Das Mobile SchulTeam der WHZ

• Für (berufliche) Gymnasien
• Für Schüler der 9.-13. Klassenstufe
• Für Schulen in Sachsen, Oberfranken und Ostthüringen

• Umfasst mindestens 90 min
• Unterrichtsgestaltung zu einem ausgewählten Thema aus der Praxis oder Forschung
• Theoretische Grundlagen und Hintergründe
• Anwendungsgebiete im Alltag: Welches Problem wird gelöst?
• Welche Herausforderungen bringt es mit sich?
• Praktische Umsetzung mit Experimenten oder Projekten
• Auswertung des Experiments/Projektes: Was wurde festgestellt, was bringt weiter?
• Aufzeigen von Vorteilen, die Berufe im MINT-Bereich mit sich bringen

Sinnvolle Lösungen werden durch logisches Denken ermöglicht. Das ist nicht nur im Alltag der Fall, sondern auch in der Kombinatorik kann die Anwendung einer Strategie einen entscheidenden Unterschied machen. Beim Problem der 100 Gefangenen versetzt das "Mobile SchulTeam" die Schülerinnen und Schüler gedanklich in die Situation von Inhaftierten, deren Freilassung vom Erfolg eines Zufallsexperiments abhängt. Dabei erleben sie, wie sich durch mathematisch begründetes Vorgehen ihre Gewinnwahrscheinlichkeit enorm steigern lässt.

Inhalt

• Welchen Vorteil lässt sich durch die Anwendung einer Strategie im Gegensatz zum ungeplanten Handeln erzielen?
• Entwicklung einer Strategie, um mit Wahrscheinlichkeitsrechnung in Verbindung mit logischen Schlussfolgerungen ein vorgegebenes Ereignis zu begünstigen
• Die Schüler wenden praktisch Wahrscheinlichkeitsrechnung an, um das "100-Gefangenen-Problem" zu lösen

Anforderungen

• Klassenraum mit Tafel und Beamer
• Grafikfähiger Taschenrechner
• Vorwissen zu Grundlagen der Kombinatorik erforderlich

Die Energiewende ist in vollem Gange und Solarzellen leisten einen entscheidenden Beitrag zur Versorgung mit "grünem Strom". Das SchulTeam erklärt in dieser Unterrichtsstunde, wie aus Sonnenlicht elektrische Energie gewonnen wird und welche Materialien außer Silizium für den Bau von Solarzellen in Frage kommen. Im Experiment wenden die Schülerinnen und Schüler ihr erworbenes Wissen an, indem sie Farbstoff-Solarzellen herstellen und deren Leistungsfähigkeit testen.

Inhalt

• Wie funktionieren Solarzellen und welche Unterschiede gibt es zwischen den verschiedenen Solarzellentypen?
• Wie weit ist die Entwicklung dieser Systeme aktuell und wie sieht die Zukunft aus?
• Schüler bauen selbstständig eine organische Solarzelle (Grätzel-Zelle)
• Die Leistungsfähigkeit der selbst gebauten Zellen wird mit verschiedenen elektrischen Bauteilen getestet

Anforderungen

• vorzugsweise Laborraum mit Tafel und Beamer
• Vorwissen zu Halbleitern ist von Vorteil

Mechanische Schwingungen begegnen uns in jedem Lebensbereich. Sie bilden die physikalische Grundlage von bewährten und neuen Technologien, können aber auch als Störfaktor verheerende Schäden verursachen. Das "Mobile SchulTeam" zeigt an praktischen Beispielen aus Forschung und Lehre der Westsächsischen Hochschule Zwickau die Bedeutung mechanischer Schwingungen. Beim Bau eines Wellenpendels haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, zu beobachten, wie sich Ordnung und Chaos scheinbar abwechseln.

Inhalt

• Bau eines Wellenpendelns inkl. Berechnung der Fadenlängen durch die Schüler
• Sichtbarkeit des scheinbaren Wechsels von Ordnung und Chaos bei den periodischen Schwingungen, wenn alle Fadenlängen korrekt berechnet wurden
• Grundlagen zu mechanischen Schwingungen am Beispiel des Fadenpendels

Anforderungen

• Klassenraum mit Tafel und Beamer
• Grafikfähiger Taschenrechner
• kein Vorwissen erforderlich

Wie erkennt man, dass es unsichtbare Signale gibt, die wir nicht wahrnehmen können? Ohne diese weltverändere Entdeckung namens Hertz´schen Wellen würden weder Radio, Funk noch dein Handy funktionieren. In dem Experiment werden die Schüler mithilfe eines selbstgebauten Ghost Detectors auf Geistersuche nach elektromagnetischen Wellen gehen.

 Inhalt

• Grundlagen zu elektromagnetischen Wellen und Hertz`schen Wellen
• Bauen eines Ghost Detectors (EMF-Messgerät)
• Detektieren elektromagnetischer Wellen an elektrischen Geräten

Anforderungen

• Klassenraum mit Tafel und Beamer
• kein Vorwissen erforderlich

Wie funktioniert eigentlich mein Handyakku? Diese und noch mehr Fragen zu Energiespeichern beantworten wir in dieser Unterrichtsstunde. Wir besprechen mit den Schülern den Unterschied zwischen Lithium-Ionen-Akkus und Superkondensatoren und welche Möglichkeiten der Stromspeicherung es noch gibt. Die Schüler müssen aber auch Körpereinsatz zeigen um mit ihrem Rennauto die schnellste Rundenzeit zu schaffen.

 Inhalt

• Arten von Energiespeichern
• Funktionsweise von Lithium-Ionen-Akkus
• Funktionsweise von (Super-)Kondensatoren
• Messungen beim Ladevorgang eines Supercaps, Berechnungen und Tests bei der Verwendung des Akkus in einem ferngesteuerten Auto

Anforderungen

• Klassenraum mit Tafel und Beamer
• kein Vorwissen erforderlich