„Das hat enormes Transferpotential“

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„Sportistry“ ist ein Förderprojekt der Klaus Tschira Stiftung und vereint
Chemie mit Sport- und Gesundheitswissenschaften.

Kaiserslautern/Heidelberg, 7. März 2024. Interdisziplinäres und kritisches
Denken fördern – das will das Team um Michael Fröhlich und Johann-Nikolaus
Seibert von der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität
Kaiserslautern-Landau (RPTU) mit ihrem Projekt „Sportistry“. Am Beispiel
Ernährung und Energiebereitstellung verbinden sie Inhalte aus Chemie und
Sport sowie Gesundheit miteinander. Die Klaus Tschira Stiftung ermöglicht
mit dem Projekt ein fächerübergreifendes Lehr- und Lernkonzept, das sowohl
Studierenden als auch Schülerinnen und Schülern der Oberstufe als frei
verfügbare Bildungsmaterialien zur Verfügung stehen soll. Nach zwei
Praxistests mit Studierenden der Fachrichtungen Chemie,
Sportwissenschaften und Gesundheit kam „Sportistry“ auch bei Schülerinnen
und Schülern zum Einsatz. Die kontroverse Problemfrage lautet: „Ist die
Verwendung von Zuckerersatzstoffen sinnvoll?“

Ein Gang führt über rote Fliesen und an blauen Spinden vorbei in einen
Labortrakt. Ein typisches Chemielabor an der Universität, so scheint es.
Links und rechts ertönen Stimmen von in weißen Laborkitteln gekleideten
Menschen. Es sind keine Studierenden, sondern jeweils zwei bis drei
Schülerinnen und Schüler, die an gut ausgeleuchteten Abzügen und
Werkbänken experimentieren. Auf diesen liegt ein digitales Arbeitsblatt,
dargestellt auf einem Tablet. Daneben: Bechergläser, Pipetten und
Reagenzgläser, auf denen „Hühnerbrühe“ oder „Leberwurst“ zu lesen ist. Sie
sind gefüllt mit blauen, schwarzen, grünen Flüssigkeiten.

„Die schwarze Farbe weist eine Carbonylgruppe nach“, erklärt eine
Schülerin, „und damit das Vorliegen eines Zuckers.“ Interessiert wendet
sie sich Laura zu, um sich von ihr die chemischen Vorgänge bei der
Nachweisreaktion erläutern zu lassen. Die Studentin betreut ihre Gruppe
als Expertin im Fachgebiet. Sie studiert Chemie und Biologie auf Lehramt
und kann den Jugendlichen Rede und Antwort stehen. „Die Neugier der
Schülerinnen und Schüler motiviert ungemein“, freut sie sich über das
große Interesse.
Auch Johann-Nikolaus Seibert, Juniorprofessor für Fachdidaktik Chemie,
zeigt sich zufrieden. Zusammen mit Michael Fröhlich, Professor für
Sportwissenschaft, hat er das fast einjährige Projekt ins Leben gerufen.
„Wir hatten überlegt, wie man didaktische Inhalte aus Chemie und Sport
zusammenbringen könnte“, erzählt Fröhlich. Schließlich kamen sie auf das
Thema Ernährung und Stoffkreisläufe. „Es geht uns auch darum, das Out-of-
the-box-Denken zu fördern“, sagt Seibert. In vielen Berufsfeldern, nicht
nur bei Lehrkräften, sondern auch in der chemischen Industrie brauche es
Kompetenzen aus verschiedenen Fachgebieten. „Moderne Jobs fordern
interdisziplinäres Denken“, meint Seibert.

„Unsere ganzheitliche Projektidee wäre so bei anderen Förderern nicht
möglich gewesen“, betont Seibert. Alev Dreger, Förderreferentin für
Bildung, freut sich, dass das Projekt zur Klaus Tschira Stiftung gefunden
hat: „Bildung neu denken und umsetzen – dazu trägt das Projekt mit seinen
interdisziplinären Ansätzen maßgeblich bei und hat damit einen echten
gesellschaftlichen Mehrwert.“

Grischa studiert Sportwissenschaften und hat das Laborpraktikum ebenso wie
Laura als Studienmodul im vorherigen Jahr absolviert. Besonders gefalle
ihm daran, dass es etwas Praktisches ist. „Wir haben in unserem Studium
zwar einen hohen praktischen Anteil, aber keine Labore“, erläutert er. Er
betreut eine dreiköpfige Gruppe, die ihn mit Fragen zum Studium löchert.

Während der Versuche arbeiten die Teilnehmenden mit dem sogenannten
„WAAGER“-Modell. Das Akronym setzt sich zusammen aus: wahrnehmen,
analysieren, argumentieren, gewichten, entscheiden und reflektieren. Es
existiert erst seit knapp anderthalb Jahren und unterstützt beim Umgang
mit komplexen und kontroversen Fragestellungen. „Die Studierenden und
Jugendlichen haben damit eine Strukturierungshilfe, die ihnen hilft
kontroverse Themen strukturiert zu bewerten“, sagt Seibert.

