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Projekte des Auswahlevents 2014 7. – 8. November 2014 in Berlin
Science on Stage Deutschland e.V.
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Zur besseren Lesbarkeit wurde auf eine durchgängige Nennung der weiblichen und männlichen Form verzichtet. Mit der
männlichen Form ist stets auch die weibliche Form gemeint.
Leitthema: Naturwissenschaft und Nachhaltigkeit Da brummt doch was? Ein Zuhause für Wildbienen Die alten Mikroskopekästen aus Holz sollten aus den
Biologieschränken entsorgt werden, als die Idee entstand, daraus
Insektenhotels zu bauen. Vom Bauplan, der Materialbeschaffung bis
zum fertigen Hotel führten die Schüler sowohl in der Bauphase als
auch bei den Videoaufnahmen für den Film über den Bau eines
Insektenhotels selbst Regie. Sie gestalteten ihre Hotels, die
Räumlichkeiten und überlegten sich Texte für die kleinen
Filmsequenzen. Die Hotels wurden an der Südseite der Schulfassade
aufgehängt. Seit dem Frühjahr können Insekten in die Hotels
einziehen. Nun beschäftigen wir uns mit den Hotelbewohnern und
ihrer Lebensweise und beobachten die Hotels und die Besucher.
Monika Preis, Lessinggymnasium Lampertheim
Der Bioabfall von heute - die Energieversorgung von morgen? In dieser Unterrichtseinheit wird der Frage "Ist der Bioabfall von heute die Energieversorgung von
morgen?" nachgegangen. Gemeinsam soll mit den Schülern erarbeitet werden, ob die Biogasherstellung eine Alternative zu den fossilen Brennstoffen darstellt. Hierfür ist die
Unterrichtseinheit in drei theoretische, aufeinander aufbauende Blöcke, die unterschiedliche
Schwerpunkte enthalten, aufgeteilt. 1. Entstehung von Biogas (Diskussion - darin auch die ethischen
Aspekte, Theorie der Biogasentstehung, Versuchsdurchführung Biogasherstellung); 2. Bestimmung
der Energiedichte (Kennenlernen der Wärmekapazität, Bestimmung der Energiedichte von dem
hergestellten Biogas); 3. Stirlingmotor.
Soraya Beck und Carina Schaich, Eberhard Karls Universität Tübingen (Referendariat)
Energie aus Hefe – die mikrobiologische Brennstoffzelle in der Schülerübung Brennstoffzellen stellen mobile Energieversorgungssysteme dar. Im Gegensatz zur gängigen H₂/O₂-
Brennstoffzelle erfolgt bei der mikrobiologischen Brennstoffzelle der Energieumwandlungsprozess
mit Hilfe des aeroben Stoffwechsels von Hefepilzen.
In dem vorliegenden Schülerexperiment wurden einerseits die Vorgänge didaktisch reduziert für eine
Mittelstufenklasse aufbereitet und zugleich eine preiswerte, stabile und einfach zu bedienende
Brennstoffkammer entwickelt, welche den Schülern eindrucksvoll das Potential der regenerativen
Energien vermittelt. Weiterhin bietet das Experiment eine weite Variationsmöglichkeit (z.B. Messung
der biologischen Aktivität unter verschiedenen Bedingungen), insbesondere für höhere Klassen.
Johannes Almer, Ludwig-Thoma-Gymnasium, Prien am Chiemsee
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MINT rund um den Apfelbaum Im Projekt „MINT rund um den Apfelbaum“ begleitete eine 5. Klasse ein ganzes Schuljahr lang einen
Apfelbaum. Passend zu den Jahreszeiten konnten sich die Schüler mit unterschiedlichen
wissenschaftlichen Arbeitsmethoden und Schülerexperimenten
aus Biologie, Chemie und Physik dem Thema nähern. Es wurde
darauf geachtet, dass die wissenschaftlichen Methoden mit
möglichst einfachen und preisgünstigen Materialien durchgeführt
werden können, damit das Projekt auf andere Schulen
übertragbar ist. Integriert wurden auch Erfahrungen aus „Biologie
im Kontext“ des IPN Kiel. Das Projekt wurde 2012 mit dem MINT-
Förderpreis der Bayerischen Wirtschaft ausgezeichnet.
Nina Rach-Wilk, Staatliche Realschule Bessenbach
Schulmitfahrzentrale "Gemeinsam fahren - Treibstoff sparen" Durch die Zählung motorisierter Fahrzeuge am Zugang des Schulparkplatzes konnten die Schüler
unter Anwendung der Differentialrechnung den Zeitpunkt des höchsten Verkehrsaufkommens am
Knotenpunkt mathematisch bestimmen. Die dabei enstehende Menge an CO2 wurde umgerechnet
und in einem Modellexperiment der Treibhauseffekt durch Kohlenstoffdioxid erfahrbar gemacht.
Zur Reduzierung des Effekts haben wir eine schulinterne Mitfahrzentrale eingeführt, diese über
medialen Einsatz in verschiedener Form beworben und die Schüler durch einen schulinternen
Musikjingle- und Videoclipwettbewerb öffentlichkeitswirksam aktiv eingebunden
Klaus Marschall, Kristin Risse, Stefan Wilke und Uta Heppe-Grünebaum, Berufskolleg Berliner Platz,
Arnsberg
Seen für die Zukunft Bei der Gewinnung von Sand und Kies - den wichtigsten Rohstoffen des Bauwesens - entstehen
Baggerseen, die rekultiviert werden müssen. In Kooperation mit Firmen der
Kiesindustrie und der Landschaftsplanung sollen die Schüler für eine zukünftige
Kiesabgrabung in ihrer Umgebung einen Rekultivierungsplan erstellen. Sie
müssen (nach der theoretischen Erarbeitung der Grundzüge der Kiesindustrie
wie auch ihrer Auswirkungen) nicht nur kreativ sein, sondern vor allem rechnen, Planungsvorgaben befolgen und ökologische Parameter
berücksichtigen. Die Schüler sollen dabei das Dilemma zwischen Ökologie,
Ökonomie und Sozialem verstehen und in Form ihrer Planung einen
Lösungsvorschlag unterbreiten
André Steffans und Christian Karus, Andreas-Vesalius-Gymnasium Wesel
Themenrecycling: Recyclingpapier Atomkraft, Klimawandel, Fracking - Themen gibt es viele, an denen das Prinzip der Nachhaltigkeit
vermittelt werden kann. Fraglich ist, was nehmen die Schüler aus dem Unterricht mit? Reicht bloßes
Wissen über diese Themen aus, oder bieten sich den Schülern Möglichkeiten zu handeln? Bleibt das
Erlernte verinnerlicht, bis die jungen Menschen in Positionen nachrücken, in denen sie über diese
Problemfelder des menschlichen Lebens und Wirtschaftens entscheiden? Ein Thema scheint in
Vergessenheit geraten zu sein, obwohl es immer noch sehr wichtig und geeignet ist: Recyclingpapier.
