Digitaler Chemieunterricht – aktuelle Umfrageergebnisse

Published by Fritz Henke, SupraTix GmbH (9 months ago updated)


Letzte Wochen hat unsere Umfrage zum Thema „digitaler Chemieunterricht“ stattgefunden. Unter den Teilnehmenden waren 30 Lehrer:innen und 64 Schüler:innen.

 

Die aktuelle Situation im Homeschooling

Besonders interessant ist die aktuelle Situation im Chemieunterricht. Seit Wochen sind die weiterführenden Schulen geschlossen und die Jugendlichen im Homeschooling. Besonders bei experimentellen Fächern, wie der Chemie, könnte der plötzliche Fernunterricht eine große Herausforderung sein. Denn um Chemie-Experimente durchführen zu können, benötigt man ein Labor mit den jeweiligen Chemikalien und Geräten.

 

Die Umfrage zeigt, dass die verbreitetste Methode im Homeschooling das Bereitstellen von Bildern und Videos von den Experimenten durch die Lehrer:innen ist. Die Inhalte zu den Experimenten werden durch etwa zwei Drittel der Schüler:innen im Selbststudium erarbeitet. Experimentelle Fähigkeiten, wie die selbständige Wahrnehmung der Reaktion oder das Misslingen eines Experimentes können so nicht erlebt werden. Um den Schüler:innen die Beobachtungen von Reaktionen realitätsnah übermitteln zu können, können Livestreams mit Lehrerexperimenten eingesetzt werden. Laut Lehrer:innen wird das zu 23 % genutzt. Die Antwort der Schüler:innen unterscheidet sich mit 5 % stark. Um diese Unterschiede interpretieren zu können, müsste die Anzahl der Befragten größer sein. Bei dieser Anzahl an Teilnehmenden trägt wohl eher der Fakt dazu bei, dass die Zusammensetzung der beiden Gruppen „Lehrer:innen“ und „Schüler:innen“ nicht kontrolliert wurden. So haben nicht zu jeder Lehrkraft die dazugehörigen Schüler:innen teilgenommen oder andersherum. Da sich die Methoden von Lehrkraft zu Lehrkraft unterscheiden, sind auch die Ergebnisse unterschiedlich. Vermutlich würden sich die Ergebnisse angleichen, umso mehr Befragte an der Umfrage teilnehmen würden.

 

Unter dem Punkt „Sonstiges“ wurden vor allem Experimentieranleitungen für zu Hause verstanden. Die Möglichkeiten für Chemie-Experimente zu Hause sind stark beschränkt. Die Experimente müssen einfach umsetzbar sein. Und es kann nicht vorausgesetzt werden, dass jede Schüler:in die benötigten Materialien besitzt oder finanzieren kann. Werden Experimente durchgeführt, die diese Bedingungen erfüllen, dann ist das jedoch eine gute Lernmethode für zu Hause. Denn die analytischen Fähigkeiten der Schüler:innen können geschult werden. Die Kontrolle durch die Lehrkräfte ist jedoch kaum möglich. Für das Homeschooling könnten solche Experimente eine gute Möglichkeit darstellen, aber keine längerfristige Lösung sein.

 

Etwa ein Viertel der Lehrkräfte gibt an, dass sie die Experimente auf den Präsenzunterricht verschieben oder sie sogar komplett ausfallen lassen. Zwar können die Schüler:innen dadurch irgendwann die experimentellen Fähigkeiten tatsächlich im Labor erlernen, aber es muss trotzdem eine Lösung gefunden werden, um auch im Fernunterricht den Lernenden diese Kompetenzen zu vermitteln. Denn wichtige Themen und Inhalte können nicht wochenlang aufgestaut werden. Das Bildungssystem muss in der Lage sein, auch in außergewöhnlichen Situationen diese Inhalte bestmöglich zu vermitteln.

 

Abbildung 1: Wie werden Chemie-Experimente im Homeschooling übermittelt? (Es handelte sich um Fragen bei denen Mehrfachantworten möglich waren. Die Anteile an Befragten beziehen sich für jede Antwortmöglichkeit auf die jeweilige Grundgesamtheit von 30 Lehrer:innen bzw. 64 Schüler:innen.)

 

Etwa zwei Drittel der Schüler:innen sagt, dass die selbstständige Durchführung von Experimenten ihr Interesse an dem Fach steigert. Alle Lehrer:innen stimmen dieser Aussage zu und betonen auch, dass es das Verständnis für das Fach fördert. 80 % der Schüler:innen können sich einen Chemie-Unterricht komplett ohne Experimente nicht vorstellen. Dies zeigt, dass im Homeschooling Experimente auf gar keinen Fall komplett ausfallen dürfen.

 

Die Schüler:innen wünschen sich vor allem in Bezug zum Experimentieren Alternativen zu den aktuellen Formaten im Homeschooling. Vorgeschlagen wurden beispielsweise Präsenzexperimente in sehr kleinen Gruppen und unter strengen Hygieneregeln. Viele Schüler:innen nannten auch die Vorführung von Lehrerexperimenten in der Online-Konferenz wünschenswert. Dies unterstreicht noch einmal, dass diese Methode bisher nur selten Anwendung findet. Auch digitale Versuche oder online Experimentierprogramme standen ganz oben auf der „Wunschliste“ für alternative Lernformate.

