Projekt 37288/01

Schülerinnen und Schüler farmen unter Nutzung neuester technischer Möglichkeiten

Projektdurchführung

Zielsetzung

faNutec -Schülerinnen und Schüler farmen unter Nutzung neuester technischer Möglichkeiten

Ausgangssituation und Problemstellung: Eine zunehmende Fülle an komplexen Unterrichtsinhalten und die Digitalisierung führen zu einem reellen Praxisverlust bei den Schüler:innen. Das Bewusstsein für die Natur und das Zusammenspiel unterschiedlichster Prozesse verschwindet bzw. das Interesse an diesen wird durch fehlende Praxisbezüge im Unterricht nicht mehr geweckt. Dies betrifft insbesondere das Fach der Biologie, welches neben der fachlichen Tiefe auch eine differenzierte Auseinandersetzung mit dem naturwissenschaftlichen Erkenntnisweg voraussetzt.
Hinzu kommt der Mangel an Lehrkräften und die Bewältigung sozialer Herausforderungen, die gelöst werden wollen. Daraus folgt oft eine fachliche Reduzierung im Unterricht und verhindert damit insbesondere Exkursionen, das Besorgen von Realobjekten oder mehrwöchige Experimente.

Die Folge: Schüler:innen verlieren immer mehr den Praxisbezug, welcher zeitaufwendig z. B. über Modelle und Erklärungen hergestellt werden muss. Dadurch wird u. a. das intuitive Lernen verhindert, da sich die Vielseitigkeit und Komplexität nur durch greifbare, reale Objekte unter Einsatz aller Sinne erfahren lassen.
Letztendlich ist unsere (Um-)Welt inkl. ihrer zukünftigen Gestaltung vom Interesse und der Motivation der nachfolgenden Generationen abhängig, da diese sich für oder gegen dessen Schutz einsetzen werden. Die Aufgabe der Lehrenden ist es daher, Unterricht, dessen Inhalte und Zusammenhänge transparent und anschaulich zu gestalten, was den Einbezug vieler Praxisanteile obligatorisch macht. Die Voraussetzungen dafür könnten nicht besser sein, handelt es sich doch um die reale Welt, die teils immer mehr im starken Kontrast zur gelernten Theorie im Klassenzimmer steht. Wesentlicher Handlungsbedarf besteht daher nicht nur bei der Anwendung neuer technischer Möglichkeiten, sondern vielmehr bei der Auswahl an Unterrichtsinhalten und Anschauungsobjekten entsprechend der curricularen Rahmenvorgaben.

Lösungsansatz: Um hier die immer stärker technikaffine Jugend mit einzubinden und deren Interesse an der Natur zu stärken, soll ein sogenannter FarmBot in den Schulalltag integriert werden.
Bei dem FarmBot handelt es sich um einen auf einem 3D-Schienensystem agierenden Roboter mit einer von den Schüler:innen zu programmierender Steuerungstechnik (z. B. pflanzen, wässern, jäten), der eine kleinere Fläche autonom bewirtschaftet. Dieser FarmBot nutzt u. a. eine zu programmierende Software inkl. Kamerasysteme und Werkzeugaufsätze aus selbst angefertigten 3D Drucken, um die gewünschten Aufgaben auszuführen. Der z. B. angestrebte Ernteertrag hängt dabei u. a. davon ab, wie intensiv sich die Schüler:innen neben der Technik auch mit der Biologie der Pflanzen auseinandergesetzt haben und motiviert zusätzlich.
Der Bot bietet daher eine hervorragende Möglichkeit, den Schüler:innen ein solch innovativen Systems experimentell näher zu bringen und in Verbindung mit den Lerninhalten der Biologie zu erforschen. Dabei werden aktuelle Themen in der Praxis erarbeitet und technisches als auch biologisches Fachwissen vermittelt.

Zielsetzung: Am Ende des Projekts wird ein Leitfaden vorliegen, der curriculumorientiert für die Jahrgänge der Sek I und II eines niedersächsischen Gymnasiums die Möglichkeit bietet, in der Schule Modellorganismen als Anschauungsobjekte zu züchten und Experimente durchzuführen. Neben den dafür nötigen Modellvorschlägen werden Zeit-, Arbeits- und Kostenpläne erstellt, um interessierten Schulen einen Überblick und eine Einschätzung in den nötigen Aufwand zu geben. Um den Mehrwert auch statistisch zu erfassen, wird das Projekt der Waldschule Hagen-Beverstedt fachdidaktisch begleitet und evaluiert von der Universität Bremen.