Montag, 23. Juni 2014

Lernen durch Lehren (LdL) - eine Unterrichtsmethode auch für den Biologieunterricht?!

Der folgende Abschnitt bezieht sich auf http://www.ldl.de/ [23.6.2014]:
Die handlungsorientierte Unterrichtsmethode Lernen durch Lehren (LdL) wurde 1982 von Jean-Pol Martin begründet. Die Schüler lernen neue Inhalte, indem sie sie selber lehren. Sie erarbeiten sich die Inhalte (mit Unterstützung der Lehrkraft) selber und bereiten sie didaktisch auf. Sie präsentieren sie dann ihren Mitschülern und erarbeiten gemeinsam mit ihnen den Lehrstoff. Die Schüler übernehmen also für jeweils kleine Abschnitte die Rolle des Lehrers. Die Methode eignet sich durch die starke Beteiligung der Schüler in den Bereichen Präsentation, Moderation und Teamarbeit sehr gut zur Vermittlung von Schlüsselqualifikationen und die Lehrkraft kann sich auf das Aufspüren von Verständnislücken verlegen. Die Methode ist in allen Fächern im normalen Schulalltag gut einsetzbar.
Meine Schüler einer 7. Klasse Gymnasium haben sich im Fach Biologie auf das Thema "Die Biene" mit dieser für sie neuen Methode geradezu gestürzt mit phantastischen Lernergebnissen und höchster Motivation bei allen Schülern und der Lehrerin!

Ich freue mich, Ihnen die Lerneinheit "Die Biene" methodisch einmal anders im Stark Verlag in der Reihe “Unterrichtsmaterialien Biologie Sek. I” präsentieren zu können.
Erhältlich ist das Material direkt beim Stark Verlag in Hallbergmoos.

Neu erschienen: "Naturwissenschaftliche Themen im Jahreslauf planen" und "Versuche rund ums Ei" als Handreichungen für pädagogische Fachkräfte!

Ich freue mich sehr, dass im Juni 2014 im Stark Verlag in der Reihe “Materialien Kindergarten und Vorschule” gleich zwei Beiträge von mir erscheinen sind. Darin erhalten die Fachkräfte zum einen eine Anleitung zur naturwissenschaftlichen Bildung im Jahreslauf und weiterführende Versuche rund ums Ei.
Erhältlich ist das Material direkt beim Stark Verlag in Hallbergmoos.

Donnerstag, 12. Juni 2014

Wirkungen von Naturwissenschaften im Kindergartenalter

Naturwissenschaftliche Aktivitäten im Kindergartenalter schulen vielfältige Wirkungen:

Viele Versuche bedürfen verschiedener feinmotorischer Fähigkeiten.
Beim Füllen eines Reagenzglases geht schon mal etwas daneben. Ich hatte mehrfach Kinder beim Experimentieren, die mit Eifer dabei waren: beim Eingießen und Ausgießen und nicht bei den geplanten Versuchen. An dieser Stelle bietet es sich an, dass die Kinder ihre Feinmotorik üben (dürfen). Man kann diese Übungen den naturwissenschaftlichen Angeboten vorschalten. Beispiele für solche Vorübungen finden sich bei Brausewetter (2012).

Das naturwissenschaftliche Arbeiten erfordert genaues Beobachten. Es ist ein sehr sinnliches Erleben, bei dem die Sinne geschärft werden.
Bei chemischen Experimenten werden nicht nur die Nahsinne Hören und Sehen zur Informationsbeschaffung genutzt. Auch der Geruch spielt eine entscheidende Rolle: viele Stoffe haben einen charakteristischen Geruch, an dem man sie erkennen kann. Es ist sinnvoll, den Kindern zu zeigen, wie Chemiker an einer Substanz riechen: durch vorsichtiges Zufächeln. Denn manche Stoffe sind schon in kleinen Mengen für unsere Nase unangenehm und zum Teil auch gefährlich. Wie das richtig geht, kann man auf folgendem Foto sehen: http://3.bp.blogspot.com/-s5I793mliyk/TV70I7M_OlI/AAAAAAAAClI/CRIYpEqB8YE/s1600/Fl%25C3%25BCssigkeit2_klein.jpg [12.6.2014].
Der Wärmesinn der Hände ist gefragt bei Versuchen, bei denen die Temperatur eine Rolle spielt.
Auch der Geschmackssinn kommt manchmal zum Einsatz. In diesem Bereich dürfen Kinder aber nie selbständig experimentieren!
Bei verschiedenen physikalischen Versuchen wie Wippen und Schaukeln wird der Gleichgewichtssinn geschult.

