MINT

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High-Tech-Chemie zum Anfassen: Q1-Grundkurse erforschen und bauen OLEDs

Am 11. Mai und 29. Juni 2016 hatten wir, die drei Q1 Chemie-Grundkurse des GBGs, die Chance an einem Projekt, bei dem OLEDs hergestellt werden und deren Funktionsweise vermittelt wird, an der Universität zu Köln am Institut für Chemie im Bereich der Didaktik teilzunehmen.

Mehr dazu in diesem Bericht und in den Momentaufnahmen.

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Schnupperuni Chemie für Schülerinnen

Im zweiten Halbjahr haben sich Rebecca Stöckle (9e) und Fabienne Themann (9f) erfolgreich an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität zu Köln beworben und erhielten die Möglichkeit zwei Tage Uniluft zu schnuppern. Neben den vielen Experimenten rund um die Cola gab es Vorlesungen und Informationen über das Studium und die Arbeitsmöglichkeiten in der Chemie. Mehr dazu in dem Bericht mit Momentaufnahmen:

Tag 1:

Nach unserer Ankunft um 9:45 Uhr am Department für Chemie wurde zunächst die Anwesenheit der Schüler kontrolliert. Dann gingen wir zur Begrüßung in einen der Hörsäle, wo wir uns dann einen Überblick über unseren Tagesablauf verschaffen konnten. Im Anschluss daran hörten wir eine halbstündige Vorlesung aus dem Bereich der Physikalischen Chemie, anschließend eine weitere Vorlesung aus dem Bereich der Anorganischen Chemie. Ab 12 Uhr hatten wir eine einstündige Mittagspause in der Mensa der Universität zu Köln, wo wir zusammen mit den anderen Schülern essen gingen. Nun kam der Laborteil; die gesamte Zeit sollten wir uns mit dem Thema Cola auseinandersetzen:

Wie viel Chemie steckt in der Cola?

Worin unterscheidet sich Cola von anderen Limonaden?

Wie kann man die Inhaltsstoffe von Cola nachweisen?

Wir gingen mit Dr. Volker von der Gönna in die Labore der Uni und legten professionelle Schutzkleidung an. Nun sollten wir in kleinen Gruppen eine unbekannte Cola-Probe analysieren und herausfinden, um welche Cola-Sorte (Cola light, Cola vanilla, Mezzo-Mix, Cola mit Zitrone und normale Cola) es sich handelt. Dabei nutzten wir an sieben Stationen Verfahren wie das Eindampfen, die Kalkwasserprobe, die Bestimmung des pH-Werts und der Dichte sowie der Natriumnachweis mithilfe eines Magnesiastäbchens. Es wurde so lange experimentiert, bis alle komplett fertig waren, was ein gutes Stehvermögen voraussetzte. Bei unserer Probe konnte man, alleine auf Grund der Farbe, schnell vermuten, dass es sich um Mezzo-Mix handelt. Am Ende trugen alle Gruppen ihre experimentellen Ergebnisse zusammen, Vermutungen wurden kontrolliert und es stellte sich heraus, dass es nicht alle Gruppen geschafft hatten ihre Probe richtig zu analysieren, wir lagen jedoch vollkommen richtig.

Um ca. 15:30 Uhr waren wir dann fertig und machten uns auf den Weg nach Hause.

Tag 2:

Nach einer kurzen Begrüßung um 10:15 Uhr ging es mit einer Vorlesung aus der Biochemie weiter, wobei der Schwerpunkt auf dem biotechnologischen Verfahren der Fermentation lag: So erfuhren wir beispielsweise wie Bionade entsteht. Im Anschluss hörten wir uns noch eine Vorlesung aus der Organischen Chemie an und gingen, wie am Tag davor, in die Mittagspause.

Direkt danach bekamen wir Informationen zum Studium der Chemie und erfuhren, welche Berufe man danach ergreifen kann. Als Abschluss machten wir noch ein kleines Quiz.

Fazit:

Die Schnupperuni Chemie war sehr informativ, da uns die unterschiedlichen Bereiche der Chemie näher gebracht wurden und wir schon einmal „schnuppern“ konnten, wie es sich als Student in den Hörsälen anfühlt. Die Experimente waren besonders für die Schüler der 8. Klasse neu, da wir als Neuntklässler schon einige grundlegende Versuche in der Schule gemacht hatten.

