Die Preisträger 2023

Rubrik: Experiment des Jahres

1. Preis: Lecker im Licht
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Laudatio:

Der Kurs „Lecker im Licht“ des PhotonLabs am Max-Planck-Institut für Quantenphysik in Garching verbindet Physik, Biologie und Physiologie. Er zeigt zum Beispiel, wie der Kunde durch die geschickte Wahl eines Leuchtmittels in seiner Kaufentscheidung beeinflusst wird.
Die Experimente beschäftigen sich mit Lichtspektren, Reflexionsvermögen und der Empfindlichkeit von Sensoren, speziell unserer Augen. Die physiologischen Messgrößen und deren Einheiten werden thematisiert. Zu letzteren gehören z.B. lux und lumen. Gerade die physiologischen Größen sind im Alltag, aber weniger im Lehrplan präsent.
Zur Nachahmung eignet sich dieser Kurs nicht nur für Physiklabore, sondern zweifellos auch für Biologieangebote und für alle, die sich mit Werbung und kritischen Hinterfragen von Alltagskontexten beschäftigen.
Die Jury hat das Kurskonzept überzeugt. Die überlegte Ergänzung von Unterrichtsinhalten und die Verbindung der Fachgebiete Biologie, Physik und Wirt-schaft hält die Jury für außerordentlich gelungen.
Die Jury vergibt den ersten Preis in der Rubrik „Experiment des Jahres“.

Laudator: Andreas Paetz

2. Preis: Wasserstoff Herstellung, Lagerung und Nutzung
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Laudatio:

Wasserstoff kennen wohl die meisten aus dem Chemieunterricht und der KnallgasReaktion. So etwas im Auto oder im Haus zu nutzen, scheint doch erstmal ziemlich abwegig. Andererseits wird Wasserstoff als Energieträger mittlerweile öffentlich diskutiert, und er könnte danach sogar einige unserer Energieversorgungsprobleme lösen oder auch die Umweltbelastung etwa durch den verstärkten Einsatz von Batterien reduzieren. Die Wasserstoff-Technologie ist deshalb zweifellos ein hochaktuelles Thema.
Notwendig sind sicherlich die Aufklärung über diese Technologie und die Förderung der Akzeptanz in der Bevölkerung für Wasserstoff als Energieträger. Das hat sich dieses Projekt zum Ziel gesetzt. Hervorzuheben ist, dass der Kurs bereits für die Klassenstufen 4 – 6 geeignet ist. Dazu wurde sogar zusammen mit dem Carlsen Verlag als Partner ein PIXI-Buch erstellt, um auch außerhalb des Schülerlabors Kinder zu erreichen.
Der Workshop beginnt mit einer Einführung zum Element Wasserstoff, gefolgt von neun verschiedenen Experimentierstationen. Zusätzliches Anschau-ungsmaterial wurde von verschiedenen Firmen zur Verfügung gestellt.
Gut gefallen hat der Jury auch die Möglichkeit des mobilen Einsatzes, sowie die aktive Suche nach weiteren Partnern, die dann bei der eigenen Umsetzung des Angebots unterstützt werden. In Anbetracht des hochaktuellen Themas und der selbstgewählten Zielsetzung, möglichst viele Bevölkerungsgruppen zu erreichen, ein innovativer und bewundernswerter Ansatz.
Die Jury vergibt den zweiten Preis in der Rubrik „Experiment des Jahres“.

Laudator: Andreas Paetz

3. Preis: Klimaschutz in der Teetasse
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Laudatio:

Der Schutz des Klimas ist seit vielen Jahren ein zentrales Thema der Nachhaltigkeit. Unter den von der UN definierten 17 Nachhaltigkeitszielen ist es die Nummer 13. Man kann sicher davon ausgehen, dass alle Jugendlichen bereits mit diesem Thema Kontakt hatten.
Das mehrtägige Projekt des Schülerlabors e-conversion knüpft daran an und nutzt zudem ein Untersuchungsobjekt, mit dem auch schon alle Kontakt hatten: eine Teetasse. Ziel ist es, die beste Wärmedämmung für die Teetasse zu finden. Dazu wird der Fachbegriff Wärmeleitfähigkeit thematisiert, und ein experimenteller Aufbau wird geplant, bevor das Experiment durchgeführt wird.
Der Kurs kombiniert ein sehr aktuelles Thema mit einem bekannten Alltagsbeispiel und der Vermittlung wissenschaftlichen Vorgehens. Die Schülerinnen und Schüler erleben also die Bedeutung wissenschaftlicher Forschung in allen Bereichen der Nachhaltigkeit. Damit endet der Kurs aber keineswegs. Es soll ein Produkt entwickelt und vermarktet werden. Den Abschluss bilden des-halb Marketingvorträge der einzelnen Teams.
Diese Kombination, Bewusstsein entwickeln für Energiesparen und Nachhaltigkeit, Förderung wissenschaftlicher Denkweise und Überlegungen zu einem nachhaltigen Produkt, also der Einbindung der Wirtschaft, hat die Jury sehr beeindruckt. Aus diesem Grund vergibt sie dafür den 3. Preis in der Rubrik „Experiment des Jahres“.

Laudator: Andreas Paetz

Rubrik: Schülerlabor digital

1. Preis: Smart Farming - Digitalisierung in der Landwirtschaft
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Laudatio:

Im Kurs „Smart Farming“ thematisieren Schüler*innen ab der 9. Klasse das gesellschaftlich so wichtige Thema Ernährung und Landwirtschaft angesichts von Problemen wie Klimawandel, Wasserknappheit oder Überdüngung. Sie erfahren die Relevanz des Einsatzes neuester Digitaltechniken bei der Erfassung und Auswertung von Daten.
Die Schüler*innen durchlaufen im ersten Teil des Kurses den wissenschaftlichen Prozess der Suche nach nachhaltigen Methoden der Düngung und Bewässerung. Sie lernen zunächst die technischen Möglichkeiten von Satelliten- und Multispektralbildern zur Bestimmung der Bodengüte kennen. Die aus den Bildern gewonnenen Erkenntnisse nutzen sie zur Bestimmung einer bedarfsgerechten Düngermenge. Die erforderlichen Ressourcen, die sie in diesem Prozess verwenden, sind reale, an der Uni einge-setzte digitale Technologien (Drohnen) und Werkzeuge (GIS). Der Zugang zur Arbeit mit einem GIS wird den Schüler*innen durch eine Storymap erleichtert, die ihnen dabei hilft, Daten anschaulich zu visualisieren.
Im zweiten Teil des Kurses bauen die Schüler*innen eine Pflanzenüberwachungsstation (Digital Plant). Sie messen mit Hilfe von Mikrocontrollern und geeigneten Sensoren Vitalparameter wie Bodenfeuchte, Temperatur und Luftfeuchte und ermitteln so eine geeignete Umgebung für ihre kleine Pflanze, die sie am Ende mit nach Hause nehmen dürfen.
Allein die Vielfalt der Themen (Drohnen, Multispektralaufnahmen, Berechnung des Gesundheitszustands von Pflanzen, Mikrocontroller zur Vitalparameter-Überwachung) ist beachtlich und herausfordernd. Wir alle wissen, dass ein guter Kurs im Schülerlabor flexibel mit Zeitbeschränkungen und unterschiedlichem Vorwissen von Schüler*innen umgehen können muss. Die GIS-Storymap und die Programmiersprache Blockly für Arduino-Mikrocontroller sind hier Techniken, mit de-nen Schüler*innen effektiv an selbstständiges Arbeiten bei der Datenanalyse und der Programmierung herangeführt werden und schnell Erfolge erzielen.
Das Innovative des „Smart-Farming“-Kurses ist darüber hinaus, dass es gelingt, das Thema Geographie nicht nur mit Kartenarbeit oder Bodenanalyse durch chemische Prozesse zu verbinden, sondern mit Datenerhebung und -analyse, die modernste digitale Technik erfordert, und mit der Programmierung sensorgestützter MonitoringSysteme für Pflanzen.
Die kleine Pflanze steht stellvertretend für unsere reale Umwelt und Nahrung, für die diese Technik gemacht wird, und „erdet“ im wahrsten Sinne des Wortes das ganze Thema. Schön, dass sie am Ende die Jugendlichen nach Hause begleitet!