Dabei ist die Sachlage eindeutig, der Alltagsbezug unübersehbar, die Handlungsmöglichkeiten sind
vielfältig.
Karsten Bornemann, Auguste-Viktoria-Schule, Flensburg
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Leitthema: Naturwissenschaften für alle
Chemie macht auch uns Spaß! Körperbehinderte und autistische Schüler lernen
chemisches Fachwissen problem- und handlungs-
orientiert in offenen Unterrichtssettings. Dieses Projekt,
diese Form der Unterrichtsgestaltung soll zeigen, wie
körperlich beeinträchtigte Schüler mit diversen
medizinischen Diagnosen im Chemieunterricht lernen,
welche Faktoren in dieser Hinsicht besonders die
Unterrichtsgestaltung beeinflussen und welche
pädagogischen Maßnahmen notwendig sind.
Denny Wehrhold, Biesalski Schule, Berlin
Forscherinnen-AG – Die Großen für die Kleinen! Die „Forscherinnen-AG“ richtet sich an Mädchen der 4. Klassen der umliegenden Grundschulen und wird von etwa sechs Schülerinnen der 8./9. Klassen durchgeführt. Die Planung und Vorbereitung
übernehmen die „Großen“, während die eingesetzte Lehrperson z.B. die Sicherheit gewährleistet, die
Materialien beschafft und die älteren und jüngeren Schülerinnen unterstützt. Eines der Ziele der
wöchentlich stattfindenden, zweistündigen Nachmittags-AG (ein Halbjahr lang) ist die Stärkung des
Selbstvertrauens von an Naturwissenschaften interessierten Schülerinnen im Bereich der Schulfächer
Biologie, Chemie und Physik. Die in der AG bei den Experimenten oder Beobachtungen gemachten,
positiven Erfahrungen sollen die Mädchen u.a. bestärken, die naturwissenschaftliche Profilklasse
unseres Gymnasiums zu belegen.
Andrea Hagenbuck und Philipp Kastrup, Reinhard- und Max Mannesmann Gymnasium, Duisburg
Forscherecken – Forscherzeiten Forscherecken und Forscherzeiten lassen Kinder entscheiden,
welches Thema sie erforschen wollen. Durch regelmäßige
Forscherzeiten erwerben die Kinder methodische Kompetenzen, die
es ihnen ermöglichen, sich Inhalte und den Umgang mit Medien sehr
eigenständig anzueignen und sich in kleinen Projektgruppen
gegenseitig zu unterstützen und zu schulen. So entstehen vielfältigste
Lernplakate und Modelle und es werden ständig Experimente und
Versuche durchgeführt. In regelmäßigen Präsentationen stellen die
Kinder ihre Produkte nicht nur vor, sondern wiederholen wichtige
Kriterien, die nicht mehr vom Lehrer eingeführt werden müssen,
sondern fortwährenden Bestand in der Lerngruppe haben.
Mark Winter und Ute Hennig, Inklusive Gemeinschaftsgrundschule Bonn
Gewinnung und Untersuchung verschiedener Duftstoffe zur Insektenabwehr Im Rahmen dieses interdisziplinären Projektes an der Schnittstelle zwischen Biologie und Chemie
werden teilnehmende Schüler in ihrem Kompetenzbereich der Erkenntnisgewinnung besonders
gefördert. Mit dem Ziel Duftstoffe zur Insektenabwehr zu ermitteln, vollziehen die Schüler den
naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg. Dabei steht die Planung eines Experiments mit Hilfe der
„Rückwärts gerichteten Planungsmethode“ und das selbstständige naturwissenschaftliche Arbeiten
der Beteiligten im Vordergrund.
Dr. Ronald Frohnapfel, Schule am Ried, Frankfurt Main
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"Kleine Forscher" - Eine schulformübergreifende Arbeitsgemeinschaft Die Willy-Brandt-Gesamtschule Bergkamen richtete im Schuljahr 2013/2014 in Kooperation mit den
lokalen Grundschulen die schulformübergreifende AG "Kleine Forscher" ein. Grundschulkinder der
vierten Klasse experimentieren, forschen und lernen im Rahmen der wöchentlich angebotenen
Arbeitsgemeinschaft in verschiedenen naturwissenschaftlichen, interdisziplinär angeregten
Themengebieten. Das Ziel dieses Angebotes liegt darin, den jungen Schüler ergänzend zum regulären
Schulunterricht den Erwerb naturwissenschaftlicher Kompetenzen (scientific literacy) zu ermöglichen
und das Interesse der Kinder zur Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Phänomenen und
Fragestellungen zu fördern.
André Schuhmann und Onur Karaosman, Willy-Brandt-Gesamtschule Bergkamen
Mehr Spaß an und Erfolg in Mathematik mit Origami für Kinder mit und ohne sonderpädagogischen Förderbedarf Durch den Einsatz von Origami im Geometrieunterricht der Primarstufe, in einem gemeinsamen
Projekt der Fächer Mathematik und Kunst, werden neue motivierende Zugänge eröffnet. Diese
begeistern selbst Kinder, die bis dato derartigen Inhalten eher reserviert gegenüber stehen und
bindet solche mit sonderpädagogischen Förderbedarf in besonderem Maße ein. Es wird gezeigt, wie
fachliche Ziele mit Hilfe von Origami erreicht und individualisierte innere Differenzierungen
ermöglicht werden können. Für Anforderungen u.a. im Bereich der Feinmotorik werden
kompensatorische und motorische Hilfen aufgezeigt, die geeignet sind die Feinmotorik zu fördern,
die u.a. hirnorganische Prozesse positiv beeinflusst.
