„Flipped Classroom“ – Total ausgeflippt, oder was?!

Am 16.11. nutzten die Fachschaften Biologie und Chemie den pädagogischen Tag, um neben den obligatorischen Klassenkonferenzen eine schulinterne Lehrerfortbildung zum Thema „Flipped Classroom“ durchzuführen. Claudia Mittendorf und Markus Christian stellten diese Art des Unterrichtens und das dafür nötige „Handwerkszeug“ im neuen Chemie-Saal C011 vor. Dieses moderne Konzept der Unterrichtsführung zielt darauf ab, den Wissensinput mittels Erklärvideos zu verlagern. Die Schüler bereiten sich anhand der vom Lehrer bereitgestellten Materialien zu Hause auf den jeweiligen Unterricht vor und wenden das Gelernte in der Übungsphase im Unterricht an. Dieses „flippen“ (aus dem Englischen: to flip = umkippen) stellt somit den konventionellen Unterricht auf den Kopf. Ziel soll es dabei sein, dass die Schüler während der Übungsphase in ihrem eigenen Tempo und auf ihrem individuellen Niveau arbeiten können. Die Lehrkraft nimmt dabei zunehmend die Rolle des Moderators ein und kann dadurch mehr Zeit für die individuelle Förderung der einzelnen Schüler aufwenden. Im Zuge der Fortbildung gaben die beiden Lehrkräfte einen Einblick in die technischen Voraussetzungen zur Erstellung der Lehrvideos. Dabei wurden die beiden Apps „Doceri“ und „Screencast-O-Matic“ vorgestellt. Bei ersterer handelt es sich um eine interaktive Tafel-App, mit der auf vielfältige Art und Weise die Arbeit an der klassischen Schultafel digitalisiert einsetzbar wird. Erste Ergebnisse finden sich bereits auf einem YouTube-Channel, der als Plattform für den „Flipped Classroom“ dient (https://youtu.be/Y8iNnix5ms8). Die App „Screencast-O-Matic“ ermöglicht es dem Nutzer, sämtliche Tätigkeiten, die er auf seinem Computer durchführt, zu filmen. So kann man dann z.B. eine selbst erstellte Power Point-Präsentation zu einem beliebigen Thema kommentieren und das Video später den Schülern zur Verfügung stellen. Diese können es wann, wo und so oft sie wollen anschauen und Aufträge dazu bearbeiten. Die anwesenden Kolleginnen und Kollegen zeigten großes Interesse und testeten die Möglichkeiten mit ihren eigenen Geräten.

„Flipped Classroom“ – Definitiv ein Konzept, dass den Unterricht beleben kann!

Am 17. März 2016 durften wir unseren neuen Chemieraum einweihen. Zur offiziellen Einweihung begrüßten wir u.a. den 2. Bamberger Bürgermeister Herrn Dr. Lange, den stellvertretenden Landrat Herrn Pfister, Herrn Prof. Dr. Groß der Universität Bamberg und Herrn Dr. Kormann als Vertreter der Fa. LEON begrüßen. Bei unserem Greenlab handelt es sich nicht um einen gewöhnlichen Raum, sondern um ein innovatives, in deutschen Schulen einzigartiges, Raumkonzept, dass dank modernster und hochwertiger Technik perfekte Voraussetzungen für einen modernen Unterricht mit innovativen didaktischen Ansätzen bietet.

Folgende Highlights hat das DG Greenlab zu bieten:

– Eine Laboreinrichtung mit der Verarbeitungsqualität wie man Sie aus Industrielabors kennt

– Eine innovative Bedienung und völlig freie Konfigurierbarkeit durch eine Raumsteuerung mit dem ipad

– Experimente in Zeitlupe filmen und auf einen großen Bildschirm streamen

– Eine mediale Ausstattung, mit mehreren Projektionsflächen auf denen Schüler ihre Experimente zeigen können und der Lehrer völlige didaktische Freiheit hat

– Höchsten Anspruch an die Laborsicherheit, zum Beispiel Wasserstoff und Sauerstoffentnahme Stationen ohne den Transport von Gasflaschen.

– Viel Platz und Flexibilität für Experimente und schüleraktive Phasen

– Einen Raum, der auch unserem Anspruch als Inklusionsschule gerecht wird

– Ein Raum, in denen unser Seminar, die Lehrer von morgen, schon heute modernste Didaktik erproben dürfen

– Ein schöner, heller Raum in den die Schüler gerne gehen und in dem Unterricht Spaß macht.

