Camps MINT Akademie

Was ist die MINT Akademie?

Mit der MINT Akademie wollen wir besonders leistungsfähige Jugendliche fördern und sie motivieren, sich eingehend mit anspruchsvollen Fragestellungen aus MINT-Fächern auseinanderzusetzen. In mehrtägiger, von Expert(innen) der jeweiligen Fachrichtung intensiv betreuter Projektarbeit sollen sie zu einem selbst gewählten Thema experimentieren, forschen und dabei Einblicke in die wissenschaftliche Arbeit gewinnen.
Bei der Abschlussveranstaltung haben die Jugendlichen dann die Aufgabe ihre Ergebnisse auf das Wesentliche konzentriert und verständlich der Öffentlichkeit auf der Bühne des AlpenCongress Berchtesgaden zu präsentieren.
Die Freizeit verbringen die Teilnehmer(innen) am Hintersee wo sie im CVJM Aktivzentrum untergebracht sind. Kennenlernen, vernetzen, Erfahrungen austauschen, Ideen entwickeln, gemeinsam Spaß haben und natürlich Erholung stehen hier am Programm, das von professionellen Freizeitbetreuer(innen) gestaltet wird.

Die MINT Akademie wurde dabei aufgrund des Erfolgs und der Nachfrage im Bereich der Begabungsförderung innerhalb von 3 Jahren von einem regionalen MINT-Förderprogramm für Schüler(innen) des Berchtesgadener Lands zu einem grenzüberschreitenden Angebot für Jugendliche der gesamten EuRegio Salzburg – Berchtesgadener Land – Traunstein entwickelt. (mehr lesen)

 


Ziele der MINT Akademie

  • Einblick in Forschungstätigkeit und die Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen bieten
  • Präsentation von Ergebnissen
  • Nachhaltig für MINT-Forschung begeistern
  • Kennenlernen von Gleichgesinnten und gemeinsames Arbeiten
  • MINT-begeisterte junge Menschen vernetzen
  • Eigenverantwortliches und verantwortungsbewusstes Arbeiten lernen
  • Ausbildungsentscheidungen unterstützen
  • Kontakte zu Bildungs- und Forschungseinrichtungen sowie Betrieben herstellen
  • Raum bieten, Ideen für Projekte zu entwickeln, die etwa im Rahmen von Wettbewerben bearbeitet werden können

Flyer 2019

Was Teilnehmer(innen) über die MINT Akademie sagen

Was Betreuer(innen) über die MINT Akademie sagen


Die Geschichte der MINT Akademie

 

Themen der MINT Akademie

Die Themen der MINT Akademie 2020 findest Du hier ab ca. Ende Februar 2020.
Themen_2018, Themen_2019

Wer kann teilnehmen?

Zur MINT Akademie zugelassen sind Schülerinnen und Schüler der

  • Jgst. 8-10 von Gymnasien und Realschulen
    (a) der Landkreise Berchtesgadener Land und Traunstein sowie der Stadt Burghausen.
    (b) wenn diese Partnerschulen des Schülerforschungszentrums Berchtesgadener Land sind.
    (c) wenn diese außerhalb der angeführten Regionen liegen, aber der Wohnsitz im Berchtesgadener Land liegt.
  • 4.-6. Klassen einer Allgemeinbildenden Höheren Schule und der 1.-2. Klassen einer Berufsbildenden Höheren Schule im Bundesland Salzburg.
  • Jgst. 11 in Deutschland sowie 7. Klasse AHS und 3. Klasse BHS in Österreich so sie bereits an einer MINT Akademie teilgenommen haben (Alumni).

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 65.

Bewerbung

Für die Bewerbung benötigen wir das vollständig ausgefüllte Bewerbungsformular. Die Bewerbungs- und Teilnahmebedingungen, sowie wichtige Hinweise, sind dem Bewerbungsformular angefügt.
Bewerbungsformular

Infos zur MINT Akademie 2020 und zu den angebotenen Themen findest Du hier ab Februar 2020. Ab dann ist auch eine Bewerbung möglich.

Ablauf

  • Beginn: 6. Juli 2020 um 10 Uhr, Schülerforschungszentrum Berchtesgadener Land
  • Ende: 10. Juli 2020 um ca. 17 Uhr, AlpenCongress Berchtesgaden


Programm (Änderungen vorbehalten)

Montag 10:00 - 16:30 Uhr Eröffnung, Beginn der Projektarbeit
Dienstag 09:00 - 16:30 Uhr Projektarbeit
Mittwoch 09:00 - 14:00 Uhr Projektarbeit,
  ab 15:00h Spezielles Freizeitprogramm und geselliger Abend mit Betreuer(innen) der Arbeitsgruppen
Donnerstag 09:00 - 16:30 Uhr Abschluss der Projekte und Ausarbeitung der Präsentation
  13:00 - 14:00 Uhr Vorstellung Jugend forscht
Freitag 10:00 - 12:00 Uhr Ausarbeitung der Präsentation
  14:00 - 17:00 Uhr Abschlussveranstaltung und Präsentation im AlpenCongress Berchtesgaden

Täglich 1-stündige Mittagspause sowie individuelle Pausen.

