life+science: Science on Stage

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D o ku m e n ta tion zum
Sc i e n ce Tea c h i n g Fest i val 2008
S C I E N C E O N STAG E
Naturwissenschaftliche Unterrichtskonzepte
SClENCE
ON STAGE
Deutschland
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07.10.2008 10:17:55 Uhr
INHALT
INTRO
Alleinunterhalter oder Moderator? Der Nawi-Lehrer von morgen:
Grußwort
1
Leitthemen – Guiding Themes
2
Nachgefragt: Wie alles begann ...
Interview mit Wubbo Ockels
4
Wissenschaftspropädeutisches Lernen
in einer fächerübergreifenden Forschungswerkstatt am Biotechnologischen Gymnasium
FAIR / WORKSHOPS / ON STAGE
Various other projects in overview
LEITTHEMEN
16
18
Naturwissenschaften in Kindergarten und Grundschule:
Die NAWIlino-Box
6
Fächerübergreifendes Unterrichten:
Harry Potter und die Geheimnisse der Chemie
8
AKTIVITÄTEN SCIENCE ON STAGE
Teaching Science in Europe
21
Innovative Technologien bewegen Europa
22
Hands on-Experiment als Motivations- und Erkenntnisschub:
Das gläserne Insekt
10
Selbstwahrnehmung im Lehrprozess:
A brief description of some projects
12
EXKURSIONEN
Lernen im Labor
23
Jury / Impressum
25
Wie nützen außerschulische Lernorte?
A brief description of some projects
14
DIE FÖRDERER
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07.10.2008 10:18:44 Uhr
INTRO
GRUBWORT
I
Der Wettbewerb um die besten Köpfe findet global statt. Bildung und Forschung sind die entscheidenden Grundlagen des wirtschaftlichen Erfolgs der
Nationen. Die ökonomischen und ökologischen Herausforderungen der näheren Zukunft verlangen intelligente und innovative Lösungen. Dies alles erfordert einen klaren Focus auf die Qualität insbesondere der mathematisch-naturwissenschaftlichen
Bildung.
Mit dem Science on Stage-Festival bietet sich eine
großartige Chance: Kompetente und enthusiastische
Lehrkräfte aus mehr als 20 Nationen präsentieren
ihre besten Unterrichtskonzepte und tauschen sich
untereinander fachlich aus. Sie fügen die Speichen
eines europäischen Rades zusammen, anstatt es in
jedem Winkel Europas neu zu erfinden.
Dieses Bildungsfestival in der Urania in Berlin wird
daher nicht nur ein tolles Erlebnis für alle Beteiligten
sein, sondern auch ein Signal an die Bildungsverantwortlichen in Deutschland wie in Europa setzen. Die
Bildungspolitik wird europäischer – die Forschung
und der Bologna-Prozess haben es bereits vorge-
macht. Nun muss die schulische Bildung nachziehen
und sich Europa öffnen. Insbesondere die deutsche
Bildungspolitik muss den Blick über den eigenen föderalen Tellerrand hinaus für Europa öffnen!
Auf dem Science on Stage-Festival ist Europa schon
längst angekommen – ein Blick in das Programm genügt, um sich davon zu überzeugen. Es ist zu hoffen, dass auch die schulische Bildung in Zukunft
Ländergrenzen überwinden und das Potenzial, das
im Austausch auf europäischer Ebene steckt, nutzen wird.
Drei Tage Bildungsfestival allein können die Bildungswelt nicht auf Dauer verändern. Sie sollen
deshalb der „Kick-off“ für den langfristigen und
systematischen europäischen Austausch über die
MINT-Bildung sein. Science on Stage soll sich zu
einer dauerhaften Plattform für eine europäische
Lehrerfortbildung weiterentwickeln.
Martin Kannegiesser,
Präsident des Arbeitgeberverbandes
Gesamtmetall
Auf diesem spannenden Weg wünsche ich
Science on Stage und den beteiligten
Lehrkräften aus ganz Europa viel Erfolg!
Greeting
The competition for the brightest minds is taking place globally. Education and research are the essential foundations of the
economic success of the nations. The economic and ecological
challenges of the near future call for intelligent and innovative
solutions. All this demands a clear focus on the quality of mathematics and natural science education in particular.
The Science on Stage Festival offers a great opportunity: competent and enthusiastic teachers from more than 20 nations are
presenting their best teaching concepts, exchanging ideas with
each other and sharing their professional experience. They are,
so to speak, assembling the spokes of a European wheel instead of reinventing it in every corner of Europe.