Lück (2009) hat in ihrem „Handbuch der naturwissenschaftlichen Bildung“ beschrieben, dass sich viele Kinder, insbesondere auch verhaltensauffällige und behinderte Kinder, sehr konzentriert mit Naturwissenschaften beschäftigen. Ich kann diese Beobachtung aus eigener Erfahrung nur bestätigen. Maria Montessori spricht in diesem Zusammenhang von der „Polarisation der Aufmerksamkeit“. Ein sehr schönes Beispiel ist, wie ich finde, unter https://www.youtube.com/watch?v=dmBTSkdIVRA [12.6.2014] zu sehen. Mihaly Csikszentmihalyi nennt es „Flow-Erlebnis“.
Wissenschaftlich untersucht wurde es von Langermann (2007) in ihrer Doktorarbeit zur affektiven und kognitiven Resonanz naturwissenschaftlicher Phänomene bei behinderten Kindern:
Alle Kindergartenkinder lieben Experimente. Bereits das Hantieren mit Materialien wie Pipetten und Schälchen begeistert sie. Dabei machen sie die wichtige Erfahrung, dass Naturgesetze verlässlich sind und stets gleich ablaufen. Das schafft einerseits Erfolgserlebnisse bei den Kindern. Andererseits schafft es Sicherheit. Langermann (2007) hat festgestellt, dass verhaltensgestörte Kinder plötzlich ruhig und konzentriert werden.

Sprache
Die naturwissenschaftliche Förderung im Kindergarten ist untrennbar verbunden mit sprachlicher Interaktion. Die Kinder erweitern ihren Wortschatz um Fachbegriffe verschiedener Art:
- in Form von Nomen zur Benennung von Gegenständen wie Lupe, Mikroskop, Metall oder Nickel
- in Form von Adjektiven zur Beschreibung von Eigenschaften wie gelb, fest, rau, salzig oder flüssig
- und in Form von Verben wie schmelzen, dampfen, riechen, tasten oder Strom leiten.
Die Kinder kommen mit grammatischen Konstruktionen in Kontakt, die sonst seltener benutzt werden:
Bei der Beschreibung naturwissenschaftlicher Handlungen und Beobachtungen wird häufig die 3. Person Singular benutzt und oft auch das Passiv:
- Ein Stück Eisen wird erhitzt.
- Es beginnt nach einiger Zeit zu glühen.

Das Deutsche Jugendinstitut hat in seinem Projekt „Sprachförderung in der Kita“ die Naturwissenschaften auf ihr Sprachförderpotential untersucht; dazu durfte ich in einem Interview meine Erfahrungen beisteuern (vgl. Jampert, Leuckefeld, Zehnbauer & Best 2006, 112 ff). Wenn die Kinder von ihren Beobachtungen berichten, gemeinsam nach Erklärungen suchen und weitere Experimente planen, wird ihre Ausdrucksfähigkeit gefördert. Diese Sprachförderung findet in einem Kontext des Dialoges statt, der für jede Spracharbeit wichtig ist. Im Dialog mit Erzieherinnen und anderen Kindern erweitern sie ihren Wortschatz und erhalten durch die korrekte Sprache der Erzieherinnen ein Vorbild für die richtige Anwendung der Grammatik.

