Jugend forscht 2021 – alter Wettbewerb, neue Herausforderungen

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Unser Projekt hat seine Wurzeln im Jahr 2019, wo wir uns als Schülerinnen des Life-Sciences-Profils der obligatorischen Teilnahme an dem Wettbewerb Jugend forscht gegenübergesehen haben. Schnell haben wir uns damals aufgrund unseres geteilten Interesses für die Mathematik zu zweit zusammengefunden und begonnen, gemeinsam ein Projekt zu entwickeln.

Das mathematische Themengebiet unseres Projekts ist die Stochastik gewesen. Wir haben uns konkret mit möglichen Körpern, die sich als Würfel eignen, und verschiedenen Würfelspielen befasst. Im Rahmen unseres Projekts haben wir sowohl herkömmliche sechsseitige Würfel als auch solche mit komplexerem Aufbau wie beispielsweise Polyeder untersucht. Wir haben die Körper sowohl theoretisch, indem wir unter anderem ihren physikalischen Aufbau analysieren, als auch praktisch erforscht, indem wir sie per 3D-Drucker konfiguriert und unsere Hypothesen anhand von Experimenten überprüft haben. Auf Basis der theoretischen Resultate haben wir mit den gewählten Körpern mathematische Spiele entwickelt. Diese haben wir untereinander verglichen und dabei Aspekte wie die Gewinnwahrscheinlichkeit, die Fairness oder den Erwartungswert berücksichtigt. Ziel unserer Arbeit ist die Erforschung verschiedener Würfelkörper und der Wurfwahrscheinlichkeiten einzelner Flächen sowie die Verwendung der Körper in selbst erdachten mathematischen Spielen gewesen.

Worauf wir uns bei unserer Arbeit zunächst am meisten gefreut haben, war die Tatsache, dass wir neben der theoretischen Analyse unserer Körper auch Experimente durchführen und Statistiken durch häufiges Werfen zu den Wurfwahrscheinlichkeiten einzelner Flächen aufstellen konnten. Diese Dualität aus Theorie und Praxis hat uns sehr gereizt.

Mit unserem Projekt haben wir dann im Januar 2020 an dem Regionalwettbewerb von Jugend forscht teilgenommen, der auf dem Gelände des Universitätsklinikums Eppendorf stattgefunden hat. Damals kannten wir das Wort „Covid-19“ noch ausschließlich aus den Nachrichten über den fernen Osten und haben diesen Wettbewerb als eines der letzten „normalen Ereignisse“ erleben dürfen. Obwohl wir uns damals mit unserem Projekt für die Landesrunde qualifizieren konnten, war uns die Teilnahme leider nicht möglich, da alle weiteren Wettbewerbsrunden aufgrund der nun auch in Europa einschlagenden Pandemie ausfallen mussten.

In den folgenden Monaten wurde Jugend forscht für uns schließlich zu einer schönen Erinnerung, auf die wir gerne zurückgeblickt haben. Doch zu Beginn des dritten Semesters im August 2020 kam unser Mathematiklehrer, Herr Deyke, auf uns zu und ermutigte uns, das Projekt doch noch einmal aus den Tiefen des Datenspeichers hervorzuholen und zu überlegen, ob es sich nicht für eine Weiterentwicklung und erneute Teilnahme eignet. Mit einer Mischung aus Skepsis (in Anbetracht der kommenden Oberstufenklausuren und Abiturpflichten) und Begeisterung erinnerten wir uns an das Jurygespräch im Januar 2020 und die Anregungen zur Weiterarbeit zurück, die wir dabei erhalten hatten. Als zudem von unserer Seite neue Ideen aufkamen, war die erneute – diesmal gänzlich freiwillige – Teilnahme beschlossene Sache und wir wagten einen neuen Einstieg in unsere Forschung.

Vieles war gleich, vieles anders als zuvor. Dadurch, dass wir uns schon über Thematik und Fragestellung bewusst waren, konnten wir mit der Forschung an einem ganz anderen Punkt ansetzen, uns auf gewohnten Vorgehensmuster berufen sowie neue Konzepte entwickeln. Diese Mischung aus Gewohntem und Neuem führte dazu, dass wir sehr viel Spaß bei der Forschung hatten und sie mit etwas mehr Weitsicht als im Jahr zuvor genießen konnten. Nach vielem Würfeln, Spielen, Rechnen und Schreiben sowie der Vertiefung thematischer Schwerpunkte hatten wir im Januar 2021 dann ein neues altes Projekt fertiggestellt und gaben die schriftliche Ausarbeitung in die digitalen Hände der Fachjury.

