Bildung + Gesellschaft

Dissertation in verständlicher Sprache | Bis zum 28. Februar können sich frisch promovierte Naturwissenschaftler um den Klartext-Preis 2022 bewerben und 7500 Euro gewinnen. Dazu müssen sie ihre Doktorarbeit im Jahr 2021 oder 2020 mit einer sehr guten Bewertung abgeschlossen haben und einen Text darüber bei der Klaus-Tschira-Stiftung einreichen. Entscheidend ist, dass der Text einem Laienpublikum ihre Forschung erläutert.Alle Bewerber:innen können an einem zweitägigen Workshop für Wissenschaftskommunikation teilnehmen. Die Preisträger:innen bearbeiten zudem ihren Text mit Medienschaffenden und können ihre Artikel anschließend im Klartext-Magazin veröffentlichen.<a href="https://klartext-preis.de" target="_blank">klartext-preis.de</a>Preis für Wasserforschung | Noch bis zum 28. Februar können sich Forscher oder Forschungsgruppen um den Mülheim Water Award 2022 bewerben. Für das preisgekrönte Konzept für Trinkwasserversorgung oder Wasseranalytik gibt es 10 000 Euro, gestiftet vom Wasserversorger RWW Rheinisch-Westfälische Wasserwerksgesellschaft und dem Gerätehersteller Gerstel.<a href="https://www.muelheim-water-award.com/bewerben/" target="_blank">www.muelheim-water-award.com/bewerben/</a>Die meisten staatlichen Fördermittel gehen nach München | Die Münchener Universitäten haben in den Jahren 2017 bis 2019 jeweils die meisten Drittmittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erhalten: die Ludwig-Maximilians-Universität über 369 Mio. Euro, die TU München 346 Mio. Euro. An dritter Stelle liegt die Universität Heidelberg mit 332 Mio. Euro. Die meisten staatlichen Mittel für die Chemie gingen an das Karlsruher Institut für Technologie. Die Zahlen für alle Hochschulen und Fachgebiete in Deutschland stehen im Förderatlas 2021 der DFG.<a href="https://www.dfg.de/sites/foerderatlas2021" target="_blank">www.dfg.de/sites/foerderatlas2021</a>FZ

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Ruhm, Ehre und Geld

Dissertation in verständlicher Sprache | Bis zum 28. Februar können sich frisch promovierte Naturwissenschaftler um den Klartext-Preis 2022 bewerben und 7500 Euro gewinnen. Dazu müssen sie ihre Doktorarbeit im Jahr 2021 oder 2020 mit einer sehr guten Bewertung abgeschlossen haben und einen Text d...

Wenn E-Books f&uuml;r den Chemieunterricht als interaktive Selbstlernb&uuml;cher gestaltet sind, also beispielsweise Erkl&auml;rvideos, Quizze oder Lern-Apps enthalten, f&ouml;rdern sie eigenst&auml;ndiges Arbeiten der Lernenden. Auch Experimentieranleitungen bieten sich als Inhalt solcher Selbstlernb&uuml;cher an.
Im Chemieunterricht gibt es reichlich Gelegenheiten, digitale Medien einzusetzen: Sch&uuml;ler k&ouml;nnen bei Experimenten Messwerte mit digitalen Ger&auml;ten erfassen. Versuche k&ouml;nnen sie mit einem digitalen Laborjournal dokumentieren oder auf Video aufnehmen (Abbildung 1).1) Einen einmal aufgenommenen Versuch k&ouml;nnen sie sp&auml;ter wiederholt ansehen und nachvollziehen, zum Beispiel um sich auf eine Pr&uuml;fung vorzubereiten. Vertonte Erkl&auml;rvideos unterst&uuml;tzen das Lernen &uuml;ber H&ouml;ren und Sehen gleichzeitig, sodass sich die Lernenden besser an die Inhalte erinnern. Erkl&auml;rvideos geben einen &Uuml;berblick &uuml;ber ein Themengebiet und lassen sich unterbrechen, zum Beispiel f&uuml;r Denkpausen, und mehrfach abspielen. Dies hilft beispielsweise bei komplexeren Themen oder bei Berechnungen.
