Monat: Juli 2016

Vorstellung der Delegation 2016: (3) Ben, Torben und Herr Reuss vom Marion-Dönhoff-Gymnasium in Nienburg

Marion-Dönhoff-Gymnasium, Nienburg

Ben, Lehrer Martin Reuss und Torben vom Marion-Dönhoff-Gymnasium in Nienburg (Weser).

Mit den folgenden Zeilen wollen sich die drei Reisenden vom Marion-Dönhoff-Gymnasium Nienburg vorstellen, die dieses Jahr nach Japan reist, um dort auf der Super Science Highschool Students Fair (SSF) zu vertreten zu sein.

Daher soll ein kleiner Abriss zeigen „woher (von welcher Schule) kommen wir?“, „wer sind wir“ und „was für ein Projekt bringen wir nach Japan mit?“.

Woher? Infos über das Marion-Dönhoff-Gymnasium Nienburg
Als „Städtische Höhere Töchterschule“ wird die Schule am 11.8.1887 in Nienburg an der Weser gegründet und 1928 erfolgt die Umbenennung in „Hindenburgschule“. Seit 2001 ist Oberstudiendirektor Hellmich Schulleiter und er geleitete die Schule am 8.5.2006 zu ihrem neuen Namen: Marion-Dönhoff-Gymnasium Nienburg. Seit dem 01.08.2013 ist die Schule MINT-EC-Schule und es ist das Ziel, Schülerinnen und Schülern mit mathematisch-technisch-naturwissenschaftlicher Begabung zusätzliche Unterrichts- und Förderangebote zu machen. Dabei arbeitet die Schule mit lokalen Bildungs- und Wirtschaftsinstitutionen zusammen und nutzt die Angebote des MINT-EC.

Das MDG hat zum aktuellen Schuljahr knapp 1000 Schülerinnen und Schüler und 82 Lehrerinnen und Lehrer (4 Referendare) und einen stark naturwissenschaftlichen Schwerpunkt. Zu diesem Schwerpunkt gehören Angebote wie Forschergruppen, Schüler-Experimentiert, Jugend-Forscht, MINT-Tage, ein Energieprojekt in Jahrgang 10, viele Wettbewerbe (IChO, IJSO, IBO, Informatik-Biber, Mathematik-Känguru, Geo-Diercke) und ein breit gefächertes Exkursionsangebot (von fächerübergreifenden Wald-Projekt-Tagen bis hin zu meeresbiologischen Exkursionen für den Sekundarbereich II im Mittelmeer). Gerade in Hinblick auf den stetigen Bedarf an naturwissenschaftlich interessierten und begabten jungen Menschen stellt das Marion-Dönhoff-Gymnasium eine Möglichkeit die Förderung aller Naturwissenschaften für die Schüler dar.

Neben den Naturwissenschaften zeigt das Marion-Dönhoff-Gymnasium eine hohe Vielfalt an weiteren Aktivitäten. So ist die Schule Umweltschule, Humanitäre Schule, Comenius-Schule und bietet in diesem Zusammenhang eine hohe internationale Ausrichtung durch verschiedene Austauschprogramme. Ausgehend von der Globalisierung der Welt und vom Zusammenwachsen der europäischen Staaten ergibt sich für die Schule die Konsequenz, Schülerinnen und Schüler möglichst gut auf diese Situation vorzubereiten.

Weiterhin bietet das Marion-Dönhoff-Gymnasium Schülern die Möglichkeit an Chor- und Bläserklassen teilzunehmen. Neben der Freude an der Musik und der eigenen musikalischen Begabung för­dert Musikerziehung wichtige Per­sön­lich­keits­merkmale wie Krea­tivität, Kon­zen­tra­tion, Team­fähigkeit, emotio­nale Sta­bilität und Intelligenz.

Wer? Die drei Mitglieder des Teams aus Nienburg

Ben Gade
Geboren am 18.03.1998 in Nienburg an der Weser und seit 2008 Schüler des Marion-Dönhoff-Gymnasiums in Nienburg. Im Juni 2016 als Bester des Jahrgangs mit der Abiturnote 1,0 und den Leistungsfächern Chemie, Mathematik, Physik, Politik und Englisch das Abitur abgelegt.
Nach dem Abitur wird mich der Weg (wahrscheinlich) nach England führen, um dort ein Studium der Chemie zu beginnen. Dafür wird sich mein Lebensmittelpunkt nach England verlegen, um dort dem Interesse an Naturwissenschaften nachzugehen, da sie die Wahrnehmung der Umwelt verändern und man Dinge ausführlicher betrachten und nachvollziehen kann.
Außerschulisch liegt mein Interesse sportlich beim Boxen. Videospiele und Themen der Politik sind weitere Schwerpunkte neben den Naturwissenschaften.