Freizeit
Diese wird von unseren Freizeitbetreuer(innen) im und um das CVJM Aktivzentrum am Hintersee gestaltet, lässt aber genug Freiraum für individuelle Bedürfnisse. Sie umfasst die Zeit abends nach dem Abendessen und den Mittwochnachmittag, an dem ein spezielles Programm angeboten wird bei dem das Miteinander im Vordergrund steht. Vor dem Frühstück besteht für Frühaufsteher die Zeit nach eigenen Bedürfnissen zu gestalten.

Abschlussveranstaltung
Bei der Abschlussveranstaltung werden die Ergebnisse Vertretern aus Politik und Schulen, Eltern und Medien präsentiert. Diese findet im AlpenCongress Berchtesgaden statt.

Exkursion
Alle Teilnehmer(innen) werden nach Abschluss der Akademie zu einer Exkursion zu Forschungseinrichtungen und Betrieben eingeladen.
Am 17. Januar 2020 geht es an die Technischen Universität München, die ein spezielles Programm zusammenstellt. Die Teilnehmer(innen) der MINT Akademie 2019 werden hierzu persönlich informiert und eingeladen.

Unterkunft und Übernachtung

Die Teilnehmer(innen) verbringen den gesamten Zeitraum der MINT Akademie gemeinsam und übernachten im CVJM Aktivzentrum am Hintersee.
           CVJM Aktivzentrum
           Am See 61
           83486 Ramsau
           Tel.: 08657 98 87 0

  • Es stehen 3-, 4- und 6-Bett-Zimmer zur Verfügung. Die Zimmereinteilung erfolgt vorab.
  • Die Teilnehmer(innen) werden über den gesamten Zeitraum der MINT Akademie professionell betreut.
  • Die Fahrten zwischen dem Schülerforschungszentrum und dem  CVJM Aktivzentrum erfolgen mit einem eigenen Bus.
  • Die Verpflegung umfasst Frühstück, Lunch Paket und Abendessen.
  • Snacks und Getränke stehen tagsüber am Schülerforschungszentrum bereit.


Kosten

Wir wollen tatsächlich die Besten unabhängig von der familiären finanziellen Situation!
In den Jahren 2017-2019 war daher die Teilnahme völlig kostenfrei.
Nach sorgfältigen Überlegungen haben wir uns entschieden ab 2020 eine Teilnahmegebühr von 50€ einzuführen.
 
Dieser kleine Beitrag von weniger als 10% der tatsächlichen Kosten schließt niemanden aus finanziellen Gründen von der Teilnahme aus. Wir erhoffen uns davon aber eine erhöhte Verbindlichkeit und Wertschätzung.
Die wesentlichen Kosten übernehmen die TUM, der Landkreis Berchtesgadener Land, der Förderverein des Schülerforschungszentrums und externe Sponsoren.

Freistellung

Diese wird für deutsche Teilnehmer(innen) durch das Schülerforschungszentrum beantragt.

Leitung

Dr. Stefan Lebernegg
Telefon: +49-8652-656 12 135
Email: stefan.lebernegg@tum.de

 

Das war die MINT Akademie 2019

Artikel aus dem Berchtesgadener Anzeiger vom 15. Juli 2019

Artikel aus dem Reichenhaller Tagblatt vom 17. Juli 2019

RFO-Beitrag, 19. Juli 2019

Diese Themen wurden behandelt:

Mathematik

Selbstähnlichkeit und Iteration

Ein Romanesco, ein Kinderbilderbuch, in dem ein Mensch sitzt, der dieses Bilderbuch in der Hand hält, in dem ein Mensch sitzt, der wiederum dieses Bilderbuch in der Hand hält, usw.  -  welche Art von Mathematik steckt da drin?
Mit den Prinzipien, Iteration und Selbstähnlichkeit, haben sich die Mitglieder der Arbeitsgruppe Mathematik befasst. Mit folgenden Themen setzten sich die TeilnehmerInnen dabei vertieft auseinander:
Bei einer geometrischen Figur werden nach einer festgelegten Vorschrift wiederholt Teilfiguren ausgeschnitten oder angefügt, die ähnlich zur Ausgangsfigur sind. Wie verändern sich Form, Fläche und Umfang dieser Figur, wenn dieser Vorgang unendlich oft wiederholt wird? Eine Gruppe untersuchte diese Fragestellung am Beispiel von Sierpinski – Dreieck, Sierpinski – Teppich und Mengerschwamm. Ausgehend von der Erkenntnis, dass nicht ohne weiteres klar ist, welche Dimension die dabei entstehenden Gebilde haben, setzten sich die TeilnehmerInnen mit dem Begriff der Ähnlichkeitsdimension auseinander.