Von Fabienne Themann und Rebecca Stöckle

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Schüler an der Universität im Wintersemester 2015/2016

Franziska Gießler (EF) und Franziska Küppers (Q1) haben im Wintersemester an den Chemischen Instituten der Universität zu Köln die Vorlesung „Toxikologie und Rechtskunde“ sowie die dazugehörigen Übungen besucht und die abschließende Klausur mit der Note gut bestanden (Hochachtung und Gratulation für diese außergewöhnliche Leistung). Diese Vorlesung thematisiert u. a. den Weg eines Arzneimittels (von der Idee bis zum Patienten) auch unter Berücksichtigung der Nutzen-Risiko-Bewertung. Sie veranschaulichen ihre Erfahrungen an der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät in folgendem Bericht:

Liebe Mitschülerinnen und Mitschüler,

wir, Franzi Gießler/EF und Franziska Küppers/Q1, hatten im letzten Wintersemester (2015/2016) als Schülerstudentinnen die Möglichkeit, Vorlesungen an der Universität zu Köln zu besuchen. Dabei konnten wir viele spannende und sowohl für die Schule, als auch für den Alltag nützliche Erfahrungen sammeln, über die wir euch im Folgenden gerne etwas berichten möchten.

Was genau haben wir überhaupt an der Universität gemacht?

Zuerst einmal haben wir uns, da wir beide sehr an Chemie interessiert sind, bei dem Projekt „Schüler an der Universität zu Köln“ beworben. Dieses Projekt bietet Schülerinnen und Schülern, die in der Schule die erforderlichen Leistungen erbringen, die Möglichkeit, Vorlesungen im Bereich der Naturwissenschaften, aber auch in der Philosophischen und in der Rechtswissenschaftlichen Fakultät gemeinsam mit den normalen Studenten zu besuchen, Klausuren mitzuschreiben und allgemein erste Erfahrungen an der Universität zu sammeln.

Unsere Bewerbungen um einen Schülerstudiumsplatz für die Vorlesung „Toxikologie und Rechtskunde“ wurden beide angenommen und somit konnten wir jeden Montag die „Übung“ (12:00 – 13:00 Uhr), in der man die Vorlesungsinhalte nochmal aufgabenbezogen wiederholt hat, sowie die Vorlesung (14:00 – 16:00 Uhr) besuchen.

Ich, Franzi, habe sowohl die „Übungen“ als auch die Vorlesung besucht. Zwischen „Übung“ und Vorlesung gab es eine einstündige Mittagspause, die ich aber hauptsächlich dazu genutzt habe, Schulstoff nachzuarbeiten. Denn um die Übung und die Vorlesung besuchen zu können, war ich jeden Montag ab der fünften Schulstunde vom Unterricht freigestellt, den versäumten Unterrichtsstoff musste ich eigenständig nacharbeiten. Dazu habe ich mir schon vorab in der ersten Pause einige Unterrichtsmaterialien von meinen Lehrern abgeholt und erfragt, was in der Stunde, die ich verpasse, behandelt wird. Somit ist das Schülerstudium auch mit einem zusätzlichen Zeitaufwand verbunden, denn es müssen zudem noch die Vorlesungsinhalte nachgearbeitet werden.

Welche Inhalte wurden in der Vorlesung „Toxikologie und Rechtskunde“ vermittelt?

Die Vorlesung „Toxikologie und Rechtskunde“ war insbesondere dazu gedacht, die Studenten auf spätere praktische Anwendungen während des Studiums vorzubereiten. Im Vordergrund dieser Vorlesung stand daher vor allem die Frage: Welche Gefahren gehen von Chemikalien aus, und wie kann man sich vor diesen Gefahren schützen? Deshalb war diese Vorlesung auch für uns sehr nützlich, da viele wichtige Grundlagen für den Umgang mit Chemikalien, aber auch Grundlagen für die Biologie und sogar einiges an Allgemeinwissen vermittelt wurde.

So haben wir zum Beispiel die Organsysteme des Menschen kennengelernt, um festzustellen, wo besonders empfindliche Angriffsstellen für Chemikalien liegen. Die lateinischen Fachbegriffe wie z.B. Pankreas oder Trachea kann man für den Biologieunterricht in der Schule nie zu früh lernen, und zu wissen, wie der Weg der Nahrung durch das Verdauungssystem aussieht, ist auch gut für die Allgemeinbildung. Andere Themengebiete waren zum Beispiel die Kennzeichnung von chemischen Substanzen, Untersuchungsmethoden und verschiedene Teilgebiete der Toxikologie wie z.B. die Immuntoxikologie.

Was für Erfahrungen haben wir gemacht und was bringt uns dieses Schülerstudium für die Zukunft?

Ich, Franzi, habe zum ersten Mal Vorlesungen an der Uni besucht. Dabei ist mir besonders aufgefallen, wie schnell und umfangreich alles vermittelt wird. So lernt man z.B. als Grundlage für die Immuntoxikologie den Aufbau des Immunsystems. Dieses Thema haben wir in der 9. Klasse in Biologie schon sehr umfangreich besprochen, dachte ich zumindest: denn ich musste feststellen, dass mein Wissen gerade so für die ersten fünf Minuten der ersten Vorlesung zu diesem Thema gereicht hat.

