MINT-Archiv

« Jugend Forscht » : les deux équipes remportent la première place et l’école décroche à nouveau un prix

Actualités, Concours et distinctions, MINT, Promotion des talents

Cette année encore, nos équipes ont obtenu des résultats très réjouissants lors du concours régional « Jugend Forscht », qui n’a malheureusement pu se dérouler qu’en ligne cette fois-ci.
Compte tenu des conditions difficiles liées à la pandémie de coronavirus, seuls deux groupes ont participé cette année, tous deux encadrés par le Dr Jutta Töhl-Borsdorf.

Qualification pour le concours régional

Comme l’année dernière, l’équipe composée de Joshua Wieder, Morten Köhler et Benjamin Schul (classe de 10e) a remporté la 1re place en chimie. Ils ont réussi à perfectionner leur projet de coussins chauffants pour chaussures de ski. Avec ce projet
« Le problème des chaussures de ski, 2e partie : nouveaux métaux, catalyseurs et agents oxydants » : c’est grâce à ce projet qu’ils se sont qualifiés pour le concours régional à Darmstadt.
L’équipe a pu recevoir pas moins de deux certificats, puisqu’elle a également remporté un prix spécial décerné par Heise Medien, consistant en un abonnement annuel au magazine « Make », très apprécié dans le milieu des makers.

Sur notre photo figurent (de gauche à droite) le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, Morten Köhler, Joshua Wieder, Benjamin Schul et le proviseur Björn Gemmer.

« Un niveau d’expertise déjà élevé pour son jeune âge »

Dans la catégorie juniors « Les élèves font des expériences », Leontin Schmidt, Leonard Berger et Mats Egbring, élèves de 7e, ont également remporté la 1re place dans la section chimie avec leur projet intitulé «Les nitrates : un problème également dans la Lahn ? Mesures et expériences visant à les éliminer ». Ils se sont ainsi qualifiés pour le concours régional à Kassel.

Par ailleurs, l’école Steinmühle a remporté le prix scolaire de Hesse décerné par le réseau de parrainage « Jugend Forscht », financé par la fondation Wilhelm et Else Heraeus.
Dans le discours d’éloge prononcé à cette occasion, on a particulièrement salué le fait que les élèves de la Steinmühle, comme ces dernières années, possèdent, malgré leur jeune âge, des connaissances techniques très approfondies sur les thèmes de leurs projets.

Sur notre photo, on peut voir (de gauche à droite) Leontin Schmidt, le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, Leonard Berger et le proviseur Björn Gemmer. Mats Egbring n’apparaît pas sur la photo.

Notre illustration présente le certificat que le Steinmühle a reçu en tant que lauréat du Prix scolaire de Hesse décerné par le réseau de sponsors de « Jugend Forscht ».

8 avril 2021

« TouchTomorrow » : découvrir l’avenir dans le Science-Truck

Actualités, MINT

De nombreux élèves de la Steinmühle, de la 8e à la 11e classe, ont pu en faire l’expérience pendant deux jours dans le « Science-Truck » de la Fondation Dr Hans Riegel, qui a fait escale à Marbourg en octobre, près de la Stadthalle.
Dans ce lieu d’apprentissage mobile, les élèves ont pu découvrir un environnement passionnant où ils ont pu explorer le monde de la vie et du travail de demain, sous la houlette de trois jeunes animateurs spécialisés dans les sciences, les technologies, l’ingénierie et les mathématiques (STEM).

