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Erstellung von Web-Sites bei Chemie-Projekten

- Erfahrungen im Gymnasium und bei der Ausbildung von Referendaren -

Rudolf Schmidt, Trier

1. Einführung

Eine tief greifende~~tiefgreifende~~ Veränderung von Arbeit, Produktion und Gesellschaft geht einher mit der Verbreitung von leistungsfähigen und relativ preisgünstigen Personal-Computern und entsprechender vielfältiger Software. Überall in Labors, in der chemischen Industrie und auch schon in der Studienzeit ist der Computer kaum noch wegzudenken und erleichtert vielfach die Arbeit, eröffnet neue Informationsquellen und erlaubt neue Untersuchungs- und Arbeitsmöglichkeiten. Aber auch angesichts der zunehmenden Bedeutung der PC's in privaten Haushalten, beim Teleshopping, in der Informationsbeschaffung und Kommunikation wird die verstärkte Nutzung von PC's im Unterricht an allgemein bildenden~~allgemeinbildenden~~ Schulen (idealerweise in allen Fächern) gefordert.

Neben dem Einsatz von Computern zur Messwerterfassung, zur Informationsbeschaffung aus dem Internet oder offline von CD's, zur Simulation von Modellen und großtechnischen Verfahren sowie von Power-Point-Dateien zur Präsentation von "Folien" (oder auch von Schüler-Referaten) hat der Autor positive Erfahrungen mit der Erstellung von Web-Sites im Rahmen von mehrtägigen Projekten mit chemischem Schwerpunkt gemacht. Diese Erfahrungen wurden dann im Rahmen von Fachseminaren an Studienreferendare des Studienseminars Trier (Rheinland-Pfalz) weitergegeben, eine Saat wurde gesät, die auf fruchtbaren Boden gefallen ist.1

2. Erfahrungen in der gymnasialen Oberstufe

Aus den Erfahrungen an der eigenen Schule, aber auch durch Gespräche mit vielen Kollegen von anderen Schulen2, kann man sagen, dass sich an fast allen Schulen einige Schüler befinden, von denen die Lehrerinnen und Lehrer in Sachen Computernutzung einiges lernen können. Dies ruft bei vielen Lehrern Ängste hervor, dass sie sich vor den Schülerinnen und Schülern bloßstellen und damit einen Autoritätsverlust erleiden könnten. Vielfach wird deshalb erst gar nicht versucht, erste Schritte mit dem Computereinsatz im Unterricht zu wagen. Macht man jedoch diesen Schritt und lässt sich darauf ein, von und mit den Schülern zu lernen, so kann man auch sehr positive Erfahrungen machen und gerade bei denjenigen Schülern Achtungserfolge erzielen, die immer noch einen Vorsprung im Umgang mit dem Computer besitzen.

Angeregt durch eine hervorragende Staatexamensarbeit einer Referendarin, deren Schüler eine Web-Site als Endprodukt gestalteten, probierte der Autor die Präsentationsmethode im Rahmen eines Farbstoffprojekts mit einem Chemie-Leistungskurs aus, ohne irgendwelche Vorkenntnisse in der Erstellung von Web-Sites, geschweige denn in der HTML-Programmierung zu besitzen. Es wurde bei der gemeinsamen Planung des Projekts nur der Anstoß gegeben, dass man auch eine Farbstoff-Site für die Homepage der Schule zur Präsentation gestalten könnte. Dies geschah vor dem Hintergrund, dass einer der Schüler dieses Kurses in der Internet-AG der Schule war, die gerade die Homepage unserer Schule gestaltete. Schon während der Arbeit an den einzelnen Internet-Seiten wurde dem Autor klar, wie einfach doch die Grundprinzipien zur Erstellung solcher Seiten sind. Allerdings ohne HTML-Programmierung, sondern nur durch Speichern von z. B. Word- oder Excel-Dateien als HTML-Seiten und deren "Verlinkung" z. B. mit dem Netscape-Composer.

Hierzu schreibt Meschenmoser:3 "Jedoch lassen sich beispielsweise Lehrgänge zur Programmierung von HTML-Seiten" im normalen Unterricht (Anmerkung des Verfassers) "schon aufgrund der sich rasch verändernden Softwarewerkzeuge kaum zu Lasten anderer relevanter Inhalte rechtfertigen." Das Gleiche gilt wohl auch für den normalen Lehrer: Gestaltet man nur recht selten solche Internet-Seiten, so lohnt sich wohl kaum der Aufwand eine solch Programmiersprache zu erlernen, die man dann ohne entsprechende Übung auch recht schnell wieder vergisst.

