Interaktive Tafeln im Chemie-Unterricht

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Chemie scheint nicht unbedingt das Fach zu sein, an das man bei der Anschaffung einer Interaktiven Tafel denkt. Dennoch gibt es natürlich Möglichkeiten eine Interaktiven Tafel hier einzusetzen.

Inhaltsverzeichnis

Allgemeine Ideen

Eine Interaktiven Tafel könnte man im Chemieunterricht verwenden ...

  • als normale Tafel:
... mit dem Unterschied, dass man immer wieder auf den Tafelanschrieb zugreifen kann und ihn zum Beispiel erkrankten Schülern zukommen lassen kann.
  • als Folienersatz:
... man kann nicht nur Bilder anzeigen, sondern diese verschieben, drehen und beschriften. Im Prinzip geht das auch mit einer Folie, nur kann man leichter Veränderungen vornehmen (nachträglich verschieben, auch wenn schon beschriftet wurde -> Beschriftung mitverschieben).
... außer statischen Bilder kann die Interaktive Tafel aber auch Animationen zeigen, zum Beispiel beim Teilchenmodell, Rutherfordscher Streuversuch, ...
... um für Experimente den Versuchsaufbau zusammenzustellen.
  • als CD-Spieler:
... um zum Beispiel Podcasts zu Chemie-Themen anzuhören. Gerade beim Zuhören muss man besonders aufpassen.
  • als DVD-Spieler
... denn Filme werden gerne mal gezeigt zu einem passenden Themen. So bieten einige Sender auch Teile von naturwissenschaftlichen Sendungen zum freien Anschauen an.
  • als Internet-Zugriff:
... für Recherchen allgemein
... um sich über neueste Chemie-Nachrichten zu informieren
  • als Computer:
... zur Vorstellung von Chemie-Software, die die Schüler selber verwenden sollen.

Im Grunde vereinigt eine interaktive Tafel im Chemie-Unterricht alles, was man bisher schon gebraucht hat. Nur kann Sie manches etwas besser und man braucht nicht verschiedene Geräte.

Techniken

Neben der Nutzung der Tafel zum Schreiben oder zum einfachen Zeigen von Medien aller Art, kann man natürlich auch Dateien vorbereiten, die diverse Materialien und Text vorbereitet haben.

Reine Präsentation

Zu einigen Themen oder bei bestimmten Aspekten macht eine Interaktivität keinen Sinn. Man kann Text und Bilder vorgeben und ähnlich wie in einem Präsentations-Programm auch mit einer Tafel-Software die Inhalte nach und nach vorstellen. Geschehen kann dies durch