In diesem Zusammenhang entwickelte ein Teilnehmer eine interaktive Simulation des Chaosspiels, eines Zufallsexperiments, bei dem bei hinreichend großer Zahl von Versuchen die Entstehung selbstähnlicher Figuren beobachtet werden kann.

Wie verhalten sich Zahlen, wenn man eine Funktion immer wieder nacheinander auf sie anwendet?  Ausgehend von dieser Fragestellung untersuchte eine weitere Gruppe die Mandelbrotmenge und deren Bildungsgesetz. Sie untersuchten  den Zusammenhang zwischen der graphischen Veranschaulichung dieser Menge und den dahinterstehenden Zahlenfolgen und deren mathematischen Eigenschaften und Besonderheiten.

Die dritte Gruppe arbeitete an einer Fragestellung weiter, die sich aus ihrem Vorjahresthema ergab. Sie beschäftigte sich damit, den Zusammenhang zwischen Sierpinskidreieck und Pascal‘schem Dreieck in der Ebene auf den Pascal‘schen – Tetraeder im dreidimensionalen zu übertragen. Dabei werden verschiedenen Punkten im Pascal‘schen – Tetraeder Zahlenwerte zugeordnet. Ziel war es die Gesetzmäßigkeiten zu verstehen und eine Formel zu Berechnung dieser Zahlenwerte zu finden.

Betreuer:
Markus Beyl (Rottmayr Gymnasium Laufen)

Informatik

IT Security & Hacking

Hacker klauen unsere Daten. Doch wie machen sie das? Sind E-Mails vielleicht gar nicht so sicher, wie die meisten Leute denken? Unter welchen Umständen kann man einer Webseite trauen?

In der Arbeitsgruppe Informatik haben die Teilnehmerinnen und Teilnehmer erfahren, wie häufig verwendete Hacker-Angriffe funktionieren. Angefangen beim Mitlesen von E-Mails, über das Übernehmen fremder Computer bis zum Knacken von Passwörtern gibt es viele Möglichkeiten, die die Jugendlichen auch selbst durchführen konnten.

Denn nur wenn man weiß wie Angriffe funktionieren, kann man sich davor schützen.

Betreuer:

FH-Prof Dr. Andreas Unterweger (Fachhochschule Salzburg)
Thomas Schmuck (Fachhochschule Salzburg)

Biologie I

Wie tolerant bist du? – Untersuche deine eigene DNA auf Milchverträglichkeit

Laktoseintoleranz wird immer präsenter in den Medien und endlich passen auch Discounter Supermärkte ihrer Produktpalette an. Doch was genau verbirgt sich hinter dem Begriff? Wie funktioniert die Laktose-Verdauung und warum haben manche Menschen starke Symptome und andere nicht? Wie können Milchprodukte industriell Laktose-frei werden?

Diesen Fragestellungen konnten die Teilnehmer(innern) der Arbeitsgruppe Biologie I nachgehen.

Einerseits wurde mit biotechnologischen Methoden der modernen medizinischen Diagnostik die eigene DNA hinsichtlich Laktase-Persistenz analysiert. Andererseits konnte das Enzym Laktase, welches das Schlüsselelement der Laktose-Verdauung ist, in Alginat immobilisiert werden. Dadurch wurde im Kurs Laktose-freie Milch unter verschiedenen Bedingungen hergestellt und der Erfolg mit chemischen Nachweismethoden bestätigt.

Betreuerinnen:

Dr. Patricia Schöppner (Technische Universität München)
Sara Großbruchhaus (Technische Universität München)

Biologie II

Ökologische und molekularbiologische Untersuchungen von Raufußhühnern im Nationalpark Berchtesgaden

Die Arbeitsgruppe Biologie II beschäftigte sich mit dem Thema Ökologie und Genetik am Beispiel der Raufußhühner. Konkret wurde mittels molekularbiologischer Untersuchungen der Fragestellung nachgegangen, ob die hiesigen Raufußhühner von bestimmten Parasiten der Gattung Eimeria befallen sind.

Alle vier in Europa heimischen Raufußhuhnarten kommen in den Berchtesgadener Alpen vor und sind streng geschützt.

