Entdecken und forschen
Kompetenzen für die Zukunft entwickeln
Warum schäumt Zahnpasta?
Kinder sind von Natur aus neugierig und erleben die Welt mit allen Sinnen. Im Alltag begegnen sie ständig naturwissenschaftlichen Phänomenen und technischen Herausforderungen: Warum schäumt Zahnpasta? Wie kommt Musik aus einem kleinen Lautsprecher? Und was macht Schokolade so lecker? Solche alltäglichen Beobachtungen bieten zahlreiche Anlässe für gemeinsames Entdecken und Forschen. Kinder, die sich schon früh mit Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) auseinandersetzen, entwickeln dabei wertvolle Kompetenzen, die über reines Sachwissen hinausgehen. Wie Kinder zum forschenden Lernen angeleitet werden können, beschreibt Antonia Franke am Beispiel der Angebote der »Stiftung Kinder forschen«.
Ein Gastbeitrag von Antonia Franke, Referentin MINT-Bildung
Stiftung Kinder forschen
Die Stiftung setzt sich für die frühe MINT-Bildung in Kitas, Horten und Grundschulen ein. Ihr Ziel ist es, Kindern in ganz Deutschland die Möglichkeit zu geben, Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik (MINT) und Nachhaltigkeit im Alltag zu erleben. Als Deutschlands größter Fortbildungsanbieter für frühe MINT-Bildung unterstützt die Stiftung pädagogische Fach,- Lehr- und Leitungskräfte dabei, Kinder beim Entdecken und Forschen qualifiziert zu begleiten.
Wie geht forschendes Lernen?
Entdecken und forschen
Beim forschenden Lernen werden Kinder darin gefördert, Fragen zu stellen, Vermutungen zu formulieren und Erklärungen zu suchen. Sie machen Experimente und beobachten, was passiert, dokumentieren das Erlebte.
Entdecken bedeutet, die Welt spielerisch zu erfahren und erste Grunderfahrungen zu sammeln. Beim Entdecken gehen die Kinder vor allem spontan auftretenden Fragen nach, die oft nicht nur das Phänomen an sich betreffen, sondern sie lernen auch Werkzeuge und Methoden, die dabei eventuell zum Einsatz kommen, kennen. Schwimmt ein Blatt auf dem Wasser? Was passiert, wenn ein Stein darauf liegt? Können auch Blüten schwimmen?
Forschen ist die gezielte Auseinandersetzung mit einer konkreten Fragestellung. Dabei wechseln sich Phasen des Nachdenkens und Experimentierens ab: Wovon könnte es abhängen, ob das Blatt schwimmt? Wie willst du das untersuchen? Beim Forschen gehen die Kinder systematisch vor und fokussieren sich auf bestimmte Aspekte des untersuchten Phänomens.
Das spielerische Entdecken ist eine wichtige Voraussetzung für das systematische Forschen. Die Mädchen und Jungen müssen zunächst Grunderfahrungen mit dem betreffenden Phänomen sammeln, bevor sie eigene Schwerpunkte setzen und konkrete Forschungsfragen entwickeln können.
Was bringt forschendes Lernen?
Mit dem forschenden Lernen entwickeln Kinder eine fragend-forschende Haltung, lernen genaues Beobachten, kritisches und innovatives Denken, Reflektieren und das Wissen über Zusammenhänge. Sie üben sich im respektvollen Austausch mit anderen, formulieren Vermutungen und müssen auch mit Widersprüchen und anderen Perspektiven umgehen.
Die Auseinandersetzung mit Natur und Technik fördert Neugier, Lern- und Denkfreude der Mädchen und Jungen. Kinder lernen, selbstbestimmt zu denken und verantwortungsvoll zu handeln.
Forschend Lernen mit dem Forschungskreis
In einem wissenschaftlichen Forschungsprozess gibt es charakteristische Etappen, mit deren Hilfe Antworten auf bestimmte Fragen gefunden werden sollen. Das kindliche Forschen ähnelt zwar dem der Erwachsenen, allerdings müssen Kinder meist noch lernen, gezielt und systematisch vorzugehen. Um die Kinder und ihre Lernbegleitung dabei zu unterstützen, hat die Stiftung Kinder forschen den »Forschungskreis« entwickelt. Er dient als methodisches Werkzeug und orientiert sich an den Schritten eines wissenschaftlichen Prozesses, wobei der Fokus auf den kindlichen Fragen und deren kreativer Bearbeitung liegt.
