Interaktive Geschichten mit Scratch

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»Mit Spiel und Spaß Neues lernen«, nach diesem Motto lernen Schülerinnen und Schüler erste Grundkonzepte des Programmierens mit Sequenzen, Schleifen, bedingten Anweisungen und Variablen kennen.

Nach einer kurzen Einführung in die kindgerechte grafische Programmiersprache »Scratch« können sie eigene Ideen für einfache kleine Computerspiele entwickeln und anschließend selbst programmieren. Die von ihnen erstellten Programme werden für ein späteres Weiterarbeiten in der Schule oder zu Hause über eine Internetplattform zur Verfügung gestellt.

Klassen: 5-7
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Informatik

SpurtMobil - Fahren wie von Geisterhand

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Selbst steuernde Transportsysteme fahren schon heute durch die Flure von Krankenhäusern und bringen Essen und Geräte dort hin, wo sie gebraucht werden. Die Teilnehmer werden einen kleinen Fahrroboter nach einer selbst erarbeiteten Bauanleitung bauen, sein Fahrverhalten testen, an Verbesserungen forschen und die Funktionsweise des Sensors untersuchen.

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Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Technik

Licht und Farbe

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Ohne Licht kein Leben - Aber was ist eigentlich Licht? Wie funktionieren ein Mikroskop oder ein Fernrohr? Wie entstehen Farben? In fünf verschiedenen Experimenten entfaltet sich die faszinierende Welt des Lichts. Schülerinnen und Schüler machen selbst 3D-Fotos und nutzen Licht zum elektrischen Messen in Chemie und Medizin.

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Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Chemie Technik

Hier bewegt sich was - Maschinenbau zum Anfassen

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Schülerinnen und Schüler erfahren, wie Pneumatik funktioniert. Sie bauen eine pneumatische Schaltung auf und nehmen anschließend eine eigene Anlage in Betrieb.

Getriebe ermöglichen, Motorkraft bestmöglich in Bewegung umzusetzen. Fragen dazu können praxisgerecht beim Experimentieren an Getriebemodellen erforscht werden.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Technik

Experimentelle Mathematik - Bewegungen erfassen und mit Funktionen modellieren

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Mit Ultraschallmessungen erfassen die Schülerinnen und Schüler ihre eigenen Bewegungen, die einer Kugel auf einer schiefen Ebene und die eines springenden Balls. Sie lernen die entstehenden Weg-Zeit-Graphen zu interpretieren und wie man mathematische Funktionen zur Modellierung dieser Bewegungen benutzen kann. Mathematik wird experimentell und anwendungsbezogen erlebt.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Mathematik

Radioaktivität - Strahlende Zukunft?

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Schülerinnen und Schüler setzen sich in Versuchen und Simulationen mit den aktuellen Themen der Kernenergie auseinander und erlernen dabei den Umgang mit modernen Geiger-Müller-Zählern und Computermesssystemen. Sie lernen die Probleme von Transport und Endlagerung radioaktiver Abfälle kennen sowie Nutzen und Risiko der Radioaktivität abzuschätzen. Dieser Kurs ist auch als vierstündige MINT-Berufsinformationsmaßnahme buchbar.

Klassen: 9-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik

Wie die eigene Hand - Prothesen intuitiv und präzise steuern

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Neue Erkenntnisse aus Medizin, Biologie und Technik helfen heute, präzise und intuitiv steuerbare Prothesen für den Menschen herzustellen.

Die Schülerinnen und Schüler bauen ein Prothesenmodell, vergleichen dessen Funktionsmöglichkeiten mit dem natürlichen Arm, untersuchen Alternativen, den Kraftaufwand zu optimieren, benutzen von den eigenen Muskeln abgeleitete Myosignale zur intuitiven Steuerung des Modells und lernen die Gedankensteuerung als aktuellen Ansatz der Neuroprothetik kennen.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Technik

„Das Auge isst mit“ - Quantitative Bestimmung von Lebensmittelfarbstoffen in Lebensmitteln

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Lebensmittelfarbstoffe sind in fast allen Lebensmitteln enthalten, sorgen für gutes Aussehen und fördern den Verkauf. Der Verbraucher erkennt diese an den Bezeichnungen E 100 bis E 199 auf den Lebensmittelverpackungen.
Die Schülerrinnen und Schüler lernen quantitative chemische Bestimmungen von Lebensmittelfarben durch Spektroskopie kennen. Sie führen selbständig, nach Wahl, eine solche Methode durch, von der Kalibrierung des Fotometers bis zur Bestimmung eines Farbstoffes in Schokoperlen.