Die Schülerinnen und Schüler lernten zunächst, während einer Exkursion, Wesentliches über die Ökologie der Tiere - als sogenannte Bioindikatoren gibt das Vorhandensein der Vögel gleichzeitig Aufschluss über die Biodiversität und die Struktur der Umgebung. An Hand von Losungs- und Federproben wurden anschließend im Labor, per DNA-Extraktion, PCR (Polymerase-Kettenreaktion) und Gelelektrophorese die Arten exakt bestimmt und auf das Vorkommen von Eimeria Erregern untersucht. Es konnten dabei sowohl befallene Birk- als auch Auerhühner nachgewiesen werden.

Abschließend ergaben sich aus den Ergebnissen neue Fragestellungen für die Zukunft wie beispielsweise: „Welchen Einfluss hat der Parasitenbefall auf die Populationen vor Ort?“

Betreuer:
Dr. Gert Helms (CJD Gymnasium Berchtesgaden)
Barbara Schuhwerk (Technische Universität München)

Chemie

Wer keine Komplexe hat der macht sie selbst! Tauch ein in die faszinierende Welt der Komplex-Verbindungen von Übergangsmetallen

Warum ist wässrige Lösung von Kupfer(II)-sulfat leicht blau? Und warum ändert sich die Farbe bei Zugabe von Ammoniak zu intensiver dunkelblau?

Mit dieser Frage wurde der Einstieg in ein großes Gebiet der Chemie gewagt, nämlich in die Welt der Metallkomplexe. Bei diesen Verbindungen binden kleine Ionen oder gar größere organische Moleküle, die als Ligand bezeichnet werden, an ein Metallatom oder -ion, wie eben Kupfer(II) Cu2+.

Die Arbeitsgruppe setzte zunächst für die Herstellung des Liganden einmal Glyoxal mit 2-Aminopyridin und ein weiteres Mal Glyoxal mit Glycin um. Die so hergestellten Ethylendiimin-Liganden wurden noch im Wässrigen mit verschiedenen Metall-Kationen (Mn2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+) vermischt, wobei sich auch farbige Lösungen ergaben, die mit einem UV / Vis-Spektrometer untersucht wurden. Damit wurde gezeigt unter welchen pH-Bedingungen der hergestellte Ligand an das jeweilige Metall-Ion koordiniert, quasi ein Komplex aus den beiden zustande kommt.

Betreuer:
Dr. Gergely Rozsa (Technische Universität München)

Physik

Eiskalt erwischt?

In Physik und Thermodynamik wird in der Regel nur der Begriff “Wärme” v verwendet. Umgangssprachlich versteht jedoch jeder den Begriff der “Kälte” – als Gegenteil bzw. Abwesenheit von Wärme, auch wenn er zumeist unscharf und uneinheitlich verwendet wird. Wir haben uns der “Kälte” über einfache Experimente ganz praktisch genähert und dabei Versuche zu Wirkungsweisen, Funktionsprinzipien und Effektivität von Kältemischungen und Kältemaschinen durchgeführt.

Mit einfachen Mitteln wie Bechergläsern, Papierhandtüchern, Aluminumfolie und Druckgaspatronen für das Fahrrad haben wir einen Tiefkühlschrank  bis unter minus 25°C  gebaut. Mit verschiedenen Kältemischungen haben wir sogar Temperaturen bis -80°C erzeugt. Wir haben untersuchtzt wie sich die Eigenschaften von Stoffen bei so tiefen Temperaturen verändern. Einer unserer Versuche über magnetische Kühlung kann in einem Demonstrationsvideo auf dem YouTube-Channel des SFZ angeschaut werden.

Betreuer:
Dr. Helge Rosner (Max-Planck Institut für Chemische Physik fester Stoffe Dresden)

Robotik

Robothon – Nutze auf kreative Art und Weise einen intelligenten und feinfühligen Roboterarm, um dich und andere bei spannenden
Aufgabenstellungen zu unterstützen


Während der MINT Akademie haben die Schüler in der Arbeitsgruppe Robotik einen Einblick in die moderne Robotik bekommen und den Umgang mit dem intelligenten und feinfühligen Roboterarm Panda kennen gelernt. Mit Hilfe von Panda sowie 3D-Druck ging es in der Woche grundsätzlich um die Aufgaben in Kooperation mit dem Menschen Limonade und Guacamole herzustellen.

Hierfür wurden Konzepte die Aufgaben robotisch zu erledigen ausgearbeitet und umgesetzt. Die Schüler haben gelernt ein Konstruktionsprogramm (CAD-Programm) zu nutzen, um Ideen digital zu modellieren und dann durch einen 3D-Drucker Wirklichkeit werden zu lassen. Zusammen mit den gedruckten Elementen, die auf einem Tisch und am Roboter angebracht werden können, sowie einigen weiteren Utensilien wurde dann der Roboterarm Panda programmiert, um die geplante Aufgabe zu erledigen. Hierbei musste nicht alles vom Roboter durchgeführt werden, sondern es konnte auch gemeinsam mit dem Menschen die Aufgabenstellung angegangen werden.

