Die Sensoren kommen - Das Projekt: STEM on the Move
„STEM on the move“ ist unser zweites, aktuell laufendes F&E-Projekt, ebenfalls gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Das Besondere: Es ist ein internationales Projekt mit europäischen, asiatischen und afrikanischen Partnern. Es widmet sich der Förderung der MINT-Schulfächer, also Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (im Englischen abgekürzt durch “STEM”) sowie des Schulfachs Sport. Damit werden klassische Fächergrenzen überschritten und ihre jeweilige Bedeutung untereinander sichtbar und erlebbar.
Dafür wurden fünf Unterrichtseinheiten konzipiert, in welchen das Werfen, Schwimmen oder Radfahren mit ausgewählten MINT-Themen aus der Unter- und Mittelstufe verknüpft sind. Immer mit zwei Zielen im Blick:
1. MINT durch Bewegung erlebbar zu machen und so das Verständnis naturwissenschaftlicher Prozesse zu fördern.
2. Die eigene sportliche Leistung durch Analyse und Reflexion von Bewegungen und Stoffwechselprozessen zu verbessern.
Beim Werfen zum Beispiel ist vor allem die Weite der entscheidende curriculare Gradmesser für die erbrachte Leistung. Im regulären Sportunterricht wird für die Schülerinnen und Schüler allerdings nur das Ergebnis sichtbar, nicht der eigene Bewegungsablauf, der Wurfwinkel oder die Wurfgeschwindigkeit. Diese biomechanischen und physikalischen Aspekte haben jedoch einen wesentlichen Einfluss auf die Wurfweite. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind die inneren Abläufe im Körper während des Sporttreibens am Beispiel Schwimmen. Die Sauerstoffaufnahme und -verarbeitung im Körper beeinflussen maßgeblich das Körperempfinden und die Leistungsfähigkeit. Diese Abläufe und Zusammenhänge sind sehr komplex und können Schülerinnen und Schüler anhand anschaulicher Beispiele und Eigenbetrachtung verständlicher gemacht werden.
Hier kommt Social Video Learning ins Spiel: Und zwar via edubreak®APP, die im Rahmen des Projekts zur STEM-App weiterentwickelt und an vier Pilotschulen im Schuljahr 2021/22 eingesetzt wird.
Alle Unterrichtseinheiten, an denen eine Schülerin oder ein Schüler teilnimmt, werden in einer übersichtlichen Kurs-Auswahl dargestellt. In den Kursen werden die Arbeitsaufträge dann über Aufgaben gesteuert, die die Schülerinnen und Schüler selbständig oder im Team bearbeiten. Die Aufgaben gewinnen mit fortschreitendem Unterrichtsverlauf nicht nur inhaltlich, sondern auch medial an Schwierigkeit. Gestartet wird mit einem selbstgedrehten Video, das die Sequenzen der jeweiligen Bewegungsart für die Selbstbeobachtung zugänglich macht, die in Sportarten wie Werfen und Schwimmen während der Ausführung nicht möglich ist. So werden Rückschlüsse auf einige Ursachen wie der Wurfwinkel für die Wurfweite und die eines (un)regelmäßigen Atemrhythmus für ein (un)angenehmes Körperempfinden beim Schwimmen ersichtlich. Schülerinnen und Schüler erleben sich und die Bewegung nicht nur im Moment der Bewegung, sondern die Selbstwahrnehmung und die vertiefte Auseinandersetzung mit der Bewegung wird mit dem Video wiederholbar. Doch wie steht es mit MINT-Phänomenen, die die Bewegung zwar beeinflussen, sich jedoch dem Auge entziehen? Hier kommen die Sensoren zweier unserer Projektpartner ins Spiel, die entweder an das jeweilige Sportgerät montiert oder vom Sporttreibenden selbst getragen werden, um physiologische und physikalische Daten zu sammeln. Diese gesammelten Daten werden an die App übermittelt, die die Bewegung als Diagramm widerspiegelt. Insofern „Diagramme lesen“ als Anforderung in der Aufgabe definiert ist, können diese mit dem zugehörigen Video synchronisiert werden. Dies erleichtert einerseits die Bewegungsanalyse, andererseits erhält jedes Videobild passgenaue Daten, wodurch Bewegung messbar wird. Zudem haben und werden wir im Rahmen der App-Entwicklung das Motivationspotenzial durch Gamification weiter ausbauen. Momentan ist ein Feedback mit Emoticons und Motivationssprüchen nach jeder Aufgabe vorgesehen, um die vollständige Bearbeitung zu symbolisieren und zu weiterem Engagement anzufeuern.
Im Laufe des zweiten Halbjahres werden Funktionen aus “STEM on the move” auch allen Nutzerinnen und Nutzern der regulären edubreak®APP zur Verfügung gestellt. Die edubreak®APP wird um entscheidende Funktionen erweitert, bestehend aus den bekannten Elementen Dashboard, Aufgaben, Videos und Mitgliederverwaltung. Die Rubrik “Aufgaben” wird das Arbeiten mit Videos und Blogbeiträgen umfassen. Videos werden mobil und jederzeit in der App abrufbar und kommentierbar sein und der Austausch mit den anderen Lernenden ist dann auch unterwegs möglich. Einzig die Diagramm- und Video-Diagramm-Analyse wird (vorerst) eine eigenständige Funktion der STEM-App bleiben.
Wir sind gespannt auf die Erfahrungen mit der STEM-App im schulischen Kontext sowie auf euer Feedback zu den erweiterten Funktionen in der edubreak®APP!