| Die Forscherwerkstatt |
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Projektbericht der FORSCHERWERKSTATT an der Pestalozzischule Konzeptentwicklung und Aufbau der Forscherwerkstatt an der Pestalozzischule im Rahmen des Projektes TTT , Forscherwerkstätten Lampertheim
Inhaltsverzeichnis
1. Einbettung in das SchulprofilUnsere Schule wurde nach Johann Heinrich Pestalozzi benannt, der großen Wert auf die Entfaltung der in jedem Menschen angelegten positiven Kräfte legte. Für ihn gründete Erziehung nicht auf Wissensanhäufung, sondern auf der Entwicklung menschlicher Fähigkeiten aus der direkten Anschauung und im praktischen Umgang. "Lernen mit Kopf, Herz und Hand" Selbsttätig, überlegt, reflektiert und aus vollem Herzen geht das Handeln in der Forscherwerkstatt, wunderbar mit diesem Grundsatz einher. Unsere Schule ist eine von 12 hessischen Schulen im Programm "Transfer 21 - Bildung für eine nachhaltige Entwicklung" der Bund-Länder-Kommission und hat sich ein ökologisch orientiertes Leitbild gesetzt. Bildung für eine nachhaltige Entwicklung ist mehr als nur die traditionelle Umwelterziehung und will bei unseren Schülern Fähigkeiten fördern, die für die Bewältigung zukünftiger Herausforderungen nötig sind. 2005 ist die Weltdekade der Vereinten Nationen, Bildung für eine nachhaltige Entwicklung ausgerufen worden und Gestaltungskompetenz ist deren Schlüsselqualifikation. Gestaltungskompetenz als Leitziel der Bildung für nachhaltige Entwicklung bezeichnet das Vermögen die Zukunft von Gemeinschaften, in denen man lebt, im Sinne nachhaltiger Entwicklung verändern zu können. Die Arbeit in der Forscherwerkstatt ermöglicht den Erwerb von Wissen über das Wissen. Das Experimentieren befähigt Kinder zum selbstständigen Lernen, indem sie ihre Lernprozesse bewusst (mit-)steuern, sich Ziele setzen, ihr Vorgehen planen, durchführen, reflektieren und Verantwortung übernehmen. Das Experimentieren und die Dokumentation der Versuche machen den Kindern ihr Vorgehen bewusst und es bildet sich ein metakognitives Bewusstsein heran, eine Metaebene der Methoden. Die wissenschaftliche Vorgehensweise ist ein Instrument, Probleme jeglicher Natur anzugehen, besonders die Schlüsselprobleme unserer Zeit. 2. Ausgangssituation/MotiveKinder als Naturwissenschaftler Die Qualität unserer Bildung steht im Mittelpunkt des öffentlichen Interesses. Untersuchungsergebnisse der PISA-Studie zeigen auch für den naturwissenschaftlichen Bereich, insbesondere Physik und Chemie, ein schlechtes Abschneiden unserer Schüler im internationalen Vergleich. Naturwissenschaften gehören, häufig bei Mädchen, oft zu den unbeliebten Fächern an den weiterführenden Schulen und der Zulauf für natur- bzw. ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge oder für Ausbildungsberufe im gewerblich-technisch Bereich stagniert. Schon heute haben Schulen große Probleme, Physik-, Chemie- oder Mathematiklehrer zu finden. Jetzige Grundschüler werden diese Probleme an der weiterführenden Schule erleben. In allen Bundesländern gibt es mittlerweile Modelle und Initiativen, um die naturwissenschaftliche Bildung an den Schulen und in den Kindergärten zu verbessern. Die naturwissenschaftliche Bildung in der Grundschule konzentriert sich bislang im Wesentlichen auf Themenfelder der Biologie und der Gesundheitserziehung. Grundschullehrer meiden zum Teil Themen aus der Physik, Chemie und Technik, da sie in ihrer Ausbildung