Produzieren Lernende nach dem Prinzip &bdquo;Lernen durch Lehren&ldquo; ein Erkl&auml;rvideo selbst, so sind sie gefordert, Inhalte vernetzt mit dem fachlichen Hintergrund und verst&auml;ndlich zu pr&auml;sentieren sowie Fachsprache passend einzusetzen.2)
Mit Lern-Apps k&ouml;nnen Sch&uuml;ler Inhalte selbstst&auml;ndig zusammen fassen, &uuml;ben, anwenden und &uuml;berpr&uuml;fen.
Trotz dieser F&uuml;lle an M&ouml;glichkeiten sch&ouml;pft Chemieunterricht das Potenzial digitaler Medien h&auml;ufig nicht aus. Der Vorbereitungsaufwand, Videos und Inhalte selbst zu produzieren, ist m&ouml;glicherweise zu gro&szlig;; die Suche nach Medien, die sich f&uuml;r den jeweiligen Einsatz eignen, f&uuml;r Lehrende sehr aufwendig. K&ouml;nnen Lehrkr&auml;fte auf digitale Unterrichtsmaterialien zur&uuml;ckgreifen, die an die Lehrpl&auml;ne angepasst sind, werden diese H&uuml;rden kleiner.
<h2>Mehrere Medien in einem</h2>
Ein Format, das mehrere digitale Tools und Angebote vereint, sind E-Books.3,4) Anders als digitale Schulb&uuml;cher, die oft nicht mehr als pdf-Versionen der zugeh&ouml;rigen Printfassungen sind, k&ouml;nnen E-Books Lernenden im Chemieunterricht parallel zu den Inhalten interaktive Elemente wie H5P-Videos und R&auml;tsel zur Verf&uuml;gung stellen. Zuden lassen sie ihnen Raum, eigene Ergebnisse, zum Beispiel im Labor, zu dokumentieren. Ein E-Book kann Informationstexte enthalten, Versuchsanleitungen, beschreibbare Textfelder, Fotos, Grafiken, Zeichnungen und Piktogramme, Lern-Apps, Erkl&auml;rvideos, Audioaufnahmen, QR-Codes, Augmented Reality, interaktive Diagramme und Links.
Ein interaktives E-Book kann die Einsatzm&ouml;glichkeiten digitaler Medien miteinander verkn&uuml;pfen, und zwar ohne Medienbruch, also ohne Wechsel zwischen Papierheft, Arbeitsbl&auml;ttern, Buch, projizierten Anweisungen oder Informationen. Lehrkr&auml;fte und Sch&uuml;ler:innen m&uuml;ssen dann nicht mehr Arbeitsbl&auml;tter oder Mitschriften erg&auml;nzend zu Videos oder Quizzen zusammensuchen.
Mit E-Books l&auml;sst sich auch nach dem Prinzip des flipped classrooms unterrichten, bei dem Lernende einen Teil der Inhalte bereits zu Hause erarbeiten, etwa mit einem integrierten Quiz, Text oder Erkl&auml;rvideo.2) Die M&ouml;glichkeiten, unterschiedliche Elemente in ein E-Book zu integrieren und damit das Arbeiten selbst zu organisieren, erlaubt es der Lehrkraft, den Unterricht st&auml;rker zu differenzieren.5)
<h2>Beispiel organische Chemie f&uuml;r Anf&auml;nger</h2>
Das Selbstlernbuch &bdquo;Einf&uuml;hrung in die organische Chemie&ldquo; ist ein Beispiel, wie ein interaktives E-Books f&uuml;r den Chemieunterricht aussehen kann und welche Elemente dabei integriert sind. Bei diesem Selbstlernbuch sind der inhaltlich-experimentelle und der mediendidaktisch-methodische Strang miteinander verwoben.
Inhaltlich wird im E-Book die organische Chemie am Ende der Sekundarstufe I ganz klassisch eingef&uuml;hrt: &uuml;ber die Unterscheidung zwischen anorganischen und organischen Stoffen sowie darauf folgend mit der Betrachtung organischer Stoffe bei Hitzeeinwirkung (Kohlungsprobe). Dann f&uuml;hrt das Buch die Stoffklasse der Alkane als Vertreter der Kohlenwasserstoffe ein mit Methan als erstem Beispiel.
