Anthropozän und Artenvielfalt

Der Mensch greift seit langem in die Natur ein. Inzwischen sprechen nicht nur Klimaforscher von einem neuen Erdzeitalter – dem „Anthropozän“. Diese „Menschenzeit“ könnte zu einem Wendepunkt in der Erdgeschichte werden, dem möglicherweise viele, auch noch unentdeckte Arten zum Opfer fallen. Continue reading

Abgucken erwünscht – mit der IJF über Bionik lernen

Die Initiative Junge Forscherinnen und Forscher e.V. (IJF) bietet für Schülerinnen und Schüler zu Themen aus Naturwissenschaft und Technik Forschervormittage in der Schule an. Wie beurteilen die Jugendlichen das Bionik-Programm, bei dem sie die fachlichen Inhalte anhand von Experimenten eigenhändig nachvollziehen können?

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Artenkenntnis digital fördern – die App VogelstimmenTrainer

Vogelstimmen
Vogelstimmen sind überall zu hören: Doch kaum jemand nimmt bewusst wahr, wie unterschiedlich sie sind und welcher Vogel sich dahinter verbirgt. Die Lern-App „VogelstimmenTrainer“ ermöglicht spielerisch das Üben und Lernen einiger heimischer Gesänge im Unterricht und auf biologischer Exkursion.   Apps und Computerspiele im Unterricht bilden einen Trend, der häufig unter dem Schlagwort „Gamification“ beschrieben wird. Ganz allgemein handelt es sich dabei um den Einsatz spieltypischer Elemente wie Erfahrungspunkte, Ranglisten und Auszeichnungen in spielfremden Kontexten. Mittels Gamification ist es möglich, die intrinsische Motivation zu steigern. Zwar existieren bereits Apps zur Bestimmung von Vögeln und Vogelstimmen, in denen zahlreiche Arten sowie Informationen zu deren Lebensweisen aufgeführt sind. Doch bei digitalen Medien ist es wichtig, einen Informationsüberfluss zu vermeiden. Die vorgestellte App mit dem Fokus, verschiedene Stimmen miteinander vergleichen zu können und sie mit dem charakteristischen Aussehen der Arten zu verknüpfen, entstand daher im Rahmen eines Schulprojektes in einem Biologiedidaktik-Seminar an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg.

Ziele und Einsatzmöglichkeiten der App

Ein Ziel des Biologieunterrichts ist es, die Grundlage für umweltverträgliches Handeln zu legen und in diesem Kontext eine individuelle und gesellschaftliche Verantwortung zu vermitteln. Die Kenntnis von Arten kann das Interesse der Schülerinnen und Schüler für die Natur und den Schutz der Umwelt stärken, hierzu soll der „VogelstimmenTrainer“ beitragen. Denn häufig werden die eigene Umgebung und die darin vorhandene Biodiversität nicht bewusst wahrgenommen. Die App soll an ebendiese heranführen bzw. erinnern.