Die Umsetzung eines solch innovativen Konzeptes war nicht möglich, ohne eine großzügige Spende des LEON Institute of Applied Analytics and Research aus Scheßlitz. Mit dem LEON Institut haben wir einen Unterstützer aus der freien Wirtschaft gefunden, der zum einen als Vorbild in Sachen Innovation und Mut im Bereich moderner Chemie gilt und zum anderen eine nicht selbstverständliche Offenheit gegenüber unseren Schülerinnen und Schülern besitzt. So durften wir das Institut bereits unabhängig von dem hier gezeigten Engagement mit einem Seminar besuchen. Dank einer genauso anspruchsvollen wie tollen Führung von Herrn Dr. Kormann haben die Schülerinnen und Schüler einen kleinen Einblick in einen modernen biochemischen Betrieb erhalten. Es war sicher nicht unser letzter Besuch. Herzlichen Dank hierfür an Herrn Dr. Kormann und vor allem natürlich die Geschäftsführung.

Einen noch ausführlicheren Artikel findes Sie auf der Homepage der Universität Bamberg.

Text: Florian Mai
Bilder: Bertram Wagner, Markus Christian

Vortrag – Nanotechnologie – Chancen und Risiken

„Kleiner als klein“ – das ist die Welt der Nanopartikel. Eine genauso moderne wie zukunftsträchtige Teildisziplin der Chemie stand im Fokus eines Vortrags im Rahmen der Hans-Seidel Stiftung. Grundbausteine der Nanotechnologie sind extrem kleine Teilchen (1 Nanometer = 1 Millionstel Millimeter).

Die Chemiekurse der elften Jahrgangsstufe durften aus erster Hand erfahren, wie die Nanopartikel ihr tägliches Leben bereits bestimmen und welche Fortschritte aber auch Risiken in den kommenden Jahren und Jahrzehnten in diesem Forschungsfeld zu erwarten sind. Als hochkarätigen Referenten durften wir Herrn Gregor Schneider von der Firma ras materials GmbH mit Sitz in Regensburg begrüßen.

Herr Schneider ist Spezialist in der Herstellung von Nanopartikeln, die auf dem chemischen Element Silber basieren. Aufgrund von chemischen Reaktionen entstehen aus diesem Silber hoch reaktive Silberionen, die zum Beispiel antibakterielle Eigenschaften besitzen. Dank der extrem kleinen Teilchengröße ergibt sich selbst bei geringsten Mengen an Silber eine sehr große Oberfläche. Diese wiederrum ist die Voraussetzung für die extrem effiziente Wirksamkeit der Stoffe, die mit diesem Material beschichtet oder geimpft wurden.

Herr Schneider erklärte anschaulich anhand von Modellen, Folien und echten Produkten aus der Medizintechnik die enorme Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten. Auch die Gefahren und Risiken der neuen Technologie wurden angesprochen und sachlich diskutiert.

Abschließend stellte Herr Schneider sogar noch moderne Studiengänge rund um das Thema Nanotechnologie vor, was den Schülern, die sich gerade mitten in ihrer Berufsorientierungsphase befinden, noch einmal ganz neue Möglichkeiten eröffnete.

Zu jung fürs Schnupperstudium? – Dann schnuppern wir eben auf eigene Faust!
Bereits vor Erreichen der Oberstufe kann man sich so sehr für Chemie interessieren, dass man unbedingt am Schnupperstudium einer Universität teilnehmen möchte. Für dieses ist man laut Bestimmungen der Uni dann aber noch zu jung und wird abgelehnt.

Sechs Chemiker aus der 10. Jahrgansstufe wollten es sich aber dennoch nicht nehmen lassen und sind in den Ferien zusammen mit Herrn Mai auf eigene Faust an die Uni Bayreuth gefahren um einmal ein wenig in den Alltag eines Chemiestudenten hinein zu schnuppern.

Begonnen hat der Tag an der Uni mit einer ausgiebigen Führung über den Campus der Universität Bayreuth. Die Schüler waren beeindruckt von der Größe des Uni-Komplexes und der Vielfalt der Studienmöglichkeiten.

Um Punkt 10 Uhr wurden dann die Plätze im riesigen Hörsaal 14 eingenommen. „Anorganische Chemie I“ bei Prof. Kempe stand auf dem Programm. Tapfer kämpften sich die Jungs durch die komplette Vorlesung, durften sogar dem ein oder anderen Versuch beiwohnen und konnten in vielen Bereichen fachlich durchaus folgen.

Im Anschluss durfte natürlich ein stilechter Besuch in der Mensa nicht fehlen, auch hier wurde nicht schlecht über die Dimensionen gestaunt.