Laudatorin: Claudia Ermel

2. Preis: Serious Game Neodym

Laudatio:

Im „Serious Game Neodym“ erlernen Schüler*innen in einer virtuellen Expe-rimentierumgebung, wie auf nasschemischem Weg das Metall Neodym aus nicht mehr funktionstüchtigen Handys zurückgewonnen wird. Der überwiegende Teil des Neodyms wird heute bei der Herstellung von Permanentmag-neten verwendet, welche sich u.a. in Lautsprechern von Smartphones befin-den.
Die Spielenden bewegen sich in einer virtuellen aber authentischen Laborumgebung mit den typischen Arbeitsbereichen eines Chemikers/einer Chemike-rin. Mithilfe einer detaillierten Arbeitsanleitung und Hinweisen zweier Avatare wechseln die Schüler*innen zwischen den Arbeitsbereichen und führen Labortechniken aus, erlangen und festigen ihr Wissen in Wissensblöcken und sammeln Belohnungspunkte für abgeschlossene Arbeiten, sowie auch für den nachhaltigen Umgang mit den Ressourcen innerhalb des Labors.
Neben praktischen Arbeitseinheiten im Labor durchlaufen die Spielenden interaktive und abwechslungsreiche Wissenseinheiten, die Zusammenhänge zwischen Rohstoffabbau und dem Handy als End-of-Life Produkt aufzeigen. Das Serious Game hat ein Narrativ, Belohnungssysteme für Geschicklichkeit, Wissen und Nachhaltigkeit sowie eine High-Score-Tabelle. Diese Elemente, die die Jugendlichen aus Videospielen kennen, fördern die Motivation. In dem Spiel lernen sie nicht nur den Aufbau eines ihrer wichtigsten Alltagsgegen-stände, nämlich des Smartphones, sondern auch verschiedene Labortechniken sowie -abläufe. Die einzelnen Schritte beinhalten jeweils Mini-Games, in welchen die Arbeitsabläufe erlernt werden. Wie im echten Labor benötigt man auch in diesem virtuellen Labor eine ruhige Hand, analytische Fähigkeiten, eine gute Beobachtungsgabe und Sorgfalt.
Dieser Kurs schafft bei den Schüler*innen ein Bewusstsein für Recycling, Ressourcen und das regenerative System der Kreislaufwirtschaft. Weiterhin werden die Bewertungs- und Handlungskompetenzen der Schüler*innen gefördert, da sie für ein großes Nachhaltigkeitsthema mit Zukunft sensibilisieren.
Durch ein Gebärdenvideo haben zusätzlich hörbeeinträchtigte Schüler*innen einen barrierefreien Zugang zu dem Serious Game.

Laudatorin: Silke Mayerl-Kink

3. Preis: Hands-on-Remote: Automatisierung in Miniatur
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Laudatio:

Mit dem Projekt Automatisierung in Miniatur wurde im TUMLab am Deut-schen Museum in München ein Experiment geschaffen, welches Motivation und Teamgeist der Schüler*innen auch über räumliche Distanzen hinweg fördert. Der Kurs bedient sich hierbei digitaler Tools, die den Kurs sowohl in Präsenz als auch in Distanz möglich machen.
Dreh- und Angelpunkt des Experiments ist eine Mini-Produktionsanlage; genauer: eine Befüllungsstation auf einer Drehscheibe, die zunächst mit Hilfe einer multimedialen Anleitung zusammengebaut wird. Die Anlage kann in Be-trieb genommen werden, nachdem die Schüler*innen den Antriebsmotor für die Drehscheibe sowie Servomotoren für die verschiedenen Automatisie-rungsprozesse (Zufuhr, Befüllen und Auswerfen von Bechern) programmiert haben.
Hervorzuheben sind die unterschiedlichen Niveaus der Programmierung, so dass sowohl Schüler*innen ohne Programmiervorkenntnisse schnell Erfolgserlebnisse erzielen können und somit gut motiviert werden.
Zur interaktiven Steuerung der Anlage werden Lichtsignale eingesetzt, die die Produktionsschritte auch über räumliche Distanz über die Kamera des Videokonferenzsystems auslösen: eine innovative und spielerische Art der Interaktion, die aus der räumlichen Distanz der Teammitglieder sogar einen Mehrwert zieht.
Der Kurs Automatisierung in Miniatur fördert so nicht nur den Teamgeist und die Zusammenarbeit über räumliche Grenzen hinweg, sondern auch handwerkliches Geschick, Technikverständnis und Interesse an Automatisierung und Robotik. Die Interdisziplinarität von Informatik und Ingenieurwissenschaften wird hier ganz deutlich.
Mit den im Kurs erworbenen Grundlagen und etwas Kreativität ergeben sich viele Möglichkeiten für weitere Entwicklungen und neue Ideen. Die Übertragbarkeit auf andere Labore ist ebenfalls gut umsetzbar.

Laudatorin: Silke Mayerl-Kink

Rubrik: MINT-Bildung von Lehrkräften

1. Preis: Die "MatheWerkstatt" als Ort der Professionalisierung von zukünftigen Mathematik-Lehrkräften
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Laudatio:

Bereits seit über zehn Jahren bietet die MatheWerkstatt der Didaktik der Mathematik an der Universität Siegen ein wohldurchdachtes, innovatives Lehr-Lern-Schülerlabor an, das sich fortwährend hinterfragt und weiterentwickelt hat.
Studierende der Primar- und Sekundarstufe I & II entwickeln in jeweils separaten Seminarangeboten und begleitenden Formaten, wie einer 2021 neu ins Leben gerufenen „digitalen Mathewerkstatt“ Lernumgebungen, die in der Folge mit Schülerinnen und Schülern erprobt und reflektiert werden. Die entwickelten Inhalte orientieren sich am Lehrplan und die Reflexion findet theoriebasiert statt. Als digitale Medien kommen AR, VR und Computational Thinking als Denk- und Herangehensweise zur Problemlösung in der moder-nen und technologisierten Welt zum Einsatz.
Hervorzuheben bei der Konzeption der MatheWerkstatt sind insbesondere die generierten, ausführlichen Reflexionsanlässe unter zur Hilfenahme einer Videodokumentation zum Thema „Lehrverhalten der Studierenden“. Auch das positive Presseecho spiegelt den Erfolg und Mehrwert für die Lehramtsstudierenden aller Schulformen wider.
Die Jury hat ferner der wechselseitige Austausch ganz unterschiedlicher Akteure überzeugt. So werden auch die die Schulklasse begleitenden Lehrkräfte aktiv eingebunden. Die Themen für die Lerneinheiten sprechen die Lehramtsstudierenden mit den Lehrkräften ab, um eine Passung zum Regelunterricht sicherzustellen.
Auf Grund dieses sehr überzeugenden Gesamtkonzepts, dass nicht nur durch Kontinuität, sondern auch durch didaktische Qualität und Innovation überzeugt, wird die MatheWerkstatt mit dem ersten Preis in der Rubrik „MINT Bildung von Lehrkräften“ ausgezeichnet.

Laudator: Stefan Schwarzer

2. Preis: Blaue Augen: ein Merkmal aus der Steinzeit
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Laudatio:

Laut einer aktuellen Studie der WHO bewegen sich ca. 80% der Kinder zu wenig. Und leider trägt unser Schulsystem einen erheblichen Teil dazu bei. Von 34 Stunden Unterricht sind in gerade einmal 2 für Sport vorgesehen.
Genau an dieser Stelle setzt das Lehr-Lern-Labor „MINT in Bewegung“ an. Konzipiert für Schüler*innen der Sekundarstufe 1 lernen angehende Lehr-kräfte wie MINT- Inhalte mit körperlicher Bewegung verknüpft werden können, um so abstrakte Themenbereiche wie Wahrscheinlichkeit, Drehimpuls oder Signalübertragung erfahrbar zu machen. Eingebettet ins Lehramtsstudi-um entwickeln angehende Lehrkräfte zu diesen und vielen anderen Themen interdisziplinäre Unterrichtseinheiten.
Was uns als Jury überzeugt hat, ist genau dieser interdisziplinäre Ansatz dieses Konzeptes. Die Verknüpfung von sportlicher Bewegung mit Inhalten aus dem MINT Bereich ist für uns innovativ und ein Alleinstellungsmerkmal, gerade in Hinblick auf die anvisierte Altersgruppe.
Durch dieses Konzept lernen sowohl angehende Lehrkräfte als auch die Schü-ler*innen eine fachübergreifende Denkweise und bekommen einen innovativen Zugang zum Thema Bewegung. Gerade diese intendierte Förderung von vernetztem, fachübergreifenden Denken möchten wir gerne prämieren.
Als letzten Punkt hat die Jury auch die einfache Übertragbarkeit, unterstützt durch Begleitmaterialien und Veröffentlichungen, auf andere Schülerlabore überzeugt.

Laudator: Max Hörbelt

3. Preis: Seminar Universitäre Schulprojekte
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Laudatio:

Schüler*innen praktisches Arbeiten zu ermöglichen, ist das was uns alle hier antreibt. Und auch die Erfahrung, dass in Schulen und gerade in der Lehrer*innen Ausbildung dieses praktische Arbeiten oft zu kurz kommt, haben viele von uns gemacht.
Um genau dem entgegen zu wirken, hat das zdi-Schülerlabor der Universität zu Köln, ein praxisnahes Seminar entwickelt, was Lehramtsstudierenden ermöglicht, experimentelle Inhalte mit digitalen Lernwerkzeugen zu verbinden und im Schülerlabor in der Realität anzuwenden.
Lehramtsstudierende entwickeln zum gesellschaftsrelevanten Thema „Wasserverbrauch und -aufbereitung“ praktische Einheiten, welche sie in 2 Durchläufen im Schülerlabor mit Schulklassen erproben können.
Die Jury hat bei diesem Projekt vor allem die frühe Praxiserfahrung für ange-hende Lehrkräfte überzeugt. Durch das Projekt haben Lehramtsstudierende zumindest in NRW das erste Mal so früh die Möglichkeit, eigene Lehrinhalte in der Praxis anzuwenden.
Ferner hat die Jury das Konzept zur Reflexion und Anpassung der Einheiten überzeugt. Die Lehramtsstudierenden halten ihre Einheit an zwei Terminen mit unterschiedlichen Schulklassen ab. Sie bekommen so die Möglichkeit, sich Feedback von Kommiliton*innen und Lehrkräften einzuholen und ihre Einheiten direkt anzupassen.
Zu guter Letzt hat überzeugt, dass sich das Projekt an angehende Lehrkräfte nicht-gymnasialer Schulen richtet. So kann dieses Projekt auch im Sinne einer guten Übertragbarkeit für viele andere Labore ein Beispiel sein und ist für uns absolut preiswürdig.