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Klassen: 10-12
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Chemie

Energieumwandlung bei Windkraftanlagen

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Deutschland ohne Windkraftanlagen ist undenkbar! Aber wie effektiv sind derartige Anlagen überhaupt?

Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Energieumwandlung bei Windkraftanlagen, ermitteln experimentell den Wirkungsgrad ihres Aufbaus und haben anschließend die Möglichkeit den optimalen Rotor für ihre Anlage zu entwerfen und anzufertigen. Im abschließenden Wettbewerb entscheidet sich, wer den besten Rotor gebaut hat.

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Klassen: 9-13
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Technik Physik

Rot.Gelb.Grün. – Den Straßenverkehr intelligent und sicher steuern

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Auf unseren Straßen wird es immer enger.Daher sollen immer intelligentere Systeme zur Verkehrssteuerung die Sicherheit erhöhen und den Verkehrsfluss optimieren. Die Kursteilnehmer erstellen für die Handsteuerung einer Ampel ein Ablaufdiagramm, programmieren eine intelligente Ampelschaltung und lernen, wie mit Radartechnik Daten zur quantitativen und qualitativen Verkehrserfassung gewonnen werden, um Ampeln verkehrsangepasst steuern zu können.

Klassen: 9-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Informatik Technik

Wie kommt die Kugel in die Trillerpfeife? Eine Einführung in den 3D-Druck

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Die Teilnehmer lernen den innovativen 3D-Druck kennen. Sie werden eingeführt in die Thematik des dreidimensionalen Konstruierens, entwerfen am Computer selbstständig eine Trillerpfeife und beobachten die Herstellung des Modells am 3D-Drucker. In diesem Kurs arbeiten wir mit dem für Schüler kostenfreien CAD-Programm Autodesk Inventor.

Klassen: 7-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Informatik Technik

NAO – Interaktion mit einem Roboter

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Es ist noch nicht lange her, da waren Roboter noch der Stoff für spannende Science-Fiction-Geschichten. Heute erfüllen sie bereits eine Vielzahl von Alltagsaufgaben und werden dem Menschen immer ähnlicher. Doch was können humanoide Roboter wirklich?
NAO ist ein menschenähnlicher Roboter, an dem die Schülerinnen und Schüler seine Fähigkeiten und Grenzen selbst erkunden können. Mittels einfacher Werkzeuge programmieren sie NAO darauf, sich im Raum zu bewegen, auf Befehle zu reagieren und mit ihnen zu interagieren. Erfahrungen in Programmierung sind nicht erforderlich.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Informatik

Lichtgeschwindigkeit – Wer schneller fliegt bleibt länger jung

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Können wir sofort entscheiden, welcher Zug sich bewegt, wenn wir im Bahnhof stehen und aus dem Zugfenster einen Zug auf dem Nebengleis sehen? Was heißt eigentlich »relativ«? Oder warum findet ein GPS unseren Standort metergenau?

Die Schülerinnen und Schüler nähern sich dem Phänomen »Relativität« anhand von Alltagsbeispielen. Beim Experimentieren mit einem Modellfahrzeug werden praxisnah gleichförmige Bewegungen sichtbar gemacht. Sie lernen Zeiten zu messen, Geschwindigkeiten zu berechnen und die Ergebnisse zu deuten.

Eine Simulation von Bewegung mit nahezu Lichtgeschwindigkeit auf einem »relativistischen Fahrrad« visualisiert die entstehenden Phänomene. Diese werden am Beispiel des GPS untersucht und erklärt.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik

Photovoltaik – Das Sonnenkraftwerk auf dem Dach

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Sonnenergie ist die größte Energiequelle, die es auf der Erde gibt, denn die Sonne strahlt 10.000-15.000 mal mehr Energie aus als alle Menschen weltweit verbrauchen. Photovoltaikanlagen zum Erzeugen von Strom gehören damit zu den »erneuerbaren Energien«.
Müsste die Sonnenenergie nicht ausreichen, um die klimaschädliche oder risikoreiche Stromerzeugung aus Kohle, Öl, Gas und Atom zu ersetzen? Die Schülerinnen und Schüler experimentieren mit Solarmodulen und lernen, dass der Ertrag einer Solaranlage abhängig ist von Standort, Sonnenscheindauer, Sonneneinfallswinkel oder Verschattung.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Technik

Wasser macht mobil – Die Brennstoffzelle

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Kann man mit einer Brennstoffzelle ein Auto antreiben?  Dieser Frage gehen die Teilnehmer in spannenden Experimenten nach.