Funktionsweise der App – drei verschiedene Modi

Die App bietet drei verschiedene Möglichkeiten zum Erlernen und Festigen von Vogelstimmen sowie zur Selbstüberprüfung. Im Modus „Übersicht der Vögel“ stehen die Namen und Bilder von 24 ausgewählten heimischen Arten zur Verfügung. Mit einem Klick können ihre jeweiligen Gesänge abgespielt werden. Dieser Modus fungiert als Nachschlagewerk, zur Überprüfung in der Natur vermeintlich erkannter Vogelstimmen oder zur gezielten Wiederholung bestimmter Arten. Im Modus „Training“ werden zunächst die Vögel ausgewählt, die in den Übungen erscheinen sollen. Eine Vorauswahl von Arten für Anfänger oder Profi kann vorab erfolgen. Die Auswahl basiert auf einer Zusammenstellung von Arten, bezüglich derer im Rahmen eines Schulprojektes mit der App Lernfortschritte untersucht wurden. Sind die gewünschten Vögel selektiert, kann das Training beginnen. In jeder Runde erscheinen drei Vogelbilder auf dem Spielfeld. Ziel ist es, jedes Vogelbild einem zugehörigen Gesang zuzuordnen. Beim Überprüfen der Lösung werden korrekte Teilergebnisse angezeigt. Aber erst, wenn alle Bilder richtig angeordnet sind, erscheinen die Artnamen der Vögel und das Fortschreiten zur nächsten Runde wird ermöglicht. Abhängig von der Anzahl der benötigten Versuche ergibt sich pro Runde eine Punktzahl. Die Punkte werden summiert und zum Schluss in einen Rang eingeordnet, der als Feedback und zur Orientierung des Lernenden dient. Der „Quiz“-Modus ermöglicht eine schnelle Selbstüberprüfung. Nachdem die Auswahl der gewünschten Vogelarten erfolgt ist, wird pro Runde zufällig eine Stimme ausgewählt und per Knopfdruck abgespielt. Es erscheinen einige Vogelbilder, unter denen sich auch die zur Stimme gehörige Art befindet. Das entsprechende Bild muss angeklickt werden.

Erweiterung der Unterrichtsmethoden

Der Einsatz von Apps stellt eine Erweiterung des Spektrums der Unterrichtsmethoden dar. Der „VogelstimmenTrainer“ kann z. B. in Einzel- oder Partnerarbeit im Klassenraum verwendet werden, wobei letztere Methode Diskussionen über die Unterschiede zwischen den Stimmen fördern und im Zuge dessen die Entwicklung eines Vokabulars zu deren Eigenschaften begünstigen kann. Begriffe zur Beschreibung von Vogelstimmen können auch im Voraus gesammelt und mithilfe der App gefestigt werden. Des Weiteren kann die App sehr gut zur Vorbereitung auf Exkursionen eingesetzt werden, sodass anschließend das Erkennen von Vogelarten anhand ihrer Stimmen in der freien Natur ausprobiert werden kann. Dieser Transfer auf reale Bedingungen erfordert jedoch Übung. Eine Verwendung während eines Ausfluges ist durch die Portabilität mobiler Geräte gewährleistet, zumal die App keine Verbindung zum Internet benötigt. Es muss jedoch beachtet werden, dass Vogelstimmen in der freien Natur nicht laut abgespielt werden dürfen, um eine Verwirrung der Vögel in der Umgebung zu vermeiden. Daher sind für den Außeneinsatz unbedingt Kopfhörer anzuschließen. Empfehlenswert sind diese auch für die Verwendung mit mehreren Geräten im Klassenraum, da sich ansonsten die Klänge zu sehr überlagern. Das Üben einiger Vogelstimmen könnte als Hausaufgabe aufgegeben werden, sodass darauf aufbauend eine akustische Analyse der lokal vorhandenen Arten erfolgen kann. Auf jeden Fall muss das Arbeiten mit der App in eine komplexere Unterrichtseinheit integriert werden. Ohne eine theoretische Einführung und inhaltliche Aufarbeitung ist der Wissensgewinn isoliert und bleibt nur auf die App beschränkt.

Erste Erfahrungen

Im Rahmen unseres Projektes haben die Schülerinnen und Schüler der fünften Klasse generell gerne mit der App gearbeitet und im Zuge dessen auch schnell Fortschritte beim Zuordnen der Vogelstimmen zu den Arten gemacht. Bei der Wiedererkennung in der freien Natur hatten sie jedoch Schwierigkeiten durch ablenkende Geräusche sowie Abweichungen von den in der App verwendeten Tonbeispielen. Romy Fritzsche & Carolin Nary

Heimische Vögel und ihre Stimmen

Vogelstimmen

Heimische Vögel und ihre Stimmen

Lösung: Heimische Vögel und deren Stimmen

Weitere Informationen

Der „VogelstimmenTrainer“ kann nur auf Android-Geräten (ab Version 3.2) verwendet werden und steht unter folgender Adresse zur Verfügung: www.biodidaktik.uni-halle.de/download Bitte beachten Sie auch die Hinweise zur Installation und Nutzung der App.

