Уже некоторое время известный ютубер Techtastisch (Марсель Хефеле) является сторонником программы поддержки талантов +MINT, в которую с 2022/23 учебного года войдёт школа «Штайнмюле» — единственная школа-интернат в Гессене.
При участии учащихся различных исследовательских курсов он прибыл в школу «Штайнмюле» для проведения съёмочного дня. Заранее совместно с их учительницей д-ром Юттой Тёль-Борсдорф были запланированы эксперименты, которые в обычном учебном процессе провести практически невозможно.
Все участники были в восторге, ведь эксперименты получились по-настоящему впечатляющими. Реакция натрия с водой в несколько более крупном масштабе, чем обычно на уроках, а также с хлором и льдом вызвала большой интерес.
Эксперименты, проводившиеся на школьном дворе, привлекли внимание и многих других учащихся, которые могли наблюдать за этим зрелищем, находясь на безопасном расстоянии. Впоследствии, особенно у учеников начальной школы, возникло столько вопросов, что стало совершенно очевидно, насколько велика жажда знаний даже у самых маленьких, когда речь заходит о явлениях в области естественных наук.

Сама компания Techtastisch также осталась в восторге — от красивой школьной территории, замечательных возможностей для проведения экспериментов, электростанции и множества любознательных учеников и учениц.

Видео о визите к Techtastisch можно посмотреть здесь: https://www.youtube.com/watch?v=qeFfHtvVoL4

 

В 30-й раз Центр химии (ZFC) пригласил 16 старшеклассников из Гессена, чтобы в ходе общения с профессионалами они могли познакомиться с научной практикой и конкретными структурами предприятий. В «цифровой лаборатории» молодые таланты изучали высокоэффективные материалы, которые также играют ключевую роль в контексте энергетического перехода. В частности, речь шла об эффективных накопителях энергии из возобновляемых источников, а также об анализе поверхностей и высокоэффективных магнитах, которые также используются в сфере электромобильности и в ветровых генераторах.

В недельный «Лабораторию изобретателей» прошел отбор Файт Геммер из 13-го класса школы «Штайнмюле». Его группа занималась исследованием твердотельных натриевых батарей, содержащих так называемые электролиты Nasicon, которые в будущем могут стать альтернативой материалам, использование которых в литий-ионных аккумуляторах сопряжено с определенными проблемами.

Собственно, «Лаборатория изобретателей» должна была состояться ещё в октябре 2020 года, но из-за пандемии была перенесена на начало 2021 года. В итоге и это мероприятие пришлось провести только в онлайн-формате, что, тем не менее, позволило получить интересную информацию, как сообщает Файт:

Лаборатория изобретателей, посвящённая теме «Высокоэффективные материалы будущего», которая обычно проводится в Техническом университете (ТУ) в Дармштадте, всё же удалосьорганизоватьв онлайн-формате с помощью платформы Microsoft Teams. В ходе недельного семинара мы имели возможность в ходе различных бесед с экспертами из ТУ Дармштадта и компании Merck KGaA получить увлекательные сведения об области материаловедения и о концерне Merck. На основе этих знаний, а также результатов собственных дополнительных исследований, наша группа должна была создать обучающее видео о твердотельных натриевых батареях. Несмотря на то что создание высококачественного видео заняло очень много времени, эта неделя всё же оказалась чрезвычайно интересной.

Файт Геммер

В лаборатории изобретателей созданное видео о твердотельных натриевых батареях

 

Заключительное мероприятие (внизу: Файт со своей группой)

 

Компьютерное моделирование … Механизмы транспорта и проводимость натрия натрия—ионов в твёрдом электролите Nasicon (Na+—Суперионный проводник).

 

Повышение проводимостиу Nasico-электролитов за счёт импульсного лазерного осаждения (PLD)

С конца июня по конец августа учащиеся 8-х и 9-х классов из Гессена имели возможность принять участие в онлайн-семинаре, посвящённом дисциплинам MINT. В ходе семинара учащиеся под руководством высококвалифицированных преподавателей получили представление о темах, которые в школе, как правило, не изучаются или рассматриваются лишь поверхностно. Среди них было множество увлекательных материалов, посвящённых технологиям возобновляемых источников энергии, биологическим и химическим процессам, а также экспериментам и математическим уравнениям. Кроме того, учащиеся самостоятельно запрограммировали игру на компьютере и даже собрали электродвигатель. Чтобы подростки могли проводить эксперименты самостоятельно дома, компания Provadis рассылала им на дом наборы материалов для занятий (например, строительные материалы и химикаты). В ходе 10 двухчасовых видеоконференций учащиеся проводили эксперименты дома и обсуждали их с другими ребятами и специалистами в данной области. На последнем занятии несколько экспертов рассказали о различных профессиях в сфере МИНТ.

