Der AK Kappenberg hat für das Fach Chemie eine kleine, feine, preiswerte und sofort praktikable Lösung bereit.

Vorstellungen der KultusMinisterKonfenz


Jeder Schüler soll seinen eigenen Computer (Tablet / Notebook) erhalten.



Jeder Schüler soll über WLAN
Zugang zum Internet bekommen können.

Anbindung an die Vorgaben von Industrie 4.0



1. Suchen, Verarbeiten Aufbewahren


2. Kommunizieren und Kooperieren


Die Lehrer sollen fortgebildet werden, "... dass sie digitale Medien im Fachunterricht professionell und didaktisch sinnvoll nutzen sowie gemäß dem Bildungs- und Erziehungsauftrag inhaltlich reflektieren können."

"Die kleine Lösung des AK": Teacher's Helper


Natürlich hat der AK nicht so viel Geld, alle Schüler mit Tablets auszustatten,
aber er lässt die Schüler ihre eigenen Geräte benutzen.
Schon die internetfähigen Handys, die heute fast jeder Schüler besitzt, reichen aus.
Stichwort BYOD: Bring Your Own Device.
Der Teacher's Helper erzeugt ein chemieraumeigenes WLAN, in dem sich alle einbuchen können.
Existiert ein Internetanschluss, z.B. via LAN, so kann der Lehrer das Internet über den Teacher's Helper (WLAN) freischalten.
Unterschiedliche digitale Messgeräte können an den Teacher's Helper angeschlossen werden.
Die Daten müssen von den Schülern ausgewertet und bewertet werden.
Die Messwerte können mit simulierten Daten verglichen werden, die mit unterschiedlichen Algorithmen erzeugt wurden.
Bilder und Daten können auf den Geräten der Schüler oder auf dem Teacher's Helper gespeichert werden und wieder geladen werden.

Zeichnungen oder Bilder von Versuchsaufbauten können via Teacher's Helper geschickt, von den Schülern bearbeitet und zurückgeschickt werden.
Messdaten oder Dateien aller Art können via Teacher's Helper geteilt werden.
Die Bedienung der einzelnen Elemente des Teacher's Helper geschieht sehr stark intuitiv. Die Umgewöhnung von den bisher eingesetzten Programmen ist recht einfach. Dennoch führt der AK eine Reihe von Lehrerfortbildungen zu diesem Thema durch.

" ab hier steht noch der alte Text......."

Zur Teacher's Helper Bildergeschichte



Es gibt Klassen, in denen jeder Schüler mit einem Notebook oder Netbook ausgestattet ist.



Es gibt "iPad"-Klassen.


... aber auch Klassen, in denen jeder Schüler sein eigenes Endgerät (BYOD = Bring your own device) mitbringt.

Wie funktioniert der Teacher's Helper?

Das einzig benötigte Gerät ist der Einplatinencomputer Teacher's Helper. Er wird hingestellt, mit Strom versorgt und schon baut er sein chemieraumeigenes WLAN auf.

Im TH stecken alle Apps vom AK MiniLabor bzw. ChemieBaukasten

Der TH hält das AK Minilabor mit etwa 30 Programmen bereit.

Kategorien:

  • Denken & Daddeln
  • Üben und Testen
  • Moleküle Bauen
  • Animieren & Simulieren
  • Rechnen & Nachschlagen.
Die Schüler können die einzelnen Apps anfordern und bearbeiten. Der TH kontrolliert, hilft, spendet Lob oder tadelt.
Der TH gibt einem Schüler, wenn er nicht weiter kommt, als letzte Rettung auch die Lösung.

Alle Schüler können aber auch vom Master gezwungen werden, dieselbe Übung zu bearbeiten (siehe weiter unten).

Da die Schüler (fast) alle zu Hause ins Internet kommen, kann man ihnen das Üben der Apps sogar als Hausaufgabe aufgeben.

Der Aufgabenvorrat ist begrenzt (siehe Handbuch). Schwache Schüler können solange und sooft sie wollen im Internet üben und schneiden dann in der Schule bei einem Test mit dem TH besser ab.
Das steigert ihre Freude an der Chemie

TH bei Experimenten: sie werden zu "Mitmach-Experimenten"


Mit TH: auch teure Demonstrationsexperimente - z.B.: Gaschromatografie


Vor ein paar Jahren noch unvorstellbar:

Messdaten von hochwerigen Analysegeräten, wie sie z.B. zu Dopinganalysen benutzt werden, erscheinen online live zur Auswertung auf den Geräten der Schüler.

Beispiel: Gaschromatografie

Ein Schüler (oder der Lehrer) schließt den GC-Sensor an und führt z.B. vorne auf dem Demonstrationstisch das Experiment durch.

