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Kursprogramm
PrimarstufeSekundarstufe ISekundarstufe II
Sachkunde
Informatik
Mathematik
Physik
Technik
Chemie
3
coolMINT – das Schülerlaborder Universität Paderbornund des HNF
Experimentieren, Entdecken, Erleben…
Begeisterung erwächst aus Interesse.
coolMINT will das Interesse für Naturwissen-
schaften und Technik wecken, Kinder und
Jugendliche zu einer intensiveren Ausein-
andersetzung mit Mathematik, Informatik,
Naturwissenschaften und Technik (MINT)
motivieren und dadurch Begeisterung ent-
fachen.
MINT ist cool, denn MINT hilft Zukunft gestalten.
Workshops im coolMINT eröffnen den
Schülerinnen und Schülern spannende
Begegnungen mit Wissenschaftlern, moder-
nen Geräten und aktueller Forschung. Sie
entdecken, was wissenschaftliches Arbeiten
in der Praxis bedeutet und erhalten Anstöße
für ihre berufliche Orientierung.
Fragen stellen, experimentieren, eigene
Lösungen finden – als außerschulischer
Lernort bietet coolMINT eine ideale Ergän-
zung zum schulischen Angebot.
Alle Informationen zu den Modulen und
Material zum Download finden Sie unter
www.coolmint-paderborn.de
Luft und Luftströmungen. Sie bauen selbst
ein Windrad, untersuchen seine Leistungs-
fähigkeit und erforschen, welche Flügelfor-
men den Wind am besten ausnutzen. Die
Windräder dürfen mitgenommen werden.
Mein Fahrrad – Technik, die mich bewegt!
Wie bringt mein Fahrrad mich schnell und
sicher ans Ziel? An mehreren Stationen er-
kunden die Kinder Bremse, Klingel, Fahrrad-
leuchte, Katzenaugen und Kettenschaltung.
Sie erforschen Naben- und Felgenbremse
und entdecken, wie der Schall zum Ohr
übertragen wird, was die Fahrradlampe zum
Leuchten bringt und was die Zahnräder in der
Kettenschaltung bewirken.
Primarstufe Primarstufe
Robbis Welt – bauen, steuern, programmieren
Roboter können aussehen wie Menschen,
können sie aber auch denken? An sieben
Lernstationen entdecken Kinder die Welt der
Robotik. Die Roboter PETER und PETRA sind
im HNF zu Hause. Die Kinder können sie aus
Papier nachbauen. Sie schlüpfen in ein Ro-
boterkostüm und lassen sich mit »Befehlen«
lenken wie ein Roboter oder untersuchen
mit einem Lego-Roboter den Mars. Köpfchen
ist gefragt, wenn der Fahrroboter Kibo mit
frei zusammensteckbaren Programmierbau-
klötzen auf einfache Weise so programmiert
wird, dass er gefahrlos über den Zebrastrei-
fen fahren kann.
Wind – Die Kraft bewegter Luft
Wind kennt jeder und bei einem Sturm wird
seine Kraft sichtbar. Aber wie kann man
diese Energie nutzen? In verschiedenen
Experimenten lernen die Kinder etwas über
Klassen 2–4
54
Neu!
Klassen 3–4
Klassen 3–4
Primarstufe
Nur ein Knopfdruck? – Der Elektrizität auf der Spur
Wie kommt der Strom in die Steckdose? Wie
kann man Strom erzeugen? Solche und ähn-
liche Fragen werden aus der Lebenswelt der
Kinder aufgegriffen. Beim Experimentieren
lernen die Schülerinnen und Schüler Strom-
quellen und Stromverbraucher kennen und
erfahren, wie man sie miteinander verbindet,
damit ein Stromkreis entsteht und der Strom
fließt. An sechs Stationen, die alle Kinder
durchlaufen, werden elektrische Phänomene
wie statische Aufladung und Leitfähigkeit
von Materialien ebenso erkundet wie die
Funktionsweise von Schaltern und das Bauen
einfacher Schaltungen. Abschließend lernen
sie als mögliche Stromquellen Obst, Batterie
und eine Solarzelle kennen. Die fertigen
Schalter dürfen die Kinder mitnehmen.
