„MINT-Fächer? Nix für mich!“ Wie Mathe, Informatik und Naturwissenschaften doch begeistern können
Allein die Vorstellung, in Mathe oder Physik an komplexen Formeln zu scheitern oder sich mit Fachsprache quälen zu müssen, lässt die Lernmotivation schnell auf null sinken. Mit digitalen Medien verschaffen Lehrkräfte auch weniger begeisterten Schüler:innen einen Zugang zu abstrakten Inhalten, ohne die Cracks zu langweilen. Lesen Sie, welche Strategien einen Mehrwert bieten und Lernenden auch langfristig zugutekommen.
Forschergeist wecken
Kaum auf der Welt, beginnen wir mit unermüdlicher Entdeckerfreude uns selbst und unsere Umgebung zu erkunden. Nichts und niemand ist sicher vor der Lust am Lernen eines Kleinkindes. Der Mensch ist von Geburt an neugierig und geht Dingen auf den Grund. Den Forschergeist zu wahren oder zu wecken, ist im notenzentrierten Unterricht nicht leicht, aber entscheidend für motiviertes Lernen.
Die pädagogischen Materialien der Stiftung Kinder forschen laden Pädagog:innen dazu ein, Kinder von drei bis zehn Jahren beim Entdecken und Forschen zu unterstützen. Für die vier MINT-Fächer Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik stehen Entdeckungskarten als PDFs zum Download bereit. Sie zeigen auf, wie Lehrkräfte gemeinsam mit Kindern gezielt forschen, experimentieren und über die Ergebnisse diskutieren können.
Phänomenen aus dem Alltag auf der Spur sein, Fragen an die Natur stellen, Ideen sammeln, Vermutungen anstellen, selbst ausprobieren – eine Frage aus dem Alltag ist Ausgangsbasis und Start in die verschiedenen Phasen des Erforschens, die die Kinder bewegt oder von Lehrkräften eingebracht wird. Geht es um technische Dinge? Dann kann ein Problem, das es zu lösen gilt, den Forschungsauftrag anstoßen und Schritt für Schritt zum Resultat zu führen. Beim gemeinsamen Entdecken kann digitale Technik wie das ViewBoard des EdTech-Herstellers ViewSonic ein wertvoller Begleiter sein, nicht nur im Fach Informatik.
Beobachten und Beschreiben von Phänomenen sind neben dem Stellen von Fragen weitere Triebfedern, die auch kleine Forschungsprojekte voranbringen: Was passiert, wenn ich beim Computer auf bestimmte Tasten drücke? Und welche Tasten sind in welcher Reihenfolge zu drücken, wenn ich ein Bild ausdrucken möchte?
Nicht nur in Kunst ist Kreativität gefragt, auch in Technik und Informatik. So sind Erfindungen das Ergebnis eines kreativen Prozesses. Selbst etwas herauszufinden oder sogar neu zu entwickeln, macht den meisten Kindern viel mehr Spaß, als bereits Gedachtes nachzumachen oder sogar nur nachzuvollziehen.
Unter dem Menüpunkt Bildung hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung zahlreiche Links zu Angeboten zum Experimentieren, Programmieren und Dazulernen zusammengestellt – eigentlich für das Lernen zu Hause. Mit dem digitalen Display lassen sie sich aber auch schnell ins Klassenzimmer oder Chemielabor holen. Im Netzwerk Rhein-Main-Schülerlabore finden sich Mitmachprojekte für jedes MINT-Fach; der „Kerzenfahrstuhl“ und der „Stärkenachweis“ sind Experimente für zu Hause der Uni Frankfurt. Nach einem Einführungsvideo können die Schüler:innen gleich mitmachen.
Warum nicht mit einem Papierflieger-Wettbewerb in die Strömungslehre einsteigen? Oder im Unterricht einen Minihubschrauber bauen? Auf der Webseite MintZirkel gibt es zu allen Mint-Fächern Unterrichtsmaterialien, die keineswegs staubtrocken sind. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) etwa hat in Zusammenarbeit mit Klett Mint eine kostenlose Broschüre zum Download herausgegeben, die Schüler:innen von der dritten bis sechsten Klasse mit Mitmach-Experimenten zum Forschen rund um die Themen Fliegen und alternative Treibstoffe anregen. Das Lehrmaterial aus der DLR-Reihe „Space2School“ macht Jugendliche an weiterführenden Schulen Lust, sich mit Robotik oder Satellitenkommunikation zu beschäftigen, aber auch zu lernen, wie man sich ohne Smartphone und Navigationssysteme orientieren kann. Programmieren lernen können Kinder und Jugendliche ab der 6. Klasse in der Hacker School, die auch Online-Kurse für Schulklassen anbieten – inkl. Infotermine für Lehrkräfte.
Individuelles Lernen ermöglichen
Jedes Kind ist anders – und lernt anders. Sinnvoll in den Unterricht eingebundene digitale Technik kann auch „trockenen“ Lehrstoff interessant veranschaulichen. Hören, sehen, riechen oder selbst ausprobieren – je mehr Sinneskanäle angesprochen werden, desto intensiver ist die Lernerfahrung. Das bedeutet keineswegs, dass jede Formel zu einem Kinofilm verarbeitet werden muss. Ein Zuviel an Technik lenkt eher ab und bremst die Motivation.