Laudator: Max Hörbelt

Rubrik: Innovatives Schülerforschungszentrum

1. Preis: Nicht vergeben

2. Preis: Jugendliche im Leitungsteam des SFZ
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Laudatio:

Als ich dieses Projekt gelesen habe, habe ich mich ein wenig an meine Jugend zurückerinnert gefühlt. Ich engagierte mich an ein einem selbstverwalteten Jugendzentrum. Der angestellte Sozialarbeiter hat uns im Wesentlichen freie Hand gegeben. Und wir haben es tatsächlich geschafft, über viele Jahre eine tägliche Teeküche am Nachmittag sowie regelmäßigen Parties am Wochenende und gemeinsame sportliche Aktivitäten zu organisieren. Einmal im Jahr fand sogar eine Renovierungsaktion statt.
Das 2021 aufgebaute Schülerforschungszentrum Prümer Land in Trägerschaft des Naturparks Nordeifel e.V. verfolgt ein ähnliches Konzept mit dem Fokus auf die Förderung von MINT-Fächern und die Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE). Zunächst zufällig durch Eigenengagement, später unterstützt durch das Leitungsteam, wurden Jugendliche zunehmend eingebunden, übernahmen Verantwortung und setzten eigene Ideen zur Mitgestaltung ihres Schülerforschungszentrums um.
Das Konzept fußt auf ehrenamtlicher / freiwilliger Aktivität und ist damit besonders ressourcenschonend. Gerade die Angebote von Jugendlichen für Jugendliche auf Augenhöhe (Peer-to-Peer) stellen eine hohe Akzeptanz sicher. Die beteiligten Jugendlichen erfahren eine Förderung ihrer sozialen Kompetenzen. Schüler_Innen eignen sich sehr gut als Botschafter_Innen und Mentoren_Innen, gerade in der Startphase. Sie gestalten ihr Schülerforschungszentrum zeitgemäß und adressatenorientiert und motivieren Schülerinnen und Schüler dort zu forschen. Die Attraktivität eines von Jugendlichen mitgeführten SFZ ist in der Ziel-gruppe von MINT-interessierten Kindern und Jugendlichen groß. Ein offenbar sehr erfolgreiches Konzept.
Mittlerweile leiten besonders engagierte Jugendliche das SFZ gemeinsam mit Erwachsenen, entwickeln Formate und stehen als Ansprechpersonen für Schulen zur Verfügung. Dabei wird in vielen Kernbereichen Verantwortung an Jugendliche abgegeben. Allerdings sind wir gespannt, wie der herausfordernde Umgang mit Versicherungs- und Sicherheitsfragen gelöst wird.
Das Konzept ist gut übertragbar und kann als Blaupause von anderen Schülerforschungszentren genutzt werden. Die Jury hat sich die Frage gestellt, wie die Jugendlichen für ihre Funktionen ausgewählt werden und wie eine Kontinuität gewährleistet werden kann, wenn diese besonderen Akteurinnen und Akteure aus dem Schulalter herauswachsen.
Das Schülerforschungszentrum Prümer Land hat tatsächlich aus dem Mangel an Personalressourcen und fehlenden persönlichen Kontakten in die Zielgruppe eine Tugend gemacht. Herr Baszio hat schon häufig die Analogie von Schülerforschungszentren als Bundesleistungszentren für MINT-Athleten gewählt. Hier entsteht in meinem Kopf das neue Bild eines Jugendtreffs für MINT-Chiller
Den Akteuren wünsche wir allen Erfolg und viele interessante Momente und dass ihnen die motivierten Jugendlichen nie ausgehen.
Wir sind gespannt wie sich das SFZ Prümer Land weiterentwickelt und gratulieren zum 2. Platz.

Laudatoren: Thomas Wendt

3. Preis: Methodenlernen im Forscherkolleg for Kids
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Laudatio:

Das übergeordnete Ziel dieses beachtlichen Projekts liegt - In der frühzeitigen MINT-Förderung, - In der grundschulegerechten Vermittlung von Grundlagen der Erkenntnis-gewinnung, - Im Wecken von Interesse für forschendes Lernen, - Im Peer-to-Peer-Learning
Diese Ziele sollen mittels der praktischen Ausbildung angehender Erzie-her_Innen sowie Schüler_Innen aus Gymnasien und höheren Berufsfachschulen in gemischten Gruppen erreicht werden. Beide Zielgruppen sollen als Tutor_Innen für Projekttage mit Grundschüler_Innen vorbereitet werden.
Verschiedene, für den Erkenntnisgewinn erforderliche Module dienen dieser Vorbereitung:
1) Methodenwissen und dessen Anwendung im Experiment, 2) Konzeption eigener Experimente in allen MINT-Bereichen (MIBCPT), 3) Vermittlung der Fragestellung Forschendes Lernen an die Grundschüler_Innen
Der Erkenntnisprozess gliedert sich dabei in folgende Schritte:
1) Fragen Stellen, Hypothesen bilden, Planung, 2) Durchführung, 3) Beobachtung, Auswertung, 4) Antwort auf Fragen
Häufig steht der Erwerb von Fachwissen im Vordergrund. Dieses Projekt betont hingegen bewusst den Erkenntnisprozess. So geht es hier nicht um eine reine Umsetzung von Versuchsvorschriften. Vielmehr müssen sich die Tutor_Innen bewusst mit dem Weg dem Prozess der Erkenntnisgewinnung auseinandersetzen.
Die gemischten Tutor_Innenengruppen aus unterschiedlichen Bildungsgängen bringen verschiedene Kompetenzen mit und lernen sehr voneinander. Grundschüler_Innen sorgen für einen Austausch auf allen Ebenen der schulischen Bildungskette. Und die Verbindung von formeller mit informeller Bildung sorgt für kreative Erlebnisse und wirkt stark motivierend sowohl für Tutor_Innen als auch die Teilnehmenden.
Der Ansatz weckt das MINT-Interesse bei Grundschüler_Innen. Das Konzept und dessen Umsetzung wird genau beschrieben. Es lässt sich ohne zusätzliche Investitionen auf andere SFZ übertragen, sofern Kontakte zu Schulen für Erzieher_Inen und Berufsfachschulen bestehen. Ausgearbeitete Materialien sind verfügbar, die andere Schülerforschungszentren nutzen könnten. Die Umsetzung scheint erfolgreich.
Wir wünschen dem Projekt weiterhin viel Erfolg und sind gespannt, wie es sich weiterentwickelt.

Laudatoren: Sven Baszio

Rubrik: Schülerprojekt des Jahres

Preis nicht vergeben

Die Preisträger 2022

Rubrik: Experiment des Jahres

1. Preis: Evolution von Coronaviren
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Laudatio:

Das Leben hat sich ab Januar 2020 dramatisch verändert. Zuerst in China ent-deckt verbreiteten sich die Corona Viren innerhalb weniger Wochen um die ganze Welt und haben Einzug in alle Lebensbereiche gehalten. Die Folgen wa-ren und sind kontroverse Diskussionen um dieses Thema.

In dem eingereichten Projekt geht es um ein Lernangebot zur bioinformati-schen Erforschung relevanter Fragestellungen während der Covid-19-Pandemie für Schülerinnen und Schüler der Gymnasialen Oberstufe im Fach Biologie. Aber nicht nur das. Während in der Schule einzelne Inhaltsfelder zumindest teilweise wenig miteinander verknüpft werden, zeigt der beschriebene Kurs, wie die In-haltsfelder Genetik und Evolution in diesem Kontext zusammenhängen.

Besonders hat der Jury gefallen, dass die Schülerinnen und Schüler über ein aktuelles Thema mit alltagsrelevantem Kontext an moderne bioinformatische Analysemethoden herangeführt werden. Dies steigert das Interesse am Fach Biologie und versetzt die Teilnehmer des Kurses in die Lage, sich wissenschaftlich fundiert an den gesellschaftlichen und politischen Debattenrund um das Thema Pandemie zu beteiligen. Dass der Kurs online stattfinden kann, selbstständige Ar-beit mit E-Learning Modulen, dozierter Lehre und Gruppenarbeit kombiniert, runden das Bild ab. Er ist auf einfache Art und Weise auch auf andere Schüler-labore übertragbar.