Für alle Kurse der Primarstufe sind Vorkenntnisse nicht erforderlich.
6
Klassen 3–4
Sekundarstufe I Sekundarstufe I
98
Interaktive Geschichten mit Scratch
»Mit Spiel und Spaß Neues lernen«, nach
diesem Motto lernen Schülerinnen und
Schüler erste Grundkonzepte des Program-
mierens mit Sequenzen, Schleifen, beding-
ten Anweisungen und Variablen kennen.
Nach einer kurzen Einführung in die kind-
gerechte grafische Programmiersprache
»Scratch« können sie eigene Ideen für
einfache kleine Computerspiele entwickeln
und anschließend selbst programmieren.
Die von ihnen erstellten Programme werden
für ein späteres Weiterarbeiten in der Schule
oder zu Hause über eine Internetplattform
zur Verfügung gestellt.
Ein Besuch im Computer – Wie funktioniert Hardware?
Informationsverarbeitende Systeme sind
nicht nur Computer, auch Menschen und
andere Maschinen verarbeiten Informati-
onen. Arbeiten sie alle nach dem gleichen
Prinzip? Wie nennt man dieses Prinzip in der
Informatik?
Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen
sich mit der Hardware von Computersyste-
men. Dazu bauen sie die wichtigsten Bau-
teile aus einem PC aus und setzen sie später
wieder ein. Sie erfahren, welche Komponen-
ten in PC, Laptop oder Smartphone verbaut
sind, welche Funktion sie haben und wie die-
se Bauteile bei der Verarbeitung von Daten
zusammenspielen.
Somit erhalten die Schülerinnen und Schü-
lern einen ersten Einstieg in die »Technische
Informatik«.
Klassen 5–7
Klassen 7–9
Neu!
Schüler seine Fähigkeiten und Grenzen
selbst erkunden können. Mittels einfacher
Werkzeuge programmieren sie NAO darauf,
sich im Raum zu bewegen, auf Befehle zu
reagieren und mit ihnen zu interagieren.
Erfahrungen in Programmierung sind nicht
erforderlich.
Experimentelle Mathematik – Bewegungen erfassen
Mit Ultraschallmessungen erfassen die
Schülerinnen und Schüler ihre eigenen Be-
wegungen, die einer Kugel auf einer schiefen
Ebene und die eines springenden Balls. Sie
lernen die entstehenden Weg-Zeit-Graphen
zu interpretieren und wie man mathemati-
sche Funktionen zur Modellierung dieser
Bewegungen benutzen kann. Mathematik
wird experimentell und anwendungsbezogen
erlebt.
Sekundarstufe I und II Sekundarstufe I und II
Wie kommt die Kugel in die Trillerpfeife? Eine Einführung in den 3D-Druck
Die Teilnehmer lernen den innovativen
3D-Druck kennen. Sie werden eingeführt in
die Thematik des dreidimensionalen Kon-
struierens, entwerfen am Computer selbst-
ständig eine Trillerpfeife und beobachten
die Herstellung des Modells am 3D-Drucker.
In diesem Kurs arbeiten wir mit dem für
Schüler kostenfreien CAD-Programm Auto-
desk Inventor.
NAO – Interaktion mit einem Roboter
Es ist noch nicht lange her, da waren Robo-
ter noch der Stoff für spannende Science-
Fiction-Geschichten. Heute erfüllen sie
bereits eine Vielzahl von Alltagsaufgaben
und werden dem Menschen immer ähnli-
cher. Doch was können humanoide Roboter
wirklich? NAO ist ein menschenähnlicher
Roboter, an dem die Schülerinnen und
1110
Klassen 8–10
Klassen 8–10
Klassen 8–10
um die klimaschädliche oder risikoreiche
Stromerzeugung aus Kohle, Öl, Gas und
Atom zu ersetzen? Die Schülerinnen und
Schüler experimentieren mit Solarmodulen
und lernen, dass der Ertrag einer Solaranlage
abhängig ist von Standort, Sonnenschein-
dauer, Sonneneinfallswinkel oder Verschat-
tung.