Dem digitalen Charakter blieb der Wettbewerb dieses Jahr in einem ganz neuen Umfang treu. Statt sich wie gewohnt in einer institutionellen Einrichtung mit Teilnehmern aus ganz Hamburg zu treffen und den eigenen Juroren im Fachgespräch persönlich gegenüberzustehen, fand dieses Jahr ein Online-Wettbewerb statt. Doch trotz der technischen Hindernisse und der physikalischen Distanz wurde auch dieser Wettbewerb ein voller Erfolg. Als Teilnehmer sind wir wohl alle umso mehr an unseren Herausforderungen gewachsen – ohne sie gäbe es schließlich auch keine Wissenschaft. Unsere erfolgreiche Teilnahme wäre allerdings ohne das Engagement unserer Tutoren und die Unterstützung der technikaffinen Lehrer des GOA nicht möglich gewesen und ihnen gebührt ein großer Dank!

Während der letzten eineinhalb Jahre konnten wir durch die Arbeit an unserem Projekt unglaublich viel lernen und wissenschaftliche kreativ werden; Da wären unter anderem die Arbeit als Team, das selbstständige Forschen und Experimentieren sowie der Einblick in die globale Forschung, deren Welt sich beträchtlich von unserem Schulkosmos unterscheidet. Im Laufe unserer Arbeit haben wir beispielsweise Kontakt zu einem ungarischen Professor aufnehmen und uns mit ihm über unsere Ideen und wissenschaftlichen Thesen austauschen können. So erhielten wir die Möglichkeit, Brücken zu schlagen und einen Einblick in die Spitzen der Forschung zu erhalten.

Abschließend lässt sich sagen, dass wir als Teilnehmerinnen von Jugend forscht ein neues Verständnis für die Wissenschaft gewonnen und das kontinuierliche Arbeiten an einem eigenen Langzeitprojekt erlernt haben. Rückschläge gibt es auch in der Historie unseres Projekts zu verzeichnen, aber wir haben gelernt, damit umzugehen. Weiterzumachen und sein Ziel trotz Widrigkeiten nicht aufzugeben, sind wertvolle Erkenntnisse, die wir aus dieser Zeit mitnehmen. Daher können wir andere wissenschaftlich begeisterte Schüler dazu ermuntern, diese Erfahrung durch eine Teilnahme bei Jugend forscht zu machen. Ziel der Teilnahme ist in erster Linie nicht, einen wissenschaftlichen Meilenstein zu entdecken – auch wenn manche jungen Forscher auf ihrem Weg (unerwartet) wissenschaftliche Schätze ausgraben. Vielmehr aber ist entscheidend, ein eigenes Projekt mit Freude zu entwickeln, Fehler zu machen, Erfahrungen zu sammeln und daran zu wachsen.

Belize Acharya, S4

Da wir Schülerinnen des Life Sciences Profils sind, mussten wir an dem Wettbewerb Jugend forscht teilnehmen. Weil ich vorher keine ähnliche Erfahrung gemacht hatte, war es meiner Meinung nach schwierig, eine interessante und für die Forschung geeignete Projektidee zu finden. Nach langer Überlegung und der Rücksprache mit Herrn Deyke und Herrn Herber haben wir uns endlich auf ein Thema festgelegt. Was ich besonders schön bei unserem Projekt fand, war, dass wir die empirische Methode in wissenschaftlichen Experimenten benutzen konnten, obwohl unser Projekt sich im Bereich Mathematik befand. Dies ist deshalb so außergewöhnlich, da man in vielen Gebieten der Mathematik sehr selten empirische Untersuchungen durchführt. Wir haben pro Würfelkörper tausendmal geworfen. Das hört sich womöglich langweilig an, aber ich fand dies besonders interessant, dass man während des Wurfes nie wusste, welche Ergebnis man dieses Mal erhielt.

Durch das Projekt habe ich viel gelernt. Zum einen ist unser Projekt eng mit dem Schulstoff verbunden, sodass es auch hilfreich für den Matheunterricht gewesen ist. Zum anderen habe ich gelernt, wie man in den Wissenschaften forscht, so zum Beispiel, dass man stets objektiv forschen sollte. Manchmal erhält man auch nach intensiver Forschung nicht die gewünschten Ergebnisse. Das ist aber nicht schlimm, da man zumindest weiß, was falsch ist.

Es war sehr schade, dass wegen Corona dieses Jahr bei Jugend forscht alles online stattfand. Daher hatte man leider keine Gelegenheit, sich die anderen Projekte anzusehen und seine Gedanken mit anderen Teilnehmern auszutauschen. Das Online-Jurygespräch war aus meiner Sicht schwerer, da man einander schlechter verstehen konnte als bei der Face-to-Face-Kommunikation. Jedoch werde ich dieses besondere Erlebnis in Zukunft nicht vergessen.

Wir hatten wir zudem ein sehr gutes Teamwork, und ich muss mich bei meiner Projektpartnerin Belize Acharya für ihre harte Arbeit bedanken. Auch für die gute Betreuung durch Herrn Deyke und Herrn Herber bin ich sehr dankbar! Herr Maaß hat uns mit den Würfelkörpern für unser Projekt versorgt – ohne seine Mühe hätten wir gar nicht erst mit solch interessanten Körpern forschen können. Ich danke ihm ebenfalls herzlich!

Yunqi Hao S4