Station 2: Pflanzen unter der Lupe der Algorithmen: Was Technik enthüllt

Autor:innen: Studierende der Europa-Universität Flensburg

Die Station „Pflanzen unter der Lupe der Algorithmen: Was Technik enthüllt“ verbindet Biologie und digitale Technologien, um Schüler:innen einen praxisnahen Einblick in die Funktionsweise von Algorithmen zu geben. Mithilfe der App „Flora Incognita“ identifizieren die Lernenden verschiedene Pflanzenarten und lernen gleichzeitig, wie algorithmische Prozesse zur Bilderkennung und Datenverarbeitung beitragen. Dabei wird besonderer Wert auf eine inklusive Gestaltung gelegt, sodass alle Lernenden – unabhängig von ihren individuellen Voraussetzungen – aktiv teilnehmen können.

Ablauf der Station

Die Schüler:innen arbeiten in Zweier- oder Dreierteams, um eine Pflanze mithilfe der App zu bestimmen. Hierbei ist eine klare Aufgabenverteilung vorgesehen: Eine Person macht das Foto, eine andere notiert die erkannten Eigenschaften, und gemeinsam analysiert die Gruppe die Ergebnisse. Alternativ stehen vorbereitete Pflanzenbilder zur Verfügung, falls das Arbeiten mit echten Pflanzen nicht möglich ist.

Die Station beginnt mit einer kurzen Einführung, in der die App „Flora Incognita“ sowie das begleitende Kartensystem vorgestellt werden. Die Karten enthalten Informationen zu verschiedenen Pflanzeneigenschaften wie Blattform, Farbe und Blütenstruktur und dienen den Schüler:innen als Orientierungshilfe. Anschließend begeben sich die Teams auf die Suche nach einer Pflanze, die sie dokumentieren und analysieren.

Auf dem Bild ist der Aufbau der farblichen Karten zu sehen. Sie sind in einer Art Baumdiagramm dargestellt, wobei die unterschiedlichen Farben für die unterschiedlichen Eigenschaften einer Pflanze stehen. Dieses kann man jeweils an die Anzahl der Eigenschaften anpassen und es demnach größer oder kleiner gestalten.

Sobald eine Pflanze gefunden wurde, wird sie mit der App fotografiert und bestimmt. Anschließend ordnen die Schüler:innen die passenden Eigenschaften mithilfe der Karten zu und halten ihre Ergebnisse fest. Ein barrierefreier Arbeitsraum stellt sicher, dass alle Materialien gut zugänglich sind und jede:r aktiv an der Station teilnehmen kann.

Inklusive Gestaltung

Um eine barrierefreie Teilnahme zu gewährleisten, wurden verschiedene didaktische und organisatorische Maßnahmen getroffen:

Unterstützende Materialien: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung in einfacher Sprache sowie visuelle Hilfsmittel wie Piktogramme und farblich kodierte Karten erleichtern den Arbeitsprozess.
Technische Hilfen: Die App „Book Creator“ bietet eine digitale Anleitung, die auch auditiv abrufbar ist, um Lernende mit Leseeinschränkungen zu unterstützen.
Flexibles Arbeiten: Schüler:innen mit motorischen Einschränkungen können sich in Teams auf Aufgaben wie das Fotografieren oder das Notieren von Eigenschaften spezialisieren.
Sprachliche Vielfalt: Für mehrsprachige Lernende stehen zusätzliche Materialien in relevanten Sprachen bereit.
Individuelles Lerntempo: Die Dauer der Pflanzensuche ist flexibel gehalten, sodass sich die Gruppen eigenständig organisieren können.

Reflexion und Weiterführung

Zum Abschluss der Station präsentieren die Teams ihre Ergebnisse und tauschen sich über ihre Erfahrungen aus. Sie reflektieren, wie Algorithmen Pflanzenmerkmale erfassen und inwiefern diese Technik Chancen und Grenzen für die Wissenschaft bietet. Optional können die gesammelten Daten auf der Plattform „schulKI“ eingegeben werden, um die Ergebnisse weiter zu analysieren und den Zusammenhang zwischen biologischer Forschung und künstlicher Intelligenz zu verdeutlichen.

Basierend auf ersten Durchläufen wurden Anpassungen vorgenommen, um die Inklusion weiter zu optimieren. Dazu gehörten eine verbesserte Strukturierung der Kartensysteme, die Bereitstellung eines Rückzugsortes für ruhiges Arbeiten sowie eine flexiblere Zeitgestaltung.

Fazit

Die Station „Pflanzen unter der Lupe der Algorithmen“ zeigt, wie digitale Technologien und biologische Bildung verknüpft werden können, um Lernprozesse interaktiv und inklusiv zu gestalten. Durch eine Kombination aus digitalen und analogen Methoden wird nicht nur das Verständnis für Pflanzenmerkmale gefördert, sondern auch das Bewusstsein für die Funktionsweise von Algorithmen geschärft. Damit bietet die Station eine wertvolle Möglichkeit, KI-Anwendungen praxisnah und für alle zugänglich im Unterricht einzusetzen.