Die Methode gibt sowohl den pädagogischen Fachkräften als auch den Kindern eine klare Struktur, bleibt jedoch flexibel und anpassbar an die Interessen und Fähigkeiten der Kinder. Ziel ist es, Kinder zu ermutigen, eigene Fragen zu stellen, Hypothesen zu entwickeln und diese durch Beobachten und Experimentieren zu erforschen.
Forschendes Lernen: Anleitung in sechs Etappen
Der Prozess des Forschens gliedert sich in verschiedene Phasen des Denkens und Handelns, die typischerweise in einem wiederkehrenden Zyklus auftreten:
Frage an die Natur stellen
Das gezielte Forschen beginnt, wenn ein Kind nicht mehr nur willkürlich ausprobiert, sondern auf eine Frage stößt, der es genauer nachgehen möchte. Die eigenen Fragen der Mädchen und Jungen sollten im Mittelpunkt stehen. Die Lernbegleitung kann jedoch ebenfalls Phänomene bzw. Fragen einbringen, idealerweise solche, die sich aus den Beobachtungen der Kinder ergeben.
Beispiel
Die Kinder entdecken und forschen rund um das Thema Magnete. Nachdem sie erste Grunderfahrungen gemacht haben, könnten sie zum Beispiel ganz systematisch der Frage nachgehen: »Was genau macht ein Magnet?«
Ideen und Vermutungen sammeln
Im nächsten Schritt wird das Vorwissen der Kinder aktiviert. Welche Erfahrungen haben sie rund um dieses Thema schon gemacht und welche Ideen und Vermutungen haben sie? Dabei geht es nicht um ein »Abfragen«, sondern vielmehr darum, an bereits vorhandenes Wissen anzuknüpfen. Nur so können neue Erkenntnisse richtig verankert und in einen sinnvollen Zusammenhang mit bereits bestehenden Konzepten gebracht werden. Die Lernbegleitung vermittelt den Kindern dabei, dass ihre Ideen ernst genommen und wertgeschätzt werden, und regt sie durch gezielte Rückfragen zum weiteren Nachdenken an.
Beispiel
Um das Vorwissen der Kinder zu aktivieren, kann die Lernbegleitung geeignete Fragen stellen, zum Beispiel: Wofür benutzt ihr bei euch zu Hause Magnete? Sehen die genauso aus wie unsere Magnete hier? Kennt ihr Spiele oder Spielzeuge mit Magneten? Woran merkt ihr, ob etwas ein Magnet ist oder nicht?
Ausprobieren und Versuch durchführen
Nun sollen die zuvor gesammelten Ideen und Vermutungen methodisch untersucht und überprüft werden. Die Kinder sollten an der Planung dieser Versuche beteiligt werden: Was genau wollen sie untersuchen, welche Ideen haben sie dazu und welches Material oder Werkzeug wird benötigt? Diese Phase des Ausprobierens nimmt in der Regel sehr viel Zeit in Anspruch. Häufig tritt bei den Kindern auch das Bedürfnis auf, bestimmte Versuche mehrfach zu wiederholen. Diese Zeit sollte ihnen zur Verfügung stehen.
Beispiel
Die Kinder überprüfen ihre Vermutungen und testen die Wirkung der Magnete auf unterschiedliche Gegenstände und Materialien. Die Lernbegleitung unterstützt die Umsetzung durch konkrete Impulse, zum Beispiel: Findet Gegenstände, an denen euer Magnet gut haftet. Findet Gegenstände, an denen euer Magnet nur ein bisschen haftet. Findet Gegenstände, an denen euer Magnet gar nicht haftet. Probiert den Magneten von allen Seiten aus. Hält ein runder Magnet beispielsweise auch mit der schmalen Seite am Kühlschrank?
Beobachten und Beschreiben
Für den Lernprozess ist es wichtig, die gewonnenen Erfahrungen aktiv ins Bewusstsein zu rücken. Die Lernbegleitung fordert die Kinder zu genauem Beobachten und Beschreiben der Vorgänge auf: Was ist passiert? Wie haben sich die Dinge im Versuch verhalten? Die Aussagen der Kinder geben der Lernbegleitung Aufschluss darüber, welche Konzepte und Vorstellungen die Mädchen und Jungen durch das Experimentieren entwickelt haben. Durch Rückfragen und Hinweise kann die Lernbegleitung auf Besonderheiten und wichtige Aspekte aufmerksam machen.
