Naturwissenschaft-Parcours Handbuch

Transkript

1 Naturwissenschaft-Parcours Handbuch Erstellt von Dr. Carla Byloos und Michaela Wullinger 1

2 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Rahmenbedingungen für einen Einsatz Wie kann ich den Parcours ausleihen? Wie viel Platz brauche ich? Wie viel Zeit benötige ich? Was muss ich vorbereiten? Können auch Jungen teilnehmen? Muss ich wirklich alles lesen? Information zum Naturwissenschaft - Parcours Vorbereitung und Ablauf Allgemeine Hinweise Aufbau der Stationen Einweisung der Schülerinnen Abschluss Versuchsübersicht Laufzettel für die Schülerinnen Danksagung

3 1. Einleitung Bild 1: Spiegelreflektionsgesetz in der Natur Die MINT Parcours, hier der Naturwissenschaft-Parcours, sind ein Unterprojekt der MINT-Role-Models. MINT ist aus den Anfangsbuchstaben der Disziplinen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik zusammengesetzt. Die Role Models wiederum sind als Teil von Komm mach MINT 1 im Nationalen Pakt für mehr Frauen in MINT-Berufen angesiedelt und werden vom BMBF gefördert. Ziel der MINT-Parcours ist es, junge Frauen durch haptische und intellektuelle Erfolgserlebnisse in Ihren Fähigkeiten zu bestärken und für ein Studium der MINT-Fächer zu begeistern. Spaß bei den Stationen des Parcours steht im Vordergrund. Hierbei entsteht ein Gegengewicht zu dem negativen, langweiligen Image der MINT-Fächer, das in vielen Köpfen vorherrscht. Urheber der Projektidee MINT Parcours ist der deutsche ingenieurinnenbund e.v (dib e.v). 2 Der dib e.v. setzt sich für die Belange von Ingenieurinnen und Naturwissenschaftlerinnen ein feiert der dib e.v. sein 25-jähriges Bestehen. 2. Rahmenbedingungen für einen Einsatz 2.1. Wie kann ich den Parcours ausleihen? Die Parcours können über das VDI-Projektbüro MINT Role Models 3 ausgeliehen werden. Weitere Informationen sind auf der Webseite zu finden. Die einzelnen Stationen werden in 3-5 Umzugskisten versendet Wie viel Platz brauche ich? Der Naturwissenschaft-Parcours ist für 12 Teilnehmerinnen und ca. 4-5 Betreuerinnen ausgelegt. Für die Durchführung wird ein Raum von ca. 20 m² benötigt. Ein durchschnittlich großer Seminar- oder Klassenraum reicht aus. Sie benötigen mindestens 12 Stühle für die jungen Frauen bzw. noch weitere für die Betreuerinnen. Es werden mindestens 5 Tische der Größe 100 cm mal 60 cm benötigt, sowie einen Wasseranschluss in Reichweite. Für Natuwi01, Natuwi02 und Natuwi03 wird Strom benötigt. Eine Steckdosenleiste wird mitgeliefert. 1 Webseite des Nationalen Pakts: 2 Webseite des deutschen ingenieurinnenbund e.v. 3 Webseite des Role-Models-Projekt: 3

4 2.3. Wie viel Zeit benötige ich? Die Dauer des Parcours ist auf zwei Stunden angesetzt. Die minimale Dauer beträgt aber eine Stunde. Werden weniger als zwei Stunden angesetzt, können nicht alle jungen Frauen jede Station durchlaufen. Tipp: Die Stationen Physik in der Umkleidekabine und Farben erzählen bestehen aus jeweils zwei Teilen. Steht wenig Zeit zur Verfügung, ist je nach Alter und Können der jungen Frauen - nur eine Box auswählen Was muss ich vorbereiten? Die einzelnen Stationen werden vom Projektbüro des VDI ca. 10 Tage vor Veranstaltungsbeginn verschickt. Die Empfehlung für einen reibungslosen Ablauf des Parcours lautet, diese Zeit zum Austesten der einzelnen Stationen und dem Lesen des Handbuchs und der Stationsbeschreibungen zu nutzen. Dabei sind die wichtigsten Punkte: Die Sicherheitsanweisungen, die Aufgabenblätter, die Laufzettel und die Aufbauhilfen. Hinweis: Ein Leitgedanke bei der Parcourserstellung ist, die jungen Frauen zum eigenverantwortlichen Handeln zu animieren. Daher sind an manchen Stellen bewusst Freiheitsgrade in der Stationsdurchführung zu finden Können auch Jungen teilnehmen? Ja, Jungen können teilnehmen. Die Parcours sind aber auf die Bedürfnisse der jungen Frauen ausgerichtet. Nach Möglichkeit findet eine Geschlechtertrennung bei der Stationsdurchführung statt. 3. Muss ich wirklich alles lesen? Für einen reibungslosen Ablauf ist es besser, die Dokumente zu lesen. Die jungen Frauen wünschten sich in den Evaluierungsbögen kompetente Betreuerinnen, die mehr zu den Hintergründen erzählen. Für Frauen, die ungern Gebrauchsanleitungen lesen und wenig Zeit haben, gilt die Zumindest -Regel: Zumindest die Sicherheitshinweise lesen und beachten Zumindest die Station anhand der Aufgabenblätter austesten Zumindest die Checklisten lesen 3.1. Information zum Naturwissenschaft - Parcours In dem Naturwissenschaft Parcours sind einige Bereiche des breiteren Naturwissenschaftspektrums vertreten. Bewusst finden alltägliche Materialen, Instrumente und Werkzeuge Verwendung, deren Anschaffung mit wenigen Kosten und Zeit verbunden ist. Die jungen Frauen sollen motiviert werden, die Versuche selbständig zu wiederholen, und somit eine Vertiefung der Themen zu ermöglichen. Die Naturwissenschaft hat ihren Ursprung in der Beobachtung unseres Lebensraums und in dem Versuch, eine Erklärung für die Phänomene, die 4