Spaß am Konstruieren, Programmieren und Experimentieren im MINT-Unterricht

Statt Frontalunterricht steht im Unterricht mit LEGO MINDSTORMS® kreative, praxisorientierte Teamarbeit auf dem Stundenplan. Das lehrplanrelevante Lernkonzept kann in den MINT-Unterricht der Klassenstufen 5 bis 13 aller weiterführenden Schulen integriert werden.

 

Mit entdeckendem Lernen mit Robotern fördern Sie den Aufbau eines differenzierten Verständnisses technischer und mechanischer Zusammenhänge. So können Sie Ihrer Klasse wichtige Kompetenzen vermitteln, z. B. die Daten- und Messwerterfassung mittels Sensoren. Ihre Schülerinnen und Schüler erarbeiten eigenhändig und selbstständig einfache sowie komplexe Systeme wie Fertigungs-, Kreisel- oder Sortieranlagen, die ihnen auch in der realen Lebenswelt immer wieder begegnen. Durch das gemeinsame Experimentieren mit Roboter-Modellen erwerben Ihre jungen Tüftlerinnen und Tüftler Kreativität, Teamfähigkeit, Problemlösekompetenzen und kritisches Denken.

Realitätsnahe Probleme im MINT-Unterricht spielerisch lösen

Für die Jugendlichen bietet der Einsatz von Robotern im Unterricht eine abwechslungsreiche Möglichkeit, die grundlegenden Elemente von Robotik kennenzulernen: Sie konstruieren und bauen funktionsfähige Modelle, die sie anschließend programmieren. Dabei lernen sie, Fragestellungen zu formulieren sowie Untersuchungen selbst zu planen und durchzuführen. Auf spielerische Art und Weise lösen sie somit erste realitätsnahe Probleme des Ingenieurwesens und bewältigen eigenständig technische Herausforderungen.

Lerninhalte über und mit Hilfe von Robotik vermitteln

Das Lernkonzept wird bereits an zahlreichen weiterführenden Schulen in Deutschland eingesetzt. Möchten auch Sie dieses Unterrichtskonzept kennenlernen, mit dem Sie eine hohe Lernmotivation schaffen und Lehrplaninhalte aus Naturwissenschaften und Technik, Informatik und Mathematik verständlich und greifbar machen? Und möchten Sie erfahren, wie Sie damit bei Ihren Schülerinnen und Schülern das Interesse an MINT-Berufen fördern können?

Wir haben für Sie alle Termine eines kostenlosen und kompakten Workshops von LEGO Education zusammengetragen. Hier können MINT-Lehrkräfte dieses Lernkonzept mit seinen Vorteilen kennenlernen und das Lernmaterial selbst ausprobieren. Neben Empfehlungen und Informationen zum Einsatz im Unterricht und Lehrplanbezüge erhalten Sie außerdem die Möglichkeit, sich über dieses Konzept mit erfahrenen Kolleginnen und Kollegen auszutauschen.