 

Das Potential von Chemistry4Future

Chemistry4Future könnte eine Alternative zu Chemie-Experimenten im Labor sein. Über das Internet könnten die Schüler:innen einen Experimentierstand steuern. Durch Kameras und Sensoren werden die chemischen Reaktionen übertragen. Jeder Lernende kann das experimentelle Lernspiel individuell absolvieren. Die Schüler:innen können aktiv lernen und ihr gesammeltes Wissen anwenden. Könnte so ein innovatives Format eine Alternative zu bisherigen Lösungen sein?

 

Ganz unterschiedliche Möglichkeiten und Szenarien können sich die Lehrer:innen und Schüler:innen zur Anwendung vorstellen. In der Umfrage gaben an, dass 53 von 100 Lehrer:innen Chemistry4Future im Chemieunterricht verwenden würden. 30 % der Lehrer:innen würden das Format auch an Projekttagen in der Schule einsetzen. Auch diese Zahlen sprechen für einen großen Zuspruch für Chemistry4Future. Es zeigt sich jedoch, dass die Schüler:innen einer Nutzung in der Unterrichtszeit eher zustimmen als die Lehrer:innen. Beide Gruppen können sich eine Anwendung außerhalb des Chemieunterrichtes als Hausaufgabe, zur Unterrichtsvorbereitung oder Ähnlichem am besten vorstellen. Unter der Antwortmöglichkeit „Privat“ wurde verstanden, dass die Lehrer:innen Chemistry4Future den Schüler:innen zur privaten Nutzung empfehlen, was zwei Drittel des Lerhpersonals angesprochen hat. Aus der Sicht der Schüler:innen beschreibt es den Anteil, der das Lernspiel unabhängig von dem Schulunterricht, sprich in der Freizeit nutzen würde.

 

Das Konzept von Chemistry4Future wird sowohl von den Lehrer:innen als auch von den Schüler:innen als sehr positiv bewertet. Die Idee wurde als spannend, genial oder vielversprechend empfunden. Viele Schüler:innen meinten, dass es Sie beim Lernen unterstützen würde und es eine gute Abwechslung zum relativ monotonen Unterrichtsgeschehen im Homeschooling wäre. Die Lerninhalte wären anschaulich dargestellt, wodurch die Schüler:innen die Theorie besser verstehen könnten. Die Nutzung von Chemistry4Future außerhalb des Unterrichtes würde die Motivation für das Fach Chemie stärken. Nur 3 von 100 Lehrer:innen würde Chemistry4Future nicht nutzen und auch nicht ihren Schüler:innen zur Nutzung empfehlen.

 

Abbildung 2: Wie würde Chemistry4Future genutzt werden?

 

Chemistry4Future weist im Vergleich zu den bisher genutzten Methoden einen höheren Lernerfolg auf, da die Schüler:innen aktiv tätig werden müssen. Zum Lernerfolg können vor allem das Lernen durch Probieren beitragen, da sie den Experimentierstand selbstständig steuern können. Die Schüler:innen würden sich genauer mit dem Unterrichtsstoff auseinandersetzen. Die Beobachtungen werden ebenfalls live übertragen, was einen deutlichen Vorteil gegenüber Videos oder Bildern darstellt. Jede Schüler:in kann im eigenen Lerntempo die Experimente durchführen und auch zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Das projektorientierte Arbeiten kann gefördert werden.

 

Natürlich können solche digitalen Experimente nicht alle Aspekte von realen Experimenten abdecken. Zum Beispiel gehen die motorische Sensorik sowie der Umgang mit Gefahrstoffen im Labor verloren. Versuche, die im Labor durchgeführt werden, sind um einiges komplexer. Die Geräte müssen aufgebaut werden. Die Arbeitssicherheit muss beachtet werden. Es können jede Menge Fehler bei der Durchführung auftreten, die es durch die Experimentierenden zu vermeiden oder minimieren gilt. Nicht jeder Versuch, der in der Literatur allseits bekannt ist, funktioniert auf Anhieb. Diese Punkte könnten mit Hilfe von Chemistry4Future nur bedingt vermittelt werden.

 

Chemistry4Future sollte auch nicht als Ersatz für reale Experimente verstanden werden, sondern viel mehr als ein Experimentalwerkzeug, einem neuen Format für zeitgemäßes Lernen in den Naturwissenschaften. Viel individueller und ungebundener könnten Schüler:innen Projekten nachgehen, gemeinsam in Teams experimentieren oder sich auf den Chemie-Unterricht vor- oder nachbereiten. Es könnten auch spezielle Experimente durchgeführt werden, die im Schullabor in der Art nicht möglich wären. Es gibt also viele Möglichkeiten wie Chemistry4Future das Potential entfalten könnte, ohne reale Experimente zu verdrängen. Wir sollten die Technologien unserer Zeit nutzen und auch an die Schulen bringen. Mit unserer aktuellen Crowdfunding-Kampagne möchten wir Chemistry4Future Realität werden lassen. Informieren Sie sich hier über den aktuellen Stand des Projektes und seien Sie unter den ersten Nutzer:innen von Chemistry4Future!


Also interesting: