Beschreibung der Unterrichtseinheit
Die Klasse steigt mit einer gemeinsamen Begriffssuche in das Thema ein. Dazu stehen die Schülerinnen und Schüler zunächst an ihrem Platz. Die Lehrkraft zeigt über eine Präsentation nach und nach Informationen, die das Mikroskop beschreiben. Diejenigen Schülerinnen und Schüler, die eine Idee haben, welcher Begriff gesucht ist, setzen sich lautlos auf ihren Platz.
Mithilfe eines H5P Image Hotspots erarbeitet sich die Klasse anschließend selbstgesteuert den Aufbau eines Mikroskops. Anschließend übertragen die Schülerinnen und Schüler die Mikroskop-Bestandteile in das zugehörige Arbeitsblatt und überprüfen ihre Ergebnisse eigenständig mithilfe eines H5P Drag and Drop-Quiz. Optional kann ein H5P Suchsel durchgeführt werden, in dem zentrale Fachbegriffe rund um das Mikroskop versteckt sind. Je besser die Fachbegriffe zu Beginn eingeübt werden, desto sicherer können sich die Schülerinnen und Schüler zu dem Thema ausdrücken und mit dem Arbeitsgerät umgehen.
In einer Gruppenarbeit informieren sich die Schülerinnen und Schüler anschließend zu den Funktionen der einzelnen Bestandteile. An eigenen Mikroskopen identifiziert jede Gruppe den ihr zugewiesenen Bestandteil, den sie der Klasse in einer anschließenden Kurzpräsentation präsentiert. Auf dem Arbeitsblatt verbinden die Schülerinnen und Schüler die Bestandteile direkt mit den passenden Funktionen und festigen das erarbeitete Wissen durch ein H5P Memory.
Im nächsten Abschnitt erarbeiten die Schülerinnen und Schüler die Technik des richtigen Mikroskopierens. Ein interaktives Video (Stummfilm) führt die Gruppen mit ihrem eigenen Mikroskop schirttweise durch den Prozess des Mikroskopierens. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten dabei Schritt für Schritt nach, was im Video demonstriert wird. Da sie in dem Video gezielte Anweisungen dazu erhalten, müssen sie dieses nicht selbstständig pausieren. Auf diese Weise mikroskopieren sie erste Objekte (Trockenpräparate) wie z. B. Haare, Staub oder vorgefertige Präparate. Zur Ergebnissicherung bearbeiten die Schülerinnen und Schüler einen H5P Lückentext und halten ihre Ergebnisse auf dem Arbeitsblatt fest.
In einem weiteren Video lernen die Schülerinnen und Schüler am Beispiel der Zwiebelhaut, wie ein Feuchtpräparat angefertigt wird. An dieser Stelle bietet es sich an, dass die Lernenden das Präparat durch das Okular abfotografieren, z. B. mithilfe ihres Smartphones oder eines Tablets. Für die ersten mikroskopischen Zeichnungen ist es hilfreich, das Foto digital einzufügen und nachzuzeichnen. So erstellen die Schülerinnen und Schüler auf dem Arbeitsblatt ihre erste, möglichst genaue mikroskopische Zeichnung.
Das Anfärben von Präparaten kann bei Bedarf am Beispiel menschlicher Mundschleimhautzellen durchgeführt werden. Dazu entnehmen die Schülerinnen und Schüler mithilfe einer Textanleitung Schleimhautzellen aus ihrem Mund und lernen anhand von Demonstrationsvideos, wie diese angefärbt werden können, um unter dem Mikroskop sichtbar zu werden. Auch hier bietet es sich an, die Zellen zunächst zu fotografieren und anschließend zeichnerisch festzuhalten.
Zur abschließenden Zusammenfassung und Sicherung des Gelernten lösen die Lernenden ein H5P-Quiz.