5 wir beobachten, zu finden. Auf Sehen wird ein Akzent gesetzt und die Mikroskopie als andere Art zu sehen präsentiert. Das andere Sehen oder erweiterte Sehen eröffnet Möglichkeiten, Phänomene zu erforschen: Die Plasmolyse bei pflanzlichen Zellen wird damit beobachtet. Gerade in dieser Station (Natuwi02) liegt ein starker Fokus auf dem Umgang mit neuen Medien: Netbook, Speicherkarte und mobiler Fotodrucker. Zur Erforschung von Phänomenen gehört oft die analytische Betrachtung, Objekte werden zerlegt. Eine wichtige Eigenschaft, die Naturwissenschaftlerinnen zu eigen ist, ist Geduld. Diese ist bei Farben erzählen gefragt: Es werden Farben (aus Stiften oder auch Chlorophyll) in die einzelnen Komponenten getrennt und Chromatogramme erstellt. Ein alltägliches Ergebnis, wie sich selber in einem Spiegel zu betrachten, setzt Denkanreize: In Physik in der Umkleidekabine werden Bilder geklont und mit Zylinderspiegel über Bildverzerrung und optische Täuschung nachgedacht. Der Parcours ist als Eintrittskarte zum weiteren Nachdenken und zum selbständigen Ausprobieren gedacht. In der letzten Station Physik der guten Laune darf dann auch nach Herzenslust erfahren werden, welchen Spaß angewandte Physik macht. 3. Vorbereitung und Ablauf 3.1 Allgemeine Hinweise Die Parcours vollführen den Spagat zwischen Anspruch an die jungen Frauen, Vorbereitungszeit der Betreuerinnen und der vorhandenen Zeit, die in den meisten Veranstaltungen nur eine Stunde (empfohlen mind. 2 Std.) pro Parcours beträgt. Eine Vorbereitung für die Betreuerin ist essentiell für eine erfolgreiche Durchführung. Die einzelnen Stationen des Naturwissenschafts-Parcours wurden in Piloteinsätzen getestet. In den Evaluierungsfragebögen wünschten sich die meisten jungen Frauen, dass die Betreuerinnen mehr zu den Hintergründen erzählen und kompetent sind. Hintergrundinformationen sind in den jeweiligen Stationsbeschreibungen unter Kap. 4 Weiterführende Informationen zu finden. Kompetent werden die Betreuerinnen, wenn diese den Versuch kennen und Hilfestellung geben können. Da wenige Frauen dies aus dem Stand beherrschen, lautet die Empfehlung, vor Veranstaltungsbeginn einen Probelauf an der Station durchzuführen. Eine gute Betreuung ist gewährleistet, wenn mindestens eine Betreuerin an der Station ist, idealerweise eine Fachfrau, aber auch Fachfremde können mit den oben genannten Empfehlungen die Station gut betreuen. Die wichtigste Voraussetzung allerdings ist die eigene Motivation der Betreuerin: Spaß am Parcours und an der Arbeit mit Schülerinnen! Der Parcours selbst wird vom VDI-Projektbüro ca. 10 Tage vor Veranstaltungsbeginn versendet, um ein Üben an den Stationen zu ermöglichen. 5