  • Abdecken ... man verwendet Rechtecke (oder andere Formen), die den Inhalt verdecken, der noch nicht gezeigt werden soll.
    • Flexibel aufdecken ... dabei hat man im Gegensatz zu einem Präsentationsprogramm die Möglichkeit die Reihenfolge des Aufdeckens zu varrieren. Anstatt eines Rechtecks könnte man also mehrere verwenden und unter Einbeziehung der Schüler nach Bedarf Teile der Präsentation aufdecken.
    • Inhalt verschlüsseln ... wäre eine Möglichkeit die Schüler beim Finden der vorbereiteten Inhalte einzubeziehen ohne dass das Ganze zu einem Ratespiel wird. Statt Stichworte mündlich vorzugeben könnte man Worte oder Bilder verwenden und sie mit dem Abdeckungsrechteck verknüpfen. Hat ein Schüler den richtigen Zusammenhang zur Überschrift oder Frage mit dem Hinweis gefunden kann man die entsprechende Abdeckung entfernen.
    • Auswahl geben ... könnte man bei Richtig/Falsch-Fragestellungen einsetzen. Die Rechtecke werden mit Stichworten versehen, die zu dem Thema passen, oder auch nicht. Die Schüler suchen sich ein Stichwort aus und begründen ihre Auswahl. Das Entfernen der Abdeckung zeigt ob der Schüler richtig liegt oder nicht.
  • Einblenden ... ist sozusagen das Gegenteil des Abdeckens. Versteckt außerhalb des sichtbaren Bereiches werden die zu präsentierenden Inhalte abgelegt und bei Bedarf in den sichtbaren Bereich gezogen.
    • Schlüssel->Schloss ... um gezielt Inhalte an eine bestimmte Stelle zu platzieren legt man den Text/Bilder dort ab, wo sie hin sollen. Man definiert eine bestimmte Stelle, das Schloss, auf der Tafelseite (am besten als Hintergrund, damit nicht störend) und legt den Schlüssel (Bild/Text) dort ab. Der zu versteckende Inhalt und der Schlüssel werden zusammen angewählt und gruppiert. Bewegt man den Schlüssel an den Rand, wird der Inhalt mitbewegt und so versteckt. Bei Bedarf zieht man den Schlüssel wieder zurück auf das Schloss und hat so, ohne zu probieren, den Inhalt an der gewünschten Stelle.
      • Lösung einblenden ... je nachdem wohin man zieht, wird entweder "Richtig" oder "Falsch" sichtbar. Sicher etwas umständlich aber abwandelbar!
    • Schublade ... mehrere Textschnippsel oder Bilder sind gruppiert und aus dem sichtbaren Bereich verschoben. Meist durch Doppelklick können einzelne Bestandteil der Gruppierung ausgewählt werden, um sie zum Beispiel zu kopieren und auf der Tafelseite zu verwenden.
  • Spotlight ... ist eine Funktionalität, die häufig bei Tafelsoftware enthalten ist. Man hat ein Maske, die nur einen kleinen durchsichtigen Bereich hat, so dass nicht alles auf einmal sichtbar ist.
    • Entdecken eines Themas ... man präsentiert Bilder oder Stichworte zu einem unbekannten Thema und erst nach Entfernen der Maske sieht man den Zusammenhang

Handschriftliche Einträge

Im Prinzip ist das durch aus üblich, dass man auf Folien, die man für den Unterricht vorbereitet hat auch etwas malen oder eintragen kann. Gründe dafür sind:

  • benötigte Bilder zu kompliziert um sie schnell an die Tafel anzuzeichnen.
  • generell Zeitersparnis, weil man etwas vorgeben kann und nur das wesentliche einzeichnen muss.

Beispiele, bei den Vorlagen genutzt werden, die ausgefüllt werden, gibt es zahlreiche im Chemieunterricht.

  • Schalenmodell ... die leeren Schalen sind vorgegeben und man trägt die Elektronen als Punkt ein
  • Orbitalmodell ... die Energieniveaus und die leeren Kästchen für die Orbitale sind vorgegeben. Die Elektronen werden verteilt.
  • ...

Interaktive Folien

Auch hier ist wird eine typische OHP-Technik genutzt. Mit dem Unterschied, dass man am IAW sicher mehr mehr Möglichkeiten und Vorteile hat. Das Grundprinzip aller Ideen ist die flexible Visualisierung von Vorgängen, Situationen, ... usw.

