Das digitale Versuchsprotokoll – Update

Die zentrale Idee des digitalen Versuchsprotokolls besteht darin, das klassische analoge Versuchsprotokoll in eine digitale Version zu überführen. Dabei ergeben sich entscheidende Vorteile aus der Kollaboration innerhalb der Schülergruppe, sowie durch die Einbindung von Fotos und einem Video der Versuchsdurchführung.

Ich beschreibe das Verfahren im Folgenden anhand eines Versuchsprotokolls aus dem Chemieunterricht, das sich aber problemlos an alle anderen zu protokollierenden Situationen anpassen lässt.

Bereits vor über einem Jahr habe ich die Idee des digitalen Versuchsprotokolls erstmalig hier beschrieben. Damals habe ich mit meinen SuS schwerpunktmäßig mit Explain Everything und der HPI Schul-Cloud gearbeitet. 

Da wir als Schule der Schulstiftung Osnabrück im Unterricht auch mit dem MS-Office-Paket arbeiten dürfen, haben wir schulintern die Arbeit mit Teams und OneNote intensiviert und vor dem Ziel des Einsatzes einheitlicher Methoden habe ich daher auch das digitale Versuchsprotokoll für die kollaborative Nutzung im Rahmen des Kursnotizbuches angepasst!

Diese Methode ist aber letztlich nicht an bestimmte Tools gebunden, mit GoogleDocs lässt sich das digitale Versuchsprotokoll ebenso erfolgreich umsetzen wie beispielsweise auch mit einem Padlet und sonstigen kollaborativen Tools wie z. B. Pages, BookCreator …

In Chemie erstelle ich für jede Klasse ein Kursnotizbuch, das sich typischerweise in drei zentrale Bereiche gliedert, den Platz für Zusammenarbeit (Collaboration Space), in dem alle Mitglieder des Teams Änderungen vornehmen können, die Inhaltbibliothek in der die SchülerInnen nur Inhalte einsehen und diese Seiten kopieren, nicht aber verändern können und den Bereich der Schülernotizbücher, in dem jede SchülerIn nur ihr eigenes Notizbuch nutzen kann, der Lehrer jedoch Zugriff auf alle Kursnotizbücher des Teams hat.

Die Schüler erhalten im Unterricht nach der erfolgreichen Einrichtung des Kursnotizbuches eine Einführung zu Sinn und Zweck der Protokollierung von Versuchen, sowie dem Aufbau eines Protokolls nebst einer allgemeinen Vorlage für die Erstellung digitaler Protokolle, die ich in der Inhaltsbibliothek des OneNote-Kursnotizbuches ablege.

Diese Vorlage erfüllt neben der Information über die inhaltlichen Aspekte vor allem technisch eine entscheidende Funktion!
Wird in einer Gruppe analog-kollaborativ gearbeitet, indem beispielswiese zur Erstellung einer MindMap ein Blatt Papier in die Mitte gelegt wird, so käme niemand auf die Idee, an exakt der gleichen Stelle einen Stift ansetzen zu wollen, an der bereits ein Mitschüler etwas schreibt – wenn doch, dann kommt es logischerweise zu Problemen! 
Diese Probleme tauchen bei digital-kollaborativen Arbeitsprozessen häufiger auf, da die Mitglieder einer Gruppe i.d.R. jeweils am eigenen Endgerät arbeiten, also nicht direkt sehen, an welcher Stelle eines gemeinsamen Dokumentes die anderen „den Stift ansetzen“. Dies ist eine häufige Ursache der ungeliebten „Syncronisationsprobleme“, die so manchen Versuch kollaborativer Arbeit scheitern lassen. Dies lässt sich jedoch umgehen, wenn zuvor abgesprochen wird, wer in welchem Bereich des Dokumentes arbeitet – dies erreichen wir mit der Einigung auf die Vorlage, die Aufgaben werden entsprechend innerhalb der Experimentiergruppe zuvor aufgeteilt!

