Félicitations à notre trio de chercheurs, Luis Gerloni, Fabian Sotonica et Clara Steiner, de l’internat plus-MINT de Steinmühle, qui ont remporté le prix spécial « Travail original dans le domaine des sciences de la Terre » lors du concours national « Jugend forscht » à Heilbronn ! Nous vous ferons bientôt part, sur notre site web, de vos quatre jours inoubliables, riches en impressions !
Lors du concours régional « Jugend Forscht » à Darmstadt, les élèves de l’école Steinmühlen, Leonard Berger, Clara Steiner et Quentin Herwig, ont manqué de peu la deuxième place et, par là même, leur qualification pour le concours national avec leur projet intitulé « Des films alimentaires à base de carapaces de crevettes : est-ce possible ? ». Pour ce trio, devenu depuis peu un quatuor avec l’arrivée de Nicolas Bohnstedt, le projet passe désormais à l’étape suivante à un autre niveau. Outre la deuxième place et un prix spécial remportés lors du concours régional, une demande d’intérêt de la part de la chaîne ZDF constitue un formidable signe de reconnaissance.
Une rédactrice de l’émission scientifique PUR+ de la chaîne ZDF s’était rendue au concours régional « Jugend Forscht », avait découvert les nombreux projets passionnants et avait présenté les plus intéressants d’entre eux à la rédaction chargée de la programmation. Parmi ceux-ci figurait également le projet « Steinmühle » mené par les quatre jeunes. Alors qu’elle se trouvait encore sur place, la journaliste s’est entretenue avec Quentin au sujet du projet et a pris contact peu après avec le Steinmühle et la responsable du projet, le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, afin de rester en lien avec les élèves et leur projet.
« Nous n’avons pas encore d’émission précise en tête à laquelle ce projet pourrait s’intégrer », indique la ZDF. Il est question d’un reportage prévu pour l’année 2025.
PUR+ est une émission éducative destinée aux enfants, qui aborde un large éventail de thèmes, allant du sport à l’environnement, en passant par les questions sociales et techniques. Elle s’adresse aux enfants âgés de 10 à 14 ans environ.
Le groupe se réjouit d’ailleurs beaucoup de cette sollicitation, comme l’indique Mme Jutta Töhl-Borsdorf, responsable du projet et coordinatrice MINT à la Steinmühle. L’équipe souhaite désormais poursuivre ses travaux sur ce projet et peut-être le présenter l’année prochaine au concours « Jugend testet ».
Cela tombe bien, car le groupe a non seulement fabriqué de nombreux films différents à base de chitosane, un déchet issu des carapaces de crevettes, mais a également mis au point diverses méthodes de test. Ainsi, la résistance à la déchirure de ces films très durables peut par exemple être testée à l’aide d’un tracteur de fabrication artisanale, ou l’on peut analyser la quantité d’humidité ou d’oxygène qu’ils laissent passer.
Pour plus d’informations : https://www.zdf.de/kinder/purplus, https://www.jugend-testet.de/.
Comme à l’accoutumée avec chaque promotion de 11e, le proviseur et professeur de mathématiques Björn Gemmer a mené un projet d’optimisation des emballages avec sa classe actuelle de 11e. Cette fois-ci, c’est un produit de la marque ESN qui a été passé au crible : les dimensions de l’un des produits Whey les plus appréciés ont été analysées. ESN appartient, tout comme la marque More Nutrition, à la société The Quality Group. Son objectif est de proposer « des produits haut de gamme pour la santé, le plaisir et la performance ».
Léon, Piet, Hessein et Rebecca ont cherché à déterminer si, pour l’article sélectionné, non seulement le produit, mais aussi son emballage pouvaient séduire par leurs qualités exceptionnelles. L’accent a été mis sur les économies de matériaux, ce qui pourrait permettre de réduire les coûts et d’améliorer le bilan de durabilité grâce à une diminution des quantités d’emballages en plastique. Leur conclusion : on peut encore faire mieux.