Torben Schmidt
Geboren am 23.05.2000 in Nienburg an der Weser und seit 2009 Schüler des Marion-Dönhoff-Gymnasiums. Zur Zeit bin ich Schüler des Jahrgangs 12 mit den Leistungsfächern Physik, Chemie, Mathematik, Geschichte und Englisch.
Nach dem Abitur wird zunächst ein GapYear eingelegt. Anschließen soll sich dann ein Studium im Bereich der Nanotechnologie/Biotechnologie.
Außerschulisch bin ich an Sprachen interessiert, sowie an und über die Bereiche meiner zukünftigen Studienwahl. Weiterhin sind Aspekte rund um den großen Bereich IT spannend (inclusive Videospiele) und als Gegenpol zu den Naturwissenschaften spiele ich weiterhin Klavier.

Martin Reuss
Geboren am 04.11.1987 in Goslar am Harz. Von 2007 bis 2012 Studium für das Lehramt am Gymnasium (Biologie und Chemie) an der Leibniz-Universität Hannover. Anschließend bis 2014 Referendariat am Marion-Dönhoff-Gymnasium Nienburg. Von 2014-2016 Lehrer am Hölty-Gymnasium Wunstorf und seit 2016 bin ich wieder als Lehrer am Marion-Dönhoff-Gymnasium. Hier bestehen Schwerpunkte in der Betreuung von MINT-Aktivitäten und bei der Mitwirkung und Organisation von naturwissenschaftlichen Projekten an der Schule.
Neben der Schule dürfen die Musik (Orgel- und Klavierspiel), der Sport (Tischtennis und Tauchen) und eine gut bekochte Küche nicht zu kurz kommen.

Was für ein Projekt? Ein kurzer Überblick über Naturkonstanten und eine Soundkarte.
In unserem Projekt “Bestimmung des absoluten Nullpunktes der Temperatur und der Boltzmann-Konstanten mit der Soundkarte eines PC“ war die Hypothese die, dass man über das Rauschen in Widerständen den Absoluten Nullpunkt der Temperatur sowie die Boltzmann-Konstante ermitteln müssen könnte.

Das Rauschen – Das von uns behandelte Rauschen ist auch das, was zum Beispiel vom Radio bekannt ist. Es entsteht dadurch, dass sich die Elektronen im Widerstand komplett zufällig durch das Medium bewegen, ähnlich wie die Moleküle in einer Gasmenge. Genau wie bei den Molekülen hängt auch die Eigenbewegung der Elektronen stark von der Temperatur ab: Es gilt, je wärmer es ist, desto stärker die Bewegung. Elektronen sind nun aber geladene Teilchen. Bewegen sie sich zufällig durch den Widerstand so entstehen je nach Aufteilung der Elektronen im Widerstand Spannungen, da eine Seite temporär mehr negative Ladungsträger hat als die andere. Dieser Zustand ist jedoch nur von kurzer Zeit und die Ladungsverhältnisse ändern sich – wie ist jedoch zufällig. Insgesamt ist die Eigenbewegung der Elektronen als Wechselspannung mit sich stets ändernder Frequenz und Amplitude messbar.

Die Soundkarte – Die gemessenen Rauschspannungen bewegen sich im Nanovolt-Bereich, sind also extrem klein. Unsere 24-bit Soundkarte kann nach dem Eichen mit einem bekannten Signal, wir haben 100mV verwendet, Spannungen bis ~6nV messen. Diesen analog gemessenen Spannungen werden dann vom AD-Wandler der Soundkarte digitale Werte zugeordnet, mit denen am Computer gearbeitet werden kann. Da die gemessenen Spannungen jedoch noch kleiner sind als die 6nV, haben wir die Werte mit einem Verstärker um den Faktor ~1000 verstärkt. Erst so sind wir in den zu messenden Bereich gekommen.

Die Messungen – Neben der Temperatur hängt das Rauschen auch vom Wert des Widerstandes ab. Je größer der Widerstand, desto stärker das Rauschen. Variiert man also die entscheidenden Größen (Widerstand und Temperatur) kann man die Konstanten bestimmen. Beim Variieren der Temperaturen haben wir eine Spanne von -70°C bis 400°C beobachtet. Dafür haben wir einen Muffelofen für die oberen Temperaturen und Trockeneis für die tiefsten genommen. Bei den Widerständen sind wir von 0 Ohm bis etwa 70.000 Ohm gegangen. Am Ende haben wir den Absoluten Nullpunkt mit durchschnittlich -270°C und die Boltzmann-Konstante mit  1.40*10^-23 J/K bestimmt. Diese Ergebnisse weichen nur minimal vom Literaturwert ab und bezeugen die Wirksamkeit der Soundkarte als Messgerät.

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Vorstellung der Delegation 2016: (2) Annelie, Lia und Frau Schulz vom Georg-Cantor-Gymnasium in Halle

Georg-Cantor-Gymnasium, Halle/S.

Annelie, Lehrerin Anke Schulz und Lia vom Georg-Cantor-Gymnasium in Halle (Saale).

