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Seit unserem letzten Bericht haben wir alles Wichtige fertiggestellt und sind bereit für den Start.
Ein kleiner Rückblick: Wir hatten die Grundstruktur des Satelliten festgelegt. Zu diesem Zeitpunkt waren schon zwei Drucksensoren, drei Temperatursensoren, ein Lichtsensor, ein Beschleunigungssensor, einen Summer alle passiven Bauelemente (Kondensatoren und elektrischen Widerstände) eingebaut und verlötet, sowie die selbstgebaute Antenne erstellt worden. Möglichste mehrere Sensoren sollten verwendet werden, um genauere Messungen zu gewährleisten und fehlerhafte Messungen ausschließen zu können.
In der Zwischenzeit haben wir noch einen Staubsensor, einen GPS-Sensor und einen Akku, und einen Ein/Aus Schalter eingebaut, und dem ganzen Satelliten ein Gehäuse gefertigt. Hinzu kommt der Fallschirm und zwei Programme, einmal eines im Satelliten zum Auslesen der Daten, und eines für die Bodenstation zur Verarbeitung und Visualisierung der gemessen Daten und Werte.
Der Bau eines Fallschirms schien uns zunächst nicht allzu schwierig zu sein.
Unser Betreuer Herr Meyer, nicht nur Informatik- sondern auch Physiklehrer bot sogar an, verschiedene Modelle von Fallschirmen im Physik-Unterricht zu testen. Dazu ließen wir verschieden geformte Plastiktüten-Fallschirme mit entsprechenden Gewichten vom Schuldach fallen, maßen Dauer des Falls, und beobachteten die Flugstabilität. Am Ende entschieden wir uns für ein halbkugelförmiges Modell. Unser erster Fallschirm erwies sich leider als nicht stabil genug. Die per Hand vernähten Bänder würden niemals die beim Fall aus 1,5km Höhe erwarteten Kräfte von 1000N aushalten. Also bauten wir eine kompaktere Version, diesmal professioneller und mit einer Nähmaschine. Diese testeten wir ebenfalls vom Schuldach aus.
Mit dem GPS-Sensor hatten wir in den ersten Anläufen ebenfalls keinen Erfolg, haben aber mit der Zeit es geschafft, erfolgreich die richtigen Werte zu empfangen. So bauten wir ihn zunächst innerhalb des Satelliten ein, was nicht klappte, da seine Antenne nur sehr schwach ist und direkten Sichtkontakt zum Himmel benötigt. So befestigten wir ihn schließlich am oberen Deckel der Dose.
Zudem gab es Schwierigkeiten mit dem Auslesen der vom GPS Modul gesendeten Informationen. Dies erfolgt über eine serielle Schnittstelle. Wir mussten uns zunächst in die Funktion und Programmierung serieller Schnittstellen, sowie die Ver- und Bearbeitung von Strings (Zeichenketten) einarbeiten. Die Schwierigkeit davon hatten wir unterschätzt.
Die Messung der Feinstaubbelastung war unser sekundäres Ziel, konnte aber leider nicht wie geplant erreicht werden. Der Messvorgang unseres benutzten Sensors erfordert mehr Rechenleistung als der Atmega2560 Microcontroller aufbringen kann. Die LED im Sensor muss mit einer bestimmten Frequenz pulsieren und die Messung mindestens alle 10 Millisekunden erfolgen. Die große Menge an gewonnenen Daten müsste intern abgespeichert werden, da der Transceiver nicht in dieser Geschwindigkeit an die Bodenstation senden kann. Zur Realisierung der Pulsfrequenz hätten wir zwar einen externen Oszillator bauen können, hierzu fehlte uns allerdings die Zeit. So liefert unser Sensor mit falscher Frequenz und nur wenigen Messungen pro Sekunde lediglich unpassende Werte und wir konnten unser Ziel nicht erreichen.
Trotzdem ist das finale Programm des CanSats nun fertig. Es liest nacheinander die Werte aller Sensoren aus und sendet diese an die Bodenstation. Darüber hinaus testet es fortwährend, ob der Raketenstart stattgefunden hat (starke Veränderung der Beschleunigungswerte) und wann der Satellit wieder den Boden erreicht hat (Luftdruckwerte sind wieder annähernd wie zur Ausgangssituation). Denn dann soll ein akustisches Piepsignal zur Erleichterung der Bergung der Dose ertönen.