Für die Klausur mussten wir wirklich viel lernen, da der Inhalt des gesamten Semesters abgefragt wird, und eine Klausur an der Uni somit deutlich umfangreicher ist als eine Klausur in der Schule. Wir haben uns beide Lernblätter als Vorbereitung auf die Klausur geschrieben, wobei wir die Inhalte aus unseren Vorlesungsmitschriften (Ja, wenn man etwas von der Vorlesung mitnehmen will, muss man immer unaufgefordert mitschreiben) sortiert zusammengeschrieben haben.

Ich, Franziska, habe bereits im letzten Sommersemester eine Vorlesung an der Universität besucht, daher kannte ich mich an der Uni schon ein wenig aus. Ich fand, dass die Vorlesung allgemein sehr gut strukturiert und somit leicht mit zu verfolgen war. Mir hat auch besonders gut die Vielfalt der Themen gefallen, da das Thema „Toxizität von chemischen Substanzen“ von vielen Seiten beleuchtet wurde.

Wir haben beide die Klausur bestanden und ein Zertifikat erhalten. Wenn wir Chemie oder wie ich, Franziska, Pharmazie studieren wollen, kann uns die bestandene Klausur angerechnet werden. Gleichzeitig macht sich das Zertifikat auch gut im Lebenslauf oder bei Bewerbungen.

Um mit dieser zusätzlichen Belastung zurecht zu kommen, ist viel Organisationsfähigkeit, Selbstständigkeit und vor allem Motivation erforderlich, wobei die Motivation der Schülerstudenten, zumindest so wie wir es erlebt haben, oft höher ist als die der normalen Studenten. War der Hörsaal bei der ersten Vorlesung noch sehr voll, wurde er mit der Zeit immer leerer und kurz vor Weihnachten waren auch einmal nur sechs Schülerstudenten und vier normale Studenten anwesend.

Fazit

Uns beiden hat das Schülerstudium insgesamt sehr gut gefallen. Insbesondere die Lernatmosphäre an der Uni fanden wir sehr angenehm, und es war eine gute Gelegenheit für uns schon mal das System an der Universität genauer kennenzulernen und unseren Wissensbereich zu erweitern. Empfehlenswert ist ein Schülerstudium in diesem Bereich für alle, die naturwissenschaftlich interessiert sind, in der Schule gute Leistungen erbringen, die nötige Motivation haben und den zusätzlichen Aufwand und die Belastung gerne in Kauf nehmen.

Die Vorlesung „Toxikologie und Rechtskunde“ eignet sich gut als Einstiegsvorlesung, da sie nicht ganz so komplex ist wie andere Vorlesungen und man vorher nicht allzu viel Stoff, den man in der Schule noch nicht hatte, aufarbeiten muss. Außerdem ist diese Vorlesung eine Erstsemester Vorlesung, d.h. die anderen Studenten kennen sich auch noch nicht so gut an der Uni aus und man bekommt noch einiges erklärt.

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Internationale Junior Science Olympiade: Milch – echt „kuhl“

Die Schülerinnen und Schüler der Biologie/ Chemie-Differenzierungskurse der Stufen 8 und 9 haben sich an der 13ten Internationalen Junior Science Olympiade beteiligt. Diese ermittelt in mehreren Auswahlrunden ein Nationalteam, welches dann in den internationalen Vergleich eintritt. Die Milch war zentrales Thema der ersten Wettbewerbsrunde. Es wurde gemessen, geschüttelt, gemischt, geschäumt, geschüttet, gesäuert …und gelacht, wie auch der folgende Schülerbericht zeigt.

Das Projekt „Milch – echt „kuhl“ hat uns gezeigt, dass man mit Milch mehr machen kann, als sie nur trinken. Wir haben z. B. die Schichtung eines Latte Macchiato erforscht, die optimalen Bedingungen zur Herstellung eines stabilen Milchschaums experimentell entschlüsselt und sind dem Geheimnis von Sauermilchprodukten auf die Spur gekommen. Auch die besondere Ernährung von Menschen, die an Lactoseunverträglichkeit erkrankt sind, haben wir ins Auge gefasst.

Wir fanden das Projekt, bei dem wir in kleinen 3er oder 4er Teams gearbeitet haben, wirklich gut, abwechslungsreich und richtig interessant, wobei die Experimente ein reizvolleres Dasein als die Theorieaufgaben hatten. Von kurzen Arbeitsaufträgen bis zu längeren Aufgaben war alles dabei. Das Experiment, bei dem die Milch mit Zitrone versetzt wurde, war sehr spaßig, obwohl das Ergebnis einen strengen Geruch verströmte. Man muss schon ein schlaues Köpfchen haben, um alle Aufgaben richtig zu lösen.

Übrigens:

Einen stabilen Milchschaum erhält man mit 0,3 %iger zimmerwarmer Milch, die mittels elektrischem Milchaufschäumer eine Minute lang unter mittig platzierten Auf- und Abwärtsbewegungen aufgeschäumt wurde.

Viel Spaß beim Probieren!

Der Biologie/ Chemie-Differenzierungskurs der Stufe 8

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