Auf die Beschreibung einer Elementaranalyse folgt ein Video, das erkl&auml;rt, wie eine Summenformel ermittelt wird und wie man mit der Stoffmenge und der molaren Masse rechnet.
Fachbezogen sollen die Sch&uuml;lerinnen und Sch&uuml;ler Versuche durchf&uuml;hren und auf Video dokumentieren. Digitalisierungsbezug entsteht dadurch, dass sie schrittweise Erkl&auml;rvideos erstellen, indem sie angeleitet werden, zun&auml;chst den Versuch auf Video aufzunehmen, sich in der Folge mit Filmschnitt und Vertonung befassen und schlie&szlig;lich ein Gesamtkonzept f&uuml;r das Erkl&auml;rvideo entwickeln. Damit erf&uuml;llt das E-Book die Vorgaben der Bildungspolitik, nach denen die F&ouml;rderung digitalisierungsbezogener Kompetenzen eine Aufgabe aller schulischen Sachf&auml;cher ist.6)
Die Tabelle auf Seite 36 gibt einen &Uuml;berblick &uuml;ber die Elemente und Versuche sowie &uuml;ber die Kompetenzschulungen und die Filmaufgabe.
<h2>Experimente im E-Book</h2>
Im digitalisierten Chemieunterricht muss der handwerkliche Aspekt des Experimentierens nicht zu kurz kommen, das Experiment kann eine zentrale Rolle haben. (Hierbei ist der Unterricht in der Schule gemeint, nicht der digitale Distanzunterricht.) Praktische T&auml;tigkeiten werden mit digitalisierungsbezogenen verwoben, Arbeit im realen Raum und Arbeit mit digitalen Medien (virtueller Raum) werden miteinander verkn&uuml;pft. Damit wird der Unterricht unterschiedlichen Lerntypen gerecht, zum Beispiel dem auditiven, dem optisch-visuellen, dem haptischen oder dem kognitiv-intellektuellen Typ, und kann Lernen auf verschiedenen Ebenen erm&ouml;glichen. Nehmen die Lernenden beispielsweise ein Experiment auf, m&uuml;ssen die Experimentieraufbauten sicher, &uuml;bersichtlich und nachvollziehbar sein. Die Lernenden m&uuml;ssen sinnvolle Bildausschnitte w&auml;hlen sowie zielgerichtet und strukturiert experimentieren. Dies kann zu einem gr&ouml;&szlig;eren Lerneffekt f&uuml;hren als ein Versuch ohne Videoaufzeichnung.
Um den Film eines Experiments zu vertonen, m&uuml;ssen die Sch&uuml;lerinnen und Sch&uuml;ler vorher genau planen, welche Fachbegriffe die Inhalte zielgruppengerecht und fachlich ad&auml;quat ausdr&uuml;cken; dies kann das Erlernen der Fachsprache f&ouml;rdern.
Die Jugendlichen gewinnen zudem an Digitalisierungskompetenzen, wenn Versuche in das digitale Lernen integriert werden. Sie erwerben die F&auml;higkeiten, ein Video technisch sauber, mit definiertem Fokus und Bildausschnitt sowie guter Beleuchtung zu erstellen, Filme zu schneiden und zu vertonen, wie von der Kultusministerkonferenz gefordert (Kompetenzbereich &bdquo;Produzieren und Pr&auml;sentieren&ldquo;).6)
<h2>Entwicklung und Erprobung</h2>
Das interaktive E-Book wurde im Sinne eines partizipativen Forschungsansatzes entwickelt, also bei dem Lehrkr&auml;fte und teilweise auch Lernende in den Entwicklungs- und Forschungsprozess aktiv eingebunden waren. Der Prototyp wurde zun&auml;chst in den eigenen Klassen der Autorin Soraya Cornelius und dann in fremden Klassen der Stufe 10 an Gymnasien erprobt und evaluiert. Auf Grundlage der Erfahrungen und Ergebnisse, darunter die Mitschriften und Erkl&auml;rvideos der Lernenden, sowie der R&uuml;ckmeldungen der Lernenden und Lehrenden wurde das E-Book anschlie&szlig;end optimiert. Aktuell wird es mit einer gr&ouml;&szlig;eren Kohorte von etwa 500 Sch&uuml;lern in Baden-W&uuml;rttemberg erprobt.
