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Kurse - Sekundarstufe I

Alle Laborkurse sind pädagogisch und didaktisch so gestaltet, dass je nach Schulart und Vorkenntnissen der Schüler für alle Teilnehmer ein Erfolgserlebnis gewährleistet ist. Es ist daher dringend notwendig, dass Sie bei der Reservierung die Klassenstufe und Schulform angeben.

Zusammen mit den Schülern erarbeiten und entwickeln wir ein Naturkosmetikprodukt. In Kleingruppen werden die Kosmetika (Cremes, Lotionen) hergestellt.

Die Schüler wählen aus einem Angebot verschiedener Inhaltsstoffe die für ihr Produkt passenden Zutaten aus. Anschließend wird ein Rezept zur Herstellung berechnet und die Creme wird von den Schülern selbständig hergestellt. Außerdem entwerfen die Gruppen ein kurzes Marketingkonzept bzw. eine Werbeanzeige, die sie noch im Kurs präsentieren können. Das selbst hergestellte Kosmetikum kann mit nach Hause genommen werden.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • Aufbau und Funktion der Haut
  • Hauttypen
  • Hautpflege und Hygiene
  • Wasser(phase), Fett(phase)
  • Konsistenzgeber und Zusatzstoffe
  • Emulsion, Emulgator
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Die Region Heilbronn-Franken ist auch über ihre Grenzen hinaus für den Weinanbau bekannt. Die Schüler lernen einige analytische Methoden des Weinlabors kennen.

Zum Beispiel werden Zuckergehalt, Gesamtalkohol, Gesamtsäure, pH-Wert und Trübung gemessen. Darüber hinaus bekommen die Schüler in der theoretischen Phase des Praktikums die Grundlagen zum Thema Alkohole und Gärung vermittelt. Grundlegende Laborfertigkeiten wie Pipettieren, Wiegen, Messen, pH-Wert-Bestimmung, Titrieren und Berechnen erlangt.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • Ethanol
  • CO₂-Gehalt
  • Zuckergehalt
  • Säuregehalt und pH-Wert
  • Titration
  • Gärung
  • Destillationsverfahren
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer4 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Ohne Elektromotoren ist unsere heutige moderne Lebensweise undenkbar. Sie sind allgegenwärtig; in zahllosen Haushaltsgeräten und Maschinen verrichten Elektromotoren unauffällig und zuverlässig ihre Dienste. Von der Armbanduhr bis zum ICE werden Elektromotoren unterschiedlichster Bauart und Leistung eingesetzt, die jedoch alle ein fundamentales Prinzip verwirklichen: Die Umsetzung elektrischer Energie in Bewegungsenergie.

Im ersten Teil des Kurses wird die grundlegende Funktionsweise von Elektromotoren experimentell untersucht und besprochen::
  • Das Phänomen des Magnetismus
  • Elektromagnete als ein- und ausschaltbare Magnete
  • Die Erzeugung einer dauerhaften Drehbewegung durch Umpolung eines elektromagnetischen Feldes

Im zweiten Teil, dem Hauptteil des Kurses, baut jeder Teilnehmer einen funktionsfähigen zweipoligen Elektromotor (der mit nach Hause genommen werden kann). Der Motor verfügt über einen Kommutator mit Polwendung und veranschaulicht dieses Prinzip sehr gut. Der Weg der Elektronen kann nach Fertigstellung des Motors leicht nachvollzogen werden und damit auch die Umkehrung des Magnetfeldes nach jeweils einer halben Umdrehung des Rotors.    

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden: 
  • Energieformen und -umwandlung
  • Elektrische Energie
  • Stromkreis, Stromquelle, elektrische Pole und erletrische Spannung
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3,5 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Energie ist bei jedem natürlichen und technischen Vorgang beteiligt. Die Kursteilnehmer lernen die verschiedenen Erscheinungsformen der Energie kennen, wie diese umgewandelt werden und was dabei geschieht.    