Schlussendlich haben die Schüler es geschafft kollaborativ mit dem Roboter eine leckere Limonade und Guacamole herzustellen.

Betreuer:
Dennis Knobbe (Technische Universität München)
Johannes Ringwald (Technische Universität München)

Geologie

Zeitreise in die letzte Eiszeit – die Flora und Fauna von Berchtesgaden bevor die Gletscher kamen

Die Teilnehmer bekamen zu Beginn der fünf Tage eine Einführung über die quartäre Geschichte der nördlichen Alpen und ihres Vorlandes; Schwerpunkte waren die Veränderungen des Klimas (mehrfache Wechsel zwischen Eis- und Warmzeiten), die damit zusammenhängende Veränderung der Flora und Fauna, die Gestaltung der Landschaft durch Gletscher und ihre Schmelzwässer und das geologische Arbeiten, um aussagekräftige und belastbare Daten im Gelände sowie im Labor sammeln zu können.

Der Dienstag wurde im Gelände verbracht, wo die am Vortag gelernten Fakten direkt beim Erschließen und „Lesen“ eines Klimaarchieves im Gelände Anwendung fanden. Hierzu wurde die im Nesseltalgraben aufgeschlossene Schichtfolge aufmerksam analysiert und bei der detaillierten Untersuchung von Gesteinsproben Holzreste und Organismusresiduen gefunden. Aus den höffigsten Schichten wurden horizontierte Proben entnommen, die dann Stoff für die genauen Untersuchungen am Mikroskop in den Folgetagen wurden. Die Proben wurden direkt im Anschluss an den Geländeaufenthalt für das Schlämmen am nächsten Tag vorbereitet.

Dieses wurde am Mittwoch durchgeführt und das gewonnene Material wurde verwendet, um die Schüler in die Methoden der Mikroskopie einzuarbeiten, mit welchen es ihnen am Vormittag des Folgetages möglich war genauere Gattungen und Arten zu bestimmen. Die gesamten Informationen wurden am Donnerstagmittag zusammengetragen und interpretiert. Dadurch war es möglich, die Umweltbedingungen, die dort einst herrschten, zu rekonstruieren.

Mit diesem Wissen und gefunden Handstücken aus dem Gelände wurden eine Präsentation sowie zwei Poster entworfen und am Freitag präsentiert.

Betreuer:

Dr. Bernhard Lempe (Technische Universität München)
Dr. Christoph Mayr (Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg)
Dominic Hildebrandt (Technische Universität München)
Martin Schommer (Technische Universität München)

Impressionen

Das war die MINT Akademie 2018

Artikel aus dem Reichenhaller Tagblatt, 19. Juli 2018

Artikel aus dem Berchtesgadener Anzeiger, 24. Juli 2018


Diese Themen wurden behandelt:

Mathematik

Fraktale

Fraktale gehören zu den faszinierendsten mathematischen Objekten. Kein Wunder also, dass sie sofort Interesse weckten: Ein Romanesco, das Mosaik eines Sierpinskidreiecks im Fußboden einer Kirche, ein Faltexperiment zur Drachenkurve – schnell wurde klar, dass fraktale Strukturen oft recht naheliegend in unserer Umwelt zu finden sind. Es zeigte sich jedoch, dass gar nicht so leicht mit einer allgemein verständlichen und anschaulichen aber dennoch exakten mathematischen Definition zu klären war, was genau ein Fraktal ist. Und so näherte sich die Gruppe dem Phänomen über die Beschreibung zentraler Eigenschaften wie z.B. der Selbstähnlichkeit, des Bildungsgesetzes und der fraktalen Dimension. In zwei Teams wurden die Hilbertkurve, die Drachenkurve und die Sierpinski - Pyramide genauer untersucht. Dabei stellte sich ein Team die Frage nach dem Zusammenhang zwischen der Sierpinski – Pyramide und dem pascalschen Tetraeder (eigentlich kein Fraktal) und wie dieser veranschaulicht werden kann - eine Fragestellung, die sie über die MINT – Akademie hinaus beschäftigt.

Betreuer:
Markus Beyl

Informatik

Wie bringe ich meinem Computer das Lernen bei?

Eine Forscherin und drei Forscher gingen als erstes der Frage nach, was eigentlich lernen ist. Dabei diskutierten sie anhand verschiedener Beispiele wie wir Menschen lernen und wie uns die Erfahrung lehrt, ob bspw. ein Glas beim Sturz auf einen Steinboden zu Bruch gehen wird.
Sie erfuhren, dass der Computer ganz ähnlich lernen kann, indem er mit Hilfe von Trainingsdaten (bspw. Wetter-Informationen) eine Gegebenheit einzuschätzen lernt und nach einer Trainingsphase in der Lage ist, neue Situationen anhand des „Gelernten“ zu beurteilen.
Nachdem sie sich mit der Funktionsweise von neuronalen Netzen vertraut gemacht hatten, programmierten sie selbst ein Perzeptron mittels der blockbasierten Programmiersprache scratch. Mithilfe dieses selbstgeschriebenen Programms waren ihre Computer nun in der Lage zu lernen.

