Wie können wir forschendes und entdeckendes Lernen in den Naturwissenschaften planen? >

Die Leitlinien zur Entwicklung des forschenden und entdeckenden Lernens in den Naturwissenschaften basieren auf bewährten Vorgehensweisen aus dem Unterricht und werden von der pädagogischen Fachliteratur gestützt. Beiden Quellen ist zu entnehmen, dass das Lernen eine Herausforderung für die SchülerInnen darstellen sollte, indem sie sich mit einem praktischen Problem kognitiv auseinandersetzen. Außerdem sollte es die Kompetenz der Schülerinnen und Schüler zum Problemlösen stärken und sie dazu anregen, über ihr eigenes Denken zu reflektieren (Meta-Kognition). Das forschende Lernen ist per se untersuchend, aber nicht jeder handlungsorientierte Unterricht istin der Herangehensweise auch forschend. Nichtdestotrotz müssen praktische Fähigkeiten im Unterricht gefördert werden und der „Kochbuch-Ansatz“ beim Durchführen von Versuchen kann durchaus hilfreich sein, um Laborkompetenzen zu entwickeln.

5WRRLKpFLmvcZjXpd-HKC3BqPmV1pL7dUXCf8__XdFQ

Das forschende Lernen verbessert die Qualität des Lehrens und Lernens in folgender Weise:

  • Vorgabe einer Situation mit Kontext, Terminologie und Aktivitäten zur Erhebung von Daten: In dieser Phase des Unterrichts entsteht bei den SchülerInnen ein Wissensdurst, der jeder ernsthaften Untersuchung zugrunde liegt.
  • Erhebung von Daten, um danach über die Daten zu reflektieren und ihnen durch Tabellen oder Grafiken Bedeutung zu verleihen.
  • Ausarbeitung von Fragen, die das gemeinsame Nachdenken und Problemlösen der SchülerInnen fördern, z. B. während des wissenschaftlichen Prozesses der Untersuchung.
  • Nicht gleich die richtige Antwort zu geben kann für Lehrkräfte eine Herausforderung darstellen. Wenn die SchülerInnen selbst nachdenken, Risiken eingehen und ihre Meinung abgeben sollen, muss die Lehrkraft ihnen gegenüber eine neutrale Rolle einnehmen. Alle Antworten zu berücksichtigen führt zu einem Umfeld, in dem Gedankengänge geteilt und wertgeschätzt werden.
  • • Überleitung zu anderen Beispielen aus dem Lehrplan, in denen dieselbe Denkweise angewandt wird. In der Biologie hängt das Unterrichten der Mendelschen Gesetze davon ab, dass die SchülerInnen ein Verständnis von Verhältnissen haben, um Aufgaben zur genetischen Kreuzung zu lösen. Dasselbe Verständnis ist erforderlich, um chemische Formeln aufzuschreiben, chemische Gleichungen zu lösen oder mit Kartenmaßstäben zu arbeiten. Anstatt den Fokus auf den spezifischen Inhalt zu legen, können wir den SchülerInnen aufzeigen, dass diese Art zu denken eine wissenschaftliche Denkweise darstellt, die sich auch auf andere Sachverhalte anwenden lässt.

In einem Vergleich mit dem ostasiatischen Schulsystem wurde die „Konzentration auf die Lösung anspruchsvoller Aufgaben, die umfassende Analyse von Inhalten und Tätigkeiten, die die Fähigkeit zum kritischen Denken und logischen Schlussfolgern erfordern“ hervorgehoben 1(S. 15). In der TALIS-Studie (Teaching and Learning Internal Survey) der OECD wurden wichtige Aspekte des Unterrichtens identifiziert, die das Lernen nachweislich verbessern. Dazu zählen das fachliche und pädagogische Wissen der Lehrkräfte sowie Praktiken, die auf einen klaren und gut strukturierten Unterricht abzielen, der durch effektives Unterrichtsmanagement unterstützt wird.

1 Jensen, B., Hunter, A., Sonnemann, J., & Burns, T. (2012). Catching up: Learning from the best school systems in East Asia: Grattan Institute.

Die Materialien zur Lehrerfortbildung beinhalten zwei Module zur Unterstützung der Lehrkräfte bei der Planung des naturwissenschaftlichen Unterrichts, der das forschende Lernen fördert.

Modul II-1: Unterrichtsplanung mit dem Fokus „Fragen stellen“

Modul II-2: Unterrichtsplanung mit dem Fokus „Forschungsfragen entwickeln“