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Bezirksverein Frankfurt-Darmstadt

Forscherwerkstatt

Die Forscherwerkstatt der Regenbogenschule
handlungsorientiertes Konzept zur selbstständigen Erschließung naturwissenschaftlicher Phänomene in der Grundschule


Staunende, strahlende, in die Arbeit vertiefte und konzentriert beobachtende Kinder sind keine Seltenheit in der Forscherwerkstatt, die seit einem Jahr an der Regenbogenschule in Münster-Altheim besteht und weiter entwickelt wird. Neugier und Forscherdrang, Probehandeln und beobachtende Wiederholung der Tätigkeit sind Elementarerfahrungen und Methoden, mit denen sich Kinder dem „Weltwissen“ im Vorschulalter nähern. Diese Faszination und dieses Interesse an Phänomenen aus Naturwissenschaft und Technik in der Grundschule wach zu halten und zu fördern, ist ein Ziel der Forscherwerkstatt. (Bild1)
Den Kindern wird hierbei das Lernen und Entdecken von naturwissenschaftlichen Sachverhalten aus den Bereichen Physik, Chemie, Technik, Biologie und Mathematik selbst in die Hand gegeben. Die SchülerInnen können individuell in Kleingruppen grundlegende Erfahrungen machen und Erkenntnisse gewinnen. Sie werden zum Nachdenken über naturwissenschaftliche Phänomene angeregt, indem sie selbst handeln, ausprobieren, vermuten, beobachten, Schlüsse ziehen und ihre Erfahrungen mit ihrer Lerngruppe austauschen. Damit entstehen verlässliche Anknüpfungspunkte für zukünftiges Wissen.

Entstehungsgeschichte

Im Rahmen des Projekts des HKM „Hochbegabtenförderung“ suchte das Kollegium nach Unterrichtsarrangements, die eine größtmögliche Offenheit zulassen. Integrative Förderung kann nur so geleistet werden. Wir beschlossen Forscherzirkel und Forschungsräume einzurichten, in denen zieldifferent Interessen vertieft werden können. Auf der Suche nach fachwissenschaftlicher Unterstützung begegneten wir der Diplombiologin Christa Bauer. Unsere Vorstellungen und Ziele deckten sich erstaunlich gut. Es entwickelte sich eine konstruktive und fruchtbare Zusammenarbeit

Die gemeinsame Fragestellung lautete:
Ist es möglich einen Platz zu schaffen, an dem sich Kinder möglichst selbstständig, handelnd, auf einer breiten Basis, Orientierung in der Welt der Naturwissenschaften verschaffen und Grundlagen für Modellbildungen erfahren können?
Ist dies mit einem langfristig sehr beschränkten Budget möglich?
Ist dies für Kinder aller Klassenstufen möglich?
Ist dies im Klassenverband in Klassenstärke möglich?
Ist dies möglich, ohne dass der Aufwand für das Kollegium ins nicht mehr Leistbare klettert?

.Ab Oktober 2003 wurden die Forscherwerkstatt eingerichtet, von einer zweiten Klasse und deren Lehrerin getestet und im Februar 2004 für die Kinder aller Klassen geöffnet. Von Anfang an war die Begeisterung und Faszination der Kinder groß. Außer den Besuchen im Klassenverband bieten wir zusätzlich eine jahrgangsübergreifende Arbeitsgemeinschaft an. Die Warteliste ist lang, obwohl es noch eine von der Firma Merck unterstütze Chemi-AG gibt , bei der immer ein spezieller Versuch im Mittelpunkt steht. Auch dort kann jedes Kind selbst experimentieren und der Andrang ist groß.

Kernpunkt: Forscherwerkstatt

Die Werkstatt bietet ein vielfältiges Angebot an Experimenten, Werkzeugen, Modellen, Anschauungs- und Arbeitsmitteln. Kernstück der Forscherwerkstatt sind vorbereitete Versuche, die in beschrifteten Experimentierboxen zusammengestellt sind. Diese sind in den Regalen für Kinder frei zugänglich. In den Boxen sind sämtliche Materialien enthalten, die für diesen Versuch benötigt werden. Es gibt keine identisch bestückten Boxen, jeder Versuch ist nur einmal vorhanden. Die Kinder wählen alleine oder in Gruppen je einen Versuch aus und bearbeiten diesen selbstständig. Eine Anleitung in Wort und Bild, die dem jeweiligen Versuch beiliegt, beinhaltet Aufgaben mit verschiedenen Schwierigkeitsstufen und Vorschläge zur Weiterarbeit.
In einer gesonderten Kartei sind Bezüge zu Phänomenen in der Umwelt und im Alltag der Kinder dargestellt und es wird auf Literatur aus der Schülerbücherei verwiesen.
Für die Lehrkräfte gibt es eine gesonderte Kartei, die die fachwissenschaftlichen Hintergründe des Versuchs erläutert. Für die Benutzung der Forscherwerkstatt haben wir eine feste Struktur entworfen.
Für die Durchführung der Versuche gilt ein fester Zeitrahmen. Danach wird von jeder Gruppe eine Kurzpräsentation vorbereitet.

In dem sogenannten „Forscherrat“ am Ende der Experimentierphase stellen die Gruppen ihre Versuche vor und diskutieren die gewonnenen Erkenntnisse oder Vermutungen mit allen.
Die Bedenken, die Kinder würden das Interesse an einem Versuch verlieren, wenn er von einer Gruppe schon einmal gezeigt wurde, erwies sich als unbegründet. Das genaue Gegenteil ist der Fall.
Einzelnen Experimentierboxen können auch in der Wochenplanarbeit oder als Demonstration im Unterricht verwendet werden.

