„HIV und AIDS“ geht jeden an

Prof. Dr. Barbara Müller referiert am Grimmelshausen-Gymnasium

Am Mittwoch, den 30.01.2019, war Frau Prof. Dr. Barbara Müller vom Universitätsklinikum Heidelberg gemeinsam mit ihrer Doktorandin Frau Annica Flemming zu Gast am Grimmelshausen-Gymnasium. Frau Prof. Dr. Müller forscht selbst am Zentrum für Infektiologie an HI-Viren und gab den Schülerinnen und Schülern der Jahrgangsstufe Q1, dem Biologie-Leistungskurs der Q3 und den Mitgliedern des Schulsanitätsdienstes eine spannende Einführung in die Thematik. Dabei nahm sie die Schülerinnen und Schüler mit auf die Reise in die geschichtliche Entwicklung der HI-Forschung.

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Vorgänge in einer Leuchtdiode als Umkehrung des lichtelektrischen Effekts

Physik-LK der Q3 organisiert selbstständig Experimentiertag am Grimmels

Bahnbrechende Experimente haben die Entwicklung der Physik im letzten Jahrhundert stark beeinflusst, so auch im Bereich der Quanten- und Atomphysik. Da dies zentralen Themen des Physikunterrichts der Q3 sind, hat sich der Physik-LK am Grimmels unter der Leitung von Claudia Schadt dazu entschlossen, in eigener Regie einen Experimentiertag zu diesen Themenfeldern durchzuführen.

Die eigenständige Durchführung solcher Experimente macht es möglich, das Thema in der Q3 nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch erfahrbar zu machen. Da das Grimmelshausen-Gymnasium über eine hervorragende Ausstattung der Physiksammlung verfügt, war es möglich, einen solchen Projekttag sogar an der eigenen Schule durchzuführen.

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Forschung am Unheilbaren

Bio-LK Q3 des Grimmels beschäftigt sich mit dem Thema „Multiple Sklerose“

Multiple Sklerose (MS), eine neurodegenerative Erkrankung des Immunsystems, schränkt viele der zum Teil noch jungen Betroffenen radikal ein. Ursächlich wird unter anderem der Abbau von isolierenden Bestandteilen der Nervenzellen beschrieben. Folgen der dadurch langsameren bis ausbleibenden Weiterleitung von Signalen sind Seh- und Gleichgewichtsstörungen, Taubheitsgefühle sowie Lähmungserscheinungen, die je nach MS-Form schubweise oder kontinuierlich folgend auftreten können. Was genau dazu führt, dass das Immunsystem die eigenen Nervenzellen angreift, lässt Forscher nach wie vor rätseln.

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Studienplatz Zoo

Die Schülerinnen und Schüler (SuS) der Jahrgangsstufe Q3 des Grund- und Leistungskurses Biologie waren am Mittwoch, den 16. Januar, im Frankfurter Zoo. Anlass der Exkursion war das Themengebiet Verhaltensbiologie und die SuS hatten die Möglichkeit, in die Rolle eines Verhaltensforschers zu schlüpfen.

Angekommen am Frankfurter Zoo und gut gestärkt mit dem allmorgendlichen Kaffee, begaben sich die SuS auf den Weg, zwei verschiedene Tierarten für eine längere Zeit zu beobachten. Ihre Beobachtungen wurden in der Form von Ethogrammen, anhand welcher man durch Strichlisten markante Verhaltensweisen festhalten konnte, aufgezeichnet.
Dafür wurden den SuS verschiedene Tierarten, wie zum Beispiel Erdmännchen oder Menschenaffen vorgegeben. Doch nicht nur diese Tiere konnten begutachtet werden, sondern es blieb auch genügend Zeit, die sie zur freien Verfügung hatten, um zahlreiche weitere Gehege aufzusuchen. So bestaunten sie beispielsweise Löwen, Pinguine und Giraffen und trafen auf ihrem Weg durch das Reptilienhaus auf frei herumlaufende Tagesgeckos.
Der gelungene Ausflug wurde nach ausgiebigen Beobachtungen und Aufzeichnungen durch ein gemeinsames Mittagessen in Kleingruppen beendet, bei dem sich die SuS erholen und sich über die beobachteten Verhaltensweisen austauschen konnten. Die Jahrgangsstufe Q3 bedankt sich bei Frau Nolde und Frau Wöll für diesen tollen Ausflug.

