Kartenspiel im Biologie- und Chemieunterricht

Auch komplexe Themen eignen sich für eine spielerische Darstellung. Der US-amerikanische Spieleentwickler Genius Games macht genau das für Themen aus den Bereichen Biologie, Chemie und Geschichte.

Ich habe bereits diese Rezension über eines ihrer jüngsten Spiele, Genotype, geschrieben. Was ich an Genotype sehr clever finde, ist, dass man es an einem gemütlichen Samstagabend „wie ein Brettspiel“ spielen kann. Man kann es aber auch mit mehr Substanz spielen, indem man sich mit dem Thema des Spiels beschäftigt, in diesem Fall mit den Grundlagen der Vererbung und Genetik. Neben der Spielregel enthält die Schachtel ein Heft mit Hintergrundinformationen über den Begründer der Vererbungslehre Gregor Mendel und seine Mendelschen Gesetze.

Da ich eher ein Alpha- als ein Beta-Schüler war, kommen die anderen Spiele von Genius Games etwas seltener aus meinem Schrank. Trotzdem denke ich jedes Mal, wenn ich eines spiele: aha, ist das so…. gar nicht so schwer, wie ich dachte! Für visuelle Denker wie mich können diese Spiele eine gute Unterstützung beim Erklären von abstrakten Lektionen sein. Außerdem wiederholt man durch das Spiel den Fachjargon, wodurch die Konzepte besser haften bleiben.

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Gut zu wissen

Dieser Blog ist in Zusammenarbeit mit Daniel Behnke, Lehrer, Spieleentwickler und Lehrplandesigner, entstanden. Dieser Blog ist ein Zusammenschluss von zwei Blogs, die er zuvor auf seiner Website Digital Spielend Lernen.de veröffentlicht hat. In Absprache und mit seiner Zustimmung habe ich die Blogs übersetzt und hier und da leicht bearbeitet. Außerdem durfte ich seine Bilder verwenden. Die deutschen Original-Blogs finden Sie hier: Game-Bases Learning in der Schule: Peptide und hier Ion.

Außerdem möchte ich mich bei meinem Freund und Biologielehrer Marian bedanken, der immer bereit ist, diese Spiele für mich zu testen und mir geduldig die Regeln zu erklären 😊

Peptide – Punkte sammeln mit Aminosäuren

Peptide ist ein Lernspiel, das im Biologieunterricht eingesetzt werden kann um die Grundstrukturen von Proteinen bzw. Aminosäuresequenzen anschaulich und handlungsorientiert zu vermitteln.

Vereinfacht gesagt geht es bei Peptide darum, Aminosäuren miteinander zu verbinden. Dazu wählt man aus „Organellen-Karten“ solche aus, die einem passende Ressourcen geben oder Aktionen ermöglichen. Punkte erhält man abschließend je nach den in der Kette „verbauten“ Aminosäuren.

Karten auswählen und Aktionen durchführen

Das Spiel ist rundenbasiert, jede Runde besteht aus 2 Phasen. Zunächst wählen die Spielenden Organellen-Karten. In einem zweiten Schritt führen sie die mit den Organellen-Karten verknüpften Aktionen aus:

• mitochondria -> 2 Energie erhalten
• nucleus -> eine RNA erhalten
• vacuole -> erhält 1 Energie + eine RNA
• synthetose -> erhält 1 Aminosäure (dies kostet Energie)
• ribosoom -> erhält eine Aminosäure (dies kostet Energie)

oder nehmen die zugehörigen Ressourcen. Dazu können jederzeit sogenannte ATP-Aktionen ausgeführt werden.

Die Spielregeln und damit die Möglichkeiten im Spiel erfordern etwas Einarbeitung. Daher empfiehlt sich im Unterricht ggf. eine Schrittweise Annäherung an das komplette Spiel (s.u.).

