Wir sind stolz auf die herausragenden Beispiele wissenschaftlichen Arbeitens in der Schule und freuen uns, dass wir einige der prämierten Arbeiten an dieser Stelle veröffentlichen können.
Hier finden Schülerinnen und Schüler Ideen und Anregungen für die Bearbeitung eigener vorwissenschaftlicher Themen und Lehrkräfte Hinweise zum Niveau und der fachlichen Tiefe, in der einzureichende Abhandlungen verfasst sein sollten.
Die Kriterien, welche zur Auszeichnung der vorwissenschaftlichen Arbeiten führten, finden Sie im Bereich „Der Wettbewerb“. Diese Sammlung der Arbeiten veranschaulicht, wie kreative Themenwahl, umfassende Quellenrecherche, erkennbarer Eigenanteil oder kritischer Umgang mit eigenen Ergebnissen praktisch aussehen können.
Einzelne Siegerinnen und Sieger der Dr. Hans Riegel-Fachpreise gaben ihr Einverständnis, die Arbeit auf unserer Website zu integrieren. Eine weitere Verbreitung der Dokumente ist nur mit ausdrücklicher Genehmigung der Autorin bzw. des Autors möglich. Gerne unterstützen wir Sie bei der Kontaktaufnahme zu der jeweiligen Gewinnerin bzw. dem Gewinner des Dr. Hans Riegel-Fachpreises.
2020, Informatik,
1. Platz,
Leo
Gaskin,
FH Wiener Neustadt
Programming languages and compilers have long stood at the forefront of innovation in computing. Techniques and lessons relating to the implementation of compilers or more generally language processors still remain highly relevant today, as new technologies allow them to be applied to entirely new domains of computing, such as the modern web. This paper presents “wrk”, an experimental programming language, targeting the emerging WebAssembly technology, and its reference compiler, implemented using the Rust programming language.
mehr info2020, Physik,
1. Platz,
Nikolaus
Juch,
Hochschulen Graz
Eine Teslaspule die Musik spielen oder gar sprechen kann, das gibt es? Im Rahmen seiner Tätigkeit am Institut für Elektronik der TU Graz kam Nikolaus Juch gemeinsam mit Professor Bernd Deutschmann auf die Idee, eine Teslaspule zu bauen. Bei einer Teslaspule handelt es sich um einen von Nikola Tesla entwickelten hochfrequenten Hochspannungs-Generator, mit dessen Hilfe aus einer kleinen Eingangsspannung Blitze generiert werden können. Wenn diese Blitze an der Teslaspule entstehen, erzeugen diese eine Schallwelle, mithilfe welcher bei geschickter Modulation Töne oder Klänge wiedergegeben werden können.
mehr info2020, Mathematik,
2. Platz,
Marlene
Riedl,
Technische Universität Dresden
Musik spielt im Leben der Verfasserin Marlene Riedl seit ihrer frühsten Kindheit eine bedeutende Rolle. So verbringt sie seit ihrem fünften Lebensjahr einen Großteil ihrer Zeit mit dem Violinspiel. Im Grundschulalter kam dann die Begeisterung für die Mathematik hinzu. Als sie während ihres Praktikums im Mai 2019 an der Technischen Universität Dresden unter dem Thema „Mathematik, Musik und schwingende Seiten“ von Zusammenhängen zwischen diesen beiden Wissenschaften erfuhr, faszinierte sie das sehr und inspirierte sie zu dieser Arbeit.
mehr info2020, Informatik,
1. Platz,
Elias
Krainer,
Hochschulen Graz
Ein Computer ist eine automatisierte Rechenmaschine. Er kann innerhalb von Millisekunden vielstellige Zahlen multiplizieren. Im Rechnen und allen Aufgaben, welche sich durch Rechenoperationen zusammensetzen lassen, ist er uns Menschen unbestreitbar überlegen. Doch gibt es eine Vielzahl von Problemstellungen, in welchen uns ein Computer nur schwer bis gar nicht das Wasser reichen kann. Diese Aufgaben reichen von der Gesichtserkennung bis zur Fahrzeugsteuerung.
mehr info2020, Informatik,
3. Platz,
Marc
Brockhaus,
Universität Münster
Diese Facharbeit behandelt die Modellierung eines für Schülerinnen und Schüler angemessenen sozialen Netzwerks. In den folgenden Kapiteln beschäftigt sich der Autor zunächst damit, was ein soziales Netzwerk ist, welche es gibt und wie sie von Kindern und Jugendlichen genutzt werden. Die Arbeit zeigt auf, warum Schülerinnen und Schüler soziale Netzwerke nutzen, wie viel Zeit sie im Internet und in sozialen Netzwerken verbringen, was für Folgen das hat und welche Vorteile ein auf Kinder und Jugendliche zugeschnittenes soziales Netzwerk hätte.