Zum Einstieg in ein Thema oder zur Vertiefung eignen sich Erklärfilme oder Podcasts, die beliebig oft abgespielt werden können, wenn sie nach dem Unterricht in einem Cloud-Speicher oder auf einer Lernplattform abgelegt werden. Es muss nicht immer eine fertige Produktion aus dem Netz sein. Der Stoff der letzten Unterrichtsstunde lässt sich auch einfach als Erklärfilm aufbereiten: Ein Druck auf den Aufnahmeknopf des ViewBoards genügt, schon schneidet das Board den Audiovortrag sowie die Entwicklung des Tafelbilds mit und liefert das Futter fürs Wiederholen zu Hause. Tafelbilder aus dem Unterricht können auch separat im Cloud-Speicher und fürs Nacharbeiten von zu Hause abgerufen werden. Werden keine cloudbasierten Plattformen oder Dienste wie OneDrive genutzt, lassen sich Tafelbilder auch lokal auf dem digitalen Display speichern und in der nächsten Stunde weiterbearbeiten.
Auf der Plattform bettermarks finden Lehrkräfte interaktive Tafelbilder für den Einstieg, Beispiele und Merksätze, adaptive Mathe-Aufgaben zum Üben und vieles mehr. In acht Bundesländern sind Lizenzen aufgrund von Kooperationen kostenlos – die Registrierung genügt, um MINT-Fächer praktisch anzugehen.
Echte Matheaufgaben aus der Arbeitswelt in Eigenregie am Tablet oder gemeinsam am digitalen Display lösen: Firmen des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) stellen unter MintZirkel Aufgaben aus der beruflichen Praxis bereit – mit Lösungen.
Mit der dynamischen Mathematiksoftware „GeoGebra“ lassen sich interaktiv auch komplexe Sachverhalte in Geometrie, Algebra, oder Trigonometrie veranschaulichen: Auf der GeoGebra-Plattform finden sich nach eigenen Angaben mehr als eine Million Simulationen, Unterrichtseinheiten sowie Spiele für Mathe und Naturwissenschaften – von der Community erstellt und kostenlos angeboten.
Mit welchen weiteren Methoden können Lehrkräfte Schüler*innen beim Erfassen der komplexen Zusammenhänge unterstützen? Der durch die Europäische Union finanzierte Kompetenzverbund lernen:digital bietet dazu im Kompetenzzentrum MINT Fort- und Weiterbildungen sowie Onlinevorträge und aktuelle Informationen.
Schüler:innen in den Lehrprozess einbeziehen
Die genannten Webseiten eigenen sich ideal auch als Fundus für die selbstständige Projektarbeit. Von der Lehrkraft begleitet und aktiv unterstützt, können schon Kinder im Grundschulalter in allen naturwissenschaftlichen Fächern experimentieren, ihr Forschungsprojekt per Video festhalten und der Klasse an der digitalen Tafel erläutern. Es muss nicht immer ein Film sein – mit dem Tablet oder Smartphone fotografierte Treppen, Spielgeräte oder Omas Kuchen zeigen anschaulich, dass unsere Umgebung voller Winkel steckt. Auf dem ViewBoard lassen sich diese Winkel mit dem Stiftwerkzeug gleich auf dem Foto einzeichnen. Dazu die Bilddatei einfach in myViewBoad hochladen und auf der „Leinwand“ platzieren. Das Formenwerkzeug eignet sich dafür, Kreise, Rechtecke oder Pfeile hinzuzufügen, und die Bildschirmlupe vergrößert jeden beliebigen Bereich eines Fotos, was bei Aufnahmen von Tieren, Pflanzen oder auch technischen Geräten hilfreich ist.
Nur wer Lerninhalte wirklich verstanden hat, kann sein Wissen weitergeben. Lehrer:innen in allen MINT-Fächern haben die wichtige Aufgabe, auch bei der Projektarbeit die Kinder dort abzuholen, wo sie stehen, und sie mit zusätzlichen Erläuterungen zu unterstützen oder mit Fragen zu weiteren Überlegungen anzuregen. Lernpaten aus höheren Klassen können dabei eine wertvolle Hilfe sein.
Fazit: Es wird vermutlich nicht gelingen, jedes Kind für die MINT-Fächer zu begeistern. Doch der Alltag von Kindern steckt voller Phänomene, die neugierig machen und das Interesse an Fächern wecken, die vielen Schüler:innen zunächst viel zu komplex erscheinen. Eine große Auswahl an Forschungsideen im Netz lädt zum Experimentieren und Ausprobieren ein und ermöglicht das Lernen mit allen Sinnen – und im eigenen Tempo: Mithilfe von Tablet, iPad und digitaler Tafel lassen sich Lerninhalte vielfältig aufbereiten und können zu Hause wieder aufgerufen werden.