Die Schüler bauen zunächst einen kleinen Solarpark mit leistungsstarken Solarzellen, Messgeräten und Energiewandlern. Durch verschiedene Experimente sollen sie erkennen welche Aspekte bei der Nutzung der Solarenergie unter freiem Himmel zu beachten sind.

Den physikalischen Begriff der Leistung lernen die Schüler anhand eines Experiments mit unserem muskelkraftbetriebenem Generator kennen. Hierbei werden auch die Probleme vermittelt, welche mit ineffektiven „Verbrauchern“ zusammenhängen. Bei der spektakulären Umwandlung von chemischer Energie in thermische Energie erfahren die Schülerinnen und Schüler, wie viel Energie eigentlich in Materie gebunden sein kann, warum in Kraftwerken organische Substanzen verbrannt werden und weshalb die Nutzung fossiler Brennstoffe zu einer Erwärmung der Atmosphäre führt. Zum Abschluss des Workshops demonstrieren wir die Funktionsweise eines realen Dampfkraftwerks vom „Anzünden der Kohle“ bis zur Entstehung von Licht am Ende der Wandlungskette.   

Wir bemühen uns, den Teilnehmern die große Bedeutung des Themas Energie nahezubringen und einen hohen Bezug zum alltäglichen Leben herzustellen.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:    
  • Energieträger; fossile und erneuerbare Energien
  • Energieformen
  • Koordinatensysteme
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3,5 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Im Rahmen des Kurses lernen die Schüler Wege der Speicherung von Energie kennen und bewerten. Sie bauen eine Zinkiodid-Batterie nach, eine einfache Form eines chemischen Energiespeichers. Neben einem weiteren chemischen Energiespeicher, der Voltasäule, experimentieren die Schüler mit einer Brennstoffzelle, zwei verschiedenen Typen von Wärmespeichern und einem Modell eines Pumpspeicherkraftwerks.

Anhand zweier Versuche wenden die Schüler die elektrochemische Energiespeicherung in Form von Batterien und Akkumulatoren an. Bei der Zinkiodid-Batterie erkennen die Schüler anschaulich durch Veränderung der Farbe der Flüssigkeit die chemischen Vorgänge, die durch Entladen und Laden ausgelöst werden. Die Volta-Säule war vor über 200 Jahren die erste brauchbare Stromquelle. Die Schüler bauen diese historisch interessante erste Batterie nach.

Mit dem Bausatz einer Brennstoffzelle – streng genommen kein Energiespeicher sondern ein Energiewandler – erzeugen die Schüler zunächst Wasserstoffgas, welches zum Betreiben verschiedener Verbraucher wie eines kleinen Ventilators oder farbiger LEDs genutzt wird.

Schließlich werden zwei unterschiedliche Typen Wärmespeicher anhand von Taschenwärmern und medizinischen Wärmeauflagen untersucht bzw. nachgebaut. Außerdem experimentieren die Schüler mit einem Modell eines Pumpspeicherkraftwerks.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Die in diesem Workshop behandelten Themen schließen die theoretischen Grundlagen mit ein, die zum Verständnis der Experimente erforderlich sind.
Folgende Themen und Begriffe können im Vorfeld behandelt werden:
  • Energiebegriff, Energieformen (z. B. potentielle, kinetische, chemische, thermische Energie), Energieerhaltungssatz (1. Hauptsatz der Thermodynamik)
  • Stromtransport, Stromnetz (Nieder-, Mittel-, Hochspannungsnetze)
  • Messung elektrischer Energie
  • nachhaltige Energiewirtschaft, Klimaschutz
  • Einsatz von Batterien und Akkus in mobilen Geräten
  • Elektrolyse, Brennstoffzellenfahrzeuge
  • Bewertung Energiespeicher: z. B. Energiedichte, Wirkungsgrad, Wirtschaftlichkeit
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Im Praktikum weisen wir den Milchzuckergehalt in verschiedenen Milchprodukten durch einen Enzymtest nach. Dieses Verfahren wird auch bei der Produktion von laktosefreien Nahrungsmitteln für Personen mit Milchzuckerunverträglichkeit eingesetzt.

