Naturwissenschaftlicher Unterricht soll spannender werden

Das ELLS-Programm konzentriere sich darauf, die Ressourcen für den naturwissenschaftlichen Unterricht an den Gymnasien neu zu überdenken, sie neu zu gestalten und zu verbessern, ohne die nationalen Curricula direkt zu anzugreifen, so die Forscher.

In allen Bereichen der Industrie – von der Kernenergie bis zur Systembiologie – rufen die schwindenden Zahlen europäischer Studenten, die sich für eine wissenschaftliche und technologische Laufbahn entscheiden, immer mehr Besorgnis hervor. Mehrere ärgerliche Faktoren haben zu diesem Rückgang an Ingenieuren und Wissenschaftlern geführt. Dafür gebe es verschiedene Gründe, so die Autoren.

An der Spitze steht die mangelnde Diversifizierung des Unterrichts. Die meisten Pädagogen beschränken sich auf die Vermittlung von Fakten und unterstützen die Schüler nicht dabei herauszufinden, woher wir wissen, dass diese Fakten auch stimmen. Häufig kommt es vor, dass die Schüler Berge von prüfungsrelevanten Fakten auswendig lernen und keine Übungen machen, um die kognitiven Fähigkeiten zu entwickeln, die fürs Forschen so wichtig sind.

„Die wissenschaftliche Untersuchung – den wissenschaftlichen Lernprozess im Klassenzimmer nachstellen – ist ein neuer Ansatz, um den wissenschaftlichen Unterricht in der Schule zu verbessern“, heißt es im Bericht. „Eine Möglichkeit, die Wissenschaftsfähigkeit der Schüler zu stärken, ist, sie mit den Lernprozessen zu konfrontieren, die denen der wissenschaftlichen Entdeckung ähnlich sind.“ Die Herausforderung besteht darin, dass das Klassenzimmer kein richtiges Forschungslabor ist, was sehr teuer wäre und auch sehr strenge Sicherheitsmaßnahmen erfordere. Deshalb sind die an der Schule durchführbaren Experimente auch sehr eingeschränkt.

Lehrer stehen vor vielen Problemen, wenn sie anspruchsvolle und aktuelle Technologien zur Unterstützung des naturwissenschaftlichen Unterrichts verwenden wollen, da die Schullabors nur über eine begrenzte Ausstattung verfügen und auch keine adäquate Lehrerfortbildung existiert. „Viele Lehrer waren nie im Forschungsbereich tätig und tun sich mit wissenschaftlichen Methoden schwer“, erklären die Autoren. Auch hätten die Lehrer in den meisten Bildungssystemen nur einen begrenzten Zugang zu beruflicher Weiterbildung.

EMBL ist eine zwischenstaatliche Forschungsorganisation, die von 20 Mitgliedstaaten finanziert wird. Ihre Einrichtungen befinden sich in Deutschland. ELLS, das europaweit Lehrerfortbildung anbietet, stellt die Verbindung zwischen Forschung und Klassenraum her. Dahinter steckt der Gedanke, Forscher und Lehrer zusammenzuführen, um innovatives Unterrichtsmaterial und Strategien zu entwickeln, die dabei helfen sollen, die Form des naturwissenschaftlichen Unterrichts zu verändern.

Der Ansatz von ELLS konzentriert sich darauf, „Konzepte mit konkreten Beispielen zu verbinden“. Die geschaffenen Mittel sollen echte wissenschaftliche Anwendungen und ihre Auswirkung auf die Gesellschaft illustrieren. Es werden Prototypen dieser neuen Werkzeuge entwickelt, die anschließend auf Lehrerfortbildungen, auf wissenschaftlichen Festivals und im Unterricht getestet werden. Mithilfe des Feedbacks werden diese Werkzeuge abgestimmt und anschließend in mehrere Sprachen übersetzt. Sie werden kostenlos zur Verfügung gestellt.

Wissenschaftliche Spiele sind zum Beispiel ein Ergebnis aus der Zusammenarbeit zwischen Lehrern und Forschern durch ELLS. Ein Spiel, bei dem Klötze in mehreren Kreisen auf dem Boden aufgebaut werden, hilft den Schülern dabei, sich vorzustellen, wie Experimente mit DNA-Chips analysiert werden. Ein weiteres Beispiel sind Rollenspiele, bei denen die Schüler zu Diskussion kontroverser wissenschaftlicher Themen angeregt werden.

Eine Reihe interaktiver Vorträge weiblicher Wissenschaftler, die im Rahmen eines EU-finanzierten Projekts produziert wurden, sollen dabei helfen, die wissenschaftliche Forschung in einen greifbaren Kontext zu stellen. SET-ROUTES („A pan-European women ambassadors programme bringing role models to schools and universities to stimulate and mobilise girls and young women for studies and careers in SET“) wurde mit 533.200 EUR über den Themenbereich „Wissenschaft und Gesellschaft“ des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) finanziert, um junge Menschen stärker für Wissenschaft und Forschung zu begeistern.

Die Leiter von ELLS hoffen damit dem Unterricht eine neue Form zu geben und Veränderungen im naturwissenschaftlichen Unterricht anzuregen, wobei sie betonen, dass dies eine langfristige Bemühung sei. Anstatt Tausende Curricula für den naturwissenschaftlichen Unterricht in der EU zu ändern, will das Programm die Lehrer stärken. Dabei will es mit diesen an der Entwicklung von Werkzeugen und Wissen arbeiten, das ihnen helfen wird, die Schüler für wissenschaftliche Bemühungen zu gewinnen und ihnen das Verständnis derselben zu erleichtern.

ELLS wurde 2003 auf den Weg gebracht und hat bisher mehr als 700 Lehrer aus 22 Ländern in sein Programm aufgenommen. Erst vor Kurzem wurde das iNEXT-Projekt eingerichtet, das Lehrer und Schüler dazu befähigen soll, sich an der Entwicklung wirksamer Unterrichtsstrategien und naturwissenschaftlicher Curricula zu beteiligen. Mit diesen und anderen Initiativen hoffen die Forscher, moderne Wissenschaft in die Klassenzimmer zu bringen und den Schülern den Spaß an Wissenschaft und Technik zu vermitteln.

Referenz: Willingale-Theune J., et al. (2009) Introducing Modern Science into Schools. Science 325:1077-78. Online veröffentlicht am 27. August; DOI: 10.1126/science.1171989