Kaiserslautern Das Wassserglasexperiment

Experimente zum Thema Akustik und Frequenz standen für sie bereits in der siebten Klasse auf dem Lehrplan Physik. Zu Beginn des neuen Schuljahres hatten Schüler der achten Klasse des Heinrich-Heine-Gymnasiums in dieser Woche Gelegenheit, an der Technischen Universität Kaiserslautern am Beispiel des Wasserglasexperiments dem Zusammenhang zwischen Füllstand und Tonfrequenz mit neuen Medien von übermorgen auf die Spur zu kommen.

Svenja sitzt vor einem Tisch, hat vor sich ein Glas und ein Behältnis, aus dem sie mit einer Pipette nach und nach Flüssigkeit in das Glas gibt. Nach jedem neuen Füllstand klopft sie mit einem Stift gegen das Glas. Sonst tut sich nichts. Zumindest nichts Sichtbares. Wäre da nicht „Google Glass“, eine Brille mit einem Minicomputer, die sie trägt und die alle Stationen des Experiments verfolgt und dokumentiert. In der Google-Brille eingebaute Sensoren sind es, die den Füllstand im Wasserglas fotografieren, die Tonfrequenz beim Schlagen gegen das Glas festhalten und nach Beendigung des Experiments die Frequenzdaten auf einem Bildschirm als Diagramm ausweisen. „Je nach Bedarf kann Google Glass mit unterschiedlichen Sensoren bestückt werden“, erläutert Professor Jochen Kuhn vom Lehrstuhl Fachdidaktik Physik. Und während Svenja noch mit einem Blinzeln die Kamera in Google Glass auslöst, experimentieren Schüler ihrer Klassenstufe parallel zum selben Thema in zwei weiteren Gruppen mit einem Smartphone und, wie im bestmöglichen traditionellen Unterricht, mit einem iPad, um die Messwerte zu erfassen. Lehren und Lernen mit „Smart Glasses“ in Physikunterricht und Physikstudium ist das Experiment überschrieben, das Gegenstand einer Kooperation des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) und der Fachdidaktik Physik der TU ist. „Wir wollen Menschen für Phänomene im Alltag die Augen öffnen und ihnen mit neuen Technologien das Lernen erleichtern“, so Kuhn gegenüber der RHEINPFALZ. Seit eineinhalb Jahren läuft die Kooperation zwischen der Fachdidaktik Physik, Professor Paul Lukowicz vom DFKI und dem Heinrich-Heine-Gymnasium. Mit den Ergebnissen einer Vielzahl von Experimenten mit neuen Medien ist Kuhn dabei, neue didaktische Konzepte zu entwickeln und in die Lehrerausbildung einfließen zu lassen. „Mit der Erprobung von Google Glass als mobile Minilabore im Unterricht sind wir weltweit spitze.“ Die Pädagogik profitiere von den Erkenntnissen bei dem Einsatz neuer Medien, die Forschung im DFKI erhalte wichtige Hinweise zur Weiterentwicklung der Minilabore, so der Wissenschaftler. Auch wenn es für Svenja noch ungewohnt ist, die Google Brille zu tragen, sie die Unschärfe im kleinen Bildschirm vor dem Auge und das nicht immer funktionierende Auslösen der Kamera mit Blickkontakt moniert, dem Einsatz von innovativen Lehr- und Lernkonzepten wird die Zukunft gehören. Davon ist der Fachdidaktiker Kuhn, der selbst viele Jahre als Lehrer unterrichtete, überzeugt. So wie die teilnehmenden Schüler über die Studie vorab informiert und mit den neuen Medien vertraut gemacht wurden, wurden die Ergebnisse des Experiments zur späteren Auswertung dokumentiert. Die Vorteile von Google Glass im naturwissenschaftlichen Unterricht sieht Kuhn im schnelleren Experimentieren, in einer geringeren kognitiven Belastung der Schüler und in einer Steigerung der Neugierde an der Sache.