Baden-Württemberg

Bayern

Berlin

Brandenburg

Hamburg

Hessen

Mecklenburg-Vorpommern

Niedersachsen

Nordrhein-Westfalen

Borken: 01.09.2016 – 14:00 bis 17:30 Uhr | Münster: 08.09.2016 – 14:00 bis 17:30 Uhr
Paderborn: 15.09.2016 – 14:00 bis 17:30 Uhr | Gelsenkirchen: 20.09.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Gelsenkirchen: 20.09.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr | Oberhausen: 22.09.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Oberhausen: 22.09.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr | Dortmund: 27.09.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Dortmund: 27.09.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr | Wuppertal: 04.10.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Müllheim an der Ruhr: 06.10.2016 – 14:00 bis 16:00 Uhr | Recklinghausen: 06.10.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Recklinghausen: 06.10.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr | Bochum: 25.10.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Bochum: 25.10.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr | Gelsenkirchen: 25.10.2016 – 16:00 bis 18:00 Uhr
Bonn: 26.10.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr  |  Köln: 27.10.2016 – 14:00 bis 16:00 Uhr
Münster: 27.10.2016 – 14:00 bis 16:00 Uhr  |  Hürth: 28.10.2016 – 14:00 bis 16:00 Uhr
Krefeld: 31.10.2016 – 14:00 bis 16:00 Uhr  |  Aachen: 02.11.2016 – 14:00 bis 17:30 Uhr
Herdecke: 03.11.2016 – 14:00 bis 17:30 Uhr  |  Düsseldorf: 03.11.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Düsseldorf: 03.11.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr  |  Lemgo / Detmold: 09.11.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Hagen: 09.11.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr  |  Hagen: 09.11.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr
Lemgo / Detmold: 09.11.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr  |  Siegen: 10.11.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Siegen: 10.11.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr  |  Mönchengladbach: 10.11.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Mönchengladbach: 10.11.2016 – 17:00 bis 19:00 Uhr  |  Hamm: 30.11.2016 – 14:00 bis 17:30 Uhr

Rheinland-Pfalz

Saarland

Kleinblittersdorf bei Saarbrücken: 23.11.2016 – 14:30 bis 16:30 Uhr
Kleinblittersdorf bei Saarbrücken: 23.11.2016 – 17 bis 19 Uhr

Sachsen

Sachsen-Anhalt

Schleswig-Holstein

Thüringen

Walstrandungen: Tragödie im Wattenmeer

Im Januar und Februar 2016 strandeten 30 Pottwale an der Nordseeküste von Großbritannien, Niederlande, Frankreich, Deutschland und Dänemark, 13 davon allein in Schleswig-Holstein. Die Kadaver wurden geborgen und von Tiermedizinern und Biologen untersucht. Es waren junge Bullen, die sich in der Nordsee auf ihrem Weg von der Arktis zum Äquator verirrt hatten und starben.
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Der Schutz der Biodiversität braucht Artenkenntnis

„Ältere Herren mit leicht verrutschtem beigem Tropenhut auf lichtem Haar. Die Taschen ihrer Allzweckweste sind ausgebeult von Taschenmesser, Kompass, Lupe und Bestimmungsbuch. […] Quer über die Brust tragen sie von Lederriemen gehaltene Zylinder. Sachte auf und ab hüpfen diese blechernen Trommeln bei jedem Schritt. Es sind: Botanisiertrommeln.“

 

So stellt sich die ZEIT ONLINE vom 6. August 2015 die Arbeit von Botanikern vor. Tatsächlich ist die Taxonomie, also die Wissenschaft von der systematischen Artenkenntnis, ein aussterbender Beruf, was neben der Botanik ebenso für die Zoologie gilt. Erst in letzter Zeit werden angesichts von galoppierendem Artensterben und schwin­den­der Biodiversität zunehmend Rufe laut, hier entgegenzusteuern. Wie soll dem weltweiten Schwinden von Tier- und Pflanzenarten entgegengewirkt werden, wenn es keine Fachleute mehr gibt, die einzelne Arten überhaupt identifizieren können?

Auch in den Bildungsstandards wird daher auf das Ordnen und Bestimmen von Pflanzen als wichtigem Bestandteil des Biologieunterrichts hingewiesen. Doch wie kann das ganz praktisch aussehen – im Klassenzimmer und in der Natur? Von Astrid Wasmann ist dazu nun bei Klett-Kallmeyer ein wertvolles Buch erschienen: „Lebendige Wegränder. 100 häufige Pflanzen entdecken, bestimmen, kennenlernen“.