Cette déclaration était étayée par des calculs précis joints à la lettre adressée à l’ESN. Bien qu’il ait fallu attendre plusieurs semaines avant d’obtenir une réponse, celle-ci s’est avérée exceptionnellement bienveillante. Mme Sina Frömberg a remercié chaleureusement et a expliqué en détail qu’en raison de diverses réglementations et dispositions, les emballages, bien qu’apparemment « trop grands », pouvaient néanmoins être conformes aux règles et même nécessaires sous leur forme actuelle. Elle a ajouté que l’acceptation par les consommateurs constituait également un facteur important. Sina Frömberg a justifié tous ces aspects de manière détaillée.
Filière « Technologie de l’emballage »
Par ailleurs, notre interlocutrice a suggéré à ceux qui s’intéresseraient de plus près à cette thématique de se pencher sur la filière « Technologie de l’emballage et développement durable » proposée à Leipzig. – Il s’agit donc d’un sujet complexe qui, en tant que tel, n’a peut-être pas encore vraiment pénétré la conscience des consommateurs.
Les élèves ont d’ailleurs eu le plaisir de recevoir une caisse bien remplie contenant de nombreux produits ESN, qui, comme on pouvait s’y attendre, ont été très appréciés. Une photo de groupe s’imposait donc pour les remercier !
La classe et le professeur de mathématiques Björn Gemmer vous remercient en tout cas chaleureusement pour cette agréable surprise et pour vos commentaires positifs sur les activités de la Steinmühle !
Il s’agit du meilleur résultat jamais obtenu par la Steinmühle au concours « Jugend forscht » : Après qu’Akaash Bhagwat, élève de la Steinmühle, eut remporté le titre régional en physique lors du concours « Schüler experimentieren » (destiné aux plus jeunes), le trio « plus-MINT » de la classe de terminale, composé de Luis Gerloni, Fabian Sotonica et Clara Steiner, a également été sacré vainqueur régional lors du concours régional « Jugend forscht » organisé chez Merck à Darmstadt. À l’origine, le projet avait été présenté dans la catégorie « Sciences de la Terre et de l’espace » ; il a finalement été désigné « Meilleur projet interdisciplinaire » et participe désormais au concours national. « Nous participons à Jugend forscht depuis sept ans et avons toujours obtenu de très bons résultats. Mais nous n’avions encore jamais connu un tel succès », explique la responsable du projet, le Dr Jutta Töhl-Borsdorf.
Luis (16 ans), Clara et Fabian (tous deux âgés de 17 ans) étaient particulièrement nerveux lorsqu’ils ont dû s’imposer face à une cinquantaine d’autres projets, puis finalement face à trois autres candidats de leur catégorie. Pendant environ une demi-heure, les membres du jury, issus de la recherche, de l’enseignement et du monde de l’entreprise, leur ont posé des questions – et celles-ci étaient d’un niveau très élevé. C’est sous le titre « Analyse de l’eau 2.0 : bateau autonome à faible coût pour la détermination de la qualité de l’eau » que le trio a présenté son projet de recherche. Les questions ont permis d’approfondir le sujet – pas la moindre question de courtoisie dont les réponses auraient été évidentes. C’est avec soulagement et presque incrédules que les élèves participant au programme « plus-MINT » de l’internat de la Steinmühle ont appris qu’ils avaient remporté la victoire – la récompense de nombreuses heures de bricolage passionné, d’un grand savoir-faire, d’une persévérance sans faille et d’un intérêt immense.
Autre critère : l’intérêt général
Lors de la prochaine étape, le concours national à Heilbronn, ce sont les meilleurs projets de recherche allemands qui seront en lice. Il faudra y mettre encore plus d’énergie, expliquent les jeunes chercheurs dans cette interview. « Il n’y a certes que peu de projets dans notre catégorie, les sciences de la Terre et de l’espace », reconnaissent-ils tous les trois. Mais leur engagement n’en est que plus scruté par les membres du jury.
Les critères d’évaluation porteront également sur d’autres aspects. Le jury vérifiera s’il s’agit bien du projet personnel des participants, c’est-à-dire s’ils s’identifient aux objectifs du projet et font preuve d’un engagement sincère. Selon le trio, l’utilité du projet pour la communauté est également importante. Ils peuvent y répondre par l’affirmative sans réserve, car leur plus grand souhait est que leur expérience débouche sur un produit grand public permettant de mesurer la qualité de l’eau !