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„Jeder nor einen wönzigen Schlock“

Auch in diesem Jahr rückten die Schülerinnen und Schüler der Chemiekurse (Leistungskurs und ein Grundkurs) der Q1 im Rahmen des Projektes „Streuobstwiese“, mit einer schuleigenen Obstpresse im Schulgarten an. In Eimern und Wannen wurden Tage zuvor genug Äpfel durch die Schulgemeinde im Schulgarten gesammelt. Sowohl ein Teil der gesammelten Äpfel als auch der schuleigene Apfelsaft wurden zum Verzehr im Caféhaus angeboten.

Die Schülerinnen und Schüler der Q1 befassen sich im Zuge des Themengebiet „Alkohole“ sowohl theoretisch mit der alkoholischen Gärung als auch praktisch bei der eigenen Herstellung von Apfelwein. Sowohl die Herstellung von Apfelsaft als auch von Apfelwein finden ihre Verankerung im Projekt „Streuobstwiese“, welches nur einen kleinen Teil des Konzeptes Umweltschule darstellt.

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Feldforschung am GGG

Der Hall-Effekt …

Erstes Praktikum des Physik-LK der Q1 über elektrische und magnetische Felder

Die Rahmenbedingungen waren perfekt: Ein grauer Himmel und steter Nieselregen ließen beim Blick aus dem Fenster wenig Wehmut aufkommen. Gut, wenn man dann wenigstens Physiker ist und seine Zeit auch an den Experimentiertischen, in einem Fall sogar in der Dunkelkammer, fernab von den Launen des heimischen Wetters sinn- und gehaltvoll nutzen kann.

Das Thema für den ganzen Tag waren elektrische und magnetische Felder. In sechs Gruppen ging es dabei an die experimentellen Leckerbissen, die im Unterricht bisher ausgespart waren:

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Into Orbit – Nudeln kochen im Weltall

Roboter-AG am Grimmels bereitet sich auf „First Lego League“-Wettbewerb vor

Unsere FLL – Präsentation zu den speziellen Herausforderungen der Aufgabe

Nudeln kochen bei Schwerelosigkeit im Weltall, aber wie? Unter anderem mit dieser spannenden Frage beschäftigen sich seit einigen Wochen Mitglieder der Roboter-AG am Grimmelshausen-Gymnasium unter der Leitung von Michael Bacher. Ziel der Jung-Tüftler ist die Teilnahme am Regionalentscheid des „First Lego League“-Wettbewerbes am Samstag, 8. Dezember, an der Hochschule Fulda.

Mit Lego-Mindstorms-Robotern werden physikalisch-technische Aspekte beim Roboterbau mit mathematisch-algorithmischen Fragestellungen bei der Software-Entwicklung verknüpft. Eine Kombination, die in unserer automatisierten Umwelt alltäglich zu finden ist, und kaum eine neuere technische Errungenschaft kommt heute ohne intelligente Prozessor-Steuerung aus.

Die Roboter-AG besteht bereits seit dem Schuljahr 2007/2008. Es können jeweils 16 Schülerinnen und Schüler in Zweiergruppen mit einem Lego-Roboter des Typs EV3 arbeiten.

Neue Mitglieder der AG bauen zunächst nach Vorlage einen ersten Roboter und lernen an einfachen Aufgaben, diesen zu programmieren. Mit der Zeit lernen die Schülerinnen und Schüler, Sensoren zur Steuerung des Roboters einzusetzen und höhere Programmstrukturen bis hin zur Erstellung eigener Programmblöcke zu verwenden.

