In jedem Tag steckt Wissenschaft
Warum sollten sich Kinder für Wissenschaft interessieren?
Habt ihr jemals gedacht – vielleicht auch nur für eine Minute –, dass Wissenschaft „langweilig“ ist? Vielleicht habt ihr vor einem naturwissenschaftlichen Test in der Schule leise gemurrt: „Warum muss ich dieses Zeug überhaupt lernen? Es hat nichts mit MEINEM Leben zu tun!“ Es ist in Ordnung, das zuzugeben. Du bist damit nicht allein! Tatsächlich glauben Millionen von Menschen, dass Wissenschaft etwas ist, das nur im Labor stattfindet und keine Verbindung zu ihrem eigenen Leben hat. Und weil sie nicht verstehen, was Wissenschaftler in Laboren tun oder warum sie es tun, betrachten sie die Wissenschaft auch als „unnötig“ oder „beängstigend“. Es hilft wahrscheinlich nicht, dass Forscher in Filmen oder Fernsehsendungen oft als „verrückte Wissenschaftler“ dargestellt werden, deren Labore eher wie ein „Gruselkabinett“ aussehen.
Der 12 Jahre alte Kellen Hayes kennt viele Kinder in der Schule, die genau das glauben. Kürzlich hat er jedoch die Gelegenheit genutzt, zwei bedeutende Wissenschaftler bei Bayer über ihre Arbeit zu interviewen, um herauszufinden, was sie an Wissenschaft begeistert. Dr. Bob Reiter leitet den Bereich Forschung und Entwicklung bei Bayer Crop Science und Dr. Abbie Lennox ist die Leiterin der Fachbereiche Regulatory, Medical, Safety & Compliance bei Bayer Consumer Health. Schaut euch Kellen’s “Kid Talk” Video-Interview mit Bob und Abbie an und findet heraus, warum Wissenschaft überall um uns herum ist.
Kellen hat gelernt hat, dass Wissenschaft wirklich ein Teil von allem ist, was er tut. Dadurch widmet er all seinen Aktivitäten viel mehr Aufmerksamkeit, um zu sehen, ob er die verschiedenen Arten von Wissenschaft erklären kann, die ihn über den Tag begleiten. Mit diesem Gedanken schläft er ein und es ist auch das erste, woran er denkt, als er am nächsten Morgen aufwacht. Tatsächlich ist sein allererster Gedanke an diesem Tag: „Ich habe gestern Abend vergessen, meinen Wecker zu stellen, und unsere Katze ist auch nicht auf meinen Kopf gesprungen… was hat mich also aufgeweckt? War das Wissenschaft?" Die Antwort darauf? Ja!
Mit Wissenschaft in den Tag starten
9,5 Stunden
Schlaf benötigen Kinder und Jugendliche durchschnittlich pro Nacht.
Euer Körper verfügt über integrierte Mechanismen, mit denen ihr euch entspannen und einschlafen könnt. Gleichzeitig verfügt er auch über einen integrierten biologischen Wecker, der mit zwei Hormonen betrieben wird. Melatonin ist das Hormon, das als „Schlafauslöser“ bekannt ist. Es erreicht Höchstwerte im Blutkreislauf, kurz bevor ihr schlafen geht. Cortisol ist ein Stresshormon, das von den Nebennieren freigesetzt wird. Es ist wichtig, um euren Körper beim Umgang mit Stresssituationen zu helfen. Unser Gehirn setzt Cortisol als Reaktion auf viele verschiede Arten von Stress aus und es ist auch das Hormon, das uns morgens aufweckt. Der Cortisolspiegel ist etwa 3 – 5 Stunden nach dem Einschlafen am niedrigsten. Nach diesem Zeitpunkt sinkt der Melatoninspiegel und das Cortisol steigt an. Ab einem bestimmten Punkt kreuzen sich die Hormonspiegel und der Cortisolspiegel ist höher. Dies ist der Punkt, an dem ihr dann aufwacht. RING! RING! RING! Es ist also kein Zufall, es ist Biologie, die uns aufweckt – und das ist Wissenschaft!