Das Buch enthält eine Zusammenstellung tatsächlich weitverbreiteter, leicht zu identifizierender, heimischer oder schon lange eingebürgerter Blütenpflanzen (ohne Gräser, Sträucher und Bäume). Die Einteilung folgt dabei dem für Laien gängigen System nach Blütenfarben und ist sicher auch für Schülerinnen und Schüler geeignet. Die übergeordnete Einteilung nach Wegrandtypen – von „sonnig humusarm“ über „schattig humusreich“ bis „häufig gemäht“ – ist dabei für eine schnelle Eingrenzung der in Frage kommenden Pflanzen hilfreich. Die einzelnen Wegrand-Kapitel sind allerdings innerhalb des Buches nicht auf Anhieb ansprechbar; der Rezensent hat sich mit „Eselsohren“ an den entsprechenden Kapitelanfängen beholfen.

Pflanzen auf dem Scanner

Sehr überzeugend ist die Idee der Autorin, Pflanzen auf einen Farbscanner zu legen. Dieses führt zu Abbildungen, die lebensnäher als jede Zeichnung, aber detailreicher als Fotos vom natürlichen Standort sind. Etwas gewöhnungsbedürftig ist die Art der Darstellung: Die ganzseitige Abbildung auf der linken Seite des aufgeschlagenen Buches zeigt eine andere Pflanze als die Beschreibung auf der rechten Seite, was dem Konzept geschuldet ist, die Buchseiten auch als heraustrennbare Karteikarten zu gestalten. Für die Arbeit in Natur und Unterricht ist dieses Karteikartenkonzept sicher hilfreich, auch wenn sich der Rezensent scheute, einzelne Seiten aus dem Buch herauszutrennen.

Digitales Herbarium

Überraschend wenig hervorgehoben in der Verlagswerbung sind die zum Download angebotenen Zusatzmaterialien: Insgesamt 28 fertig ausgearbeitete, direkt einsetzbare Arbeitsblätter von der Freilandarbeit („Bestimme mithilfe von Zeigerpflanzen die ökologischen Bedingungen an verschiedenen Wegrändern“) über Aufgabenstellungen für den Klassenraum („Lege ein Blütenbild. […] Klebe nun die richtigen Blütenteile auf die unten vorgegebenen Linien. Außen liegen die Kelchblätter, auf der nächste Linie folgen die Kronblätter, darunter die Staubblätter und schließlich der oder die Stempel“) bis zur Erstellung eines digitalen Herbariums („Das Layout des digitalen Herbariums wird gemeinsam festgelegt: Schriftart, Schriftgröße, Schriftfarbe, Gestaltung der Überschriften, Rahmen, Art der Beschriftung. […] Die Pflanze wird im frischen Zustand auf den Scanner gelegt und eingescannt“) bieten wertvolle, arbeitserleichternde Ergänzungen und Anregungen zur konkreten Unterrichtsgestaltung.

Die Autorin Dr. Astrid Wasmann unterrichtet seit vielen Jahren selbst an einem Gymnasium, war Vertretungsprofessorin für Didaktik der Biologie an der Universität Vechta und ist als Studienleiterin für Pädagogik in der zweiten Phase der Lehrerausbildung tätig. Die Mischung aus Praxis, Didaktik und Pädagogik merkt man diesem schönen Buch an.

Dr. Dierk Suhr

Buchtipp

Lebendige Wegränder. 100 häufige Pflanzen entdecken, bestimmen, kennenlernen.
Astrid Wasmann

Seelze: Klett-Kallmeyer bei Friedrich, 2016
ISBN 978-3-7727-1012-4
233 S., kartoniert
durchgehend vierfarbig
mit Download-Material
24,95 Euro

Unterrichtseinheit: Schmutzwasser reinigen

Für das Experiment „Schmutzwasser reinigen“ des Virtual Labs der BASF wurde in Kooperation mit Klett MINT die Lehrerhandreichung „Experimentieren mit Wasser“ für den Sachkundeunterricht (3./4. Klasse) entwickelt. Hier geht es um die verschiedenen Schritte der Reinigung von verschmutztem Wasser. 