Punkte der Konzentration bei der Entwicklung der Versuche

Zielvorgaben für das Handeln der Kinder:

  • Versuche und Lernumgebung sollen anregend und inspirierend sein

  • eigenständiges, selbsttätiges Arbeiten

  • Auswahl der Versuche nach Interessen und Vorkenntnissen

  • Lerninhalte mit positiven Erfahrungen verknüpfen

  • größtmöglicher Bezug der Experimente zur Lebenswelt der Kinder

  • Es soll den Kindern ermöglicht werden, bereits erworbenes Wissen aus zweiter Hand (Sendung mit der Maus usw.) handelnd nachzuvollziehen, einzuordnen und zu überprüfen

  • Differenzierung im Schwierigkeitsgrad, damit alle Kinder von der ersten bis vierten Klasse damit arbeiten können


Zielvorgaben für die Arbeit der LehrerInnen:

  • durchdachte Ordnungssysteme erleichtern die Nutzung

  • geringer Aufwand bei der Wartung der Experimentierboxen

  • Entlastung für Entwicklungs– und Vorbereitungszeit

  • Hintergrundinformationen, Versuchsmappen für die Hand der Kollegen schaffen und vertiefen Basiswissen, geben Sicherheit


Zielvorgaben bei der Auswahl der Materialien

  • möglichst geringer Aufwand an Sachmitteln und Folgekosten

  • kein Gefährdungspotential

  • möglichst viele Materialen, die auch zu Hause bei den Kindern verfügbar sind

Erste Erkenntnisse und Ergebnisse:

Das Konzept der FORSCHERWERKSTATT kann nach den derzeitigen Erfahrungen als Erfolg versprechendes Modell zur Einführung von naturwissenschaftlichem Unterricht in der Grundschule bezeichnet werden. Sie bietet ein breites Angebot an vorbereiteten Experimenten zu Themen aus Naturwissenschaft, Mathematik und Technik, die von den Kinder selbstständig handelnd bearbeitet werden können.
Die Zielvorgaben konnten bis jetzt erfolgreich erfüllt werden. Die Forscherwerkstatt kann in Klassenstärke besucht werden. Die Forscherwerkstatt benötigt, im Verhältnis zu der Anzahl der erreichten Kinder, eine minimale Ausstattung an Geräten, Materialien und finanziellen Mitteln. Die LehrerInnen können die Forscherwerkstatt mit ihren Klassen ohne weitere Vorbereitung besuchen. Die Versuchsanleitungen sind so gestaltet, dass sie zuerst eine präzise Anleitung zum Experimentieren an die Hand geben und dann, in Form von weiterführenden verknüpfenden Fragen Möglichkeiten zur weiteren, eigenständigen Durchdringung des Themas bieten. Die Erfahrung zeigt, dass Kinder selbst auch eigene Fragestellungen formulieren, denen sie eigenständig nachgehen. Dies wirkt sich bis in ihr Freizeitverhalten aus.
Viele Ziele, die im Rahmenplan des Sachunterrichts der Grundschule formuliert sind, werden abgedeckt.

Im Rahmen einer Projektwoche wurden die Experimentierboxen von Frau Bauer an einer anderen Schule erfolgreich erprobt.

Ausblick:

Das Konzept der Forscherwerkstatt befindet sich noch in der Entwicklungsphase. Mittelfristiges Ziel ist es, die Forscherwerkstatt Kindern und Lehrkräften aus Schulen der Umgebung zu öffnen und eine Fortbildung für interessierte Kollegen anzubieten. Damit wird die Evaluation auf eine breitere Basis gestellt und die Experimentierboxen und Organisationsformen können für die Übertragbarkeit auf andere Schulen weiter optimiert werden.
Langfristiges Ziel ist es, ein auch in anderen Schulen anwendbares Modul- und Methodenpaket für einen handlungssorientierten Unterricht zu Naturphänomenen zu entwickeln und die Experimente für 5. und 6. Klassen auszubauen.
Interesse wurde uns von der für uns zuständigen weiterführenden Schule signalisiert.

Eine Ausweitung des Schulprofils im Bereich Schule mit naturwissenschaftlichem Schwerpunkt ist Ziel unserer Bemühungen. Im Nachmittagsbereich soll es Kindern ermöglicht werden eigenen Forscherideen nachzugehen.

Für die graphische Aufbereitung der Versuchsanleitungen, sowie zur Erstellung von aussagekräftigen Piktogrammen konnten wir die Freie Kunstschule Stuttgart gewinnen. Im Rahmen einer Semesterarbeit arbeiten Studenten derzeit an diesem Thema und haben erste Ergebnisse vorgestellt.
Wir bemühen uns um die Zusammenarbeit mit einer Hochschule zur wissenschaftlich fundierten Evaluation des Projekts.
Weiterhin sind wir auf der Suche nach Förderung durch Verbände, die Wirtschaft und öffentliche Träger.
Unsere Vision ist ein eigenes Gebäude für die Forscherwerkstatt neben der Schule, um möglichst vielen Kindern, auch im Freizeitbereich , die Möglichkeit zu geben als Jungforscher erste Erfahrungen mit Wissenschaft und Technik zu machen.

Verantwortlich für den Inhalt:
Christa Bauer, Diplombiologin
Helga Blitz, Schulleiterin