Kirsten Biedermann und Dr. Oksoon Yang, Ravensberger Schule, Halle (Wstf.)
Schulplanetarium Im Rahmen einer Projektwoche wurde von Schülern der 6. bis 8.
Klasse eine Projektionskuppel für ein Schulplanetarium gebaut.
Die Kuppel hat einen Durchmesser von 3,80 m und bietet Platz
für 27 Schüler. Als Projektor diente zunächst eine mit einem
Glühlämpchen von innen erleuchtete Fixsternsphäre aus Pappe,
die mit einer computergesteuerten Mechanik aus
Fischertechnik und Schrittmotoren bewegt wird. Im Laufe des vergangenen Jahres wurde dieser "klassische" Projektor durch
eine Projektionslösung aus einem modifizierten Beamer
abgelöst, der die Bildschirmausgabe des Astronomieprogramms
Stellarium an die Kuppel projiziert.
Dr. Axel Gruppe, Gymnasium Friedberg, Frankfurt Main
What can we learn in physics from toys? (Physik mit Spielzeug) Handelnder kompetenzorientierter Umgang mit Wissen braucht immer wieder Physik im Kontext,
der naturwissenschaftliches Arbeiten bei Schülern unterstützt. Technische Spielzeuge liefern diesen
Kontext, haben einen hohen Aufforderungscharakter für Handeln und vermitteln Kompetenzen
wirkungsvoll. Voraussetzung ist ein klares Unterrichtskonzept auf der Basis ausreichender
Vorkenntnisse und strukturierter Protokolle mit Frage, Durchführung, vielen Beobachtungen,
wenigen Auswertungen unter Einbeziehung von Präsentationen der Ergebnisse. Offene Aufgaben mit
technischen Spielzeugen sind ausreichend differenziert und liefern gut zu bewertende Lernprodukte.
Dr. Karl-Wolf Hoffmann-Lanzendörfer, Helene-Lange-Schule, Wiesbaden
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Leitthema: Innovationen im Unterricht
A.N.T.S. - Ameisenforschung als neues Thema an Schulen Ameisen sind als exemplarische Vertreter für die Insekten gut geeignete
Anschauungsobjekte für den Biologieunterricht. Die im Mittelpunkt des
Projektes stehende Ameisenart Temnothorax nylanderi ist im Westen
Deutschlands weit verbreitet und einfach zu finden. Sie bewohnt in kleinen
Kolonien von weniger als 100 Individuen u.a. hohle Eicheln und kann
problemlos in kurzer Zeit gesammelt werden. Ihre langfristige Haltung im
Klassenzimmer ist unkompliziert und ermöglicht eine Vielzahl von
Beobachtungen und Versuchen. Nach der Forschung im Klassenzimmer
werden die Ameisen in geeigneten Nistgelegenheiten an den Fundort
zurückgebracht.
Rebecca Sammet, Prof. Dr. Daniel Dreesmann und Barbara Dolch, AG Didaktik der Biologie, Johannes
Gutenberg Universität Mainz und Pädagogisches Landesinstitut Rheinland-Pfalz
Das Fahrrad in vielen Kontexten - Ein selbstgedrehter Handyfilm Das Projekt "Das Fahrrad in vielen Kontexten - Ein selbstgedrehter Handyfilm" basiert auf der Idee,
viele Facetten der Physik am Fahrrad zu entdecken und diese ähnlich wie ein "Sendung mit der Maus-
Film" per selbstgedrehtem Handyvideo aufzunehmen und zu erläutern. Die Schüler arbeiten dabei
sehr selbstständig und erweitern neben ihrem Fachwissen ihre Methodenkompetenzen.
Lars-Patrick May, Sebastian-Münster-Gymnasium Ingelheim
Deine Ideen nach dem Vorbild der Natur Das Projekt „Deine Ideen nach dem Vorbild der Natur“ schärfte das Bewusstsein für Lebewesen als
unerschöpfliche Fundgrube für Problemlösungen, welches die Schüler für das Erfinden nützlicher
Produkte verwendeten. Dies stärkte ihr Selbstbewusstsein für das Entwickeln eigener Ideen. Der
Wettbewerbscharakter auf Basis der Evolutionsbionik spornte sie an, ihre Ergebnisse zu optimieren.
Zunächst lernten die Schüler bionische Innovationsstrategien anhand des Lotuseffekts
(selbstreinigende Oberflächen) kennen. Dann wendeten sie die Strategie beim Entwickeln bionischer
Produkte auf Grundlage des Salvinia-Effekts an. Abschließend produzierten sie eigene bionische
Flugobjekte für einen Flugwettbewerb.
Anja Mahlke und Manfred Albrecht, Landrat-Lucas-Gymnasium, Leverkusen
"Die Rettung des Wals um Mitternacht" - das Konzept einer multimedialen Lesenacht Wie lässt sich Leselust von Kindern steigern? Idealerweise bringen sie eine
gehörige Portion Neugier auf das „Selbst Lesen Können“ von Büchern mit, vor
allem, wenn ihre Eltern ihnen schon im Vorschulalter regelmäßig vorgelesen
haben und mit ihnen gemeinsam in die Fantasiewelten der Kinderliteratur
eingetaucht sind. Doch dies findet erfahrungsgemäß eher selten statt und so
stellt ein Buch allein noch keinen Anreiz zum Lesen dar, vor allem bei Mädchen
und Jungen, die von sich – und zu Hause aus - wenig Begeisterung dafür
mitbringen. Dass das klassische Medium Buch und die oft multimedial geprägte
Lebenswelt der Kinder keinen Widerspruch darstellen zeigt dieses Beispiel der
multimedialen Lesenacht.
Jens Heinroth und Heiko Staub, Grundschule St. Johannes, Erpel
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Do it yourself - Multitouch Smartphones und Tablet-PCs bestimmen den Alltag der
Schüler. Die direkte Bedienung über den Bildschirm wird
durch die Verwendung von Multitouchdisplays möglich.
Diese Multitouch-Steuerung lässt sich aber auch auf große
Displays anwenden, die von mehreren Benutzern
gleichzeitig bedient werden können. Dieses Projekt
beschäftigt sich mit der Möglichkeit ein solches
Multitouch-Display mit einfachen Mittel im Rahmen des
Unterrichts selber zu bauen. Mit nur 150 € Materialkosten haben Schüler der 8. Klasse im Rahmen
des Wahlunterrichts Informatik ein funktionstüchtiges ca. 30 Zoll großes Display selbstständig
aufgebaut. Zum Betrieb werden zusätzlich nur noch ein Beamer und ein Notebook benötigt.