Laudator: Rainer Kuntz

2. Preis: Quanten-Zufallszahlengenerator: Zufall oder nicht?
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Laudatio:

Die Quantenphysik ist für viele Menschen ein Buch mit sieben Siegeln. Schon bei den Begriffsbestimmungen gibt es große Unterschiede. Im Spektrum der Wis-senschaft habe ich einmal eine Definition gelesen, die mir gefallen hat:

Zitatanfang: "Die Quantenphysik ist die Lehre des Allerkleinsten. Sie beschreibt, wie sich Elementarteilchen, Atome und andere winzige Objekte verhalten. Ne-ben der Relativitätstheorie ist sie eine der Säulen der modernen Physik – und for-dert wegen ihrer skurrilen Gesetze seit 100 Jahren Philosophen und Denker her-aus. In Zukunft könnte sie noch stärker als bisher zur Basis neuer Technologien werden" (Zitatende, vergl. www.spektrum.de/thema/quantenphysik).

Um genau dieses Thema geht es bei dem eingereichten Projekt: Quantenphy-sik für Schülerinnen und Schüler ab der 10. Klasse anschaulich und alltagsnah zu vermitteln. Der Aufhänger dabei ist die Verschlüsselung von Informationen mit Hilfe von Zufallszahlen. Die Datenverschlüsselung ist gerade heute ein wichtiges Instrument bei der Sicherheit in der Kommunikationstechnik. Und dieses Thema wiederum kennt jeder, der mit einem Computer arbeitet.

Besonders gefallen hat der Jury, dass Schülerinnen und Schüler ab der 10. Klasse über ein Einstiegsthema, das sie kennen, an ein komplexes Thema heran-geführt werden. Der Transporteur ist die Generierung von Zufallszahlen. Die be-sondere Leistung des Schülerlabors liegt auch darin, ein reales nachvollziehbares Experiment aufzubauen, welches das Grundlegende der Quantenphysik vermit-telt, ohne zu komplex zu sein.

Laudator: Rainer Kuntz

3. Preis: Work on Mars
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Laudatio:

Kein Planet im Sonnensystem ist der Erde ähnlicher als der Mars und keiner bietet so viele Rätsel und offene Fragen. Mittelfristig wollen Forscher Material-proben vom Mars zurück zur Erde transportieren und sie dort genau im Labor untersuchen. Dies soll eine gemeinschaftliche Mission von NASA und ESA Ende der 2020er Jahre versuchen. Daher fasziniert die Fernerkundung des Mars und die dabei verwendeten Technologien nicht nur Wissenschaftler.

Und genau darum geht es in dem eingereichten Projekt: die Fernerkundung des Mars im Modellmaßstab. Selbstgebaute und selbst programmierte Mars-Rover werden von einem Nachbar-Kontrollraum ferngesteuert auf einer zuvor gebauten Mars Modelllandschaft gesteuert. Dabei müssen vorgegebene Auf-gaben wie z.B. das Umsetzen von "Marsgestein" erfüllt werden. Das Ziel ist, die Konstruktionen der Rover und deren Bewegungsabläufe zu optimieren.

Besonders hat der Jury gefallen, dass das eingereichte Projekt von der Klas-senstufe 5 bis zur Klassenstufe 13 durchführbar ist, da der Schwierigkeitsgrad je nach Alter, Vorwissen und Erfahrung angepasst werden kann. Dies wird durch den Einsatz von unterschiedlichen Steuerungssystemen von angefangen bei LEGO-Controllern (Klassenstufe 5-6) bis hin zu frei programmierbaren Arduino Microcontrollern und Raspberry Pi Rechnern (Klassenstufe 9-13) ermöglicht. Mit diesem Projekt können Schülerinnen und Schüler in besonderem Maße für MINT und die spätere Ergreifung eines MINT Berufes interessiert werden. Eine Übertra-gung auf andere Schülerlabore ist in hohem Maße gegeben.

Laudator: Rainer Kuntz

Rubrik: Schülerlabor digital

1. Preis: ZuKon2030 – Ein Workshop zu den 17 globalen Nachaltigkeitszielen
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Laudatio:

Im Jahr 2015 haben die Vereinten Nationen die Agenda 2030 verabschiedet und im Jahr 2021 das Schülerlabor Chemie zusammen mit dem Green Office der Uni-versität Konstanz die ZuKon2030 ins Leben gerufen. In dieser fiktiven interdisziplinären Wissenschaftskonferenz erarbeiten Schüler*innen der 8.-10. Jahrgangsstufe die 17 globalen Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Natio-nen. Dabei beschäftigen sich die Teilnehmenden mit der Gesamtheit der 17 globa-len Nachhaltigkeitszielen: von A wie Armut bekämpfen bis W wie Weniger Un-gleichheiten.

Mit einer Mischung aus vorbereitetem Material, Kurzvorträgen, Rätsel Entschlüsse-lung im Escape Room Style und Hands-on Experimenten erarbeiten die Teilneh-menden die umfangreiche Thematik. Digitale Medien, wie Augmented Reality, Apps und Videoclips kommen hier zum Einsatz.

Im Spezialmodul „Das Rätsel des Korallensterbens“ tauchen die Schüler*innen tiefer in die Thematik ein, entschlüsseln ein Forschertagebuch und experimentieren im Chemielabor.
Dieses Schülerprojekt sticht nicht nur durch seine Interdisziplinarität und seinen Ab-wechslungsreichtum hervor, sondern fördert überdies das Interesse der jungen Leu-te an einer nachhaltigen Welt, die sich nicht nur auf den Klima- und Umweltschutz beschränkt, sondern auch sozialwissenschaftliche sowie wirtschaftswissenschaftli-che Aspekte behandelt (z.B. Armut bekämpfen, Chancengleichheit, Gesund-heit…). Teamwork, forschungsbasiertes Lernen und die Förderung der selbstbe-stimmten und interessensbasierten Lernmotivation stehen hier im Vordergrund.

Das Projekt trifft den Zeitgeist der Jugendlichen, denn es behandelt ihre eigene Zu-kunft.
Das Projekt ist sehr gut auf andere Schülerlabore übertragbar und andere Module könnten jederzeit von anderen außerschulischen Lernorten ergänzt werden.

Laudatorin: Silke Mayerl-Kink

2. Preis: - DeltaX - Experimentiersafari
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Laudatio:

Ein Projekt für Grundschulen findet sich relativ selten in der Rubrik „Schülerlabor Di-gital“. Nicht ohne Grund, denkt man sich: Jüngere Kinder brauchen haptisches, konkretes Erleben, direkte Interaktion, Action, Kurzweil und nicht einfach nur „Be-spielt-Werden“ am Computer.

Schaut man sich aber das Online-Freizeitangebot „DeltaX-Experimentiersafari“ für die Klassenstufen 3 bis 6 genauer an, dann kann man sehen, wie hier geschickt die Lern-Bedürfnisse jüngerer Kinder mit digital unterstützenden Medien berücksichtigt werden: Anstatt bespielt zu werden, interagieren die Teilnehmenden direkt mit den Moderatoren, vor allem beim interaktiven Experimentierteil, der durch Erklärphasen begleitet wird. Ganz im Stil der Wissenschaft der „Großen“ erfolgt zunächst die Formulierung einer Hypothese und dann die Durchführung des Experiments – ana-log und zu Hause, aber doch gemeinsam, da alle Teilnehmenden vorab das Mate-rial bereitgelegt oder zugeschickt bekommen haben. Im Chat werden Ergebnisse diskutiert und Hinweise gegeben.

Uns hat vor allem der gelungene Mix an Medien und Themen gefallen: Online-Vorträge und Live-Schalten zu interessanten, mit dem aktuellen Thema verbunde-nen Orten (beeindruckend: der Termin zum Thema „Klänge“ mit dem Organisten in der Kreuzkirche), „echte“ Experimente und Online-Diskussionen, „wissenschaftli-ches“ Experimentieren und kreatives, spielerisches Basteln, sowie der vielfältige, schier unerschöpfliche Vorrat an Themen (Kontinente und Erdbeben, Licht, Vogel-eier, Säuren und Basen, Gletscher und Ozeane, Fossilien und Vulkane, Töne und Klänge… )

Der Seriencharakter (eigentlich: eine AG) führt bei teilnehmenden Kindern und El-tern zur Vorfreude auf das nächste Mal – die gute Vorbereitung der Kinder und ihr begeistertes Feedback sprechen Bände, die auch uns überzeugt haben.

Leider sind wir zu alt, um selbst teilzunehmen, aber zum Glück in der richtigen Rolle, dem Team vom Schülerlabor DeltaX aus Dresden für dieses gelungene Format den zweiten Preis in der Kategorie „Schülerlabor Digital“ verleihen zu dürfen.

Laudatorin: Claudia Ermel

3. Preis: CSI-teutolab – Finde die Tatperson
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Laudatio:

Durch die Einbettung von Chemie-Experimenten in ein Tatort-Setting wird aus ex-perimentierenden Jugendlichen ein Team mit dem Ziel der Aufklärung eines Krimi-nalfalls. Diese detektivische Ausrichtung eines Kurstages motiviert und lässt Laborar-beit in einem neuen, spannenden Licht erscheinen. Sie verknüpft Chemie mit unse-rer Alltagswelt.