Mithilfe des Programms zum Auslesen konnten wir nun auch alle Sensoren testen. Beispielsweise testen wir die Temperatursensoren mithilfe eines Föhns, den wir auf unsere und, zum Vergleich, auf andere Thermometer ausrichteten. So überprüften wir die Genauigkeit unserer Sensoren.
Unsere neuste Errungenschaft ist schließlich die Fertigstellung des Gehäuses für den CanSat. Aufgrund von mangelnder Stabilität verwarfen wir unsere ursprüngliche Idee, eine Bierdose zu verwenden, und zogen dafür eine Würstchenkonservenbüchse in Betracht. Diese besitzt eine wesentlich dickere Metallwandung, ist immer noch gut zu bearbeiten, dafür aber stabiler.
Mithilfe einer Dremel schnitten wir unser Gehäuse in Form und gaben ihm einen neuen (weißen) Anstrich. Zum Schluss wurde noch unser Logo mittels Decal Folie auf die Dose übertragen.
Die Zusammenarbeit nach den Ferien hat uns viel Kraft und Nerven gekostet. Am Anfang des sehr kurzen Schuljahres war die Arbeit am Satelliten noch entspannt, doch das kurze erste Halbjahr in unserem letzten Schuljahr wurde schnell stressig, auch ohne den Satelliten. Wir sind bestimmt nicht das einzige Team, welches im Endspurt des CanSat Wettbewerb mit dem Schulstress fertig werden muss, doch ist das nur ein schwacher Trost. So mussten wir schon sehr früh uns auf Klausuren, Hausaufgaben und Referate vorbereiten und diese mit CanSat und unseren privaten Verpflichtungen vereinbaren. Zum Glück hat uns unser Betreuer und Lehrer Herr Meyer sehr geholfen, indem er einen Teil der Arbeit als Klausuren-Ersatz für den Informatik-Kurs ansah und einigen von uns dadurch die Klausur ersparte.
Zu allem Unglück jedoch funktionierte unser Satellit plötzlich nicht mehr, und das ohne einen offensichtlichen Grund, gerade in der Endphase unserer Arbeit. Es dauerte etwa eine Woche und einen Besuch beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt bis wir feststellen konnten, dass unser Transceiver (im CanSat) die Ursache war der Fehlfunktion war, er war defekt und übermittelte keine Daten mehr. Glücklicherweise konnten wir ihn dann durch einen neuen ersetzen.
Soweit funktioniert jetzt also alles. Wir können nur noch auf den Start warten und das Beste für unseren Satelliten hoffen.
Hier ein kleiner Zwischenbericht zur aktuellen Lage und den Fortschritten, die wir im Rahmen unserer Zusammenarbeit während des CanSat-Projektes erzielt haben.
