Leitfaden JugendForscht lek · Du hast vielleicht schon eine Idee? Du sprichst mit Mitschüler/innen oder Freund/innen darüber. Oder mit Fach-lehrern/-innen, die euch beraten werden

LEITFADENfür die Projektarbeit bei Jugend forscht

© Schule trifft Wirtschaft

Inhaltsverzeichnis

1 Von der Idee zum Thema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Die Recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Die Projektarbeit: Forschen, Erfinden, Experimentieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Die schriftliche Arbeit – Äußere Form, Sprache, Inhalt, Kurzfassung . . . . . . . . . . . 65 Die Präsentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Der Zeitplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Weiterführende Literaturempfehlungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Impressum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

ThemenfindungDu hast vielleicht schon eine Idee? Du sprichst mit Mitschüler/innen oderFreund/innen darüber. Oder mit Fach-lehrern/-innen, die euch beraten werden.Wissenschaftliches Arbeiten beginnt mitder Auswahl eines Themas. Es kommtnicht darauf an, für den nächsten Nobel-preis nominiert zu werden oder in jedemFall eine weltbewegende Erfindung zumachen. Oft sind es ganz einfache Wahr-nehmungen, die zu einem Forschungs-projekt führen. Aber das naturwissen-schaftlich-technische Projekt soll originell,eigenständig erbracht und Schritt fürSchritt nachvollziehbar umgesetzt sein.

FragestellungWichtig ist eine erkenntnisleitende Frage-stellung. Eine Frage also, die deiner Un-tersuchung eine bestimmte Richtungvorgibt. Das Thema sollte zudem nur soweit gefasst sein, dass du es in der zurVerfügung stehenden Zeit auch wirklichbearbeiten kannst.

Gut sind Themen, aus denen sich leichteine Forschungsfrage ableiten lässt. Ungeeignet sind Themen, die zu allge-mein formuliert sind oder kaum Bezug zu einem der sieben Fachgebiete vonJugend forscht haben: Arbeitswelt, Bio-logie, Chemie, Geo- und Raumwissen-schaften, Mathematik/Informatik, Physiksowie Technik stehen dabei zur Auswahl.

Anregung aus Schule und UnterrichtMöglicherweise lässt sich eine Frage-stellung aus dem Unterricht zu einem Projekt für Jugend forscht erweitern. Sofern das Thema passt, kannst du aucheine Facharbeit oder eine besondereLernleistung weiterentwickeln.


2LEITFADEN Jugend forscht

Von der Idee zum Thema

Wie kommst du zueiner Idee? Was sindgeeignete und was sindungeeignete Themen?

Unser Beispiel Du hast zu Hause die Aufgabe des Eier-kochens übernommen. Das Frühstückseimuss genau 5 Minuten kochen, damit es „wachsweich“ ist. Dir ist aufgefallen,dass das nicht immer hinkommt.Du hast gehört, dass die Kochtemperaturabhängig ist vom Luftdruck. Bei Hoch-druckwetter (da scheint meist die Sonne)kocht das Wasser bei über hundert Grad,bei niedrigem Druck schon darunter. Also müsste man das Ei bei Hochdruckkürzer, bei einem Tief (damit ist meistensschlechtes Wetter verbunden) entspre-chend länger kochen. Andere Faktoren,wie zum Beispiel die Dicke des Eis, lassen wir hier außer Acht.

Dein Thema: Die Kochzeit für ein wachsweiches Ei in Abhängigkeit vomLuftdruck. Erstellung einer Tabelle für die luftdruckangepasste Kochzeit.

Deine Fragestellung: Wie verlängertoder verkürzt sich die Kochzeit in Abhängigkeit vom höheren oder niedrigeren Luftdruck?