Il a ainsi été possible de programmer un robot humanoïde chargé de transporter un ours en or dans une caisse. Ils ont ensuite découvert à quelles tâches les robots pourraient être utilisés dans un avenir proche.
Afin de simplifier à l’avenir le montage de machines relativement complexes, la « réalité augmentée (RA) » peut être mise à contribution. À cette station, les élèves devaient assembler une machine à l’aide de lunettes connectées (Smart Glasses), sur lesquelles s’affichaient des instructions animées étape par étape.
À une autre station, les élèves ont pu découvrir comment l’apprentissage et le travail pourraient être facilités à l’avenir grâce à des espaces virtuels. À l’aide d’un casque de réalité virtuelle (RV), on pénètre dans un atelier virtuel où l’on peut travailler sur une machine.
Dans l’exposition « Commande par la pensée », les élèves découvrent ce que l’on ressent lorsqu’on contrôle des objets uniquement grâce à la force de ses ondes cérébrales. Il s’agit ici de guider une bille à travers un parcours. Concrètement, cela fonctionne grâce à la mesure des variations de tension dans le cerveau. Un casque permet d’enregistrer ces variations de tension au niveau du front.

D’autres stands sont consacrés, par exemple, aux écrans OLED, aux textiles intelligents et à l’« Hyperloop », un circuit circulaire sous vide dans lequel les véhicules peuvent atteindre une vitesse de 1 300 km/h, ce qui pourrait constituer un mode de transport du futur.

Les élèves ont trouvé « cool » de pouvoir tester tant de choses par eux-mêmes et ont également trouvé intéressant de découvrir ce que l’avenir pourrait leur réserver.

Pour plus d’informations : www.touchtomorrow.de

26 octobre 2020

Expérimenter chez soi en direct à l’écran – Atelier en ligne « MINT : les stars de demain »

Actualités, Concours et distinctions, MINT, Promotion des talents

De fin juin à fin août, des élèves de 4e et de 3e de Hesse ont eu la possibilité de participer à un atelier en ligne consacré aux sciences, aux technologies, à l’ingénierie et aux mathématiques (MINT). Accompagnés par des animateurs de premier ordre, les élèves ont ainsi pu découvrir des thèmes qui ne sont généralement pas abordés à l’école, ou seulement de manière superficielle. Parmi ceux-ci figuraient de nombreux aperçus passionnants sur les technologies liées aux énergies renouvelables, les processus biologiques et chimiques, ainsi que des expériences et des équations mathématiques. De plus, les élèves ont programmé leur propre jeu sur ordinateur et ont même construit un moteur électrique. Afin que les jeunes puissent mener eux-mêmes des expériences chez eux, Provadis leur a envoyé à domicile des kits de matériel pour les séances (par exemple, des matériaux de construction et des produits chimiques). Au cours des 10 visioconférences de deux heures, les élèves ont ensuite réalisé des expériences chez eux et en ont discuté avec les autres jeunes et les experts. Lors de la dernière séance, plusieurs experts ont présenté différents métiers dans le domaine des sciences, des technologies, de l’ingénierie et des mathématiques (MINT).

À l’origine, Provadis, à Francfort, a développé cette série d’événements il y a quelques années, en collaboration avec cinq centres scientifiques de Hesse. Lorsque les événements en présentiel ont été interdits à partir de mars 2020, l’entreprise a mis au point cet « atelier MINT en ligne ». Cet atelier ayant rencontré un vif succès auprès des jeunes, il sera désormais proposé à la fois sous forme d’« offre en ligne » et, dès que cela sera à nouveau possible, en présentiel.

Les élèves intéressés peuvent obtenir des informations sur le futur programme « Mint – Les stars de demain » en cliquant sur le lien suivant : https://www.provadis.de/provadis-gruppe/aktuelles/details/news/schuelerinnen-experimentieren-zuhause-live-am-bildschirm.html

En tout cas, j’ai beaucoup apprécié cet atelier et je ne peux que vous recommander d’y participer.
Joshua Wieder

Un grand merci également à Mme Tschirch, de Chemikum Marburg, qui nous a fait part de cette offre !