Nach Schätzung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung leiden etwa 15% der Deutschen unter einer teilweisen Laktoseintoleranz was zu den typischen Beschwerden wie Durchfall, krampfartige Bauchschmerzen, Blähungen und Übelkeit bis zum Erbrechen führt. Es ist daher wichtig für die Betroffenen zu erfahren, welche Lebensmittel Laktose enthalten um diese zu vermeiden. Wir untersuchen verschiedene Milchproben und einen Sojadrink auf ihren Laktosegehalt mit einem Enzymtest, der vor allem in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz kommt.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
In diesem Workshop wird der Milchzuckergehalt in diversen Milchprodukten mittels eines Enzymtests nachgewiesen.

Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • Enzyme    
  • Milch und Milchprodukte    
  • Nährstoffe und Verdauungsprozess    
  • Mono-, Di- und Polysaccharide    
  • Laktose (Milchzucker) und Laktase    
  • Laktoseintoleranz    
  • Fotometer
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Einer der am häufigsten verwendeten immunologischen Nachweisverfahren in der Diagnostik ist der ELISA. Im Experiment untersuchen wir damit, ob Lebensmittel wie Nudeln und Kekse Hühnereiweiß enthalten.

Allergene sind allergieauslösende Substanzen. Sowohl bei der Nahrungsmittelallergie als auch bei der Nahrungsmittelunverträglichkeit besteht eine Überempfindlichkeit gegenüber bestimmten körperfremden Stoffen. Eine echte Nahrungsmittelallergie beruht auf einer immunologischen Reaktion auf Allergene. Im Gegensatz zu einer Nahrungsmittelunverträglichkeit kann eine solche immunologische Reaktion lebensgefährlich sein. In der Immundiagnostik ist der ELISA (=enzyme linked immuno sorbent assay) die wohl gängigste Analysemethode und findet Anwendung bei Allergie- oder Infektionsnachweis, im Schwangerschaftstest und der Lebensmittelkontrolle. Hier lässt man die auf eine geeignete Oberfläche gebundenen Proteine oder Antigene mit hochspezifischen Antikörpern reagieren. Die Bindung der Antikörper an die immobilisierten Antigene kann dann quantitativ durch die Reaktion mit einem enzymgekoppelten Sekundärantikörper durch eine Farbreaktion nachgewiesen werden. Wir untersuchen verschiedene Lebensmittel daraufhin, ob sie Hühnereiweiß enthalten. Hühnereier enthalten im Eiweiß und im Eidotter solche Allergene, die bei einer Hühnerei-Allergie Beschwerden auslösen können.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:

  •  Immunsystem
  •  Antikörper und Antigene
  •  Allergie / allergische Reaktion
  •  ELISA
  •  Enzyme
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3,5 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Farben haben in unserem Alltag eine große Bedeutung. Mit Farben erklären wir Sachverhalte, regeln den Verkehr oder unterscheiden Nahrungsmittel. In dem Kurs wird die Bedeutung der Farben für  unseren Alltag hervorgehoben. Die Teilnehmer erfahren durch Experimentieren, wie Licht mit einem Prisma zerlegt werden kann, wie Farben erzeugt werden können und wie sich Grundfarben physikalisch voneinander trennen bzw. miteinander vermischen lassen (Farbaddition und –substraktion).

Experimentieren, staunen, erleben! Die Teilnehmer experimentieren in Kleingruppen mit jeweils einer Farbmischbox und verschiedenen Lichtquellen. Dabei ergänzen sich praktische Aufgaben und Informationsblätter mit den Fragestellungen der Schüler. Nach dem Kurs darf jeder Teilnehmer seine Ergebnisse mit nach Hause nehmen. Diese können anschließend nochmals z.B. im Unterricht angesehen und verglichen werden. Bitte Memory Stick mitbringen!