Beim klassischen chemischen Experiment arbeiten (bei mir) je maximal vier Personen in einer Tischgruppe bzw. an einem Schülerabzug zusammen. Mindestens ein Gruppenmitglied ist während der Durchführung für die Dokumentation verantwortlich, dazu gehören die Fotos sowie ein auf die wesentliche Versuchsphase reduziertes (also ansprechend nachbearbeitetes/ gekürztes) Video.

Dies geschieht im „Collaboration Space“ aka „Platz zur Zusammenarbeit“. Dort richte ich zu Schuljahresbeginn acht Abschnitte A-H ein. Jeder Abschnitt steht für den virtuellen Arbeitsplatz der Tischgruppe.

Die für jedes Experiment notwendigen Vorgaben (Geräte, Chemikalien, Versuchsbeschreibung, ggfs. Hinweise zur Sicherheit und Entsorgung) trage ich meist vorab in die leere Versuchsvorlage ein, die ich dann anschließend je nach Aufgabenstellung auf die Tischgruppen oder auch in die Notizbücher der SuS verteile. Natürlich können hier auch die SchülerInnen die Versuchsbeschreibung von einem Arbeitsblatt oder aus dem Schulbuch übernehmen.

Methodisch werden die klassischen Aspekte des Protokolls beibehalten, was ersetzt wird ist die Versuchsskizze. Wenngleich dieser Punkt manch großes Kunstwerk entstehen ließ und ich seinen didaktische Sinn nicht infrage stellen möchte, sind doch die meisten Skizzen aus Schülerhand eher fragwürdiger Natur und ohne Beschriftung kaum erkennbar.

Die klassische beschriftete Versuchsskizze wird durch ein beschriftetes Foto des Versuchsaufbaus vor Versuchsbeginn ersetzt. Weiterhin werden die Beobachtungen ergänzt um Fotos der Ausgangsstoffe und der Produkte sowie zentral um ein Video der Versuchsdurchführung.

Das Video besitzt mannigfaltige Vorteile. Während wir früher darauf angewiesen waren in der Auswertungsphase mündliche geschilderte Beobachtungen zu sammeln, in der Hoffnung auf ein paar Brauchbare, können nun einzelne Gruppenvideos betrachtet, verglichen und besprochen werden. Die entscheidenden Beobachtungen werden so der gesamten Klassen wiederholt vor Augen geführt, einzelne Schüler, die im rechten Moment nicht zugeschaut haben oder auch Versuchsgruppen deren Versuch misslang, sehen so erfolgreiche Durchführungen und können aktiv an der Auswertung teilhaben.

Weiterhin besitzt das Video eine hohe Anschaulichkeit, die jederzeit (etwa bei der späteren Vorbereitung auf Leistungsüberprüfungen) vom Schüler wieder abgerufen werden kann. Fotos der Ausgangsstoffe und der Produkte unterstützen die Analyse der Beobachtungen sowie deren spätere Nachvollziehbarkeit auch durch ggfs. abwesende Mitschüler.

Nachdem die Schüler nun in der Auswertungsphase gruppenweise kollaborativ ein Versuchsprotokoll erstellt haben, werden in einer ersten Sicherungsphase ein oder mehrere Videos im Plenum angesehen, Beobachtungen und die Versuchsdeutung werden verglichen bzw. gemeinsam erarbeitet.

Die Schüler sind je nach unterrichtlichem Kontext angehalten, ihr eigenes Protokoll ergänzend zu überarbeiten, oder wir deklarieren am Ende der Besprechung ein gemeinsames Protokoll als mustergültig, welches dann in die Inhaltsbibliothek kopiert wird. Eisensulfid  Alkalimetalle

Als Lehrer habe ich durch die Arbeit mit dem OneNote-Kursnotizbuch zudem die Möglichkeit die Protokolle im Nachgang zu überprüfen und ggfs. zu kommentieren, ebenso kann ich mir nach der Durchführung die Ergebnisse ansehen und ggfs. vorab überlegen, welche Gruppe beispielsweise ihre Ergebnisse präsentieren soll … die Option schon während des Entstehens der Protokolle oder auch nach Unterrichtende alle Protokolle einsehen zu können erweitert meinen pädagogischen Handlungsrahmen enorm! 

Zum Teilen: Vorlage für das Versuchsprotokoll als Google Doc