oder Weiterbildung nicht vorkamen. "Viel zu kompliziert“ die Zusammenhänge und Aufbauten in den Naturwissenschaften, behaupten viele Erwachsene. Dagegen steht: Wieso? Weshalb? Warum? Kinder sind fasziniert von naturwissenschaftlichen Phänomenen. Ihre Neugierde und Wissbegierde ist fast grenzenlos. Ihr "Löcher in den Bauch fragen“ zeigt es uns Erwachsenen deutlich. Sie wollen die Welt, die sie umgibt, begreifen und sich mit ihren Erscheinungen auseinandersetzen. Frühe naturwissenschaftliche und mathematische Lernerfahrungen üben nicht nur einen nachhaltigen Einfluss auf spätere Interessen aus, sondern legen einen grundsätzlichen Erfahrungsschatz für die weitere Schullaufbahn. Durch Fragen, Forschen, Experimentieren und Entdecken lernen Kinder ihr Handeln in logischer Abfolge auszuführen und auf Details zu achten. Sie erfahren "Wenn-Dann-Beziehungen“, lernen sich im Gespräch und ihren Beschreibungen und Antworten konkret und genau auszudrücken, entwickeln Strategien, wie sie an Probleme herangehen, sich Hilfen holen und zu Lösungen kommen können. Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass sogar schon bei Vier- bis Fünfjährigen die entwicklungspsychologischen Voraussetzungen für einen Zugang zu naturwissenschaftlichen Phänomenen angelegt sind, was daher umso mehr im Grundschulalter vorausgesetzt werden kann. Die Pestalozzischule arbeitet in dem Projekt "Forscherwerkstätten Lampertheim“ mit. Dieses Projekt entwickelte sich aus der Initiative "Technik, Teams, Talente-Erkennen, fördern, Chancen bieten" zur Förderung der naturwissenschaftlichen Bildung, des Unternehmerverbandes Südhessen e.V. Ziel war es tragfähige Partnerschaften zwischen den unterschiedlichen Ebenen des Bildungssystems, angefangen von den Kindertagesstätten bis zur Hochschule, aufzubauen. Dazu gehören in Lampertheim mittlerweile 19 Partner, die vom Kindergartenalter bis zur weiterführenden Schule, die naturwissenschaftliche Bildung in ihren Einrichtungen fördern wollen. Die Partner sind das Lessing-Gymnasium, alle Lampertheimer Grundschulen und 13 Kindertagesstätten. Jede Einrichtung plant bis Oktober 2007 eigene Forscherwerkstätten oder -ecken. Unsere Schule hat schon ihre Forscherwerkstatt eingerichtet, erprobte die Werkstatt in einer AG. Seit 2008 steht sie allen Klassen zur Verfügung. 3. KonzeptUnser Dank gilt Frau Bauer von der Regenbogenschule in Altheim/Dieburg. Ihr haben wir viele grundsätzliche Anregungen zu verdanken, die in unsere Aufbauarbeit der Forscherwerkstatt eingeflossen sind. Ihre Experimentierkisten bilden die Grundlage und den Standard unserer naturwissenschaftlichen Arbeit in der Forscherwerkstatt. 3.1. Zielgruppe und ZieleUnsere Zielgruppe sind alle Schüler der Pestalozzischule. Sie sollen während ihrer Schulzeit die Forscherwerkstatt der Pestalozzischule genutzt haben. Das heißt im Einzelnen:
3.2. Paukst du noch oder forscht du schon? Methoden des naturwissenschaftlichen ArbeitensDie Freude und die intrinsische Motivation, die Grundschulkinder beim Experimentieren erfahren, führen zu guten inhaltlichen Lernerfolgen und hohen Behaltensleistungen. Entscheidend ist dabei die Art und Weise, wie naturwissenschaftliches Wissen erworben wird: nicht durch Vermittlung, sondern durch Nachdenken und Sich-Einlassen auf forschendes Denken. Daneben lernen die Schüler Arbeitsmethoden, die mehr im Zusammenhang mit naturwissenschaftlichen Inhalten ihre Anwendung finden.