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Von Vorteil ist es, wenn im Vorfeld schon behandelt wurde, dass sich weißes Licht aus Spektralfarben zusammensetzt.
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer4 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Die geometrische Optik betrachtet das Licht in einem vereinfachten Modell als Strahl. In diesem Modell wird die Ausbreitung des Lichts auf geraden Linien angenommen, damit lassen sich zahlreiche Phänomene wie Schattenwurf, Spiegelwirkung, Abbildungen etc. veranschaulichen.

Basierend auf der Fragestellung „Wie ist ein Teleskop aufgebaut und wie funktioniert es?" experimentieren wir auf dem Gebiet der geometrischen Optik.
Wir untersuchen, wie sich Licht beim Übergang von Luft in Glas und zurück verhält, und lernen die Wirkung von Linsen kennen.
Die Abbildung mit einer Sammellinse zeigen wir auf der optischen Bank.

Optional können wir die Abbildung anschließend noch graphisch sowie rechnerisch darstellen.
Als zusammengesetztes Linsensystem wird das Prinzip des Teleskops vorgestellt.
Aus einem Bausatz stellen wir ein Galileo-Teleskop her.

Inhalte:
  • (geradlinige) Ausbreitung des Lichts
  • Lichtbrechung an Grenzflächen zwischen zwei Medien, Brechungsgesetz, - Totalreflexion
  • Wirkungsweise von Linsen, Abbildung mit Linsen, Abbildungsgleichung
  • zusammengesetzte Linsensysteme am Beispiel des Galilei-Teleskops
  • weitere Inhalte aus dem Bereich „geometrische Optik" sind nach Absprache möglich.

Jeder Teilnehmer baut ein Galilei-Teleskop zusammen, das mit nach Hause genommen werden kann.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • das Modell „Lichtstrahl"
  • geradlinige Ausbreitung des Lichts.
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3,5 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Unser Alltag ist geprägt von der Verwendung elektrischer Geräte und Systeme. Schon für unsere Kinder gehört die Nutzung der Elektrizität zum Alltag. Kaum jemand macht sich allerdings Gedanken, was alles hinter diesem Begriff, hinter dieser Technik steckt.

In diesem Kurs werden auf rein phänomenologische -eher spielerische- Art die Grundlagen der Elektrizität erforscht und vermittelt:
  • Was ist das überhaupt: elektrischer Strom
  • Wie kommt es, dass Strom entstehen und fließen kann und dass er nur genau dort fließt, wo wir es haben wollen?
  • Was sind die Voraussetzungen dafür, dass Strom fließen kann?
  • Fließt Strom in Wasser?
  • Ist Strom gefährlich oder nicht?
In weiteren Experimenten wird der Frage nachgegangen: "Was geschieht, wenn Strom fließt?" Dabei werden die thermischen und magnetischen Wirkungen des elektrischen Stroms vorgestellt.

Auf diesen beiden Wirkungen basiert die Funktion zahlreicher elektrischer und elektronischer Geräte.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Keine Lernvoraussetzungen nötig.
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Licht durch Bewegung! Diese Taschenlampe mit LED funktioniert immer und ist deshalb bestens für das Forschen und Entdecken im Dunkeln geeignet. Ganz nebenbei ersetzt der Kurbelgenerator die Batterie und macht damit den Betrieb der Taschenlampe auch noch umweltfreundlicher.

Jeder Schüler baut aus einzelnen Bauteilen seine eigene Kurbeltaschenlampe, die er mit nach Hause nehmen darf. Gemeinsames Montieren und gegenseitiges Unterstützen stehen während dieser Kursphase im Vordergrund.