L’objectif : susciter l’enthousiasme du secteur industriel
Une petite « planche de surf » constitue la base de la plateforme motorisée et télécommandée destinée à l’analyse de l’eau, mise au point par Clara Steiner, Fabian Sotonica et Luis Gerloni. Elle n’est pas statique, ce qui la distingue de nombreux systèmes de mesure. Ce « bateau » peut être équipé de différents capteurs destinés à l’analyse de l’eau et permet de prélever jusqu’à quatre échantillons d’eau.
Susciter l’enthousiasme de l’industrie et des entreprises pour leur idée, tel est donc l’objectif des trois talents du programme « plus-MINT », qui, grâce à l’école et à l’internat Steinmühle, ont réussi à se hisser au sommet du classement des meilleurs jeunes chercheurs d’Allemagne. Leur vision est celle d’un bateau entièrement autonome, adapté aux courants et à l’eau de mer, pouvant être utilisé en tout lieu, y compris par des particuliers. Cela permettrait de relever des mesures de la qualité de l’eau à divers endroits à l’échelle suprarégionale et de les transmettre en ligne pour analyse. « Le résultat serait une image quasi complète de l’état de nos cours d’eau. »
Fin mai, Luis, Clara et Fabian se rendront à Heilbronn pour participer au concours national « Jugend Forscht ». Ils seront accompagnés du Dr Jutta Töhl-Borsdorf, plusieurs fois lauréate du prix du meilleur encadrant. Outre elle, d’autres personnes ont soutenu le trio « plus-MINT » tout au long de son parcours vers la réussite. Parmi elles figurent Antje Seel et le Dr Patrick Szabo, de l’équipe MINT de Steinmühlen. La collaboration avec le Dr Christoph Reudenbach, du département de géographie de l’université Philipps de Marbourg, a également apporté des impulsions précieuses et un soutien inestimable.
Peu avant la fin du semestre, les élèves de la classe de chimie approfondie de la promotion de terminale se sont retrouvés avec leur professeure, le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, pour un atelier au département de chimie de l’université de Marbourg, située sur les Lahnberge. Pour beaucoup d’entre eux, c’était la première fois qu’ils se trouvaient sur ce vaste campus, recouvert de neige ce matin-là, et qu’ils pouvaient s’imprégner de l’ambiance universitaire.
L’objectif de cet atelier était de nous donner un aperçu théorique et pratique de la chimie des glucides et de servir d’exercice aux trois futurs enseignants qui nous ont guidés. Pour commencer, une présentation interactive a posé les bases nécessaires à la compréhension des expériences suivantes, en nous expliquant les propriétés générales et les différentes structures des glucides.
Nous nous sommes ensuite répartis en petits groupes pour nous rendre directement aux ateliers, où nous avons découvert les phénomènes les plus divers. Parmi celles-ci figuraient des réactions de détection, des analyses qualitatives ou encore une réaction provoquant un changement de couleur de manière autonome, que l’on pouvait répéter par simple agitation. La particularité : presque tout pouvait s’expliquer à l’aide des informations fournies lors de l’introduction, ce qui constituait désormais notre mission.
Nous avons passé la pause de midi à la cantine de l’université, qui était heureusement assez vide ce jour-là, avant de retourner à la réunion de bilan consacrée aux résultats de nos expériences.
Pour finir, nous avons été répartis une nouvelle fois en petits groupes, chacun muni d’un buzzer. La dernière épreuve consistait en un quiz au cours duquel nous nous sommes affrontés et avons dû mettre à l’épreuve les connaissances acquises tout au long de la journée. Le groupe gagnant a été récompensé par des bonbons.
En résumé, on peut dire que cette expérience s’est avérée précieuse non seulement pour nos connaissances sur les glucides, mais surtout pour l’interprétation des résultats expérimentaux et la compréhension des liens entre les phénomènes.
