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Universität Bremen : Chemie, Umwelt, Nachhaltigkeit – ein Schülerlaborangebot für alle Schülerinnen und Schüler

 Zusammenfassung

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Implementation von Schülerbildungs- und Experimentierangeboten mit chemisch-technischen Themen mit Umwelt- oder Nachhaltigkeitsbezug. Sie werden in vier Schülerlaboren in Bremen, Saarbrücken, Karlsruhe und Nürnberg angeboten und richten sich an allgemeinbildende Schulen der Sekundarstufe I & an außerschulische Bildungsträger. Alleinstellungsmerkmal dieser Angebote ist, dass sie speziell auch auf Lernende mit benachteiligten Bildungsbiografien abzielen. Kulturelle Unterschiede und sprachliche Defizite bei SchülerInnen mit Migrations-hintergrund und aus schwierigen sozialen Verhältnissen werden berücksichtigt. Abgestufte Lernhilfen leisten einen Beitrag für Differenzierung und zum forschenden Lernen.

Beschreibung der Aktivitäten

Erstmalig wird ein breit angelegtes Schülerlaborprojekt mit dieser spezifischen inhaltlichen Ausrichtung und Zielgruppe initiiert, das themengleich in vier Bundesländern aktiv ist. Eine integrative Ausrichtung ist wichtig, da sich die Angebote der klassischen Schülerlabore an Universitäten bislang meist an gymnasiale Lernende gerichtet haben, insbesondere umwelt- und nachhaltigkeitsbezogenen Fragestellungen aber alle SchülerInnen betreffen. Gerade SchülerInnen aus bildungs-fernen Elternhäusern haben gegenüber bildungsnahen Lernenden weniger entwickelte Kenntnisse und weniger informierte Einstellungen zu umwelt- und nachhaltigkeitsbezogenen Fragestellungen.

Es sind sechs Lernangebote mit curricularer Relevanz für den Bereich der Sekundarstufe I (Gesamtschulen, Oberschulen, (Werk-)Realschulen) entwickelt worden. Die Themen (nachhaltige Mobilität und Energie-speicherung, Kulturpflanzen als nachwachsende Rohstoffe sowie Herstellung, Verwendung & Recycling von Biokunststoffen, Metalle und die Möglichkeiten modernen Korrosionsschutzes sowie die Qualität des Wassers bestimmen und verbessern) bieten bundesweiten Lehrplanbezug.

Jedes Angebot besteht aus etwa 25 Experimenten, die eine zunehmende Komplexität bezüglich des fachlichem Vorwissens und der experimentellen Fähigkeiten aufweisen. Diese modulare Konzeption ermöglicht es den Lehrkräften, ein dem spezifischen Leistungsvermögen ihrer Lerngruppe angepasstes Experimentierangebot zusammen zustellen. Die Angebote werden ohne strenge zeitliche Taktung strukturiert, um Möglichkeiten zum offenen und forschenden Experimentieren zu gewährleisten. Die Bildungsangebote erlauben den SchülerInnen entdeckendes Lernen und individuelle Schwerpunkt-setzungen im Rahmen ihrer Voraussetzungen. Didaktisch wird die Methode des Stationen-lernens angewandt. Die Angebotsdauer variiert zwischen 3-stündigen Besuchen im Rahmen schulischer Veranstaltung (Vorbesprechung & Sicherheitseinweisung, Praktikum, Nachlese), Forschernachmittagen bis zu Projektwochen.

Um den kognitiven, sprachlichen, aber ebenso kulturellen Voraussetzungen dieser in ihrer Bildungsbiographie benachteiligten Jugendlichen gerecht zu werden, wurde ein Set an abgestuften Hilfen entwickelt, die es den Lernenden ermöglichen soll, die experimentellen Aufgaben eigenständig zu bewältigen und Vertrauen in die eigene Leistungsfähigkeit aufzubauen. Binnendifferenzierende Lernhilfen, sprachaktivierende Hilfekarten, piktoriale Unterstützung, multimediale Angebote, Verwendung von Comics und Elementen aus dem Bereich der Social Media sollen den Zugang zur naturwissenschaftlichen Thematik erleichtern, aber auch einen Beitrag zum Sprach- und Fachsprachenerwerb leisten.

Abgestufte Experimentierhilfen – bestehend aus einer Frage oder Handlungsaufforderung und einer dazu gehörigen Folge von (Teil-)Lösungen – sollen den Schülerinnen & Schülern vermitteln, wie strategisch an eine Problemlösung herangegangen werden kann. Die erste Lernhilfe soll/kann Vorwissen aktivieren oder eine Fokussierung auf Bestandteile der Experimentieranleitung induzieren. So wird ein auf Motivationsverlust basierender frühzeitiger Ausstieg aus dem Bearbeitungs- & Lernprozess vermieden. Die zweite Lernhilfe kann Vorschläge zu ersten experimentellen Schritten enthalten, die letzte Hilfe gibt konkrete Tipps zur Durchführung. Selbstständiges Experimentieren und forschendes Lernen empfinden 65 % der Lernenden als motivierend und dokumentiert die Wirksamkeit von abgestuften Lernhilfen auch im Schülerlabor.