Andreas Meier, Gutenbergschule Wiesbaden
Dreidimensionales Sehen und dessen Illusion im Kontext Kino Der Schwerpunkt dieser Unterrichtsreihe liegt auf der Polarisation von Licht und erklärt, wie 3D-
Brillen im Kino funktionieren. Inhaltlich untersucht werden dazu die lineare und die zirkulare
Polarisation. Als Vorbereitung darauf erforschen die Schüler eigenständig die Farbanaglyphentechnik,
an der das Prinzip anschaulich und konkret deutlich wird. Die Grundlagen dafür erarbeiten sich die
Schüler durch einen Ausflug in die Biologie, der die Funktionsweise des dreidimensionalen Sehens
beinhaltet, sowie durch einen Ausflug in die Informatik, der das RGB-Modell bei
Computerbildschirmen zur Erklärung der menschlichen Farbwahrnehmung thematisiert.
Miriam Georges und Frank Schulz, Leibniz-Gymnasium Dortmund
Elektronik mit dem Baukastenprinzip Baukastenprinzip ist nicht gleich Elektrobaukasten. Oder doch? Hinter dem Baukastenprinzip steht
ein Konzept, mit dem Schüler der Mittelstufe auf eine neue Art und Weise sowohl die Elektronik als
auch forschend-entdeckendes Lernen nähergebracht werden soll. Das Grundprinzip sieht vor, dass
die Schüler modularisiert an Bauteile der Elektronik herangeführt werden, diese erarbeiten und
schließlich in Projekten selbständig umsetzen. Die Anzahl der ihnen zur Verfügung stehenden
Bauteile wird nach und nach gesteigert. Zudem ist eine Anpassung an das individuelle Lerntempo jedes einzelnen Schülers möglich.
Stephen Kimbrough, Dürer Gymnasium Nürnberg
Informatik mit Minecraft Minecraft ist ein populäres Videospiel, in dem man in einer dreidimensionalen Welt aus Blöcken
Ressourcen abbauen und zu neuen Materialien rekombinieren kann. Es ist mehrspielerfähig und
erlaubt damit das Arbeiten mit einer ganzen Klasse in der virtuellen Welt. Eine Vielzahl an
Erweiterungen (Mods) stehen bereit, um Minecraft den eigenen Bedürfnissen anzupassen. Für den
Informatikunterricht besonders geeignet ist ComputerCraft, mit dem an virtuellen Computern in der
Welt programmiert werden kann. Für die Schnittstelle zur realen Welt habe ich einen Mod
programmiert, der die Ansteuerung der Plattformen Lego WeDo, Arduino Leonardo und RaspberryPi
aus der virtuellen Welt heraus ermöglicht.
Mirek Hancl, Lessing-Gymnasium Uelzen
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Kinematik mit Luftkissenbällen und iPads zur Videoanalyse Physikunterricht ist oft langweilig und wird mit (in Schüleraugen) alten Hilfsmitteln "vorgeführt". Um
die Schüler für die Physik zu begeistern werden iPads und Luftkissenbälle verwendet, um die
gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Bewegung schülerzentriert zu erarbeiten. Die Schüler
filmen den sich bewegenden Luftkissenball mit dem iPad und übertragen die Bewegung mit der App
"Video Physics" in ein t-s- und t-v-Diagramm. Damit werden die beiden Bewegungen erarbeitet. Die
Bedienung der iPads ist intuitiv möglich und macht den Schülern viel Spaß. Die Luftkissenbälle
verleiten zum Experimentieren und motivieren die Schüler.
Markus Als, Lessing Gymnasium Mannheim
Aluminium nützlich und gefährlich Als Projekt wurde mit Schülern der 6. Klasse eine Präsentation zum Thema "Aluminium - nützlich und
gefährlich" erarbeitet. Motiviert durch den Film "Die Akte Aluminium" produzierten Schüler Texte,
Raps, Comics und Bilder, die zu einer halbstündigen Präsentation zusammengebaut wurden,
bestehend aus: Fantasiereise, (Rollen)spielen, Rap und
Geschichte mit Bildern. Schüler spielten unterschiedlich
anspruchsvolle Rollen (Stummer Assistent - gesprächsführender
Moderator) bei Besuchen in Kitas und Grundschulen. Sie
entwickelten so viel Selbstständigkeit, dass der Lehrer zum
Zuschauer wurde. Der Ablauf basiert auf dem
Suggestopädischen Kreislauf (Gehirn gerechtes Lernen mit allen
Sinnen).
Renate Garbe-Müller, Otto-Pankok-Schule, Mülheim an der
Ruhr
Schüleraktivierender Physik-Unterricht im Planetarium Planetarien sind eine gute Sache! Die Shows dort laufen aber immer gleich ab: Die Zuhörer sitzen in
Kreisen auf ihren Stühlen, die Hälse weit nach oben geregt. So hocken sie denn alle da und lauschen
zwei Stunden lang, was es Wunderbares im Kosmos zu entdecken gibt. Beim Aufstehen später ein
kollektives Stöhnen - die Knochen tun weh vom Sitzen. Ich wollte das nicht mehr! Ich habe mit
meinen Schüler einen Physik-Unterricht in einem Planetarium durchgeführt, bei dem die Schüler selbst aktiv werden mussten. Sie saßen dabei nicht, sondern mussten am dunklem "Himmel"
Beobachtungen und Messungen vornehmen und ihre Ergebnisse im Licht einer roten Funzel
niederschreiben. Eine völlig neue Erfahrung!
Andree Rossow, Eckener-Schule, Berufsbildungszentrum Flensburg
Warum springt das "Springbällchen"? Durch Verkneten des Polysaccharids Guaran mit Wasser stellen die Schüler ein hochelastisches
Bällchen her. Mit Hilfe von Experimenten sollen sie herausfinden, ob Elastizität ein Merkmal weiterer
Polysaccharide ist. Dazu formen sie aus ihnen bekannten Stärkesorten und aus Verbandswatte
(Cellulose) mit Wasser Kügelchen, die sie ebenfalls auf eine feste Unterlage prallen lassen. Ergebnis:
Die Stärkekugeln sind völlig unelastisch, die Wattekugel zeigt eine gewisse Elastizität. Durch Vergleich
der Strukturformeln von Amylose, Amylopektin, Cellulose und Guaran sollen die Schüler das
Hochspringen des "Springbällchens" erklären.