Abschließend stand noch eine kurze Praxiseinheit in der Didaktik der Chemie auf dem Programm. Die Schüler spielten exklusive Vorabtester einer neuen Unterrichtseinheit des zum selbstorganisierten Lernen zum Thema Valenzstrichformeln.

Ein Best-Practice-Beispiel für den Einsatz des iPads von Florian Mai:

Die Unterrichtseinheit zum Thema Destillation ist ein wichtiger Bestandteil des Chemielehrplans der 8. Jahrgangsstufe NTG (Lehrplanpunkt 8.1. „Stoffe und Reaktionen“) und der 9. Jahrgangsstufe SG (Lehrplanpunkt 9.1. „Stoffe und Reaktionen“). Anhand des Prozesses der Destillation erarbeiten sich die Schüler ein wichtiges Verfahren der Stofftrennung.
Im klassischen Chemieunterricht nimmt die theoretische Erklärung und praktische Durchführung durch die Schülerinnen und Schüler typischerweise eine Unterrichtsstunde im Profilbereich in Anspruch. Hier wurde das Thema auf vier Unterrichtsstunden erweitert, die wie folgt durchgeführt wurden. Es wurde dabei in Kleingruppen von drei bis sechs Schülerinnen und Schülern gearbeitet.

1. Unterrichtsstunde

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten mit Hilfe einer Recherche das Bewusstsein dafür, dass beispielsweise Schnaps ein Stoffgemisch (vereinfacht) aus Alkohol und Wasser ist. Es werden Realobjekte (Flaschen) untersucht und die Schülerinnen und Schüler entdecken auf jeder Flasche die so genannte „Volumenprozent“ Angabe.
– Mit Hilfe des ipads wird der Begriff im Internet rechercheriert und erklärt.
– Mit Hilfe des ipad Rechners werden der Alkoholgehalt für eine 0,75l Flasche Schnaps in ml berechnet.
– In einer abschließenden Internet-Recherche finden die Schülerinnen und Schüler den Alkoholgehalt weiterer alkoholischer Getränke heraus und es wird kurz über die Gefahren von so genannten Alkopops gesprochen (Quervernetzung zur Suchtprävention).

Den Schülerinnen und Schülern wird vermittelt, dass mit Hilfe der Destillation der Reinstoff „Alkohol“ (Ethanol) aus dem vorliegenden Stoffgemisch gewonnen werden kann. Die Destillationsapparatur wird als Realobjekt präsentiert. Die Schülerinnen und Schüler sollen Hypothesen zur Durchführung einer Destillation aufstellen. Eine mögliche Hyopthese ist die Trennung des Stoffgemisches anhand eines unterschiedlichen Siedepunkts der beiden Bestandteile.

– Die Schülerinnen und Schüler überprüfen die Hypothese mit Hilfe einer Datenbankrecherche auf ihrem ipad.

Zum Abschluss der Stunde fotografieren die Schüler mit Hilfe der ipad-Kamera die Apparatur und zeichnen diese als Hausaufgabe als Skizze im Programm sketch pro nach. (Ergebnisse: siehe Bilder).

2. Unterrichtsstunde

In dieser Stunde führen die Schülerinnen und Schüler die Destillation praktisch durch. Dabei soll die Durchführung von einem Protokollanten mit Hilfe der Notizfunktion des ipads protokolliert werden. Ein anderes Mitglied des Teams führt eine multimediale Dokumentation mit Hilfe von Fotos und Videos durch.

Als Hausaufgabe sollen die Schülerinnen und Schüler mit Hilfe ihrer Ergebnisse eine kurze Keynote Präsentation zur Durchführung ihrer Präsentation erstellen. Eckdaten zur Präsentation finden die Schülerinnnen und Schüler im entstprechenden itunesU-Kurs zum Nachlesen.

3. Unterrichtsstunde

Die Schülerinnen und Schüler werden nun vertiefend von der Stoffebene auf die Teilchenebene geführt. Im Team sollen sie sich Gedanken machen, wie verschiedene Kardinalpunkte in der Destillation im Teilchenmodell dargestellt werden können. Die Ergebnisse werden in die Keynote-Präsentation eingearbeitet.

Im Anschluss werden alle Präsentationen sowohl per Airdrop an das Macbook des Lehrers geschickt als auch im Showbie-Raum veröffentlicht.

4. Unterrichtsstunde

Die Schülerinnen und Schüler präsentieren ihre Ergebnisse über das AppleTV. Im Anschluss erfolgt eine Auswertung über Inhalt und Vortrag im Klassenrahmen.