Bauteile/Begriffe:

  • Generator (Magnet/Spule)
  • Kurbel, Zahnrad
  • Schraube, Mutter, Schraubendreher, Schraubenschlüssel
  • LED, Fassung, Kupferdrahtlitze

Im zweiten Kursteil besuchen die Schüler die Dauerausstellung. Anhand der vorgeschlagenen Exponate erfahren sie einiges über die körpereigene Energie, die elektrische Energie und die Funktionsweise von Generatoren. Der Besuch der Dauerausstellung findet ohne Kursbetreuer statt. Die Schüler erkunden in dieser Zeit die Ausstellung selbständig und experimentieren selbständig oder in Kleingruppen an den Exponaten.

Exponate mit Bezug zur Kurbeltaschenlampe:

  • Faradayversuch
  • Generator-Elektromotor
  • Energiefahrrad
  • Windkraftanlage
  • elektrische Schaltungen
  • Informationstafel zur Kilowattstunde


Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Für den Zusammenbau der Lampe benötigen manche Schüler die Unterstützung des Kursleiters. Damit mehr Betreuungszeit für den einzelnen Schüler bleibt, sollten deshalb Klassen mit mehr als zwölf Schülern bereits vor dem Besuch der experimenta in zwei Gruppen eingeteilt werden. Durch die Einteilung in Gruppen ist gewährleistet, dass jeweils eine kleine Schülergruppe die Kurbeltaschenlampen montiert, während die andere Gruppe die Dauerausstellung besucht.

Weiterführende Unterrichtsthemen können sein:

  • elektromagnetische Induktion, Elektromotor
  • Drehmoment - Hebel
  • Zahnräder – Getriebe – Übersetzung
  • Spannung, Stromstärke, elektrischer Stromkreis
  • LED – Glühlampe – Wirkungsgrad
  • Generatoren im Alltag – Kraftwerke
  • Regenerative Energien

 

Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor // Dauerausstellung
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Kind, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Wir bauen eine einfache elektronische Schaltung, einen Wechselblinker. Eine kleine Holzplatte dient als Platine, auf der die Schaltung aufgebaut wird. Nach einer kurzen Einweisung im Löten wird die Schaltung auf Reißnagelköpfen aufgelötet; ein Bestückungsplan zeigt die Lage der verwendeten Bauteile. Optional führen wir während und nach der Lötphase Messungen an der Schaltung durch und lernen dadurch die Funktionen des Transistors, des Kondensators und der (Leucht-) Diode kennen. Jede/r Kursteilnehmer/-in erstellt ein funktionsfähiges Modell, das mit nach Hause genommen werden darf.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Von Vorteil ist es, wenn die Teilnemer schon erste Erfahrungen im Weichlöten haben.

Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3,5 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Einer der am häufigsten verwendeten immunologischen Nachweisverfahren in der Diagnostik ist der ELISA. Wir simulieren die Ausbreitung einer Viruserkrankung in einer Population, bestimmen Infizierte mittels ELISA Technik und fördern damit das Bewusstsein der Jugendlichen für die Gefahren einer Virusinfektion.

In der Immundiagnostik ist der ELISA (=enzyme linked immuno sorbent assay) die wohl gängigste Analysemethode und findet Anwendung bei Allergie- oder Infektionsnachweis, im Schwangerschaftstest und der Lebensmittelkontrolle. Hier lässt man die auf eine geeignete Oberfläche gebundenen Proteine oder Antigene mit hochspezifischen Antikörpern reagieren. Die Bindung der Antikörper an die immobilisierten Antigene kann dann quantitativ durch Reaktion mit einem enzymgekoppelten Sekundärantikörper durch eine Farbreaktion nachgewiesen werden.

Im Praktikum bekommen die Teilnehmer eine Probe „Körperflüssigkeit“, wobei nur ein Teilnehmer in der Gruppe „infiziert“ ist. Nach mehrmaligem Mischen der Proben untereinander analysieren wir sowohl Ausgangsproben als auch Endzustand und bestimmen das Ausmaß der Infektionsrate.

