iNature: Umweltbildung & Smartphone-Experimente

Was ist iNature?

In diesem Projekt werden neue schulbezogene Smartphone-Experimente zur Umweltbildung entwickelt, erprobt und etabliert. Schülerinnen und Schüler können nun Luftverschmutzung, Lärmbelastung, Radioaktivität sowie die Belastung von Schwermetallen in biologischen Stoffen selbst messen und die Ergebnisse auslesen und bewerten. Die neuen Umweltbildungsangebote für die Lernenden werden durch Angebote der Lehreraus-, fort- und -weiterbildung ergänzt, damit eine optimale Anbindung des Vorhabens an den Schulunterricht erfolgt.

Durch den entsprechenden Einsatz von Smartphone oder auch Tablet-PC können so selbst mit den mensch­lichen Sinnen nicht wahrnehmbare – also »unsichtbare« – Umweltbelastungen wie Radioaktivität oder Luftver­schmutzung zeit- und ortsunabhängig erfasst und bearbeitet werden.

Mobile Messlabore

Mehr als 90 % der Jugendlichen in Deutschland besitzen ein Smartphone. Diese Geräte sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken und stehen jederzeit und an jedem Ort zur Verfügung. Im DBU-geförderten Projekt iNature werden die internen Sensoren der Geräte wie Mikrofon, Kamera, Beleuchtungsstärkesensoren, usw. genutzt, um physikalische Daten zu erfassen und mit zusätzlichen Apps auszulesen. Darüber hinaus werden ein neuartiger Smartphone-Feinstaubsensor und ein neues Smartphone-Spektro­meter sowie ein Testsystem für Schwermetallkontaminationen speziell entwickelt, getestet und evaluiert. Mit diesen Sensoren und Messsystemen werden qualitative und quantitative Experimente ermöglicht. Dadurch können Smartphones als kleine, transportable, mobile Messlabore zum Experimentieren im naturwissenschaftlichen Unterricht und speziell in der Umweltbildung eingesetzt werden. Gleichzeitig können sie unübersichtliche und kostspielige Versuchsapparaturen ersetzen. Daraus ergibt sich ein großes Potenzial für ihren Einsatz in der Umweltbildung.

Neben der Entwicklung neuer Lehrkonzepte im Bereich Umweltbildung stellt die Lehrerfort- und Lehramtsausbildung ein zweites bisher noch offenes Handlungsfeld dar.

iNature umfasst drei Themenfelder:

1.    »iNoise: Untersuchung von Lärm und Lärmschutz« (Klassenstufe 7/8)
2.    »iAtmosphere: Schutz von Luft und Wasser« (Klassenstufe 12/13)
3.    »iRadioactivity: Der Radioaktivität auf der Spur« (Klassenstufe 12/13)

Umsetzung

Mit dem Projekt wird die Querschnittsaufgabe von Umweltbildung über verschiedene Jahrgangsstufen bis hin zur Lehreraus- und -fortbildung abgebildet. Dabei geht das Konzept stets von alltagsrelevanten Kontexten aus, die im zweiten Schritt auf die direkte Umgebung der Lernenden bezogen werden. Der Alltagsbezug wird in Zusammenhang mit passenden Smartphone-Experimenten entwickelt. Dabei wird die selbsttätige Ergründung jeweils in Form von Lernzirkeln gefördert. Da die Schülerinnen und Schüler die Experimente sowohl im Schülerlabor als auch als Nachbereitung zu Hause durchführen können, werden sie auch außerhalb des »koordinierten Lernerlebens« zum informellen Lernen außerhalb formeller Bildungsangebote angeregt.

Abschlussbericht

Projektthema:
Experimentelle Umweltbildungsangebote in Schülerlaboren unter Entwicklung und Verwendung neuer Smartphone-Experimente

Projektdurchführung:
Technische Universität Kaiserslautern Fachbereiche Elektro- und Informationstechnik, Maschinenbau und Verfahrenstechnik und Physik

Projektbeteiligte:
PD Dr. habil. B. Hauck,
Prof. Dr. J. Kuhn, Prof. Dr. R. Ulber

Ansprechpartner:
Herr Prof. Dr. Jochen Kuhn
Erwin-Schrödinger-Str. 46
67663 Kaiserslautern
Telefon: 0631 205-2393
Telefax: 0631 205-3677
kuhn@physik.uni-kl.de
www.physik.uni-kl.de/inature/home/



AZ 31993