Anwendung im Unterricht

Das Spiel ist mit einer Spieldauer von 30-45 Minuten grundsätzlich im Unterricht verwendbar, mit der notwendigen Hinführung zum Spiel, dem Erläutern der Spielregeln und einer anschließenden Aufarbeitung des Spiels bzw. der lernrelevanten Inhalte, sollte man aber mit einer Doppelstunde rechnen.

Das Spiel ist englischsprachig, die verwendeten Vokabeln sind aufgrund des Themas aber sehr nah an den deutschsprachigen Bezeichnungen. Im Wesentlichen geht es um ATP Tokens, Organellen, 11 Ribonukleinsäuren und 15 Aminosäuren. Durch vorhergehende Vokabelentlastung oder die schrittweise Einführung der Spielmaterialien (s.o.) mit entsprechenden Hinweisen kann das Spiel somit relativ einfach in den deutschsprachigen Fachunterricht integriert werden.

Oder Teile des Spiels verwenden

Anstatt das Spiel den offiziellen Regeln folgend zu spielen, kann man auch einzelne Spielbestandteile nutzen, z.B. indem man die Schülerinnen ausgehend von vorgegebener RNA passende Aminosäuren suchen lässt. Zudem eigenen sich die Spielkarten sehr gut zur Visualisierung.

Außerdem können „Lücken“ bzw. Leerstellen im Spiel – also dort, wo das Spiel nicht weiter auf die wissenschaftlichen Details eingeht – dazu genutzt werden, um weitere Arbeitsaufträge zu stellen („Wie funktioniert das genau, was machen z.B. die Ribosomen?“).

Insofern kann das Spiel (und damit der Prozess der Translation) auch als Rahmen genutzt werden, auf den man im Unterricht immer wieder zurückkommt. Man kann beispielsweise mit einzelnen Teilen aus dem Spiel die Inhalte dahinter nach und nach ansprechen, um dann am Ende das Spiel als Ganzes zu spielen.

Ion – Karten im Chemieunterricht

ION ist ein kurzweiliges Kartenspiel, bei dem die Spielenden Ionenverbindungen erstellen um Punkte zu sammeln – und dadurch nebenbei chemische Grundlagen erlernen.

Kartenspielen im Chemieunterricht? Mit ION ist das möglich. Es ist von der Spielzeit und Spieleranzahl absolut unterrichtstauglich. Die Spielmechaniken sorgen für einen zügigen Spielablauf. Und vor allem verbindet es fachliche Inhalte zum Thema „Ionenverbindungen“ sehr gekonnt mit dem Spielgeschehen.

Grundspiel und Erweiterung

Im Basis-Spiel von ION wählen die 2-7 teilnehmenden Spielerinnen aus ihrer Kartenhand eine Karte, mit der sie eine Ionenverbindung erstellen möchten, und legen diese verdeckt vor sich ab. Die Karten stellen im wesentlichen ausgewählte positiv oder negativ geladene Ionen dar, es gibt aber auch einige Edelgase.

Zum Grundspiel gehören positiv (und negativ) geladene Ionen sowie Edelgase, zu den im Spiel enthaltenen erweiterten Modi gehören auch Übergangsmetalle, polyatomare Ionen und radioaktive Ionen.
Bevor die Karte für eine Verbindung genutzt wird, werden die restlichen Karten der Kartenhand an den nächsten Spieler weitergegeben. Anschließend wird dieses Vorgehen solange wiederholt, bis nur noch 2 Karten auf der Kartenhand sind.

Wie spielt man das?

Jeder Spieler erhält verschiedene Ionen-Karten auf die Hand, aus der pro Runde 1 Karte gewählt wird, mit der man Ionenverbindungen erstellen möchte. Auf einer Skala werden die erzielten Punkte festgehalten. Die drei Karten links neben der Punkteskala geben bestimmte Zielverbindungen vor – Salze, Säuren, etc – für die man Sonderpunkte erhält.
Dann wird gewertet. Man erhält Punkte für erfolgreiche Verbindungen und Sonderpunkte, wenn man die auf den Zielkarten angegebenen Verbindungen erstellen konnte. Diese geben z.B. vor, dass Säuren oder Salze erstellt werden müssen um die Sonderpunkte zu ergattern.