Das Ergebnis wird für viele Jugendliche überraschend sein, verdeutlicht aber, wie schnell man sich infizieren kann und wie schnell sich diese Infektion zu einer Epidemie/Pandemie ausbreiten kann.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:

  • Immunsystem
  • Antigene und Antikörper
  • ELISA
  • Enzyme
  • Infektion / Infektionskrankheiten
  • Mikroorganismen / Krankheitserreger
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Obgleich Roboter mittlerweile in jeder modernen Produktionsstätte anzutreffen sind und auch im Alltag eines jeden Menschen immer mehr an Bedeutung gewinnen ist unsere Vorstellung von Robotern häufig durch die Science-Fiction geprägt. Die meisten Roboter aus den Filmschmieden Hollywoods haben aber nur wenig mit der Realität zu tun. In unserem Workshop haben die Teilnehmer die Möglichkeit, echte Roboter aktiv werden zu lassen.   

Ziel ist es, spielerisch ein Grundverständnis für die prinzipiellen Verfahren zur autonomen Steuerung von Maschinen zu entwickeln. Unsere Roboter (Mindstorms©) können mit Hilfe von Sensoren ihre Umgebung wahrnehmen und nach einer gespeicherten Anweisung (Programm) autonom agieren. Verschiedene Missionen und Umgebungen stehen zur Verfügung. Das jeweilige Programm wird von den Schülerinnen und Schülern selbst am PC erstellt. Genutzt wird eine grafische Oberfläche, es ist also nicht notwendig, dass eine Programmiersprache beherrscht wird. Immer wieder ist es überraschend, wie wenig Programmschritte notwendig sind, um den Robotern scheinbare Intelligenz zu verleihen.

Je nach Altersstufe und Wissensstand können einfache, aber auch komplexe Missionen erfüllt werden. Die Roboter sind sehr flexibel einsetzbar, können aufräumen, Labyrinthe durchfahren, musizieren, sprechen, veränderte Situationen erkennen und darauf reagieren, Wegweisern folgen, Hindernissen ausweichen und vieles mehr.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • Umgang mit PC und Computermaus
  • Ein gewisses Maß an Geduld und Kreativität
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

In diesem Workshop führen die Schüler Maßanalysen durch. Durch Säure-Base-Titration wird die Konzentration von Essigsäure in Speiseessig oder von Fruchtsäuren in Traubensaft gemessen. Mittels Tüpfeltest erkennen die Schüler die Funktionsweise eines Puffers.

In Kleingruppen wird zunächst eine Titrationsapparatur aufgebaut und der Umgang mit der Bürette geübt. Danach führen die Schüler Säure-Base-Titrationen durch, zeichnen Titrationskurven und werten diese aus. Anhand selbst hergestellter Eiklar- und Backpulverlösungen werden die Puffereigenschaften der Lösungen durch Änderungen der pH-Werte nach Zugabe von Säure bzw. Lauge gemessen.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  •  Säuren, Basen und deren Reaktionen
  •  Oxonium- und Hydroxidionen und Leitfähigkeit
  •  pH-Wert und Indikatoren
  •  Titration und Konzentrationsberechnung der Probelösung
  •  Puffer
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Das Thema „regenerative Energien“ erfährt seit einigen Jahren eine Bedeutung, die noch vor zwei Jahrzehnten kaum vorstellbar war. Und das ist gut so; letztendlich liefert die Sonne nahezu unbegrenzte Energiemengen ohne Nebenwirkungen. Die solare Stromerzeugung stellt einen wesentlichen Baustein für eine nachhaltige Energiewirtschaft dar.

Mobilität ohne Emissionen wird durch Solarstrom erst möglich. Das Phänomen „Solarstrom“ lässt sich sehr anschaulich am direkten Zusammenhang zwischen einfallendem Licht und entstehender Bewegung darstellen. Dieser Zusammenhang ist Grundlage des Kurses „Solarmobil“.