Schlafbedürfnis und Schlafverhalten verändern sich mit zunehmendem Alter, aber es variiert auch zwischen Personen gleichen Alters. Es gibt keine magische „Anzahl an Schlafstunden“, die für alle Gleichaltrigen funktioniert.
Kochen ist Wissenschaft
Nachdem Kellen sich angezogen und die Zähne geputzt hat, schwebt er praktisch mit der Nase voraus in die Küche. Sind das Spiegeleier und Pancakes, die er da riecht? Und... schnüffel, schnüffel... nicht irgendwelche Pancakes, sondern Schokoladen-Pancakes?
Kellens Vater hat kürzlich das beste Rezept für fluffige Schokoladen-Pancakes im Internet gefunden und es wurde schnell zu einem von Kellen’s Lieblingsgerichten zum Frühstück! Nachdem er eifrig ein paar der runden und luftigen Pancakes auf einen Teller gestapelt und mit Ahornsirup und Himbeeren belegt hat, bemerkt Kellen das ausgedruckte Pancake-Rezept auf dem Tisch. Er beginnt es zu lesen, während er einen ersten köstlichen Bissen zu sich nimmt und findet sofort eine wissenschaftliche Lektion im Rezept! Es heißt: „Verwenden Sie für die leichtesten und fluffigsten Pancakes Buttermilch. Wenn die Säure aus der Buttermilch mit Backpulver und Natron gemischt wird, kommt es zu einer chemischen Reaktion, bei der Luftblasen entstehen. Die Luftblasen im Teig machen Ihre Pancakes besonders locker!“ „Wow... das wusste ich nicht! Jetzt werde ich mich bei der Zubereitung all meiner Lieblingsgerichte fragen, welche chemischen Reaktionen dabei eine Rolle spielen“, denkt Kellen bei sich. "Es ist genau so, wie Dr. Abbie Lennox erklärt hat – sogar Kochen ist Wissenschaft!"
Fahrrad fahren funktioniert nicht ohne Wissenschaft
Nachdem Kellen sein Frühstück beendet hat, bemerkt er, dass es ein wunderschöner Tag ist. Perfektes Wetter für eine Radtour! Kellen liebt es, Fahrrad zu fahren, weil es Spaß macht, schneller als zu Fuß zu sein. Und er liebt das Gefühl der kühlen Brise, die dabei in sein Gesicht bläst! Als er seiner Mutter sagt, dass er eine Runde mit dem Fahrrad drehen will, sagt sie: „Großartige Idee! Ich werde mitkommen!" Kellens Mutter fährt auch gerne Fahrrad! Sie sagt, dass Radfahren nicht nur ein super Training für den Körper ist, sondern auch gut für unser Gehirn, da Bewegung die Durchblutung und das Gedächtnis verbessert und chemische Veränderungen im Gehirn anregt, die die Stimmung verbessern. "Also... das ist Wissenschaft, oder?" Fragt Kellen sie. "Ja, das ist Wissenschaft! " bestätigt sie. „Radfahren oder auch jede Form von regelmäßiger Bewegung hilft uns, ein ausgeglicheneres und gesünderes Leben zu führen.“
Wusstet ihr’s?
Isaac Newton wurde von einem fallenden Apfel inspiriert, als er in Quarantäne war – so wie viele von uns heute auch. Von 1665 - 1666 breitete sich in London eine Infektionskrankheit namens Beulenpest aus, an der fast ein Viertel der Bevölkerung starb. Universitäten wurden geschlossen, und Studenten wurden nach Hause geschickt, um sozialen Abstand zu halten.