1



Recherche: Informationssuche undInformationsbeschaffungWenn dein Thema steht, fängst du an,alles zu sammeln, was dazugehört.Ohne ein geordnetes Vorgehen wirst duallerdings in kürzester Zeit den Überblickverlieren. Zunächst solltest du daher,ausgehend von deiner Fragestellung,geeignete Suchbegriffe formulieren.Hierbei kann schon ein Blick in ein Lexikon helfen.

Die Recherche

Was ist Recherche? Bibliothek und Internetnutzen? Wie findest duExperten?

Unser Beispiel Du suchst im Internet mit Suchbegriffenwie „Kochtemperatur“, „Wassertempera-tur“, „Temperaturskala“, „Luftdruck“ odermit geeigneten Kombinationen solcherBegriffe.

In der Bibliothek findest du Hinweise zudeinem Thema in Lexika, Physikbüchernetc.

Einen Experten für „luftdruckabhängigesEierkochen“ haben wir (noch) nicht gefunden …

Tipp: Du solltest dir unbedingt einRechercheprotokoll anlegen. Darinkannst du auch, ggf. direkt am Com-puter, zusätzliche Informationen undpersönliche Bemerkungen notieren.In jedem Falle sollte jede Quelle miteiner fortlaufenden Nummer notiertwerden, um die Information schnellund effektiv wiederfinden zu können.Als Informationsquellen kommen Bücher, Fachpublikationen, Zeitungenund Zeitschriften, TV- und Hörfunk-sendungen, Videos, das Internet, Datenbanken, aber auch Umfragenund Interviews infrage.

Bibliothek und InternetDas Internet erscheint zunächst paradie-sisch, denn du hast auf einen riesigenDatenbestand Zugriff. Probleme bereitenaber bereits der Umfang der Informatio-nen und der hohe Zeitaufwand für die Internetrecherche. Oft sind zudem Tat-sachendokumentation und persönlicheMeinung nicht klar voneinander getrenntund die Qualität der Inhalte ist nichtimmer überprüfbar. Da wirst du leicht die Vorteile von Archiven, Bibliothekenoder gar Museen schätzen lernen. Hierkannst du dich zudem auf die Erfahrungund Kompetenz von den Mitarbeiternverlassen.

ExpertenBei schwierigen wissenschaftlichen Fragestellungen kann es notwendig sein,mit einem Experten Kontakt aufzuneh-men. Die Wettbewerbsleiter und Jurorendes Wettbewerbs Jugend forscht könnendir dabei vielleicht weiterhelfen. Es istauch möglich, z. B. per E-Mail Kontaktzu einem Mitarbeiter einer wissenschaft-lichen Einrichtung herzustellen. Hierbeibrauchst du keine Scheu zu haben,meist wird dein Interesse sehr positivaufgenommen und du findest echte Hilfe.Um solche Kontakte zu finden, ist das Internet sehr hilfreich.

In Abhängigkeit vom gewählten Themaund der formulierten Forschungsfragebieten sich manche Methoden mehr, andere weniger an.

2



Ein ForschungsprojektDu bist jetzt Jungforscher und willst wissenschaftlich arbeiten. Du musst also methodisch vorgehen, denn deineErgebnisse sollen nachprüfbar sein. Die wissenschaftliche Methode geht so:

Aus deiner Fragestellung entwickelst du eine Arbeitshypothese. Das ist eineaus der Theorie begründete Annahmeoder Vermutung. Diese Vermutungmusst du jetzt durch wissenschaftlicheMethoden testen, zum Beispiel mathe-matisch oder technisch. Meistens wirstdu die Vermutung durch ein Experimentüberprüfen.

Das ExperimentBeim Experimentieren wird eine Erschei-nung der Natur unter veränderbaren Be-dingungen beobachtet und ausgewertet.Wesentlich ist eine klare Frage, die be-antwortet werden soll. Die Bedingungenund damit das gesamte Experiment müssen wiederholbar sein.

Jedes Experiment wird im Wesentlichendurch drei Schritte gekennzeichnet: Vorbereitung, Durchführung und Aus-wertung.