3.3. Die räumlichen GegebenheitenDie räumlichen Voraussetzungen an der Pestalozzischule waren ideal. Das Projekt wurde von Anfang an von der Schulleiterin unterstützt. Somit wurde auch gleich entschieden, dass ein Klassenzimmer mit anderweitiger Funktion, räumlich und zeitlich, ganz für eine Forscherwerkstatt genutzt werden kann. In der Planung wurde gemäß unserer ökologischen Orientierung der Raum nach den Elementen "Feuer, Wasser, Erde und Luft" in vier Bereiche unterteilt. Die Experimentierkisten werden, je nach ihrem Inhalt, räumlich dem inhaltlich entsprechenden Bereich zugeordnet (Plan, siehe Anhang). Der Raum wurde mit der Hilfe von Schülern eines dritten Schuljahres umgeräumt, eingerichtet und wird nun von ihnen bei der Arbeit auf Tauglichkeit getestet. Das führte dazu, dass sich diese Schüler als Gründer dieser Werkstatt fühlen und eine große Verantwortung verspüren. 3.4. Die Experimentierkisten
Herzstück der Forscherwerkstatt sind die Experimentierkisten. Diese wurden von Frau Bauer, von der Regenbogenschule, entwickelt, getestet und mittlerweile, nach finanzieller Beteiligung, zum Nachbau oder Nachpacken freigegeben. Die Kisten sind so ausgereift konzipiert, dass wir ihr Arbeitsprinzip zum Standard der Forscherwerkstätten Lampertheim erklärten. Jede Kiste, die wir selbst entwickeln, soll nach den gleichen Arbeitsprinzipien aufgebaut sein und dieselben Symbole benutzen. Unsere Forscherwerkstatt bietet mittlerweile 40 Forscherkisten aus den Bereichen Mechanik, Luft, Wasser, Feuer, Strom und Chemie. Die ersten Kisten in Eigenentwicklung sind in Erprobung. An dieser Entwicklung ist die Schülerschaft beteiligt. Jede Kiste hat eine eigene Forscherfrage und enthält das zum Arbeiten nötige Material und die Versuchsanleitung. Im ersten Teil der Versuchsanleitung wird der Forschende mittels Text und Bildern Schritt für Schritt entdeckend handelnd angeleitet. Im zweiten Teil der Versuchsanleitung wird zu eigenen Fragestellungen und weiterführenden Experimenten angeregt. Mit Hilfe lesestarker Kinder können auch Schüler aus dem ersten Schuljahr den Anleitungen folgen. Die Kisten haben einen hohen Aufforderungscharakter. Jede Kiste enthält gut von außen sichtbar eine Versuchskarte, die bei der Entscheidung, diese Kiste zu bearbeiten, hilft. Auf dieser Karte ist neben der Forscherfrage der Inhaltsbereich der Kiste , ihr Schwierigkeitsgrad, die Angabe, wie viele Schüler gleichzeitig mit der Kiste arbeiten können und die voraussichtliche Dauer des angeleiteten Experimentes angegeben. Zum Ende der Arbeit mit der Forscherkiste tragen die Schüler auf einer Bewertungsliste ihre Meinung über die Arbeit mit der Forscherkiste ein. Auf Dauer werden nur Kisten mit positiven Bewertungen in der Forscherwerkstatt verbleiben. 3.5. Ablauf in der ForscherwerkstattJeder Besuch in der Forscherwerkstatt, ob als Klasse oder AG, hat seinen festen Ablauf. In einem empfehlenswerten Zeitrahmen von zwei Unterrichtstunden beginnt der Besuch mit einem Anfangskreis, geht über in die Experimentierzeit, dann in die Vorbereitungszeit des Forscherrates, geht über in den Forscherrat und endet mit dem Aufräumen. 