今日は (konnichiwa)

Wir sind Annelie und Lia, gehen in die 11.Klasse des Georg-Cantor Gymnasiums in Halle(Saale). Zusammen sind wir im Rettungssport in der Wasserwacht aktiv und haben deshalb auch schon viel zusammen erlebt. Gemeinsam mit Melissa nahmen wir mit unserem Projekt „VITAQUA“ am BundesUmweltWettbewerb sowie bei Jugend-Forscht erfolgreich teil. Unser Projekt besteht aus einem selbstentwickelten Brettspiel, mit welchem Grundschüler den richtigen Umgang mit Wasser lernen sollen. Ziel des Spiels ist es einen ausgetrockneten See wieder mit Wasser zu füllen und so zu neuem Leben zu erwecken. Hierzu müssen die Spieler Fragen zum Thema beantworten. Für richtige Antworten erhalten sie Spielgeld, das sie in ihrem fiktiven Haushalt für wassersparende Geräte einsetzen können. Unser Praxistest mit Grundschülern zeigte, dass die Kinder nachdem Spielen einiges gelernt haben. Des Weiteren entwickelten wir zusammen mit unserem Mitschüler Marcel Ullrich eine App, mit welcher man unser Spiel spielen kann und weiterführende Informationen zur Wasser-Thematik erhält.

Nun erhielten 2 von uns auch noch die großartige Chance nach Japan zu fliegen. Schon jetzt sind wir sehr gespannt, was uns an diesem fernen Ort erwarten wird. Wir freuen uns unsere Erfahrungen und Erlebnisse hier mit Euch und Ihnen zu teilen.

Wie bereits in einem vorherigen Blog geschrieben, haben wir unsere Reisepartner bereits kennengelernt. Nach diesem Treffen sind wir uns sehr sicher, dass wir gemeinsam eine tolle Zeit haben werden. J

Bis dahin hoffen wir noch der japanischen Sprache mächtig zu werden.

Sayōnara imanotokoro

Vorstellung der Delegation 2016: (1) Aaron, Maximilian und Herr Weitz vom Albert-Schweitzer-Gymnasium in Erfurt

Albert-Schweitzer-Gymnasium, Erfurt

Aaron, Lehrer Udo Weitz und Maximilian vom Albert-Schweitzer-Gymnasium in Erfurt.

Seit Jahrtausenden beobachten Menschen nachts den Himmel, betrachten die Bewegung der Himmelskörper und fragen nach den Ursachen dieser Bewegung. Lange konnte diese uralte Frage der Menschheit nicht zufriedenstellend beantwortet werden. Aufbauend auf den Beobachtungsdaten Tycho Brahes stellte Johannes Kepler jedoch im frühen 17. Jahrhundert seine drei berühmten Keplerschen Gesetze auf. Diese Gesetze treffen Aussagen darüber, wie sich ein Planet auf seiner Bahn bewegt. Allerdings sind sie nicht in der Lage, die Ursachen dieser Bewegung zu offenbaren.
Dies gelang erst Sir Isaac Newton, der mit seiner sogenannten Mondrechnung nahelegte, dass die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern den Massen beider Körper direkt und dem Quadrat des Abstandes indirekt proportional ist. Hiermit gelang es der Menschheit zum ersten Mal, die Bahnen von Himmelskörpern relativ genau vorherzusagen.
Zu Beginn des 20. Jahrhundert jedoch veröffentlichte Albert Einstein seine bahnbrechende
Spezielle Relativitätstheorie, der etwa zwölf Jahre später die Allgemeine folgte. Es war klar, dass ein Umbruch dieses Ausmaßes einen großen Teil der klassischen Physik umstürzen musste. So zeigte es sich, dass Newtons Gravitationsgesetz zwar gute Ergebnisse liefert, wenn beide beteiligten Körper relativ leicht und langsam sind, für sehr schnelle oder sehr schwere aber nicht ausreichend ist. Beispielsweise kann die Bewegung von Erde und Sonne gut mit dem Newtonschen Gravitationsgesetz beschrieben werden, wohingegen Pulsarsysteme oder Schwarze Löcher eine Beschreibung durch die Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie erfordern. Die Beschreibung durch diese Gleichungen ist aber sehr schwer. Zur Simulation der Orbitalbewegungen müssen deshalb selbst modernste Großrechner mitunter mehrere Tage rechnen.

Ein Großrechner ist aber nicht jedem vergönnt. So wollten auch wir, Aaron Wild, Maximilan Marienhagen und Toni Ringling solche Orbitalsimulationen durchführen. Dafür stand uns ausschließlich ein Laptop zur Verfügung. Es musste also ein Verfahren gefunden werden, mit welchem die nötigen Berechnungen drastisch vereinfacht werden können. Und genau das taten wir dann auch in unserer Arbeit “Simulation relativistischer Zweikörperprobleme in baryzentrischen Koordinaten”.

Die Ergebnisse dieser Arbeit werden Aaron und Max (Kurzform von Maximilian) im Sommer in Japan präsentieren. Wir sind beide 17 Jahre alt und besuchen seit fast drei Jahren als Internatsschüler den Spezialschulteil für Mathematik, Naturwissenschaften und Informatik am Albert-Schweitzer Gymnasium in Erfurt (nähere Infos: www.asgspez.de).