Dies allein klingt schon preiswürdig genug, aber was hat ein Forensisches Che-mielabor in der Kategorie Schülerlabor Digital zu suchen? Hier kommt die aktuelle Erweiterung des Kurses „CSI teutolab“ durch die Integration eines digitalen Escape-Rooms ins Spiel: Ähnlich wie bei einem Kriminalfall an sich ist es das Ziel eines Escape Rooms, Hinweisen nachzugehen und Rätsel zu lösen, um einen „Ausgang“ zu fin-den (hier: die Tür zum Täter oder zur Täterin).

Der Escape-Room wird den Teilnehmenden auf einem Tablet zur Verfügung ge-stellt. Schritt für Schritt werden sie durch die jeweiligen Aufgaben geleitet. Sie finden dort erste Infos zum Lösen des Falls. Daraus entwickeln sie Hypothesen zum Tather-gang und Möglichkeiten zur Untersuchung der Indizien. Im Labor überprüfen sie ihre Hypothesen experimentell. Dabei lernen sie über ihr Tablet immer zuerst die je-weilige Methode kennen, bevor sie sie auf die Indizien vom Tatort anwenden. Die Ergebnisse werden wiederum auf dem Tablet ausgewertet und ergeben einen Zahlencode, der (wenn er korrekt ist), zu einem Geständnis der schuldigen Person führt.

Die Umsetzung, echte Chemie-Versuche in ein Tatort-Setting mit entsprechendem digitalen Escape-Room einzubetten, halten wir für sehr gut gelungen. Der Escape-Room unterstützt die Lerngewohnheit der Schülerinnen und Schüler, mit kurzen Vi-deos, Audios und direkt zum aktuellen Schritt passenden Versuchs-Hinweisen zu ar-beiten. Im Vergleich zu Arbeitsblättern erhalten die Experimentierenden durch den Escape Room eine flexible, individuelle Informationsstruktur, die sich ihrem Kenntnis-stand anpasst und nicht per se durch zu viele durchzulesende Seiten demotiviert.

Die Erstellung einer Escape-Room-Lernumgebung mit PowerPoint ist zudem eine Vorgehensweise, die sich hervorragend in andere Schülerlabor-Kontexte übertra-gen lässt.

Laudatorin: Claudia Ermel

Rubrik: MINT-Bildung von Lehrkräften

1. Preis: Wie können wir Ressourcen schonen und nachhaltige Produkte herstellen?
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Laudatio:

Das Thema ist ein konkreter Ansatz im Rahmen der „Bildung für nachhaltige Ent-wicklung“. Es beschreibt eine komplexe Fragestellung, die sinnvoll nur systema-tisch angegangen werden kann. Die beschriebene Lehrerfortbildung hat deshalb nicht primär die Beantwortung der Titelfrage zum Ziel, sondern will vielmehr ein Werkzeug vermitteln, das zur Beantwortung führen kann.

Dieses Werkzeug ist das „Design Thinking“ und stammt aus der Produktentwick-lung. Schon als Methode ist es eine Lehrerfortbildung Wert. Hier wurde „Design Thinking“ aber sogar für den experimentellen Chemieunterricht angepasst. Die Lehrkräfte und später die Schülerinnen und Schüler lernen die Methode am kon-kreten Beispiel kennen.

Das Beispiel ist hervorragend gewählt. Es geht um nachhaltige Produkte, also um Produkte, die gerade heute für Schülerinnen und Schüler eine wichtige Rolle spie-len. Somit wird ein ausgesprochen motivierender Start gewählt. Dazu kommt, dass zur Umsetzung sehr viele Daten zur Verfügung stehen und die unterschiedlichsten Aspekte miteinander verknüpft werden müssen. Ein Beispiel ist die Akzeptanz der Produkte bei den Kunden, die zu berücksichtigen ist. Das dazu notwendige ver-netzte Denken ist eine zentralere Fähigkeit, die im Unterricht vermittelt werden muss.

Die Fortbildung verknüpft somit Themen, die im modernen Unterricht nicht fehlen sollen. Die Methoden sind zudem auf andere Bereiche übertragbar.

Laudator: Andreas Kratzer

2. Preis: Blaue Augen: ein Merkmal aus der Steinzeit
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Laudatio:

Blaue Augen aus der Steinzeit? Eine spannende Aussage, wenn man gelernt hat, dass unsere Wiege in Afrika steht und doch blaue Augen mit heller Haut und dem Norden verbunden werden.

Es geht in diesem Projekt um Paläogenetik. Es hat mit DNA-Analyse, PCR, Gel-Elektrophorese zu tun. Themen, die im Lehrplan des Biologie-Unterrichts stehen. Diese Themen der Molekularbiologie werden fächerverbindend mit der Mensch-heitsgeschichte und modernen Forschungsthemen der Archäologie verbunden.

Untersucht werden von den Teilnehmern die eigene Gene mit dem Ziel darin den Steinzeitmenschen zu entdecken. Diese Beschäftigung mit der eigenen Person ist bekanntermaßen besonders motivierend und regt zu weiteren Diskussionen an.

Aufbauend auf diesen Kurs können Museen und archäologischen Sammlungen mit neuem Hintergrundwissen und Motivation besucht werden.

Die Lehrerfortbildung soll die Lehrkräfte mit den Hintergründen und den Möglich-keiten des Themas vertraut machen. Sie sollen danach eigene Unterrichtseinhei-ten vorbereiten können und dabei natürlich auch einen Besuch im Schülerlabor einplanen können.

Die vielfältigen Möglichkeiten, die die Lehrkräfte hier kennenlernen, überzeugen von der Qualität dieses Angebots.

Laudator: Andreas Kratzer

Rubrik: Innovatives Schülerforschungszentrum

1. Preis: Aus der Region in die Region - auf (nicht nur) digitalen Wegen
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Laudatio:

Das Schülerforschungszentrum Gera hat sich das ambitionierte Ziel gesetzt, aus der Region in die Region hineinzuwirken. Auf dem Land lebenden Schüler*innen sollen bessere Chancen auf naturwissenschaftliche MINT-Bildungsangebote erhalten. Dies soll nicht allein auf digitalem Wege, sondern durch eine Diversifizierung der Vermittlungsformate und Angebote erfolgen.

Schülerinnen und Schüler können MINT-Angebote sowohl klassisch in Vor-Ort-Veranstaltungen, als auch über zusätzlich digitale Partizipationsmöglichkeiten zum gleichen Inhalt wahrnehmen. Hierbei kommen didaktisch abgesicherte Methoden wie Inverted Classroom oder Live-Videokonferenzen zum Einsatz – abhängig von räumlichen, zeitlichen und organisatorischen Voraussetzungen (etwa Bandbreite). Eine selbst betriebene Lernplattform bildet den Ausgangspunkt für die Zusammen-führung von Materialien und bietet einen gemeinsamen Ort für den Austausch zu Inhalten.

Experimente, die haptische Aktivitäten erfordern, werden entweder zeitlich kon-zentriert in den Forscherwerkstätten durchgeführt nach Vorbereitung im Inverted Classroom oder durch Versenden von Experimentiermaterial nach Hause (Koffer-Kurse). Ein MINT-Bus soll als mobiles Labor fehlende Voraussetzungen vor Ort zusätz-lich kompensieren. So entsteht ein optimal verzahntes hybrides Lehr-Lern-Konzept für MINT-Bildungsangebote.

Ein Transfer dieses Konzepts auf andere ländliche Regionen ist nach individueller Anpassung möglich. Die Lernplattform kann gut erweitert und skaliert werden um Co-Teaching Szenarien mit anderen Standorten zu entwickeln. Die Jury überzeugte die optimale Verzahnung des hybriden Lehr-Lernkonzepts, zu dem das Modell des Inverted Classrom ebenso gehört wie der damit koordinierte Einsatz von Experi-menten vor Ort, zum Teil mit einem MINT-Bus.

Laudatoren: Sven Baszio und Thomas Wendt

2. Preis: Begabungs- und Talentförderumg mit der HELLEUM Lernwerkstatt
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Laudatio:

Das 2012 gegründete Kinderforscher*zentrum Helleum bietet in der großzügigen, nach modernsten pädagogischen Erkenntnissen gestalteten Lernwerkstatt Mög-lichkeiten, Naturwissenschaften und Technik forschend zu entdecken und zu erle-ben. Neu aufgebaut wird gerade aus Mitteln, die durch die Senatsverwaltung für Begabtenförderung bewilligt wurden ein Jugendforscher*zentrum.

Man folgt dem Konzept der Lernwerkstatt. Der Fokus liegt auf der Entwicklung ein-facher Projekte, die gezielter und kontinuierlicher angegangen werden sollen als bisher. Der Akzent liegt in der Lernbegleitung und der Haltung der pädagogischen Fachkräfte, die Lernenden auf ihrem Lern- und Forschungsweg einerseits mit Zu-rückhaltung und dennoch als Dialogpartner*in auf Augenhöhe zu begegnen. So erhalten die Schüler*innen die Möglichkeit in Form von Arbeitsgemeinschaften und künftig auch in täglichen Angeboten, ihren Forschungsprojekten nachzugehen und bei Wettbewerbsteilnahmen aktiv unterstützt zu werden.