6 3.2 Aufbau der Stationen In Abhängigkeit von der Anzahl der Betreuerinnen bitte min vor Veranstaltungsbeginn die einzelnen Stationen aufbauen. In Kapitel 4.5 ist eine Versuchsübersicht beigefügt, in der die Materialien und Hinweise zum Aufbau der Stationen enthalten sind. Diese liegt als Ausdruck für jede Station dem Parcours bei und ist in dem weißen Ordner zu finden. Der weiße Ordner enthält alle Parcours-Dokumente. Die Dauer und die maximale Anzahl der Teilnehmerinnen sind aufgeführt. Bei der Dauer ist zu beachten, dass es sich um einen Durchschnittswert handelt. Je nach Schnelligkeit der Teilnehmerinnen ist die Station schneller oder langsamer zu durchlaufen. Fast alle Materialien sind im Parcourslieferumfang enthalten. Es müssen allerdings noch folgende Materialien besorgt werden: Frische Blätter für Farben erzählen, rote Zwiebel für Die Mikro- Bühne Laufzettel für die Schülerinnen ausdrucken oder kopieren Wenn gewünscht: Ausdruck der Zertifikate o Es ist möglich, im Formularfeld den Namen der Veranstaltung und der Teilnehmerin vor dem Ausdruck einzutragen Folgende Verbrauchsmaterialien liegen dem Parcours bei : o o Filterpapier, Wasser, Salz, Fotopapier, Fotodruckertoner, Löschpapier, Faserstifte, Dünnschicht-Chromatographie- Folie, Alkohol, Spiegelkarton, Vorlagen für Lösungen und Zeichnungen, Papier, Stifte, Kleber Weitere Informationen zu den Verbrauchsmaterialien befinden sich auf den Checklisten Der Aufkleber auf der Box ist mit dem Namen der Versuche und dessen Inhalt beschriftet. Die Materialien werden den Boxen entnommen und mit den laminierten Aufgabenblättern auf die Tische gelegt. Die Aufgabenblätter für die Teilnehmerinnen befinden sich in gelben Mappen. Die blauen Mappen dagegen sind für die Betreuerinnen. Netbook, USB-Mikroskop und Fotodrucker werden ebenfalls für den Einsatz vorbereitet. Dabei ist darauf zu achten, dass ein Stromanschluss in der Nähe ist (max. 2,5-3 m). Für einige Versuche wie z.b. Das Kleine ins Licht bringen oder Die Mikro- Bühne besteht die Möglichkeit, die gelungenen Mikroskopaufnahmen auszudrucken und mitzunehmen. Bei Physik in der Umkleidekabine können das gebaute Kaleidoskop und die Zeichnungen bei der Zylinderspiegelverzerrung ebenfalls mitgenommen werden. 6

7 Wenn jungen Frauen die Station wechseln, diese auf Vollständigkeit prüfen. Die jungen Frauen sollen selbständig ihren Platz aufräumen. Die Station wird so hinterlassen, wie sie vorgefunden wurde. Beschädigungen und Verluste sind umgehend dem VDI Projektbüro zu melden. 3.3 Einweisung der Schülerinnen Den Schülerinnen werden die Laufzettel ausgeteilt. Die Versuchsanleitungen liegen bereits auf den Tischen. Die Schülerinnen werden in den Ablauf eingewiesen: Es herrscht freie Stationswahl. Mindestens zwei Stationen werden absolviert. Die Schülerinnen dürfen in Gruppen von zwei bis maximal vier Schülerinnen arbeiten, gerne aber auch alleine. Fragen können jederzeit an die Betreuerinnen gestellt werden. Die Betreuerinnen ermuntern die Mädchen (und Jungen) zum eigenverantwortlichen Experimentieren. Bei den Schülerinnen besteht oft die Angst, dass sie etwas kaputt machen könnten. Es soll bitte versucht werden, diese Angst zu nehmen. Wird beim Experimentieren etwas beschädigt, gehört das zum Versuchsalltag. Mutwillige Zerstörung und unvorsichtiges Arbeiten ist zu unterbinden. Die Station wird so hinterlassen, wie sie vorgefunden wurde. Der beste Ablauf ist gewährleistet, wenn maximal 12 junge Frauen die Stationen durchlaufen. Nehmen mehr Schülerinnen teil, kann es zu Wartezeiten kommen. 3.4 Abschluss Am Ende werden die Laufzettel eingesammelt und wenn vorhanden, die Zertifikate ausgeteilt. Zertifikate können auf Wunsch als Datei vom VDI- Projektbüro zum Selbstausdrucken versendet werden. Die Versuche werden abgebaut und in den Boxen verstaut, dabei auf Vollständigkeit geprüft. Sollte etwas fehlen oder defekt sein, bitte sofort vermerken und den Verlust mitteilen. Jede Box ist mit dem Inhalt beschriftet. Bitte darauf achten, dass die Box dieser Liste entsprechend gepackt wird. Die Nachfolgerinnen werden dankbar sein. Bei den Versuchen Natuwi02 und Natuwi03 werden die Materialien getrocknet und gesäubert in die Boxen gelegt. 7

