In dieser Unterrichtseinheit zum Thema "Wassertransport in Pflanzen" lernen die Schülerinnen und Schüler, wie man ein mobiles digitales Endgerät nutzt, um den Wassertransport in einer Pflanze besser zu verstehen. Dafür legen sie ein digitales Protokoll an und erstellen schrittweise einen passenden Lehrfilm. Das Thema Wassertransport beziehungsweise Wasserhaushalt der Pflanze wird in den Jahrgangsstufen 7 oder 8 in Verbindung mit dem Aufbau der Blütenpflanze und der Fotosynthese unterrichtet. Ziel ist es, den Schülerinnen und Schülern in Grundzügen die Wasseraufnahme, -weiterleitung und -abgabe zu verdeutlichen. Ein möglicher Weg ist es, getrennt auf die Grundorgane Wurzel, Sprossachse und Blatt einzugehen. Hierzu werden in der Regel mikroskopische Präparate der Grundorgane hergestellt oder auf fertige Präparate zurückgegriffen. Von den Schülerinnen und Schülern wird erwartet, das durch das Mikroskop Gesehene abzeichnen zu können, um ein Protokoll anzufertigen. Dies gestaltet sich sehr zeitintensiv und führt dazu, dass die Lernenden den Überblick über die Zusammenhänge sowie die Motivation verlieren. Das geht besser mit Tablets, einem digitalem Stift und passenden Apps. Das digitale Anfertigen eines zusammenhängenden Protokolls mit Aufnahmen des mit der App Flora Icognita bestimmten Realobjektes, die in der Erstellung eines auf dem Tablet selbst gezeichneten Lehrfilmes – hierfür bietet sich die kostenlose App FlipAClip an – münden, unterstützt die Schülerinnen und Schüler dabei die Zusammenhänge spielend zu erkennen und zu verstehen. Es werden so neben den Medienkompetenzen die Fachkompetenzen gefördert. Hinzu kommt, dass diese produktorientierte und kreative Herangehensweise die intrinsische Motivation der Schülerinnen und Schüler stärkt, schließlich wollen alle Schülerinnen und Schüler am Ende ein gutes Produkt abliefern, was die Durchdringung des Themas voraussetzt. Um diese Motivation weiter zu steigern, kann der beste Lehrfilm auch im Rahmen einer "Bio-Oscar"-Verleihung prämiert werden. Weil die so erstellten Ergebnisse digital gespeichert sind, bleiben sie für die Schülerinnen und Schüler jahrelang verfügbar: einerseits, um sich auf Lernkontrollen vorzubereiten, andererseits, um in höheren Jahrgangsstufen den "alten" Lehrfilm mithilfe der neu gewonnenen Erkenntnisse weiter zu bearbeiten und zu erweitern. Die Nutzung des Samsung Classroom Management, mit dem man die Arbeitsfortschritte der Schülerinnen und Schüler direkt sehen kann und die Ergebnisse blitzschnell auf die Geräte der anderen Schülerinnen und Schüler der Lerngruppe oder auf einen Bildschirm/Beamer übertragen kann, hilft ungemein, die Motivation aufrecht zu erhalten. Die Lehrkraft kann sich mittels des Tablets einen Überblick über die Fortschritte der Schülerinnen und Schüler verschaffen und kann helfend eingreifen. Man kombiniert so die händische Arbeit des Mikroskopierens und Zeichnens mit der digitalen Welt, ohne Mehraufwand für die Lehrkraft, aber mit immensem Mehrwert für die Schülerinnen und Schüler. Das Thema "Wassertransport in Pflanzen" im Unterricht Pflanzen sind als Produzenten das wichtigste Glied im Kohlenstoffkreislauf. Um zu überleben, benötigen sie Wasser, was aufwändig in der gesamten Pflanze verteilt werden muss. Vorkenntnisse Die Schülerinnen und Schüler kennen bereits aus früheren Jahrgangsstufen den Aufbau einer Blütenpflanze und kennen die Aufgaben der Grundorgane. Die Lernenden benötigen kein Vorwissen bezüglich der Nutzung der digitalen Endgeräte und der verwendeten Anwendungen, diese sind selbsterklärend. Didaktische Analyse Das Zusammenspiel der Grundorgane beim Wassertransport macht Pflanzen so faszinierend. Jedoch sind genau diese Vorgänge komplex und können von einer Lehrkraft in der Zeit, in der man eine Lerngruppe der Sekundarstufe I pro Woche sieht, nur bedingt vermittelt werden. Zudem fällt das Erstellen mikroskopischer Zeichnungen den Schülerinnen und Schülern oft schwer, die Ergebnisse lassen sich nur punktuell teilen. Hier unterstützt die Technik Lernende und Lehrkräfte in hohem Maße. Methodische Analyse Die Nutzung der App "Flora Incognita" hilft bei der Pflanzenbestimmung und gibt einen guten Ansatz, sich mit dem Thema "artificial intelligence", das der App zugrunde