Projektvorstellung schüler experimentieren

Wir wollten uns ein Bienenwachstuch näher anzuschauen, da man es für das Pausenbrot statt einer Frischhaltebox aus Plastik benutzen könnte. Wir wollten herausfinden, ob das Wachstuch oder die Fischhaltebox hygienischer ist und was das Pausenbrot frischer hält. Um die Hygiene der Frischhaltebox mit dem Wachstuch vergleichen zu können, nahmen wir Oberflächenabstriche von beiden und ließen diese in Petrischalen wachsen. Außerdem wollten wir die Lagereigenschaften der Frischhaltebox mit der des Wachstuches vergleichen, in Bezug auf den Geschmack und die Konsistenz der darin gelagerten Pausenbrote. Wir nahmen ein Pausenbrot in einem Wachstuch und einer Frischhaltebox mit zur Schule und bewerteten während der Pausen Geschmack, optischen Eindruck, Frische und Geruch der Pausenbrote. Das Bienenwachstuch ist zwar besser für das Pausenbrot, wenn man auf die Hygiene schaut, aber liegt deutlich hinter der Frischhaltebox, was die Lagereigenschaften bezüglich der Frische angeht.

Die meisten Menschen auf unserem Planeten essen sehr gerne Eis und das zu jeder Jahreszeit. Wir wollen herausfinden, wie die Menschen Eis am Liebsten essen. Wir haben einen Fragebogen vorbereitet und haben sehr viele Leute interviewt. Erstaunlich war, dass sehr viele lieber Milch- und Creme-Eis als Wasser-Eis essen, viele lieber Eis schlecken als abbeißen und kauen. Softeis wird von vielen nicht gerne gegessen! Warum ist das so? Was spielt eine Rolle beim Eisessen? Ist es nur die Eissorte, also der Geschmack? Oder eher die Eiskonsistenz? Und wenn das der Fall ist, von was hängt die Konsistenz des Speiseeises ab? Viele Fragen wollen wir mit unserm Projekt beantworten.

Das in der Laubstreu Lebewesen leben, ist bereits bekannt. Aber gibt es in der Laubstreu im Wald andere Lebewesen wie auf unserem Schulhof? Diese Frage haben wir in unserem Projekt versucht zu klären.

Beim Einkaufen fiel uns auf, dass man in manchen Supermärkten nicht alle Kräuter, die man für einige Gerichte braucht, erwerben kann. Notgedrungen versuchten wir die benötigten Kräuter selbst zu züchten, um unabhängig von der Verfügbarkeit in Supermärkten zu sein. Bei der Anzucht der Kräuter bemerkten wir dann, dass diese je nach Art und Standort unterschiedlich lange brauchten zum Keimen, und die weitere Wachstumsgeschwindigkeit bis zum Einsetzen in die Erde verschieden war. Außerdem gab es verschiedene Probleme beim Anzüchten der Pflanzen. Für uns stellten sich mehrere Fragen:
1.) Stimmen die Keimungsangaben auf den Verpackungen?
2.) Wie schnell wachsen Spross und Wurzel nach dem ersten Keimen weiter?
3.) Gibt es einen Zusammenhang zwischen Keimzeit und der Geschwindigkeit des Spross- und Wurzelwachstums und lässt sich dieses grafisch darstellen?
4.) Können wir einen Ansatz finden, der es möglich macht, dass Pflanzen schneller keimen als angenommen?
Das wollten wir herausfinden.

Viele Kinder spielen gern mit batteriebetriebenen Spielzeugautos. Da kamen wir auf die Idee: Ob man Spielzeugautos auch anders antreiben und das Ganze aufregender machen kann? Also haben wir überlegt, wie wir dies umsetzen und mit was wir es spannender machen könnten. Wir kamen auf die Idee, das Spielzeugauto mit einer Backpulverrakete zu bestücken und dann fährt das Auto los. Wenn man keine Batterie verwendet, muss man diese nicht entsorgen und das ist auch noch ein Beitrag zum Umweltschutz. Wir wollen also ein Spielzeugauto mit Backpulver antreiben, genauer gesagt mit einer Mischung aus Natron und Essig. Dazu haben wir verschiedene Messreihen mit unterschiedlichen Mengen an Natron und Essig gemacht und gemessen, wie viel Gas entsteht. Außerdem haben wir ein Auto und eine passende Abschussvorrichtung konstruiert. Mit dem optimalen Mischungsverhältnis haben wir das Auto dann angetrieben. Unser Ziel war ein Fahrzeug, das möglichst schnell startet und möglichst weit fährt.