30 septembre 2020

Prix décerné à un trio de chercheurs : « Et c’est donc vrai ! Les cultures biologiques offrent un sol de meilleure qualité »

Actualités, Concours et distinctions, Écologie et développement durable, MINT

Leontin Schmidt, Mats Egbring et Leonard Berger ont démontré ce qui n’est souvent qu’une simple affirmation : les champs biologiques sont moins pollués que les champs conventionnels et constituent donc une meilleure base pour la culture d’aliments sains. Pour leur travail, les élèves et leur enseignante, le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, viennent de recevoir un prix de reconnaissance et des certificats décernés par le « BundesUmweltWettbewerb » (BUW), une initiative du ministère fédéral de la Recherche et de l’Éducation.

Dès le début de l’année, avant même que les mesures liées à la pandémie n’entrent en vigueur, ce trio passionné par les sciences naturelles avait soumis son projet au concours. « Analyses de sol et conséquences pour nos repas scolaires », tel était le titre que ces élèves de sixième avaient donné à leur travail, qui leur avait pris beaucoup de temps, à eux comme à leur enseignante référente. Divers échantillons de sol ont été analysés pour déterminer leur teneur en nitrates, mais aussi en ammonium, en phosphate, en potassium, ainsi que leur pH et leur indice KAK. Ce dernier est un indicateur de la capacité du sol à libérer des nutriments.

La pollution par les nitrates, axe prioritaire des mesures

Les analyses se sont concentrées sur la teneur en nitrates. Les nitrates, qui sont transformés en nitrites dans l’organisme, entravent le transport de l’oxygène dans le corps et sont soupçonnés d’être cancérigènes à forte dose, en raison de réactions ultérieures menant à la formation de substances appelées nitrosamines.

Ce projet ne portait pas uniquement sur ces études approfondies. Il comprenait également une enquête menée au sein de la communauté scolaire. Les élèves ont été interrogés sur leurs habitudes de consommation et alimentaires concernant les produits issus de l’agriculture biologique, ainsi que sur leur perception des bienfaits de ces produits pour la santé. Les élèves de sixième souhaitaient par ailleurs savoir si les élèves de Steinmühlen souhaitaient disposer d’une offre bio encore plus variée à la cantine et au bistrot de la Steinmühlenküche.

En ce qui concerne les échantillons de sol, les résultats sont sans équivoque. Il est apparu que les sols issus de l’agriculture biologique présentaient effectivement de meilleurs résultats, ce qui était particulièrement visible au niveau des teneurs en nitrates. Le comité s’est réjoui d’avoir constaté, dans le cadre de cette expérience, que les sols forestiers étudiés présentaient, dans l’ensemble, des valeurs encore satisfaisantes.

Enquête complémentaire sur les aliments biologiques

L’attitude positive des élèves interrogés à l’égard des aliments bio a confirmé aux trois élèves et à leur enseignante que le thème général de leur expérience était d’une actualité brûlante et qu’il avait « touché une corde sensible ». Mais cela a également mis en évidence le fait que, dans la cuisine de la Steinmühle, le choix des aliments s’effectue d’ores et déjà en grande partie selon les principes « bio, régional et équitable ». « Nous serions toutefois ravis », ont déclaré les élèves, « que cette prise de conscience concernant le choix des aliments se poursuive non seulement dans la cuisine de la Steinmühle, mais aussi chez les familles, à la maison. »

Outre la responsable du projet, le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, qui a suivi de près toutes les étapes et s’est vu décerner un certificat à ce titre, le Dr Dietmar von der Ahe, qui a apporté son aide lors des nombreux prélèvements de sol, ainsi que Dirk Lange, qui a géré le sondage Surveymonkey.

Bien que le jury du BUW ait conclu que le projet pourrait être présenté à nouveau après un éventuel perfectionnement, les trois jeunes chercheurs se concentrent désormais sur les analyses de l’eau. Ils ont déjà commencé à étudier les teneurs en nitrates dans la Lahn.

