Video Ruhe-/Aktionspotenzial

1. Vorüberlegungen

In diesem kleineren Projekt sollen die Schülerinnen und Schüler (SuS) in einem Biologie-Grundkurs in der Q3 mit Hilfe der “Stop-Motion-Technik” eine Videoanimation zu den Vorgängen bei der Entstehung des Ruhepotenzials sowie des Aktionspotenzials an der Nervenzelle erstellen. Die SuS kennen solche Animationen aus dem Internet sowie dem vorherigen Genetikunterricht und haben eine grobe Vorstellung von der Erstellung solcher Animationen, nicht zuletzt deshalb, weil die Technik mit dem Erstellen eines Daumenkinos vergleichbar ist. In einem weiteren Schritt soll dann ein Kommentar zum Video aufgenommen werden, der die dargestellten Prozesse erklärt.

Für 20 SuS werden in 4er-Gruppen insgesamt fünf iPads eingesetzt.

Neben den iPads benötigt man die Apps “iMotion HD” und “iMovie” sowie eine Halterung, mit der das iPad waagerecht über der Arbeitsfläche befestigt werden kann. Es gibt verschiedene Anbieter und Modelle, hier wird eine Halterung von “König & Meyer” zur Montage an einem Mikrofonstativ verwendet. Eine solche Stativhalterung kann sehr flexible eingesetzt werden.

Die Schritt-für-Schritt-Erstellung der Animation führt zu einer Entschleunigung der Lernprozesse und hoffentlich zu einer intensiven Auseinandersetzung sowie einem vertieften Verständis der biologischen Prozesse, das anschließende Einsprechen eines Kommentars zu den Vorgängen zu einer weiteren Vertiefung.

In Anlehnung an das Konzept des “flipped/inverted Classroom” sollen die SuS jeweils in der häuslichen Vorbereitung sich das wesentliche Wissen im Lehrbuch aneignen und mit einer mehr oder weniger klaren Vorstellung der Prozesse in den Unterricht kommen, wo dieses “Wissen” in der Anwendung und Diskussion mit den Mitschülern überprüft und ggf. überarbeitet und erweitert wird. Falls notwendig, können Fragen auch im Plenum geklärt werden.

Die fertigen und geprüften “Lehrfilme” können auf dem iPad angesehen und in anderen Biologie-Kursen eingesetzt werden.

2. Projektdurchführung

In einer ersten Phase sollten die SuS sich das Zustandenkommen des Ruhepotentials mit Hilfe eines Modells vergegenwärtigen.

Als Vorlagen für das Modell konnten Abbildungen im Lehrbuch dienen.

Die SuS erklärten sich gegenseitig die  Ionenbewegungen und die biochemischen Grundlagen dafür und führten die Ionenbewegungen vor.

Anschließend wurde nach einer kurzen Einführung in die Apps iMotionHD und iMovie eine Videoanimation zum Ruhepotential erstellt.

Das Foto zeigt SuS beim Erstellen einer Animation.
Im Folgenden setzten sich die SuS in der häuslichen Vorbereitung mit den Vorgängen bei der Entstehung und Weiterleitung des Aktionspotentials mit Hilfe des Lehrbuches auseinander. Im Unterricht erklärten sie sich gegenseitig  die Vorgänge und erstellten dann wie schon zuvor eine Videoanimation, die sie abschließend mit ihren Erklärungen vertonten.

Schüler bei der Vertonung ihrer Animationen

 

Hier jeweils ein Beispiel der Schülerarbeiten:

Ruhepotential                       Aktionspotential


3. Projektauswertung

Technische Aspekte
Bevor einige pädagogisch-didaktische Überlegungen getätigt werden, sollen hier zunächst für eventuelle Nachahmer technische Hinweise gegeben werden.
Der Umgang mit dem iPad stellte für die SuS keine große Herausforderung dar, ebenso wenig wie die grundsätzliche Bedienung der Apps “iMotionHD” und “iMovie”. Die Vorteile des iPad gegenüber “konventionellen” Geräten (z. B. Videokamera + Computer) liegen zweifelsohne in seiner hohen Mobilität, der einfachen intuitiven Bedienung und v. a. im  einfachen kombinierten Einsatz verschiedener Apps/Programme: Texte schreiben, Stop-Motion-Videos aufnehmen und alles in iMovie zu einem fertigen Produkt weiterverarbeiten, ohne zwischen verschiedenen Geräten zu wechseln.
Der Umgang mit dem iPad stellte für die SuS keine große Herausforderung dar, ebenso wenig wie die grundsätzliche Bedienung der Apps “iMotionHD” und “iMovie”.
Allerdings steckt wie so oft “der Teufel im Detail”. In der Vorbereitung des Projektes hatte ich mich zwar in die Bedienung der Apps eingearbeitet, dennoch zeigten sich in der konkreten Umsetzung einige “neue Erkenntnisse”.

Deshalb hier einige Hinweise:
- Die App ”iMotionHD” nimmt maximal ein Bild pro Sekunde auf. Für eine Sekunde Film benötigt man aber ca. 25 Bilder. Man muss also sehr viele Bilder aufnehmen, damit man beim Aufsprechen der Erläuterungen ausreichend Zeit hat. Daran führt zwar grundsätzlich kein Weg vorbei, allerdings kann man in “iMotionHD” beim Export der Bilder als Video eine geringere Bildrate (Frames per second (fps)) einstellen, sodass das Video in iMovie dann langsamer läuft und mehr Zeit für die Vertonung zur Verfügung steht

- evtl. sollte man ausprobieren, ob man nicht direkt mit iMovie aufnimmt. Viele Sequenzen müssen aber sehr kurz sein (1-2 sec), was ein häufiges Starten und Stoppen und dadurch Erschütterungen zur Folge hat. Letzterem kann mit der Verwendung eines geeigneten Stiftes begegnet werden (z. B. STABILO Smartball)

- zum Vertonen benötigte man mind. einen Extraraum, indem es relativ leise zugeht. Wenn die SuS für eine solche konkrete Aufgabe ein iPad mit nach Hause nehmen können oder sogar selbst eines haben, kann dies auch zuhause geschehen. Inwieweit sich hierfür auch ein bereits jetzt schon bei nicht wenigen vorhandenes iPhone oder ein iPod einsetzen lässt, müsste geprüft werden. Grundsätzlich sollten die Apps auch auf diesen Geräten laufen.

Die dargestellte Unterrichtseinheit zeichnete sich durch eine hohe Aktivität der Schülerinnen und Schüler in den “handwerklichen” wie auch in den erarbeitend diskutierenden Gesprächsphasen aus. Während der Erarbeitung der Inhalte zeigte sich zwar einerseits, dass nicht immer alle gut vorbereitet waren, andererseits wurde dies aber auch sehr schnell deutlich, weil man in der Gruppe nicht mitreden konnte. Dies führte dazu, dass für die folgende Stunde in der Regel mehr Vorbereitungsaufwand betrieben wurde, was auch in überprüfenden Einzel- und Gruppengesprächen deutlich wurde. Für diese stand mehr Zeit als üblich zur Verfügung, da die Lehrkraft nicht durch “Lernstoffvermittlung” gebunden war. Alle SuS hatten letztlich höhere Gesprächsanteile als gewöhnlich, vor allem auch die sonst eher stillen.
Der Einsatz des iPad ist hierfür zwar nicht unmittelbar verantwortlich, führte aber zu einer verstärkten Motivation. Die Aussicht, die eigene kreative Tätigkeit am Ende in einem Video präsentieren zu können, spielte neben den gewählten Arbeitsformen eine große Rollen für das konzentrierte Arbeiten der SuS. Damit erschöpft sich aber nicht die Funktion des iPads, denn die Ergebnisse können sich durchaus sehen lassen, auch wenn hier und da noch einige Korrekturen nötig gewesen wären. Die fertigen Videos können nun von den SuS selbst zum Wiederholen und Lernen (Klausur- und spätere Abiturvorbereitung) eingesetzt werden. Die besten Ergebnisse können als Lernmaterial für andere zur Verfügung gestellt werden.