Als sie losfahren, hat Kellen eine Frage zum Gleichgewicht beim Fahrradfahren. Er bemerkt, dass beide Fahrräder anfangs etwas wackelig sind, aber je schneller sie fahren, desto stabiler werden die Fahrräder. Aber wenn er versucht, sein stillstehendes Fahrrad abzustellen, ohne den Ständer zu benutzen, fällt es sofort um. Warum ist das so? Er weiß, dass es keine Zauberei ist, also muss auch Wissenschaft dahinter stecken! Kellens Mutter weiß die Antwort auch nicht, also recherchieren sie es, als sie wieder zu Hause sind. Sie lernen, dass es mehrere verschiedene physikalische Gesetze gibt, die beim Fahrradfahren wirken. Warum ein Fahrrad während der Fahrt auf zwei Rädern im Gleichgewicht bleibt, wird durch die Prinzipien des Drehimpulses und der Zentrifugalkraft erklärt. Der schwierige Balanceakt beim Fahrradfahren hängt aber auch von der eigenen Fähigkeit ab, sich selbst im Gleichgewicht zu halten, auch wenn man kein Fahrrad fährt. Überlegt mal, wie euer Körper automatisch reagiert, wenn euch beim Gehen jemand schubst. Fallt ihr hin oder verlagert ihr euren Schwerpunkt, um auf den Beinen zu bleiben? Damit euer Fahrrad beim Fahren aufrecht bleibt, müsst ihr ständig Anpassungen vornehmen, um euer Gewicht auszugleichen und das Fahrrad in einer Linie mit den Rädern zu halten. Ihr müsst euch schnell bewegen, denn wenn es sich zu neigen beginnt, müsst ihr schnell reagieren, um im Gleichgewicht zu bleiben. Wenn euer Fahrrad zu langsam ist, könnt ihr nicht verhindern, dass es umfällt.
Physik ist die Naturwissenschaft, die die Materie (also alles, was Masse hat und Raum einnimmt), ihre Bewegung und ihr Verhalten durch Raum und Zeit sowie die damit verbundenen Einheiten von Energie und Kraft untersucht. Grundsätzlich helfen die „Gesetze der Physik” dabei, zu erklären, wie sich das Universum verhält.
Ein Wissenschaftler namens Isaac Newton begann vor mehr als 300 Jahren mit der Formulierung des Gesetzes der universellen Gravitation (Schwerkraft). Dazu wurde er durch den Fall eines Apfels von einem Baum inspiriert. Durch die Definition dieser Kraft – der Schwerkraft - konnte Newton später die drei „Gesetze der Bewegung“ entwickeln, die für fast alles in unserem Universum gelten und die die Beziehung zwischen Kraft und Bewegung erklären. Andere Wissenschaftler haben im Laufe der Jahre weiter auf diesen Gesetzen aufgebaut und das umfangreiche Wissen erweitert.
Natürlich würde sich das Universum genauso verhalten – auch wenn die Menschen es nicht erklären könnten. Aber ohne diese Erklärungen würden die meisten modernen Erfindungen, wie z.B. Flugzeuge oder Wolkenkratzer oder sogar Autos, nicht existieren!
Fußball ist Wissenschaft
Um 14:00 Uhr ist es Zeit für Kellen, mit dem Fußballtraining zu beginnen. Er spielt Fußball, seit er fünf Jahre alt ist, er weiß viel über die Spielregeln sowie über die Strategien und Techniken, die ihn zu einem besseren Spieler machen. Jetzt fällt ihm allerdings auf, dass seine Mannschaft dabei jedoch nie über die Newtonschen Bewegungsgesetze diskutiert hat, obwohl er sich sicher ist, dass sie hier auch gelten müssen.
Zum Beispiel besagt Newtons erstes Bewegungsgesetz, dass ein ruhendes Objekt in Ruhe bleibt, solange keine andere Kraft auf es einwirkt. Das bedeutet, wenn sich ein Fussball nicht bewegt, wird er sich nicht von selbst in Bewegung setzen. Das erste Bewegungsgesetz besagt auch, dass ein sich bewegendes Objekt ohne äußere Kräfte nicht zum Stillstand kommt. Das heißt, wenn man einen Ball tritt, wird er für immer fliegen, es sei denn, eine Kraft wirkt auf ihn ein! Wenn ihr also auf der Erde (im Gegensatz zum Weltraum) einen Ball kickt, fangen sofort Kräfte an, auf ihn einzuwirken – der Luftwiderstand bremst ihn ab und die Schwerkraft zieht den Ball zu Boden. Der Ball könnte in der Luft auch durch die Kraft eines Torhüters gestoppt werden, der ihn abprallen lässt – oder, wenn ihr Glück habt, durch das Tornetz.
