Handys im Klassenzimmer erlaubt
Projekt zum Einsatz digitaler Medien im Physikunterricht erhält Auszeichnung.
Für ihre Innovationen zur experimentellen Gestaltung des Physikunterrichts wurden Jochen Kuhn, TU Kaiserslautern, und Patrik Vogt, PH Freiburg, mit dem mit 8000 Euro dotierten „MINT von morgen Schulpreis 2013“ der Joachim-Herz-Stiftung ausgezeichnet.
Abb.: Die beiden Preisträger Prof. Dr. Jochen Kuhn (2. v. l.) und Dr. Patrik Vogt (r.) mit dem Vizepräsident für Lehre, Studium und Internationales, Prof. Dr.-Ing. Norbert Wehn (l.), und der Geschäftsführerin des Fachbereichs Physik, Dr. Kerstin Krauß (2. v. r.; Bild: TU KL).
Beschleunigungssensoren, Feldstärkesensoren, Mikrofon, Beleuchtungsstärkesensoren, GPS-Empfänger – Technologien, die im Physikunterricht aus langweiligem Formelpauken spannende Experimente machen könnten. Doch bisher waren computergestützte Versuche mit solchen Sensoren teils umständlich und sehr teuer – sofern die dafür notwendigen Geräte überhaupt zur Verfügung standen.
Waren Smartphones im Klassenzimmer bislang unbeliebte Quellen der Ablenkung, könnte sich das nun ändern – zumindest für den Physikunterricht. Denn viele dieser hilfreichen Sensoren sind heute in jedem Smartphone und Tablet-PC verfügbar und können mit geeigneten Apps ausgelesen werden. Was liegt also näher, als mit diesen Endgeräten eine Vielzahl quantitativer Schulversuche aufzubauen?
Kuhn und Vogt und entwickelten daher im Rahmen des Projekts NET (New Media Experimental Tools) eine Vielzahl solcher physikalischen Experimente mit Smartphone und Tablet-PC und bereiteten sie für den Einsatz im Unterricht und in der Lehrerbildung auf. So kommen Smartphones im Mechanik-Unterricht als kabellose Beschleunigungssensoren zum Einsatz, während im Akustik-Unterricht aus dem Mikrofon mit der geeigneten App ein Sensor zur Frequenzanalyse, zur Schallpegelmessung oder ein Tongenerator wird. Sogar zur Untersuchung der physikalischen Gesetzmäßigkeiten radioaktiver Strahlung lassen sich Smartphones und Tablet-PCs im Physikunterricht einsetzen.
„Im Gegensatz zu anderen Konzepten, die diese Medien zum Beispiel zur Informationsrecherche, als Kommunikationsmittel oder als Cognitive Tool einsetzen, führen die Schülerinnen und Schüler in unserem Ansatz konkret physikalische Experimente damit durch, verwenden die Medien also als Experimentiermittel. Die damit verbundenen Unterrichtskonzepte sind auf Lehrplanthemen zugeschnitten und können im alltäglichen Physikunterricht umgesetzt werden“, sagt Kuhn.
Wenn Schülerinnen und Schüler mit Materialien experimentieren, die ihnen aus dem Alltag bekannt sind, steigt nicht nur ihre Motivation: In einer Pilotstudie konnten die beiden Preisträger einen signifikant höheren Leistungszuwachs bereits nachweisen. Darauf aufbauend untersuchen aktuell vier Doktoranden der TU Kaiserslautern die Lernwirkung dieser Medien in den Themenbereichen Mechanik, Schwingungen und Wellen sowie Radioaktivität des alltäglichen Physikunterrichts im Rahmen empirischer Begleitstudien.
Der Ansatz bleibt aber nicht nur auf den Schulunterricht beschränkt: So können an der TU Kaiserslautern Physikstudierende bereits ab dem 1. Semester die fachwissenschaftliche Nutzung dieser Medien in Übungsgruppen im Physikstudium erproben. Dadurch bearbeiten Studierende sowohl theoretische als auch experimentorientierte Aufgabenstellungen von Studienbeginn an. Vertieft wird der schulorientierte Einsatz dieser Medien dann im Physiklehramtsstudium. Dabei erhalten auch Lehramtsstudierende Gelegenheit, frühzeitig an aktuellen Forschungsprojekten zu dem Thema teilzunehmen. Durch deutschlandweite, jährlich mehrmalige Lehrerfortbildungen erfolgt eine Optimierung und Weiterentwicklung der Experimente und Materialien, indem die Hinweise aus der Praxis direkt berücksichtigt werden.
TU KL / AH
