24.09.2017 Hanna Niewöhner und Thomas Schwartze haben in den Sommerferien an der JuniorAkademie NRW teilgenommen. Die JuniorAkademie NRW ist eine sehr effektive Fördermaßnahme für besonders begabte Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I. In der zweiwöchigen Ferienakademie werden spannende Kursthemen angeboten, die im regulären Schulunterricht meist nicht behandelt werden.

Bericht von Hannah und Thomas:

In den Ferien in die Schule? Wer macht den so was?! Wir haben in diesem Jahr während der Sommerferien an der JuniorAkademie NRW 2017 in Jülich vom 8.8. bis 18.8. teilgenommen. Die JuniorAkademie ist eine Sommerschule für besonders leistungsfähige Schülerinnen und Schüler der achten und neunten Jahrgangsstufe. Nachdem uns das KvG vorgeschlagen hatte, mussten wir zunächst eine Bewerbung schreiben und möglichst viele Nachweise über außerschulische Aktivitäten beilegen. JuniorAkademien werden in NRW an drei verschiedenen Standorten mit jeweils drei Kursen veranstaltet. Ich, Hannah, entschied mich für den Kurs Mikrocontroller am Science College von Haus Overbach in Jülich-Barmen und ich, Thomas, für den Kurs Nanotechnologie, der ebenfalls dort stattfand. Wir waren also beide am selben Standort und wurden zusammen mit 52 weiteren Teilnehmern im Gästehaus von Haus Overbach untergebracht.

Der übliche Tagesauflauf sah folgendermaßen aus:

Wie man sieht, war unser Tagesplan sehr voll, denn nach dem freiwilligen Frühsport, der entweder aus Joggen, Krafttraining oder Schwimmen im See bestand, und dem anschließenden Frühstück, begann der erste Kursblock um 9 Uhr und hatten wir ein durchgängiges Programm bis nach 22 Uhr.

Nanotechnologie:

Die Kursarbeit war ganz anders als der normale Schulunterricht: Unsere „Lehrer“ wurden geduzt, der Lehrplan wurde durch unsere Interessen und Vorlieben bestimmt, und wir konnten uns mit einzelnen Aspekten je nach Vorkenntnissen beschäftigen. Der „normale“ Unterricht war deshalb höchst interessant. In den Kursblöcken beschäftigten wir uns beispielsweise mit Ferrofluid, flüssigem Eisen, mit dessen Hilfe man das Magnetfeld sichtbar machen kann, aber auch mit dem Tunneleffekt, der besagt, dass ein Elektron nur keine 100%ige Aufenthaltswahrscheinlichkeit in einem Atom hat und sich deshalb auch außerhalb aufhalten kann.Theoretisch und sehr unwahrscheinlich könnte also ein Tischtennisball durch eine Platte fallen.

Während einer Exkursion zur FH Aachen in Jülich beschäftigten wir uns unter anderem mit Chipherstellung, 3D-Druck und Mikroskopen für Atome. So konnten wir in einem Reinraum selber Mikrochips mit Nanostrukturen herstellen, auf deren Oberfläche feine Linien mit einer Breite von 5nm vorhanden waren. Am 3D-Drucker konnten wir unsere eigenen Namensschilder fertigen und anschließend drucken lassen. Das Highlight war aber die Besichtigung eines Rasterelektronenmikroskops, das wir schon zuvor im Unterricht kennengelernt hatten.

Mikrocontroller:

In unserem Kurs beschäftigten wir uns mit Arduino-Mikrocontrollern. Mikrocontroller sind kleine programmierbare Computersysteme. Sie verfügen über einen Programmspeicher, digitale und analoge Ports und einige können sogar über WLAN Daten senden bzw. empfangen. Alle Komponenten sind dabei auf einem Chip, deshalb bezeichnet man den Mikrocontroller auch als Ein-Chip-Mikrorechner. Mikrocontroller treten im Alltag in vielen technischen Gebrauchsartikeln, wie zum Beispiel Waschmaschinen, Kühlschränken, Fernsehern CD/DVD-Spielern und Fernbedienungen, auf.

Zunächst erarbeiteten wir uns in Kleingruppen die Grundlagen der Programmierung der Mikrocontroller. Unser Ziel war es, am Ende der Woche ein fertiges Projekt vorzustellen, an dem wir alle als Gruppe gearbeitet haben. Nachdem wir einige Ideen vorgestellt und diskutiert hatten, entschieden wir uns als Gruppe dazu, ein autonomes Gewächshaus zu bauen und dieses mit Mikrocontrollern zu verbinden, die sich über eine Web-App steuern lassen und Daten senden können. Die Controller sollen so beispielsweise automatisch die Bewässerung steuern können, indem sie die Daten eines Bodenfeuchtigkeitssensors auslesen und bei einem bestimmten Wert die Pumpen einschalten.

Wir teilten uns in verschiedene Teams ein, die alle mit unterschiedlichen Aufgaben beschäftigt waren. Ein Team war für die Konstruktion, ein anderes für die Programmierung der Sensoren und Motoren und eins für die Entwicklung der App und die Verbindung zu den Mikrocontroller zuständig. Außerdem gab es noch ein Manager-Team, das unsere Besprechungen leitete und Aufgaben verteilte. Unsere Betreuer zogen sich bei unserer Gruppenarbeit zurück und ließen uns selbständig an unserem Projekt arbeiten. Allerdings halfen sie uns weiterhin in der Werkstatt und beantworteten unsere Fragen zu den Mikrocontrollern.

 Nach dem Mittagessen konnte man zwischen Chor und Sport wählen. Der Sport war ebenfalls sehr abwechslungsreich: so wurde Volleyball, Basketball oder Fußball gespielt oder neue Sportarten, wie z.B. Parcour, wurden ausprobiert. Dann ging es nach weiteren zweieinhalb Stunden Kurs und Abendessen mit den sogenannten KüAs, kursübergreifenden Angeboten, weiter. Dort konnten wir selber Sachen anbieten, weswegen an einem Abend Improtheater und Werwolf oder Tanzen, Zauberwürfel und Badminton auf dem Plan standen.

Die zehn Tage waren so schnell vorbei, und wir beide haben tolle neue Freunde gefunden und viel gelernt. Wir freuen uns jetzt schon auf die Nachtreffen und sagen jedem, der die Chance hat, teilzunehmen: „Ergreift sie!“.