7. – 10. Schuljahr

Bernhard Sieve

Versuchsaufbauten am interaktiven Whiteboard konstruieren

Die Destillation von Rotwein, die Bestimmung der Erstarrungstemperatur von Stearinsäure, die Ermittlung der Zusammensetzung von Luft und auch die qualitative Verbrennungsanalyse von Methan haben eines gemeinsam: Der Aufbau des Versuchs ist vergleichsweise komplex, sodass eine Zeichnung der Apparatur für das Nachvollziehen des Aufbaus hilfreich ist. Will man diese Apparaturen im Unterricht gemeinsam mit den Schülerinnen und Schülern entwickeln, muss man die einzelnen Geräte meist von Hand zeichnen vorzugsweise am Whiteboard oder an der Tafel. Heute bieten digitale Technologien teils einfachere, teils aber auch erweiterte Möglichkeiten, solche Visualisierungen von Apparaturen vorzunehmen.
Quellen für Abbildungen von Laborgeräten
Über die Schulbuchliteratur, das Internet und auch über Applikationen wie ChemSketch, MarvinSketch oder ChemDraw stehen viele Abbildungen von fertigen Apparaturen bereit. Doch das eigenständige Konstruieren und Entwickeln von Apparaturen, wie es beispielsweise für das Planen eines Experiments von Bedeutung ist, ist mit diesen fertigen Abbildungen nicht möglich. Hierfür bedarf es Abbildungen von einzelnen Glasgeräten und weiteren Experimentiermaterialien. Die Software interaktiver Whiteboards (digitale Tafeln, IWB) bietet in der Galerie eine Reihe von Gerätesymbolen an, die per drag & drop auf das Flipchart gezogen und die zu einem Bild einer Versuchsapparatur arrangiert werden können (Abb.1 ). Auch die o.g. Formelzeichenprogramme enthalten eine Auswahl an Geräteabbildungen. Besonders hilfreich ist eine PowerPoint-Präsentation von Peter Maisenbacher, die kostenfrei über die Schulserver einiger Bundesländer heruntergeladen werden kann (z.B. https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/mathematisch-naturwissenschaftliche-faecher/chemie/neuer-index.html/nuetzliches-fuer-die-unterrichtsvorbereitung/skizze). Darin befinden sich zahlreiche Abbildungen von Einzelgeräten und auch von gesamten Apparaturen. Auch Microscale-Geräte sind im Portfolio. Es empfiehlt sich der Download beider PowerPoint-Dateien (2003er- und 2010er-Version), da die 2003er-Version mehr Abbildungen enthält. Jedes Bild ist mit den Zeichenwerkzeugen von PowerPoint mühsam gezeichnet worden. Dies bietet den Vorteil, dass jedes Zeichenelement noch weiterhin bearbeitbar ist. Die Abbildungen lassen sich einfach per copy & paste in die Flipchart der IWB-Software übertragen und entsprechend verschieben oder kombinieren.
Die auf diese Weise erstellten Apparaturzeichnungen können leicht durch Verschieben bzw. Verändern der Gerätesymbole oder durch Ergänzungen mit den Stift- oder Zeichenwerkzeugen der IWB-Software verändert werden, wodurch der Fokus auf die kreative und zweckdienliche Entwicklung der Apparatur im Klassenunterricht gelegt werden kann. Derartige Visualisierungen von Apparaturen unterstützen im Unterricht nicht nur das Planen von Experimenten, sondern sind den Lernenden zugleich eine optische Hilfe für das Aufbauen der realen Apparatur bei der Durchführung des Experiments oder können in der Auswertungsphase das Abstrahieren von der realen Apparatur zur Aufbauskizze im Protokoll erleichtern.
Der konkrete Einsatz im Unterricht
Nachfolgend wird am Beispiel des Versuchs zur Analyse der Luftzusammensetzung vorgestellt, wie man Versuchsaufbauten am IWB entwickeln und visualisieren kann. Die Abbildungen der Einzelgeräte entstammen der oben angegebenen PowerPoint-Datei; die Gestaltung erfolgte mit der Software SMART-Notebook, kann aber mit jeder anderen IWB-Software und auch mit entsprechenden Tablet-Apps (z.B. Explain Everyting oder doceri) entsprechend vorgenommen werden.
Beispiel: Analyse der Luftzusammensetzung
Materialien: Vorbereitung: PC, IWB-Software, PowerPoint-Datei mit Laborgeräteabbildungen;
Unterricht: IWB zur Präsentation
Vorbereitung: Öffnen Sie ein neues Flipchart (eine neue Folie) der IWB-Software und parallel...

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