Beispiel
Die Kinder tragen zusammen, was sie beobachtet haben. Die Lernbegleitung stellt geeignete Fragen, zum Beispiel: An welchen Gegenständen blieben die Magnete haften, an welchen nicht? Gab es Überraschungen? Könnt ihr die Kraft spüren, wenn ein Magnet einen anderen Gegenstand anzieht? Haftet ein Magnet von allen Seiten gleich gut oder gibt es Stellen mit besonders viel Magnetkraft?
Ergebnisse dokumentieren
Dokumentationen helfen den Kindern, Erlebnisse festzuhalten und ihren eigenen Lernprozess zu reflektieren. Die Mädchen und Jungen können verschiedene Dokumentationsmethoden verwenden, zum Beispiel Zeichnungen oder Fotos, Tabellen, schriftliche Protokolle oder Poster.
Beispiel
Zur Dokumentation könnten die Kinder ein Poster mit kleinen Zeichnungen und Fotos gestalten und ihre Ergebnisse in verschiedenen Rubriken festhalten, zum Beispiel: So sehen unsere Magnete aus. An diesen Stellen ist ihre Magnetkraft besonders stark. Daran haften Magnete/Daran haften Magnete nicht. Dafür benutzen wir Magnete.
Auch widersprüchliche Beobachtungen und ungeklärte Fragen sollten dokumentiert werden, zum Beispiel unter der Überschrift: »Das möchte ich noch untersuchen.«
Ergebnisse erörtern
Zum Abschluss fassen die Kinder ihre Ergebnisse zusammen und vergleichen sie mit ihren Anfangsvermutungen. Hat sich bestätigt, was die Kinder vor dem systematischen Forschen dachten? Was haben sie außerdem beobachtet? Welche Hindernisse traten auf und wie haben die Kinder sie überwunden?
Mit der letzten Phase ist der Forschungsprozess in der Regel nicht abgeschlossen. Neu entstandene Fragen führen zu neuen Ideen und Vermutungen, die ausgiebig untersucht werden wollen. So beginnt der Forschungskreis immer wieder von Neuem!
Beispiel
Haben sie dabei etwas über Magnete herausgefunden, was sie vorher nicht wussten? Welche Fragen sind offengeblieben oder neu entstanden? Daran kann sich eine weitere Forschungsrunde anschließen.
Forschendes Lernen für Mathematik, Informatik und Technik
Den hier vorgestellten Forschungskreis hat die Stiftung Kinder forschen speziell für naturwissenschaftliche Fragestellungen entwickelt. Für Mathematik, Informatik und Technik hat die Stiftung ebenfalls Prozesskreise adaptiert. Sie ähneln einander, zum Beispiel darin, dass sich stets Phasen des Denkens und Handelns abwechseln, aber sie unterscheiden sich durch charakteristische Fragestellungen und Methoden der jeweiligen Disziplin. Alle vier Kreise und weitere Informationen zum Entdeckenden und Forschenden Lernen finden Sie auf der Lernplattform Campus zum kostenlosen Download.
Weitere Materialien
Forschendes Lernen für Naturwissenschaften
Die Stiftung Kinder forschen bietet für das forschende Lernen weitere Materialien zu verschiedenen Themenschwerpunkten an. Die Materialien enthalten Praxisideen für einen spielerischen Einstieg in das Thema (Entdeckungskarten) sowie Forschungsanregungen zu konkreten Fragestellungen, die exemplarisch durch die einzelnen Phasen des Forschungskreises führen (Forschungskarten).
Downloads
Hier finden Sie den oben als Grafik abgebildeten Forschungskreis zum Download als PDF. Sie können die Datei entweder direkt öffnen oder zu Ihren Downloads hinzufügen.
Quelle: Der Forschungskreis der Stiftung Kinder forschen. In Anlehnung an Marquardt-Mau, 2011, S. 37 Marquardt-Mau, B.: Der Forschungskreislauf: Was bedeutet forschen im Sachunterricht? In: Deutsche Telekom Stiftung und Deutsche Kinder- und Jugendstiftung (Hrsg.): Wie gute naturwissenschaftliche Bildung an Grundschulen gelingt. Ergebnisse und Erfahrungen aus prima[r]forscher. DKJS: Berlin.
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