This education festival in the Urania in Berlin will therefore not
only be a great experience for all those involved, it will also be
sending a signal to those responsible for education in Germany as
well as in Europe. Education policy is becoming more European –
research and the Bologna process have already shown the way.
School education must now follow suit and open itself up towards
Europe. German education policy, in particular, must extend its
view beyond its federal horizons and open itself up for Europe!
At the Science on Stage Festival, Europe has long since arrived
– one look at the programme is enough to convince you of that.
It is to be hoped that school education will also transcend national boundaries in future and exploit the potential that lies in exchanges at the European level.
Three days of an education festival alone cannot change the
education world on a permanent basis. They are therefore intended to be the „kick-off“ for long-term and systematic exchanges for MINT (mathematics, informatics, natural sciences
and technology) education. Science on Stage is to develop into
a lasting platform for a European process of further teacher
training.
I wish Science on Stage and the teachers participating from
throughout Europe great success on this exciting journey!
Martin Kannegiesser,
President of the Employers’ Association
for the Metal and Electrical Industry
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07.10.2008 10:19:28 Uhr
LEITTHEMEN
Sechs Leitthemen stehen über dem
Science on Stage-Bildungsfestival. Sie
strukturieren das Symposium Science
on Stage 2008, d.h. den Bildungsmarkt, die Workshops/Round Tables
und die On-Stage-Aktivitäten.
Um nachhaltig zu wirken, werden diese Workshops auch in den kommenden Jahren getrennt vom Science on
Stage-Festival weitergeführt. Dank der
Unterstützung der Robert-Bosch-Stiftung ist die Fortführung bereits heute
bis zum Jahr 2010 gesichert. Die langfristige Zusammenarbeit und Erarbeitung neuer Konzepte hat sich bereits
im Rahmen der Gruppe von „Teaching
Science in Europe“ bewährt, deren Ergebnisse im nun schon zweiten gleichnamigen Band zum Science on StageBildungsfestival präsentiert werden.
Naturwissenschaften in
Kindergarten und Grundschule
Zunehmend herrscht Konsens über die Bedeutung der gesellschaftlichen Ressource „Bildung“ und die Grundsteinfunktion der Bildung
im Vorschulalter für die spätere Entwicklung.
Kindergärten und Grundschulen spielen hierbei die tragende Rolle, da sie als formale Lernorte und Grundlage aller Bildungssysteme jedem Kind offen stehen. Doch viele Erzieher
und Lehrkräfte fühlen sich unsicher bei naturwissenschaftlichen Themen.
Beispiele von Leitfragen für den Workshop:
Wie unterrichte ich, wenn ich den Stoff selbst
nicht beherrsche? Welche Konzepte und Methoden sind hilfreich? Welche Zugangsweisen
haben jüngere Kinder zu naturwissenschaftlichen Phänomenen? Wie integriere ich Naturwissenschaften in die erzieherische Aus- und
Fortbildung?
Fachübergreifendes Unterrichten
Der Unterricht wird meist durch die Fächer
strukturiert und nicht durch die Lebenswirklichkeit der Schüler. Besonders deutlich ist
dabei die Abgrenzung zwischen natur- und
2
„nichtnaturwissenschaftlichen“
Fächern.
Doch dabei geht der Blick für das Ganze verloren. Fachübergreifender Unterricht bietet die
Chance eines ganzheitlichen Ansatzes, der alle Lerntypen abholt und das vernetzte Denken fördert.
Beispiel von Leitfragen für den Workshop: Wie
kann ein fachübergreifender Ansatz im Unterrichtsalltag umgesetzt werden? Von welchen
Ländern können wir lernen? Welche Konzepte
eignen sich für den interdisziplinären Ansatz?
„Hands on“-Experiment als
Motivations- und Erkenntnisschub?
Experimente sind die Grundlage des naturwissenschaftlichen Arbeitens und sollten daher auch für das Unterrichten eine wesentliche Rolle spielen. Darüber hinaus werden sie
von Schülern gerne angenommen. Ein Experiment zur Motivation, Verdeutlichung oder
Vertiefung kann entscheidend für das Begreifen der Inhalte und Zusammenhänge naturwissenschaftlicher Theorien sein.
Beispiel von Leitfragen für den Workshop:
Welche Funktion hat das Experiment im Lernprozess? Wie sieht die erfolgreiche Integration des Experiments in das Unterrichtsgeschehen aus? Wie muss ein Experiment beschaffen sein oder ausgewählt werden, um damit
die einzelnen Kompetenzbereiche – Fachkenntnis, Fachmethoden, Kommunikation und Bewertung – zu fördern und den Lernfortschritt
zu überprüfen?