Vorbereitung heißt zu überlegen, wasdu beobachten oder messen möchtest,welche Bedingungen konstant bleibenund welche verändert werden sollen. Du musst überlegen, wie die Experimen-tieranordnung aussehen soll, welche Geräte, Hilfsmittel, Chemikalien oder biologischen Objekte erforderlich sindund wo du diese bekommen kannst. Du musst auch überlegen, welche Beobachtungs- und Messfehler auftretenkönnen und wie du sie vermeidenkannst.

Bei der Durchführung des Experimen-tes solltest du dich zunächst an deinePlanung halten. Wichtig ist, alle Mess-ergebnisse in einem Protokoll festzu-halten. Dazu verwendest du am bestenTabellen, aber auch Fotoserien könnendie Projektarbeit protokollieren. Nebenden eigentlichen Beobachtungen sindauch die Experimentieranordnung unddie Rahmenbedingungen festzuhalten.

Weiter auf Seite 5

Die Projektarbeit:Forschen, Erfinden,Experimentieren

Wie planst du die Projektarbeit? Wodurchzeichnet sich ein gutesExperiment aus? Worauf musst du beimExperimentieren achten? Wo findest du Hilfe?

Unser Beispiel Du hast eine Beobachtung gemacht: „Das Eierkochen klappt nicht immergleich gut und scheint mit dem Luftdruckzusammenzuhängen.“ Daraus hast dueine Fragestellung entwickelt: „Wie ändert sich die Kochzeit bei Hoch- oderTiefdruck?“

Hoch und Tief kennst du aus der Wetter-karte. Damit sind Gebiete mit hohem oderniedrigem Luftdruck gemeint. Im Radiooder Internet wird der exakte Luftdruckdeiner Region angegeben (in Hekto-pascal [hPa]). Selbst messen kannst duden Luftdruck mit einem Barometer.

Deine Recherche hat ergeben, dass dieKochtemperatur von Wasser bei genau100 Grad Celsius liegt, allerdings nur beiNormaldruck von 1013,25 hPa. Du hastferner herausgefunden, dass bei einembestimmten Tiefdruck die Kochtempera-tur bei 96 Grad liegt, bei einem bestimm-ten Hochdruck bei 104 Grad. Daraus hastdu die Vermutung abgeleitet, dass beiTiefdruck die Eier länger kochen müssen, bei Hochdruck entsprechend kürzer. Eine solche Vermutung nennt man „Hypothese“.

Jetzt möchtest du überprüfen, ob deineHypothese stimmt. Und du möchtest herausfinden, um wie viele Sekunden du jeweils die Kochzeit verlängern oderverkürzen musst.

3



Beim Experimentieren müssen unbe-dingt die Sicherheitsvorschriften beachtetwerden. Dazu musst du dich vorher in-formieren. Grundsätzlich ausgeschlossensind Projekte, die dich selbst oder anderegefährden, z. B. Experimente mit Spreng-stoff, Drogen oder radioaktiven Stoffen.Bei Forschungsprojekten mit Tieren undPflanzen sind die Tier-, Natur- und Arten-schutzgesetze streng einzuhalten. Fürden Wettbewerb Jugend forscht mussfür jede Arbeit mit Tieren ein Tierschutz-formular ausgefüllt und unterschriebenwerden.

Weitere Hinweise dazu gibt es auf den Internetseiten von Jugend forscht(www.jugend-forscht.de).

In der Auswertung werden Diagrammeund Berechnungen angefertigt sowieVergleiche durchgeführt. Hilfreich kanndabei ein Tabellenkalkulationsprogrammwie Excel sein. Letztlich muss die Fragedes Experimentes beantwortet und einErgebnis formuliert werden. Unter Um-ständen kann dabei auch herauskommen,dass die Vermutung falsch war oder dieFrage mit dem Experiment nicht beant-wortet werden kann. Das ist dann auchein wichtiges, aussagekräftiges Ergebnisund bringt dich vielleicht auf eine neueIdee!

