How to GYPT

Seit jeher fragen sich angehende Jungforschende, die einzig relevante Frage: How to GYPT? Wir, Fabian Schmitt und Robin Schulze-Tammena, haben uns dieser Aufgabe verschrieben und wollen deshalb mit diesem Artikel mehr und weniger ernst gemeinte Tipps geben.

Generelles

Die Gruppenfindung am Anfang des Schuljahres ist dein erster Schritt in die Richtung einer erfolgreichen GYPT-Teilnahme. Sorge dafür, dass in deinem Team zwischen 2 und 3 Personen sind und ihr alle gut zusammenarbeiten könnt, denn die Teamarbeit wird ein Jahr lang dauern und ihr wollt nicht ein komplett anderes Mindset als eure Mitarbeitenden besitzen.

Projektwahl

Die Projektwahl ist der erste Schritt, um am GYPT teilzunehmen. Dazu muss man einfach nur eins der 17 vorgeschlagenen Projekte auswählen und anfangen, es zu bearbeiten? Nein. Die Projektauswahl ist extrem wichtig, denn davon hängt dein gesamtes restliches Jahr ab. Wenn ihr ein "falsches" Projekt auswählt, werdet ihr das gesamte Jahr lang unglücklich sein. Und so übertrieben es klingt, es ist wahr.

Und sollte euch ein Betreuer von dem Projekt abraten, nehmt das ernst!

Vorbereitung

Um das richtige Projekt zu wählen, solltet ihr als Erstes versuchen, das Phänomen zu reproduzieren. Dies ist essenziell, denn ihr könnt es euch zeitlich nicht leisten, länger als 2-3 Termine darauf zu vergeuden, den Aufbau zu reproduzieren. Wenn die Reproduktion des Phänomens gelungen ist, sollte man sich Gedanken darüber machen, wie man den Aufbau perfektionieren bzw. reproduzierbar machen kann. Wenn ihr eine Idee dafür habt, dann ist dies optimal.

Als Zweites sollte man sich die Theorie ansehen, die euch auf der GYPT-Homepage gegeben wird, und versuchen, die Grundlegende Erklärung des Effektes zu verstehen. Wenn ihr das Thema niemals verstehen werdet, dann lohnt es sich nicht, dieses Projekt zu bearbeiten. Jedoch besitzt fast jedes Projekt eine große Herausforderung in dem theoretischen Teil und man darf nicht zu schnell aufgeben, denn jedes Projekt muss erarbeitet werden.

Präferenzen

Jeder besitzt für physikalische Projekte seine Vorzüge. Manche Menschen mögen die oft experimentelle Fluiddynamik, andere eher die theorielastige Kinematik. Es ist wichtig, dass ihr euch als Vorbereitung auf die Projektwahl bewusst macht, welche Präferenzen ihr besitzt, und dementsprechend die Projekte eingrenzen könnt. Hier sind häufige Eigenschaften von den Projekttypen:

• Sand: Projekte welche Sand beinhalten sind Experimentell meistens recht gut zu reproduzieren, jedoch kann die Aufnahme guter und reproduzierbarer Messwerte durchaus herausfordernd werden. Bevor ihr ein solches Projekt wählt solltet ihr am besten euch schon einen guten Messaufbau vorstellen können und diesen in Hinblick auf Realisierbarkeit und Genauigkeit abklären. Für die theoretische Behandlung solcher Probleme muss man sich bewusst sein, dass eine genaue Beschreibung auf Mikroskopischer Ebene aufgrund der unregelmäßigen Eigenschaften und der schlechten Quantifizierbarkeit von Sand meistens nicht gut möglich ist. Das bedeutet natürlich nicht, dass garkeine Theorie gemacht werden kann oder es unmöglich ist Vorhersagen zu treffen, aber ihr solltet euch über diese Schwierigkeiten im Vorhinein bewusst sein.
• Akustik: Akustikprobleme haben oft den Vorteil, dass die Phänomene nicht nur gut zu reproduzieren sind, sondern sobald man ein Grundverständniss von (Schall-)Wellen auch recht intuitiv zu erklären sind. Zudem sind Aufbauten meistens gut reproduzierbar, allerdings kann die Messtechnik eine wirkliche Challenge sein. Da Messwerte meistens über ein Mikrophon aufgenommen werden müssen, beeinflussen Lage des Mikrophons, die Eigenschaften des Mikrophons sowie Umweltgeräusche oft extrem und können Messreihen schnell unbrauchbar machen. Wie bei allen Problemen kann auch hier eine exakte Theorie nicht immer einfach sein, ist für viele Projekte jedoch machbar.
  • Kleine Anmerkung: Ihr solltet resilient gegen genervte Kommentare von Mitschülern sein und damit klarkommen alleine abgeschottet zu arbeiten für eure Experimente ;)
• Mechanikprojekte: Mechanikprobleme bieten das Potential, vollständig bearbeitet werden zu können, was das Ziel von jeder Bearbeitung ist und diese Projekt damit oft sehr beliebt macht. Leider ist dies oft mit großen theoretischen Hürden verbunden und kann zusätzlich schnell in theorielastigen Vorträgen enden. Auch wenn das natürlich keinesfalls grundsätzlich schlecht ist, muss man dafür der Typ sein. Die Experimente können von gut machbar zu sehr schwer auswertbar variieren, da ist es wichtig das Projekt individuell zu betrachten und sich am besten Ratschläge einzuholen. Wenn ihr euch also die Theorie zutraut und vielleicht eine automatische Messwertaufnahme erarbeitet habt, ist ein Mechanikproblem immer eine gute Wahl.
• Optik: Probleme dessen Phänomene der Optik zuzuordnen sind, haben den großen Vorteil häufig einen recht sanften Einstieg zu bieten. Mit einer guten Messtechnik lassen sich so gut wie immer sinnvolle Messwerte aufnehmen, es sollte jedoch auf die Möglichkeit der Parametervariation geachtet werden. Um eventuelle Defizite in diesem Bereich auszugleichen bieten sich in vielen Fällen auch Simulationen an, Freude an solchen dingen kann also definitiv hilfreich sein. Da die Theorie in der Regel gut machbar ist bieten Optikprojekte oft eine gute Möglichkeit im Auswahlprozess, aufgrund der vielen Vorteile sollte man sich jedoch bewusst sein, dass Ansprüche von Juroren etc. bei Optikprojekten weitaus höher sein können als bei z.B. Fluiddynamik.
• Fluiddynamik: Bei Fluiddynamikprojekten scheiden sich die Geister wie bei keinem anderen Themenbereich. Aber egal ob man 3 Jahre in Folge solche Projekte bearbeitet oder von Anfang an einen großen Bogen darum macht: Einig ist man sich auf jeden Fall, dass diese Projekte so gut wie nie experimentell einfach und mit konstanten erwarteten Ergebnissen sind. Auch die Theorie ist oftmals nicht einfach und erfordert einiges an Eigenarbeit. Somit stellen Projekte mit Flüssigkeiten oder Gasen keine einfache Wahl da, man muss den Prozess wertschätzen können, um daran Freude zu haben. Trotz alldem können Fluiddynamikprojekte eine sehr gute Wahl sein, es gibt eine Vielzahl an interessanten Unterthemen und ein gut bearbeitet Projekt dieser Art hat nicht selten gute Chancen auf beeindruckte Juroren und starke Ergebnisse bei Wettbewerben.
• Elektrotechnik: Diese Projekte sind oft beliebt, da Phänomene und Erklärungen aus dem Schulunterricht bereits bekannt seien können oder leicht erlernt werden können. Es ist jedoch existentiell gleich am Anfang zu überprüfen, ob eine experimentelle Durchführung möglich ist mit gegebenen oder leicht zu besorgenden Materialen möglich ist, da dies teilweise zu einer unüberwindbaren Hürde werden kann. Fragt zu diesem Punkt auch unbedingt nach den Möglichkeiten der Schule oder teilt eure Ideen, da so vielleicht nochmal andere experimentelle Ansätze gefunden werden können. Macht euch auch rechtzeitig Gedanken über sinnvolle theoretische Ansätze, allgemein lässt sich aber sagen, dass wenn die Experiment gut laufen, sich aus Elektrotechnikproblemen oft gute Projekte ausarbeiten lassen.
• Kernphysik: kommt nicht dran, wäre aber bestimmt strahlend.
• Zufallsexperimente: Zufallsprojekte sind in den GYPT-Aufgaben nicht in jedem Jahr zu finden. Wie zu erwarten, haben solche Projekte quasi immer einen überwältigenden Experimentieranteil, ohne eine Automatisierung eures Versuches ist von diesen also eher abzuraten. Habt ihr jedoch eine gute Idee und vielleicht auch schon Umsetzung für eine Automatisierung, sind Projekte dieser Art durchaus interessant, da selbst ohne vollständige Theorie gute und verwertbare Ergebnisse erzielt werden können.
• Kerzen: Wir sind normalerweise nicht die Leute, grundsätzlich von Projekttypen abzuraten, hierfür besteht aber eine definitive Ausnahme. Auch wenn das natürlich nicht heißt, dass ihr keine Projekte mit Kerzen wählen dürft oder, dass ihr dann keine Unterstützung bekommt, sind Kerzen kurz gesagt experimentell und theoretisch ein Albtraum (wir sprechen aus Erfahrung...). Aber naja, wählt diese Projekte auf eigene Gefahr ;)

