Die Zukunft des Naturwissenschaftsunterrichts

Normalerweise ist die offizielle Einweihung eines neuen Fachraumes in der Schule unüblich. Aber dieser Raum ist auch nicht wie jeder andere. Der am 17. März offiziell eingeweihte Chemiesaal am Bamberger Dientzenhofer-Gymnasium heißt ab jetzt Greenlab und verbindet die Welt der Chemie mit modernster Technik, didaktischer Freiheit und hohen Sicherheitsstandards. Das multimediale und multifunktionale Raumkonzept entspringt universitären Kreisen. „Wir haben uns die Frage gestellt, wie ein optimaler Raum aussieht, der didaktischen Anforderungen in den Naturwissenschaften gerecht wird“, erzählt Jorge Groß, Professor am Lehrstuhl für Didaktik der Naturwissenschaften. 2013 feierte die Professur die Eröffnung des multifunktionalen Forschungslabors an der Universität Bamberg, das für den schulischen Raum Pate stand.

Drei Jahre später ist der erste Transfer in den Schullalltag erfolgreich gelungen. Nicht nur die Fachschaft war gegenüber dem Konzept vom Anfang an positiv eingestellt. Die ersten Testläufe im renovierten Chemiesaal begeisterten auch die Schülerinnen und Schüler. „Gegipfelt ist das Ganze schon in einem Sitzstreik, als ich letzte Woche meiner Klasse eröffnet habe, dass wir für eine Stunde in einen anderen Raum müssen“, erzählt Chemielehrer Florian Mai, schmunzelnd. Gemeinsam mit seinem Kollegen Markus Christian ließ er sich das universitäre Greenlab von Laborleiter Professor Jorge Groß in einem vor Ort Termin vorführen und war begeistert. Mobile Tische und Sitzmöglichkeiten, ein digitales Whiteboard, und eine fahrbare, mit Sicherheitsglas ausgestattete Experimentalstation mit 360°-Sicht eröffnen innovative Lehrmethoden. „Das Besondere am neuen Raum ist die Breite an Möglichkeiten, mit den Schülerinnen und Schülern im Unterricht zu interagieren, zum Beispiel durch die iPads. Es knüpft hervorragend an unsere iPad-Klassen an“, erklärt Markus Christian.

Wie sich diese Einbindung konkret im Chemieunterricht verwirklichen lässt, zeigt der Schüler Heiko Schäfer. Hinter der Experimentierstation prüft er anhand eines Indikatortests Haushaltsmittel wie Rohreiniger auf ihren Säure- oder Basengehalt. Ein iPad zeichnet den gesamten Versuchsablauf in Zeitlupe auf und überträgt ihn bei Bedarf auf einen großen Bildschirm. Auf dem Whiteboard kann die Lehrkraft diese Grafik dann mit Notizen ergänzen. Auf verschiedenen Projektionsflächen im Raum können die Schülerinnen und Schüler ihre Experimente zeigen. Alle Geräte im Raum kommunizieren drahtlos miteinander. „Es ist eine total andere und neue Art an Chemie heranzugehen. Das gefällt mir und ich fühle mich im Raum persönlich wohl“, erzählt der Neuntklässler.  

Technik ersetzt nicht die Pädagogik

Dass das Dientzenhofer-Gymnasium beim Einsatz von neuen Medien im Schulunterricht eine Ausnahme darstellt, belegt Jorge Groß mit aktuellen Zahlen. Laut einer Studie des International Computer Information Literacy Study (ICILS) aus dem Jahr 2013 rangiert Deutschland unter 9 EU-Ländern auf dem letzten Platz nach der Slowakei, der Tschechischen Republik und Kroatien. „Wir dürfen uns der digitalen Entwicklung nicht verschließen, sondern müssen sie vielmehr in den Schulalltag einfließen lassen“, betont Jorge Groß. Gerade bei den als unbeliebt geltenden Fächern Physik und Chemie könne der zielgerichtete Einsatz von Medien als Katalysator für fruchtbare Lehr-Lern-Prozesse eingesetzt werden.

Das Greenlab soll Lehrern nicht erst in der Schule begegnen, sondern schon ein fester Bestandteil während des Studiums sein. „Die erste Phase ist das Studium und die zweite das Referendariat. Wir möchten einen Übergang von der ersten in die zweite Phase leisten“, erklärt Jorge Groß. Eine zentrale Rolle spielt Tanja Berthold, Doktorandin am Lehrstuhl für die Didaktik der Naturwissenschaften. In Videoanalysen von Referendarinnen und Referendaren in der zweiten Phase prüft sie die Effektivität der Lehre und entwickelt daraus Lernstrategien. Typische Fehler, die bei schwierigen Unterrichtseinheiten entstehen, sollen so ausgemerzt werden.

Eine Revolution des Chemieunterrichts?

Gemeinsam mit Hohenloher, dem Marktführer für die Ausstattung von Schulräumen, soll eine Akademie entstehen, die das notwendige Knowhow zur innovativen Raumnutzung durch Seminare und Workshops in ganz Deutschland an Orten mit hervorragenden Naturwissenschaftsdidaktiken unterstützt. „An verschiedenen Standorten in Deutschland gibt es ähnliche Räume wie das Greenlab, aber in vielen werden die didaktischen Möglichkeiten nicht ausgeschöpft“, erläutert Jorge Groß das Konzept der Akademie. Am 22. September feiert sie ihre Auftaktveranstaltung in Heilbronn und soll in Kürze auch ins Noddack-Haus am Bamberger Markusplatz weiterziehen. Einen weiteren Meilenstein verzeichnet der Lehrstuhl für die Didaktik der Naturwissenschaften bereits mit der Vorstellung des Greenlabs auf der didacta in Köln, der größten Bildungsmesse in Europa.