Didaktisch-methodischer Kommentar
Das Mikroskop ist ein elementares Arbeitsgerät der Biologie. Wenn die Schülerinnen und Schüler den Umgang damit grundständig beherrschen, können sie es in der Folge sicher und selbstständi einsetzen.
Ihre Eintragungen zum Aufbau des Mikroskops können die Schülerinnen und Schüler mithilfe des Quiz (H5P Nr. 2) direkt auf dem Arbeitsblatt überprüfen.
Bei der Gruppenarbeit zu den Funktionen des Miskroskops ist zu beachten, dass die Lehrkraft den Schülerinnen und Schülern die Mikroskope direkt an ihre Plätze bringen sollte, da diese den sicheren Transport eines Mikroskops noch nicht erlernt haben. Die Gruppenarbeit ist für acht Gruppen konzipiert, wobei einige Gruppen bearbeiten zwei Mikroskop-Bestandteile bearbeiten, die sie anschließend präsentieren.
Im nächsten Abschnitt der Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler, wie man korrekt mikroskopiert. Dabei bietet es sich an, die Mikroskope gesammelt am Pult oder an einem zentralen Ort bereitzustellen, sodass die Schülerinnen und Schüler sie selbstständig abholen müssen – ebenso wie die benötigten Materialien, beispielsweise Objektträger. Im interaktiven Video sehen die Gruppen zunächst, wie ein Mikroskop richtig getragen wird. Erst danach holen sie ihr eigenes Mikroskop und wenden das Gelernte praktisch an.
Für das erste Mikroskopieren eignen sich Trockenpräparate wie Salz, Staub, Papier, Haare oder auch Fundastücke außerhalb der Schule wie z. B. tote Insekten. Auch die Betrachtung von Fertigpräparaten ist zum Erweitern der Mikroskopier-Kompetenz hilfreich. Dabei sollte die Lehrkraft darauf achten, dass alle Mitglieder einer Gruppe die einzelnen Schritte des Mikroskopierens eigenständig durchführen. Bei der Erstellung des Zwiebelpräparates können die bestehenden Gruppen beibehalten werden. Zusätzlich benötigtes Material sollte von der Lehrkraft bereitgestellt werden.
Die erste mikroskopische Zeichnung der Zwiebelhaut wird den Schülerinnen und Schülern erleichtert, wenn sie das Präparat zunächst durch das Okular fotografieren. Hierfür können sie ein Smartphone oder Tablet verwenden. Ein Foto dazu ist in der begleitenden PowerPoint-Präsentation enthalten. Wichtig ist, dass das Smartphone oder Tablet nicht direkt auf dem Okular aufliegt. Das Foto kann anschließend in das Arbeitsblatt eingefügt und als Vorlage für die Zeichnung genutzt werden.
Gegebenenfalls entsteht die Notwendigkeit, die Lernenden zu ermuntern, weil es manchmal schwierig ist, ein gutes Foto durch das Okular aufzunehmen. Indem sie ihre Fotos untereinander austauschen oder weitergeben, können sich die Schülerinnen und Schüler dabei auch gegenseitig unterstützen. Nach dem Zeichnen kann das Foto wieder entfernt werden, sodass nur die Zeichnung erhalten bleibt. Bei ihrer Zeichnung sollten sich die Lernenden auf einen kleinen Bildausschnitt konzentrieren, beispielsweise zwei bis drei Zwiebelzellen, und diese möglichst exakt zeichnen, anstatt das gesamte Präparat grob zu skizzieren. Gegebenenfalls sollte die Lehrkraft die Ermittlung der Gesamtvergrößerung noch einmal erläutern, da diese in der Zeichnung angegeben werden muss.
Als Pufferlernziel kann das Anfärben von Feuchtpräparaten eingeplant werden. Auch hier bietet es sich an, die eingefärbten Mundschleimhautzellen zu fotografieren und zeichnerisch festzuhalten.
Die abschließende Zusammenfassung über das Quiz sichert die wichtigsten Informationen der Einheit nachhaltig.