30 septembre 2020

Autres équipements du laboratoire scolaire : établi et capteurs

Actualités, MINT

En tant qu’établissement bénéficiant du label « École favorisant les élèves surdoués », nous pouvons solliciter chaque année des fonds auprès du ministère de l’Éducation de la Hesse afin d’accompagner individuellement les élèves surdoués. Heureusement, cela a permis de financer un petit établi pour le laboratoire des élèves.
Les élèves souhaitent régulièrement s’adonner à des activités manuelles, comme cela a été le cas ces deux dernières années dans le cadre de divers projets du concours « Jugend forscht ». Trois élèves de 10e classe construisent actuellement, dans le cadre de leur projet « Jugend Forscht », un dispositif permettant d’étudier la quantité d’oxygène que différents agents oxydants peuvent produire à haute température. L’établi facilite désormais ces travaux.
L’évolution temporelle de la production de gaz est suivie à l’aide d’une sonde à oxygène, dont l’acquisition a pu être financée en début d’année par le « Sponsor-Pool » de « Jugend Forscht ».
Un autre groupe « Jugend Forscht » de la classe de 7e a également reçu en septembre le feu vert pour l’acquisition d’une sonde à nitrates de haute qualité, destinée à mener des analyses dans la Lahn.

30 septembre 2020

Encore une fois, des mathématiciens et mathématiciennes brillent au concours de mathématiques Pangea

Actualités, Concours et distinctions, MINT

La participation de nombreux élèves de notre établissement au concours de mathématiques Pangea, qui se déroule chaque année dans plusieurs pays, est désormais une véritable tradition et montre que les mathématiques sont une matière capable de susciter l’enthousiasme chez de nombreuses personnes.

Dans le cadre de ce concours, 20 exercices à choix multiples de niveaux de difficulté variés sont proposés ; les élèves doivent y répondre en 45 à 60 minutes, sans calculatrice. Il ne s’agit pas ici d’exercices de mathématiques classiques issus des cours, mais d’une combinaison d’énigmes logiques et de casse-têtes, comme on en trouve parfois dans divers tests d’aptitude destinés à l’orientation professionnelle. La correction est effectuée de manière centralisée et, en règle générale, les 500 meilleurs participant·e·s de chaque niveau scolaire à l’échelle de l’Allemagne sont invités à participer à l’étape intermédiaire.

Cette année encore, certains élèves ont obtenu d’excellents résultats et ont réussi à se hisser parmi les 500 meilleurs d’Allemagne (et parmi les 50 meilleurs de la Hesse).

Classe de 5e : Carlos_Toshira_Beato_Del Rosal

Classe de 6e : Sophia Rogosch et Teresa Dinges

Classe de 7e : Timo Wienbeck et Yewon Jeong

Classe de 3e : Joshua Wieder ; Paula Auschill ; Susanna Just et Velten Schulz

Nous félicitons chaleureusement nos élèves pour cette réussite.

(Malheureusement, en raison de la situation liée au coronavirus, les étapes suivantes du concours sont annulées cette année.)

(de gauche à droite) Joshua Wieder, Sophia Rogosch, Teresa Dinges, Yewon Jeong, Susanna Just, Timo Wienbeck, Paula Auschill, Carlos Toshira Beato del Rosal, Velten Schulz

17 juin 2020

De jeunes chercheurs et chercheuses brillants à l’IJSO

Actualités, Concours et distinctions, MINT, Promotion des talents

Pour la deuxième fois déjà, Hanna Schmidt-Dege (7a), Sabrina Ben Amor, Julius Henkel, Thorben Heß, David Immel, Luca Krantz, Max Posingies, Marvin Preis et Joel Rucker (tous en 7c) ont participé aux Olympiades internationales JuniorScience, dont le thème cette année était « Tout est encre ». Dans le cadre de ce concours, les enfants et les adolescents âgés de moins de 15 ans peuvent, sous la supervision d’un enseignant, réaliser différentes épreuves, seuls ou en petits groupes. L’élément central de chaque épreuve est une expérience qu’il faut réaliser, documenter et analyser. Cette année, les élèves ont par exemple étudié ce qu’il advient de l’encre lorsqu’on l’« efface » à l’aide d’un effaceur d’encre, et ils ont fabriqué eux-mêmes de l’encre selon différentes recettes. Dans le cadre de deux autres expériences, ils ont utilisé de l’encre pour étudier de plus près le transport de l’eau dans les fleurs et pour rendre visible le mouvement des particules dans des liquides de concentrations et de températures différentes.