Unterstützung durch Betreuer, Forschungseinrichtungen und SponsorenWenn du Hilfe bei der Zusammenstel-lung der Geräte oder beim Experimen-tieren brauchst, kannst du dich zunächstsicherlich an eine Fachlehrerin odereinen Fachlehrer deiner Schule wenden.Vielleicht gibt es die benötigten Geräte ja bereits dort.

In fast allen Bundesländern gibt es aberauch Sponsorpools für Jugend forscht,die dich bzw. deine Schule beim Kaufneuer Geräte unterstützen können. An-träge müssen beim zuständigen Landes-wettbewerbsleiter gestellt werden.

Es ist auch üblich, Kontakt zu wissen-schaftlichen Einrichtungen aufzunehmenund dort nach Unterstützung zu fragen. Vielleicht kannst du dein Experiment jaauch in dem Labor einer Universität mitetwas Hilfestellung durchführen. In die-sem Falle ist es nötig, auf die Hilfe derunterstützenden Personen und Einrich-tungen in der eigenen schriftlichen Arbeithinzuweisen.

Die Projektarbeit:Forschen, Erfinden,Experimentieren

Wie planst du die Projektarbeit? Wodurchzeichnet sich ein gutesExperiment aus? Worauf musst du beimExperimentieren achten? Wo findest du Hilfe?

Unser Beispiel Dein Experiment ist klar gegliedert: Eierkochen unter kontrollierten Bedingungen(z. B. Größe, Gewicht, Alter des Eis). Du hast genau festgelegt, ab wann dieKochzeit gemessen wird, mit welcherTemperatur die Eier ins Wasser kommenund wann sie entnommen werden, wanndu die Temperatur gemessen und wanndu den Luftdruck abgelesen hast. Dannhast du festgelegt, wie du überprüfst, obdas Ei „wachsweich“ ist.

Ins Protokoll übernimmst du alle Ver-suche, auch die, die misslungen sind,denn nur aus Fehlern lernst du. Sokannst du analysieren, welche Versucheerfolgreich waren und welche nicht.

In die Tabelle trägst du ein: Kochtemperatur, Kochzeit und Luftdruck.

Ferner notierst du, wie und mit welchenInstrumenten du die Wassertemperaturund den Luftdruck gemessen hast. EinFreund hat mit den gleichen Instrumen-ten den Versuch wiederholt und sich nuran die Angaben im Protokoll gehalten.Seine Ergebnisse müssen mit deinen eigenen übereinstimmen. Auch diesesErgebnis vermerkst du im Protokoll.

3



AusstellungsstandWissenschaftliche Projekte werden oft im Rahmen vonKongressen oder Ausstellungen präsentiert, so auch bei Jugend forscht. Für jedes Projekt steht ein eigenerAusstellungsstand zur Verfügung. Dort kannst du mitPostern, Fotos, Forschungsergebnissen oder Modellendein Projekt darstellen. Dabei kommt es auf die Optik genauso an wie auf den Inhalt. Durch eine interessanteund anschauliche Präsentation kannst du andere für dein Thema interessieren und ein kritisches Gesprächmit den Juroren zweckgemäß vorbereiten.

Wie kannst du deine Idee und deine Ergebnisse visu-alisieren? Gut geeignet sind Modelle, Experimentierauf-bauten, Schaubilder und Diagramme, Bilder und Fotos.Nur eingeschränkt nutzbar sind Film- und Videoaus-schnitte, Musik, Sprechtexte, Folien oder PowerPoint-Präsentationen. Standardgemäß kannst du davon aus-gehen, dass du etwa 2 Quadratmeter Ausstellungs-wände und einen Tisch zur Verfügung hast. Reicht derPlatz nicht aus oder wird ein Gas- oder Stromanschlussfür den Stand benötigt, musst du dies unbedingt vor dem Wettbewerb anmelden.