Jutta Brückmann, Michael Gerhards, Elisabeth Arndt und Doro Freitagt, Kölner Modell, Department
für Chemie an der Universität zu Köln
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Workshop-Woche "Kugelbahnen erfinden" Vor der selbständigen Konstruktion einer eigenen Kugelbahn bauen Dreierteams eine Bahn aus
Cuborosteinen und machen hierbei erste wichtige Erfahrungen mit möglichen Problemen.
Durch diese aktive Auseinandersetzung und ein spannendes
Kugelbahn-Video entwickeln die Schüler eigene Ideen, die sie mit
vielfältigem, anregendem Alltagsmaterial umsetzen. Sie
entwerfen Pläne, probieren aus und überdenken - und sie
diskutieren ständig ihre Fragen, Lösungen und Erkenntnisse.
Auf einer Lernplattform wird der Workshop online begleitet. Hier
hat jeder Schüler auch ein eigenes Lerntagebuch zum
Reflektieren und Dokumentieren. Am Ende wird jede Kugelbahn
real und mit einem Video präsentiert.
Miriam Asmus und Petra Engelhardt, LIFE e.V. und Hans-Fallada-
Schule, Berlin
Leitthema: Kreativer Unterricht Cyanotypie - Lichtinduzierte Reaktionen auf dem Papier Die Cyanotypie ist ein altes fotografisches Verfahren auf der Basis von Eisensalzen. Gegenüber dem
viel bekannteren Silbersalzverfahren zeichnet es sich durch eine Reihe von Vorteilen aus, die es
ermöglichen, diese Technik ohne großen Aufwand in den naturwissenschaftlichen Unterricht zu
integrieren.
Während des fotografischen Prozesses entsteht in der lichtempfindlichen Schicht ein blauer
wasserunlöslicher Farbstoff (Berliner Blau), dessen Farbtiefe von der Lichtintensität abhängt. Man
erhält blaue Bilder auf z.B. weißem Papier, möglich sind auch andere Trägermaterialien. Die
Cyanotypie bietet aufgrund ihrer vielen Variationsmöglichkeiten viel Raum für eigene
Forschungsarbeit.
Kirsten Lauritsen, Heinitz-Gymnasium Rüdersdorf
Erfinderkinder - ein handlungsorientiertes Projekt rund um das Thema Erfindungen mit eigener Erfinderwerkstatt Im Projekt "Erfinderkinder" dreht sich alles rund um das Thema Erfindungen, wobei
insbesondere auf mechanischer Funktionsweise basierende Erfindungen
(Hebelprinzip: Türklinke; Zahnradübertragung: Salatschleuder…) in den Blick
genommen werden. Ausgehend von der Untersuchung bereits bestehender
Erfindungen aus der Alltagswelt, konstruieren die Kinder in Kleingruppen eigene
Erfindungen bzw. Modelle derer. Besonders durch den handelnden Umgang mit den
dafür zur Verfügung stehenden Alltagsmaterialien und der Lösung einer individuellen
Problemstellung, findet so eine tiefergehende Auseinandersetzung mit
verschiedenen technischen Prinzipien statt, Ursache- Wirkungszusammenhänge
werden durchdrungen.
Lisa Delvenne und Ines Jäger, Vertretungsreserve Grundschule, Nordrhein-Westfalen
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Experimentelle Lernaufgaben im Chemieunterricht Wie kann man mit Alltagsprodukten den Chemieunterricht fachlich bereichern und dabei weitere
Kompetenzbereiche ansprechen? Im Team LebensNaherChemieUnterricht haben wir dazu
experimentelle Lernaufgaben erstellt, die Kontexte in eine lernprozessorientierte Umgebung
integrieren und auf den handelnden Umgang mit Wissen ausgerichtet sind. Die Experimentiertechnik
"ChemZ" ermöglicht dabei sichere und zugleich kreative Schülerexperimente, ohne deren Effektivität
zu beeinträchtigen. Die in Unterricht und Fortbildungen vielfach erprobten Materialien begeistern
nach unserer Erfahrung Lernende wie Lehrende gleichermaßen und zu unserer Idee gehört es auch,
sämtliche Materialen kostenlos weiterzugeben.
Gregor von Borstel, Andreas Böhm, Manfred Eusterholz, Andy Bindl und Andre von Borstel, Alexander-
von-Humboldt Gymnasium Bornheim, Peter-Jörres-Gymnasium Bad Neuenahr, Städt. Gymnasium
Hennef, Sankt-Adelheid-Gymnasium Bonn
Fraktale aus dem Nanokosmos Ausgangspunkt dieses fächer- und jahrgangsübergreifenden Projekts ist die Untersuchung von
chemischen Transportprozessen, die sich im Nanometerbereich abspielen. Anfangs untersuchen
Schüler fraktale Brownsche Bäume, die im Labor leicht herzustellen
sind. Dann wird ein Computerprogramm erstellt, das das Wachstum
eines Fraktals simuliert und den Ausdruck auf einem 3D-Drucker
ermöglicht. Jüngere Schüler können das Thema künstlerisch
bearbeiten: Beispiele hierfür sind das Anfertigen einer Fotomontage
aus Schülerkörpern, die ein Fraktal bilden, die Erstellung eines
Musikvideos und der Aufbau eines interaktiven Kunstwerks, bei
dem das Wachstum eines Fraktals durch Körperbewegungen
gesteuert wird.
René Grünbauer, Gymnasium der Regensburger Domspatzen
Goldnanopartikel - Von der Synthese zum Türschild Schon im Mittelalter wurden Kirchenfenster mit nanoskaligem Gold rot angefärbt. Im Vergleich zu
makroskaligen, „goldfarbenem“ Gold lassen sich Lösungen von Goldnanopartikel in verschiedenen
Rottönen herstellen, wobei die Größe der Partikel einen entscheidenden Einfluss auf die Farbigkeit hat. Mithilfe einer einfachen Synthese solcher Nanopartikel können die Schüler der Sek. II diesen
Zusammenhang zwischen Teilchengröße und Farbigkeit erfahren. Darüber hinaus wird die erzeugte
Reaktionslösung nicht verworfen, sondern für die Herstellung von Türschildern in Zusammenarbeit
mit dem Fach Kunst genutzt. Die Gold-Kolloide stellen somit ein zentrales Produkt des
Unterrichtsgangs dar.