Inzwischen wurden solche Internetseiten mehrfach zur Projektdokumentation und zur Präsentation der Projektergebnisse eingesetzt. An dieser Stelle soll jedoch betont werden, dass der Schwerpunkt der Schülerarbeit während eines solchen Projekts immer noch auf den typischen chemischen oder fächerübergreifenden Untersuchungsaspekten liegt. Am Ende erstellt dann jede Gruppe (bzw. auch einzelne Schüler) eine Zusammenfassung der Ergebnisse mit dem Computer4 und speichert sie dann als HTML-Datei. Nach der gemeinsamen Planung der Gliederung der Projekt-Page mit der groben Vernetzung übernimmt ein Schüler (oder eine Gruppe) die Gestaltung der gesamten Web-Site. Hier bietet es sich dann an, die Schüler mit dem größten Vorwissen einzusetzen. Die Gestaltungsprinzipien werden dann vor der ganzen Gruppe präsentiert.

Mittlerweile lernt der Verfasser nicht mehr nur von den Schülern, sondern auch umgekehrt. Darüber hinaus passiert es wiederholt, dass Schüler und Lehrer bei bestimmten Problemen (bei Excel- oder Formatierungsproblemen durch Inkompatibilitäten zwischen Netscape und Microsoft-Produkten) gemeinsam lernen und sich gegenseitig mit Ideen zur Problemlösung weiterhelfen. Für beide Seiten bleibt dann am Ende das positive Gefühl zurück, wieder etwas Neues gelernt zu haben. Nicht zu unterschätzen ist dies auch für das Selbstbewusstsein der Schüler: Sie erfahren hierbei, dass sie auf gleicher Stufe mit dem Lehrer zusammen lernen.

Neben diesem positiven psychologischen Effekt sprechen auch noch andere didaktisch-methodische Aspekte für den Einsatz einer solchen Präsentationsmethode.

Der Ausblick, dass die investierte Arbeit einem großen Kreis (im Prinzip der gesamten Weltöffentlichkeit im Netz) präsentiert wird, wirkte so motivierend, dass sich die Schüler weit über das normal übliche Maß engagierten. Es wurde z. B. die Zeit nicht gescheut, zu Hause komplizierte Strukturformeln mit dem Computer zu erstellen oder auch Computermodellingprogramme zur Erstellung von dreidimensionalen Formeln zu verwenden.5

Daneben führt ein solches Arbeiten mit dem Computer zu einer Vernetzung der verschiedensten Unterrichtsinhalte6, die in anderen Schulfächern (z. B. Informatik oder Physik) gelernt wurden und hier dann eine sinnvolle Anwendung erfahren. Als Beispiel kann man die Erstellung der Eichkurven mit Hilfe von Excel im Gewässeruntersuchungsprojekt heranziehen.

Außerdem helfen die Erstellung von solchen Internetseiten, deren Vorstellung und Diskussion vor der Projektgruppe sowiedie Präsentation im Internet, als Bausteine zum Aufbau einer Medien- und Methodenkompetenz bei den Schülern (und auch beim Lehrer).

3. Erfahrungen bei der Ausbildung von Referendaren

Vor dem Hintergrund der Bedeutung des Internets in der heutigen Gesellschaft hat der Autor dann diese positiven Erfahrungen mit in die Ausbildung von Chemie-Referendaren übernommen. Seit der Übernahme der Fachleiterstelle am Staatlichen Studienseminar Trier im Jahr 1996 führt der Autor mit dem Biologie-Fachleiterkollegen in jedem Ausbildungskurs eine fächerübergreifende Exkursion an die ökologische Station der Universität Koblenz in Bettenfeld durch. Diese Station ist für schulische Verhältnisse sehr gut ausgestattet, liegt in einer ökologisch und geologisch äußerst reizvollen Landschaft an den Eifelmaaren und es befinden sich recht kostengünstige Übernachtungsmöglichkeiten in der Nähe.

Diese zweitägige Exkursion findet im ersten Ausbildungshalbjahr statt, da in Rheinland-Pfalz werden die Referendare erst nach diesem Halbjahr mit eigenverantwortlichem Unterricht betraut werden und somit bei den Referendaren kein Unterricht ausfällt. Eine dreitägige Veranstaltung wurde bisher nicht genehmigt, da dann zu viel Unterricht der Fachleiter ausfallen würde.

