Wie passen sich Pflanzen in den Tropen und Subtropen veränderten Klimabedingungen an? Fragen wie diese, aber auch zur Nachhaltigkeit spielen im Schulunterricht eine immer wichtigere Rolle, bei der es gilt, sie fachübergreifend zu beleuchten. Dafür hat das Team um Professor Dr. Sascha Henninger und Katharina Schnur vom Fachgebiet Physische Geographie und Fachdidaktik an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) im Projekt „World2Go“ Geobotanik-Boxen entwickelt. Sie beinhalten typische Pflanzenvertreter der Tropen oder Subtropen, Modelle sowie Zusatzmaterial und sind mit einer Web-App verbunden, wodurch es möglich ist, ortsunabhängig zu experimentieren.
Ob wenig bis gar kein Regen, große Trockenheit, hohe Luftfeuchtigkeit oder viel Regen – um mit den klimatischen Bedingungen ihrer Standorte zurechtzukommen, müssen Pflanzen sich auf unterschiedliche Bedingungen einlassen. Doch welche Strategien haben Pflanzen überhaupt entwickelt, um sich in ihren Lebensräumen zu behaupten? „Mit unseren Geobotanik-Boxen gehen wir aktuellen Fragestellungen rund um die Themen Klimazonen, Standortanpassungen von Pflanzen, Nutzpflanzen und Böden auf den Grund, auch unter dem Aspekt des Klimawandels“, sagt Professor Dr. Sascha Henninger vom Fachgebiet Physische Geographie und Fachdidaktik an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU). „Dabei werden fächerübergreifend sowohl geographische und ökologische als auch physikalische, biologische und chemische Aspekte und naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden aufgegriffen.“
An einem Standortbeispiel durchlaufen Schülerinnen und Schüler eigenständig mit ihren Tablet-PCs einen Lernzirkel aus bis zu sieben Stationen. Dabei bietet das Team um Henninger je nach Klassenstufe verschiedene Boxen an. In der Geobotanik-Box der Tropen geht es unter anderem um die Flora auf der indonesischen Insel Borneo mit fleischfressenden Pflanzen, Bromelien oder der Ameisenpflanze. Letztere lebt in einer Symbiose mit diesen kleinen Insekten. „Anhand solcher Pflanzen erkunden die Schülerinnen und Schüler in der Schule die morphologischen Anpassungsstrategien von Pflanzen in ihren Klimazonen, indem sie Aufgaben in Form von Text-, Bild- oder Videoantworten bearbeiten“, sagt Katharina Schnur, Doktorandin bei Henninger. „Diese stellen wir ihnen über die Web-App Actionbound zur Verfügung. Sie kann aufgrund ihrer flexiblen Gestaltung der Inhalte schulfachübergreifend eingesetzt werden.“
Das Team um Henninger und Schnur hat die Geobotanik-Boxen zwischen Juni 2021 und Februar 2023 mit über 400 Schülerinnen und Schülern getestet. Zudem haben Fragebögen, die die Jugendlichen ausgefüllt haben, ihm geholfen, mögliche Problemfelder im Lernprozess zu identifizieren und inhaltliche Ungenauigkeiten zu erkennen, um das Konzept weiter zu verbessern.
Bei ihrer Entwicklung haben die Kaiserslauterer Forscherinnen und Forscher darüber hinaus die Lehrkräfte in den Blick genommen. „Sie haben hierbei den Vorteil, keine Exkursion zu einem außerschulischen Lernort planen zu müssen, ihnen stehen die Materialien dauerhaft zur Verfügung und sie können den ausgearbeiteten Lernzirkel flexibel in die jeweilige Unterrichtseinheit integrieren.“ Um Lehrerinnen und Lehrer zu schulen, bietet das Fachgebiet regelmäßig Fortbildungen an, bei denen die Möglichkeit besteht, selbst einen app-basierten Lernzirkel zu entwickeln. „Dabei lernen sie gleichzeitig die organisatorischen Rahmenbedingungen für ein digitales fächerübergreifendes Stationenlernen im Unterricht kennen“, erklärt Henninger.
Angedacht sind die Boxen beispielsweise für Erdkunde, Gemeinschaftskunde und Biologie. Zudem bieten sich die Inhalte für einen fachübergreifenden Unterricht an. Die Geobotanik-Box „Tropen“ ist mit Epiphyten und fleischfressenden Pflanzen sowie den Nutzpflanzen Zuckerrohr und Zuckerrübe sowie Kakao ausgestattet und für die Klassenstufen 5 bis 13 Subtropen gedacht. Die Box „Subtropen“ beinhaltet Aloe-Vertreter sowie Lithops und Welwitschia mirabillis für die Klassenstufen 8 bis 13. Bei der Bestückung der Boxen arbeitet das Lehrgebiet eng mit dem Fachbereichsgarten Biologie zusammen, wo die Pflanzenproben vorbereitet werden.
Schulen haben die Möglichkeit, eine solche Box nach Absprache zwischen den Lehrkräften und dem Lehrgebiet für den Unterricht kostenlos auszuleihen.
Das Projekt U.EDU„World2Go“ ist Teil des Projekts „Unified Education: Medienbildung entlang der Lehrerbildungskette“ (U.EDU), das auf die Weiterentwicklung der Lehrerbildung durch ein auf alle Phasen zielendes Professionalisierungskonzept zum Lehren und Lernen mit digitalen Medien fokussiert. U.EDU (Förderkennzeichen: 01JA1916) wurde im Rahmen der gemeinsamen „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“ von Bund und Ländern aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung in den Jahren 2016 bis 2023 gefördert. Weiterführende Informationen: https://rptu.de/uedu
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Kaiserslautern, 20.03.2024
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