Изначально компания Provadis во Франкфурте разработала эту серию мероприятий несколько лет назад в сотрудничестве с пятью научными центрами Гессена. Когда с марта 2020 года очные мероприятия были запрещены, они разработали этот «онлайн-семинар по естественно-научным дисциплинам». Поскольку этот семинар пользовался большой популярностью среди молодежи, в будущем он будет проводиться как в формате «онлайн-программы», так и — как только это станет возможным — в очном формате.

Заинтересованные учащиеся могут ознакомиться с информацией о будущей программе «Mint — Звезды завтрашнего дня» по следующей ссылке: https://www.provadis.de/provadis-gruppe/aktuelles/details/news/schuelerinnen-experimentieren-zuhause-live-am-bildschirm.html

Мне этот семинар, безусловно, очень понравился, и я искренне рекомендую всем принять в нём участие.
Джошуа Видер

Еще раз большое спасибо г-же Чирх из Chemikum Marburg, которая рассказала нам об этом предложении!

В этом году школа «Штайнмюле» представила в общей сложности шесть проектов на региональных конкурсах в Лолларе и Касселе. Целых три команды заняли первые места и тем самым прошли отбор на земельные конкурсы в Дармштадте и Касселе в категории «Учащиеся проводят эксперименты». Три команды завоевали специальный приз.

Особое внимание заслуживает участие команд из разных классов — от младших до старших. Два раза в соревновании принимал участие 6-й класс, по одному разу — 8-й, 9-й, 11-й и 13-й классы. Разнообразны были и предметные области: исследования и эксперименты проводились трижды в рамках биологии и по одному разу в рамках химии, физики, а также географии и космических наук.

Леонард Бергер, Матс Эгбринг и Леонтин Шмидт — шестиклассники, которые в рамках конкурса «Ученики проводят эксперименты» под руководством преподавателей д-ра Ютты Тёль-Борсдорф и д-ра Дитмара фон дер Ахе заняли первое место в номинации «Гео- и пространственные науки», а также получили специальный приз в области экологических технологий. Они сравнили экологически чистые поля с обычными. В ходе исследования они проанализировали в общей сложности почти 20 проб почвы и установили, что экологически чистые поля выгодно отличаются как низким содержанием нитратов, так и способностью связывать и вновь высвобождать питательные вещества. На традиционных полях, и особенно на тех, которые удобрялись навозной жижей, почти повсеместно наблюдались вызывающие опасения уровни нитратов и нитритов. Жюри сочло, что тема, работа и её результаты заслуживают наивысшего возможного места. Теперь участники отправятся на региональный конкурс в Кассель.

 

Недостаток кислорода в обуви

Мортен Кёлер, Бенджамин Шуль и Джошуа Видер из 9-го класса решили выяснить, почему грелки в лыжных ботинках не работают. Во время лыжного отдыха в Штайнмюле у этих трёх учеников замерзли ноги, и они заметили, что грелки для ног, которые должны были помочь, работают крайне плохо. Они тщательно изучили химическую реакцию и, в частности, путем измерения кривых температуры и содержания кислорода, установили, что в лыжных ботинках просто недостаточно кислорода. Из-за этого желаемая реакция быстро прекращается.

Под руководством учительницы д-ра Ютты Тёль-Борсдорф они использовали датчики температуры, управляемые с помощью смартфона, а также датчик кислорода, управляемый с помощью Arduino. Платы микроконтроллеров Arduino впервые были представлены в школе «Штайнмюле» Мальте Климчаком в рамках факультатива по технике и смогли быть использованы здесь также для решения химических задач. Эти трое учащихся также заняли 1-е место по химии за лучший междисциплинарный проект и теперь с нетерпением ждут участия в региональном конкурсе в Дармштадте.

