Mit «NaTech» dem Schall auf der Spur

Wie funktionieren die Differenzierungsmöglichkeiten im Lehrmittel «NaTech 7–9»? Anhand einer fiktiven Szene aus dem Schulzimmer widmen wir uns «NaTech 7» und den Aufgaben und Versuchen rund ums Thema Schall – jeder und jede in seinem und ihrem Niveau.

«Heute dreht sich alles ums Thema: Was ist Schall und wie breitet er sich aus?», eröffnet die Lehrerin Frau Seiler die Schulstunde. «Hallo Echoo!», ruft eine Schülerin sogleich in die Runde. Ein Kichern geht durch die Klasse. Frau Seiler fährt fort: «Ein gutes Beispiel, Lea. Alle Töne und Geräusche – wie eben ‹Hallo Echo!› – bezeichnen wir als Schall. Nehmt nun bitte das Grundlagenbuch von ‹NaTech 7› zur Hand und lest das Kapitel ‹Alles, was du hörst, ist Schall›.»

Wir sind heute nicht wirklich in einem Schulzimmer, sondern versetzen uns für diesen Artikel in ein solches hinein. Alle Personen sind fiktiv, die behandelten Arbeitsinhalte aus dem Lehrmittel aber natürlich nicht.

Differenzierungsmöglichkeiten auf drei Ebenen

Heute lernen die Schülerinnen und Schüler, was eine Schallquelle und was eine Membran ist und wie Töne zum Ohr gelangen. Zur Veranschaulichung schauen sie online eine Simulation, bei der sie gewisse Parameter selbst regulieren können. Schülerin Lea drückt auf «Play» und die blauen Punkte bewegen sich wellenförmig vom Lautsprecher zum Schallempfänger. Mal verändert sie die Lautstärke, mal den Empfänger und hat das Prinzip bald verstanden. Ihr Sitznachbar Michael braucht ein wenig länger und lässt die Simulation noch viele weitere Male abspielen. Wir lernen: Auch beim Schauen einer Simulation kann eine Differenzierung stattfinden.

Eine weitere Differenzierung findet bei «NaTech» mit den Arbeitsmaterialien in drei verschiedenen Niveaus statt (N1 bis N3). Die Aufgaben in den Arbeitsmaterialien, die sich um eben beschriebene Simulation drehen, unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Unterstützung bei der Antwort. Die Differenzierung findet also über den Prozess statt. Beispielsweise wird bei N1, dem anspruchsvollsten Niveau, auf folgende Frage eine selbstständig formulierte Antwort erwartet: «Der Lautsprecher versetzt Luftteilchen in Bewegung. Wie gelangt diese Bewegung der Luftteilchen bis zu deinem Ohr?». Im Niveau N3 sind stattdessen Sätze zum Ankreuzen vorgegeben.

Eine andere Differenzierungsmöglichkeit ist diejenige über den Inhalt. Das heisst, je nach Komplexität des Inhalts oder der Sache kann ein Auftrag schwieriger oder einfacher sein. Oder aber die Differenzierung erfolgt über das Produkt: Bei demselben Auftrag können sich Produkte oder Ergebnisse in Qualität und Menge unterscheiden.

Ein Versuch zum schwingenden Trommelfell

Weiter geht es mit dem Kapitel im Grundlagenbuch zum Aufbau des Ohrs, bevor die Schülerinnen und Schüler einen praktischen Versuch durchführen. Frau Seiler leitet an: «Bildet für den Versuch Zweiergruppen.» Bei vielen Experimenten und Versuchen sind Zweiergruppen ideal. So ist gewährleistet, dass alle aktiv am Prozess beteiligt sind.

Lea und Liam legen eifrig los mit dem Trommelfell-Versuch. Sie bearbeiten das Arbeitsmaterial im herausforderndsten Niveau. In allen Niveaus wird mit demselben Experimentiermaterial gearbeitet und bei der Konzeption von «NaTech 7–9» wurde berücksichtigt, dass wenn immer möglich auf vorhandene Materialien zurückgegriffen werden kann. Mit einem Trinkglas, Frischhaltefolie, Klebeband, Couscous, Gries oder ähnlichem und ihrer Stimme sollen Lea und Liam ein Funktionsmodell bauen, das zeigt, wie ein Trommelfell durch Schall zum Schwingen gebracht wird. Sie drehen und wenden die Gegenstände, füllen Couscous ins Glas – «Hm nein, jetzt haben wir Couscous ins Ohr getan!», sagt Liam lachend, «das kann nicht richtig sein.» Sie beratschlagen sich weiter ­– und bald schon steht ein erstes Modell.

Die Schüler Michael und Markus bearbeiten die Aufgabe im Schwierigkeitsniveau 3. In ihren Arbeitsmaterialien ist bereits eine Abbildung davon zu sehen, wie das Funktionsmodell aussehen soll. Es dauert nicht lange und dann tönt auch aus ihrer Ecke «ohhhmm, aaah, uuuh»; mal laut mal leise, das Couscous auf der Frischhaltefolie bebt mal mehr mal weniger stark, während sie ihre Beobachtungen notieren.

Lea und Liam haben mittlerweile alle Fragen zum Versuch beantwortet. Während Michael und Markus noch mit den Fragen beschäftigt sind, wenden Lea und Liam sich als Nächstes der Toolbox zu, genauer der Toolbox 25 «Mit Modellen arbeiten». Sie überlegen sich nun, was mit ihrem Modell erklärt werden kann und was nicht und wie sie ihr Modell noch verbessern könnten.

Überfachliche Kompetenzen fördern

Mithilfe von Experimenten lernen die Schülerinnen und Schüler auch überfachliche Kompetenzen wie zum Beispiel sorgfältig zu arbeiten, sich abzusprechen, einen Prozess zu dokumentieren, Ergebnisse zu hinterfragen und zu präsentieren. So kommt «NaTech» ihnen auch über das Fach hinaus zugute.

Die Pausenglocke ertönt. Lea ruft: «Das ist Schaaall!» und während das Couscous auf ihrer Frischhaltefolie von ihren Worten hüpft, stürmen die ersten Schülerinnen und Schüler bereits in den Flur hinaus und der Pause entgegen.