Dr. Katharina Hickmann und Dr. Olaf Lehmann, Gymnasium Herderschule und Wilhelm-Raabe-Schule,
Lüneburg
Hackerspace goes school Das Projektlabor ist ein - in seiner Art sicherlich einmaliges - Schülertechniklabor. Es ist wesentlich
geprägt von den Ideen der selbst organisierten "Hackerspaces", die Ausdruck einer neuen globalen
Technikbewegung sind. Diese Ideen werden mit einigen Ansätzen aus Schülerforschungszentren
verbunden und weiterentwickelt. Im Projektlabor haben Schüler die Möglichkeit und die
Unterstützung, eigene kreative Technikprojekte zu verwirklichen. Die Teams arbeiten, probieren,
entdecken und forschen, möglichst eigenständig und eigenverantwortlich. Die Arbeit an eigenen
Problemstellungen und Inhalten generiert automatisch ein selbstständiges Lernen, abseits von Zwang
und Noten.
Berthold Sommer, Michael Schwunk und Christoph Bülter, Berufskolleg Rheine
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Laubbäume an ihren Blättern erkennen – wo ist das Problem? Das Erkennen von Laubbäumen anhand ihrer
Blätter ermöglicht interdisziplinären Unter-
richt in den Fächern Mathematik, Informatik
und Biologie. Die Aufgabe ist einfach zu
verstehen und für den Menschen mit etwas
Übung scheinbar leicht zu bewerkstelligen. Möchte man diese Fähigkeit einem Computer beibringen,
so muss man sich ein Modell überlegen, in dem bestimmte Merkmale von Blättern quantifiziert und
zur Unterscheidung herangezogen werden können. Spannend ist die Tatsache, dass Schüler ab
Klassenstufe 5 diese Aufgabe bewältigen können und auf der anderen Seite auch Abiturienten darin
eine Herausforderung finden. Es können dabei sehr unterschiedliche mathematische Werkzeuge zum
Einsatz kommen.
Martin Bracke, Veronika Hansel, Jochen Petry, Susanne Scheffler-Hausbrandt und Ulrike Sommerlad,
Heinrich-Heine-Gymnasium Kaiserslautern
Leonardo da Vinci - Das Genie, das Fächer zusammenbringt In diesem Projekt sollen die Schüler verschiedene Werkstücke anhand
der Zeichnungen da Vincis entwickeln, welche zum Schuljahresende
öffentlich ausgestellt werden. Durch diese Werkstücke werden dann
exemplarisch die Lerninhalte mehrerer Fächer vermittelt.
Beispielsweise befassen sich die Schüler, wie schon da Vinci anhand
seiner anatomische Studien, mit dem Herz. Sie sezieren es, zeichnen
Kohleskizzen, bauen ein funktionsfähiges Modell und diskutieren
durch dieses Modell den Pumpmechanismus. Mit solch praktischen
Arbeiten sollen die Schüler den Zusammenhang zwischen den Fächern
erfahren und erleben. Weiter fordert ihnen das Umsetzen der
da Vinci-Skizzen in Modelle kreative Lösungsansätze ab.
Nico Hirschbolz, Staatliche Realschule Bobingen
Mathematik - Ein Beutel voller Experimente Der "Beutel voller Experimente" soll es Schüler ermöglichen kleine, überschaubare Experimente im Mathematikunterricht durchzuführen. Es handelt sich dabei um folgende Themen:
1. Mit Lego rechnen
2. Der Turm von Hanoi
3. Geheime Botschaften
4. Der verflixte Würfel
5. Tangram
6. Vergrößern und Verkleinern
7. Gummivierecke
8. Leonardos Brücke hält
9. Die Brücke über den Main
10. Die Geschichte vom Bauern Schlau
Die zehn Experimente im Beutel voller Experimente regen Schüler im Mathematikunterricht an,
selbständig tätig zu werden. Anregungen, Arbeitsaufträge, Arbeitsblätter und auch Lösungen sind mit
Kopiervorlagen in einem Skript zusammengefasst. Die Schüler nähern sich auf spielerische Weise den
jeweiligen Themenkreisen. Bei intensiverer Beschäftigung treffen sie jedoch auch auf anspruchsvolle
mathematische Problemstellungen.
Werner Heubeck und Edgar Höniger, Staatliche Realschule Bad Staffelstein und Realschule Bayreuth I
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NATURFORSCHEN - Der Gewichtssinn Der meist unbeachtete Gewichtssinn wird in einem Rollenspiel ("Deutschland sucht den
Superspürer") erlebt und seine Grenzen werden erforscht. Die humanbiologische Schwäche im
Unterscheiden von Gewichten wird in einem "egg-race" durch den Bau einer Waage aus
Alltagsgegenständen kompensiert. Die Unterrichtseinheit ist Teil von NATURFORSCHEN, einem
innovativen Unterrichtskonzept, das als zweijähriges "Profilfach" für Schüler der Klassenstufe 5 und 6
ausgelegt ist. Im Zentrum steht die Vermittlung vielfältiger, naturwissenschaftlicher Methoden. Es
werden mit einfachen Mitteln Unterrichtarrangements geschaffen, die es allen(!) Beteiligten
erlauben, diese Methoden zu erproben.
Thomas Klein und Tina Müller-Gräff, Max-Planck-Gymnasium, Saarlouis
Spiralcurriculum Magnetismus Das Spiralcurriculum Magnetismus zielt drauf ab, die Entwicklung naturwissenschaftlicher Kompetenzen von Anfang an stufengerecht zu
fördern. Neben dem Erwerb inhaltsbezogener Kompetenzen steht die
systematische Heranführung an naturwissenschaftliche Arbeits- und
Denkweisen im Zentrum. Das zugrunde liegende Lernverständnis geht
davon aus, das Wissen nicht „vermittelt“ werden kann, sondern von den
Lernenden gemeinsam aktiv konstruiert werden muss. Gerade jüngere
Lernende sind dabei darauf angewiesen, Wissen auf der Basis konkreter
Erfahrungen zu entwickeln – das Spiralcurriculum ermöglicht daher in allen
Bildungsbereichen entsprechende Handlungs- und Experimentierer-
fahrungen.