mehr info2020, Biologie,
1. Platz,
Johanna
Rathke,
Universität Bremen
Im Rahmen der P5-Projektprüfung wurde die Forscherfrage gestellt, inwiefern die Ernährung den Körper und die Psyche beeinflusst und welche Aspekte das Essverhalten beeinflussen. Dabei lag der Fokus vor allem auf dem biologischen Teil, der die komplexen interaktiven Reaktionsvorgänge im Körper, die durch die Nahrungsaufnahme ausgelöst werden, offenlegen soll. Zudem wurde mit dem zweiten Teil der Fragestellung die Psychologie in den Kontext der Frage eingebunden, die sich eher auf soziale Faktoren stützt, in gewissem Maße in dieser Arbeit jedoch auch durch biologische Vorgänge begründet werden soll.
mehr info2020, Mathematik,
2. Platz,
Jannis
Hajda,
Universität Potsdam
Schon früh in der Geschichte der Menschheit spielte die Verschlüsselung von Informationen und Nachrichten eine entscheidende Rolle, doch besonders im Zeitalter des Internets ist sie von essenzieller Bedeutung für den sicheren Datenverkehr. Online Banking, E-Mail, Bezahl- und Handelssysteme – all dies wäre ohne die Kryptografie in ihrer heutigen Form undenkbar. Man stellt also fest, dass Verschlüsselung nicht nur für einige wenige, sondern vielmehr für jeden Einzelnen von uns einen unfassbaren Wert hat. Eines der bedeutendsten kryptologischen Verfahren unserer Zeit stellt hierbei das RSA-Verfahren dar. Aus diesem Grund wurde sich dazu entschieden, sich in der vorliegenden Arbeit genauer mit diesem Verfahren auseinanderzusetzen. Ziel ist es, die mathematischen Grundlagen zu verstehen, eventuelle Sicherheitslücken zu erläutern und einen Blick in die Zukunft zu wagen, um am Ende die Frage nach der Sicherheit heutiger Verschlüsselungsmethoden beantworten zu können.
mehr info2020, Physik,
1. Platz,
Urs-Felix
Meyer,
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
Plastik ist ein Stoff mit vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten. Er ist leicht herstellbar, dementsprechend in großen Mengen vorhanden und widerstandsfähig. Daher wird er auch in großen Mengen entsorgt. Seine Widerstandsfähigkeit ist hier ein großes Problem. Große Mengen des Plastikmülls gelangen in die Ozeane. Dort wird das Plastik nicht abgebaut, sondern verbleibt in den Meeren und hat auf zahlreiche Ökosysteme negative Auswirkungen. Große Teile des Mülls haben eine größere Dichte als Wasser und sinken in die Tiefsee ab, wo sie von den kalten Tiefenströmungen in mikroskopisch kleine Partikel zerrieben werden. Diese Partikel nennt man unterhalb einer Größe von 5mm Mikroplastik.
mehr info2020, Chemie,
1. Platz,
Nikola
Schmid,
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
In den USA gehört die tägliche Einnahme einer schwach dosierten Aspirintablette, einer so genannten „Baby-Aspirin“ oder auch „Low-Dose-Aspirin“ bereits für 40% der Bevölkerung der Über-50-Jährigen zum Alltag und auch in Deutschland greifen viele zum Beispiel bei Kopfschmerzen auf Medikamente wie Aspirin®, ASS-ratiopharm® oder Alka-Seltzer® zurück. Gemeinsam ist diesen der Wirkstoff Acetylsalicylsäure (kurz: ASS), welcher aufgrund seines großen wirtschaftlichen Erfolges, der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und seiner langen geschichtlichen Verwendung kaum noch aus unserem Leben wegzudenken ist. Die Acetylsalicylsäure wurde bereits 1899 in der Therapie genutzt, Vorläufer der Acetylsalicylsäure sind allerdings schon seit der Antike in Verwendung.
mehr info2020, Physik,
2. Platz,
Annika
Schkoda,
Universität Augsburg
Sensoren werden in vielen Bereichen immer häufiger eingesetzt und auch bei verschiedenen Wintersportarten werden mit Sensoren unterschiedliche Messungen vorgenommen. Seit der Wintersport-Saison 2018/2019 wird bei den Skisprung-Weltcups eine Sensoren-Technik an den Skiern der Athleten befestigt, die nicht mehr nur die Absprunggeschwindigkeit misst, sondern auch alle 20 Meter Daten zu Geschwindigkeit, den Winkel zwischen den Skiern, die Höhe und die Landungsgeschwindigkeit erfasst. Einige der Daten werden auch den berechtigten TV-Sendern und damit den Zuschauern zugänglich gemacht, um ihnen zu zeigen, wovon die Skisprungweite abhängig ist. Alle Daten werden außerdem den Trainern und Sportlern zu Verfügung gestellt, um ihnen ein gezielteres Training zu ermöglichen.
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