liegt, auseinanderzusetzen. Das Anfertigen eines digitalen Protokolls auf einem Tablet mit digitalem Stift unterstützt viele Schülerinnen und Schüler, die in der Regel Probleme mit dem Abzeichnen aus dem Mikroskop haben. Wenn man das zu zeichnende Objekt fotografiert hat und das Bild mittels Multitasking auf dem Tablet gleichzeitig sehen und zeichnen kann, sind die Ergebnisse befriedigender und motivierender. Die Nutzung der Samsung Classroom Management App erlaubt es Lehrkräften, Schülerinnen und Schülern beim Entstehungsprozess zu begleiten und Ergebnisse sekundenschnell zu teilen. Das Erstellen eines Lehrfilms, an dem die Schülerinnen und Schüler nach jedem Schritt weiterarbeiten können, ermöglicht das Verstehen der Zusammenhänge der einzelnen Schritte des Wassertransports, da man einen zusammenhängenden Film vorliegen hat. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler verstehen den Wassertransport durch eine Pflanze von der Wurzel bis zum Blatt. kennen den funktionalen Aufbau der am Wassertransport beteiligten Grundorgane einer Pflanze. erkennen die Relevanz von Wasser für Pflanzen. Medienkompetenz (Bereiche der KMK-Strategie Bildung in der digitalen Welt) Die Schülerinnen und Schüler lernen, mit einem mobilen digitalen Endgerät produktorientiert (Protokoll/Lehrfilm) zu arbeiten (Bereich 3). lernen, mithilfe einer Classroom Management Software Produkte auszutauschen (Bereich 2). lernen den Umgang mit einem digitalen Stift (Bereich 5). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen gemeinsam an einem digitalen Endprodukt zu arbeiten. bewerten ein peer-Produkt nach festgelegten Kriterien.

Im Mathematikunterricht erstellen Schülerinnen und Schüler mit einer Webcam einen kurzen Lehrfilm, in dem sie eine ausgewählte Rechenoperation präsentieren und erklären. Schon mit einfachen technischen Mitteln lassen sich die Multimediafähigkeiten eines Notebooks oder Computers auch für die Medienproduktion nutzen. Beim Erstellen eines kurzen Lehrfilms aus dem Bereich der Mathematik lernen die Schülerinnen und Schüler in Partnerarbeit ein Problem aus dem Unterricht und dessen Lösung darzustellen. Sie üben sich dabei in der Struktur der Partnerarbeit, indem sie gemeinsam Absicht, Zielsetzung und Umsetzung der Medienarbeit besprechen und arbeitsteilig vorgehen. Durch die intensive Beschäftigung mit dem Unterrichtsinhalt (zum Beispiel Bruchrechnung) eignen sie sich die mathematische Vorgehensweise (Rechenoperation) auch für sich selbst besser und nachhaltig an. Der Lehrfilm wird dann im Schulnetzwerk oder im Internet (Einverständnis der Eltern) veröffentlicht und ist somit eine Präsentation der Schülerinnen und Schüler. Technische Voraussetzungen und Ablauf des Unterrichts Erarbeitung der Theorie und Umsetzung in eine "Anleitung" Zunächst suchen sich die Schülerinnen und Schüler allein oder mit der Lehrkraft eine Rechenoperation in der Mathematik aus. Sie überlegen sich gemeinsam, wie diese anhand eines Rechenbeispiels auf Papier zu erklären ist und üben dies. Während die Lernenden auf dem Papier die Rechnung schreiben, sprechen sie erklärend dazu. Sie stellen der Lehrkraft ihre Arbeit vor. Diese überprüft (eventuell gemeinsam mit anderen Schülerinnen und Schüler) die fachliche Richtigkeit und die sprachliche Qualität (Aussprache, Sprechtempo, Deckungsgleichheit von Geschriebenem und Gesprochenem). Aufnahme mit Computer und Webcam (Bild und Ton) Umgang mit der Technik Als Webcam eignet sich eine herkömmliche, externe (also extra anzuschließende) Kamera. Sie kann so auf einem kleinen Fotostativ oder an einen Stativ mit Klebeband aufgebaut werden, dass sie direkt auf den Tischbereich vor der Schülerin beziehungsweise vor dem Schüler gerichtet ist. In der Software lässt sich dann (je nach Fabrikat) das Bild gedreht und gespiegelt aufnehmen. Dieser Aufbau erfordert etwas "Bastelarbeit". Eine feste Konstruktion für den dauerhaften Einsatz ist denkbar und sinnvoll. Wenn Zeit und Gelegenheit dazu ist, ist es ratsam den Aufbau (Anschluss und Installation der Webcam) mit den Schülerinnen und Schüler gemeinsam zu machen. Anschließend müssen sie in die Aufnahmetechnik eingewiesen werden. Nach einigen Grundeinstellungen beschränkt sich diese je nach Fabrikat der Webcam und der dazugehörigen Software auf