Projektbearbeitung

Auch die Projektbearbeitung ist nicht so straight forward wie man es sich denken könnte und es gilt eine Menge zu beachten, um am Ende ein möglichst gutes Ergebnis und eine gelungene Bearbeitung zu besitzen.

Aufbau

Früh einen reproduzierbaren und zuverlässigen Aufbau zu besitzen, der der Aufgabenstellung entspricht und bei dem Parametervariation möglich ist, ist eines der relevantesten Kriterien, da dadurch deine zukünftige Auswertung schneller möglich ist und du der Aufgabenstellung gerecht werden kannst mit deinem Aufbau. Der Aufbau ist als das Erste, über das sich Gedanken gemacht werden sollte (nachdem man die grundlegende Erklärung verstanden hat...). Wenn erkannt wird, dass Teile für den Aufbau fehlen, muss sich darüber Gedanken gemacht werden, wie man diese möglichst schnell (z.B. über Jugend forscht Förderanträge) bekommen kann.

Messdatenaufnahme

Messdatenaufnahme sowie alles Relevante sollte immer im Laborbuch festgehalten werden, es wird euch am Ende viele Nerven kosten, wenn ihr dies nicht ordentlich gemacht habt. Immer alle Parameter, Titel und Ergebnisse festhalten sowie Aufbauten beschreiben / Fotos machen. Ihr werdet niemals ein Objekt, mit dem ihr experimentiert habt, wegwerfen. Euer digitales Ablagesystem sollte ebenfalls geordnet sein (z.B. nach Datum oder variierten Parameter), diese Ordnung ist sehr wichtig. Nichts ist ärgerlicher als Verwechslungen von Messdatenreihen.

Theorie

Das Wichtigste ist, dass ihr eure eigene Theorie versteht. Wenn dies nicht gegeben ist (und ihr die einfach nur aus einem Paper kopiert habt, ohne sie zu verstehen), dann wird dies auffallen und euer Eigenanteil angezweifelt werden. Das will man wirklich nicht. Wenn ihr dann auch noch zusätzlich zu einem Vergleich von Theorie und Messwerten die Theorie mit Simulationen vergleichen könnt, seid ihr ganz weit vorne.

Vortrag

Der Vortrag, den ihr im GYPT halten müsst, wird sich von jedem Vortrag unterscheiden, den ihr je gehalten habt. Relevant ist, dass ihr nach jedem Detail gefragt werden könnt, euch für alles rechtfertigen werden müsst und für alles angegriffen werden werdet. Ihr müsst beweisen, dass ihr euer Thema vollständig verstanden habt. Daher haben wir einige Tipps und Tricks für euch gesammelt, um den Vortrag möglichst gut zu machen:

• Appendix: Der Appendix ist jene Sektion des Vortrages, die ihr nicht vorstellt, aber bei Nachfragen dann ggf. benutzen könnt, um zu zeiegn, dass auch dieser Fakt berücksichtigt wurde. Und als Einschüchterung sollte der Appendix möglichst groß sein (fügt einfach am Ende ein paar leere Seiten ein, wenn dann dort im Appendix noch 20 Seiten sind, wirkt das sehr beeindruckend).
• Theorie-Keulen: Theorie Keulen sind sehr auf die Theorie fokussierte Vorträge mit wenigen Experimenten. Diese kommen in der Bundesrunde deutlich besser als reine Experimentierprojekte dran, trotzdem sollten unbedingt Experimente dabei sein.
• Trinken: Trinken ist wirklich hilfreich und sollte von euch durchgeführt werden.
• Folien: Auch wenn es schwierig sein kann, solltet ihr ca. 2 Folien pro Minute benutzen, deren Qualität hoch sein muss. Macht die Folien nicht zu voll, gebt Quellen an und nennt jeweils genutzte Parameter. Grafiken, Bilder, Darstellungen und Skizzen können und müssen in jeder Präsentation genutzt werden.
• Personal Impression: Die Juroren werden euch dafür einen Punkt geben (bzw. abziehen), wie ihr euch verhaltet. Aggressives Verhalten wird oft negativ bewertet, also seid stets höflich und antwortet mit nicht zu vielen ausschweifen.
• Zeitmanagement: Das Zeitmanagement ist wichtiger als bei vielen anderen Wettbewerben, zwischen 11:30 min und 12:00 min fertig zu werden ist wichtig und wird euch positiv angerechnet, also überlegt euch eine Strategie, wie ihr das durchführen könnt (oder übt halt öfter)
• LaTeX:Wahre Gigachads nutzen LaTeX (Overleaf). Schöner kann es halt mit Powerpoint werden, und man kann die Formeln in Word mit LaTeX Syntax schreiben und in Powerpoint rüberkopieren.
• Aufbau: Ein kohärenter Aufbau mit einem klar erkennbaren roten Faden ist ULTRA GEIL. Wenn ihr diesen nicht habt werdet ihr Abzüge erhalten.
• Fluiddynamik: Falls ihr ein Fluiddynamikprojekt habt werdet ihr wahrscheinlich nach der Reynoldszahl gefragt werden, also baut dies in die Präsentation ein oder besitzt dafür eine Appendix-Folie.
• Opposition: Wenn du merkst, dass dein Opponent keine Fragen hat, sei ehrenvoll und rede lange, damit zeigst du dein Wissen und Verständnis gefahrenfrei. Wenn jedoch der Opponent eine Frage ungenau stellt, tue so als hättest du die Frage nicht verstanden, das lässt den Opponenten schlecht darstehen (oder antworte auf eine andere Frage, damit dich dein Opponent unterbrechen muss und wirke dabei unschuldig).
• Kraftvektoren: Die Chance das jemand überall korrekt die Kraftvektoren eingezeichnet hat, geht gegen null. Nochmal an die Tafel zeichnen lassen (dass ihr dann die 3 Eigenschaften von Kraftvektoren kennt ist aber essenziell).
• Ende der Oppositionszeit: Wenn Opponent nur noch 1 halbe Minute Zeit hat, hol aus und rede möglichst lange, damit er sein Zeitlimit überschreitet. Dies wird dir als Vortragenden nicht negativ angerechnet und der Opponent muss dich dann unterbrechen.

Opposition

Auch die Opposition kann einem anfangs sehr kompliziert vorkommen, denn immer Punkte, die angreifbar sind, in einem fremden Projekt, kann sehr kompliziert sein. Daher haben wir auch hierfür eine Praktische Liste zusammengestellt, wie ihr eure Opposition verbessern könnt:

• Nicht lachen, Juroren hassen diesen Trick und tragen es einem echt nach (Btw auch wenn die Juroren lachen, ziehen sie dir Punkte für Lacher ab)
• Gutes Englisch wird belohnt
• Seid Höflich und nicht zu aggressiv, auch wenn ihr angreifen und diskutieren müsst
• Viele Juroren sind nicht so tief im Projekt wie ihr, wenn ihr es opponiert. Also hört nicht auf nachzuhaken, wenn der Vortragende etwas Dummes sagt, sondern stell das auch heraus. Eigene Meinung und Verbesserungsvorschläge sind unabdingbar.
• Anfängliche Zusammenfassung und ein Abschluss in der Opposition mit Fazit kommen sehr gut an (und wenn du wenig hast, verlängere diese beiden Punkte)
• Für das Abschlussstatement kann dein Teamkamerad mitschreiben, damit du es schnell zusammenfassen kannst