Sobald die Grundfunktionen beherrscht werden, können sich die Teilnehmer der AG dann an die komplexen Aufgaben diverser Roboter-Wettbewerbe wagen, um evtl. später selbst daran teilzunehmen.

Ein wichtiger Wettbewerb ist dabei die „First Lego League“, die auf dem Weg zum Finale in verschiedene Regionalentscheide aufgeteilt ist. Für die Region Osthessen findet das Finale alljährlich an der Hochschule in Fulda statt. Bereits in den Jahren 2015 und 2016 haben Gruppen des Grimmels mit Erfolg daran teilgenommen. Als beste Platzierung steht ein dritter Platz zu Buche, der in diesem Jahr – wenn möglich – übertroffen werden soll, denn es haben sich wieder sechs eifrige Tüftler zusammengefunden, die an diesem Wettbewerb teilnehmen wollen. Dabei kommt es nicht darauf an, möglichst viele Punkte im Robot-Game zu ergattern, sondern auch in den gleichwertigen Kategorien Softwaredesign, Teamplay und bei der wissenschaftlichen Präsentation zum jeweiligen Thema des Wettbewerbs zu überzeugen.

Unter dem großen Oberthema „Into orbit“ hat die Gruppe zum Beispiel ein Verfahren entwickelt, wie ein Raumfahrer im All trotz Schwerelosigkeit Wasser zum Kochen bringen kann. Hierbei wird unter anderem die Zentrifugalkraft genutzt, um die bei Erhitzung entstehende heiße Wasserblase gleichmäßig im Gefäß zu verteilen. Im Software-Bereich musste beispielsweise im vergangenen Jahr eine Software entwickelt werden, die einen Roboter so programmiert, dass er Steine unterschiedlicher Länge nicht nur transportiert, sondern auch sortiert ablegt.

„Für die Teilnehmer ist es nicht nur wichtig, im technischen Bereich zu lernen, sondern die Aufgaben gemeinsam anzugehen und sich unter anderem über die Verfahrensweise auszutauschen!“, stellt der Leiter der AG, Michael Bacher, vor allem den Teamgedanken in den Vordergrund.

Unabhängig von der Platzierung am 8. Dezember in Fulda können die AG-Mitglieder stolz darauf sein, nicht nur ihre fachlichen Fertigkeiten weiterentwickelt, sondern die Aufgaben als Team bewältigt zu haben. Die Grimmels-Gemeinde drückt auf jeden Fall ganz fest die Daumen, dass diese geleistete Arbeit letztlich auch mit einer guten Platzierung honoriert wird …

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„Die Motivation ist es, das Unbekannte in Bewegung zu versetzen!“

Robotik-AG am Grimmels arbeitet unter der Leitung von Nico Günther mit humanoidem Roboter

„Die Motivation ist es, das Unbekannte in Bewegung zu versetzen!“ So lautet der Leitgedanke, den sich die AG Robotik am Grimmelshausen-Gymnasium unter der Leitung von Informatik-Lehrer Nico Günther auf die Fahnen geschrieben hat. Einmal wöchentlich trifft sich die Arbeitsgemeinschaft, um den humanoiden Roboter namens „Elvis“ – der Vorschlag zu diesem Namen kam aus den Reihen der Schüler –  dazu zu bringen, die gewünschten Bewegungen und Tätigkeiten auszuführen.

Um dies zu erreichen, lernen die Schülerinnen und Schüler verschiedener Alters- und Jahrgangsstufen viel Nützliches im Bereich der NAO-Programmierung. Sie wollen dem Roboter Aufgaben stellen, ihm Dialoge entlocken sowie einfache menschliche Tätigkeiten „herauskitzeln“.

Dass die Programmierung eines solch komplexen Systems eine große Herausforderung sein kann und mit vielen Faktoren, zum Beispiel dem mathematisch-logischen Verständnis, zusammenhängt, auch diese Erfahrungen gehören zu den Lernzielen dieses Kurses. „Die Schüler müssen viel selbst ausprobieren, da es nicht gleich Erfolge in der Umsetzung ihres Programmes gibt.“, so Nico Günther. Dazu bekommen sie eine Aufgabe gestellt, die eventuell noch ein paar Hilfen in Form von Programmierbausteinen mit aufzeigt. Dann heißt es probieren, erfahren und austauschen.