Geht man in ein Geschäft, um Orangen bzw. Orangensaft zu kaufen, steht man meist vor einer sehr großen Auswahl. Auf den verschiedenen Flaschen stehen oft Begriffe wie: mild, Direktsaft, hoher Fruchtgehalt, mit Acerola, weniger Säure, oder ähnliches. Wir haben uns gefragt, ob es möglich ist, mit chemischen Messmethoden die Unterschiede zwischen den verschiedenen Säften zu erkennen und zu bestimmen. Für unsere Analysen wählten wir zwei Bestandteile der Säfte aus: den Zuckergehalt und den Säuregehalt. Zur Messung des Zuckergehaltes haben wir zwei Geräte ausprobiert: das Blutzuckermessgerät und das Refraktometer. Den Säuregehalt haben wir mithilfe der Titration bestimmt. Außerdem haben wir einen Geschmackstest mit Mitschüler*innen und Lehrer*innen mit den verschiedenen Säften durchgeführt, um zu schauen, ob die biologischen Sensoren die gleichen Ergebnisse liefern wie unsere chemischen Analysen.

Man entnimmt die Blattfarbstoffe von Ahorn- und Feigenblättern in einem Mörser mit Aceton und Sand und misst ihre Quantität in einem Spektrometer. Die Ergebnisse werden notiert und in einem Graphen visualisiert.

Bei Shampoo handelt es sich um ein Alltagsprodukt, welches aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken ist. Aufgrund der Müllproblematik bietet der Markt mittlerweile Alternativprodukte in fester und pulverförmiger Form an. Wir haben verschiedene Shampoos untersucht (feste und flüssige) und miteinander verglichen. Dabei haben wir den pH-Wert bestimmt. Da gerade das Schaumerlebnis ein wichtiger Faktor beim Haarwaschen ist, haben wir untersucht, aus welcher Shampoosorte man den stabilsten und ergiebigsten Shampooschaum herstellen kann. Mittels einer Umfrage und einer Selbsttestung haben wir versucht, die Kaufentscheidungen von Shampookäufern herauszufinden. Des Weiteren wollten wir mittels Dufttests und Einschätzungen herausfinden, welcher Duft bei uns am besten ankommt. Insgesamt haben wir so verschiedene Kriterien entwickelt, welche die Entscheidung für ein bestimmtes Shampoo eventuell erleichtern könnten. Als Fazit haben wir eine Übersicht erstellt.

Jedes Mal nach dem Training auf dem Kunstrasenplatz wird eins klar: Auf dem Weg runter vom Platz nimmt man immer einen Teil des Platzes mit! Um die über 5.000 Kunstrasenplätze in Deutschland bespielbar zu machen, müssen Sand und Füllmaterialien eingesetzt werden. Das eingebrachte Granulat, das auf alten Kunstrasenplätzen häufig aus recycelten Altreifen besteht, verhindert aufgrund der Elastizität Verletzungen der Sportler*innen auf dem Platz. Auf dem Weg in die Kabine fällt dieses Granulat von der Kleidung und der Haut der Sportler*innen ab und landet spätestens beim Duschen im Abfluss. Da gängige Gummmigranulate die fünftgrößte Austragungsquelle von Mikroplastik sind, wurde in dieser Arbeit nach einer umweltfreundlichen Alternative gesucht, indem die Eigenschaften der Gummigranulate definiert und dann nach umweltfreundlichen Ersatzstoffen vergleichbarer Eigenschaften gesucht wurde.

Der Förster des Stadtwaldes Östringen pflanzt seit geraumer Zeit im Stadtwald Elsbeeren an. Diese Aufforstung erfolgt u. a. an Standorten, an denen Buchen aufgrund des Wassermangels vertrocknet und gefällt wurden. Die naturwissenschaftliche AG der TMRS hat aus diesem Grund beschlossen, den Waldboden in Östringen zu untersuchen, um die Eignung der Elsbeere zu beurteilen. Als zu messende Parameter wählten wir den pH-Wert des Bodens, die Bodenfeuchtigkeit, den Kalkgehalt und das Wasserspeichervermögen aus. Die Messung der Bodenfeuchtigkeit erfolgt mittels Tensiometer in 20 und 60 cm Bodentiefe. Diese Tensiometer verbleiben ganzjährig im Boden. Die Messungen werden monatlich durchgeführt. Die Messwerte werden interpretiert und hinsichtlich der Eignung der Elsbeere als Baum der Zukunft in Östringen bewertet.

Es existieren bereits zahlreiche Lösungen, mit denen Kinder ohne textuelle Programmierung, sondern mithilfe von Blocksprachen wie zum Beispiel Scratch, Microcontroller programmieren können. Mit meiner neuen Lösung kann man mithilfe des (vor allem auch unter Kindern) weitverbreiteten Computerspiels Minecraft und Redstone über die GPIO-Pins des Raspberry Pi Elektronik steuern. Redstone ist ein System, mit dem man in der 3D-Block-Welt von Minecraft Schaltkreise aus Blöcken bauen kann. Es funktioniert in vielerlei Hinsicht ähnlich wie echte Elektronik, aber vieles geht sehr viel einfacher, und viele Kinder kennen sich damit bereits gut aus. Ich erweitere also die vorhandenen Möglichkeiten von Redstone um das Steuern von Output-Pins (um damit LEDs etc. zu steuern) und das Einlesen von Spannungen an Input-Pins (von Knöpfen, Sensoren etc.). Das erleichtert das Programmieren von Microcontrollern und durch die Ähnlichkeit von Redstone und Elektronik auch das Bauen mit Elektronik an sich.