Licht und Farbe
Ohne Licht kein Leben – aber was ist eigent-
lich Licht? Wie funktionieren ein Mikroskop
oder ein Fernrohr? Wie entstehen Farben?
In verschiedenen spannenden Experimen-
ten entfaltet sich die faszinierende Welt
des Lichts – von der Lichtbrechung über
Farbenzauberei mit Rotkohl bis zur 3D
Fotographie. Die Schülerinnen und Schüler
machen selbst 3D Fotos und nutzen Licht
zum elektrischen Messen in Chemie, Physik
und Medizin.
Sekundarstufe I und II Sekundarstufe I und II
Wie die eigene Hand – Prothesen intuitiv und präzise steuern
Neue Erkenntnisse aus Medizin, Biologie und
Technik helfen heute, präzise und intuitiv
steuerbare Prothesen für den Menschen her-
zustellen.
Die Teilnehmer bauen ein Prothesenmodell,
vergleichen es mit den Funktionen des natür-
lichen Arms, optimieren den Kraftaufwand,
nutzen Myosignale der eigenen Muskeln zur
Steuerung des Modells und lernen den aktu-
ellen Ansatz der Neuroprothetik kennen.
Photovoltaik – Das Sonnenkraftwerk auf dem Dach
Sonnenergie ist die größte Energiequelle, die
es auf der Erde gibt, denn die Sonne strahlt
10.000–15.000 mal mehr Energie aus als alle
Menschen weltweit verbrauchen. Photovol-
taikanlagen zum Erzeugen von Strom gehö-
ren damit zu den »erneuerbaren Energien«.
Müsste die Sonnenenergie nicht ausreichen,
1312
Klassen 8–10
Klassen 8–10
Klassen 8–10
Lichtgeschwindigkeit – Wer schneller fliegt bleibt länger jung
Können wir sofort entscheiden, welcher
Zug sich bewegt, wenn wir im Bahnhof ste-
hen und aus dem Zugfenster einen Zug auf
dem Nebengleis sehen? Was heißt eigentlich
»relativ«? Oder warum findet ein GPS unse-
ren Standort metergenau?
Die Schülerinnen und Schüler nähern sich
dem Phänomen »Relativität« anhand von
Alltagsbeispielen. Beim Experimentieren
mit einem Modellfahrzeug werden praxis-
nah gleichförmige Bewegungen sichtbar
gemacht. Sie lernen Zeiten zu messen,
Geschwindigkeiten zu berechnen und die
Ergebnisse zu deuten.
Eine Simulation von Bewegung mit nahezu
Lichtgeschwindigkeit auf einem »relativisti-
schen Fahrrad« visualisiert die entstehenden
Phänomene. Diese werden am Beispiel des
GPS untersucht und erklärt.
Sekundarstufe I und II Sekundarstufe I und II
SpurtMobil – Fahren wie von Geisterhand
Selbst steuernde Transportsysteme fahren
schon heute durch die Flure von Krankenhäu-
sern und bringen Essen und Geräte dort hin,
wo sie gebraucht werden.
Die Teilnehmer werden einen kleinen Fahr-
roboter nach einer selbst erarbeiteten Bau-
anleitung bauen, sein Fahrverhalten testen,
an Verbesserungen forschen und die Funkti-
onsweise des Sensors untersuchen.
Hier bewegt sich was – Maschinenbau zum Anfassen
Schülerinnen und Schüler erfahren, wie Pneu-
matik funktioniert. Sie bauen eine pneumati-
sche Schaltung auf und nehmen eine eigene
Anlage in Betrieb. Getriebe setzen Motorkraft
bestmöglich in Bewegung um. Dies kann
beim praxisgerechten Experimentieren an
Getriebemodellen erforscht werden.