Das Modell eigne sich gut für die Abiturvorbereitung, denn es fördere die
Bewertungskompetenz von Schülerinnen und Schülern, auf die vermehrt
innerhalb der Bildungsstandards für die Allgemeine Hochschulreife Wert
gelegt werden soll. „Leider ist es oft so, dass die Erkenntnisse aus der
Forschung an den Unis verbleiben“, meint Carlo Dindorf, Postdoktorand im
Fachgebiet Sportwissenschaft. Aus diesem Grund sollen die im Projekt
entwickelten Lehrmittel als frei verfügbare Bildungsmaterialien
herausgegeben werden.

Das Schülerlabor an der Uni sei ein großer Gewinn, meint eine der beiden
Lehrerinnen der Chemie-Leistungskurse des Gymnasiums im PAMINA-
Schulzentrum „Diese experimentellen Möglichkeiten haben wir in der Schule
gar nicht“, sagt sie. Vom Mehrwert der Praxiserfahrung ist sie überzeugt.

Neben ihren Betreuerinnen und Betreuern steht den Jugendlichen auch
ChatGPT zur Verfügung. Ab der Hälfte des WAAGER-Arbeitsblattes dürfen die
Teilnehmenden das Large Language Model (LLM) um Rat fragen. Zum Beispiel
beim Gewichten können sie dadurch weitere Kriterien ergänzen, auf die sie
selbst nicht gekommen wären. Die Chats der Praktikumsteilnehmer werden
aufgezeichnet, wodurch Seibert und sein Team die Herangehensweise der
Fragestellenden untersuchen können. „Wir können schauen: Wer fragt denn
wie? Wo liegen die Unterschiede zwischen den verschiedenen Gruppen?“,
erklärt er.

Fröhlich unterstreicht: „Wissen ist ein fluides Gut, das sich ständig
ändert und durch die neuen Technologien jeder und jedem zur Verfügung
steht.“ Es sei deshalb umso wichtiger, die Informationen von LLMs kritisch
zu bewerten und zu reflektieren. „Die Lernenden müssen sich eine
wissenschaftlich fundierte Einschätzung zur Problemfrage überlegen“,
erklärt Fröhlich weiter.

Lukas besucht den Chemie-Leistungskurs der 12. Klasse und findet das
WAAGER-Modell sehr hilfreich. „Ich habe eine gute Übersicht erhalten, was
beim Thema Zuckerersatzstoffe alles dahintersteckt“, sagt er. Mit dem
Modell haben sie das Thema von verschiedenen Seiten beleuchtet, wissen
jetzt, welche Zucker und Zuckerersatzstoffe es überhaupt gibt und wo
Risiken liegen.

Im Anschluss an die Laborarbeiten beginnt eine Evaluationsrunde. Über
einen an die Tafel projizierten QR-Code können die Jugendlichen zu
verschiedenen Fragen abstimmen oder auch individuelle Antworten abgeben.
„Inwieweit hat sich deine Position gegenüber Zuckerersatzstoffen
verändert?“ oder „Wie fandet ihr das Praktikum?“ heißt es. Die
Rückmeldungen sind durchweg positiv. Zum Abschluss fragt Seibert, wer sich
nach den dreieinhalb Stunden voller Eindrücken vorstellen könnte, später
Chemie oder Sport zu studieren. Und tatsächlich: Zwei Schülerinnen melden
sich.

Die Auswertung des Projekts läuft, aber die Zwischenergebnisse deuten
bereits an, dass der Sportistry-Ansatz aus Interdisziplinarität, WAAGER-
Modell, LLM sowie Austausch zwischen Studierenden und Jugendlichen
fruchtbar ist. Für Folgeprojekte gibt es schon viele Ideen –beispielsweise
die Erweiterung auf andere Schülerlabore. „Ernährung ist chemisch sehr
komplex. Die Thematik um Zusatz- und Ersatzstoffen in unseren
Lebensmitteln kann man aber auch mit zehn Jahren schon verstehen“, betont
Seibert. „Neben der Schule könnte der Lehr-Ansatz auch ins Referendariat
übertragen werden“, erklärt Fröhlich. Auch in die Entwicklung von
Lehrplänen könne es einfließen. „Das Projekt hat ein enormes
Transferpotenzial“, hält Seibert fest.

Klaus Tschira Stiftung

Die Klaus Tschira Stiftung (KTS) fördert Naturwissenschaften, Mathematik
und Informatik und möchte zur Wertschätzung dieser Fächer beitragen. Sie
wurde 1995 von dem Physiker und SAP-Mitgründer Klaus Tschira (1940–2015)
mit privaten Mitteln ins Leben gerufen. Ihre drei Förderschwerpunkte sind:
Bildung, Forschung und Wissenschaftskommunikation. Das bundesweite
Engagement beginnt im Kindergarten und setzt sich in Schulen, Hochschulen
und Forschungseinrichtungen fort. Die Stiftung setzt sich für den Dialog
zwischen Wissenschaft und Gesellschaft ein. Weitere Informationen unter:
www.klaus-tschira-stiftung.de.