Im Moment versucht Kellen, die „Bananenflanke” hinzukriegen, einen der anspruchsvollsten Schüsse im Fußball! Sie basiert auf einem physikalischen Prinzip namens „Magnus-Effekt”, benannt nach dem Forscher Gustav Magnus, der 1853 erstmals die Wissenschaft hinter dieser Kraft erklärte. Wollt ihr auch erfahren, wie sie funktioniert? Folgt einfach unserer Schritt-für-Schritt-Anleitung und spielt wie die Profis.
Wissenschaft beim Zocken
Nach einem Tag voller körperlicher Aktivität sitzt Kellen gegen 17 Uhr auf der Couch, um sich zu entspannen und ein unterhaltsames Videospiel zu spielen: FIFA 20. Zumindest denken seine Eltern, dass er sich dabei entspannt! Seine Mutter hat sogar gesagt, dass sie das Spielen von Videospielen als „Zeitverschwendung“ ansieht. Aber ist das wirklich so? Nach ein paar Minuten Spielzeit macht Kellen eine Pause und denkt darüber nach, was wirklich in seinem Gehirn und seinem Körper passiert. Seine Finger bewegen sich ununterbrochen, seine Augen konzentrieren sich darauf, alles zu verarbeiten, was auf dem Bildschirm geschieht, und sein Gehirn arbeitet ständig und analysiert seine nächsten Spielzüge. Je mehr er darüber nachdenkt, desto mehr wird ihm klar, dass Videospiele überhaupt nicht „entspannend“ sind. Sein Gehirn und sein Körper sind sehr angestrengt, was er irgendwie für nützlich hält. Er beschließt, mehr Nachforschungen anzustellen, um herauszufinden, ob es eine Wissenschaft gibt, die seine Eltern davon überzeugt, ihm mehr Spielzeit zu erlauben!
Kellen entdeckt bald eine Menge Forschungsergebnisse, die die Vorteile von Videospielen aufzeigen: Es kann zu einer verbesserten Hand-Augen-Koordination, strategischem Denken sowie zu schnelleren Reaktionszeiten beitragen. Darüber hinaus sind einige Videospieler solche Profis, dass sie als echte Sportler gelten! Die Besten treten in professionellen eSport-Teams gegeneinander an, wie das Bayer 04 eSports Team (#B04eSPORTS) in Leverkusen.
Lebe deinen Traum: Das jüngste Mitglied des Bayer 04 eSports-Quartetts Anna Klink ist nicht nur die erste Frau im Leverkusener eSports-Team. Sie ist auch die Torhüterin der ‘echten’ Bundesliga-Frauenmannschaft von Bayer 04 Leverkusen.
Während er mehr über die Wissenschaft im eSports-Team liest, macht er eine Liste beeindruckender Punkte, die er unbedingt seinen Eltern zeigen will:
- Die eSport-Spieler üben bis zu 400 Bewegungen pro Minute auf dem Controller aus, was viermal mehr ist als bei einer durchschnittliche Person!
- Es werden verschiedene Gehirnregionen gleichzeitig benutzt.
- Das Spielen des Videospiels FIFA 20 erfordert sogar mehr Hand-Augen-Koordination als Tischtennis.
- Der Cortisolspiegel (Stress-Hormon) bei eSport-Spielern entspricht in etwa dem von Rennfahrern. Außerdem haben sie typischerweise einen sehr hohen Puls, manchmal 160-180 Herzschläge pro Minute, was einem sehr, sehr schnellen Lauf entspricht.
Kellens Eltern sind in der Tat von seiner Recherche beeindruckt, aber sie wollen die Richtigkeit der Informationen anhand eigener Quellen überprüfen. Letztendlich räumen sie ein, dass die Wissenschaft Vorteile von Videospielen zeigt und versprechen, es nicht mehr als Zeitverschwendung zu bezeichnen. Sie fügen jedoch auch einige neue Regeln für „erforderliche Pausen“ hinzu, die auf einigen zusätzlichen Erkenntnissen basieren:
- Langes Spielen kann zu Stress und Müdigkeit führen. Pausen können dem Körper und Geist helfen, sich zu erholen, sodass ihr mit verbesserter Leistung, Fokus und Motivation wieder frisch zurückkehren könnt.