Betreuer:
Mike Talbot

Biologie I

Molekularbiologischer Gesundheitscheck bei der Honigbiene

In diesem Projekt wurde der Frage, ob unsere örtlichen Honigbienen von regelmäßig auftretenden Krankheitserregern wie Varroa-, Nosema- und/oder Kalkbrut befallen waren. Dazu entnahmen wir Proben aus den Völkern des SFZ, extrahierten daraus DNA und amplifizierten daraus mit  erregerspezifischen Primern entsprechende Markersequenzen. Jeder Primerkombination  entsprach eine Vorhersage der entstehenden Amplikonlänge, die in einer anschließenden Gelelektrophorese verifiziert wurde. Die PCR-Methode ist grundsätzlich anfällig für Fehlsignale aufgrund von Kontaminationen. Entsprechende Tests, sogenannte Leerproben wurden in die Analysen einbezogen. Um die Bedeutung fehlender Banden zu ermitteln wurden Positivkontrollen durchgeführt. Das Fehlen einer Bande heißt nämlich nicht automatisch, dass der entsprechende Krankheitserreger abwesend ist, d.h. dass die Bienen gesund waren, - eine fehlende Bande kann auch ganz einfach durch fehlerhaftes Experimentieren bedingt sein.
So konnten wir zeigen, dass wir a) grundsätzlich fehlerarm experimentiert haben, b) Nosema die höchste Prävalenz hatte, c) der Nachweis von Varroa mit molekularbiologischen Methoden schlechter war als mit konventionellen Methoden und d) die zwei verschiedenen Primerkombinationen für den Kalkbruterreger zu deutlich verschiedene Ergebnissen führten.

Betreuer:
Dr. Gert Helms

Biologie II

Messung von Feinstaubwerten als Luftverschmutzer und Vergleich mit weltweiten Echtzeit-Messungen. Bestimmung der eigenen Lungenfunktion.

Die Arbeitsgruppe Biologie II hat sich mit dem Thema Feinstaub bzw. Feinstaubbelastung auseinandergesetzt. Dabei haben die Schüler gelernt, wie Feinstaub überhaupt entsteht, welche Arten es davon gibt und welche gesundheitlichen Auswirkungen er auf den menschlichen Organismus hat.
Dazu wurden selbständige Messungen mit einem professionellen portablen Feinstaub Messgerät durchgeführt. Zu diesem Zweck war die Gruppe auch im Freien unterwegs um Feinstaubwerte direkt an der Bundesstraße in Berchtesgaden aufzuzeichnen.
Auch wurden weltweite Echtzeit-Messdaten zu diesem Thema analysiert, ausgewertet und mit den gesammelten Messdaten verglichen. Die eigene Lungenfunktion wurde mit einem medizinischen Lungenfunktionsmessgerät gemessen und die Schüler haben sich mit dem Thema Luftqualität und Aufbau bzw. Funktion der Lunge auch in der Theorie beschäftigt.

Betreuerin:

Dr. Renata Sanovic

Empirische Sozialforschung und Statistik

Entwurf eines Fragebogens, Erhebung von Daten und Auswertung der Ergebnisse

Im Rahmen eines psychologischen Experiments beschäftigten sich zwei Schülerinnen während der MINT-Woche intensiv mit der Frage, welche Wirkung (humanoide) Roboter auf uns Menschen haben können. Ihre Forscherreise führte die beiden somit ins „Uncanny Valley“ - das unheimliche Tal. Dieses Phänomen beschreibt, dass bei einem steigenden Grad an Realismus von künstlichen Figuren ein Punkt erreicht wird, an dem diese Figuren nicht mehr als realistisch akzeptiert werden und beim Zuschauer Unbehagen auslösen. Im Zentrum ihrer Untersuchung stand für die Teilnehmerinnen dementsprechend die Suche nach geeigneten Messinstrumenten für menschliche Stress-/Angstzustände. In unterschiedlichen experimentellen Settings konnte der emotionale Zustand realer Versuchspersonen mittels eines Fragebogens und durch die Messung des Hautleitwerts aufgezeichnet werden. So konnte am Ende einer spannenden Woche ein Vergleich subjektiver und objektiver Messverfahren mit überraschendem Ausgang angestellt werden.