1514
Klassen 8–10
Klassen 8–10
Klassen 8–10
Die Kursteilnehmer erstellen für die Hand-
steuerung einer Ampel ein Ablaufdiagramm,
programmieren eine intelligente Ampelschal-
tung und lernen, wie mit Radartechnik Daten
zur quantitativen und qualitativen Verkehrs-
erfassung gewonnen werden, um Ampeln
verkehrsangepasst steuern zu können.
Radioaktivität – Strahlende Zukunft
Schülerinnen und Schüler setzen sich in Ver-
suchen und Simulationen mit den aktuellen
Themen der Kernenergie auseinander und
erlernen dabei den Umgang mit modernen
Geiger-Müller-Zählern und Computermess-
systemen. Sie lernen die Probleme von
Transport und Endlagerung radioaktiver
Abfälle kennen sowie Nutzen und Risiko der
Radioaktivität abzuschätzen.
Dieser Kurs ist auch als vierstündige MINT-
Studienorientierungsmaßnahme (BSO)
buchbar.
Sekundarstufe I und II Sekundarstufe I und II
Vermessene Welt – das Tablet als Messlabor
Handys im Unterricht? Das kann zusammen
passen, denn Smartphones und Tablets
stecken voller Sensoren. Die Schülerinnen
und Schüler lernen, welche Sensoren in
Smartphones und Tablets stecken und wie
diese mit Hilfe von Apps ausgelesen und für
spannende Experimente genutzt werden kön-
nen. Experimentierort ist das HNF und seine
Dauerausstellung. Gemessen werden können
die Lärmpegel von Objekten, die Beleuch-
tungsstärke in der Ausstellung und wie diese
sich auf die Objekte auswirkt, die Beschleu-
nigung des Fahrstuhls und vieles mehr.
Rot.Gelb.Grün. – Den Straßenverkehr intelligent und sicher steuern
Auf unseren Straßen wird es immer enger.
Daher sollen immer intelligentere Syste-
me zur Verkehrssteuerung die Sicherheit
erhöhen und den Verkehrsfluss optimieren.
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Klassen 8–10
Klassen 9–10
Klassen 9–10
Neu!
Sekundarstufe I und II Sekundarstufe I und II
Wasser macht mobil – Die Brenn-stoffzelle
Kann man mit einer Brennstoffzelle ein Auto
antreiben?
Chemisch läuft in einer Brennstoffzelle eine
Knallgasreaktion ab: Wasserstoff verbindet
sich mit dem Luftsauerstoff zu Wasser. In ei-
nem Elektroauto wird die dabei entstehende
Energie in Bewegungsenergie umgesetzt.
Die Schülerinnen und Schüler erzeugen
zunächst selbst den benötigten Wasserstoff
und untersuchen die Gasproduktion. Mit
diesen Kenntnissen ermitteln sie die Kenn-
linie der Brennstoffzelle, an der die maximal
mögliche Leistung ablesbar ist. Zuletzt wird
mit einem Blick in die Entwicklungslabore
der Autohersteller nach den Chancen des
umweltfreundlichen Brennstoffzellenantriebs
für die zukünftige Mobilität gefragt.
1918
Klassen 9–10
Klassen 8–12
Neu!Make Light – Mehr Licht für Informatik und Elektrotechnik
Licht ist eine elektromagnetische Welle. Es
hat viele Facetten, es erzeugt Energie und
überträgt Informationen. Auch Elektrotechnik
und Informatik befassen sich mit Licht. Wie
kann unsichtbares Licht beim Einparken
helfen? Kann man auch Geschwindigkeiten
damit messen? Wie können sich Solarzellen
genau nach der Sonne ausrichten?
Die Schülerinnen und Schüler lernen die
Grundlagen der Programmierung kennen.
Mit Arduino-Microcontrollern können sie
einfache Programmierungen durchführen
und Hardware-Komponenten wie LEDs oder
Infrarot-Sensoren ansteuern.