Das angewendete drei-Stufen-Modell wird bereits erfolgreich mit Jugendlichen der Klassenstufen 5-7 erprobt:
• Stufe 1: Forschendes Lernen – grundlegende Informationen zum wissen-schaftlichen Arbeiten in Forschung und Wissenschaft
• Stufe 2: eigenes Projekt umsetzen
• Stufe 3: Wettbewerbsteilnahme
Das Innovative an dem Projekt ist die für Schülerforschungszentren außergewöhn-liche Zielgruppe der sozial Schwächeren in einem Brennpunktbezirk und ihre Ein-bindung. Der Transfer des Konzeptes auf andere SFZs ist gut möglich, da forschen-des Lernen auf Grundlage der Lernwerkstattarbeit gut übertragbar ist. Ein überzeu-gendes Erweiterungskonzept, das insbesondere auch der Qualifizierung anderer Projektbetreuender (Sozialpädagogen, Lehrkräften, Fachexperten) dienen kann.

Laudatoren: Sven Baszio und Thomas Wendt

3. Preis: Student*innen werden zu Betreuer*innen
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Laudatio:

Das Schülerforschungszentrum Halle e. V. setzt ganz auf den Einsatz von Lehramts-studierenden bei der Betreuung von Kindern und Jugendlichen mit MINT-Interesse.

Die vergleichsweise große Anzahl von an MINT-Wettbewerben interessierten Schü-lerinnen und Schülern steht im krassen Gegensatz zu der geringen Anzahl der da-für verfügbaren Lehrkräfte.

Angesichts dieses limitierenden Faktors hat das Schülerforschungszentrum Halle e. V. seit zwei Jahren gezielt interessierte Lehramtsstudierende der MINT-Fächer ge-wonnen und hat sich nicht nur an die naturwissenschaftlichen Fakultäten ge-wandt. Die Lehramtsstudierenden werden in mehreren Veranstaltungen in ihre Betreuungsaufgaben und die Arbeitsbedingungen am Schülerforschungszentrum eingeführt und darüber hinaus langfristig in ihrer Arbeit begleitet.

Erste Erfahrungen zeigen, dass die Lehramtsstudierenden erfolgreich Kinder und Jugendliche durch alle Höhen und Tiefen des Wettbewerbs begleiten. Die Lehr-amtsstudierenden schätzen diese Tätigkeit für ihre berufliche Weiterentwicklung als gewinnbringend ein.

Mit diesem Konzept gelang es dem Schülerforschungszentrum Halle e. V., die An-zahl der betreuten Schülergruppen auf 20 zu verdoppeln.

Die Jury überzeugte, dass das Schülerforschungszentrum Halle e. V. gezielt MINT-Lehramtsstudierende ansprach – und sich nicht etwa direkt an MINT-Fakultäten wandte. Insgesamt wurde das Konzept des Lehr-Lern-Labors auf Schülerfor-schungszentren übertragen. Von großer Bedeutung ist dabei nicht allein die Ein-arbeitung, sondern die langfristige Begleitung der Lehramtsstudierenden während ihrer Arbeit im Schülerforschungszentrum. Das Konzept lässt sich leicht auf Standor-te mit Lehramtsstudiengängen übertragen.

Laudatoren: Sven Baszio und Thomas Wendt

Rubrik: Schülerprojekt des Jahres

Carbonfaser-Kettenblatt für Rennrad
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Laudatio:

Mit seinem Projekt "Carbonfaser-Kettenblatt für Rennrad" führt uns unser Preisträger Noah Bannert auf das Feld von Forschung und Entwicklung. In der Offenen Jugendwerkstatt Karlsruhe OJW, die ihn bei seiner Arbeit unterstützte, hat er sich mit wissenschaftlichen Arbeitsweisen vertraut gemacht, eine Arbeitshypothese aufgestellt, ein Projektziel definiert, das Produktdesign entwickelt, Arbeitsschritte bestimmt und diese konsequent in der Praxis umgesetzt. Mit verschiedensten Arbeitstechniken konnte er so das erhoffte Ergebnis eines Rennrad-Kettenblatts aus Carbonfasern erreichen. Dazu waren viele Versuchsreihen, handwerkliches Geschick, aber auch Teamarbeit mit den Betreuern in der OJW notwendig. Die 3D-Skelett-Wickeltechnik ist eine aktuelle Forschungsrichtung, in die sich Noah Bannert im Rahmen dieses Projektes tief eingearbeitet hat, wie wir in seiner kurzen Videovorstellung erleben konnten. Und er baute zudem Kontakte zu weiteren Experten außerhalb der OJW auf, wie z.B. am Fraunhofer ICT. Von der OJW werden ihm ein tiefes Fachwissen und fundierte Organisations- und Planungskompetenzen zugesprochen.

Erste Erfahrungen mit der 3D-Skelett-Wickeltechnik sammelte Noah Bannert bereits während seiner vorangegangenen Seminarkursarbeit zur „Produktentwicklung (mit der 3D-Skeltett-Wickeltechnik) am Beispiel eines Tiny Whoop“ (also einer Drohne), die er ebenfalls an der OJW durchführte. Im Anschluss nahm er trotz aller Corona-Einschränkungen und Abiturvorbereitungen die Arbeit an dem neuen Projekt Kettenblatt auf.

Inzwischen ist er im ersten Semester Student der Wirtschaftsinformatik am Karlsruher Institut für Technologie KIT, bleibt aber nach eigenen Aussagen der OJW als Experte für die 3D-Skelett-Wickeltechnik erhalten.

Laudatorin: Martina Parrisius

Die Preisträger 2021

Rubrik: Experiment des Jahres

1. Preis: Unsere Erde in der Zeit des Klimawandels
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Laudatio:

Der globale Klimawandel geht uns alle an, ist angesichts der erdrückenden Beweise auch nicht mehr zu leugnen und ist längst im Schulalltag in curricularen Zusammenhängen angekommen.
Was bedeutet in diesem Zusammenhang der starke Anstieg der CO2-Produktion für die Atmosphäre und für die Ozeane? Wie lässt sich mit einfachen Mitteln der Treibhauseffekt und die Ozeanversauerung nachweisen? Überzeugt hat vor allem, wie es gelingt mit einfachen Laborgeräten den Treibhauseffekt modellhaft darzustellen und zu zeigen, dass die Ozeane als CO2-Speicher fungieren und die vom Menschen produzierte CO2-Mengen aufnehmen. Nun könnte man an dieser Stelle sagen. Wunderbar, wir produzie-ren zwar viel CO2 und verstärken damit den Treibhauseffekt in der Atmosphäre, aber die Ozeane schlucken das alles wieder und bremsen damit die globale Erwärmung. Der von den Schülerinnen und Schülern aber erbrachte Nachweis, dass die erhöhte CO2-Aufnahme zur Absenkung des ph-Wertes und damit zur Ozeanversauerung führt, zeigt das Wechselspiel zwischen beiden Phänomenen bis hin zu der Tatsache, dass erwärmte Ozeane auch weniger CO2 aufnehmen können und durch das Mehr an CO2 in der Luft die Erwärmung noch weiter vorangetrieben wird. Beeindruckt haben vor allem der stringente Versuchsaufbau und der logische Nachweis der Phänomene. Wir haben hier ein Experiment, das gut übertragbar ist und durch seine realitätsnahe Darstellung über-zeugt.
Die Jury freut sich, dem Agnes-Pockels-SchülerInnen-Labor an der TU Braunschweig den 1. Preis in der Kategorie „Experiment des Jahres“ überreichen zu können.

Laudator: Andreas Paetz

2. Preis: Mit Haaren gegen die Ölkatastrophe
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Laudatio:

Oft sehen wir in den Nachrichten, wie Öl, das in die Meere gelangt ist, Strände verunrei-nigt. Bilder von Wasservögeln mit verklebten Federn und Helfern, die Tierkadaver in gro-ßen Plastiksäcken einsammeln, sind in unserem Bewusstsein tief verankern. Jedes Jahr aufs Neue verunglückt irgendwo auf dieser Welt ein Öltanker und gelangt seine Ladung ins Meer. Jedes Jahr sollen rund 6 Mio. Liter öl in die Umwelt gelangen, davon ein Groß-teil in die Meere.
Diesem Problem hat sich nun das teutolab chemie gestellt. Mit Schülerinnen und Schü-lern der Klassenstufen 7 bis 9 wird der zentralen Frage nachgegangen, wie man das Öl wieder aus dem Wasserbekommt. Welches Sorptionsmittel ist am besten geeignet, wenn es darum geht, möglichst viel an Öl und wenig an Wasser aufzunehmen. Da wird u.a. mit Kunststoff, Chemikalienbinder, Styropor, Baumwolle und Rindenmulch experi-mentiert. Und da werden auch ganz aktuelle Forschungsergebnisse, wie die von austra-lischen Forscherinnen der Universität Sydney aus dem vergangenen Jahr herangezo-gen. Deren überraschendes Ergebnis ist: Haare sind das beste Adsorptionsmittel, wenn es darum geht, Wasser und Öl voneinander zu trennen.
Ein Experiment, das die Jury vollumfänglich überzeugt hat.
Gestatten Sie mir noch eine persönliche Anmerkung: Als ich das erste Mal ein Schüler-labor aufsuchen durfte, da war es das teutolab-chemie an der Universität Bielefeld. Das ist nun schon wieder mehr als zwanzig Jahre her. Aber seitdem durfte ich miterleben, wie die Schülerlaborszene in Deutschland an Fahrt aufnahm und immer mehr Labore in allen Bundesländern entstanden. Ich freue mich, dem teutolab-chemie an der Universität Bielefeld heute den 2. Preis in der Kategorie „Experiment des Jahres“ überreichen zu dürfen.