8 Zur Unterstützung gibt es in den blauen Mappen Checklisten zum Auf- und Abbau der jeweiligen Station. Bitte auch das VDI-Projektbüro informieren, wenn die Verbrauchsmaterialien zu Ende gehen. 3.5 Versuchsübersicht Übersicht Stationen mit Materialien und Aufbau Naturwissenschaft- Parcours Dauer min Alter Anzahl Natuwi01: Das Kleine ins Rampenlicht bringen: Material: Netbook, USB-(Hand-)Mikroskop, Objekte, Objekthalter, (Fotodrucker, SD-Karte, Fotopapier, Toner) Aufbau: Material und Aufgabenblätter bereitstellen; Netbook und Fotodrucker an Strom anschließen, USB- Mikroskop ans Netbook anschließen und Funktionalität überprüfen, Bildaufnahmesoftware überprüfen Natuwi02: Die Mikro-Bühne: Material: Netbook, USB-(Hand-)Mikroskop, frische rote Zwiebel oder geeignete Alternative, Objekthalter, (Fotodrucker von Natuwi01 nutzen) Aufbau: Material und Aufgabenblätter bereitstellen; Netbook an Strom anschließen, USB-Mikroskop ans Netbook anschließen und Funktionalität überprüfen, auch für die Bildaufnahmesoftware. Natuwi03: Farben erzählen: Material: Faserstifte, Lösch- und/oder Filterpapier, Schere, Glasschalen, Wasser; frische grüne Blatter und Paprikapulver oder geeignete Alternative, Mörser mit Pistill, Federhalter mit Bandzugfeder, Alkohol (evt. Wasser), Dünnschicht-Chromatographiepapier, Marmeladengläser mit Deckel Aufbau: Material und Aufgabenblätter bereitstellen; Wasser und grüne Blätter besorgen, Alkohol in die Spritzflasche umfüllen Natuwi04: Physik in der Umkleidekabine: Material: Winkelspiegel, Winkelmesserblatt, Kaleidoskopschablone, Stifte, Spiegelkarton, Schere, Kleber/Tesafilm; Zylinderspiegel, Farbstifte, Papier, Lineal, Zirkel, Winkelmesser, Gittervorlageblätter Aufbau: Material und Aufgabenblätter bereitstellen Natuwi05 : Bild Dir Deine Meinung: Material: Bilderkärtchen, Stifte, Vorlageblätter zum Lösungsaufschreiben Aufbau: Spielvariante aussuchen, Material und Aufgabenblätter bereitstellen Natuwi06: Physik der guten Laune Material: Spy eye, Kristallkugel, Streifenspiegel Aufbau: Material und Aufgabenblätter bereitstellen 20 Jederfrau 2 20 Jederfrau Jederfrau Jederfrau Jederfrau Jederfrau 3-4 8

9 3.6 Laufzettel für die Schülerinnen Übersicht Unterschrift Betreuerin Natuwi01: Das Kleine ins Rampenlicht bringen: Objekte am USB-Mikroskop selber anschauen und Bilder aufnehmen Natuwi02: Die Mikro-Bühne: Beobachtung der Plasmolyse von Zwiebelzellen am USB-Mikroskop, Bildersequenzaufnahme Natuwi03: Farben erzählen: Papier-Chromatographie mit bunten Stiften und Dünnschicht Chromatographie von grünen Blättern und Paprikapulver Natuwi04: Physik in der Umkleidekabine: Reflexionsgesetz am Winkelspiegel, Bildverzerrungen am Zylinderspiegel, Kaleidoskop Aufbau und Bildentwurf Natuwi05 : Bild dir deine Meinung: Objekte erkennen und zuordnen aus USB-Mikroskop Bildern Natuwi06: Physik der guten Laune Einfach nur physikalisches Spielzeug ausprobieren 9

10 4. Danksagung An dieser Stelle gehört mein Dank dem deutschen ingenieurinnenbund e.v, der die Projektidee zu den MINT-Parcours hatte und den Antrag dazu eingereicht und mich nach allen Kräften unterstützt hat. Wir wollen hier vor allem Sylvia Kegel, Kira Stein und Jülide Sünter erwähnen. Natürlich gebührt unser Dank auch dem BMBF, dem VDI (hier vor allem Tina Lackmann für Ihre Unterstützung) und allen Partnern, die uns bei der Erstellung der Parcours unterstützt haben und unterstützen. 10