Als weitere Maßnahmen zur Sprachförderung bieten sich an:
Die für die Naturwissenschaften vorbereitete Umgebung kann auch zum Eintauchen in Sprache dienen, indem die Gefäße sowohl mit dem Namen des Inhalts als auch mit einem entsprechenden Symbol versehen werden. Wenn man den Inhalt der Flasche benutzt, weist man die Kinder auf den Schriftzug, z.B. „Wasser“ hin. Später kann man dann die Kinder fragen, in welcher Flasche sich Wasser befindet.
An dieser Stelle noch ein wichtiger Sicherheitshinweis: es ist verboten, Chemikalien in Behältnissen für Lebensmittel aufzubewahren. Dies ist insbesondere beim Arbeiten mit Kindern sehr wichtig, die noch nicht lesen können. Wenn sie eine Mineralwasserflasche sehen, gehen sie davon aus, dass diese auch Mineralwasser enthält. Eine anders lautende Beschriftung können sie noch nicht verstehen. Und selbst lesekundige Erwachsene lesen nicht jedes Mal das Etikett durch!
Die Kinder können beim Experimentieren ebenso die chemischen Elementsymbole (z.B. Cu für Kupfer; siehe http://www.biologie-schule.de/img/kupfer-steckbrief.jpg [12.6.2014]) kennen lernen wie die Schaltzeichen auf Bauelementen für den elektrischen Stromkreis, die als Symbole in Schaltplänen in der Physik und in der Elektrotechnik verwendet werden (siehe: http://cms.sn.schule.de/fileadmin/_special/benutzer/178/klasse3/lb3-1/materialien/schaltzeichen/schaltzeichen.pdf [12.6.2014]).

Sehr eindrücklich wirken auf die Kinder die Gefahrensymbole zur Kennzeichnung der Gefährlichkeit chemischer Substanzen, insbesondere der Totenkopf zur Kennzeichnung giftiger Substanzen. Gefahrensymbole zum Ausschneiden:
Obwohl zurzeit eine neue Gefahrstoffkennzeichnung nach einem weltweit einheitlichen System eingeführt wird, kommt sowohl bei den alten Piktogrammen wie auch bei den neuen der Totenkopf vor (siehe Seite 6 "Gefahrensymbole warnen" unter http://www.chemie-rp.de/uploads/media/AG_Chemie_Experimente_01.pdf [12.6.2014]).

Die Führung eines Forschertagebuches durch jedes Kind bietet sich ebenfalls an zur Sprachförderung. In diesem Experimentierheft können die Kinder ihre Beobachtungen und Erfahrungen beim Experimentieren selbstständig oder mit Hilfestellung durch die Erzieherinnen dokumentieren. Die Kinder können ihre Erfahrungen zeichnerisch festhalten, in Form von Symbolen, die sie schon kennen gelernt haben, oder in kurzen Worten mit Unterstützung durch die Erwachsenen.

Literatur

Brausewetter, K. (2012). Tütensuppe, Matsch und Schaum - Stoffgemische und ihre Trennung. In: Materialien Kindergarten und Vorschule. Freising: Stark.

Jampert, K., Leuckefeld, K., Zehnbauer, A. & Best, P. (2006). Sprachliche Förderung in der Kita: Wie viel Sprache steckt in Musik, Bewegung, Naturwissenschaften und Medien?. Weimar: das netz.

Langermann, K. (2007). Akzeptanz naturwissenschaftlicher Phänomene bei geistig behinderten Vorschulkindern: Untersuchungen zur effektiven und kognitiven Rezeption naturwissenschaftlicher Experimente. Göttingen: Cuvillier.

Lück, G. (2009). Handbuch der naturwissenschaftlichen Bildung: Theorie und Praxis für die Arbeit in Kindertageseinrichtungen. Freiburg: Herder.

Donnerstag, 5. Juni 2014

Naturbildung im Kindergarten - ein neues Thema?