3.6. Präsentieren des Versuchs und der ErgebnisseDie durchgeführten Experimente werden im Forscherrat, der Runde aller im Raum Experimentierenden, präsentiert. Der Forscherrat verläuft nach festgelegten Regeln. Dabei erhält jede Kleingruppe Zeit, ihren Versuch und ihre Erklärungen zu präsentieren. Gleichzeitig dokumentieren die Schüler deren Versuch in ihrem Forscherheft. Mit den Schülern wird erarbeitet, welche Forscherfragen zur Dokumentation eines Experimentes gehören und beantwortet werden müssen. Für die Jahrgänge 1-2 stehen den Schülern selbst entwickelte Forschervordrucke zur Verfügung in die sie den Verlauf, die Ergebnisse und ihre Erklärungen zu dem jeweiligen Experiment eintragen können. Zu Beginn der Arbeit im 1. Schuljahr ersetzen ausschließlich Symbole die Forscherfragen. Je nach Leistungsstand gehen die Schüler später dazu über, selber die Forscherfragen in ihr Heft zu schreiben und entsprechend ihrem Leistungsvermögen auch mehr Platz für ihre Ausarbeitungen zu haben. 3.7. Der Platz der Forscherwerkstätten Lampertheim im Erziehungs- und Bildungsplan von 0-10 des Landes Hessen und im Rahmenplan der GrundschuleSchon im Bildungs- und Erziehungsplan von 0-10 des Landes Hessen, der den neuesten Ergebnissen der Entwicklungspsychologie, der Erziehungswissenschaft und der Gehirnforschung Rechnung trägt, wird die Bedeutung der ersten 10 Lebensjahre als Lernzeit hervorgehoben. Pädagogische Fachkräfte aller Bildungseinrichtungen sind aufgefordert, das Kind in den Mittelpunkt ihrer Überlegungen zu stellen und nicht die einzelne Institutionen. Kinder sollen früher, nachhaltiger und individueller gefördert werden. Die Kooperation Forscherwerkstätten stellt Jahrgangs- und Institutionsübergreifend das Kind und seine naturwissenschaftliche Bildung in den Mittelpunkt. Eine zentrale Bildungsaufgabe der Schule ist laut Rahmenplan die aktive und handelnde Begegnung mit der Umwelt um dem Verlust unmittelbarer Erfahrung entgegenzusetzen. Grundschule soll dazu beitragen, dass Kinder bewusste Erfahrungen mit Natur und Technik machen, der stereotypen geschlechtsspezifischen Rollenfestlegung entgegenwirken und das Kinder lernen, kreativ und verantwortungsvoll mit ihren gewonnenen Fertigkeiten und Fähigkeiten umzugehen. Das Projekt schafft zudem Zugänge zu wissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen, legt den Schwerpunkt auf handelndes Lernen und den Aufbau von Methoden- und Handlungskompetenz. Zusätzlich laufen in der Arbeit in der Forscherwerkstatt so viele Prozesse ab, dass natürlich auch von einer Stärkung der geforderten sozialen Kompetenz der Kinder, ihrer Lesekompetenz ihrer Kompetenz im mündlichen und schriftlichen Sprachgebrauch zu sprechen ist. Dennoch ist der Platz der Forscherwerkstatt in der Schullandschaft oder besser gesagt in allen Bildungseinrichtungen ist unumstritten. 3.8. Die Arbeit in der Forscherwerkstatt mit Schülern mit Auffäligkeiten im sozialen BereichAuffällig nennen wir die Kinder, die es noch nicht gelernt haben, mit sich selbst und anderen friedlich umzugehen. In der Forscherwerkstatt wird versucht, diesen Kindern die Chance zu geben, ihre Fähigkeiten im Umgang mit anderen zu erweitern und zu erproben. Es ist geplant, dass gerade diese Kinder Forscher- oder Laborantenscheine erwerben und in ihren Klassen als Multiplikatoren für das Nutzen und Arbeiten in der Forscherwerkstatt dienen. So sind sie wertvolle Helfer an unserer Schule auf unserem Weg zu einem friedlichen, wertschätzenden Umgang miteinander. Wie sieht die Förderung aller Kinder, im speziellen für die oben beschriebenen Kinder für einzelne Kompetenzbereiche aus? 4. Pflegekonzept4.1. Für die BetreuerDie Forscherwerkstatt wird verantwortlich von zwei Lehrkräften betreut.