Laudator: Andreas Paetz

3. Preis: TMDC
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Laudatio:

Es handelt sich hier um ein GirlsGoScience-Projekt, das Schülerinnen aus Gymnasien und Fach- bzw. Berufsoberschulen mit einfach zu realisierenden Methoden und unter Aus-nutzung von meist vorhandenen Gerätschaften einen tiefen Einblick in wissenschaftli-ches Arbeiten vermittelt. Dabei werden die MINT-Fächer gleichermaßen in den Blick genommen. Die Teilnehmerinnen lernen die Grundlagen von Nanostrukturen bei Fest-körpern – in diesem Fall Kristallen - kennen, stellen ihre Untersuchungsgerätschaften - Mikroskope - mit einem 3D-Drucker selbst her und führen dann die Untersuchungen an den Kristallen durch. Dafür sind insgesamt drei Workshops geplant. Ein sehr anspruchsvol-les Programm! Gefallen hat der Jury auch, dass die die Teilnehmerinnen anschließend ihr Wissen als Multiplikatorinnen an ihrer Schule weitergeben. Da macht es sich gut, dass die Fachlehrerinnen bereits in die Auswahl der Workshopteilnehmerinnen aktiv eingebun-den waren und nun auch den Transferprozess begleiten können.
Die Jury freut sich, dieses Projekt mit dem 3. Preis in der Kategorie „Experiment des Jah-res“ auszeichnen zu dürfen.

Laudator: Andreas Paetz

Rubrik: Schülerlabor digital

1. Preis: KITZ.do – Marsroboter
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Laudatio:

Das Marsroboter Projekt hat uns allen von Anfang an sehr gut gefallen und überzeugt. Es ist mit seinen unterschiedlichen Modulen ein sehr abwechslungsreiches sowie interdiszip-linäres und realitätsnahes Schüler*innen Projekt.
Es fördert diverse Kompetenzen:
• Räumliches Denken (3D-Modellierung von Bauteilen mittels CAD-Software),
• Handwerkliches Geschick/Feinmotorik (Zusammenbau mit Schrauben, Löten),
• Kreativität/Log. Denken („Mission“ erfüllen mit Sensoren und deren Programmie-rung)
Auf diese Weise bildet es die Arbeit von Ingenieur*innen sehr schön ab und eignet sich gut als Teaser für eine Studiums Entscheidung sein.
Aufgrund der unterschiedlichen Plattformen (NXT, Arduino, Raspberry Pi) sowie der be-reits vorgefertigten Roboter-Bausets, ist das Projekt für unterschiedliche Altersstufen durchführbar.
Einige Arbeitsschritte können sehr gut in Gruppenarbeit durchgeführt werden, was wie-derum den Teamgeist fördert.
Das Projekt ist sehr lebensnah und gibt einen umfassenden Einblick in die Bereiche Elekt-rotechnik und Informatik. Die Schüler*innen haben nach dem Kurs etwas in der Hand, was sie selbst konstruiert haben, behalten dürfen und ggfs. zuhause jederzeit weiter entwickeln können. Darüber hinaus lässt sich das Projekt auch während der Pandemie einigermaßen gut virtuell durchführen.
Ermöglicht Wettbewerbe (fördern weiterhin die Motivation der Schüler*innen).
Lässt sich flexibel (auch in Teilen) auf andere Lernorte der Informatik übertragen, da die zusätzlichen Anschaffungen nicht sehr teuer sind.

Laudatorin: Claudia Ermel

2. Preis: - Sophie von La Roche im Home Office: Einladung in den literarischen Innenraum. Ein virtuelles Angebot des Schülerlabors Geisteswissenschaften
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Laudatio:

Dieses Projekt hat uns zum einen aufgrund der Thematik an sich und zum anderen auf-grund der Umsetzung der Thematik sofort überzeugt.
Die Auseinandersetzung mit dem Studierzimmer von Sophie von La Roche und dem ei-genen Homeoffice ist aus unserer Sicht passend gewählt und top aktuell. Es fördert die Wahrnehmung der Schüler*innen, in welcher Art von Studierzimmer sie sich in ihrem Homeoffice befinden. Weiterhin kann das Thema die Schüler*innen ermutigen, philoso-phische und soziologische Überlegungen zur aktuellen Lockdown Situation zu erstellen. Diese sind gesellschaftlich ebenfalls hoch relevant.
Sophie von La Roche war in ihrer Zeit eine herausragende und fortschrittliche Schriftstel-lerin, die sich in einer damals noch Männerdomäne behaupten musste. Ihre damaligen Probleme als Frau in einem Männerberuf sind bis heute vor allem in den Naturwissen-schaftlichen Fächern ein Dauerbrenner und viel diskutiert.
Der Einsatz der digitalen Medien ist mit Bedacht gewählt, denn Podcasts zerstören die Phantasie des Lesens nicht. Sie stellen eine erholsame und sehr beliebte Alternative zu den im Lockdown häufig stattfindenden Videokonferenzen und Youtube Tutorials dar. Die physische Distanz der Teilnehmenden (das Alleinsein am Schreibtisch) wird hier auf bemerkenswerte Weise zum Thema und zur Chance, sich persönlich der Autorin und ih-ren Texten zu nähern. Der digitale Zugang zu Originaltexten, Transkripten und Wörterbü-chern ergänzt den klassischen Deutschunterricht in der Schule um wertvolle neue Wis-senszugänge und Wissensdarstellungen. So können Schüler*innen einen sehr guten Ein-druck davon bekommen, wie der Erkenntnisgewinn in einem literaturwissenschaftlichen Studium funktioniert.
Tatsächlich könnte man diese Art der literarischen Auseinandersetzung auf fast alle an-deren Schülerlabore übertragen, denn so könnte man bevor man sich mit den wissen-schaftlichen Methoden und den Handson Experimenten beschäftigt, literarische Werke von den entsprechenden Wissenschaftlern oder deren Zeitgenossen studieren um einen Eindruck zu bekommen, in welcher Zeit und in welchen Umständen sie gelebt haben und was sie motiviert hat, Wissenschaftler*in zu werden.
Herzlichen Glückwunsch an das Schülerlabor Geisteswissenschaften!

Laudatorin: Silke Mayerl-Kink

3. Preis: Flipped Classroom als Angebot eines Schülerlabors
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Laudatio:

Der "Flipped Classroom" hat uns durch seine für Schülerlabore neuartige Form der Wis-sensvermittlung und –vertiefung überzeugt. Die Schüler*innen bereiten sich bestmöglich auf den Tag im Schülerlabor vor, indem sie sich den Stoff mit Hilfe verschiedener vorbe-reiteten digitalen Medien in einer Selbstlernphase erschließen. Der Vorteil des selbst-ständigen Erlernens ist, dass sich Schüler*innen Videos, Podcasts o.ä. mehrmals in Ruhe anschauen und Unverständliches nachschauen können. Besonders die große Auswahl digitaler Formate (z.B. das Vertonen „stummer Videos“) bringt Spaß am Lernen und för-dert die Konzentration. Die Inhalte und Kompetenzerwartungen sind klar formuliert und erlauben den Lehrkräften eine optimierte Integration in den Unterricht.
Hiermit wird einer typischen Erfahrung von Schülerlaboren gezielt entgegengesteuert, nämlich, dass die Vorbereitung der Schüler*innen vor dem Schülerlaborbesuch häufig nicht optimal ist.
Die anschließende Vertiefung sowie Anwendung des Themas im Präsenzteil (dem Schü-lerlaborbesuch) festigt die Grundlagen dann stärker als ohne Vorbereitungsphase, wie die Evaluierung zeigt.
Dies ist ein wichtiger Teil, da Fragen und Probleme meist erst durch Anwendung entste-hen und sich die Frage "warum muss ich das überhaupt wissen/lernen?" im Schülerlabor selbst beantwortet. Überdies können nachhaltige Kontakte mit Wissenschaftlern entste-hen, so dass das Physik Interesse auf eine interessante und abwechslungsreiche Art ge-fördert werden kann. Weiterhin stellt das Projekt eine große Hilfe für Lehrkräfte dar. Diese können mit dem Schülerlabor zusammenarbeiten. Da der Physikunterricht in der Schule oftmals als trocken und langweilig beschreiben wird, kann das "Flipped Classroom"-Konzept mit individuell flexibel verwendbaren digitalen Medien eine gute Abwechslung bieten und notwendiges Grundlagenwissen, sowie Lust auf die Experimentierphase im Schülerlabor generieren.
Dieses Konzept lässt sich prinzipiell auf alle Schülerlabore übertragen. Die hierfür benötig-ten Medien sind individuell einsetzbar und relativ kostenneutral.