Nachdem wir nach wochenlanger Einarbeitungszeit und der Organisation des Projektes endlich bereit für dessen Umsetzung waren, kam uns die Klausurenphase unmittelbar vor den Sommerferien entgegen. Es war wirklich anstrengend unsere Kräfte zusätzlich für den Bau eines Satelliten aufzubringen. So waren wir zu Beginn wirklich motiviert, als wir erfahren haben, dass wir eines der zehn Teams sind, die für dieses bundesweite Projekt zugelassen worden sind, doch erst dann realisierten wir, was da eigentlich an Arbeit auf uns zu käme. Anfangs beschäftigten wir uns noch mit simplen Aufgaben, wie der Planung und Verteilung der Aufgaben, dem Anwerben von Sponsoren und den Berechnungen für den Fallschirm und warteten auf die Lieferung der elektronischen Bauteile sowie Werkzeug für den Bau des CanSat. Erst als diese Komponenten endlich ankamen, konnten wir erst richtig mit der praktischen Arbeit anfangen. Zuerst begannen wir mit der Suche eine Lösung für die platzsparende Verteilung der Komponenten unseres Cansats zu finden, welches sich als schwieriger als vorerst angenommen herausstellte, zudem waren gerade die Sommerferien angefangen. Mit dem Beginn der Sommerferien wurde es zunehmend schwerer weiter als Gruppe am Projekt zusammen zu arbeiten, da einzelne Mitglieder zeitversetzt im Urlaub waren. Trotzdem haben wir mit viel Ehrgeiz Resultate erbringen können. So haben wir die Grundstruktur, also die Anordnung innerhalb des Satelliten, die, der meisten der Sensoren, wie zwei Druck- und drei Temperatursensoren, den Lichtsensor und alle passiven Bauelemente wie Widerstände, einen 95db Summer und sechs 100nF Kondensatoren verbaut. Da die Anordnung der Komponenten nicht entgegen der Funktionsweise willkürlich festgelegt werden kann, mussten wir im Vorfeld sorgfältig planen wie diese Verteilung eigentlich aussieht. Des Weiteren haben wir eine Antenne aus Baumarktartikeln gebaut und erfolgreich getestet, sie funktioniert ganz hervorragend. Dennoch verlief unsere Arbeit nicht reibungslos, so mussten wir uns mit einigen Problemen auseinander setzen. Beispielsweise bauten wir den GPS-Sensor anfangs mitten in den Satelliten ein und stellten hinterher fest, dass dieser direkten Sichtkontakt zum Himmel benötigt, weswegen wir den CanSat vollständig demontieren, das Modul an der Deckeloberfläche befestigen und das gesamte Innenleben neu konstruieren mussten. Auch mit unserem Feinsstaubsensor gab es ein großes Problem, da wir diesen mit einem falschen Mikro-Stecker bestellt haben. Wir bestellten mehrere Mikro-Stecker und hofften vergeblich, dass einer passt. Folglich suchten wir in Elektronikgeschäften nach einer passenden Steckverbindung mit diesem speziellen Zollwert, der ca. 1,81 mm entspricht. International gesehen gibt es eine Norm für diese Stecker, sie beträgt 1,5mm bzw. 2mm... Leider blieb es uns verwehrt die Nadel im Heuhaufen zu finden, so mussten wir schließlich die riskante Entscheidung treffen und die sensiblen sehr eng aneinanderliegenden Kontakte eigenhändig löten. Dieser Rückschlag hat uns viel Kraft, Mühe und Zeit gekostet, weshalb wir noch ein gutes Stück Arbeit vor uns hatten, bis wir damit endlich fertig waren.
Trotz all dem sind wir zuversichtlich und müssen sagen, dass, obwohl noch einiges zu tun ist, wir wirklich viel dazugelernt haben. So haben wir beispielsweise die Grundmechaniken der Elektronik, das Berechnen der Spannweite eines Fallschirms und das Löten sowie Entlöten der Einzelteile kennen und lieben gelernt.
Vor allem, das dem Ziel entgegen fokussierte Arbeiten und das gemeinsame Lernen auf einem für einigen von uns völlig neuem Terrain hat aus diesem Projekt etwas besonderes gemacht, an dem wir gemeinsam gewachsen sind.
Hier noch einige Bilder, die unsere Fortschritte visuell protokollieren:
Ali Bitter & Mario Fischer
Nachdem unsere ehemalige Schülerin, Lena Thaens, uns im ersten Halbjahr dieses Schuljahrs besucht, und dem Q1 Informatik LK von ihrem dualen Studium bei Airbus berichtet hat, hatten wir heute die Gelegenheit sie bei Airbus in Bremen zu besuchen.
Zunächst hat uns Lena zusammen mit zwei weiteren dualen Studenten in einer Präsentation von Airbus und den Ausbildungsmöglichkeiten bei Airbus in Bremen berichtet.
Anschließend bekamen wir bei einer Werksführung von einem ehemaligen Airbus-Mitarbeiter verschieden Teile der Produktion gezeigt. Zuerst allerdings erzählte er uns von der Geschichte des Flugzeugbaus in Bremen, die eng mit dem Namen Focke verbunden ist. Er selbst arbeitet seit einigen Jahren zusammen mit anderen ehemaligen im Projekt Condor an der Restaurierung eines alten Passagierflugzeugs vom Typ Focke-Wulf FW 200.
