jugend forscht ist im Physikalischen Grundpraktikum in der Prager Straße etabliert. Hier arbeitetenin diesem Schuljahr interessierte Schülerinnen und Schülerallgemeinbildender und beruflicher Gymnasien an ihren Projekten oder auch in ihrem wissenschaftlichen Praktikum.

Abbildung 1/E. Katz

Dabei wurde zunächst die Aufgabenstellung erfasst, nach entsprechenden Fachinhalten und Lösungsstrategien recherchiert. Die Teilnehmer bauten ihr Experiment auf, nahmen Messwerte auf und werteten sie aus. Anschließend mussten alle vorgenommenen Fach- und Handlungsweisen, die zum Lösen der Physikaufgabe notwendig waren in eine wissenschaftliche Arbeit verpackt und für eine Präsentation aufbereitet werden.

 

Am Schülerforschungszentrum almaLab können auch Schülerinnen und Schüler beim Anfertigen ihrer wissenschaftlichen Arbeiten wie zum Beispiel der Facharbeit, Komplexe Leistung und Besonderer Lernleistung beraten und begleitet werden. Dieses Angebot nahmen 8 Schüler (2 Schüler des Wilhelm – Ostwald-Gymnasiums,1 Schüler des Immanuel – Kant – Gymnasiums, 4 Schüler der Arwed – Rossbach – Schule, 1 Oberschüler der Helmholtzschule) wahr. Sie traten auch erfolgreich beim bundesweit größten MINT – Wettbewerb - dem Jugend forscht Wettbewerb an.

Das Schülerforschungszentrum almaLab beteiligte sich auch an dem universitären Event „Leipzig macht MINT“. Hier besuchten Schülerinnen und Schüler der 9. und 10. Klassen allgemeinbildender Schulennach dem Vortrag von Herrn Prof. Oehme in der Fakultät für Physik und Geowissenschaften das SFZ. Am Schülerforschungszentrum almaLab wurden die drei Workshops „Smartphones und Tablets als mobiles Physiklabor“, „Einsatzmöglichkeiten von Minidrohnen“, „GYPT – Was steckt dahinter?“ den 30 Teilnehmern angeboten. Physik- Lehramtsstudenten unterstützenten diese vielfältige Arbeit.

In jedem Jahr unterstützt das Schülerforschungszentrum almaLab das Event „Experimentieren im Park“ im Wilhelm – Ostwald - Park bei Großbothen. Lehramtsstudierende bereiten kleine interessante Freihandexperimente für Grundschulkinder auf, zeigen diese und experimentieren mit den Grundschulkindern gemeinsam.

Elke Katz​​​​​​​​

Leipzig, 18. Juni 2019