Chemisch läuft in einer Brennstoffzelle eine gezähmte Knallgasreaktion ab: Wasserstoff verbindet sich mit dem Sauerstoff aus der Luft zu Wasser. In einem Elektroauto wird die dabei entstehende Energie in Bewegungsenergie umgesetzt.

Zunächst müssen die Schüler jedoch den benötigten Wasserstoff mit Hilfe eines Elektrolyseurs selbst erzeugen und die Gasproduktion in Abhängigkeit von Spannung und Zeit untersuchen. Mit diesen Kenntnissen untersuchen sie die Brennstoffzelle und ermitteln deren Kennlinie, an der sie die maximal mögliche Leistung ablesen können.

Zum Schluss wird mit einem Blick in das Entwicklungslabor eines Autoherstellers nach den Chancen des umweltfreundlichen Brennstoffzellenantriebs für die zukünftige Mobilität gefragt.

Klassen: 9-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Technik Chemie

Make Light – Mehr Licht für Informatik und Elektrotechnik

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Licht ist eine elektromagnetische Welle. Es hat viele Facetten, es erzeugt Energie und überträgt Informationen. Auch Elektrotechnik und Informatik befassen sich mit Licht. Wie kann unsichtbares Licht beim Einparken helfen? Kann man auch Geschwindigkeiten damit messen? Wie können sich Solarzellen genau nach der Sonne ausrichten?

Die Schülerinnen und Schüler lernen die Grundlagen der Programmierung  kennen. Mit Arduino-Microcontrollern können sie einfache Programmierungen durchführen und Hardware-Komponenten wie LEDs oder Infrarot-Sensoren ansteuern.

Klassen: 8-12
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Informatik Physik Technik

NEU: Ein Besuch im Computer – Wie funktioniert Hardware?

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Die Schülerinnen und Schülern erhalten einen Einstieg in die „Technische Informatik“ mit einem Einblick in Aufbau und Funktion von Informatiksystemen.

Informationsverarbeitende Systeme sind nicht nur Computer, auch Menschen und andere Maschinen verarbeiten Informationen. Arbeiten sie alle nach dem gleichen Prinzip? Und wie nennt man dieses Prinzip in der Informatik?

Die Teilnehmer beschäftigen sich praktisch mit der Hardware von Computersystemen. Dazu bauen sie eigenhändig die wichtigsten Bauteile aus einem PC aus und setzen sie später auch wieder ein. Sie erfahren welche Komponenten in PC, Laptop oder Smartphone verbaut sind, welche Bedeutung sie haben und wie diese Bauteile bei der Verarbeitung von Daten zusammenspielen.   

Klassen: 7-9
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Informatik Technik

NEU: Vermessene Welt – das Tablet als Messlabor

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Handys im Unterricht? Das kann zusammen passen, denn Smartphones und Tablets stecken voller Sensoren. Die Schülerinnen und Schüler lernen, welche Sensoren in Smartphones und Tablets stecken und wie diese mit Hilfe von Apps ausgelesen und für spannende Experimente genutzt werden können. Experimentierort ist das HNF und seine Dauerausstellung. Gemessen werden können die Lärmpegel von Objekten, die Beleuchtungsstärke in der Ausstellung und wie diese sich auf die Objekte auswirkt, die Beschleunigung des Fahrstuhls und vieles mehr.

Klassen: 8-10
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Informatik

Unter Spannung! Elektrizität und Elektronik erleben

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Ein Leben ohne Elektro – und Informationstechnik ist heute unvorstellbar. Die Digitalisierung spielt in unserem Alltag eine immer wichtigere Rolle und auch Roboter halten zunehmend Einzug in unser Leben. Roboter können ohne Sensoren nichts wahrnehmen, diese sind sozusagen ihre Sinnesorgane.

Schülerinnen und Schüler können grundlegende elektronische Schaltungen realisieren, mit denen Musik, Sprache oder Messdaten sowohl hör- und sichtbar gemacht als auch übertragen werden. Eine Wechselsprechanlage wird aufgebaut und es wird untersucht, wie eine Infrarot-Fernbedienung Geräte steuert. In einem weiteren Experiment wird eine Sensorschaltung entwickelt, die zur lebensrettenden Überwachung von Patienten eingesetzt wird.

Dieser Kurs ist auch als vierstündige MINT-Studienorientierungsmaßnahme (BSO) buchbar.

Klassen: 9-13
Kursdauer: 3 Stunden
Fachgebiete: Physik Technik