Wann beginnen Kinder sich mit Naturphänomenen zu beschäftigen? Und ist „elementares Naturforschen“, wie Donata Elschenbroich (2005, 13) es nennt, etwa die Beschäftigung mit Naturwissenschaften? Wohl kaum, mögen viele Erwachsene antworten und in ihrem Kopf Bilder aus ihrer eigenen Schulzeit haben: Bilder an den Biologieraum, der vielleicht wie ein Hörsaal aussah; oder Bilder an stinkende Chemieversuche und an physikalische Versuchsaufbauten zum Thema Magnetismus oder Elektrizitätslehre.
Ja, das hat etwas mit naturwissenschaftlicher Bildung zu tun, aber doch nicht die Spielereien der kleinen Kinder, die noch dazu manchmal in Matscherei ausarten! In ihrem Buch „Weltwunder – Kinder als Naturforscher“ schreibt Donata Elschenbroich über Eltern, deren Kind eine Überschwemmung im Badezimmer verursacht hat: „Wir hätten Schweinerei sagen können. Aber wir haben es Experiment genannt.“ (Elschenbroich 2005, 34).

Und doch haben zahlreiche Untersuchungen ergeben, dass bereits Kleinkinder über intuitive Theorien zu Physik und Biologie verfügen. Dieses Wissen nützt den Kindern im Alltag, auch wenn ihre Theorien nicht immer kompatibel sind mit den „richtigen“ Theorien der Erwachsenen. Allerdings sollte man an dieser Stelle als Erwachsener nicht überheblich werden: der Psychologe Friedrich Wilkening beschreibt, dass „Physikprofessoren in handlungsnahen Physikaufgaben [sich] unglaublich blamieren können und manchmal, zum Beispiel wenn sie Bälle werfen sollen, weniger wissen als Kinder“ (Kahl 2006, 78).

Wie entsteht dieses intuitive Naturwissen?
Donata Elschenbroich beschreibt in ihrem oben genannten Buch elementare Naturerfahrungen der Kinder im Alltag: die Chemie und Physik des Putzens ebenso wie Erfahrungen mit Naturgesetzen beim Schaukeln und Wippen. Sie sagt: „Leben ist elementare Biologie und Physik“ (Jampert, Leuckefeld, Zehnbauer & Best 2006, 102). Und wie sollte es auch anders sein: Menschen lernen mit ihrem Körper, und der gehört für die Naturwissenschaftler zur Biologie. Die spätere Nobelpreisträgerin Christiane Nüsslein-Volhard ist auch über körperliche Bedürfnisse zur Biologie gekommen: Gutes Essen auf einem Bauernhof, auf dem sie oft als Kind zu Besuch war, hat ihr Interesse geweckt (Kahl 2006).

Wie wichtig und prägend solche frühen naturwissenschaftlichen Erfahrungen sind, zeigt eine Untersuchung von Gisela Lück: Da bisher keine Langzeituntersuchungen vorliegen zur Frage, welchen Einfluss eine frühkindliche Heranführung an naturwissenschaftliche Themenfelder hat, wertete sie biographische Daten zur Studienwahl aus. Bei insgesamt 1345 Anfängern des Chemiediplomstudiums hatten die außerschulischen Erfahrungen den zweitgrößten Einfluss auf die Berufswahl. Davon hatten die Erfahrungen aus der Vorschule den größten Stellenwert (Kahl 2006).

Das Thema Naturwissenschaften scheint erst in letzter Zeit durch die Bildungspläne in den Kindergärten Einzug gehalten zu haben. Bei genauerem Hinsehen fällt allerdings auf, dass auch bisher schon viel naturwissenschaftlich gearbeitet wurde. Wir wollen einen Blick darauf werfen, wo überall Naturwissenschaften drinstecken:

Bewegung
Bewegung ist Physik mit dem Körper. Für Fähigkeiten des Alltags, wie die Einschätzung von Geschwindigkeiten, ist das eigene Erleben und Erproben die Voraussetzung. Viele intuitive physikalische Theorien der Kinder sind vermutlich durch das Erleben physikalischer Gesetzmäßigkeiten mit dem eigenen Körper entstanden.
Ein Beispiel dafür sind die Hebelgesetze, die Kinder im Kindergärten auf der Wippe täglich erfahren können. Mancher Erwachsene erinnert sich vielleicht noch an die Formel. Die Kinder wenden dieses Prinzip schnell sicher an, sie wissen wer wie schwer ist und sich wo hin setzen muss, damit sie zusammen wippen können. Kinder, die diese Erfahrungen ausführlich mit dem eigenen Körper gemacht haben, haben auch kaum Schwierigkeiten, diese Erfahrungen auf die Funktion einer Balkenwaage zu übertragen, die nach dem gleichen Prinzip funktioniert.

