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

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

Hobby-Elektroniker lieben ihn. Aber auch in der Wissenschaft ist der Arduino nicht mehr wegzudenken. Das Mikrocontroller-Board kann Lautsprecher, Motoren, Displays und Sensoren steuern. In unserer Unterrichtsstunde zeigen wir Schülerinnen und Schülern, wie sie mit Hilfe des Arduinos eine "Useless-Machine" programmieren können. Diese Maschine hat nur einen Zweck: sich auf möglichst skurrile Art selbst wieder auszuschalten. Der Hit auf jeder Party und im Unterricht.

 Inhalt

• Überblick zu Mikrocontrollern und deren Anwendung
• Kennenlernen der Arduino Plattform
• Schüler lernen, wie sie mit Arduino-Mikrocontrollern einfache Projekte umsetzen können, indem sie Software darauf installieren, mit der Eingaben dazu verwendet werden, um elektrische Bauteile zu steuern
• Die erworbenen Kenntnisse werden angewendet, indem eine „Useless Machine“ mit dem Arduino gesteuert wird

Anforderungen

• Computerraum mit Beamer und 15 PCs, an denen die Arduino-Entwicklungsumgebung vom
  USB-Stick aus installiert werden kann
• kein Vorwissen 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