Les élèves ont pu réaliser ces expériences dans le cadre de leurs cours de physique habituels et ont ainsi pu utiliser les ressources de l’établissement (par exemple, le laboratoire des élèves, le matériel de physique). Les résultats montrent que tous ont tiré les leçons de leurs expériences de l’année dernière et ont acquis un haut niveau de compétence en matière d’expérimentation.

Marvin Preis (7c), qui, outre sa participation aux Olympiades cette année, s’est également illustré l’année dernière lors du concours « Jugend experimentiert » l’année dernière, s’est ainsi qualifié pour la phase suivante du concours et a dû répondre, dans le cadre d’un quiz, à un total de 24 questions portant sur différents domaines des sciences naturelles, qui vont bien au-delà du programme scolaire de cette tranche d’âge. Marvin a également relevé ce défi avec brio et s’est qualifié pour la prochaine épreuve écrite, qui aura lieu en juin et pour laquelle nous lui souhaitons beaucoup de succès.

17 juin 2020

Nouveau soutien à l’enseignement par le Fonds de l’industrie chimique

Actualités, Coopérations et partenariats, MINT

Tous les trois ans, les établissements d’enseignement secondaire peuvent solliciter une aide financière auprès du Fonds de l’industrie chimique pour l’enseignement expérimental. L’école Steinmühle sollicite régulièrement ces subventions. Au printemps, une nouvelle subvention de 2 500 € a été accordée. Ces fonds ont permis d’acquérir entre-temps de nouveaux kits de construction moléculaire ainsi que des applications magnétiques pour la modélisation de processus et de phénomènes chimiques, sans oublier d’autres ouvrages spécialisés. Grâce à un adaptateur pour bouteilles de dioxyde de carbone permettant de comprimer des pastilles de glace carbonique, il est désormais possible de produire de petites quantités de glace carbonique directement à l’école. Les expériences avec la glace carbonique comptent parmi les plus appréciées des élèves. Du matériel expérimental supplémentaire destiné aux expériences des élèves a également été acheté et sera complété progressivement au cours des prochaines semaines.

Les expériences avec la glace carbonique sont fascinantes

Les modèles facilitent la compréhension des structures et des réactions chimiques

Les capteurs intelligents, associés à une tablette ou à un smartphone, permettent de mesurer différentes grandeurs au fil du temps

La conductivité peut être mesurée très facilement à l’aide de LED

17 juin 2020

« Bio-Olympiade » avec un séminaire régional à l’université technique de Darmstadt

Actualités, Concours et distinctions, MINT

Réaliser soi-même des expériences biochimiques et découvrir de nouveaux domaines de la biologie

Commençons par le plus important : il n’est pas obligatoire d’être inscrit en option biologie – ce qui compte ici, c’est l’intérêt personnel et l’engagement extrascolaire ! L’Olympiade internationale de biologie (IBO) est un concours annuel destiné aux lycéens, qui se compose de quatre épreuves au total. Les quatre meilleurs élèves allemands, après avoir réussi les épreuves écrites de connaissances et les travaux pratiques en laboratoire, sont autorisés à se rendre dans le pays hôte de l’Olympiade pour la dernière épreuve. Cette année, il s’agit du Japon (Nagasaki).