Die Nutzung des Wassers gehört zum naturwissenschaftlichen Lernen und stellt dabei ein bedeutsames Thema für die Grundschule dar. In der Auseinandersetzung mit der Schmutzwasserreinigung und den Forscheraufträgen erhalten die Schülerinnen und Schüler fächerübergreifende Kompetenzen, die in den Lehr- und Bildungsplänen aller Bundesländer verankert sind:

  • Medienkompetenz: Die Kinder führen ein interaktives Experiment im Virtual Lab durch, dabei erlernen sie den sach- und fachgerechten Umgang mit Computer und Internet.
  • Methodenkompetenz: Die Kinder recherchieren Informationen möglichst selbstständig. Sie nutzen verschiede Informationsquellen und stellen diese in einem Schaubild dar.
  • Fachkompetenz: Sie lernen die Filtration als naturwissenschaftliches Verfahren zur Trennung von Stoffen kennen. Dabei setzen sie verschiedene Filtermaterialien ein und erkennen den Zusammenhang zwischen Porengröße des Filters und Partikelgröße der Schmutzarten.
  • Mathematische Kompetenz: Sie beobachten, schätzen und messen den eigenen Wasserverbrauch. Die Ergebnisse halten sie strukturiert in Tabellen fest und vergleichen sie.
  • Sprachkompetenz: Die Kinder formulieren Arbeitsergebnisse (mündlich und schriftlich) und hören zu. Sie erweitern ihren Wortschatz um Fachbegriffe und üben sich im kreativen Schreiben.

Benötigte Zeit für die komplette Unterrichtseinheit: ca. 3 Unterrichtsstunden

Schmutzwasser reinigen

BASF VirtualLab Schmutzwasser reinigen

Unterrichtseinheit: Absender gesucht

Für das Experiment „Absender gesucht“ (Papierchromatografie) des Virtual Labs der BASF wurde in Kooperation mit Klett MINT die Lehrerhandreichung „Experimentieren mit Wasser“ für den Sachkundeunterricht (3./4. Klasse) entwickelt. Der Versuch stellt ein interaktives Experiment zur einfachen Chromatograie dar.

 

Die Chromatografie ist eine gängige Arbeitsmethode in vielen Bereichen der Wissenschaft. Ein Beispiel hierfür ist die Papierchromatografie. Sie lässt sich auf ein einfaches – für Grundschulkinder verständliches – didaktisches Niveau reduzieren. Jedes Schulkind verwendet in seinem Alltag Filzstifte zum Malen oder Schreiben. Nur wenige wissen, dass die benutzten Farben keine reinen Grundfarben sind, sondern eine Mischung darstellen. Beim Experimentieren und Bearbeiten der Forscheraufträge erhalten die Schülerinnen und Schüler fächerübergreifende Kompetenzen, die in den Lehr- und Bildungsplänen aller Bundesländer verankert sind:

  • Medienkompetenz: Die Kinder führen ein interaktives Experiment im Virtual Lab durch, dabei erlernen sie den sach- und fachgerechten Umgang mit Computer und Internet.
  • Fachkompetenz: Mit der Papierchromatografie lernen die Kinder eine naturwissenschaftliche Methode zur Auftrennung von Stoffgemischen kennen. Sie erhalten zudem Grundkenntnisse über die Kapillarkräfte der Pflanzen. Außerdem erkennen sie, dass viele ihrer alltäglich verwendeten Farbstifte aus verschiedenen Farbmischungen bestehen.
  • Methodenkompetenz: Die Kinder stellen Hypothesen auf und überprüfen diese, richten ihren Arbeitsplatz ein, arbeiten sorgfältig nach Anweisung und interpretieren sowie dokumentieren ihre Versuchsergebnisse.
  • Sprachkompetenz: Die Kinder formulieren Arbeitsergebnisse (mündlich und schriftlich) und hören zu. Sie erweitern ihren Wortschatz um Fachbegriffe und üben sich im kreativen Schreiben.

Benötigte Zeit für die komplette Unterrichtseinheit: ca. 4 Unterrichtsstunden

Absender gesucht

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