Für erfolgreiche Ionenverbindungen (wie unten z.B. Chlorwasserstoff) erhält man Punkte; für gesammelte Edelgase ebenfalls. Sonderpunkte bekämen die Spielenden, wenn sie die Verbindungen auf den Zielkarten erstellt hätten.
Wenn man das Basis-Spiel beherrscht, kann man sich auch an die Erweiterungen machen. Dann kommen Übergangsmetalle, polyatomare Ionen und radioaktive Ionen ins Spiel sowie zusätzliche Spielmarker, die es den Spielenden erlauben mehr Karten aus einem Kartenpool zu wählen, der in der Tischmitte aufgebaut wird; oder sie können die bereits ausgespielten Verbindungen neu anordnen.

Anwendung im Unterricht

Als Lernspiel kann ION auch im Schulunterricht angewendet werden. Die relativ kurze Spieldauer von 20-30 Minuten erlaubt eine Hinführung, das Spielen und eine kurze Nachbesprechung innerhalb einer Schulstunde mit 45 Minuten.

Kurze Spielbeschreibung von John Coveyou, dem Autoren von Ion: A Compound Building Game
Für eine Klasse benötigt man entweder 3-5 Spiele – oder man modifiziert das Spiel so, dass man z.B. in 4er-Gruppen spielen lässt und die Zielkarten der gesamten Klasse zeigt, beispielsweise über eine Dokumentenkamera oder ein anderes Beamer-Setup. Andere Spielmaterialien wie die Punktemarker können durch Strichlisten oder Vorgaben auf einfachen Arbeitsblättern ersetzt werden.

Als Lernspiel kann ION auch im Schulunterricht angewendet werden. Die relativ kurze Spieldauer von 20-30 Minuten erlaubt eine Hinführung, das Spielen und eine kurze Nachbesprechung innerhalb einer Schulstunde mit 45 Minuten.

Kurze Spielbeschreibung von John Coveyou, dem Autoren von Ion: A Compound Building Game:
Für eine Klasse benötigt man entweder 3-5 Spiele – oder man modifiziert das Spiel so, dass man z.B. in 4er-Gruppen spielen lässt und die Zielkarten der gesamten Klasse zeigt, beispielsweise über eine Dokumentenkamera oder ein anderes Beamer-Setup. Andere Spielmaterialien wie die Punktemarker können durch Strichlisten oder Vorgaben auf einfachen Arbeitsblättern ersetzt werden.

Oder Teile des Spiels verwenden

Afzonderlijke onderdelen van het spel kunnen na het spel worden opgepakt en verdiept. Op deze manier kan specifieke lesinhoud worden besproken: bijvoorbeeld hoe ionische verbindingen zijn opgebouwd, welke ionen erbij betrokken zijn, in welke verbindingen bepaalde ionen voorkomen, enz.

Einzelne Teile des Spielgeschehens können dann im Anschluss an das Spiel aufgegriffen und vertieft werden. So kann man auf konkrete Unterrichtsinhalte zu sprechen kommen: etwa wie Ionenverbindungen aufgebaut sind, um welche Ionen es geht, in welchen Verbindungen bestimmte Ionen vorkommen, usw.

ION ist grundsätzlich ein englischsprachiges Spiel, das Basis-Spiel kann aber aufgrund der ähnlichen bis identischen Bezeichnungen der relevanten Ionen auch im deutschsprachigen Chemieunterricht eingesetzt werden. Ggf. ist eine kurze Einführung in die Begriffe notwendig, oder man entlastet das relevante Vokabular durch entsprechende Hinweise oder Übersetzungen, z.B bei den kurzen Texten auf den Zielkarten, indem man entsprechende Arbeitsblätter beifügt oder Placemats erstellt, auf denen die Karten abgelegt werden und die entsprechende Übersetzungen liefern.