Selbstwahrnehmung im
Lehrprozess
Es gibt eine Fülle von „good-practice“-Beispielen der Themenwahl und des Unterrichtens in ganz Europa, die auf Tagungen, Symposien etc. präsentiert werden. Jedoch klappt
die Implementierung des gesehenen „goodpractice“-Beispiels nicht ohne weiteres im eigenen Unterricht und gefährdet gar eine positive Entwicklung. Selbstwahrnehmung und
die eigene Bewertung des Unterrichtens sind
wichtige Faktoren, den Prozess des Unterrichtens kotinuierlich zu verbessern und somit eine wichtige Voraussetzung für jede Qualitätsentwicklung.
Beispiel von Leitfragen für den Workshop:
Warum klappt das „good practice“-Beispiel
in meinem Unterricht nicht? Sind Umfragebögen, die einen Einblick in die Denkweise von
Lehrkräften geben, eine Lösung, festgefahrene Skripte aufzubrechen? Wie sehen praktikable und qualitätsentwickelnde Selbstevaluationsverfahren aus? Wie kann die Multiple Intelligenz der Lerngruppe als Spiegel genutzt
werden?
Wie nützen außerschulische
Lernorte (ALO)?
Im Trend der Zeit liegen außerschulische Bildungsangebote für unsere Jugend: Kinderuniversitäten, Mitmachmuseen, Lernlabore. Den
weitaus größeren Zeitanteil ihrer Ausbildung
verbringen Jugendliche aber in der Schule. Die
„Ausflüge“ in externe Bildungslandschaften
und die dort gemachten Erfahrungen müssen
also von Lehrkräften angenommen und integriert werden.
Beispiel von Leitfragen für den Workshop:
Welche Faktoren sind notwendig, ALO in den
Unterricht zu integrieren? Wie kann ein solcher
Besuch nachhaltig Wirkung zeigen? Sind ALO
an Schulen denkbar?
Alleinunterhalter oder Moderator?
Der Nawi-Lehrer von morgen
Internationale Studien bestätigen die bedeutende Rolle der Lehrkraft bei der Bildungsentwicklung der Schüler. Der Lehrerberuf wird jedoch immer komplexer. Neue Anforderungen
entstehen durch veränderte Rahmenbedingungen. Bildungsexperten empfehlen seit
langem die Abkehr vom deduktiven naturwissenschaftlichen Unterricht hin zum entdeckenden Lernen.
Beispiel von Leitfragen für den Workshop: Wie
sieht der Nawi-Lehrer von morgen aus? Welche Methoden sind hilfreich, die veränderten
Rahmenbedingungen aufzugreifen? Gibt es
Vorbilder und Hilfsmittel?
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07.10.2008 10:20:11 Uhr
INTRO
GUIDING THEMES
There are six guiding themes for the Science on Stage education festival. They
serve to structure the Science on Stage 2008, i.e. the Fair (education marketplace), the Workshops/Round Tables and the On-Stage Activities (presentations/performances).
In order to have a lasting impact, some
of the projects will be continued over the
next few years as separate events from
the Science on Stage-Festival. Their continuation up until the year 2010 is already assured today thanks to the backing
of the Robert Bosch Foundation. Longterm collaboration and the elaboration of
new concepts has already proved effective within the framework of the “Teaching Science in Europe” group, whose results are being presented in what is
now the second volume with the same
name on the occasion of the Science on
Stage education festival.
Science in kindergarten and primary
school
There is increasing agreement nowadays
about the significance of the social resource
of “education” and the fundamental function
of pre-school education for later development.
Nursery schools and primary (or elementary)
schools play the leading role here since they
are open to every child as formal learning locations and form the foundation of all education systems. However, many educators and
teachers feel unsure when it comes to scientific subjects.
Examples of key questions for the Workshop:
How should I teach when I am not in command of the material myself? What concepts
and methods are of help? What kinds of access
do young children have to natural science phenomena? How can I integrate the sciences into
pedagogic training and further training?
Interdisciplinary teaching
Tuition is mostly structured by the subjects and
not by the social reality of the pupils’ lives. A
particularly clear example of this is the demarcation between (natural or “hard”) scientific and “non-scientific” subjects. With this
distinction, however, the overall view is lost in
the process. Interdisciplinary teaching offers
the chance of a holistic, integrated approach
that picks up all types of learners and promotes networked thinking.
Examples of key questions for the Workshop:
How can an interdisciplinary approach be implemented in everyday teaching? From which
countries can we learn in this respect? What
concepts are suitable for the interdisciplinary
approach?
“Hands-on” experiments to boost
motivation and cognition?
