Ein Fenster zur verborgenen Natur: Wildkameras als didaktisches Forschungstool im Biologieunterricht
Heimische Säugetiere sind meist scheu, dämmerungs- oder nachtaktiv. Im traditionellen Schulalltag bleiben sie daher oft unsichtbar – während exotische Großsäuger aus Fernsehdokumentationen bei Schüler*innen gut bekannt sind, fehlen bei heimischen Arten wie Dachs, Marder oder Reh häufig grundlegende Kenntnisse und Bezüge für das Leben vor unserer Haustür.
Gleichzeitig steht in den Naturwissenschaften der naturwissenschaftliche Erkenntnisgang aus Fragestellung, Hypothese und Erkenntnisgewinnung & Diskussion im Fokus, der für Schüler in den unteren Klassen oftmals zunächst abstrakt ist.
Hier setzen Wildkameras als innovatives und lebendiges didaktisches Werkzeug an: Sie schlagen eine Brücke zwischen Klassenzimmer und echter Natur. Sie sammeln spannende Daten, bringen authentische Freilandforschung direkt in den Unterricht und schaffen ein Fenster zur Natur vor unserer Haustür[1].
Im Rahmen der Unterrichtseinheit zum Thema Säugetiere sind unsere Schülerinnen und Schüler aus Klasse 5 im letzten Schuljahr diesen Schritt gegangen und wurden selbst zu Nachwuchsforschenden.
Wissenschaft als Prozess: Vom Lernenden zum Forschenden
Im Mittelpunkt des Projekts stand das Erleben von wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung, wie sie auch der Bildungsplan fordert:
Entwicklung einer Forschungsfrage: Jedes Team erarbeitete eine eigene, präzise Fragestellung (z. B. „Zu welchen Uhrzeiten sind Rehe im Untersuchungsgebiet aktiv?“).
Aufstellen einer Hypothese: Auf Basis ihres Vorwissens formulierten die Teams eine begründete Vermutung (z. B. „Rehe sind vor allem morgens und abends in der Dämmerung aktiv“).
Gezielte Überprüfung im Feld: Um diese Hypothesen empirisch zu überprüfen, wurden 8 nagelneue Wildkameras an strategisch ausgewählten Standorten installiert.
Auswertung & Beantwortung: Nach einer zweiwöchigen Beobachtungsphase wurden die Kameras eingesammelt, die Zeitstempel systematisch ausgewertet und die Ergebnisse auf einem Forschungsplakat aufbereitet.
Einen herzlichen Dank an dieser Stelle an die örtlichen Jagdpächter Stefan Rein mit Kollegen für die Möglichkeit des Aufstellens!
Faszinierende Einblicke und hohe intrinsische Motivation
Beim Einsammeln und Auswerten waren wir gespannt: gab es überhaupt Aufnahmen? Ohja – es gab weit über 400 davon. Neben einer Fuchsfamilie mit verspielten Welpen wurden Rehe mit Kitzen, Dachse, Feldhasen sowie verschiedene Vogelarten erfasst und boten Spielraum für weitere Fragen: warum spielen Tiere? Überlebt die verletzte Rehgeiß?
Bei der Datenauswertung zeigte sich zudem eine spannende wissenschaftliche Erkenntnis im Hinblick auf das Wetter: Die Messergebnisse belegten eindeutig, dass die Wildtiere während der sommerlichen Hitzephase die heißen Mittagsstunden mieden. Hypothese bestätigt - die Tiere nutzten gezielt die kühlen Morgenstunden für ihre Aktivitäten!
Spannende Erkenntnisse aus der Didaktik Forschung zum Einsatz von Wildkameras im Unterricht
Erkenntnisse der Didaktikforschung der Universität Tübingen bestätigen, dass der gezielte Einsatz von Wildkameras Wissenslücken bei heimischen Säugern schließt und sowohl die Artenkenntnis als auch das Interesse an der heimischen Natur signifikant steigert[1].
Auch in der internationalen fachdidaktischen Forschung gibt es spannende Erkenntnisse:
Förderung des naturwissenschaftlichen Denkens (NOS – Nature of Science)
Das Projekt eMammal untersuchte den Einsatz von Wildkameras in Schulen. Befund: Die Forschenden wiesen nach, dass Schülerinnen und Schüler durch das Aufstellen von Wildkameras und das Auswerten der Fotos ein tieferes Verständnis für den wissenschaftlichen Prozess erlangen (Hypothesenbildung, Datenbereinigung, Stichprobengrößen) als Kontrollgruppen im Regelunterricht[2].
