Projekt 35811/01

EcoLab – Photometrie im Sinne der Umweltbildung verstehen und anwenden

ProjekttrÀger

Rheinland-PfÀlzische Technische UniversitÀt Kaiserslautern-Landau (RPTU)
Gottlieb-Daimler-Str. 49
67663 Kaiserslautern
Telefon: 0631/2054044

Zielsetzung

In den aktuellen gesellschaftlichen Debatten und der medialen Berichterstattung ist die Belastung der Umwelt durch Schadstoffe dauerhaft und intensiv prĂ€sent. Trotzdem fĂ€llt es SchĂŒlerInnen schwer, die Daten, die die Grundlage von gesellschaftlichen Entscheidungen bilden, mit den Erfahrungen aus ihrem Lebensumfeld zu verknĂŒpfen. Durch diese fehlende VerknĂŒpfung zwischen kognitiven Inhalten und dem alltĂ€glichen Erleben bleibt die Umweltanalytik fĂŒr viele SchĂŒlerInnen ein rein theoretisches Themenfeld. Diese UmstĂ€nde verhindern, dass sie zu einer datenbasierten Entscheidung befĂ€higt und zu einem nachhaltigen und umweltbewussten Handeln bewegt werden können.
Viele Umweltprobleme sind nicht monokausal zu erklÀren und ihre Diskussion bedarf naturwissenschaftlichen Fachwissens. Deshalb darf in der Umwelterziehung, trotz aller Ganzheitlichkeit, der naturwissenschaftliche Fokus nicht zu kurz kommen. Aufgrund der KomplexitÀt, der bei der naturwissenschaftlichen Datenerhebung und Auswertung zum Einsatz kommenden Methoden, können diese hÀufig aber nicht behandelt werden. In der Folge ist ein kritisches Auseinandersetzen mit den Ergebnissen und ein Ableiten von Entscheidungen und eigenen Handlungen nicht möglich. Ein Transfer des erlernten Wissens und das Erkennen von Analogien ist bei neu auftretenden Umweltproblemen nicht möglich.
Gleichzeitig findet die Photometrie, die eine wichtige Analysemethode in der Umweltchemie darstellt, in der Schule nur wenig Beachtung. Dies liegt vor allem daran, dass Laborphotometer sich fĂŒr Schulen als ungeeignet erweisen. Sie sind teuer, nicht transportabel und die Funktionsweise des GerĂ€ts ist fĂŒr SchĂŒlerInnen nicht ersichtlich. Die hohe KomplexitĂ€t verhindert es, das dahinterliegende Konzept der Photometrie zu verstehen und die alleinige Nutzung des GerĂ€ts als Black-Box fĂŒhrt nicht zu einem nachhaltigen Kompetenzgewinn. Zudem lassen es GrĂ¶ĂŸe und Gewicht nicht zu, das Photometer mit auf Exkursionen zu nehmen.

Im Zentrum des Projektes steht die Idee, dass SchĂŒlerInnen durch mehrere Versuche ein GewĂ€sserprofil erstellen und auswerten und sie so fĂŒr Ă€ußere EinflĂŒsse und deren Folgen in Ökosystemen sensibilisiert werden. Hierzu ist die Entwicklung eines portablen Photometersystems erforderlich. Um den SchĂŒlerInnen die Arbeit in einem wissenschaftspropĂ€deutischen Umfeld zu ermöglichen wird des Weiteren ein Online-Portal in Anlehnung an den Citizen Science Ansatz aufgebaut. Diese Maßnahmen werden durch begleitende Fortbildungs- und Ausleihangebote verbreitet und verstetigt.

Arbeitsschritte

Zur Erstellung eines GewĂ€sserprofils ist zunĂ€chst die Entwicklung von Versuchsprotokollen mit didak-tisch reduziertem fachlichem Inhalt notwendig. Der Umfang der Versuche umfasst die Bestimmung von Schwermetallen (etablierter Versuch aus dem BioVT-Smartphone-Projekt), dem pH-Wert, des Phosphat-, Nitrat-, Nitrit-, und Ammoniumgehalts sowie der Eutrophierung und der TrĂŒbung von GewĂ€ssern. Dabei mĂŒssen bereits existierende Protokolle angepasst und teilweise neu entwickelt werden, um die Einsetz-barkeit nach den Richtlinien zur Sicherheit im Unterricht sowie der Stoffliste zur DGUV Regel 113-018 zu gewĂ€hrleisten. Parallel dazu soll ein didaktisch aufbereitetes, tragbares Photometer auf Basis des Auf-baus des bisherigen desklab Photometers entwickelt werden. Um das entwickelte System fĂŒr SchĂŒlerIn-nen zugĂ€nglich zu machen, werden Unterrichtsmaterialien und Handreichungen fĂŒr LehrkrĂ€fte erstellt und Lehrerfortbildungen konzipiert und durchgefĂŒhrt. Auch ein Online-Portal mit dem Zweck der interak-tiven Darstellung und Auswertung der erhobenen Daten soll im Rahmen des Projekts entwickelt werden. Durch eine regelmĂ€ĂŸige Evaluation soll eine stĂ€ndige Optimierung der konzipierten Unterrichtseinheiten erfolgen. Von besonderem Interesse ist dabei, ob und wie das Interesse und die Motivation der SchĂŒle-rInnen durch die geplanten TĂ€tigkeiten (Exkursionen mit Bestimmung der GewĂ€sserparameter, Nutzung des Citizen Science - Onlineportals) nachhaltig gefördert werden können. Als mögliches Untersuchungs-setup ist dabei ein Pre/Post-Vergleich mit einer Experimental- und einer Vergleichsgruppe denkbar.

Übersicht

Fördersumme

124.849,00 €

Förderzeitraum

09.11.2020 - 30.06.2023

Bundesland

Rheinland-Pfalz

Schlagwörter

Umweltkommunikation
Umwelttechnik