Wir wollen eine individuelle Förderung von Kindern und Jugendlichen mit schwierigen Bildungsbiographien und Migrationshintergrund im Bereich des naturwissenschaftlichen Lernens unterstützen, um ihr schulisches Fortkommen zu erleichtern, eine berufliche Orientierung und Interessenbildung zu geben und mittelfristig ihre Ausbildungschancen im naturwissenschaftlich-technischen Bereich – insbesondere für Berufe mit Umwelt- und Nachhaltigkeitsbezug – zu erhöhen.

Inwieweit und wodurch konnten gesellschaftliche Gruppen oder Akteure neu für dieses Thema gewonnen oder einbezogen werden?

Es werden systematisch Netzwerke aus Hochschulen, Schülerlaboren, Schulen der Sekundastufe I und außer-schulischen Bildungsträgern zur Implementation einer Bildung für nachhaltige Entwicklung aufgebaut, die einen Fokus auf Schülerinnen und Schüler mit benachteiligten Bildungsbiographien haben und umwelt- und nachhaltigkeitsbezogene Themen in den Blick nehmen. Systematisch werden hier die schulische und außerschulische Bildung, ebenso wie die Lehrerausbildung und -fortbildung miteinander vernetzt.
Bereits in der Entwicklungsphase wurde die Zusammenarbeit mit den außerschulischen Bildungsträgern begonnen. Die Einbindung von Elternvereinen, Lernwerkstätten, RUZen, MINT-Zentren und anderer interessierter, außerschulischer Bildungsträger sollte die Qualität der Bildungsangebote erhöhen und diese „rund zu schleifen“.

Inwieweit und wodurch ist es gelungen eine öffentliche Wahrnehmung für das Thema zu erreichen?

Das IDN und das FreiEx verfügen über langjährige Kontakte zu Gesamt- & Oberschulen, Lehrerfortbildungszentren, Partneruniversitäten sowie außerschulischen Bildungseinrichtungen. Gleiches gilt auch für die drei Projektpartner, die eigene regionale Netzwerke nutzen, so dass die Wirkung in 6 Bundesländer ausstrahlt.

Über Publikationen in der einschlägigen Fachliteratur, mit nationalen und internationalen Tagungsvorträgen, Flyern und Posterbeiträgen sowie auf regionalen Informationsveranstaltungen der angeschlossenen GDCh-Lehrerfortbildungszentren werden die Schülerexperimentierangebote verbreitet und beworben.

Bisher haben 230 Lerngruppen mit 5500 Schülerinnen und Schülern die CUN-Angebote wahrgenommen. Über 200 Lehrkräfte der naturwissenschaftlichen Fachrichtungen haben an Fortbildungsveranstaltungen teilgenommen. Etwa 100 Studierende haben die CUN-Angebote wahrgenommen und 19 Qualifizierungsarbeiten (11 MEd./SE, 7 BSc./BA, 1 PhD) wurden im Rahmen des Projekts abgeschlossen.

Wie sollen die Aktivitäten in Zukunft weitergeführt werden?

Die Materialien und Experimente zum CUN-Projekt werden nach Abschluss der Überarbeitung, Evaluierung & Publikation kostenfrei auf der Website der beteiligten 4 Schülerlabore als Download zur Verfügung stehen.
Ferner werden die Materialien via Stick oder DVD versendet. Lerngruppen sind nach wie vor willkommen. Eine bundesweite Verbreitung der Projektinhalte erfährt das CUN-Projekt auch über die Plattform LeLa-Lernort-Labor, dem Bundesverband der Schülerlabore.

Durch Veranstaltungen in den 7 bundesweiten GDCh-Lehrerfortbildungszentren werden für Lehrkräfte der naturwissenschaftlichen Fachrichtungen die Projektinhalte vermittelt und durch praktische Laborübungen ergänzt. Das Angebot wird weiterhin für kooperierende Schulen bestehen bleiben.

Im Rahmen der Fortgeschrittenenstudiums lernen Lehramtsstudierende der Universitäten Bremen, Erlangen, des Saarlandes und der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe die Hintergründe und Experimentierangebote als Bestandteil ihrer Ausbildung kennen.

Ergänzende Bemerkungen

Das Projekt hat im Dezember 2014 begonnen und wird unter dem Aktenzeichen Az 31861 von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert. Die Laufzeit beträgt 3 Jahre.
Das FreiEx-Schülerlabor besteht seit 2005 und arbeitet ausschließlich projektbezogen. Es ist an der Universität Bremen der Chemiedidaktik von Prof. Dr. Ingo Eilks angeschlossen. Personellen Support erhält das FreiEx durch Doktoranden sowie Master- & Bachelor-Studierende des Lehramts Chemie im Rahmen von Qualifizierungsarbeiten.

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