Weit über den Fachinhalt hinaus steht dabei auch das Prinzip „Schüler helfen Schülern“ im Fokus, denn nur gemeinsam lässt sich der Weg bis hin zur gelungenen Programmierung auch bewältigen.

Die Motivation aller Kursteilnehmer ist, das Unbekannte in Bewegung zu versetzen. „Es bereitet den Schülern einen riesen Spaß, wenn ihr Programm funktioniert, und es fällt den meisten immer noch ein kleiner Zusatz ein, den sie in ihr Programm integrieren können.“, umreißt Günther den Elan, den die Jung-Programmierer bei ihrer Arbeit an den Tag legen.

Die Voraussetzungen dafür, den Schülern diese Kenntnisse zu vermitteln, hat Nico Günther durch zahlreiche Fortbildungen im Bereich der Robotik geschaffen, aber auch die eigene Motivation ist groß: „In diese Materie einzudringen, die zu verstehen und selbst auszuprobieren – das ist es, was mich immer wieder antreibt!“

Der Roboter selbst kann eigentlich zunächst einmal gar nichts, bis die Schüler ihn programmieren. Ansonsten steht er nur da, blinkt mit den Augen und wackelt mit den Hüften. Dies tut er übrigens autonom, um seine Motoren ständig ein bisschen zu bewegen, damit die Gelenke und Motoren nicht beschädigt werden.

Erste „Auftritte“ hatte Elvis bereits im letzten Jahr: Im Rahmen einer Feierstunde übergaben Roland Lacher und Reiner Seiler den kleinen Kerl mit dem Gedanken, den MINT-Bereich am Grimmelshausen-Gymnasium weiter voran zu bringen und es den Schülern zu ermöglichen, mit einem derart hochwertigen humanoiden Roboter zu arbeiten. Vor diesem Hintergrund unterstützt Roland Lacher schon seit Jahren die Schule finanziell in beträchtlichem Maße. In der Projektwoche fand dann die erste Erprobung durch eine Schülergruppe statt, deren Ergebnisse im Rahmenprogramm der Johann-Philipp-Reis-Preisverleihung präsentiert wurden. Auch bei Schulfeiern, wie der Abiturzeugnisverleihung im vergangenen Schuljahr, beeindruckt Elvis mit seinen „erworbenen“ Fähigkeiten. Ebenso konnten auch die Informatik-Leistungskursschüler bereits erste Erfahrungen in der Arbeit mit Elvis sammeln.

Das Ziel der ersten Einheit des Wahlunterrichtes soll am Ende ein Roboter sein, der einen Stift in die Hand bekommt, ein Wort gesagt bekommt und daraufhin dieses Wort auf ein Blatt Papier schreiben kann. Dokumentiert wird alles auf der eigens eingerichteten Internet-Seite „www.elvis-robotics.de“. Hier werden am Ende auch die Programme zu finden sein, die die jungen Tüftler selbst entwickelt haben, um Elvis in Bewegung zu versetzen.

Langfristig aber ist mit dieser Arbeitsgemeinschaft am Grimmels auch der Grundstein dafür gelegt, dass junge Menschen lernen, in ihrem Berufsleben, aber möglicherweise auch im Alltag mit Robotern umzugehen, sie zu programmieren und zu ihrem eigenen Interesse einzusetzen. Langweilig wird das sicher so schnell nicht werden …

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Ehrung für besondere Leistungen beim Mathematik-Wettbewerb E-Phase

Das Zentrum für Mathematik in Bensheim führt in Kooperation mit dem Hessischen Kultusministerium, den Hochschulen und der Wirtschaft eine Reihe verschiedener Projekte mit dem Ziel der Begabtenförderung und Qualitätssicherung im Fach Mathematik durch. In diesem Rahmen richtet es jedes Jahr den Mathematikwettbewerb E für Schülerinnen und Schüler der Einführungsphase aus.