<figure><img src="https://media.graphcms.com/3mudhiVRT6UZ7mRiSdqA" />
<figcaption><label>Abb. 1: </label>Titelseite des E-Books f&uuml;r den Anfangsunterricht in organischer Chemie.</figcaption>
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Teil des interaktiven OC-E-Books: Ein Sch&uuml;lerversuch wird aufgezeichnet und so dokumentiert.
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Ein Beispiel f&uuml;r Aufgaben, Bilder und beschreibbare Textfelder im E-Book.
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&Uuml;bersicht &uuml;ber Inhalte (Themen, Elemente und Versuche) und Methoden (Kompetenzschulung und Film-Aufgabe) im E-Book &bdquo;Einf&uuml;hrung in die organische Chemie&ldquo;.
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<h2>Die Autorinnen</h2>
Den Beitrag haben Soraya Cornelius (oben) und Claudia Bohrmann-Linde verfasst. Cornelius ist Chemielehrerin am Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold. Sie hat Chemie sowie Naturwissenschaft und Technik (NwT) an der Universit&auml;t T&uuml;bingen studiert und dort im Jahr 2017 ihr 2. Staatsexamen abgelegt. Als externe Doktorandin untersucht sie seit 2018 im Arbeitskreis Bohrmann-Linde die Wirksamkeit von selbstgedrehten Erkl&auml;rvideos. Bohrmann-Linde ist Professorin f&uuml;r Didaktik der Chemie an der Universit&auml;t Wuppertal, davor forschte und lehrte sie an der Universit&auml;t T&uuml;bingen. <a href="mailto:bohrmann@uni-wuppertal.de">bohrmann@uni-wuppertal.de</a>
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<h2>AUF EINEN BLICK</h2>
F&uuml;r Lehrkr&auml;fte bedeutet es oft hohen Aufwand, digitale Medien im Chemieunterricht einzusetzen.
Eine M&ouml;glichkeit, digitale Medien und klassische Informationstexte zu verzahnen und so den Aufwand zu verringern, bieten interaktive E-Books.
Bestandteil k&ouml;nnen Experimentieranleitungen sein, die beispielsweise elektronische Aufzeichnung, Dokumentation und Auswertung der Versuche integrieren.
<ul class="references">
<li>1 J. Huwer, &bdquo;EXPlainistry: Experimente mit selbst erstellten Videos dokumentieren, erkl&auml;ren und visualisieren&ldquo;, in: J. Me&szlig;inger-Koppelt, J. Maxton-K&uuml;chenmeister (Hrsg.), Naturwissenschaften digital, Joachim Herz Stiftung, Hamburg 2021, 66&ndash;69</li>
<li>2 S. Dorgerloh, K. Wolf, Lehren und Lernen mit Tutorials und Erkl&auml;rvideos. Beltz, Weinheim, 2020, 63, 116</li>
<li>3 D. Zeller, R. Grandrath, C. Bohrmann-Linde, Chemie &amp; Schule 2021, 36, 9&ndash;13</li>
<li>4 R. Grandrath, C. Bohrmann-Linde, Math. Nat. Unterr. 2021, 74, 235&ndash;240</li>
<li>5 S. Hu&szlig;mann, S. Prediger, Praxis der Mathematik in der Schule 2007, 49, 1&ndash;8</li>
<li>6 <a href="https://www.kmk.org/fileadmin/Dateien/pdf/PresseUndAktuelles/2018/Digitalstrategie_2017_mit_Weiterbildung.pdf" target="_blank" rel="noopener">www.kmk.org/fileadmin/Dateien/pdf/PresseUndAktuelles/2018/Digitalstrategie_2017_mit_Weiterbildung.pdf</a> (Stand: 12.10.2021)</li>
<li>7 Ministerium f&uuml;r Kultus, Jugend und Sport Baden-W&uuml;rttemberg (Hrsg.): Bildungsplan des Gymnasiums, 2016, Chemie. Stuttgart, S. 7.</li>
</ul>

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