Funktionsmodelle und Experimentieraufbauten solltengründlich getestet werden. Experimente können wesent-liche Ergebnisse bestätigen oder eine bestimmte Heran-gehensweise verdeutlichen. Funktionsmodelle sind dieKrönung einer Erfindung, aber sie sollten auch zuver-lässig funktionieren. Es macht einen guten Eindruck,wenn du sicher mit den Experimentiergeräten umgehstund eine gewisse handwerkliche Geschicklichkeit zeigst.Unordnung, Beschädigungen oder gar der Imbiss zwi-schen den Experimenten haben dagegen eine eher negative Wirkung.

Das PosterSehr sorgfältig solltest du bei der Gestaltung der Plakatesein. Mit welchem „Aufhänger“ kannst du das Interesseam Thema wecken? Gibt es vielleicht ein interessantes,ausdrucksstarkes Foto oder eine griffige Frage, die sichals Einstieg in das Thema eignet?

Natürlich können die Plakate deine schriftliche Arbeitnicht vollständig wiedergeben. Aber du kannst mit gutenGrafiken oder Diagrammen das Wesentliche deiner Arbeit darstellen. Fasse dich kurz, arbeite mit Symbolen.

Fotos machen den Stand lebendig und stellen den Bezugzu deiner Person her. Bevor du ein Plakat fertigstellst,teste seine Wirkung aus einem gewissen Abstand. Natürlich sieht ein im Copy-Shop hergestelltes Plakatprofessioneller aus, aber es ist nicht gerade billig und erfordert den Umgang mit einem Bildbearbeitungspro-gramm. Selbstgeklebte Plakate können ebenso gut sein,wenn sie eine gewisse ästhetische Qualität besitzen. Abgerissene Kanten, schief geklebte Blätter oder schrägverlaufende Überschriften vermitteln jedoch einenschlechten Eindruck.

Wichtiger Hinweis: Wird beim Wettbewerb eine Erfindung präsentiert, gilt sie als veröffentlicht undkann nicht mehr durch ein Patent geschützt werden.Eine Erfindung ist also unbedingt vor der ersten Präsentation bei Jugend forscht zum Patent anzu-melden. Beratung dazu erhältst du z. B. auch beim zuständigen Wettbewerbsleiter. Die Kosten für die Anmeldung erstattet auf Antrag die Stiftung Jugendforscht e. V.

Das JurygesprächJeder Teilnehmer muss sein Projekt in einem Gesprächmit den Juroren vorstellen und Fragen dazu beant-worten. Die Juroren sind ehrenamtliche Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Schule. Sie haben dieschriftliche Fassung der Arbeit gelesen und wollen sichnun am Stand und im Gespräch mit dir einen Eindruckvon deinem Projekt verschaffen. Dieses Gespräch istkeine schulische Prüfung! Vielmehr geht es um einenfachlichen Dialog auf Augenhöhe. Denn du hast dich intensiv mit deinem Thema beschäftigt und bist auf deinem Gebiet in gewisser Weise selbst ein Experte. Die Juroren bewerten alle Projekte auf der Grundlageder schriftlichen Arbeit, der Gestaltung des Ausstellungs-standes und des Eindrucks im Jurygespräch.

Zunächst wirst du die Gelegenheit zu einem kurzen eigenständigen Vortrag haben. Formuliere klar deine Forschungsfrage und erkläre ggf. dein persönliches Interesse am Thema. Haben mehrere Teilnehmer an deinem Projekt mitgearbeitet, sollten auch alle zu Wortkommen. Eine „Generalprobe“ kann euch einen Eindruckvon der benötigten Zeit vermitteln. Die Präsentation solltein einem freien Vortrag von etwa 10 Minuten erfolgen.Die Plakate, Modelle und Experimente haben vor allemunterstützende Funktion.

Im Anschluss werden dich die Juroren zu deiner Arbeit,deinen Methoden und Ergebnissen befragen. Hierbeigeht es weniger um das Testen von allgemeinem Fach-wissen als vielmehr um die Diskussion deiner For-schungsergebnisse und das Erörtern von Problemen.