Heutzutage ist die Welt sehr digital geworden. Durch die Corona-Pandemie wurde es sogar noch digitaler. Sogar bei mir in der Grundschule haben wir bei der Lesewerkstatt Fragen am Computer beantwortet. Im Internet habe ich eine Anleitungen für die Klatsch- und Becherspiele vom Cup-Song gefunden. Die sind zum Teil sehr lang und manchmal unübersichtlich. Gefragt habe ich mich: Ist es möglich einen Code zu entwickeln, der die Erklärung des Cup-Songs einfacher und kürzer werden lässt? Ich habe zu erst zu jeder Bewegung Zeichen mit einer Textbeschreibung gemalt. Dann habe ich diese Zeichen immer weiter vereinfacht und am Ende sogar nur noch Zahlen. Die Zahlen habe ich dann noch zu binären Zahlen gemacht mit der Hoffnung, dass es irgendwann sogar ein Computer nachmachen kann.

Noch lange bevor die Sommerferien beginnen, sitzen wir an heißen Tagen am Schreibtisch und versuchen unsere Hausaufgaben zu erledigen. Oft haben wir uns gedacht, wie schön wäre es mit Hilfe einer kleinen Tischklimaanlage für etwas Abkühlung zu sorgen. Diese Idee wollen wir in unserem Projekt realisieren. Dabei ist uns sehr wichtig, dass wir eine umweltfreundliche Tischklimaanlage herstellen. Fast alle verwendeten Materialien sind upgecycelt, zum Beispiel dient uns ein Tetra Pak als Gehäuse. Den Ventilator haben wir aus einem alten PC abgebaut. Für die Energieversorgung wollen wir die Energie der Sonne nutzen. Wir wollen auch erforschen, welche Bedingungen notwendig sind, um eine angenehme Kühlung zu erreichen: Ist eine Klimaanlage mit oder ohne Wasserbecken, mit oder ohne Lüftungsschacht besser und können vielleicht Lamellen für noch angenehmere Kühlung sorgen?

Ich habe eine Bewässerungsanlage mithilfe des Arduinos gebaut. Durch einen Feuchtigskeitsmesser wird die Feuchtigkeit des Bodens gemessen. Bei einem zu niedrigen Wert soll Wasser mit einer Pumpe automatisch hinzugefügt werden. Da das Wasser aus einem wiederauffüllbaren Speicher kommt, wird viel Zeit, die sonst zum Blumen gießen verwendet wird, gespart.

Ein Saugroboter, der mithilfe eines Arduino Megas, Arduino C und Ultraschallsensoren zum Laufen gebracht wird. Der Saugroboter hat mehrere Funktionsmodi, mit denen er saugen kann. Der Saugroboter findet sich im Raum mit 10 Ultraschallsensoren zurecht.

Wir bauen einen Alarmanlage, die verhindern soll, dass die Badewanne überläuft. Sie soll uns warnen, wenn das Wasser zu hoch steigt. Dafür benutzen wir eine Kugel, die sich beweglich an einem Stab befindet. Wenn das Wasser steigt, schwimmt die Kugel nach oben und schließt einen Stromkreislauf. Dann ertönt ein Alarmsignal.

Ich nutze einen Dynamo mit Pedalantrieb, um Ladestrom für ein Handy oder eine Powerbank zu erzeugen. Diese Konstruktion soll so kompakt werden, dass man sie unter den Schreibtisch stellen kann. Während der Hausaufgaben kann man auf diese Weise strampeln. Dadurch erhöht man seine Konzentrationsfähigkeit, reduziert den Bewegungsmangel und erzeugt gleichzeitig auch noch grünen Strom.

Kann man aus einfachen Materialien eine gut funktionierende mechanische Hand bauen? Im heutigen Alltag sind Handprothesen nicht mehr wegzudenken. Sie helfen nicht nur Menschen, die zum Beispiel durch Verletzungen ihre Hände nicht mehr benutzen können, sondern auch in der Medizin. Es wird seit Längerem an solchen gearbeitet, um sichere Fernoperationen zu ermöglichen. Wir probieren, aus einfach zugänglichen Materialien eine Handprothese zu bauen, welche so genau wie möglich die Bewegungen einer echten Hand nachahmt.

Bei Tiefkühlprodukten findet man die Angabe in Ober-/Unterhitze oder in Umluft mit verschiedenen Temperaturen. Welche der beiden Optionen ist energieeffizienter und erwärmt besser in der gleichen Zeit? Dieser Frage wollen wir nachgehen. Hierfür testen wir mit Puderzucker (großflächig verteilt) die Temperatur-Verteilung im Innenraum bei verschiedenen Einstellungen. Weiter wollen wir die elektrische Leistung, die der Ofen benötigt, mit einem Stromzähler messen. Außerdem wollen wir den Wirkungsgrad der verschiedenen Einstellungen bestimmen.