  • kleine Bilder ... wer würde auf einer Folie schon winzigste Schnippsel vorbereiten? Sie sind leicht zu verlieren und auf der Folie schlecht zu bewegen. Auf dem IAW ist das kein Problem. Man könnte sie einsetzen bei Atome/Ionen/Moleküle, Elektronen oder allgemein Elementarteilchen, Orbitale, .... Statt statischer Bilder oder vorgefertigter Filme zu verwenden kann man die Bilder bewegen oder bewegen lassen um Erklärungen zu visualisieren. Ein vorbereiteter Hintergrund macht das Ganze womöglich noch "hübscher".
    • Beispiel: Ionisierung ... man hat Atome mit verschiebbaren Elektronen vorgegeben und kann so die Übergabe der Elektronen verdeutlichen. Ist der Kern mit Ladung vorgegeben, wird so sicherlich deutlicher wie man auf die Ladung des Ions kommt.
    • Beispiel: Gesetz der konstanten Proportionen ... Atome sind auf Hintergrundbilder (für den entsprechenden Stoff) vorbereitet und man kann diese Atome bewegen um die gemessenen Werte zu verdeutlichen. Variationen (nur ein oder vielleicht zwei Atome oder mehr) sind beliebig möglich. Ein Verknüpfung (Gruppierung!) lässt eine fest Verbindung entstehen oder auch wieder auftrennen.
    • Beispiel: Orbitalmodell ... Elektronen können auf den Schalen verteilt werden. Dabei kann man auch zusätzlich die Idee nutzen, erst nach Bedarf die benötigten Orbitale/Energiestufen anzuzeigen.
  • spiegeln, drehen, vervielfältigen, stauchen, strecken ... während die ersten beiden Möglichkeiten auch bei der Folien kein Problem darstellen, sind die anderen Abbildungen nur auf dem IAW möglich.
    • Beispiel: Rutherfordscher Streuversuch ... was wäre, wenn die Atomhülle nicht so groß im Vergleich zum Atomkern wäre? Ein Vergrößerung des Atomkerns kann dies verdeutlichen.
    • Beispiel Schalenmodell und Atombindung? ... dies lässt sich bei einfachen Molekülen, wie Cl2 oder H2 zeigen, indem man die mit Elektronen aufgefüllten Atome transparent und drehbar verschieben lässt um einen Edelgaszustand zu erreichen. Entsprechend zeigt sich bei O2, das das Schalenmodell hierbei Schwächen hat.

Beibilder

Neben den wichtigen Bildern die der Veranschaulichung von Modellen usw. dienen lohnt sich sicherlich, zusätzliche Bilder auf einer Flipchart zu ergänzen, die nicht nur das Aussehen verbessern sondern durchaus noch einen "heimlichen" Lehraspekt haben.

  • Bilder zu bedeutenden Chemikern ... meist werden die Namen der Entdecker genannt, aber das bringt nicht sehr viel, außer das die Schüler die Namen verfälschen und sich darüber lustig machen. Ein Porträt bringt aber eine Aspekt ins Spiel, der sonst nur in Form einer Zahl sichtbar wird, nämlich wann die Person gelebt hat. So sieht man natürlich einen Unterschied in der Kleidung von Dalton und kann so den zeitlichen Abstand realisieren.
  • Bilder historischer Aufbauten ... im Prinzip ist es hier ähnlich wie bei den Bildern berühmter Chemiker. Die Vorstellung der recht primitiven Geräte macht deutlich, welche Leistungen damals vollbracht wurden.
  • Historische Aufzeichnungen ... im Internet findet man durchaus Bilder von alten Büchern und kann damit zum Beispiel zeigen, wie sich nach und nach die reaktiven Atommassen den heute bekannten Atommassen annähern. So zeigt man schnell in Bildern etwas, was vielleicht nebenbei erwähnt wird, aber als "altes Bild" sieht es eindrucksvoller aus.
  • Nicht-deutsche-Texte ... zeigen zum Beispiel, dass die Symbolschreibweise wirklich international ist. Auch wenn man nicht Arabisch oder Griechisch kann, die Reaktionsgleichung ist international verständlich.

Tabellenkalkulation

Sicherlich ist Chemie nicht mit Mathematik zu vergleichen, aber eine Tabellenkalkulation erlaubt es, rechnerische "Experimente" durchzuführen, die man in der Tafelsoftware nicht durchführen könnte, bzw. nur mit viel Rechenaufwand. Beispiele:

  • Symbolschreibweise ... Auswirkung von Index und Stöchiometrischem Faktor
  • Ausgleichen von Reaktionsgleichungen ...
  • Daten aus dem Internet verdeutlichen

