3. & 4. LG-Tag der 2. Klassen

Zuerst erhielt jede Klasse von den Mathematiklehrern eine erweiterte Einführung ins Programm "Excel". Dies dauerte ein halber Tag. Daneben lernten sie Methoden kennen, mit denen man wissenschaftliche Daten aufnehmen und vor allem auch auswerten kann.

Während den drei nächsten Halbtagen wendeten die SchülerInnen dieses Wissen an konkreten Beispielen aus Biologie, Chemie und Physik an und konnten selbst experimentieren!

Für diese Halbtage wurden klassenübergreifende Gruppen gebildet. Jede Gruppe führte je zwei Experimente aus Biologie, Chemie und Physik durch.

Kurzbeschrieb der Experimente:

Biologie

Experiment 1: Safari

Die Biologin Anita arbeitet in Südafrika in einem Nationalpark. Ihre Aufgabe besteht darin, die Elefanten und Zebras zu schätzen und mit Daten vor zehn Jahren zu vergleichen. Hat sich die Population vergrössert, verkleinert oder ist sie gleich geblieben? Ihr seid nun die Berater von Anita und müsst folgende Fragen klären: Wie macht man eine zufällige Stichprobe in der Natur und wie genau sind die Resultate?

Experiment 2: Am Puls des Lebens

In einer Fernsehshow behauptet ein Teilnehmer, er könne in 30 Sekunden seinen Herzschlag auf das 3fache beschleunigen. Eigentlich wäre das wissenschaftlich gar nicht möglich, aber er könne das. Ihr müsst nun ein Experiment durchführen, um diese Behauptung aus wissenschaftlicher Sicht beurteilen zu können.

Chemie

Experiment 1: Absoluter Nullpunkt

Der Druck eines eingeschlossenen Gases wird bei verschiedenen Temperaturen gemessen. Dazu verwendet Ihr Messsonden, die an einen PC angeschlossen sind. Im PC werden diese Daten direkt in einem Diagramm dargestellt. Welche Informationen kann man aus diesem Diagramm herauslesen und was bedeuten sie?

Experiment 2: Reaktionsgeschwindigkeit

Es wird eine Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Konzentrationen eines Stoffes gemessen. Die Reaktionsgeschwindigkeit wird durch genaues Beobachten mit Hilfe von Stoppuhren erfasst. Die gemessenen Werte werden dann so umgeformt, dass diese auf einer Geraden dargestellt werden können.

Physik

Experiment 1: Schienenwagen

Die Fahrt eines Wagens auf einer Schiene gilt es auf verschiedene Arten zu beschreiben. Dazu werden die Fahrzeiten für einige bestimmte Streckenpositionen gemessen. Zwei Messungen für dieselbe Position ergeben eine durchschnittliche Fahrzeit und zudem Informationen über die Messgenauigkeit. Aus einer Tabelle wird im Excel eine Weg-Zeit-Grafik erstellt und damit die Bewegung beschrieben und interpretiert.

Experiment 2: Federkraftgesetz

Der Zusammenhang zwischen Kraft und Verlängerung einer Spiralfeder wird mathematisch beschrieben. Dazu wird für eine Reihe von verschiedenen Verlängerungen die notwendige Zugkraft gemessen. Auf diese Weise erhält man Paare von Messdaten: die Länge der Dehnung und die dazu gehörende Zugkraft. Diese Datenpaare werden im Excel als Punkte in einem Weg-Kraft-Diagramm aufgetragen und mit Hilfe weiterer mathematischen Analysen genauer untersucht.

Die Fachschaften Mathematik, Biologie, Chemie und Physik

Schülerbericht:

Biologie-Posten 1 "Safari"

Der Posten Safari dreht sich um Populationsschätzungen in bestimmten Bezirken; als Beispiel wurde dafür ein Nationalpark Südafrikas mit der Fläche von gut 12'000 km2 benutzt. Die Aufgabe, die es zu lösen gilt, ist, wie man Tiere in einem so grossen und unübersichtlichen Gebiet zählt, ohne dass man sich mit einzelnem Abzählen durchschlagen muss. Zudem stellt sich früher oder später die Frage wie zuverlässig eine Schätzung ist. Das alles wird in einem siebenseitigen Skript festgehalten.

Jedes Team - bestehend aus drei Personen - erhält ein Modell aus Karton mit den wichtigsten Aspekten des Parks: Wasserlöcher, Strassen, Camp etc. Dazu kommen verschiedene Bohnenarten, die Elefanten, Löwen und Zebras darstellen: sie werden willkürlich über den auf den Karton skizzierten Plan verstreut, um daraus Stichproben zu fertigen. Anschliessend wechseln die Gruppen den Tisch um an einem Nachbarsmodell zu schätzen: dafür sind uns zwei Möglichkeiten gegeben, nämlich die Quadrat- und die Transsektmethode. Während bei der Ersten die Stichproben auf zufällig gewählten Flächenquadraten genommen werden, überfliegt man bei Letzterer irgendeine Strecke einer bestimmten Länge und zählt die Tiere, die sich in den je links und rechts vom Zeppelin liegenden fünf Kilometern befinden. All dies wird in eine Excel-Tabelle eingetragen, ausgewertet und mit den Ergebnissen Anderer verglichen. Zuletzt werden von der Lehrperson die eigentlichen Anzahlen bekannt gegeben.