Diese Exkursion verfolgt folgende Ausbildungsinhalte, bzw. -ziele:

· fächerübergreifende Umwelterziehung7

· die Referendare lernen konkrete in der Schule einsetzbare Methoden zur Untersuchung von Gewässern oder auch des Bodens handlungsorientiert kennen

· chemische analytische Methoden zur Untersuchung der Umwelt

· Ermittlung des biologischen und des chemischen Gewässergüteindexes

· Die Exkursion findet projektorientiert statt u.z. mit gemeinsamer Planung, arbeitsteiliger Gruppenarbeit zur Untersuchung bestimmter ökologischer, biologischer, chemischer aber auch geographischer Aspekte. Somit lernen die Referendare handlungsorientiert, wie man ein Projekt (die Hochform aber auch die schwierigste Art des offenen Unterrichts) gestalten kann.

· Endprodukt ist seit dem letzten Ausbildungskurs eine Web-Site (s. Homepage)

· Nutzung des Computers sowohl zur Sammlung der Messergebnisse und der graphischen Auswertung (mit Excel) als auch zur schriftlichen Fixierung der Ergebnisse (mit Word).

· Die Gruppe lernt sich besser kennen, inklusive der Fachleiter.

Durch den äußerst knappen Zeitansatz von zwei Tagen wurden die Ergebnisse nur kurz präsentiert und diskutiert. Die Fertigstellung der als HTML-Dateien abgespeicherten Gruppenergebnisse erfolgte zu Hause mit dem Computer. In einer der nächsten gemeinsamen Fachseminarsitzungen, bei der der Einsatz des Internets im Chemie- bzw. Biologieunterrichts auf der Tagesordnung steht, wurde demonstriert, wie man eine Projektpage gestaltet. Dieses Seminar fand in den beiden letzten Kursen in der Außenstelle des Landesmedienzentrums Trier statt, so dass jede Referendarin und jeder Referendar vor einem Computer saß und selbst einzelne "Verlinkungen" vornehmen konnte.

Diese Vorgehensweise wurde gewählt, da praktisch kein Referendar größere Kenntnisse zu fächerübergreifenden handlungsorientierten Umwelterziehungsmethoden aus der universitären Ausbildung mitbrachte, die allermeisten noch nie die praktische Durchführung eines Projekts erlebt haben und auch die Kenntnisse im Umgang mit dem Computer nur im Umgang mit einem Textverarbeitungsprogramm als hinreichend angesehen werden konnten. Von den bisher 26 Chemie-Referendarinnen und Referendaren konnten einzelne mit Excel bzw. anderen Tabellenkalkulationsprogrammen umgehen, den Computer als Hilfe zur Messwerterfassung bei schulrelevanten Versuchen hat bisher keiner der Referendare kennen gelernt8 und Web-Sites erstellen beherrschte niemand.

4. Resultate

Der Autor wollte mit der oben geschilderten Vorgehensweise Anstöße geben, diese sind inzwischen auf fruchtbaren Boden gefallen. In den letzten Jahren haben praktisch alle Referendare, die in Chemie ihre 2. Staatsexamenarbeit schrieben und dabei eine projektorientierte Unterrichtsreihe durchgeführt haben, als ein Endprodukt ihres Projekts eine Web-Site von den Schülerinnen und Schülern erstellen lassen. Hierzu mussten sich die Referendarinnen und Referendare noch tiefer mit der Materie befassen, bzw. Kolleginnen und Kollegen von der Schule oder andere Referendare wurden befragt. Hilfreich wäre hier ein umfassenderer Ausbildungskurs zum Einsatz des Computers im Unterricht gewesen.

Ähnlich wie dies auch bei anderen Endprodukten der Fall ist, muss auch zwangsläufig die Qualität dieser Projektpages unterschiedlich und abhängig von der Schüler-Gruppe, aber auch von den Referendaren, die die Unterrichtsreihe konzipiert und durchgeführt haben, sein.

Man kann jedoch sagen, dass die Ergebnisse so positiv waren, dass sie von den jeweiligen Schulleitungen für Wert befunden wurden, auf der entsprechenden Schul-Homepage präsentiert zu werden.

Gerade in der heutigen Zeit, wo insbesondere in den größeren Städten die Schulen um eine inzwischen wieder abnehmende Schülerpopulation werben, sind solche auf der Schul-Homepage präsentierten Web-Sites gut geeignet, innovatives Arbeiten der Schülerinnen und Schüler mit Außenwirkung zu präsentieren.

Eine solche Präsentation von Projektergebnissen chemischer bzw. fächerübergreifender naturwissenschaftlicher Projekte mit Alltags- und Umweltbezug kann als kleines Mosaiksteinchen mit dazu beitragen, das Ansehen der Chemie und der Naturwissenschaften in der Bevölkerung zu verbessern.