Beispiele

  • Erarbeitung des Gesetzes der multiplen Proportionen und der historischen Folgen (Flichart-Datei für ActiveInspire von Promethean)
Unter Betrachtung des "Gesetzes der konstanten Proportionen" wird nach einer Erklärung für das Auftreten verschiedener Oxide von Kupfer und Blei gesucht. Anhand der Daten kann man nachvollziehen, dass für die unterschiedlichen Massen bei den Oxiden eines Metalls die unterschiedliche Anzahl an beteiligten Atomen eine Rolle spielt.
Damit sollte das von Dalton aufgestellte Gesetz verständlich sein.
Abschließend werden aufgrund von Messergebnissen bei verschiedenen Reaktionen selbstständig eine relative Atommasse entwickelt. Diese wird dann mit den historischen Werte von Dalton verglichen.
In diesen Beispiel wird die Tafel vor allem als Ersatz für den OverheadProjektor verwendet. Vorteil ist, dass man hier die kleinen Atome bewegen kann. Auf der Folie müsste man mit vielen Schnipseln oder Abdeckungen arbeiten. Die Verwendung historischer Dokumente und Bilder verbessert sicher die Attraktivität.

Materialien zum Unterrichtseinsatz

Bilder

Statt Bilder aus dem Buch einzuscannen kann man einfach ein Suchprogramm seiner Wahl bemühen. Einige, wie Google, bieten eine spezielle Bildersuche an, mit denen mal schnell ein passendes Bild finden kann. Sucht man auf Englisch, hat man eine größere Auswahl.

Filme

YouTube - Erstaunlich, aber auf YouTube gibt es auch zahlreiche interessante Filme zu chemischen Themen. Hier muss man aussortieren, was einem wichtig ist. Je nach Alter der Schüler kann man natürlich auch englische Filme anschauen. Vorteil ist ebenfalls, dass die Schüler die Filme auch zu Hause anschauen können.

Planet Schule von SWR und WDR - einige Filme kann man sich online anschauen und auch herunterladen.

Quarks & Co. bietet einzelne Teile von Sendung zum Anschauen an.

total-phaenomenal bietet Sendungen in kleineren Filmen zu Online-Anschauen an.

Nano - Die Sendung mit Wissenschafts-News bietet einige der Filme zum Anschauen in einer Mediathek an.

Periodensysteme

  • Seilnachts Periodensystem ... ausführlich mit Filmen (allerdings nur bei gekaufter CD), Bilder und umfangreichen Informationen. Auch alle wichtigen Daten vorhanden.
  • http://ptable.com/ Periodensystem der Elemente ... die meisten Informationen werden in Fenstern über dem PSE eingeblendet. Man kann die Quelle auswählen: Wikipedia, Bilder, Video, Podcast. Außerdem gibt es die Möglichkeit die Temperatur festzulegen, sich die besetzen Oribitale anzeigen zu lassen und einiges mehr.

Daten-Sammlungen

  • Das Wikibook ist noch sehr knapp aber einige verwendbare Daten gibt es schon.


Interaktive Folien

Animationen: Zum Beispiel nach "gif"-Bildern suchen zum passenden Thema.

Flash-Folien: Chemie Interaktiv bietet zu verschiedenen Themen gut gemachte Flash-Animation.

Interaktive Experimente, Animation bei Planet-Schule.de von SWR

Experiment Zukunft Interaktive Lernumgebung und Informationensquelle zu zehn Themen.

Warum (Chemie) ... einzelne enge Themen werden multimedial aufgearbeitet.

Podcasts

BASF-Pdocasts -

  • Chemie der Innovationen berichtet über aktuelle Entwicklungen in der Chemie
  • Der Chemie-Reporter beantwortet Alltagsfragen.

WDR-Podcasts - Podcasts zu verschiedenen WDR-Sendungen.

The Flipped Classroom

→ Flipped Classroom

Eine mögliche Anwendung für Whiteboards, oder besser die mitgelieferte Tafelsoftware, ist die Erstellung von Vorlesungsvideos, wie sie in Amerika von zwei Chemielehrern ausgedacht wurde. Dabei könnte zum Beispiel mit einem Screencast-Programm die Tafelsoftware gefilmt werden, wo der Lehrer wie auf einer Tafel schreiben kann. Mehr dazu auf der Seite Flipped Classroom.

Siehe auch