Studienwoche08

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'Welche Farbe hat mein Heuschnupfen?' und andere naturwissenschaftliche Computeranwendungen.

Juni 2008

Auch in diesem Jahr fand wieder eine Studienwoche an der ETH Zürich statt. Über hundert Mittelschüler und Mittelschülerinnen aus der Schweiz und aus Deutschland nahmen vom 2. bis 6. Juni daran teil. Zum ersten Mal übernahm die Gruppe von Prof. Hinterberger die Leitung für die Studienwoche des Departements Informatik, an der, im Gegensatz zum letzten Jahr, auch Frauen teilnahmen.

von Stefan Imper

Ein Ziel der Woche war, den Schülern und Schülerinnen den Einsatz von Informatik bei naturwissenschaftlichen Problemstellungen nahe zu bringen. Die Verarbeitung wissenschaftlicher Daten verlangt fundierte Informatikkenntnisse, von denen einige in dieser Woche den Lernenden praxisorientiert vermittelt werden sollten. Der Fokus wurde aber auch auf das Kennenlernen der Institution ETH Zürich gelegt. Die Woche sollte dazu dienen, die ETH Zürich als potentiellen Studienplatz vorzustellen und die Teilnehmer und Teilnehmerinnen zu einem eventuellen Studienstart zu motivieren.

Zu Beginn der Woche kamen die von der Gruppe Hinterberger entwickelten E.Tutorials® zum Einsatz. Dieselben E.Tutorials® kommen auch in Informatik-Lehrveranstaltungen der  naturwissenschaftlichen Studiengänge zur Anwendung. Sie ermöglichten es den Schülern und Schülerinnen, sich elementare Fertigkeiten für den Einsatz von Computern und Informatikmitteln zur Lösung wissenschaftlicher Fragestellungen anzueignen. Hauptaugenmerk wurde auf Simulationen und die Makroprogrammierung gelegt, die mit weit verbreiteten und auch frei verfügbaren Informatikmitteln ausgeführt werden können.

Die Lernenden hatten die Möglichkeit, direkt am Computer ohne grosse theoretische Einführung ihre Fähigkeiten zu erweitern und interessante Daten mit verschiedenen Methoden zu verarbeiten. Dank der E.Tutorials® wurden unterschiedliche Vorkenntnisse berücksichtigt und individuelle Vertiefungen ermöglicht. Das Ziel war, sich Kompetenzen anzueignen, um im zweiten Teil der Woche selbständig Projekte zu erarbeiten und diese mit Hilfe von Visual Basic for Applications (VBA) nach eigenen Entwürfen zu programmieren.

Der Computerraum im CAB war somit Treffpunkt und Zentrum für die Lernenden während dieser Woche. Die intensive Betreuung durch die Gruppe Hinterberger wurde mit einer nicht versiegenden, hohen Motivation belohnt. Pausen am Morgen und am Nachmittag, in denen exotische Fruchtsäfte, Croissants oder andere schmackhafte Verpflegung serviert wurden, sorgten für die richtige Erfrischung, um eine fokussierte, konzentrierte Arbeit an den Computern zu unterstützen. Die E.Tutorials® ermöglichten es den Lernenden, gleich von Anfang an an den Computern selbst etwas zu gestalten. Einen positiven Einfluss ergab sich aus der Tatsache, dass die Lernenden nicht mit einer unbekannten Materie arbeiteten, sondern mit aus dem Alltag bekannten Applikationen. Lernende mit bereits fortgeschrittenen Programmierkenntnissen konnten auch die Programmiersprache ihrer Wahl einsetzen. Aber auch diese „Experten“ waren überrascht, wie professionell mit der Programmiersprache VBA gearbeitet werden konnte.

Besonders am Anfang der Woche wurde die Arbeit in den Computerräumen immer wieder von interessanten Vorträgen unterbrochen. Sowohl für den illustrativen Vortrag von Dr. Nils Thuerey über „physikalische Simulationen in Computerspielen und Filmen“ als auch die Präsentation von Prof. Friedemann Mattern über die „Computer der Zukunft“ mit entsprechenden Demonstrationen seiner Assistenten war das Interesse gross. Mit diesen Vorträgen konnten zwei verschiedene Bereiche des Departements Informatik den Lernenden näher gebracht werden.

Um das zweite Ziel der Woche, das Kennenlernen der ETH Zürich, zu erreichen, wurden deren wichtigste Gebäude in einem Rundgang gezeigt. Dabei handelte es sich nicht nur um den Hönggerberg oder das IFW, sondern andere wichtige Orte wie die verschiedenen Mensen, Sporträume oder den Studentenladen. Die grosse Unbekannte „Studium an der ETH Zürich“ wurde weiter abgebaut mit einem informativen Vortrag von der Studienberaterin des Departements für Informatik Judith Zimmermann. Den Mittelschülern und Mittelschülerinnen wurde nicht nur der Aufbau des Informatikstudiums erklärt, sondern auch andere Studienrichtungen fanden in den Erklärungen Platz.

Eine weitere Möglichkeit für die Schüler und Schülerinnen, sich über das Informatikstudium genauer zu informieren, ergab sich aus einem gemütlichen Abendessen in der Commihalle in Zürich. Die Hasler Stiftung ermöglichte grosszügigerweise dieses angenehme Zusammensitzen, so dass die Schülerschaft von gegenwärtigen Informatikstudierenden (drei Mitglieder des VIS–Vorstandes) Informationen über das konkrete Studium am Departement Informatik erhalten konnten.

Der zweite Teil der Studienwoche war einem eigenständigen Projekt gewidmet. Nun konnten sie ihr während der ersten drei Tage praktisch erlerntes Wissen anwenden und selber in einem Projekt einbringen. Unter der Leitung von Dr. Lukas Fässler wurden fünf Projektvorlagen abgegeben. Diese enthielten die Problembeschreibungen sowie eine gewisse Starthilfe. In Zweiergruppen wurde je eine Projektvorlage durchgearbeitet, die danach von den Schülern und Schülerinnen individuell weiterentwickelt wurde. Bei den Projekten handelte es sich um Tabellenkalkulationen, die mit VBA programmiert wurden. Unter den Projekten waren relativ bekannte Simulationen wie „Game of Life“, „Populationsdynamik“ oder „Galtonbrett“ als auch weniger bekannte wie „dynamische Wärmeverteilungen“ oder „Zahlensysteme“ zu finden. Die Lernenden machten sich mit einer bemerkenswerten Motivation an die Weiterentwicklung der Projekte. Bis ins kleinste Detail mussten die Simulationen perfekt sein und eine Idee jagte die andere.

Diese positiven Aspekte wurden auch von der Tatsache unterstützt, die erarbeiteten Projekte vor Publikum an der Schlusspräsentation den anderen Teilnehmenden demonstrieren zu dürfen. In einer internen Projektdarlegung einen Tag vor der Vorführung wurden zwei Projekte ausgewählt und dann am Freitag präsentiert. Die restlichen Arbeiten wurden auf Laptops und Postern visualisiert und den Gästen und anderen Teilnehmern nach der Hauptpräsentation vorgeführt.

Aus der Sicht der Gruppe Hinterberger war die Studienwoche ein voller Erfolg, vor allem Dank der aktiven Mitarbeit der sehr interessierten Mittelschüler und Mittelschülerinnen. Die zwei vorgegebenen Ziele, den Lernenden den Einsatz von Informatik bei naturwissenschaftlichen Problemstellungen und die ETH Zürich als Institution näher zu bringen und Zweifel, ob die ETH für ein Studium in Frage käme, auszuräumen, konnten erreicht werden. Das Erfüllen des ersten Ziels wurde aus den sehr guten Präsentationen in der Vorführung für das Plenum ersichtlich. Besonders wichtig dabei scheint die Tatsache, dass sie selbst etwas erarbeitet haben und stolz auf ihr Projekt sein konnten. Das Erreichen des zweiten Ziels wurde durch die sehr gute Stimmung unter den Schülern und Schülerinnen selbst und einer entspannten Atmosphäre zwischen der Gruppe Hinterberger und den Lernenden sowie der Bemerkung, man sähe sich wohl an einem künftigen Erstsemestrigentag wieder, erkennbar.Wir bedanken uns bei ETH tools für die gute Organisation und bei der Hasler Stiftung für die grosszügige Unterstützung.

Weitere Informationen unter http://www.ethtools.ethz.ch/projects/stdw