| Vortragende/r: | Dr. Bianca Watzka |
| Co-Autoren: | Raimund Girwidz (Didaktik der Physik, LMU München), Franz X. Bogner (Didaktik der Biologie, Universität Bayreuth) |
| Institution: | Didaktik der Physik, LMU München |
| Datum: | 04. März 2021 |
| Zeit: | 16:00 - 16:45 Uhr |
| Raum: | R08 |
Den Alltag von Schüler/innen prägen viele Erfindungen, die auf Vorbilder aus der Natur zurückgreifen. Sowohl der Biologie- als auch der Physikunterricht können von bionischen Kontexten profitieren und sich das Interesse der Lernenden an alltagsrelevanten Anwendungen zu Nutze machen. Beide Fächer lernen voneinander und ergänzen sich.
Der Biologieunterricht hat beispielsweise einen enormen Nutzen von der physikalischen Vorgehensweise, Prozesse aus der Natur zu abstrahieren. Durch Analyse und Abstraktion der grundlegenden Prinzipien unterstützt die Physik im Biologieunterricht das Verständnis der belebten Natur zu vertiefen. Bionische Kontexte ermöglichen vielfältige Lernanlässe in beiden Fachdisziplinen, sie sprechen verschiedene Interessen an, demonstrieren die Relevanz von Physik anhand authentischer Anwendungen und fördern zuletzt Analogiebetrachtungen und Transferfähigkeiten.
Mit den angesprochenen Potentialen gehen auch Herausforderungen einher. Zu nennen ist hier u.a. die praktische Realisierung eines interdisziplinären Vorgehens. Abhilfe versprechen digitale Medien im virtuellen Klassenzimmer. Der Unterricht im virtuellen Klassenzimmer kann ähnlich wie Projektunterricht strukturiert sein. Dabei wechseln sich synchrone und asynchrone Lernphasen ab, die spezifisch mit digitalen Medien unterstützt werden. In synchronen Phasen kommen primär digitale Medien zum Einsatz, die das kollaborative Arbeiten, Präsentieren und die Ergebnissicherung ermöglichen. In asynchronen Phasen werden digitale Medien eingesetzt, die vor allem das selbstständige Erarbeiten von neuem Wissen strukturieren.
Im Vortrag wird anhand des bionischen Kontextes der Thermoregulation das Zusammenspiel verschiedener digitaler Medien im virtuellen Klassenzimmer vorgestellt. Dabei werden Potentiale und Herausforderungen diskutiert und Empfehlungen für die Unterrichtspraxis gegeben. Exemplarisch wird im Vortrag das Überleben von Tieren aus Regionen hoher/tiefer Temperatur behandelt. Inhaltlich stehen dabei die Bergmann‘sche und Allen‘sche Regel, die Verdunstungskälte, Wärmetransportmechanismen und der Kapillareffekt im Fokus. Anhand von Analogieexperimenten werden die Inhalte abstrahiert und biologisch und physikalisch gedeutet. Die Synthese beider Fächer führt schnell zu bionischen Ableitungen im Alltag, was am Beispiel Sportbekleidung gezeigt wird.