Vorgehensweise: Alle Mitschüler müssen
  • sich mit ihrem mitgebrachten Endgerät per WLAN verbinden
  • eine bestimmte Adresse in den Browser eingeben und das Programm empfangen
  • die Messbedingungen einstellen
  • die Aufnahme des Chromatogramms starten und stoppen
  • die Vergleichschromatogramme aufnehmen
  • die Peaks entsprechend zuordnen
  • durch Integration die Stoffmengenteile berechnen



Top am TH: Der Lehrer hat alles im Griff - 'AK Master'

Normalerweise geht es recht durcheinander, wenn die Schüler die Apps üben. Der Lehrer hat aber die Möglichkeit alle Schülergeräte mit dem 'Master' zu steuern.

Sobald ein Schüler dann das AK Minilabor über den Teacher's Helper startet, wird automatisch das vom Master vorgewählte Programm geöffnet.
Weiterhin lassen sich für viele Teilprogramme
  • Einstellungen festlegen
  • Ergebnisse abrufen und
  • Highscore-Listen einsehen.


Sogar fachfremde Lehrer können nach kurzer Einweisung mit dem TH in Übungsstunden / Holstunden die Schüler sinnvoll beschäftigen.

Besonders spannend wird's beim AK Riddle, bei dem alle Teilnehmer per WLAN 'gegeneinander' antreten. Hier kann der 'Master' das gesamte Spiel kontrollieren; angefangen beim Auswählen der Fragen aus über 20 Themen-Katalogen bis hin zum Einstellen der Frage-schwierigkeit und -geschwindigkeit. Natürlich kann er auch den jeweiligen Punktestand einsehen.



Eine 'Mords-Lern-Gaudi' für alle!!

Im Konzept des TH: Der 'Screenserver' - (Tafel-)Bildübertragung und zurück

Bei Anschluss des TH an einen Lehrercomputer mit Kamera, Beamer oder Smartboard wird der dargestellte Bildschirm direkt gesendet.

Die (Tafel-)Bilder können auf den Endgeräten der Schüler gespeichert, bearbeitet und an den Lehrer (für alle zur Ansicht) zurückgesendet werden.



Ein Schüler beschriftet gerade ein Bild von der Videoaufnahme eines Experimentes: der Magnesium- Luft- Batterie. Dann schickt er es zum Lehrer zurück, damit es alle sehen können.

Binnendifferenzierung mit Teacher's Helper

Sonderfall: Zwei Teacher's Helper


Mit mehreren THs lassen sich mehrere WLAN- Netze aufbauen. So könnnen z.B. schwache Schüler sich in ein anderes Netz einloggen.

Der Master kann nun über die verschiedenen WLAN-Netze Aufgaben vom gleichem Typ aber unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad stellen und die Bearbeitung beobachten.

Ins Internet mit Teacher's Helper

Bedingung: Im Chemieraum muss ein LAN-Anschluss liegen


Wird der Teacher's Helper per Kabel mit dem Internet verbunden, kann er das Internet für alle über sein WLAN zur Verfügung stellen.

Aber ... Der Lehrer (Master) kann (muss) den Internetzugang freigeben oder sperren.

Teacher's Helper mit Powerbank

Benuzt man als Energiequelle eine Powerbank, wie bei Handys inzwischen schon fast üblich, kann der Teacher's Helper arbeiten, ohne auf einen Netzanschluss angewiesen zu sein.
Dadurch ist Unterricht im Freien möglich!

Mit einem Multiadapter und Schülersmartphones sind dann natürlich draußen
Feldmessungen für alle möglich.

Das Gerät: Teacher's Helper: TH

Das einzig benötigte Gerät ist der Einplatinencomputer Teacher's Helper. Er wird hingestellt, mit Strom versorgt und schon baut er ein chemieraumeigenes WLAN auf. Der TH sendet die entsprechende Software zum Üben, Bilder bearbeiten oder Messen und Auswerten den Schülern auf ihre Geräte.
(Entsprechende Messgeräte, wie All-Chem-Misst, Gaschromatograf oder MultiAdapter werden dazu über USB angeschlossen.)

  • Zur Hardware von Teacher's Helper

    • -
    In ganz vielen Schulen soll es inzwischen Computer/Laptops und Internet geben. Der Einsatz dieser Medien in der Chemie ist aber eher bescheiden.
    Seit vielen Jahren entwickelt und erprobt ein lockerer Zusammenschluss von Chemielehrern, der Arbeitskreis Kappenberg (AK), die digitale Messwerterfassung im Chemieunterricht. Alleine im letzten Jahrzehnt haben sich über 1000 All-Chem-Misst II bei den Chemieexperimenten bestens bewährt.
    Aus Mangel an geeigneten Medien wurde dazu der Teacher's Helper (TH) als digitale Lösung für den Chemieunterricht konzipiert. Der TH baut ein eigenes kleines WLAN im Chemie- oder Klassenraum auf. Mit seiner Hilfe können Lehrer und Schüler Übungen, (Kamera-)Bilder, Hausaufgaben und auch die Messwerte des All-Chem-Misst II teilen.
    Damit hat der AK Vorgaben, wie sie im Digitalpakt vorgesehen sind, für den Chemieunterricht größtenteils schon seit Jahren erfüllt.