5. Zusammenfassung

Aus den oben gemachten Ausführungen kann man folgern, dass die Erstellung einer Web-Site für die Schul-Homepage eine gut geeignete Präsentationsmethode für Projektergebnisse ist, die Ansporn und Motivation für die Schülerinnen und Schüler darstellt und bei der sie auch noch den Umgang mit modernen Computerpräsentationsmethoden lernen.

Dies wird genauso von vielen Referendarinnen und Referendaren gesehen, weshalb auch einige Projekte in dieser Art und Weise von den Referendarinnen und Referendaren präsentiert wurden, nachdem sie erste handlungsorientierte Einblicke in eine solche Vorgehensweise im Rahmen der 2. Phase der Lehrerausbildung am Studienseminar erhielten.

Allerdings wäre es angebracht, wenn jeder Lehramtsstudent, der eine Naturwissenschaft als Fach studiert, spätestens an der Universität einen umfassenderen Kurs (auch andere Modelle sind denkbar) belegen müsste, in dem Grundkenntnisse im Umgang mit einem Textverarbeitungsprogramm (z. B. Word), mit einem Tabellenkalkulationsprogramm (z. B. Excel), mit Geräten und Software zur Messwerterfassung sowie auch die Erstellung von einfachen Web-Sites vermittelt werden. Somit müssten in der zweiten Phase der Lehrerausbildung an den Studienseminaren nicht noch solche grundlegenden Aspekte behandelt werden, sondern es würde mehr Zeit verbleiben, um die praktischen und theoretischen Aspekte zur Umsetzung z. B. solcher Methoden im Unterricht zu behandeln.

6. Internetadressen der Projektpräsentationen des Autors bzw. seiner Referendare:

· Farbstoffprojekt des Chemie-Leistungskurses 13

(unter Projekten im Inhaltsverzeichnis der Schul-Homepage)

http://www.gymnasium-konz.bildung-rp.de/

· Projekt Konzer Bach

(unter Projekten im Inhaltsverzeichnis der Schul-Homepage)

http://www.gymnasium-konz.bildung-rp.de/

· Fächerübergreifendes Seminar zur Umwelterziehung in Bettenfeld

http://home.t-online.de/home/Ru.Schmidt

- Einführung als Power-Point-Präsentation

- Methoden der Umwelterziehung an außerschulischen Lernorten

- Bestimmung der Gewässergüte mit Hilfe des chemischen Indexes nach Bach

- Bericht der Arbeitsgruppe "chemische Gewässeruntersuchung"

- Chemische Analyse des Meerfelder Maares

- Biologische Gewässergütebestimmungen

a. Wingelsbach

b. Meerfelder Maar anhand des Planktons

- Protokoll der Arbeitsgruppe Bodenuntersuchung

· Untersuchung des Weinreifungsprozesses von Weintrauben der Rebsorte Riesling (Stefanie Bommersheim)

http://www.fh-trier.de/trier/avg/ auf der Homepage des AVG Trier, dort unter Projekte: Wein97 oder:

http://www.chemieunterricht.de/ auf der Website des Fachbereichs Didaktik der Chemie der Universität Bielefeld

· Projekt Lebensmittelchemie '99 (Anne Schneider)

(unter Projekten im Inhaltsverzeichnis der Schul-Homepage)

http://www.gymnasium-konz.bildung-rp.de/

· Energie und ihre Umwandlungsarten (Jürgen Neisius)

(unter Aktuelles/ Fächer/Chemie der Schulhomepage des MPG Trier)

http://www.mpg-trier.de

· Abwasser im Klartext (Nicole Weinkauff)

http://fsg.tr.bildung-rp.de/projekte/2000abwasser/index.html

· Untersuchung ausgewählter chemischer Aspekte des Waldsterbens (P. Münch)

http://www.fh-trier.de/trier/avg/aufder Homepage des AVG Trier unter Projekte

· Analytische Verfahren im Laboralltag am Beispiel des Trinkwassers (S. Junker)

http://www.gymherm.de/ unter: Aus den Fächern

7. Literatur

- Leisen, Josef: Was kennzeichnet ein mathematisch-naturwissenschaftliches Profil im gymnasialen Bildungszweig? www.uni-koblenz.de/~odsleisen, 2000

- König, M.: Neue Lernwelten in Schule und Lehrerausbildung, Computer und Unterricht 33/1999.

- Meschenmoser, Helmut: Medien auf einen Blick, Unterricht - Arbeit und Technik 6/2000, S.6

- Schmidt, Rudolf: Erfahrungen mir Projekttagen in der gymnasialen Oberstufe, in: Entrich/Staeck (HRSG.): Sprache und Verstehen im Biologieunterricht, Alsbach1992