- Untersuchungen zeigen auch, dass Pausen die Kreativität erhöhen können. Kreativität ist wichtig, da ihr damit Probleme auf neue Weise erkennen und euer Spiel verbessern könnt.
- Lange Spielphasen führen dazu, dass das Treffen von Entscheidungen immer schwieriger wird, da die Denkfähigkeit und Willenskraft beeinträchtigt sind. Auch hier helfen Pausen, nach denen ihr in kritischen Situationen bessere Entscheidungen treffen könnt, da ihr über einen volleren Tank an geistiger Energie verfügt!
Grundsätzlich ist nichts gegen Videospiele einzuwenden und es kann sogar dabei helfen, die Reaktionsfähigkeit zu verbessern. Versucht allerdings, nach 50 bis 90 Minuten eine Pause einzulegen. Die Pausen sollten mindestens fünf Minuten lang sein, wobei 15 bis 20 Minuten ideal sind.
Die Wissenschaft der Sterne
Um 21 Uhr ist Kellen sehr müde. Es war ein langer, aber auch ein guter Tag. Er hatte viel körperliche Bewegung und ganz nebenbei hat er viel gelernt und neues Wissen erlangt. Er klettert ins Bett und zieht seine Vorhänge zurück, damit er aus dem Fenster in den Nachthimmel voller Sterne schauen kann. Früher dachte Kellen immer, er könnte sich von einem Stern etwas wünschen und sein Wunsch würde in Erfüllung gehen – aber jetzt weiß er, dass dies nur ein Aberglaube ist. Er weiß aber auch, dass der Weltraum voller Wissenschaft ist! Einiges davon wurde schon erforscht, aber es gibt immer noch viele Fragen über das Universum, die darauf warten, von zukünftigen Wissenschaftlern erforscht zu werden!
Als Kellens Melatoninspiegel steigt und er beginnt, einzuschlafen, denkt er noch darüber nach, wie lange die Menschen die Sterne studiert haben und wie viel sie mit diesem Wissen erreichen konnten, noch bevor sie so etwas wie Teleskope oder Computer hatten. Seine Gedanken wandern zurück zu einem Familienurlaub auf Hawaii, als er lernte, wie früh polynesische Seeleute die Sonne und die Sterne nutzten, um durch die Weiten des Pazifischen Ozeans zu navigieren, ohne Land in Sicht zu haben. Die Seefahrer wussten, dass Sterne im Gegensatz zu Planeten das ganze Jahr über feste Himmelspositionen einnehmen, nur ihre Sichtbarkeit ändert sich mit den Jahreszeiten. Sie brauchten nur die Sterne zu verfolgen, um ihren Standort mit einem hohen Maß an Genauigkeit zu bestimmen. Warum probiert ihr es nicht selbst aus und versucht, den Nordstern und die Himmelsrichtungen auch ohne technische Hilfe zu finden?
Wenn man darüber nachdenkt, was diese Reisenden in vergangenen Zeiten bereits erreichen konnten, ist das echt unglaublich – aber es ist auch nur ein weiteres Beispiel dafür, warum es für die Menschen so wichtig ist, die Wissenschaft zu verstehen und zu wissen, wie die Dinge funktionieren. Neue Lösungen können nur auf der Basis von Wissen aufgebaut werden. Da die Welt derzeit vor großen Herausforderungen wie dem Klimawandel steht, sind mehr denn je neue Ideen und Lösungen erforderlich, um unseren Planeten zu schützen. Tatsächlich stehen die Chancen gut, dass jemand, der heute ein Kind ist, morgen die nächste bahnbrechende Innovation der Welt entwickelt – und es gibt keinen Grund, warum dieser jemand nicht du sein könntest! Lass dir nicht einreden, dass Wissenschaft langweilig oder beängstigend ist. Stattdessen könnt ihr die Skeptiker daran erinnern, dass die Wissenschaft überall um uns herum ist und alles antreibt, was wir tun. Bleib also neugierig wie Kellen und such nach mehr Wissenschaft, damit du eines Tages nach den Sternen greifen kannst!
