Holger Weitzel

Modern Mikroskopieren

Smartphone, Handy, Mikroskop
Die günstige Variante: Fotos mit Smartphones der Lernenden, Schultablets etc. Bei zittrigen Händen hilft ein Stativ., Foto: Matthias Schiller

Holger Weitzel

Mit digitalen Medien den Mikrokosmos erobern

Kennen Sie das auch? 30 Fünftklässler sitzen zu zweit oder zu dritt und voller Begeisterung über ihren Mikroskopen. Es ist das erste Mal, dass sie nach erfolgreichem Erwerb des „Mikroskopführerscheins eigenständig mikroskopieren dürfen. Blätter der Wasserpest liegen auf dem Objektträger und ganz viele Hände sind oben, die Sie auffordern, von einer Gruppe zu nächsten zu kommen, damit Sie sich anschauen können, was die Kinder so alles entdeckt haben. Voller Stolz bekommen sie hervorragend scharf gestellte Luftblasen präsentiert, Objektivdreck oder Verunreinigungen des Objektträgers, die von den Kindern mit wissendem Blick als Bakterien identifiziert werden. Andere haben schon mit der Zeichnung des Blattumrisses begonnen.
Mikroskopieren dient unterschiedlichen Zielen
Mikroskopieren ist Bestandteil der Lehr- und Bildungspläne in der Biologie und eine wichtige biologische Arbeitstechnik, die Schülerinnen und Schüler kennenlernen sollten. Durch das Mikroskopieren eröffnet sich der Blick auf Gewebe- und zelluläre Strukturen, also auf den ohne das Hilfsmittel des Mikroskops nicht zugänglichen Mikrokosmos, und damit auf die zelluläre Organisationsebene. Aus der Perspektive des Biologieunterrichts dient der Blick durch das Mikroskop zudem dazu, Strukturen und Phänomene auf anderen biologischen Organisationsebenen erklären und damit besser verstehen zu können. Im Unterricht steht aufgrund des leichteren manuellen und technischen Zugangs häufig das Erkennen von zellulären Strukturen im Vordergrund, seltener die Beobachtung von Prozessen, wie beispielweise die Teilung von Pantoffeltierchen. Neben dem Eintauchen in die zelluläre Welt versprechen sich Lehrkräfte durch das Mikroskopieren stärker selbstbestimmtes und zugleich aktiveres Lernen und nehmen damit Bezug zu mindestens zwei unterschiedlichen lerntheoretischen Bezügen: die Selbstbestimmungstheorie der Motivation (Decy/Ryan 1993) und die konstruktivistischen Vorstellungen von Lehren und Lernen. Folgt man den inzwischen gut abgesicherten Erkenntnissen der Erforschung von Unterrichtsqualität im mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht, dann ist Unterricht in dem Fall besonders lernförderlich, in dem die Aktivität der Lernenden sich auf kognitive Aktivität konzentriert. Dieses Kriterium wird in der einschlägigen Literatur als kognitive Aktivierung bezeichnet (Steffensky/Neuhaus 2018). Indikatoren für kognitive Aktivierung sind unter anderem das Erheben und der Umgang mit den Lernvoraussetzungen der Schülerinnen und Schüler, die Anregung zur Interpretation von Daten, zum Herstellen von Zusammenhängen und zum Transfer des Gelernten, die durch eine gute inhaltliche Strukturierung des Unterrichts, wie etwa den inhaltlich kohärenten Ablauf der Stunde, eine thematische Fokussierung und klares Feedback gefördert werden können. Für das Mikroskopieren im Biologieunterricht geben diese Erkenntnisse Hinweise auf die Gestaltung der Lernprozesse in „hinführende, begleitende und auswertende Unterrichtsstrategien (Meisert 2018).
Mikroskopische Strukturen erkennen ist ein Modellbildungsprozess
Histologische Expertinnen und Experten erkennen zelluläre Strukturen sofort, weil sie die dafür notwendigen Analysekriterien aufwendig gelernt haben. Auch sie mussten im Laufe ihres Studiums feststellen, dass das Erkennen der für ein Objekt relevanten Strukturen nicht trivial und selbsterklärend ist. Stattdessen bedarf es Kriterien, die angeeignet werden müssen. Erkenntnistheoretisch ist das Erkennen und Zuordnen von zellulären Strukturen unter einem Mikroskop ein Modellbildungsprozess. Schülerinnen und Schüler benötigen daher konkrete Analysekriterien, um zelluläre Strukturen von Artefakten, wie Luftblasen, unterscheiden zu können (Meisert 2018). Die Hinführung auf das Mikroskopieren sollte daher über eine konkrete Fragestellung erfolgen, die den Lernenden schon Kriterien mitgibt oder zumindest...

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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Biologie Nr. 457 / 2020

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