 

Как мучные жуки «разлагают» пенополистирол

Клара Мюллер, Мари Энглерт и Дженнифер Вебер из 11-го класса под руководством д-ра Дитмара фон дер Ахе исследовали вопрос о том, участвуют ли бактерии кишечной флоры личинок мучного жука в разложении пенополистирола. Ученицы наблюдали за пищевым поведением личинок мучного жука (Tenebrio molitor) в различных условиях. С помощью методов молекулярной биологии (ПЦР, геномная и ПЦР-изоляция ДНК, количественное определение ДНК с помощью фотометра, гель-электрофорез, секвенирование гена 16S РНК, выполненное компанией eurofins genomics, Эберсберг) они исследовали 230 различных бактериальных клонов из кишечной флоры личинок на предмет их родства и способности к разложению стирола. В ходе исследования они обнаружили несколько бактериальных клонов из семейства Enterobacteriaceae, способных разлагать пластик в питательной среде. Геном одного из этих клонов (клон № 43) был полностью секвенирован (около 6 миллионов пар оснований) по заказу компании «Eurofins Genomics» с целью поиска в геноме кодирующих участков для ферментов, которые могли бы участвовать в разложении стирола. Учащиеся также представили возможный механизм химического процесса разложения стирола. В качестве специального приза тройка получила годовую подписку на научный журнал «Bild der Wissenschaft».

 

Установление контактов с университетом в рамках конкурса

Ронья Розенкранц из 13-го класса сумела убедить жюри в области физики. Она исследовала, как происходит изменение голоса при вдыхании гелия. Учащиеся задались этим вопросом на занятиях по курсу «NaUnt» в 5-м классе под руководством учительницы д-ра Ютты Тёль-Борсдорф. Ронья быстро заметила, что объяснение, которое можно прочитать практически везде, верно лишь отчасти, а само явление гораздо сложнее, чем казалось. Она разработала различные экспериментальные установки, чтобы разобраться в этом вопросе до конца. Жюри особо отметило весьма научный подход к решению этой задачи. Благодаря конкурсу быстро установились контакты с Марбургским университетом, благодаря чему теперь стало возможным проводить измерения в отделении фониатрии. Первое место по физике за этот проект и специальный приз по акустике означают для Рони Розенкранц также право на участие в региональном конкурсе в Дармштадте.

 

Что нравится дождевому червю

В рамках конкурса «Ученики проводят эксперименты» под руководством д-ра Дитмара фон дер Ахе юные исследовательницы Тереза Дингес (6b класс) и София Рогош (6c класс) изучали возможное влияние дождевого червя на почву и климат. В рамках этого проекта школьницы тщательно изучили поведение местного дождевого червя Lumbricus terrestris и его взаимодействие с почвенными бактериями. В ходе исследования они выяснили:

• тип почвы, который предпочитает дождевой червь
• какие характеристики почвы он избегает (уровень pH, известковые, песчаные почвы и т. д.)
• что дождевой червь, взаимодействуя с почвенными бактериями, производит в почве значительные объемы парникового газа CO2.
• что семейства бактерий, обитающие в почве, отличаются от тех, которые встречаются в экскрементах дождевых червей.

 

Среда обитания лошадиной кожи

Силас Крюгер и Ян Фоллмер (оба из 8-го класса «c») хотели поближе познакомиться с «жизнью на коже лошади». Под руководством д-ра Дитмара фон дер Ахе учащиеся исследовали различные участки кожи двух лошадей (кожа, ушная раковина, нос, пасть) на наличие бактерий, так называемого микробиома. В ходе исследования они обнаружили, что летний микробиом значительно отличается от зимнего, то есть летом на различных участках кожи обнаруживаются другие семейства бактерий, чем зимой. Это соответствует различиям в функциях кожи в различных климатических условиях.

 

Под девизом «Jugend Forscht — это больше» лауреаты премии для научных руководителей из различных федеральных земель собрались на интересную ознакомительную поездку с 15 по 17 ноября 2019 года.
На региональном конкурсе «Jugend forscht» в Касселе премией для научных руководителей земли Гессен была удостоена учительница из Штайнмюлена д-р Ютта Тёль-Борсдорф. В Падерборне её ждала насыщенная программа, на которую были приглашены также послы конкурса «Jugend forscht» из различных федеральных земель. Помимо увлекательных тематических мероприятий, участники имели достаточно времени и возможностей для коллегиального обмена мнениями в непринуждённой атмосфере.
Особенно интересно было увидеть, насколько по-разному отдельные школы, в зависимости от конкретных условий и возможностей в каждом из федеральных земель, организуют участие в конкурсе «Jugend forscht».
Для дальнейшего развития проектов «Jugend Forscht» в школе «Штайнмюле» недавно установленные контакты, а также многочисленные вдохновляющие беседы и идеи, несомненно, будут иметь большую ценность.

(Фото: Лауреаты премии для наставников вместе с послами федеральных земель и организаторами «на Луне» в музее имени Хайнца Никсдорфа)