Aus größtenteils vorgefertigten Komponenten wird ein voll funktionsfähiges Fahrzeug aufgebaut. Die Teilnehmer/innen aus den Klassen 6 und 7 bauen eine etwas vereinfachte Variante. Die Energie für den Antrieb liefert ein Solarmodul der neusten Generation, der Antrieb erfolgt über ein Getriebe.

Auf Wunsch und je nach Altersgruppe können verschiedene Themen aus dem Bereich Energie in einem kurzen theoretischen Teil behandelt werden, z.B. wie eine Solarzelle aufgebaut ist und wie sie funktioniert, woher wir Elektrizität beziehen oder weshalb wir die erneuerbaren Energien brauchen.  

Das fertige Fahrzeug kann von den Kursteilnehmern mit nach Hause genommen werden.
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3,5 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Nachwachsende Rohstoffe (z.B. Kartoffeln) gewinnen in unserer Welt immer mehr an Bedeutung. Der verstärkte Anbau spielt deshalb eine wichtige Rolle, vor allem bei der Herstellung biologisch abbaubarer Werkstoffe. Darüber hinaus leisten nachwachsende Rohstoffe einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz, da sie weitgehend CO₂-neutral sind.
Kursdetails

In diesem Workshop beschäftigen wir uns zum Beispiel mit biologisch abbaubaren Kunststoffen, indem wir Stärke aus der Kartoffel gewinnen, diese nachweisen und eine Folie und Einweggeschirr auf Stärkebasis herstellen.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen

Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • Stärke und organische Verbindungen allgemein
  • Einfach-, Zweifach- und Mehrfachzucker
  • Stärkenachweis
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Ausgangspunkt ist für die Schüler das Problem der Mülltrennung. Was geschieht mit den Wertstoffen und wie lassen sie sich auftrennen? Welche Bedeutung hat Recycling für unsere Gesellschaft?

Sortieren, Sieben, Filtrieren, Magnettrennung und Lösen sind klassische Trennverfahren. Zunächst werden in Vorversuchen die klassischen Trennmethoden erlernt. Anschließend bekommen die Teams einen Forschungsauftrag. Sie sollen die anfallenden, wertvollen Abfallstoffe einer Produktionsanlage zur Wiederverwendung trennen. Die Schüler erhalten ein Stoffgemisch mit unbekannter Zusammensetzung. Sie sollen durch die Anwendung geeigneter Trennverfahren die Zusammensetzung des Gemischs herausfinden.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • Reinstoffe
  • Stoffgemische
  • Stoffeigenschaften
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3  Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Kochsalz – oder in der Chemie als Natriumchlorid bezeichnet – wird zunächst als Steinsalz aus der Tiefe gefördert. In alten Zeiten siedelten sich die Menschen gern dort an, wo Salzvorkommen waren, z.B. auch im Raum Heilbronn. Noch im Mittelalter war Kochsalz sehr teuer und wurde als „weißes Gold“ zur wichtigen Handelsware.

Im ersten Teil des Kurses setzen sich die Schüler mit verschiedenen Trennverfahren auseinander. Danach gewinnen wir aus Bad Friedrichshaller Steinsalz küchenfertiges Kochsalz. Das gewonnene Kochsalz kann mit Naturfarbstoffen angefärbt und mit in die Schule oder nachhause genommen werden.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • Trennverfahren
  • Kochsalz und seine Eigenschaften
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Wir alle verbinden mit dem Begriff „Wärme“ bestimmte Vorstellungen und Empfindungen. Wärme gehört zu den Grundvoraussetzungen des Lebens.
In diesem Kurs erfahren die Schülerinnen und Schüler, dass es verschiedene Transportformen für Wärmeenergie gibt, untersuchen die Wärmetransportvorgänge in verschiedenen Experimenten und stellen einen Alltagsbezug her. 

Zum Abschluss baut jede Schülerinnen und jeder Schüler ein thermisches Windrad, das mit nach Hause genommen werden darf.