Une immense joie pour l’équipe d’encadrement, composée du Dr Jutta Töhl-Borsdorf, de Sven Freibert, ainsi que pour l’ensemble de la Steinmühle : Akaash Bhagwat, âgé de 12 ans et élève de notre section lycée international, a remporté ce week-end dernier le concours régional « Schüler experimentieren » (Les élèves expérimentent) à l’université de Kassel dans la catégorie physique ! Akaash s’est penché de manière approfondie sur la question de savoir comment concilier protection de l’environnement et économies financières dans le domaine des piles. Il a analysé plus d’une centaine de piles usagées et a constaté qu’elles contenaient encore une quantité considérable d’énergie résiduelle. Cela l’a incité à rendre réutilisable une grande partie de cette énergie résiduelle à l’aide d’un convertisseur de tension. Il a notamment modifié une lampe de poche de 4,5 V, qui fonctionne normalement avec trois piles de 1,5 V, de manière à ce qu’elle puisse désormais fonctionner avec une seule pile usagée.
Plusieurs raisons ont incité le jury à attribuer la première place à notre élève de la classe 6i : la grande pertinence sociale de son travail, son analyse variée et systématique, ainsi qu’une présentation graphique à la fois esthétique et informative des résultats. Les experts ont été tellement impressionnés par le travail d’Akaash qu’ils lui ont décerné, en plus de la récompense financière, le prix spécial « Efficacité énergétique et environnement » ainsi que le prix spécial « Efficacité des ressources ». Nos photos montrent l’élève à son bureau ainsi qu’à la cérémonie de remise des prix aux côtés d’Eva Kretzer, responsable du concours régional. Les élèves plus âgés prendront le départ ce jeudi lors du concours régional « Jugend forscht », qui se tiendra dans les locaux de l’entreprise Merck à Darmstadt. Nous leur souhaitons bonne chance et nous ferons plus tard le point sur les travaux de tous les participants dans un rapport complet.
Concours régionaux « Jugend forscht » et « Schüler experimentieren » de Hesse 2024
Remise des prix le 16 mars 2024 à l’Ing.-Schule de l’université de Kassel
Photo : Andreas Fischer
andreasfischerkassel@gmx.de
Tél. 0172 56 37 017
Tiessenstrasse 5
34134 Kassel
Le lycée Steinmühle est le seul établissement secondaire de Marbourg à avoir remporté la première place lors du concours régional « Jugend forscht » – et ce, à quatre reprises. À cela s’ajoutent deux deuxièmes places, ainsi que des prix spéciaux et un prix décerné aux encadrants.
Les piles usagées : trop précieuses pour être jetées ? Grâce à ce projet de recherche, Akaash Bhagwat, élève de 6e au lycée international de Steinmühle, a remporté la première place dans la catégorie « Les élèves expérimentent » en physique, ainsi qu’une journée découverte avec visite guidée chez Feig Elektronics, à Weilburg.
Les filtres UV naturels : une alternative ? Anna-Lena Griesler (classe de 4e), Maya Fischer et Justus Pöschl (tous deux en 5e) ont approfondi cette question dans le cadre du cours de chimie et ont ainsi remporté, en tant que meilleur projet interdisciplinaire, une victoire régionale dans la même catégorie.
Les 15 et 16 mars, les deux équipes se rendront à l’université de Kassel pour participer au concours régional.
« Le muffin du futur – 0 % d’œufs, 100 % végétalien »: tel était le titre du projet de Lotta Funk, Lotti Jarosch et Evin Kaya, élèves de 6e, pour lequel le trio a remporté la deuxième place dans la catégorie « Monde du travail ».
Les élèves de l’internat Plus-MINT ont décroché la première place
Analyse de l’eau 2.0 : développement d’un bateau autonome à faible coût pour déterminer la qualité de l’eau – c’est ce titre qui désigne le projet des élèves de l’internat plus-MINT de Steinmühle, à savoir Luis Gerloni, Fabian Sotonica et Clara Steiner (classe de terminale). Grâce à leurs travaux, ces jeunes chercheuses et chercheurs ont remporté la première place dans la catégorie des sciences de l’espace et des sciences de la Terre. Ce projet a été mené en collaboration avec le Dr Christoph Reudenbach, du département de géographie de l’université Philipps de Marbourg.