Energieumwandlung bei Wind-kraftanlagen
Deutschland ist ohne Windkraftanlagen
kaum noch denkbar! Aber wie effektiv sind
derartige Anlagen überhaupt? Die Schüle-
rinnen und Schüler untersuchen die Ener-
gieumwandlung bei Windkraftanlagen und
ermitteln experimentell den Wirkungsgrad
ihres Versuchsaufbaus. Anschließend haben
sie die Möglichkeit, systematisch arbeitend
wie eine Ingenieurin oder ein Ingenieur den
optimalen Rotor für ihre Anlage zu entwerfen
und anzufertigen. Im abschließenden Wett-
bewerb entscheidet sich, wer den besten
Rotor gebaut hat.
Dieser Kurs ist auch als vierstündige MINT-
Studienorientierungsmaßnahme (BSO)
buchbar.
Sekundarstufe I und II Sekundarstufe I und II
Unter Spannung! Elektrizität und Elektronik erleben
Ein Leben ohne Elektro – und Informations-
technik ist heute unvorstellbar. Die Digitali-
sierung spielt in unserem Alltag eine immer
wichtigere Rolle und auch Roboter halten
zunehmend Einzug in unser Leben. Roboter
können ohne Sensoren nichts wahrnehmen,
diese sind sozusagen ihre Sinnesorgane.
Schülerinnen und Schüler können grundle-
gende elektronische Schaltungen realisieren,
mit denen Musik, Sprache oder Messdaten
sowohl hör- und sichtbar gemacht als auch
übertragen werden. Eine Wechselsprechan-
lage wird aufgebaut und es wird untersucht,
wie eine Infrarot-Fernbedienung Geräte
steuert. In einem weiteren Experiment wird
eine Sensorschaltung entwickelt, die zur
lebensrettenden Überwachung von Patienten
eingesetzt wird.
Dieser Kurs ist auch als vierstündige MINT-
Studienorientierungsmaßnahme (BSO)
buchbar.
2120
Klassen 9–13
Klassen 9–13
»Das Auge isst mit« – Quantitative Bestimmung von Lebensmittelfarben
Lebensmittelfarbstoffe sind in fast allen
verarbeiteten Lebensmitteln enthalten. Sie
sorgen für gutes Aussehen und fördern den
Verkauf. Wir erkennen sie an den Bezeich-
nungen E 100 bis E 199 auf den Verpackun-
gen. Die Schülerrinnen und Schüler lernen
die quantitative chemische Bestimmung
von Lebensmittelfarben durch Spektros-
kopie kennen. Sie führen selbständig eine
solche Methode durch, von der Kalibrierung
des Fotometers bis zur Bestimmung eines
Farbstoffes in Schokoperlen. So bekommen
sie einen Einblick in den Berufsalltag eines
analytisch-chemischen Labors.
Dieser Kurs ist auch als vierstündige MINT-
Studienorientierungsmaßnahme (BSO)
buchbar.
Sekundarstufe II
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Klassen 10–12
Strahlungsmesstechnik mit Röntgen- und Isotopenstrahlung
Durch Industrie, Medizin, Kernkraftwerke
und natürlich vorkommende Strahlung sind
wir verschiedenen Strahlungsarten ausge-
setzt. Diese Strahlung ist unsichtbar und bei
geringen Dosierungen nicht wahrnehmbar.
Wie können wir uns vor Röntgenstrahlung
schützen? Die Schülerinnen und Schüler
messen die Strahlungsintensität am Beispiel
eines radioaktiven Strahlers und überprüfen
die Wirksamkeit unterschiedlicher Schutz-
maßnahmen in praktischen Versuchsreihen.
Durch den Aufbau des Moduls wie bei einem
Uni-Seminar gewinnen die Teilnehmer einen
Einblick in die Anforderungen an ein Physik-
studium.
Das Modul wird ausschließlich an der Universität Paderborn, Warburger Straße 100, durchgeführt!
Sekundarstufe II Sekundarstufe II
2524
Informatik im Containerhafen
Hinter den Container-Terminals im Hambur-
ger Hafen mit ihren automatisierten und wie
von Geisterhand gesteuerten Abläufen steckt
neben dem eindrucksvollen Maschinenpark
auch eine Menge an Informatik. Aspekte
der hierin enthaltenden Informatik werden
in fünf Stationen mit LEGO® MindStorms™-
Modellen erfahrbar gemacht.