Lors de ma première participation cette année, j’ai réussi à me qualifier pour le deuxième tour et j’ai eu le privilège, en tant que l’une des dix meilleures élèves de Hesse, de participer pendant quatre jours à un séminaire régional à l’université technique de Darmstadt. J’ai été encadrée tout au long de ce séjour par le Dr Dietmar von der Ahe, qui est la personne de référence à la Steinmühle pour les concours scolaires dans le domaine de la biologie.

Exigences au-delà du niveau scolaire

Lors de la première épreuve, quatre exercices ouverts portant sur tous les domaines de la biologie sont proposés. Le niveau d’exigence est supérieur à celui de l’enseignement scolaire, mais toute documentation spécialisée peut être utilisée pour y répondre. Les solutions remises sous forme de devoir sont corrigées par l’enseignant référent. Pour moi, la décision de participer aux Olympiades de biologie n’était pas liée à l’espoir de me qualifier à tout prix pour les troisième et quatrième tours. Je souhaitais avant tout saisir l’occasion de m’essayer à des problèmes plus complexes dans le domaine de la biologie, car je souhaite faire des études de médecine après le baccalauréat et j’aime relever de nouveaux défis.

Il faut prévoir un investissement en temps plus important pour la première phase, mais cela en valait la peine pour moi, tant pour acquérir de nouvelles connaissances dans les domaines de la botanique, de la génétique, de la zoologie, de la physiologie, de la systématique et de la biochimie, que pour m’entraîner à rédiger un travail scientifique.

Environ la moitié des participants ont réussi à se qualifier pour la deuxième épreuve cette année. En deux heures environ, ils devaient répondre à 30 questions à choix multiples et résoudre huit exercices plus complexes. Pour se préparer efficacement à cet examen très exigeant, il est utile de consulter les ressources disponibles sur le site web de l’IBO ou encore les sujets d’examen des années précédentes, afin de se familiariser avec le format. Dans l’ensemble, je peux affirmer qu’il n’existe pas de préparation infaillible pour cette épreuve, car certaines questions posent des exigences qui constituent un véritable défi, même pour des professeurs de biologie titulaires d’un diplôme universitaire en biologie.

Présentation de clôture

Les 10 meilleurs participants de la Hesse ayant passé le deuxième tour seront ensuite invités à Darmstadt en « récompense de leurs performances ». Répartis en équipes de deux, nous avons pu, sous la direction et l’encadrement d’un enseignant, mettre en culture des bactéries, mesurer et consigner leur croissance, et réaliser nous-mêmes des procédures biochimiques telles que l’isolation de plasmides, la réaction en chaîne par polymérase (PCR) et l’électrophorèse sur gel. Au cours de l’une de ces quatre journées, nous avons eu l’occasion, en petits groupes, de découvrir d’autres domaines de la biologie et de nous essayer activement à des méthodes de travail plus complexes propres à cette discipline. Outre les thèmes de la neurophysiologie (mesure des potentiels d’action des neurones), de la microscopie à fluorescence et électronique (découverte et test de leur fonctionnement) et des méthodes basées sur l’ARN (Western blot), nous avons également abordé l’imagerie de cellules vivantes. Mon expérience dans le domaine de l’imagerie de cellules vivantes a été très positive, car nous avons été très bien encadrés et le professeur responsable a même pris le temps de répondre personnellement à nos questions. La journée s’est terminée par de brèves présentations des différents petits groupes sur les conclusions tirées de leurs expériences individuelles.

Le travail au laboratoire de l’université technique de Darmstadt m’a très agréablement surpris et, comme ce stage ne donne pas lieu à une évaluation des résultats, je ne peux que vous le recommander vivement !