Das Airbus als internationaler Konzern Flugzeuge nicht an einem Standort baut, sondern die Produktion an vielen spezialisierten Standorten verteilt erfolgt, wurde uns bei der Führung deutlich. Bremen ist unter anderem auf die Produktion der Landeklappen spezialisiert. Alle Landeklappen aller Airbus-Modelle werden in Bremen produziert und an die Flügel montiert.
Seit jeher blickt der Mensch in den Himmel und fragt sich, ob er jemals erfahren werde was sich in dieser endlosen Weite verbirgt.
Wir haben jetzt die Gelegenheit dazu, das ist unser Jahr! ;)
Wir, Adil Ahmed, Ali Bitter, Hamid Samadian, Lennart Hinz, Thitiphum Thongkham und Mario Fischer, bilden das Team "yωC" - yesωeCan - vom Alexander-von-Humboldt-Gymnasium aus Bremen. Bestehend aus sechs Schülern des Informatik-Kurses Q1 haben wir es uns zur Aufgabe genommen die Feinstaubkonzentration der Umgebungsluft in unterschiedlichen Höhen zu messen sowie zu lokalisieren. Demnach wäre unser Satellit, abgesehen von seiner Funktion als Wetterstation im Sturzflug (via Thermo- und Barometer), auch noch in der Lage, Bewohner einer Großstadt rechtzeitig vor Smog zu warnen bzw. allgemein Aufschluss über die Luftbelastung in der Nähe einer solchen zu geben. So könnte man beispielsweise überprüfen, ob eine eventuell vorliegende Luftverschmutzung eine Gefährdung für die Bewohner der erdnahen Troposphäre darstellt. Begleitet werden wir hierbei von unserem Informatiklehrer Herr Meyer, des weiteren werden wir im Rahmen unserer Öffentlichkeitsarbeit Fortschritte in Form von Videos in regelmäßigen Abständen hier auf YouTube hochladen.
Wie wir soeben erfahren haben, war die Bewerbung eines Teams von Schülern des Informatik-Leistungskurses und Grundkurses Q1 für die Teilnahme am CanSat Wettbewerb 2015 erfolgreich.
Das Team selbst, seine Fortschritte und den Wettbewerb werden wir in diesem Wettbewerbs-Blog auf der Schulhomepage dokumentieren:
http://humboldtgymnasium-bremen.de/index.php/schulleben/aktuelles/aktuelles-cansat2015
Stay tuned!
"Ein CanSat ist ein "Satellit" in der Größe einer Getränkedose, der von Schüler-Teams entwickelt, gebaut und programmiert wird. Dieser Mini-Satellit wird mit einer Rakete auf eine Höhe von mehreren hundert Metern gebracht und sinkt dann an einem Fallschirm zu Boden. Dabei soll der Satellit Messungen durchführen und andere Aufgaben ausführen, für die er konstruiert worden ist.
Ein CanSat dient als Modell einer echten Weltraummission, da im Wesentlichen dieselben Phasen durchlaufen werden, die auch bei einer echten Weltraummission durchlaufen werden: Planung der Mission, Konstruktion des Satelliten, Test der einzelnen Komponenten und des Gesamtsystems, Durchführung der Mission, Aufbereitung und Auswertung der Daten, Kommunikation der Ergebnisse. Auf diese Weise bietet der CanSat-Wettbewerb engagierten und begabten Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu einer ersten praktischen und authentischen Erfahrung mit einem Raumfahrtprojekt.
Der Deutsche CanSat-Wettbewerb ist in den internationalen Wettbewerb der Europäischen Weltraumbehörde (ESA) eingebunden. Die Sieger des Deutschen Wettbewerbs sind qualifiziert, am Europäischen Wettbewerb teilzunehmen."
(Quelle: http://www.cansat.de/)
ESA Video zum Europäischen CanSat Wettbewerb:
CanSat Deutschland lädt zur World Space Week 2015 zehn ausgewählte Teams zum ersten nationalen deutschen CanSat Wettbewerb in die Hansestadt Bremen ein.
