Handys, Smartboards und Co.

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Erika Ritter
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1 Handys, Smartboards und Co. Potentiale und Herausforderungen von digitalen Medien im naturwissenschaftlichen Unterricht Dr. Bernhard F. Sieve IDN - Fachgebiet Chemiedidaktik Gottfried Wilhelm Leibniz Universität, Hannover

2 Zum Einstieg zwei Experimente Phänomene, die für uns zeitlich fassbar sind Phänomene, die für uns zeitlich zu langsam sind Phänomene, die für uns zeitlich zu schnell verlaufen.

3 Zum Einstieg zwei Experimente Kerzenflamme erlischt vom Docht der Kerze her Rauchfahne entzündet sich an der Spitze der Feuerzeugflamme Flamme wandert entlang der Rauchsäule

4 Handys, Smartboards und Co. Potentiale und Herausforderungen von digitalen Medien im naturwissenschaftlichen Unterricht Dr. Bernhard F. Sieve IDN - Fachgebiet Chemiedidaktik Gottfried Wilhelm Leibniz Universität, Hannover

5 Digitale Medien und Geräte erobern Fachräume (Sieve 2015) Ausstattungsoffensive n (Laptops, Interaktive Whiteboards, Tablets) BYOD Schnelllebigkeit der Geräte Unterstützung technisch??? didaktisch???

6 Medienkompetenz als Bildungsziel "Ich wünsche mir, dass bis 2020 jedes Klassenzimmer digital ausgestattet ist. Die Bildung muss den Anschluss an die Realität behalten und darf sich nicht in einem Paralleluniversum bewegen. Die jungen Menschen wollen die neuen Technologien in allen Lebenslagen nutzen. Sie brauchen digitale Kompetenzen, um eine Beschäftigung zu finden. Alle nicht nur einige wenige Schulen und Hochschulen müssen diesem Umstand gerecht werden." ( [ ]) (Neelie Kroes, Vize- Präsidentin der EC)

7 Digitale Medien sind Werkzeuge Informationsvermittler und Lernwerkzeuge zugleich (Schanze 2010, Sieve & Schanze 2015) Lernen mit und über digitale(n) Medien (BMBF 2012) Medienkompetenz für Lehrkräfte meint: Potenziale und Grenzen von Medien (analog und digital) kennen (kritisch-reflexive Haltung) Auswahl begründen, um Medien mit passendem didaktischen Wert im Fachunterricht einzusetzen

8 Beispiel I: Interaktive Whiteboards (IWB)

Das IWB als Werkzeug und Herausforderung berührungssensitives Eingabewerkzeug für einen Computer ( Miller 2010) Kombination mehrere digitaler Medien (Glover et al.

9 Das IWB als Werkzeug und Herausforderung berührungssensitives Eingabewerkzeug für einen Computer ( Miller 2010) Kombination mehrere digitaler Medien (Glover et al. 2005) Präsentationswerkzeug für frontale Phasen des Unterrichts (Glover et al. 2005; Higgins et al. 2007, Sieve 2015) Nutzung als Tafel und Präsentationsfläche, meist spontan, Lehrkräfte kennen nur einfache Werkzeuge des IWB (Glover & Miller 2001; Schuck & Kearney 2008, Sieve 2015) Gerät allein bewirkt keine neuen pädagogischen Ansätze und hat keinen Einfluss auf die Lernleistung (Egeberg et al. 2011; Wood & Ashford 2008) Dr. Bernhard F. Sieve

10 Potentiale des IWB im CU / NWU Aber: IWB-angemessene, interaktive Lernarrangements können die Lernleistung erhöhen (Thomson & Flecknoe 2003, 2012) >> Potenziale für den CU/NWU: Experimente und Modellierung unterstützen (Sieve 2015)

11 ( Vernier 2014) Beispiel II: Messwerterfassung und Datenübertragung auf Smartphones oder Tablets

der Lernenden (Schrader & Schanze 2015) >Potenziale für den CU/NWU:

12 Messwerte und Graphiken streamen (Sieve 2015) Messwerterfassungssystem und access point zugleich Datenübertragung per WLAN auf die Endgeräte der Lernenden (Schrader & Schanze 2015) >Potenziale für den CU/NWU: kollaboratives Arbeiten bei der Messwerterfassung einfaches Verteilen von Daten

13 Messwerte per Smartphone aufnehmen (Sieve et al. 2015)

14 Messwerte per Smartphone aufnehmen Gleitreibungswinkel Lotos-Effekt Colorimetrie App: Photometer (Petersen 2016) (Lühken et al. 2014; Sieve et al. 2015)

15 Beispiel III: Raumvorstellungvermögen fördern und Dynamik erfahren

Raumvorstellungsvermögen fördern bildhafte 2D- und 3D-

(Jmol ) molecular modelling lernförderliche

16 Raumvorstellungsvermögen fördern bildhafte 2D- und 3D- Darstellungen haptische Molekülmodelle 3D-Animationen (Jmol ) molecular modelling lernförderliche Kombinationen: a) statisch mit dynamisch b) haptisch und digital (Huk 2007; Bivall et al. 2011) (Fotos: Asselborn et al. 2016;

17 Dynamik erfahren I Prozesse werden nicht als dynamisch wahrgenommen, sondern als statisch (Kienast 1999; Busker et al. 2010) Animationen, Simulationen und Videos fokussieren auf die Dynamik von Reaktionen, belasten aber das Arbeits-gedächtnis (Höffler und Leutner 2007) >> Potenziale für den CU/PU: Bildgeschichten von Vorgängen erhöhen die Verarbeitungstiefe (Sumfleth und Telgenbüscher 2000)

Dynamik erfahren II Zeitlupen- und Zeitrafferfilme von Experimenten selbst erstellen mit Smartphones und Digitalkameras (Vollmer & Möllmann

18 Dynamik erfahren II Zeitlupen- und Zeitrafferfilme von Experimenten selbst erstellen mit Smartphones und Digitalkameras (Vollmer & Möllmann 2012; Sieve et al. 2015; Sieve 2016) >> Potenziale für den CU/PU: Dokumentationshilfe, neue Erkenntnisse durch Zeitlupen- und Zeitrafferaufnahmen

19 Dynamik erfahren II - Filmauswertung Dr. Bernhard F. Sieve

20 Dynamik erfahren II - Kinematik Auswertung der Videos (z.b. mit measure dynamics, Phywe) (Literatur: Prof. Thomas Wilhelm, Uni Würzburg) Dr. Bernhard F. Sieve

21 Die Kombination - das digitale Schulbuch

22 Konzept des echembook Digitales Schulbuch mit: > Sachinformationen > Animationen > Simulationen > Experimentieranleitungen > Videos von Experimenten > interaktiven Lernaufgaben > Hilfekarten Lauffähig auf allen Systemen (Ulrich & Schanze 2015)

23 Die andere Seite: Wie lässt sich die Nutzung digitaler Medien implementieren?

24 Voraussetzungen für die Implementation digitaler Medien (Sieve & Schanze 2014)

25 Workshop Station 1 Zeitlupenfilme mit Kamera / Smartphone Station II Messwerte per WLAN streamen Station III echembook, Apps für PC und Tablet Station IV Tablets als IWB-Ersatz

26 Vielen Dank! PdN-ChiS 4/63 (2014) UC Heft 145 (2015) UP Heft 145 (2015) UP Heft 151 (2016) Dr. Bernhard F. Sieve

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