Encouragement à la participation

À tous les élèves de lycée intéressés : si vous souhaitez vous aussi, cette année, vous lancer un défi et, en participant à ce concours, non seulement obtenir des attestations de vos compétences en biologie, mais aussi acquérir une expérience pratique dans le laboratoire d’une université sous la supervision d’un enseignant professionnel, adressez-vous à votre professeur de biologie et commencez dès le mois d’avril à travailler sur les épreuves du premier tour des Olympiades de biologie de cette année ! Amusez-vous bien et bonne chance ! (Mes résultats : 1er tour : 13e place en Hesse, 182e sur 1 165 en Allemagne ; 2e tour : 6e place en Hesse, 54e sur 518 en Allemagne)

(Carolin Mauersberger)

20 mars 2020

Steinmühle a remporté les premières places et des prix spéciaux lors des concours régionaux « Jugend Forscht »

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Avec un total de six projets, la Steinmühle a participé cette année aux concours régionaux de Lollar et de Kassel. Pas moins de trois équipes ont remporté la première place et se sont ainsi qualifiées pour les concours régionaux de Darmstadt et de Kassel dans la catégorie « Les élèves expérimentent ». Trois équipes ont remporté un prix spécial.

Il convient de souligner la participation d’équipes issues de différents niveaux scolaires, du collège au lycée. La classe de 6e était représentée à deux reprises, tandis que les classes de 4e, 3e, 1ère et terminale l’étaient chacune une fois. Les disciplines étaient également très variées : les recherches et les expériences ont porté à trois reprises sur la biologie et une fois chacune sur la chimie, la physique et les sciences de la Terre et de l’espace.

Leonard Berger, Mats Egbring et Leontin Schmidt sont les élèves de sixième qui, dans le cadre du concours « Les élèves expérimentent », sous la supervision des professeurs Dr Jutta Töhl-Borsdorf et Dr Dietmar von der Ahe, et ont remporté le prix spécial des technologies environnementales. Ils ont comparé des champs biologiques à des champs conventionnels. Pour ce faire, ils ont analysé au total près de 20 échantillons de sol et ont constaté que les champs biologiques se distinguent à la fois par leur faible teneur en nitrates et par leur capacité à fixer puis à libérer des nutriments. Les champs conventionnels, et en particulier ceux fertilisés au lisier, présentaient presque systématiquement des teneurs en nitrates et en nitrites préoccupantes. Le jury a estimé que le sujet, le travail et leurs résultats méritaient la meilleure place possible. La prochaine étape sera désormais le concours régional à Kassel.

Manque d’oxygène dans la chaussure

Morten Köhler, Benjamin Schul et Joshua Wieder, élèves de 3e, se sont penchés sur la question suivante : pourquoi les coussins chauffants ne fonctionnent-ils pas dans les chaussures de ski ? Lors du séjour au ski organisé par l’école Steinmühle, ces trois élèves avaient eu froid aux pieds et avaient remarqué que les coussins chauffants destinés à y remédier ne fonctionnaient que très mal. Ils ont étudié en détail la réaction chimique et ont découvert, notamment en mesurant les courbes de température et d’oxygène, que les chaussures de ski contiennent tout simplement trop peu d’oxygène. De ce fait, la réaction souhaitée s’arrête rapidement.

Sous la supervision de leur professeure, le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, ils ont utilisé des capteurs de température commandés par smartphone et une sonde à oxygène pilotée par un Arduino. Les cartes microcontrôleurs Arduino ont été présentées pour la première fois à la Steinmühle par Malte Klimczak dans le cadre du cours facultatif de technologie et ont également pu être utilisées ici pour résoudre des problèmes de chimie. Ces trois élèves ont eux aussi remporté la 1re place en chimie pour le meilleur projet interdisciplinaire et peuvent se réjouir de participer au concours régional à Darmstadt.