Betreuerin:

Sophia Gabler

Chemie

Die Größe macht’s! Herstellung, Untersuchung und Anwendung von magnetischen, fluoreszierenden und Edelmetall-Nanoteilchen

Die Arbeitsgruppe Chemie beschäftigte sich mit der Herstellung und Untersuchung von Nanoteilchen.
Magnetische Fe3O4-Nanoteilchen wurden aus wässriger Lösung gefällt und ihre Kapazität zur Adsoption von Schwermetall-Ionen in Trinkwasser am Beispiel von Mangan und Eisen untersucht. Daneben wurde eine magnetische Flüssigkeit hergestellt, die im Magnetfeld die typische Rosensweig-Instabilität zeigte.
Gold-Nanoteilchen verschiedener Größe wurde aus einer Gold-Chlorid-Lösung synthetisiert und ihr Absoptionsverhalten mit dem UV-VIS Spektrometer untersucht. Die Teilchen wurden außerdem mit Silber ummantelt um ihre Kapazität zur Funktionalisierung zu veranschaulichen.
Zitronensäure bzw. Orangensaft bildeten den Ausgang für die Herstellung von Nanoteilchen aus Kohlenstoff im Autoklaven. Diese weisen eine intensiv blaue bzw. grün-blaue Fluoreszenz auf. Abhängig von organischen Molekülen an der Oberfläche der Teilchen konnten deren Eigenschaften verändert werden. Es wurden spektroskopische Untersuchungen zur Änderung der Fluoreszenzstärke bei Anwesenheit verschiedener Schwermetall-Ionen durchgeführt.

Betreuer:
Dr. Stefan Lebernegg
Co-Betreuerin:
Sara Großbruchhaus

Physik

Von leuchtenden Bananen zum Röntgenblitz – Lumineszenz von Stoffen

Mit Hilfe einfacher Modelle der modernen Festkörperphysik und vielen Experimenten näherte sich die Arbeitsgruppe Physik dem spannenden Thema der Photonen-Emission bei Atomen, Molekülen und Festkörpern. Die jungen Physiker(innen) brachten mit viel Elan und selbstständigem Arbeiten Licht ins Dunkle vieler wissenschaftlicher Fragestellungen zum Thema Lumineszenz. Dabei wurden Bananen zum Leuchten gebracht und die Thermolumineszenz von Fluorit spektroskopisch untersucht. Auch im Bereich hoher Energien wurde Lumineszenz beobachtet, als schlussendlich ein Röntgenblitz durch Abrollen von Tesafilm in einem selbst gebauten Röntgengenerator erzeugt werden konnte.

Betreuerin:
Dr. Miriam Ewald
Co-Betreuer:

Matthias Bothe

Impressionen:

Das war die MINT Akademie 2017

Artikel aus dem Reichenhaller Tagblatt, 19. Juli 2017

Artikel aus dem Berchtesgadener Anzeiger, 18. Juli 2017

Exkursion der MINT Akademie-Teilnehmer am 15.12.2017


Diese Themen wurden behandelt:

Mathematik

Unendlichkeit und unendliche Mengen

Eine Forscherin und drei Forscher wagten einen mathematischen Blick ins Unendliche. Dabei untersuchten sie, ob man unendliche Mengen hinsichtlich ihrer Mächtigkeit miteinander vergleichen kann, beschäftigten sich mit der Fibonnacci – Folge und untersuchten Eigenschaften der Kochschen Schneeflockenkurve. Dabei erkannten sie, dass unendlich nicht gleich unendlich ist und man zu logisch nachvollziehbaren Erkenntnissen kommen kann, auch wenn diese dem Bauchgefühl widersprechen und schwer vorstellbar sind. So besitzt beispielsweise die Schneeflockenkurve (theoretisch) eine unendlich lange Begrenzungslinie aber einen begrenzten Flächeninhalt.

Betreuer:

Markus Beyl

Biologie

Sind unsere Bienen gesund?

Dieser Frage ging die Arbeitsgruppe Biologie nach. Analysiert wurden die Krankheitserreger Varroa, Kalkbrut und Nosema. Doch wie erkennt man die Erreger? Bei der Varroa-Milbe sieht man gewöhnlich am Boden des Bienenstockes - im Gemüll - nach, ob man kleine runde Milben erkennen kann. Wenn sie dort in großer Zahl vorkommen, ist es für Gegenmaßnahmen schon sehr spät. Bei Kalkbrut handelt es sich um einen Pilz der die Larven befällt und bei Nosema um einen Einzeller, der bei erwachsenen Bienen Durchfall verursacht. Beide sind in ihren frühen Befallsstadien kaum zu erkennen. Was kann man also tun? Hier bieten sich Erbgutanalysen an, die sehr deutliche Ergebnisse auch schon bei den frühen Befallsstadien geben. Und wie geht das - eine Erbgutanalyse? Nachdem die Schüler in die Thematik eingeführt und Proben aus den SFZ-Bienenvölkern entnommen waren, wurde da Erbgut aus Bienen isoliert. Anschließend wurde dieser Extrakt, der DNA von Biene und allen weiteren (Krankheits-) Organismen, die sich in der Probe befanden, für den Erregernachweis genutzt. Mit einer Methode namens "PCR" ließ sich nun ganz spezifisch die DNA des gesuchten Organismus nachweisen. Glückte der Nachweis sprach dies für einen Befall durch den nachgewiesenen Krankheitserreger, gelang der Nachweis nicht, war die untersuchte Biene gesund. Von den 10 Schülerinnen und Schülern wurden insgesamt 17 Proben aus ca. einem Dutzend Völkern auf die drei Krankheitserreger untersucht - mit Positiv- und Negativkontrollen wurden 72 PCR-Ansätze gefahren und ausgewertet.