An diesem sehr anspruchsvollen Wettbewerb nahmen im vergangenen Schuljahr sieben besonders engagierte Schülerinnen und Schüler teil. Ein außergewöhnlich gutes Ergebnis erzielte Tobias Rieger aus der E05. Er erreichte 46 Punkte und wurde damit souveräner Schulsieger. Die Ehrung erfolgte am 15.08.2018 durch den stellvertretenden Schulleiter Herrn Kanthak im Beisein der Fachbereichsleiterin Frau Juchelka und des Fachlehrers Herrn Bucher und war mit der Übergabe der Urkunde sowie eines Geschenkes des Zentrums für Mathematik verbunden.

Wir bedanken uns zusammen mit Frau Juchelka recht herzlich bei Herrn Bucher für die Organisation, Durchführung und Auswertung des Wettbewerbs an unserer Schule.

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„Rückkehr auf leisen Pfoten“

Biologie-LK des GGG hört sich Fachvorträge zu Wildkatze, Luchs und Wolf an

Dr. Carsten Nowak vom Senckenberg-Institut und Forstingenieur Reiner Koch referierten am 29.05. und 30.05. vor dem Bio-LK der Q2 über deren Arbeit am Beispiel der Rückkehr von Wildkatze, Luchs und Wolf in deutsche Wälder.

Der Forstingenieur ging hierbei zunächst auf signifikante Erkennungsmerkmale der Spezies, wie den Pinselohren und der kurzen Rute des Luchses und dem durchgehenden Aalstrich und der fleischfarbenen Nase der Wildkatze, ein. Dabei vermittelte er uns außerdem, dass besagte Tierarten bereits nach Deutschland zurückgekehrt seien und sich, mit Unterstützung der Forstämter, auch weiter verbreiten würden. So hätte man Individuen in der Vergangenheit ausgesetzt. Nun würden Wanderkorridore zwischen Wäldern geschaffen, um Populationen miteinander zu verbinden und die Verbreitung von Wölfen, Luchsen und Wildkatzen in ihrem ursprünglichen Habitat zu fördern. Reiner Koch beschäftigte sich in seinem Vortrag näher mit dem „Monitoring“ durch Aufstellen von Kameras und Sammeln von Kot, Fell etc., wodurch eine Nachverfolgung der Populationen möglich ist.

Dr. Carsten Nowak, Leiter der Abteilung Naturschutzgenetik des Senckenberg Instituts, empfing uns in der Gelnhäuser Außenstelle. Während einer Führung durch die Laborräume der Einrichtung erläuterte er uns, seinen fachkundigen Zuhörern, Techniken zur DNA-Extraktion aus Urin, Kot oder Fell der Rückkehrer, -Vervielfältigung, -Sequenzierung und Bestimmung der Verwandtschaftsverhältnisse zwischen Individuen und Populationen. Diese Daten können, so der Wissenschaftler, behilflich sein um den Schutz der gefährdeten Arten zu optimieren und Auskunft bei Rechtsfragen zu leisten. Dr. Carsten Nowak ermöglichte uns, ins Gespräch über seinen Arbeitsalltag in der internationalen Arbeitsgruppe, Publikationen und kooperative Forschungsprojekte zu kommen.

Beide Referenten waren sich schlussendlich bei der wichtigsten Schutzmaßnahme für Wolf, Luchs und Wildkatze einig: Insbesondere die Mythen um den „bösen Wolf“ und die „Schafe reißende Wildkatze“ müssten gestoppt und durch wahrheitsgemäße Befunde ersetzt werden. Die deutsche Bevölkerung müsse über die Rückkehrer aufgeklärt werden, so wie auch wir aufgeklärt wurden.

Wir, der Bio LK, danken den Referenten für den interessanten Blick Hinter die Kulissen der verschiedenen Forschungstätigkeiten im Bereich des Biotop- und Artenschutzes.

(von Vivien Grieb und Felicitas Ruber, Biologie Leistungskurs Q2.3)

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