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Themen im Fokus

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Im Fokus: Die Kamerafunktion im Experiment

Experimentierphasen sind ein zentraler Bestandteil des MINT-Unterrichts. Um fachliche und methodische Kompetenzen der Schülerinnen und Schülerinnen zu fördern, bietet die Kamerafunktion vielfältige Möglichkeiten. So ist es zum einen möglich, Versuchsabläufe zu filmen, mündliche Arbeitsaufträge zu fixieren oder Experimentierergebnisse festzuhalten. Zum anderen können gezielt Bilder, Videos oder Audios von der Lehrkraft eingesetzt werden, um den Experimentierprozess zu unterstützen. Dieser Beitrag stellt Ihnen die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Kamera anhand konkreter Unterrichtsbeispiele vor, die einen kompetenzorientierten MINT-Unterricht unterstützen. 

Innovative Formen der Dokumentation

  • Mithilfe der Kamera können Schülerinnen und Schüler auf einfache Weise das Unterrichtsgeschehen und Arbeitsprodukte dokumentieren und somit für Mitschülerinnen und Mitschüler sowie Lehrkräfte verfügbar machen. Tablets erweisen sich hierbei als effektives Werkzeug zur Unterstützung der Kommunikation. Sie dienen direkt oder indirekt dem Austausch von Ideen und Sichtweisen und dem Erstellen eines gemeinsamen Lernproduktes. ​

  • Beispiele aus der Unterrichtspraxis:

    Die Kamerafunktion wird dazu verwendet, um jeden Schritt einer Versuchsdurchführung zu dokumentieren. Dazu wird eine klassische Versuchsanleitung genau um diesen Arbeitsauftrag erweitert.  

  • Die Lernenden werden auf diese Art zu einem bewussteren Experimentieren angeleitet und müssen sich auch intensiver über die Vorgehensweise besprechen. Versuche werden mehrfach durchgeführt, bis ein Effekt sichtbar wird und im Video/Foto deutlich herausgestellt werden kann.

  • Bei einer Neutralisationsreaktion z. B. ist es nicht immer einfach, die verschiedenen Farben zu den pH-Werten zu unterscheiden. Einzelne Bilder können helfen, die Vergleichbarkeit zu verbessern. Die Beobachtungsergebnisse lassen sich so präzisieren und veranschaulichen.

    Zusätzlich kann der Fokus auf weitere Beobachtungen, wie beispielsweise eine Temperaturänderung, gelegt werden. 

  • Wenn Prozesse zu schnell oder zu langsam für unser Auge ablaufen, können wir die zentralen Beobachtungen nicht erfassen. Hier bieten Zeitlupen- und Zeitrafferaufnahmen die Möglichkeit, die Phänomene zu ent- bzw. zu beschleunigen, um diese so fassbar zu machen.

    Im Video ist die Zeitlupe einer Mehlstaubexplosion zu sehen.

  • Zur Dokumentation gehört als abschließende Phase auch die Präsentation.

    Beim Präsentieren können alle Lernenden ihre Beobachtungen teilen und diese werden damit für alle nachvollziehbar. Der Arbeitsauftrag wird verbindlicher durchgeführt, da das Ergebnis dokumentiert ist. Mithilfe der Fotos können z. B. bei Messreihen auch Ablesefehler im Nachhinein besprochen oder auch Messpunkten in Graphen Bilder zugeordnet werden.

  • Individuelle Versuchsbeobachtungen können in die Ergebnissicherung der Stunde aufgenommen werden.  

  • Mit entsprechenden Programmen können die Bilder als Basis für die Weiterarbeit dienen. Die Fotos können weiterverwendet werden, um z. B. einen Film über die besprochene Vorgehensweise zu erstellen oder das Vorgehen in Form eines Comics zu dokumentieren. Die fachspezifische Kommunikation und der Erkenntnisgewinn können bei der Erstellung derartiger Lernprodukte nachhaltig gefördert werden.

Die Dokumentation des Unterrichtsgeschehen und ausgewählter Arbeitsprodukte hat folgende Vorteile: 

  • Die Vorgehensweise fördert Zusammenarbeit und schafft Kommunikationsanlässe. Sie dient dabei direkt oder indirekt dem Austausch von Ideen und Sichtweisen zum gemeinsamen Lernprodukt.

  • Die Methode schult einen exakten Versuchsaufbau und eine gründliche Dokumentation des Experiments, da die einzelnen Schritte und Ergebnisse möglichst genau wiedergegeben und sichtbar dargestellt werden müssen.

  • Zentrale wissenschaftliche Phänomene können dabei wiederholt betrachtet, Beobachtungsergebnisse präzisiert und veranschaulicht werden. 

  • Auch ein Rückgriff auf die besprochenen Phänomene zur Aktivierung der Lernenden in den folgenden Unterrichtsphasen und -stunden ist dadurch leichter möglich. 

  • Eingebunden in ein digitales Protokoll kann der Versuch so deutlich besser nachvollzogen werden.  

  • Zu schnelle oder zu langsame Vorgänge werden durch die digitale Ent- bzw. Beschleunigung für unsere Wahrnehmung zugänglich und für die Erklärung von wissenschaftlichen Phänomenen nutzbar.

  • Bilder und Videos vom Experiment können sowohl erstellt als auch direkt weiterbearbeitet werden. 

  • Mithilfe von Anwendungen kann diese Idee der multimedialen Dokumentation und Auswertung von Experimenten weiterentwickelt werden (siehe folgender Abschnitt). Zum Beispiel können einzelne Versuchsschritte fotografiert und durch eine Beschreibung der jeweiligen Handlung – schriftlich oder als Audioaufnahme – ergänzt werden. 

  • Neue Möglichkeiten in der Gestaltung von Arbeitsanleitungen

    Durch die Bordmittel der mobilen Endgeräte (Kamera, Audio usw.) können in Kombination mit anderen Apps bei der Gestaltung und Erstellung von Arbeitsmaterialien neue Wege beschritten werden. Dabei kann die Lehrkraft neben Texten auch Audioaufnahmen, Skizzen, Fotos und Videos zur Bearbeitung der Aufgaben bereitstellen.

  • Zusätzlich können über Links Lösungshilfen oder weiterführende Informationen angeboten werden. Auf vielfältige Art kann so der Arbeitsprozess differenziert unterstützt werden: 

    • Einbindung alternativer Darstellungsformen durch Bild, Ton, Video und Animationen zur besseren Veranschaulichung von Inhalten

    • Einbindung gestufter Hilfen oder weiterführender Aufgaben/Links zur Differenzierung und Unterstützung

    • Nutzung der Vorlesefunktion, um Arbeitsaufträge vorlesen zu lassen

  • Von den Schülerinnen und Schülern während des Experimentierens angefertigte Foto- und Videoaufnahmen können in den Arbeitsauftrag integriert und bei der späteren Interpretation erneut angesehen werden. Multimediale Lernumgebungen geben eine klare Struktur (hier: Reiter) in der Bearbeitung vor und fokussieren dadurch die Aufmerksamkeit der Lernenden auf die zu bearbeitende Aufgabe. Ergebnisse können in Textform, als Audiofiles oder Skizzen in das Buch eingetragen werden.

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