ATEMPGRAD: PocketEthoLab für den naturwissenschaftlichen Unterricht

Analysing Temperature Effects with a mobile and precise gradient device

Im Projekt „ATEMPGRAD“ soll ein Gerät weiterentwickelt werden, das das Vermitteln von biologischen Lerninhalten und Zusammenhängen in der Natur in einem Dialog zwischen Lernenden und Organismen ermöglicht. Dabei geht es um die Evaluation und Testung des Prototyps eines Experimentierkastens, der für Schulzwecke eingesetzt werden soll. Das Projekt "ATEMGRAD" ist eine Kooperation mit dem Institut für Biologie und dem Institut für Pädagogische Professionalisierung der Universität Graz.

Experimente im Unterricht
Das PocketEthoLab wird in den Fächern Physik, Chemie, Biologie, Geografie und Mathematik kostengünstige, stabile und vielseitig anwendbare Experimente ermöglichen. Diese Experimente können Zusammenhänge in der Natur verdeutlichen und machen somit theoretische Inhalte anhand von konkreten, praktischen Versuchen verständlicher. Bei vielen naheliegenden Themen wie Aggregatzuständen, Pflanzenwachstum, oder der Aktivität von Insekten sind Temperaturunterschiede von Relevanz. Aber auch bei komplexeren Themen, wo es weniger offensichtlich um kleine, lokale Temperaturunterschiede geht, wie Evolution, Klimawandel oder industriellen Produktionsvorgängen kann das Gerät zielgerichtet eingesetzt werden. Die Komplexität der Versuche und die damit zunehmend schwierigeren Fragestellungen können auf unterschiedliche Altersgruppen abgestimmt werden. Damit soll das Werkzeug für den Einsatz in fast allen Schulstufen geeignet sein.

Von kalt bis warm: Lineare Gradienten
Technisch erlaubt das PocketEthoLab eine flexible Erstellung von Temperaturmustern. Dabei können sowohl lineare Gradienten von kalt nach warm, wie auch komplexe Temperaturumgebungen eingestellt werden. Ein Prototyp dieses Werkzeugs findet bereits jetzt Verwendung in der universitären Lehre, mit einem deutlich fokussierten Anwendungsgebiet (Ethologie von Insekten). In dem Projekt ist es maßgeblich, die Anforderungen des Schulalltags zu identifizieren und die Erfordernisse des Unterrichtsgeräts abzustecken: Wo liegen die besten Anwendungsmöglichkeiten im Bildungsbereich? Wie viel darf so ein Gerät kosten? Und findet sich im Schulunterricht in Österreich die Zeit und das Interesse für so ein Werkzeug? Anhand dieser Erkenntnisse soll dann ein optimierter Prototyp erstellt werden, der bereits zu Testzwecken in einer schulischen Umgebung eingesetzt werden kann.