Motivationsforschung & Schülerengagement
Bei der Untersuchung des pädagogischen Potenzials von Wildkameraprojekten in der Motivationsforschung fand man heraus, dass der „Überraschungseffekt“ (Spannung beim Auslesen der SD-Karte) zu einer extrem hohen intrinsischen Motivation führt (Autonomie- und Kompetenzerleben nach der Selbstbestimmungstheorie von Deci & Ryan).
Autonomieerleben: Die Schülerinnen und Schüler agieren selbstständig als Forschende im Feld und bestimmen den Auswertungsprozess aktiv mit. Kompetenzerleben: Der unmittelbare Erfolg beim Entdecken und Identifizieren der eigenen Kamerafunde vermittelt ein starkes Gefühl der Selbstwirksamkeit und eigenen Leistungsfähigkeit.
Authentisches Forschen (Authentic Inquiry Learning)
Kameras ermöglichen es Jugendlichen, mit den gleichen Werkzeugen zu arbeiten wie professionelle Biologinnen und Biologen. Dadurch verändert sich das Selbstbild der Lernenden von „Schülern, die Aufgaben lösen“ zu „Forschenden, die Wissen schaffen“.
Durch die Arbeit im Freiland und den Einsatz echter Forschungswerkzeuge vollzieht sich so also ein zentraler motivierender Wandel der Schülerrolle: Aus Lernenden, die klassische Aufgaben abarbeiten, werden eigenständig Forschende, die wissenschaftliche Praxis anwenden und selbst neues Wissen generieren[3]. Die handlungsorientierte Freilandarbeit stärkt dabei nachhaltig das Umweltbewusstsein und die Motivation der Jugendlichen[4].
Heimische Artenvielfalt entdecken und MINT-Kompetenzen stärken
Darüber hinaus schlägt das Projekt eine ideale Brücke im MINT-Bereich (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik): Es verbindet moderne digitale Messtechnik und datengestützte Auswertung mit klassischer Ökologie[6].
Die begeisterte Mitarbeit der Schülerinnen und Schüler bei der Planung, Ausbringung und Datenauswertung und die gelungenen Forschungsplakate zeigten eindrücklich: So wird Wissenschaft im Unterricht lebendig!
Von Dominic Leimgruber
Wissenschaftliche Quellen & Fußnoten:
● [1] Didaktik der Biologie, Universität Tübingen / Randler, C. et al. (2020): Local Biodiversity and Species Knowledge in Biology Education. (Zu Befunden, dass der Einsatz von Wildkameras Wissenslücken bei heimischen Säugern schließt sowie Artenkenntnis und Interesse steigert)
● [2] Schuttler, S. G. et al. (2019): Citizen science in schools: Students collect valuable mammal data for research and conserve biodiversity. BioScience, 69(1), 55–64. (Belegt das vertiefte Verständnis von wissenschaftlichen Prozessen durch den Einsatz von Wildkameras)
● [3] Edelson, D. C. (2002): Realizing authentic science learning through the adaptation of scientific practices. Journal of Research in Science Teaching, 39(4), 352–364. (Zum Wandel der Schülerrolle vom Lernenden zum Forschenden durch authentische Werkzeuge)
● [4] Schönfelder, A., & Bogner, F. X. (2017): High school students' knowledge about and attitudes towards biodiversity. International Journal of Science Education, 39(2), 198–218. (Zur nachhaltigen Förderung von Umweltbewusstsein und Motivation durch Freilandarbeit)
● [5] Anhalt-Depies, C. et al. (2019): Tradeoffs and rewards: How citizen science can enhance wild mammal monitoring. Journal of Environmental Management, 243, 324–332. (Zur Steigerung der intrinsischen Motivation durch den Überraschungseffekt beim Auswerten der Speicherkarten)
● [6] Büssing, A. G., & Menzel, S. (2014): Forschendes Lernen im Biologieunterricht. Praxis der Naturwissenschaften – Biologie in der Schule. (Zum Mehrwert datengestützter Naturwissenschaften im MINT-Kontext)
Kommentare