4.2. Für die NutzerDie Benutzer der Forscherwerkstatt sind einzelne Klassen mit ihren Lehrern, Arbeitsgemeinschaften mit einem Betreuer, Forschervorhaben unter der Aufsicht eines Betreuers. Benutzer sind nicht die Schüler, alleine ohne Aufsicht.
Für eine harmonische und reibungslose Nutzung der Forscherwerkstatt ist es wichtig, sich im Lehrerzimmer in den Zeitplan der Forscherwerkstatt einzutragen und in der Werkstatt in das Nutzerbuch. So kann es zeitlich nicht zu Doppelbelegungen des Raumes führen, und die einzelnen Benutzer des Raumes sind nachzuvollziehen. 5. NutzungskonzeptUnser Ziel ist es 100% aller Schüler der Pestalozzischule zu erreichen. Um diesen Stand zu erreichen, geben wir uns eine Vorlaufzeit bis zum Schuljahr 2008/2009. Bis dahin sollen nicht nur alle Schüler schon in der Werkstatt gearbeitet haben, sondern vor allem auch die Lehrer in die Arbeit in der Forscherwerkstatt eingeführt und im Bereich "Experimentelles Arbeiten" intern geschult worden sein. 6. Kooperation mit den ProjektpartnernIn Lampertheim hat sich durch das Projekt TTT des Unternehmensverbandes Südhessen eine einmalige Kooperation mit 19 Projektpartnern ergeben. Es ist eine Vernetzung der Bildungseinrichtungen von der Kindertagesstätte bis zum Gymnasium gelungen, die eine naturwissenschaftliche Bildung vom Kleinkindalter bis zum Alter des jungen Erwachsenen ermöglicht. Um den Übergang in diesem Bereich von einer Bildungseinrichtung zur nächst höheren Einrichtung reibungslos zu gestalten und die bis dahin erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten zu würdigen, findet eine enge Kooperation der Projektpartner statt. Einmal im Monat treffen sich alle Partner zu einem Austausch über den aktuellen Stand der Aufbauarbeit, über Erfahrungen in der Praxis, über zu lösende Probleme und zum Austausch von Materialien und Anregungen. Die Kindertagesstätten und die Grundschulen pflegen ihrerseits, innerhalb ihrer Ebene einen zusätzlichen Austausch über Inhalte und Methoden, die ihren jeweiligen Altersgruppen angemessen sind. Gemeinsam sind die Ziele, die Zielgruppen und der Projektplan verabschiedet worden. Jede Einrichtung hat sich auf die Erarbeitung eines Pflege- und Nutzungskonzepts verpflichtet, wobei diese von den jeweiligen Gegebenheiten der einzelnen Bildungseinrichtung geprägt sein werden. Pressebericht: "05.03.2008: Innovationspreis 2008 - Gut! Besser! Best of Practice!" Forschertag "Netzwerk Forscherwerkstätten Lampertheim" 16.09.2008, Goetheschule, 14.00 Uhr-15.30 Uhr
Weitere Presseberichte: 26.03.2009 Fakir, Tüten und Tornados 30.03.2009 Kinder bauen Brücken 30.03.2009 Spaß beim Experimentieren und Enträtseln von Naturerscheinungen
23.04.2009 Forschertag in der Pestalozzischule mit 22 Einrichtungen des Netzwerks Forscherwerkstätten
21.04.2010 Forschertag in der Sedanhalle mit 22 Einrichtungen des Netzwers Forscherwerkstätten "Rettet den Eisbären" - Klimaschutz mit dem Schwerpunkt "Wasser"
22.04.2010 Nachwuchswissenschaftler gehen Dingen auf den Grund Fonds der Chemischen Industrie vci
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