Lineare Optimierung – Welchen Kuchen backt der Bäcker?
Viele technische Prozesse lassen sich mit
linearen Modellen beschreiben. Die lineare
Optimierung spielt in der Praxis – etwa bei
der Planung von Produktionsabläufen – eine
große Rolle. Die Schülerinnen und Schüler
lernen an kleineren Optimierungsaufgaben
die Herleitung graphischer Lösungsverfah-
ren und sammeln erste Erfahrungen mit
Programmpaketen zur Lösung linearer Opti-
mierungsaufgaben am Computer.
Klassen 11–13
Klassen 11–13
Klassen 11–13
Mehr als ein klassisches Museum
Das Schülerlabor coolMINT.paderborn und die Dauerausstellung des HNF
Ein Besuch im Schülerlabor bietet die Chance, auch die
5.000-jährige Geschichte der Informations- und Kommuni-
kationstechnik in der Dauerausstellung des HNF kennen-
zulernen. Viele Schülerlaborkurse korrespondieren mit den
Exponaten im größten Computermuseum der Welt. Es lädt
dazu ein, historische Objekte zu betrachten, Hands-on-
Stationen auszuprobieren und in Schülerexperimente ein-
zubeziehen. So können mit dem Tablet Messungen in der
Ausstellung selbst durchgeführt und ausgewertet werden.
Die Dauerausstellung wird zum Experimentierort!
Insbesondere vier neue Ausstellungsbereiche zur digitalen
Welt bieten attraktive Möglichkeiten zur Veranschaulichung,
Erweiterung und Vertiefung der Themen des Schülerlabors.
So kann an einer Großinstallation die Geschichte des
Internets erforscht werden. Im CodeLab lassen sich ohne
Vorkenntnisse spielerisch die Grundzüge des Program-
mierens erproben, die in Modulen wie »Make Light« oder
»Robbis Welt« vertieft werden. Die Smart World zeigt die
vernetzte Kommunikation in unserem Alltag. Zukunfts-
weisende Technologien laden zum Entdecken ein.
26 27
Nordrhein-Westfalen
ZentrumFIT.Paderborn
Das Schülerlabor coolMINT – ein gemeinsames Projekt von:
Die Universität Paderborn möchte die naturwissenschaft-
lich-technische Entwicklung der Informationsgesellschaft
vorantreiben, sie kritisch begleiten, gleichzeitig den Blick
für die beständigen Werte unserer Kultur öffnen, aber
auch die sich in der Informations- oder Wissensgesell-
schaft bietenden Chancen nutzen.
Das Heinz Nixdorf MuseumsForum vereinigt die historische
Dimension eines Museums mit den aktuellen Themen
eines Forums. Es will mit seinen Ausstellungen und Veran-
staltungen die Orientierung und Bildung des Menschen
in der modernen Informationsgesellschaft fördern.
Es wird gefördert durch:
Zukunft durch Innovation (zdi) ist eine Initiative des Innovations- und Wissenschaftsministeriums NRW.Das zdi-Schülerlabor coolmint will mit anspruchsvollen
Angeboten Schülerinnen und Schüler für ein ingenieur-
und naturwissenschaftliches Studium begeistern.
VeranstaltungsortHNF Heinz Nixdorf MuseumsForum
Fürstenallee 7, 33102 Paderborn
Busverbindung: Linie 11, Haltestelle »MuseumsForum«
ÖffnungszeitenDi, Mi, Do 9–12 Uhr und 14–17 Uhr
Kursdauer: 3 Stunden
BuchungTelefon 05251-306-660
www.coolmint-paderborn.de
Alle Kurse sind frei buchbar. Die Teilnahme an den Kursen
ist kostenlos. Der Materialkostenanteil pro Teilnehmer
beträgt 3 Euro.
Die angegebenen Jahrgangsstufen sind Empfehlungen,
andere Altersgruppen können vereinbart werden.
Wegeplan
2/17
· w
ww
.juni
t-ne
tzw
erk.
de