Musik
Bereits kleine Kinder erzeugen gerne Töne, indem sie zum Beispiel mit einem Plastikrührlöffel auf einen Kochtopf schlagen. Dabei entsteht ein anderer Klang, als wenn sie auf eine Holzschüssel schlagen. Auch Holzblasinstrumente haben einen anderen Klang als Blechblasinstrumente.

Malen
Kinder stellen beim Malen mit Wasserfarben aus dem Tuschkasten fest, dass Rot und Gelb Orange ergeben. Wie sehr sie sich aber bemühen, Blau können sie nicht selber mischen. Damit haben sie die Grundlagen der Farblehre entdeckt.
Wenn den Kindern verschiedene Farbarten zur Verfügung stehen, können sie erfahren, dass Wachsmalfarben andere Eigenschaften haben als Plakafarbe oder Tuschfarbe. Sie haben verschiedene Konsistenzen, unterschiedliche Deckkraft und Leuchteigenschaften.

Bauen / Konstruktion
Beim Bauen erleben die Kinder die Gesetze der Schwerkraft und Statik. Egal, ob die Kinder mit Bauklötzen aus Holz einen Turm bauen oder andere Materialien aufstapeln: wichtig ist, dass der Turm sich im Gleichgewicht befindet, damit er nicht einstürzt.
Das Bauen mit Legosteinen auf einer Platte in die Höhe ist da schon einfacher, weil die kleinen Noppen unter den Legosteinen auf der Platte für einen zusätzlichen Halt im Vergleich zu den glatten Holzbausteinen sorgen. Aber auch mit Lego gibt es Verbindungen, die stabiler sind als andere: die Kinder finden im Laufe der Zeit heraus, dass es günstiger ist, nach Art der Maurer eine verzahnte Anordnung der Steine zu wählen. Ohne diese Verzahnung stürzt die Wand schneller ein.

Kochen und Backen
Beim Kochen und Backen kommen Kinder mit sehr unterschiedlichen chemischen Reaktionen in Berührung.
Backpulver entwickelt beim Backen Kohlenstoffdioxid, das den Kuchen aufgehen lässt. Hefe hat die gleiche Aufgabe, aber im Vergleich zu dem (chemischen) Backtriebmittel Backpulver handelt es sich um ein (biologisches) Lebewesen: Hefepilze.
Manche Vorgänge mögen den Kindern paradox anmuten: Nudeln kocht man in Wasser, damit sie weich werden, Eier, damit sie hart werden. Hinter diesem Paradoxon stecken unterschiedliche Phänomene: beim Eierkochen denaturiert das Eiweiß, beim Nudelnkochen löst sich die in den Nudeln enthaltene Stärke im Wasser.

Zusammenfassend kann man sagen, dass Naturwissenschaften schon immer ihren Platz in den KiTas hatten. Durch die neuen Bildungspläne wird der Fokus auf ihre Bedeutung gelenkt. Das ist gut so. Es muss und soll aber nicht bedeuten, dass nun alle Aktivitäten in den Kitas anders werden müssen. Unser Blickwinkel allerdings sollte sich verändern: Er sollte geschärft werden für die Schönheit der Natur und für die Bedeutung der Naturwissenschaften.

Literatur

Elschenbroich, D. (2005). Weltwunder: Kinder als Naturforscher. München: Kunstmann.

Jampert, K., Leuckefeld, K., Zehnbauer, A. & Best, P. (2006). Sprachliche Förderung in der Kita: Wie viel Sprache steckt in Musik, Bewegung, Naturwissenschaften und Medien? Weimar: Netz.

Kahl, R. (2006). Die Entdeckung der frühen Jahre: Die Initiative Mc Kinsey bildet. zur frühkindlichen Bildung. Archiv der Zukunft.