Comment les coléoptères de la farine « décomposent » le polystyrène

Clara Müller, Marie Englert et Jennifer Weber, élèves de 11e, ont mené, sous la supervision du Dr Dietmar von der Ahe, une étude visant à déterminer si les bactéries de la flore intestinale des larves de ténébrion meunier participaient à la dégradation du polystyrène. Les élèves ont observé le comportement alimentaire des larves de ténébrion meunier (Tenebrio molitor) dans différentes conditions. À l’aide de méthodes de biologie moléculaire (PCR, isolation de l’ADN génomique et par PCR, quantification de l’ADN par photomètre, électrophorèse sur gel, séquençage du gène 16S ARN réalisé par la société Eurofins Genomics, Ebersberg), elles ont étudié 230 clones bactériens différents issus de la flore intestinale des larves afin de déterminer leurs relations phylogénétiques et leur capacité à dégrader le polystyrène. Elles ont ainsi découvert plusieurs clones bactériens de la famille des Enterobacteriaceae capables de dégrader ce plastique dans une solution nutritive. Le génome de l’un de ces clones (clone n° 43) a été entièrement séquencé (environ 6 millions de paires de bases) à la demande de la société Eurofins Genomics, afin de rechercher dans le génome des régions codantes pour des enzymes susceptibles de participer à la dégradation du styrène. Les élèves ont également présenté un mécanisme possible expliquant le processus chimique de dégradation du styrène. En guise de prix spécial, le trio a reçu un abonnement annuel à la revue scientifique « Bild der Wissenschaft ».

Un concours pour nouer des liens avec l’université

Ronja Rosenkranz, élève de 13e classe, a su convaincre le jury dans le domaine de la physique. Elle a mené des recherches sur les mécanismes à l’origine des modifications de la voix lors de l’inhalation d’hélium. Les élèves se sont posé cette question dans le cadre du cours « NaUnt » de la classe de 5e, dispensé par Mme Jutta Töhl-Borsdorf. Ronja s’est rapidement rendu compte que l’explication que l’on trouve presque partout n’était que partiellement correcte et que le phénomène était bien plus complexe qu’on ne le pensait. Elle a mis au point différents montages expérimentaux afin d’aller au fond des choses. Le jury a particulièrement souligné l’approche très scientifique adoptée pour traiter cette question. Grâce à ce concours, des contacts se sont rapidement noués avec l’université de Marbourg, ce qui a permis de réaliser entre-temps des mesures en phoniatrie. La première place en physique pour ce projet et le prix spécial d’acoustique permettent également à Ronja Rosenkranz de se qualifier pour le concours régional à Darmstadt.

Ce que le ver de terre apprécie

Dans le cadre du concours « Schüler experimentieren », les jeunes chercheuses Teresa Dinges (classe 6b) et Sophia Rogosch (6c) ont étudié, sous la direction du Dr Dietmar von der Ahe, les effets potentiels du ver de terre sur le sol et le climat. Dans le cadre de ce projet, les élèves ont étudié de près le comportement du ver de terre commun Lumbricus terrestris et son interaction avec les bactéries du sol. Elles ont ainsi découvert que :

le type de sol que préfère le ver de terre
quelles sont les caractéristiques de sol qu’il évite (pH, sols calcaires, sableux, etc.)
que le ver de terre produit des quantités importantes de CO₂, un gaz à effet de serre, dans le sol, en interaction avec les bactéries du sol.
que les familles de bactéries présentes dans le sol diffèrent de celles que l’on trouve dans les excréments des vers de terre.

Le milieu de la peau du cheval

Silas Krüger et Jan Vollmer (tous deux élèves de la classe 8c) souhaitaient en savoir plus sur la « vie sur la peau des chevaux ». Sous la supervision du Dr Dietmar von der Ahe, les élèves ont examiné différentes zones cutanées de deux chevaux (peau, pavillon auriculaire, nez, bouche) afin d’étudier leur colonisation bactérienne, ce que l’on appelle le microbiome. Ils ont ainsi découvert que le microbiome estival diffère nettement du microbiome hivernal, c’est-à-dire qu’en été, on trouve d’autres familles de bactéries sur les différentes zones cutanées qu’en hiver. Cela correspond aux différentes fonctions de la peau selon les conditions climatiques.

18 mars 2020