Anja Hirschmann und Ingrid Nachtigäller, Grundschule Atter Osnabrück und Wilhelm Emanuel von
Ketteler Grundschule Füchtorf
Sunburn or sunscreen - UV-light and the skin Die Unterrichtsreihe "Sunburn or suntan" wird im bilingualen Unterricht der Jahrgangstufen 8 bzw. 9
im Fach Science durchgeführt. In diesem Unterrichtsprojekt geht es um die Wirkungsweise von
Sonnencreme (und somit die Verhinderung von Hautschäden durch UV-Strahlen) und die
anschließende Herstellung eines eigenen Sonnenschutzprodukts, welches mithilfe eines selbst
entwickelten Versuchs basierend auf dem Farbwechsel von UV-Perlen auf seine Wirksamkeit getestet
wird. Im Sinne der Gesundheitsvorsorge drehen die Schüler anschließend einen Spot in Videoform,
der Gleichaltrige zum Schutz vor Sonneneinstrahlung aufruft.
Stefanie Mehta und Sebastian Zacharias, Einhard Gymnasium, Aachen
Vom Ionenföhn zum Satelliten mit Ionenantrieb Es wird gezeigt, dass ein Ionenföhn negative Ionen erzeugt, mit denen Glimmlampen zum Aufblitzen
gebracht werden und die Konduktorkugeln auf 4-7 kV aufladen. Mit dem Ionengenerator aus einem
Föhn wird ein Ionenwind erzeugt, der mit Räucherstäbchen sichtbar gemacht werden kann. Das
Rückstoßprinzip eines Ionenantriebs wird mit einem Ionenlifter demonstriert. Mit einer
Modellbildungssoftware wird die Bahn eines Satelliten mit Ionenantrieb simuliert. Wer zu den
richtigen Zeitpunkten des Fluges den Antrieb einschaltet, kann sich dabei mit dem begrenzten
Spritvorrat bis zum Mond hochschrauben. Handwerkliche Fähigkeiten sind bei dem Projekt genauso
erforderlich wie ein hohes Abstraktionsvermögen.
Holger Bach, Hölty-Gymnasium, Celle
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Leitthema: Naturwissenschaften für die Praxis BÄM - Bunter Älter Mobiler, Apps für Senioren Das Projekt BÄM – BUNTER-ÄLTER-MOBILER, Apps für Senioren - ist ein fächerübergreifendes
Schulprojekt begleitet durch das Institut für Geoinformatik der Uni Münster unter Beteiligung der
Wirtschaft. Im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2013 „Die Demographische Chance“ wurde das
Projekt beim Hochschulwettbewerb der Initiative Wissenschaft im Dialog ausgezeichnet. Die
Kernfrage ist, wie wir die Gesellschaft im demogra-phischen Wandel mit mobilen Technologien
unterstützen können. Denn auch Senioren wollen Smartphones und Tablets benutzen. Das Ziel des
Projektes ist es einen Prototyp für eine Senioren-App zu entwickeln. Dabei werden alle typischen
Projektphasen – in parallel arbeitenden Teilgruppen - durchlaufen: Umfrage - Erhebung von
Geodaten - Programmierung.
Volker Smit und Zeljko Malinovic, Gustav-Heinemann-Schule, Mülheim an der Ruhr
Bau eines Modell eines modernen Stromnetzes Seit Fukushima geht der Trend bei der Energieversorgung zu dezentralen, regenerativen Anlagen. Die Kommunikation der Elemente ist Voraussetzung zur Steuerung des Stromnetzes. Im Projekt wurde
ein Modell geschaffen, das das Zusammenspiel zwischen
Erzeugern und Verbrauchern demonstriert. Auf der
Erzeugerseite befinden sich ein Windrad, eine Photovoltaik-
Anlage, ein Pumpspeicherkraftwerk und ein Gasturbinen-
kraftwerk, auf der Verbraucherseite Haushalte, Gewerbe und
Bauernhöfe und eine Beleuchtung. Neben Displays
demonstrieren LEDs hohe Leistung. Es wurden reale Daten
ausgewertet, Modelle gefertigt, ein Flyer zur Energiewende
entworfen sowie für den Arduino programmiert.
Ulrike Englert, Willibald-Gluck-Gymnasium, Neumarkt
Bioakustik - Automatisches Erkennen von Vogelstimmen Wenn man erklärt, dass Schüler der gymnasialen Mittelstufe im Rahmen eines dreijährigen MINT-
Projekts eine Smartphone-App entwickeln, die automatisch Vögel anhand ihres Gesangs erkennen
kann, erntet man ein Lächeln oder ungläubiges Kopfschütteln. Doch es geht! Und auf dem Weg zum
Ziel warten viele spannende Teilprojekte wie die Analyse der Funktionsweise einer Parabolantenne
sowie deren Bau. Mathematische Werkzeuge wie die Spektralanalyse, die sich scheinbar dem Zugang
in der Schule entziehen, können mit Hilfe von physikalischen Experimenten erleb- und benutzbar
gemacht werden. Die Verbindung von Theorie, Praxis und Kreativität ist der Schlüssel zum Erfolg.
Martin Bracke, Jochen Petry und Cathrine Roclawski, Heinrich-Heine-Gymnasium Kaiserslautern
Die Physik-Show Nach einer Show der „Physikanten“ aus Witten in unserer Aula
waren viele Schüler begeistert. Das war ein guter Anknüpfungs-
punkt, um Schüler näher an das Fach Physik heranzuführen: Ich
habe zu einer Arbeitsgemeinschaft „Physikalische Experimente“
eingeladen. Nach jedem Halbjahr hat diese AG mit Schülern des 5.
Jahrgangs eine Show entwickelt und vor über 100 Schülern
präsentiert. In der ersten Physikshow haben wir spektakuläre
Phasenübergänge (mit „Knallkugeln“ und flüssigem Stickstoff)
gezeigt und mit Hilfe des Luftdrucks ein Ölfass zerquetscht. Thema
der zweiten Show waren u.a. Experimente mit Trockeneis, z.B. die
Herstellung eines Modell-Kometen. Zurzeit bereiten wir die dritte Show zum Thema „Feuer und
Flamme“ vor.