den Gebrauch von Aufnahme- und Abspielschaltflächen in der Software. Software Für die Aufnahme wird die mitgelieferte Software der Kamera benutzt. Dort sind am ehesten die erforderlichen Funktionen zu finden. Ein Mikrofon ist in handelsüblichen Webcams meistens auch schon eingebaut. Es lohnt sich aber, nicht das billigste Modell zu wählen. Für den Filmschnitt eignen sich kostenlose Lösungen wie der MovieMaker, der bei Windows-Installationen schon mit dabei ist (meist zu finden unter Programme/Zubehör). Format Der Film kann aus dem MovieMaker heraus als WMV-Datei in verschiedenen Qualitätsstufen gespeichert werden und ist damit auf jedem Computer mit einem Windows Media Player abspielbar. Vorbereitung der Aufnahme Nun müssen die Schülerinnen und Schüler arbeitsteilig vorgehen (Bedienung des Computers, auf Papier schreiben und dazu sprechen). Zunächst überprüfen sie den Abstand der Webcam zum Papier, die Darstellungsgröße auf dem Monitor, die Qualität des Mikrofons in der Webcam (Wie nah muss man bei Sprechen herangehen?) und richten sich ihren Arbeitsplatz ein (Aufstellung an einer ruhigen Stelle). Dabei hat sich bewährt, dass nur die Schreibfläche zu sehen ist und nicht die Schülerin oder der Schüler. Aufnahme Nun werden mehrere Aufnahmen gemacht. Eine Person bedient den Computer beziehungsweise die Software; eine zweite Person schreibt und spricht dazu. Die Aufnahmen werden nach und nach überprüft und beim nächsten Durchlauf verbessert (Sprechtempo, Schriftgröße und so weiter). Dafür können schon einige Kriterien genutzt werden, die später zur Bewertung des ganzen Films berücksichtigt werden (siehe Arbeitsblatt). Filmschnitt Am Computer schon erfahrene Schülerinnen und Schüler sind durchaus in der Lage, nach einer Einführung ein Filmschnittprogramm wie den MovieMaker selbstständig zu bedienen. Dabei wird die erstellte Filmdatei (meist im AVI-Format) in den MovieMaker geladen. Nun kann ein animierter Filmtitel erstellt werden. In ihm sollten das Thema des Films und die Namen (nur Vornamen!) der Schülerinnen und Schüler erscheinen. Auch ein Produktionsdatum und Angabe der Schule sollte nicht fehlen. Ein Abspann beendet den kurzen Film. Veröffentlichung Je nach den Möglichkeiten der Schule kann der Film im Schulnetzwerk, auf der Lernplattform oder auf anderen Seiten im Internet veröffentlicht werden. Vor der Aufnahme sollte das Einverständnis der Eltern eingeholt werden, denn obwohl ihre Kinder in dem Film nicht zu sehen sind, handelt es sich doch um ein Arbeitsergebnis mit Nennung der Vornamen. Sprache im Mathematik-Unterricht Ein Schwerpunkt im Mathematikunterricht in den Klassenstufen 4 bis 6 kann die Verbalisierung bei Präsentationen sein. Das bedeutet die sprachliche Darstellung eines mathematischen Problems und die Beschreibung eines Lösungsweges, wobei die Fachsprache benutzt wird. Präsentationsmedien können Lernplakate, die Tafel oder – wie in diesem Fall – eine selbst erstellte Multimediadatei (ein Film) sein. Besonders geeignet zur Binnendifferenzierung Diese Unterrichtseinheit eignet sich zunächst nur für ein oder zwei Partnerteams im Rahmen der Binnendifferenzierung im Mathematikunterricht (bei offenem Unterricht beziehungsweise geöffneten Unterrichtsstrukturen). Wenn die Schülerinnen und Schüler mit der Vorgehensweise vertraut sind (Vorbereitung am Tisch mit Stift und Papier, Aufnahme, Schnitt), kann diese Unterrichtseinheit durchaus auf mehrere Schülergruppen ausgeweitet werden. Erfahrene Kinder können dann als "Computer-Lotsen" an Notebook und Webcam fungieren. Die Arbeit ist sowohl für leistungsstärkere als auch für leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler geeignet, wobei diese dann aber mehr Betreuung bei der Arbeit (fachliche Richtigkeit, Sprache) durch die Lehrkraft benötigen. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler üben den Umgang mit dem Notebook. lernen die Nutzungsmöglichkeiten einer Webcam kennen und nehmen damit einen Film auf. bearbeiten einen Film mit einem einfachen Schnittprogramm. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler präsentieren eine mathematische Problemlösung (Rechenoperation) in Wort und Bild. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler stellen einen Film arbeitsteilig in Partnerarbeit her.