Christoph Thyssen

Ich sehe was, was du nicht siehst!

Ein Schweineherz wird mit einem Endoskop untersucht.
1: Blick in ein Schweineherz: Schnitt an der Herzspitze zum Einführen des Endoskops (a), Mitralklappe vom linken Vorhof aus (b), Trikuspidalklappe vom rechten Vorhof aus (c), geöffnete Aortenklappe vom Ventrikel aus (d), Fotos: © AG Fachdidaktik Biologie, TUK

Christoph Thyssen/Carsten Hoffmann/Leonie Frey/Isabel Schmoll/Johannes Huwer

Naturphänomene über digitales Endoskopieren sichtbar machen

Im naturwissenschaftlichen Unterricht sind Unterrichtsgegenstände nicht immer real „begreifbar, also nicht direkt über die Hände oder die Augen oder über andere Sinnesorgane zugänglich. Ein Beispiel ist die Innenansicht von Organen, die nur nach strukturverändernden und destruktiven Präparationen visuell zugänglich sind. Die Integration solcher Inhalte ist als Medium im Sinne eines Realobjekts aus fachdidaktischer Sicht eigentlich anzustreben (Köhler 2004).
Um den Lernprozess optimal zu fördern, sollten nicht zugängliche Naturphänomene deshalb bestmöglich sichtbar und damit für Lernende zugänglich gemacht werden. Im Zuge der Digitalisierung werden für solche Fälle vielfach virtuelle Lösungen, unter anderem Animationen und Simulationen mit unterschiedlichen Schwerpunkten diskutiert (Remmele/Schaal 2019).
Digital Endoskopieren eine bisher wenig beachtete Technik
Eine realitätsnahe und insbesondere im schulischen Bereich innovative Herangehensweise, um zumindest in einigen solcher Fälle die Limitierungen zu umgehen, lässt sich von den Fachwissenschaften abschauen. Die Endoskopie ist in vielen Bereichen der Technik, Medizin und Wissenschaft eine etablierte Methode. Im schulischen Kontext scheint das Verfahren trotz vielfältiger digitaler Low-cost-Angebote jedoch noch nicht angekommen zu sein.
Eine Internetsuche liefert für die Kombination der beiden Begriffe „Schule und „Endoskopieren null stimmige Treffer (Stand Mai 2020). Eine Suche beim Fachportal Pädagogik mit dem Schlagwort „Endoskopie ergab exakt einen stimmigen Treffer (Bösche-Teuber 1997). Dort ging es allerdings weniger um nicht zugängliche Prozesse, sondern eher um minimal-invasive Operationstechniken. Dies zeigt, dass es bisher nur wenig Forschung und Konzeptentwicklung zur Erschließung dieser Technologie für den naturwissenschaftlichen Unterricht gibt.
Die Verfügbarkeit entsprechender Technik dafür ist sicherlich nicht die zentrale Ursache für diese Lücke, weil die entsprechende Hardware sehr günstig beziehungsweise in Teilen sogar zum Nulltarif verfügbar ist, wenn als bildgebende Einheit die verfügbaren digitalen Endgeräte genutzt werden und „nur noch die entsprechende Optik finanziert und beschafft wird. Hier reicht abhängig von der Ausstattung der Schule und der für den Einsatz notwendigen Qualität eine Investition zwischen zehn und fünfzig Euro je Einheit aus. Die Unterschiede solcher Systeme und damit verbundene Implikationen für den praktischen Einsatz werden im Folgenden kurz umrissen.
Technische Überlegungen
Das Funktionsprinzip der einfachen digitalen Endoskopausführungen sieht vor, dass eine schwanenhalsähnliche Kamera mit fixem Fokus und integrierter LED-Beleuchtung zum Beispiel über den USB-Anschluss eines Gerätes mit Strom versorgt wird. Damit wird auch die Datenverbindung zur Bildübertragung hergestellt. Die verfügbaren „Kabellängen variieren hierbei ebenso wie die Brennweite der integrierten Optik für die Kamera. Diese hat einen Einfluss darauf, wie nahe an die Objekte herangegangen werden kann, um ein scharfes Bild zu bekommen. Die planenden Lehrpersonen sollten sich also im Hinblick auf diese beiden Parameter vor einer Bestellung grundsätzlich ein Bild vom geplanten Einsatzszenario machen. Wasserdicht bis zur USB-Schnittstelle sind in der Regel selbst die günstigsten Systeme unter zehn Euro. Diese Preiskategorie erlaubt es, mehrere Kameras für Schülerübungen oder für unterschiedliche Zwecke zu beschaffen und vorzuhalten.
Höherpreisige Modelle sind qualitativ besser ausgerüstet oder verarbeitet und beinhalten mehr Zubehör wie Haken und Zangen. Außerdem bieten sie Ausstattungsfeatures, die entweder die Bedienung vereinfachen oder neue Einsatzmöglichkeiten erlauben. Eine hier für den Einsatz bedeutende Funktion ist zum Beispiel die Verbindung über...

Friedrich+ Deutsch

Sie sind bereits Abonnent?

Jetzt anmelden und sofort lesen

Jetzt weiterlesen mit Friedrich+ Biologie!

  • Digitaler Vollzugriff auf die Inhalte der Zeitschriften Unterricht Biologie und Biologie 5–10
  • Umfassendes Archiv mit über 400 didaktischen Beiträgen, Unterrichtseinheiten, Arbeitsblättern, Grafiken, Filmen,  Aufgaben, praktischen Experimenten u. v. m.
  • Jährlich über 100 neue Beiträge mit Unterrichtseinheiten zu lehrplanrelevanten Themen

30 Tage kostenlos testen

Mehr Informationen zu Friedrich+ Biologie

Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Biologie Nr. 459 / 2020

Verhalten ist individuell

Friedrich+ Kennzeichnung Methode & Didaktik Schuljahr 5-13