Forscherwerkstätten für Schüler

  • 13. February 2004

Forscherwerkstätten für Schüler - Einladung in Denkwelten, Laboratorien und ins Quantenland

Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft finanziert das Projekt "Forscherwerkstatt" im Rahmen des Aktionsprogramms "ÜberGänge".


Entdecken und dabei lernen: Das NaT-Lab für Schülerinnen und Schüler an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz baut das Programm "Forscherwerkstatt" nach dem erfolgreichen Start im September vergangenen Jahres weiter aus. Schülerinnen und Schüler ab der 9. Klasse können sich ab dem 27. Februar in den Forscherwerkstätten Chemie und Geowissenschaften, Mathematik und Informatik sowie Physik mit naturwissenschaftlichen und technischen Themen intensiver auseinandersetzen. "In diesen Werkstätten richten wir Schüler-Arbeitsgemeinschaften ein", erläutert Univ.-Prof. Dr. Claudia Felser vom Fachbereich Chemie und Pharmazie, "die dann regelmäßig in Kleingruppen am Wochenende selbstständig und über einen längeren Zeitraum hinweg altersgerecht Forschungsthemen experimentell bearbeiten." Das Projekt wird vom Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft aus Mitteln des Stiftungsfonds IBM Deutschland gefördert.


Die Nachwuchsforscher können entweder im PC-Labor der Mathematik oder in den naturwissenschaftlichen Laboratorien bei chemischen, physikalischen oder biologischen Fragestellungen ihrem Forschergeist freien Lauf lassen. Im Mittelpunkt steht dabei das "Entdeckende Lernen": "Die Schülerinnen und Schüler sollen unter fachkundiger Betreuung selbstständig Problemlösungen finden", so Univ.-Prof. Dr. Claudia Felser, "diese Erfolgserlebnisse motivieren dann zum Weiterfragen und Weiterarbeiten. Auf diese Weise experimentieren die Jugendlichen altersstufengerecht, überprüfen Annahmen und versuchen unerwartete Ergebnisse von Experimenten zu klären." Gleichzeitig sollen diese Arbeitsgemeinschaften auch die Lehrerausbildung verbessern und die Schülerangebote mit der Schulpraxis enger verzahnen.


Forscherwerkstatt Chemie: Teilnahme an "Jugend forscht" möglich
In der Forschungswerkstatt Chemie bearbeiten immer zwei bis drei Jugendliche in einer Gruppe am Freitagnachmittag von 14 bis 18 Uhr ein "Forschungsthema", wobei jeweils zwei bis drei Gruppen von einem Mentor betreut sind. "Auf diese Weise ist eine hinreichende Betreuung gewährleistet", so Prof. Felser, "gleichzeitig haben die Schüler/innen noch genügend Raum zur kreativen, freien Entfaltung." Für abgeschlossene Projekte erhalten die "Forscher/innen" ein Zertifikat. Die Arbeiten können bei dem Landeswettbewerb "Jugend forscht" teilnehmen. Dr. Gudrun Hasemann, Landesleitung von "Jugend forscht", begrüßt diese Initiative: "Sie ermöglicht Schüler/innen, Arbeit in Kooperation mit der Universität zu erstellen und damit auch an aktueller Forschung teilzuhaben." Die Themen der Projekte wählen oder entwickeln die Jugendlichen in Absprache mit den Mentor/innen, wie z.B. Erkennen und Bestimmen von Inhaltsstoffen, elektrochemische Zellen aus nachwachsenden Rohstoffen, Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie: Batterie oder auch Farb- und Duftstoffe bzw. Kunststoffe. "Entscheidend bei der Themenwahl ist", so Felser, "dass die Schüler/innen entsprechend ihren Vorkenntnissen selbstständig die Experimente durchführen und auswerten können." Neben dem fachspezifischen Lernen werden auch Schlüsselqualifikationen trainiert: Sauberes Experimentieren und Beobachten, Protokollieren und Auswerten, Rückschlüsse ziehen und Ergebnisse hinterfragen, neue Fragen stellen und Antworten suchen.


Forscherwerkstatt PC-Labor: Einführung in mathematische Denkwelten
Die modernen Naturwissenschaften greifen immer stärker auf Methoden der Mathematik und Informatik zurück. Dabei spielt das wissenschaftliche Rechnen unter Einsatz geeigneter Software-Systeme eine entscheidende Rolle. Bereits Schüler/innen in diese Denkwelten einzuführen und sie mit den Anwendungen von Computer-Algebra-Systemen (CAS) und Dynamischer Geometrie-Software (DGS), aber auch mit den Möglichkeiten selbstständiger Programmentwicklung vertraut zu machen, ist zur Gewinnung von motiviertem Nachwuchs von entscheidender Bedeutung. Im PC-Labor werden Schüler/innen verschiedener Altersstufen in kleinen Gruppen in Folgen von vier bis sechs zweistündigen Veranstaltungen mit Problemstellungen aus Mathematik und Informatik konfrontiert.


Forscherwerkstatt Physik: Holographie, Licht und Laser
Ein drei- bzw. viertägiges Praktikum bereitet die Schüler auf eine Experimentierphase in der Physik vor. Über einen Zeitraum von ca. sechs Wochen experimentieren sie dann jeden Freitagnachmittag drei bis vier Stunden selbstständig in Kleingruppen, betreut von einem Staatsexamenskandidaten. Inhaltlich stellt die aktuelle Veranstaltung einen Marsch durch das moderne Verständnis des Lichts mit spannenden, teils auch klassischen Versuchen zur Erzeugung und Ausbreitung von Licht als Welle bzw. Teilchen bis hin zur Erzeugung von Laserlicht dar. Ein weiterführendes Konzept - "Klassenfahrt ins Quantenland" - wendet sich mit deutlich anspruchsvolleren Versuchen, z.B. zur Quantenmechanik, an Oberstufenleistungskurse und an interessierte Einzelpersonen.


Die Forscherwerkstatt ergänzt als Baustein die bestehenden Programme des NaT-Lab. "Wir freuen uns daher sehr, dass uns der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft mit einer Anschubfinanzierung die Realisierung dieses Projekts ermöglicht", so Prof. Felser.

Quelle: idw

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