Des films alimentaires à base de carapaces de crevettes : est-ce possible ? Leonard Berger, Quentin Herwig (tous deux en classe de 11e) et Clara Steiner (classe de 12e) se sont intéressés aux films à base de chitosane, car il s’agit d’un déchet dont la fabrication ne nécessite donc pas de surfaces cultivables. Grâce à leur travail sur ce sujet, ces trois élèves ont remporté la première place dans la catégorie « Monde du travail » et se sont réjouis de recevoir le prix spécial supplémentaire, à savoir une journée au Makerspace Gießen, un lieu magique.
Les 20 et 21 mars, ces équipes participeront au concours régional « Jugend Forscht » organisé par l’entreprise Merck, à Darmstadt.
« Orties et autres – des isolants naturels pour la chaleur et l’insonorisation » : tel était le nom du projet pour lequel Toshiro Beato del Rosal (classe de 3e), Leontin Schmidt (classe de 10e) et Paul Fischer (classe de 9e) ont remporté la deuxième place dans la catégorie « Technique » et ont également décroché le prix spécial consacré aux matières premières renouvelables.
Tous les projets de la Steinmühle ont été dirigés, en fonction des domaines de spécialité, par l’équipe d’encadrement MINT de la Steinmühle, composée du Dr Sven Freibert, Jonathan Gröb, Antje Seel, le Dr Patrick Szabo et le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, qui a supervisé pas moins de cinq projets.
Ce concours, qui a remporté un franc succès pour la Steinmühle, a finalement été couronné par l’attribution du prix spécial récompensant les responsables de projet particulièrement engagés : le Dr Jutta Töhl-Borsdorf, chargée à la Steinmühle de la coordination des matières MINT (mathématiques, informatique, sciences naturelles et la technologie, ainsi que de la promotion des élèves doués dans ces domaines, se rendra à Lemgo pour une rencontre de mise en réseau de trois jours, avec une visite de l’InnovationsSPIN et de la « Lernfabrik 4.0 ».
Grâce à une performance exceptionnelle, Isabella Kuhl, élève de la classe 5a, a remporté le 3e prix lors de la 2e épreuve des Olympiades de mathématiques. C’est M. Maximilian Moll, professeur de mathématiques, qui nous a annoncé cette excellente nouvelle. L’école Steinmühle lui adresse toutes ses félicitations !
À propos de cet événement : les Olympiades de mathématiques sont un concours organisé chaque année à l’échelle nationale pour tous les passionnés de mathématiques de la 3e à la 13e classe ; elles sont soutenues par le ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche ainsi que par l’association Stifterverband. Elles s’inscrivent dans une tradition qui remonte à l’année scolaire 1961/62 et rassemblent chaque année plus de 200 000 élèves participants.
Les Olympiades de mathématiques offrent à tous les élèves intéressés la possibilité de démontrer et de développer leurs aptitudes particulières dans le domaine des mathématiques. Ce concours, organisé par tranches d’âge, propose des épreuves exigeantes dès la classe de 3e et requiert un esprit logique, une capacité de déduction ainsi qu’une approche créative des méthodes mathématiques. La participation à ce concours incite souvent à s’intéresser aux mathématiques bien au-delà du cadre des cours.
Le collège Steinmühle a une nouvelle fois remporté de grands succès lors du concours « Informatik-Biber ». Nicole Scholtes (à gauche), professeure d’informatique, a remis les certificats correspondants à (de gauche à droite) Liam Randau, Yunus Götz, Daniel Carle et Jonathan Kirschning. L’« Informatik-Biber » est le plus grand concours scolaire d’Allemagne dans le domaine de l’informatique. Les classes de la 3e à la 13e peuvent y participer. En Allemagne, l’« Informatik-Biber » encourage depuis 2007 la pensée numérique à travers des exercices ancrés dans la vie réelle et liés au quotidien. Les participants y découvrent ainsi la fascination et la pertinence des méthodes informatiques. Avec l’« Informatik-Biber », même les plus jeunes élèves découvrent la diversité de l’informatique, de manière ludique et tout à fait naturelle. L’« Informatik-Biber » existe depuis 2006. Lors de la dernière édition, 401 737 élèves y ont participé. Les jeunes à partir de la 7e classe doivent résoudre 15 exercices en 40 minutes. Le concours « Informatik-Biber » a lieu une fois par an, en novembre, pendant deux semaines scolaires. Notre illustration présente un exemple d’exercice tiré du concours. Steffen Ullwer, professeur d’informatique, n’apparaît pas sur notre photo.