Der Ablauf sieht im Einzelnen wie folgt aus: | |
Bewerbungsschluss | Freitag, 27. Februar 2015 |
Bekanntgabe der ausgewählten Teams | Montag, 16. März 2015 |
Einführender Lehrer-Workshop | Freitag 24. und Samstag 25. April |
Interne Rückmeldung | Ende Mai 2015 |
Abgabetermin für den Zwischenbericht | Montag, 22. Juni 2015 |
Jury-Feedback zum Zwischenbericht | bis Montag, 6. Juli 2015 |
Abgabetermin für den Abschlußbericht | Sonntag, 20. September 2015 |
Durchführung der Start-Kampagne | 5. bis 9. Oktober 2015 |
Auch in diesem Schuljahr hat das Alexander-von-Humboldt-Gymnasium an der Regionalrunde Mathematik teilgenommen, die am 14. November 2014 stattfand.
Insgesamt 21 Schüler und Schülerinnen vom 5. Jahrgang bis zur Q-Phase haben sich von unserer Schule dafür qualifiziert. Ganze 11 konnten einen Preis erreichen. Im Weiteren haben es insgesamt drei Schülerinnen und Schüler aus den Jahrgängen 5, 8 und der E-Phase geschafft, sich für die Landesrunde zu qualifizieren. Das an sich war schon ein Erfolg!
Die Landesrunde fand am 20. und 21. Februar 2015 statt und auch dort konnten sich unsere Schüler und Schülerinnen durchsetzen: Platz 1 in Jahrgang 5 und Platz 3 in Jahrgang 8. Herzlichen Glückwunsch!!!
Diese Preise wurden am Freitag, den 6. März, im Haus der Wissenschaft verliehen und wir gratulieren an dieser Stelle ganz herzlich!
Im Rahmen des MINT for ING Fortbildungsprogramms besuchten zwei Mitarbeiter von ThyssenKrupp System Engineering den Informatik Grund- und Leistungskurs aus Q1. Bereits im dritten Jahr zielt das Programm darauf ab, Schulen und Betriebe aus dem MINT-Umfeld zusammenzubringen und Erfahrungen auszutauschen.
Herr Carsten Cramm ist als Ingenieur für die technische Ausarbeitung von Angeboten zuständig. Frau Nina Oberreich begleitete ihn als Mitarbeiterin der Personalabteilung.
In der Doppelstunde hatten die Schüler zunächst den Auftrag, in zwei Gruppen die Programmierung des Spiele-Klassikers PONG zu planen. Schwerpunkt lag dabei auf der Arbeitsteilung (Aufteilung des Projekts in Teilaufgaben und Koordination der Kleingruppen untereinander). Während dieser Phase wurden die Schüler beobachtet. Im zweiten Teil der Doppelstunde hat Herr Cramm für die Schüler anschließend die Bezüge zur realen Arbeitswelt aufgezeigt und konnte dabei vermitteln, dass vieles von dem was in dieser Gruppenarbeit nötig war, auch zum Alltag im Berufsleben eines Ingenieurs gehört.
Abschließend hat Frau Oberreich den Schülern noch Rückmeldung über das beobachtete Verhalten während der Gruppenarbeit aus ihrer Sicht gegeben und darüber hinaus die Ausbildungsangebote bei ThyssenKrupp System Engineering vorgestellt.
Von den Schülern gab es eine ganze Reihe von Fragen zu den Bewerbungsverfahren und Ausbildungsangeboten, die so direkt beantwortet werden konnten.
Zum nunmehr dritten Mal in Folge haben Schüler unserer Schule am jährlich stattfindenden internationalen Informatik-Biber-Wettbewerb teilgenommen.
Ziel des Wettbewerbs ist es, das Interesse an Informatik durch eine erste attraktive Begegnung mit den Konzepten dieses Faches zu wecken. Jugendliche werden angeregt, aktiver und bewusster mit Informationstechnik umzugehen. Sie erfahren, wie die Informatik alle Bereiche des Alltags durchdringt und wie vielseitig ihre Anwendungsmöglichkeiten sind. Damit will der Informatik-Biber dazu beitragen, die Attraktivität des Fachs Informatik sowie seinen Anteil im Schulunterricht zu steigern. Für die kommenden Jahre wünschen sich die Organisatoren eine weitere Steigerung der Teilnehmerzahl. Die Chancen stehen gut, denn noch machen nicht alle Bundesländer gleichermaßen mit.