Die Präsentation

Was gehört dazu? Wie gestalte ich einen anspre-chenden Stand und ein wissenschaftliches Plakat?Vorbereitung Prüfungsgespräch: Wie trage ich vor?

5



Wann? Was?

Juni–September Idee und Titel für ein Forschungsprojekt finden

September Teilnahmebedingungen beachten – insbesondere Tierschutzbestimmungen und Patentwürdigkeit des Projektes

September–Dezember Die Idee in einem Projekt verwirklichen bzw. ein Projektweiterführen

30. November Letzte Möglichkeit zur Online-Anmeldung unter www.jugend-forscht.de

Dezember Das Tierschutzformular an den zuständigen Wettbe-werbsleiter übermitteln

Dezember Das Projekt in einer Lang- und einer Kurzfassung beschreiben (schriftliche Arbeit) und Datenblatt ausfüllen

Januar Vortrag und Präsentation am Stand vorbereiten

Januar Langfassung der Arbeit beim Wettbewerbsleiter einreichen

Februar/März Alle Teilnehmer, deren Projekte den Teilnahmebedin-gungen entsprechen und deren schriftliche Arbeitenrechtzeitig eingereicht wurden, nehmen am Regional-wettbewerb teil

März/April Alle Regionalsieger der Sparte Jugend forschtnehmen am Landeswettbewerb teil (in der Sparte Schüler experimentieren finden nur in Baden-Würt-temberg, Bayern, Bremen, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz Landeswettbewerbestatt)

Mai Alle Landessieger der Sparte Jugend forscht nehmenam Bundeswettbewerb teil

Der Zeitplan

Wichtige Termine in der Wettbewerbsrunde

6

Impressum Konzept, Redaktion, Gestaltung:Schule trifft Wirtschaftc/o Complan Medien GmbHRheinstraße 4612161 Berlin

www.schule-trifft-wirtschaft.de

Mit freundlicher Unterstützung der Stiftung Jugend forscht e. V.

Autoren:Winfried GöpfertHelmke SchulzeKlaus Müller-Neuhof

Foto:Stiftung Jugend forscht e. V.

Stand: 08/2009



Barsch-Gollnau, Sigune; u. a.: Erfolgreich lernen – kompetent handeln, Der Methodentrainer für Seminarkurs und Präsentationsprüfungen, 1. Aufl., Bamberg 2004

Deperade, Elke: Methodenlernen in der gymnasialen Oberstufe, 1. Aufl., Bamberg 2005

Internet: https://www.jugend-forscht.de/index.php/article/detail/1, letzter Abruf: 15.04.2009, 11:15

Raum, Bernd; Schmidt, Gerd-Dietrich: Vom Probieren zum Experiment – Eine Einführung in die Denk- und Arbeitsweisen der Naturwissenschaften, 2. Aufl., Berlin 2006

Senatsverwaltung BWF Berlin und LISUM Berlin-Brandenburg: Die fünfte Prüfungskomponente im Abitur, Handreichung, 2. überarb. Fassung, Berlin 2008

WeiterführendeLiteratur-empfehlungen

7

Über Schule trifft Wirtschaft, die Kompetenzplattform für Unterrichtsmaterial, finden Lehrerinnen und Lehrer im Internet schnell Angebote zu kostenfreien Unterrichtsmaterialien aus der Wirtschaft – für alle Klassenstufen und Unterrichtsfächer.

Mit der Zertifizierung und der eigenen Entwicklung von Materialien will die Initiative außerdem die Transparenz sowiedie Qualität der Angebote erhöhen.

Documents

Leitfaden JugendForscht lek · Du hast vielleicht schon eine Idee? Du sprichst mit Mitschüler/innen oder Freund/innen darüber. Oder mit Fach-lehrern/-innen, die euch beraten werden