Mettre en pratique les connaissances acquises. Observer son propre ADN. Rendre l’ADN visible ? C’est exactement ce qu’a fait la classe de biologie approfondie de terminale lors du cours de génétique à Lahnbergen. Alicia Spitzhüttl écrit à ce sujet :
Nous nous sommes retrouvés au jardin botanique de Marbourg et, à la fin de ce cours, nous avons pu observer notre ADN. Plus précisément, notre empreinte génétique, qui est unique à chacun et qui est notamment utilisée dans les affaires criminelles pour identifier sans équivoque l’auteur des faits. Pour observer notre ADN, nous avons d’abord appris à manipuler une pipette microbiologique. On nous a donné quelques règles à respecter ainsi qu’un peu de théorie au début, afin d’approfondir ou de rafraîchir nos connaissances avant de nous rendre au laboratoire.
L’extraction de l’ADN : un processus complexe
La première étape au laboratoire a consisté à prélever nos cellules. Pour cela, nous nous sommes rincé soigneusement la bouche avec de l’eau, ce qui nous a permis de prélever des cellules de la muqueuse buccale. Ensuite, notre mélange d’eau et de cellules a été centrifugé afin que les cellules se déposent au fond et que l’excès d’eau puisse être éliminé. Notre ADN étant bien protégé au sein du noyau cellulaire, nous avons dû détruire la membrane cellulaire en plusieurs étapes à l’aide de tampons. C’est pourquoi nous avons ajouté un tampon de lyse et un tampon de précipitation afin de dissoudre la membrane cellulaire. De plus, notre mélange d’ADN a été centrifugé à plusieurs reprises afin de permettre aux composants solides de se déposer et d’éliminer l’excès d’eau. Peu à peu, tous les composants d’une cellule ont été dissous à l’aide de tampons et par centrifugation, de sorte qu’il ne restait finalement plus qu’un culot d’ADN. Enfin, nous avons purifié ce culot d’ADN à l’aide d’éthanol et d’eau UV afin de pouvoir ensuite réaliser la réaction en chaîne par polymérase.
Grâce à la réaction en chaîne par polymérase, un segment d’ADN donné peut être amplifié des milliards de fois à partir d’une seule molécule d’ADN.
Consulter son empreinte génétique
Pendant notre pause déjeuner, nous avons commandé des pizzas et visité le jardin botanique sous une averse de neige. Après la pause et une fois la réaction en chaîne par polymérase terminée, nous avons rendu notre ADN visible à l’aide de l’électrophorèse et de l’agarose. Nous avons ensuite introduit l’ADN amplifié
dans le gel d’agarose. L’appareil chargé de rendre visible la longueur de chaque satellite a ensuite été mis en marche. Nous avons pu observer le résultat dans une chambre noire et avons ainsi tous pu voir notre propre empreinte génétique et la rendre visible par nous-mêmes.
Cette journée a été à la fois très divertissante et instructive, et a peut-être même motivé l’un ou l’autre à exercer plus tard un métier dans ce domaine. Le laboratoire scolaire du Jardin botanique est un lieu d’apprentissage extrascolaire qui propose divers travaux pratiques de laboratoire destinés aux cours de biologie du secondaire. Ces activités sont en partie organisées en coopération avec le centre de recherche pour élèves de Hesse centrale, récemment créé. Ce centre s’adresse à tous les élèves de la région passionnés par les sciences, les technologies, l’ingénierie et les mathématiques (STEM) et propose des ateliers, des conférences ainsi qu’un accompagnement et un soutien pour leurs propres projets de recherche.
Toutes les informations sont disponibles sur : https://sfz-mittelhessen.de/ et https://www.uni-marburg.de/de/botgart/schuelerlabor.
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Schulleitung & Geschäftsführung
Björn Gemmer & Dirk Konnertz
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