Die Aufgaben des Informatik-Biber sind unterhaltsam und überraschend und weisen häufig einen konkreten Bezug zum Alltag auf. Dennoch ist ihr Gehalt anspruchsvoll und klar informatisch. Auf diese Weise werden Berührungsängste mit dem noch jungen Fach Informatik abgebaut und neue Erkenntnisse zu seinen Inhalten gewonnen.
Der Informatik-Biber wird in vier Altersstufen durchgeführt: Klassen 5 und 6, 7 und 8, 9 und 10 und Stufen 11 bis 13. Von den insgesamt 18 Aufgaben in jeder Altersgruppe sind 6 einfach, 6 mittelschwer und 6 schwer. Die kurzen Fragen, meist im Multiple-Choice-Format, lassen sich ohne Informatik-Vorkenntnisse beantworten. Vielmehr ist strukturiertes und logisches Denken gefordert.
Ganz besonders werden mit den Aufgaben auch Mädchen angesprochen. Denn gerade im Alter von 10-12 Jahren ist es wichtig, Mädchen an die sogenannten MINT-Fächer (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) heranzuführen. Der hohe Anteil von Schülerinnen im letzten Jahr von über 40% ist daher großer Anlass zur Freude. In der jüngsten Altersgruppe stellten die Mädchen dabei nicht nur die Hälfte der Teilnehmer, sondern praktisch auch die Hälfte der Sieger.
Die Aufgaben des Informatik-Biber lassen sich optimal nutzen, um in kurzer Zeit einen Überblick über verschiedene Fragestellungen der Informatik zu geben. Sie sind jedoch bewusst für eine weiterführende Beschäftigung mit Informatik über den Wettbewerb hinaus angelegt - ob in Arbeitsgemeinschaften, in der Familie, in Vertretungsstunden oder auch im Unterricht selbst. Ganz besonders soll der Informatik-Biber die Berührungsängste vor der Teilnahme an Informatik-Wettbewerben abbauen und so Motivation und Lust zur Teilnahme am Bundeswettbewerb Informatik verstärken.
Am ersten Mittwoch des neuen Schuljahres haben die Informatik-Leistungskurse in Q1 und Q2 Besuch von unserer ehemaligen Schülerin, Lena Theans erhalten. Lena hat 2012 bei uns Abitur gemacht und ist nun im fünften Semester ihres Dualen Studiums bei Airbus.
Eine Unterrichtsstunde, die für die Schüler sehr interessant und hilfreich war. Wer weiß: Vielleicht besucht der eine oder andere von denen die heute so interessiert zugehört haben uns in ein paar Jahren und erzählt von seinen ersten Schritten in die Berufswelt. Wir würden uns freuen!
Zu einem Mikroskopier-Kurs besuchte die 8c die Botanika im Rhododendronpark. Wir haben Einzeller und Pflanzen mikroskopiert, Schnitte angefertigt und etwas über den Blattaufbau gelernt.
22.11.2024 18:00 - 00:00 Lange Nacht der Mathematik |
28.11.2024 15:00 - Elternsprechtag |
29.11.2024 08:00 - Elternsprechtag (unterrichtsfrei) |
11.12.2024 Vorlesewettbewerb (Finale) |
Andrea Meier
Montag, Mittwoch und Freitag 7:30 bis 11:45 Uhr
Dienstag und Donnerstag 11:15 bis 15:45 Uhr
Telefon: 0421 361-16696
Fax: 0421 361-59620
Email: 307@schulverwaltung.bremen.de
Alexander-von-Humboldt-Gymnasium
Delfter Straße 16
28259 Bremen
Sandra Rosin
Montag bis Donnerstag 7:30 bis 13:30 Uhr
Freitag 7:30 bis 12:00 Uhr
Telefon: 0421 361-16470
Fax: 0421 361-16709
Email: 307@schulverwaltung.bremen.de
Alexander-von-Humboldt-Gymnasium
Delfter Straße 16
28259 Bremen