Günter Glöckner-Rohm, Gesamtschule Scharnhorst, Dortmund
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Nanotechnologie im Alltag - nützlich aber nicht unproblematisch Da im Alltag vermehrt Nanomaterialien eingesetzt werden, wird auch die kritische Betrachtung der
Nanoprodukte immer wichtiger, weil Langzeitstudien zu den Gefahren für die menschliche
Gesundheit fehlen. Im Projekt lernen die Schüler die Grundlagen der Nanotechnologie kennen und
beschäftigen sich in Gruppen u.a. mit der Umwelttoxizität von Nano-Silber, der Wirkung von Nano-
Gold auf menschliche Zellen, der Übertragung des Lotus-Effekts auf technische Oberflächen, die
Verwendung von Ferrofluiden in der Krebsforschung und dem Einsatz von Nanomaterialien in
Sonnencremes und Zahnpasta. Dabei erkennen die Schüler das Potential der Nanotechnologie,
werden aber auch für mögliche Gefahren sensibilisiert.
Christine Bethke, Humboldt-Schule Kiel
Physikunterricht trifft Industrie Im Rahmen des Projekts ‚Physikunterricht trifft Industrie‘
entwickeln Schüler der Klasse 6 elektronische Schaltungen mit
aktuellen Bauteilen und attraktiver Funktionalität mit Hilfe einer
CAD-Software. Ein erster Test erfolgt im Unterricht, indem die
Schaltung auf handelsüblichen Lochrasterplatinen aufgebaut
wird. Der Clou ist die Herstellung des fertigen Produkts in einem
Betrieb der Elektronikbranche: Im Rahmen der Kooperation mit
der Fa. W & T in Wuppertal besuchen die Schüler den Betrieb,
lernen dort die Entwicklungs- und Produktionsabläufe kennen
und stellen vom Belichten der Leiterplatten bis zum fertigen
Produkt ihre eigenen Schaltungen her.
Benedikt Stratmann, St. Anna Schule, Wuppertal
Leitthema: Länderübergreifende Kooperationen
Creating a PopUp-Book - Come together Ein Projekt in Zusammenarbeit mit kanadischen Grundschulen. Ausgehend von einer Geschichte ist
es die Aufgabe der 9-13jährigen eine Figur oder eine Situation in einer Bewegung darzustellen.
So sollen Grundlagen der physikalischen Mechanik verständlich gemacht werden. Erforderlich sind
auch Fähigkeiten mathematischer Art. Es muss genau gemessen, gezeichnet und konstruiert werden,
um Ergebnisse zu erzielen. Entstehen können Figuren und mathematische Formen wie Würfel,
Quader, Pyramiden, Spiralen... Die Ausgestaltung der Figuren oder Szenen erfordert kreative und
künstlerische Kräfte. Ziel ist das Entstehen eines PopUp-Buches. Die verschiedenen Schritte, das
Material und die Werkzeuge sowie die Erfahrungen des Projektes werden dokumentiert und zur
Verfügung gestellt. Die Partner(-Klassen) stellen ihre Produkte zum Abschluss vor.
Wilfried Meyer und Kirsten Yüzüncü, Grundschule am Halmerweg, Bremen
Ein Lernlabor für Mali Schüler der Willy-Brandt-Gesamtschule haben im Chemieunterricht Experimentierkästen für Schüler
aus Mali entwickelt. Dazu mussten Schüler einer 8. Klasse in Gruppen acht Experimente auswählen,
mit Fotos und Texten die Durchführung dokumentieren, aus den Fotos und Texten eine
Versuchsanleitung erstellen und die Laborgeräte für die Versuche zusammentragen. Die fertigen
Experimentierkisten wurden in einer 5. Klasse getestet und danach die Versuchsanleitung noch
einmal verbessert. So sind sechs Experimentierkisten entstanden, die durch die Organisation
Sterntaler für Afrika e.V. nach Mali transportiert wurden. Das Projekt wurde vom Fond der
chemischen Industrie gefördert.
Claudia Ohlwein, Willy-Brandt-Gesamtschule Bottrop
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HOBeeBox - Schüler bauen eine Bienenkiste Die HOBeebox stellt einen Top Bar Bienenstock dar, der mit verschiedenen Sensoren und einer
Wetterstation ausgestattet ist. Damit vereinigt er die reale Welt und die digitale Welt. In der realen
Welt beobachten die Schüler IHRE HOBeebox, versorgen die Bienen und erfahren so die Umwelt
hautnah. Innerhalb der digitalen Welt werden verschiedene Messwerte (Temperatur, Stockgewicht
etc.) innerhalb und außerhalb der jeweiligen HOBeebox erfasst, gespeichert und mit Hilfe der
Universität Würzburg werden die Daten der verschiedenen Standorte vernetzt. Schüler können
erfahren, lernen und sich fragen wie sich Bienen weltweit verhalten.
Christoph Bauer und Martin Otersen, Friedrich Koenig Gymnasium und Deutschhaus Gymnasium,
Würzburg
Wasser ist viel mehr als H2O! Finden wir noch die Quellen, an denen einst unsere Siedlungen gegründet wurden? Wie groß ist der
Einfluss der lokalen geologischen Situation, der Niederschlagsmengen im Jahresverlauf und des
Menschen auf die Zusammensetzung einer Wasserprobe?
Sich mit einem authentischen Problem zu beschäftigen,
motiviert Schüler bekanntes Wissen zu vertiefen und
fächerverbindend zu vernetzen. Zudem bietet dieses Thema
zahlreiche Optionen für eigene Experimente. Das Projekt dient
daneben dem didaktisch-methodischen Austausch zwischen
Lehrern. Vielleicht kann es einen Beitrag leisten, sich mit der
nachhaltigen Nutzung der Ressource Wasser über
Ländergrenzen hinweg zu beschäftigen.
Jens Viehweg und Otmar Winkler, Landesgymnasium Sankt Afra,
Meißen
Kontakt: Science on Stage Deutschland e.V.
Geschäftsführerin: Stefanie Schlunk
Poststr. 4/5
D – 10178 Berlin
Tel.: 030/4000 67 40
E-Mail: info@science-on-stage.de
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