Betreuer:
Gert Helms
Sabine Brunner

Chemie

Nanomaterialien - Herstellung und Anwendung

Die Forschergruppe Chemie der MINT Acadedmy, bestehend aus 5 Schülerinnen, beschäftigte sich mit Nanopartikeln (NP), also Teilchen mit einer Größe im Bereich von einem  Milliardstel Meter. Die jungen Forscher haben dabei magnetische Magnetit und Silber NP mit verschiedenen Methoden hergestellt und deren Anwendung untersucht. Beide Materialien sind Gegenstand aktuellster Forschung in Materialwissenschaften, Chemie, Physik und Medizin. Mit den magnetischen NP konnten Schwermetalle wie Kupfer, Blei, Eisen sehr einfach und effizient (mit einem Magnet) aus Wasser entfernt und die Partikel wieder regeneriert werden. Sie könnten somit eine kostengünstige und einfache Möglichkeit zur Reinigung von Abwässern, etwa in Entwicklungsländern, darstellen. Funktionalisierung der Oberflächen der NP, die angewandte Synthesemethode und der pH-Wert spielen dabei eine entscheidende Rolle hinsichtlich deren Effizienz zur Abwasserreinigung. Daneben wurde eine magnetische Flüssigkeit hergestellt und die bekannte Rosensweig oder Stachelinstabilität hervorgerufen. An den Silber NP konnte deutlich gezeigt werden, dass NP sich im Allgemeinen stark von ihren größeren Geschwistern unterscheiden. So ist Nano-Silber zum Beispiel gelb und nicht silbern. Das Syntheseverfahren ist dabei entscheidend für die Größe und somit auch den Farbton und die weiteren Eigenschaften der NP. Die antibiotische Wirkung der Silber NP wurde an der Hefegärung überprüft und bestätigt. Bei beiden Typen von hergestellten Nanomaterialien wurde deutlich, dass einer der wesentlichsten Vorteile von NP in ihrer enormen Oberfäche liegt. Effekte und Bedeutung von Oberflächen wurden durch begleitende spektakuläre Versuche verdeutlicht.

Betreuer:
Stefan Lebernegg
Pia Bothe

Physik und Technik

Bau und Programmierung eines Messwerterfassungs- und Auswertungssystems für physikalische Größen

In mehrere Teams aufgeteilt haben die Teilnehmer der Physik und Technik Arbeitsgruppe selbst Messwerterfassungs- und Auswertungssysteme gebaut und programmiert. Nachdem die 9 Teilnehmer das Beispielsystem mit einem Temperatursensor, durch den Betreuer geführt, nachgebaut und erprobt hatten ging es bereits am Montagabend an die Planung des eigenen Systems. Dabei nimmt ein Arduino Mikrocontroller mit Hilfe von Sensoren verschiedene Messwerte auf und übermittelt diese an den PC. Dieser stellt die Messwerte dann in Echtzeit graphisch dar. Am Dienstag experimentierten die Teilnehmer eigenständig mit ihren Systemen, erprobten die Schaltungen auf Steckplatinen, erweiterten sie um LEDs, welche den Status des Systems anzeigen, programmierten den Mikrocontroller und tüftelten an der graphischen Darstellung. Nachdem alles funktionierte machten sie sich am Mittwoch daran, ihre Schaltungen auf Lochrasterplatinen zu löten. Unterstützt durch die Betreuer entwarfen die Teilnehmer ab Mittwochnachmittag die Gehäuse für ihre Hardware am Computer und setzten sie mit Hilfe unseres Lasercutters in die Realität um. Ab Donnerstagnachmittag bereiteten die Teams die Vorstellung und Präsentation ihrer Arbeit vor, welche dann am Freitagnachmittag in der Sparkasse Bad Reichenhall stattfand.

Betreuer:
Bernhard Lauber
Tammo Claasen

 

 


Träger

Förderer und Sponsoren

 

 

 

 

 

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