Folgende Formen des Energietransports werden vermittelt:

  • Wärmeleitung:
    Verschiedene Materialien leiten die Wärme unterschiedlich gut. Manchmal wollen wir Wärme so schnell wie möglich ableiten, z.B. wenn ein Gegenstand gekühlt werden soll.
  • Wärmeströmung:
    Wärmeenergie kann Gase, Flüssigkeiten und sogar Feststoffe in Bewegung versetzen. Ein Beispiel liefert die Thermik, also Luftmassen die über der erwärmten Erdoberfläche aufsteigen.
  • Wärmestrahlung:
    Auch ohne Transportmedium kann Wärme übertragen werden, so wie die Sonne die Erde durch den luftleeren Weltraum erwärmen kann.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen

Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • Energie kann in verschiedenen Formen auftreten
  • Wärme ist eine Energieform
  • Grad Celsius als Maßeinheit der Temperatur
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3.5 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Kind, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Wasser ist Grundlage für das Leben auf der Erde. In der experimenta soll ein Aquarium für Süßwasserfische eingerichtet werden. Die Schüler sollen herausfinden, welches Wasser sich dafür eignet.

Die Schüler analysieren die Qualität des Wassers mit Hilfe bestimmter physikalisch-chemischer Verfahren. Sie untersuchen Wasserproben auf charakteristische Messgrößen wie pH-Wert, Leitfähigkeit und Sauerstoffgehalt. Im zweiten Teil des Workshops bereiten die Schüler Neckarwasser mit einem selbst gebauten Wasserfilter auf.


Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen

Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • pH-Wert
  • Mineralstoffgehalt und Leitfähigkeit
  • Sauerstoffgehalt
  • Temperatur und Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit von Gasen
  • Destilliertes Wasser
  • Filtration
  • Fotometer
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtRobert Mayer Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.

Fast jede/r verbindet mit dem Begriff „Geschwindigkeit“ eigene Vorstellungen und Erfahrungen. In erster Linie geht es dabei um geradlinige Vorwärtsbewegungen wie beim Laufen oder Fahren. Wie aber wird der Begriff „Geschwindigkeit“ genau definiert, wie bestimmen wir, was schneller ist und was langsamer? Und wie verhält es sich bei nicht geradlinigen Bewegungen wie Rotationen und Schwingungen; wie können wir diese Bewegungen beschreiben und messen?

Diese und weitere Fragen untersuchen wir in diesem Kurs. Weiterhin überlegen wir uns, wie der Faktor „Zeit“ mit den verschiedenen Formen der  „Bewegung“ verbunden ist. Wir wenden verschiedene Messverfahren für bewegte Objekte an und betrachten die Vorteile und Schwächen dieser Verfahren.

Hinweis: In diesem Kurs wird teilweise im abgedunkelten Raum mit Stroboskopen gearbeitet. Bei Personen mit entsprechender Veranlagung kann es zu epileptischen Anfällen oder Bewusstseinsstörungen kommen, wenn sie Blitzlichtern ausgesetzt sind.

Lernvoraussetzungen // Vorbereitungen
Folgende Themen bzw. Begriffe sollten im Vorfeld (wenn möglich mit Beispielen) besprochen werden:
  • Der Begriff „Geschwindigkeit“ als Weg pro Zeiteinheit sollte bekannt sein
Allgemeine Kursinformationen 
Kursdauer3 – 4 Stunden
OrtWilhelm Maybach Labor
ab Oktober 2017 auf unserem Wissenschaftsschiff "MS experimenta"
StartMontag bis Freitag, 9:15 Uhr oder 14:00 Uhr
Teilnehmerzahlmax. 32 Teilnehmer
Kosten5,00 Euro Materialkosten pro Teilnehmer, mindestens 80,00 Euro. Sollte die Kursgebühr aufgrund geringer Teilnehmerzahlen unter den Mindestbetrag fallen, so wird der Mindestbetrag erhoben. Inklusive Besuch der Ausstellung im Anschluss. Zwei Begleitpersonen haben freien Eintritt.