Laudatorin: Silke Mayerl-Kink

Rubrik: MINT-Bildung von Lehrkräften

1. Preis: Computational and Mathematical Modeling Program (Computergestütztes mathematisches Modellierungsprogramm)
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Laudatio:

Mathematischer Beschreibungen im Alltag spielen eine große Rolle. Der Öffentlichkeit wurde ihre die Wichtigkeit aber erst durch Diskussionen über Klimamodelle, ökonomi-sche Vorhersagen und ganz besonders in der gegenwärtigen Corona Pandemie be-wußt.
Nicht nur die breite Öffentlichkeit, sondern auch die Schulen behandeln mathematische Bezüge, wenn überhaupt, nur oberflächlich. Einblick in die mathematische Aufbereitung von Daten erhalten Schüler vor allem im Physikunterricht, und das meist erst in der Ober-stufe des Gymnasiums.
Vor diesem Hintergrund war das Projekt CAMMP, der Technischen Hochschulen Aachen und Karlsruhe für die Jury sehr attraktiv. Denn es bietet erstmals eine breitange-legte Plattform für die mathematische Behandlung Alltags relevanter Fragestellungen im Un-terricht.
Das CAMMP Projekt wird als Pflicht- und Wahlpflichtkurs an beiden Hochschulen für Lehramtsstudierende im Fach Mathematik angeboten. Durch seine starke Ausrichtung auf digitale Workshops ist es aber auch für nicht ortsansässige Interessenten, einfach, eigene Modellierungsprojekte zu erstellen. Flankiert wird CAMMP durch ein eigenes Lehrbuch, das die Handhabung der Plattform noch stärker erleichtert.
Besonders preiswürdig ist das Projekt CAMMP aus unserer Sicht auch deshalb, weil es mit Hilfe dieser Workshops möglich wird, mathematische Modellierungen kompetent in an-deren Fächern zu etablieren. Dies ist ein starker Impuls für eine intensivierte, interdiszipli-näre Diskussion von Alltagsthemen im Unterricht und damit für eine breitere Wissensbasis der Schüler.

Laudator: Peter Härter

2. Preis: Berufswahl Praxis

Laudatio:

Beim Projekt Experio Roche steht die Erschließung persönlicher Interessen und experi-menteller Fähigkeiten von Schülern im Vordergrund, wobei zunächst das Interesse für bestimmte Berufsfelder im Fokus steht. Lehrpersonen können sich einen eigenen Ein-druck von den aktuellen Anforderungen der Berufe und deren Bewältigung durch die Schüler machen. Dies führt in der Nachbesprechung zu konkreteren Diskussionen mit den Schülern. In diesem Sinne ist das Projekt noch klassisch zu nennen.
Für die Jury entscheidend war aber, dass es sich hier nicht nur um ein Berufspraktikum handelt, sondern es werden Grundanforderung für die einzelnen Berufsfelder definiert, die dann von den Schülern, Firmen unabhängig, experimentell durchgespielt werden.
Sehr interessant ist auch die Möglichkeit für Schüler, ihre persönlichen Interessen und Fähigkeiten experimentell zu testen und in der Folge überhaupt einen Berufswunsch formulieren zu können. Die Lehrpersonen können anschließend genauer Hilfestellung leisten.
Zwar ist Experio Roche an das schweizerische Ausbildungssystem angebunden, es lässt sich aber auch auf das deutsche Ausbildungssystem adaptieren.
Diese Übertragbarkeit war für die Jury ebenfalls ein wichtiges Kriterium für die Preis-vergabe.

Laudator: Peter Härter

Rubrik: Schülerprojekt des Jahres

1. Preis: USASE (UltraSchall-AbstandsSensor-Einheit)
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Laudatio:

Die Schüler Paul Kallis und Kevin Stricker und die Schülerin Lisa Brinkmann haben ge-meinsam die mobile UltraSchall-AbstandsSensor-Einheit USASE entwickelt, mit der eine Abstandsmessung (AHA-L-Regeln!) in Menschenansammlungen, die gerade in der aktu-ellen Zeit so relevant ist, realisiert werden kann. Betreut und unterstützt wurden sie dabei vom MINT-Schul-Labor der Hochschule Darmstadt.
Die Bewerbenden haben sich von der Thematik Ultraschall-Abstandssensorik in der AG des MINT-Schul-Labors zu einer kreativen, innovativen Produktidee inspirieren lassen. Mit dieser wollen sie praxisnah in sozialer wie wirtschaftlicher Hinsicht den Restriktionen der momentanen Pandemie entgegenwirken. Neben oder mit ihnen selbst sind viele Bran-chen wie z.B. Konzertveranstalter, Sportveranstalter oder auch Demonstrationen wie Fridays for Future hart von den aktuellen Einschränkungen betroffen. Beim Tragen der von ihnen entwickelten mobilen Einheit durch einen Teil der Teilnehmenden erhält der Veranstaltende verlässliche Informationen über das Einhalten von Mindestabständen und kann umgehend entsprechend reagieren und entgegenwirken.
Bei der Bearbeitung ihres Projektes haben sie sich vielen Herausforderungen stellen müs-sen, wie z.B. der Anpassung von Software-Programmen, dem Erstellen eines Simulations-tools, dem Problem schallabsorbierender Kleidung, geringen Reichweiten der RF-Sender, Durchführung einer Testveranstaltung, und nicht zuletzt den Einschränkungen durch den Lockdown und dem Homeschooling. Sie haben darauf mit viel Kreativität und Professionalität reagiert und vor allem nicht aufgegeben. Sehr hilfreich war für sie dabei mit Sicherheit eine hervorragende Projektplanung und Einteilung in Arbeitspakete und eine gute Kommunikation. Und sie planen in einem Folgeprojekt ihre UltraSchall-AbstandsSensor-Einheit mit neuen Hard- und Software-Features zu ergänzen.
Wir freuen uns, das Projekt-Team für diese herausragende Arbeit mit dem 1. Preis in der Rubrik Schülerprojekt des Jahres 2021 auszeichnen zu dürfen und wünschen viel Erfolg bei der hoffentlich baldigen Markteinführung!

Laudatorin: Martina Parrisius

2. Preis: Entwicklung eines alternativen MRT-Kontrastmittels auf Basis von neuartig funktionalisierten SPIONs
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Laudatio:

Aruna Sherma hat sich uns mit einem Projekt präsentiert, das nicht nur sehr aufwändige Arbeiten mit sehr großer Detailtiefe dokumentiert, sondern auch eine nun bereits 3,5-jährige intensive Forschungszusammenarbeit mit dem Schülerforschungszentrum Ham-burg dokumentiert.
Sie beschäftigte sich im SFZ Hamburg zuvor mit Spinphysik und erkannte im MRT eine di-rekte praktische Anwendung des Gelernten. Die Schülerin machte es sich daher in die-sem Projekt zur Aufgabe, ein MRT-Kontrastmittel auf Basis von neuartig funktionalisierten SPIONs zu entwickeln, das eine geringere Zytotoxizität und bessere Biokompatibilität aufweist als die herkömmlichen gadoliniumhaltigen Präparate. Sie hat sich in diese For-schungsfrage mit hohem wissenschaftlichen Niveau intensiv eingearbeitet. Bei der ex-perimentellen Umsetzung hat sie die unterschiedlichsten Arbeitstechniken angewendet und konnte über das SFZ Kontakte zur Uni und zum UKE für ihre Experimente nutzen. Ihre Betreuerin, Frau Dr. Radtke vom SFZ Hamburg bescheinigt ihr ein zügiges, selbstständi-ges und eigenverantwortliches Arbeiten, vielfältige fachliche Kenntnisse und ein bereits jetzt gut aufgebautes wissenschaftliches Netzwerk für die Zukunft. Wir wünschen Frau Sherma weiterhin sehr viel Erfolg und Engagement bei allen weiteren Forschungsvorha-ben! Ihre Arbeit hat uns sehr beeindruckt und wir überreichen ihr mit Freude den 2. Preis in der Rubrik Schülerprojekt des Jahres 2021.

Laudatorin: Martina Parrisius

Die Preisträger 2020

Rubrik: Experiment des Jahres

1. Preis: Dem Lotos-Effekt auf der Spur

2. Preis: Biologie und Mathematik verbinden - Lactoseintoleranz verstehen und berechnen

3. Preis: Den kürzesten Weg finden? Dank Graphentheorie!

Rubrik: Schülerlabor digital

1. Preis: Schülerlabor ,,Smart-Tree"

2. Preis: MINT-Camp: Robotik und digitale Fertigungstechnik

3. Preis: Hacking als Beruf

Rubrik: MINT-Bildung von Lehrkräften

1. Preis: Chemie all-inclusive!

2. Preis: Lehr-Lern-Labor makeScience!

3. Preis: Fokus Forschung "Gehirnforschung"

Rubrik: Schülerprojekt des Jahres

1. Preis: Piperin - eine pfeffrige Lösung gegen die Plagegeister

2. Preis: Zur Dynamik des azimuthal-radialen Pendels

3. Preis: Digitales Gästebuch