Experiments are the bedrock of natural-scientific work and should therefore play an essential role in teaching practice. What’s more, experiments are well-accepted and enjoyed by schoolchildren. An experiment for the
purpose of motivation, elucidation or deepening understanding can be decisive in making
the contents and context of scientific theories
“graspable”.
Examples of key questions for the Workshop:
What function does the experiment have in the
learning process? How does the integration of
experimentation in teaching look in practice?
How should an experiment be designed or selected so that it can enhance the individual
areas of competence – specialised know-how,
specialist methods, communication and assessment – and monitor learning progress?
Self-perception in the teaching
process
There is a host of “good-practice” examples
of subject choice and teaching throughout the
whole of Europe, which are presented at conventions, symposia etc. However, the implementation of the “good-practice” examples
that have been seen does not necessarily succeed in one’s own everyday teaching too easily and can even be detrimental to a positive
development. Self-perception and one’s own
evaluation of the teaching are important factors in improving the process of tuition and
are therefore the precondition for every quality development.
Examples of key questions for the Workshop:
Why does the good-practice example not work
in my teaching? Are questionnaires that give an insight into how teachers think a way to
break through teaching notes that have got
bogged down? What do practicable self-evaluation procedures that serve to develop quality look like in practice? How can the Multiple Intelligence of the learning group be used as
a mirror?
Are non-formal education initiatives
(German: ALOs) beneficial?
Extra-curricular learning offers are en vogue
for today’s youth: children’s universities, joinin or hands-on museums, learning labs. But
young people still experience the vast majority of their education in the school environment. The “excursions” into external educational landscapes and the experiences they
make there must therefore also be accepted
and integrated by teachers.
Examples of key questions for the Workshop:
What factors are necessary to integrate outof-school learning sites in the curriculum? How
can such a visit have a lasting impact? Are such
locations conceivable at the schools themselves?
Solo entertainer or moderator?
The science teacher of the future
International studies confirm the significant
role of the teacher in the educational development of the pupil. However, the teaching
profession is becoming more and more complicated and new demands are being created
by altered wider conditions. Education experts
have long been recommending the departure
from deductive natural-science teaching to
(Self- or Guided) Discovery Learning.
Examples of key questions for the Workshop:
What will tomorrow’s science teacher be like? What methods are helpful in taking on the
changed framework conditions and the altered
wider context? Are there any role models, aids
and resources that can be drawn upon here?
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3
07.10.2008 10:20:52 Uhr
Nachgefragt: Wie alles begann ...
Interview mit Wubbo Ockels
der Technischen Universität Delft und
leitet außerdem bei der ESA das Büro
für Bildungsprojekte. Hier liegt die Verbindung zu den Science on Stage-Festivals, zu deren „Gründervätern“ Wubbo Ockels zählt.
Der Physiker Wubbo Ockels ist ein sehr
vielseitiger Mensch. Ausgebildet als Elementarteilchenphysiker verließ er 1985
für sieben Tage die Erde – als Teilnehmer
der D1-Mission an Bord des Spaceshuttles Challenger. Seit 1992 ist er Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an
l+s: Science on Stage hatte einen
Vorreiter: Das Programm Physics on
Stage, ein Beitrag zur European Week
for Science and Technology 2000.
Wie ist dieses Projekt entstanden?
WO: Der Gedanke, Physics on Stage ins
Leben zu rufen, war eine Gemeinschaftsidee vom Cern, der ESA und ESO bzw.
dreier Initiatoren, die bei diesen Organisatoren beschäftigt waren: Richard West
von der ESO, Neil Calder vom Cern und
History of Science on Stage
Science on Stage emerged from the Physics on Stage programme, with which the
CERN, ESA and ESO reacted to the appallingly low level of scientific education in
Europe. A network was to be created to exchange ideas as to how this problem
could be approached. The results were presented at the first Physics on Stage Festival at CERN in Geneva in November 2000. The festival was a great success and
created the wish for a successor event. The ESA took the first step in this direction
and financed the second festival, with support from CERN, ESRF, EMBL, EFDA and
ESO, at the European Space Research and Technology Centre /(ESTEC) in Noordqijk in Holland, which was staged in April 2002. It had hardly ended before the organisers, now grouped together as the EIROforum Working Group on Outreach and
Education, started planning the third festival, which took place again at ESTEC in
November 2003. Since 2004, the initiative has been directed towards all the natural sciences and is now called Science on Stage. Following two further European
festivals in 2005 and 2007 in Geneva and Grenoble respectively, the first national festival is now being staged in Berlin this year. The festival has been sponsored
since 2000 by the Metal Industry‘s Employer‘s Federation with its THINK ING.
initiative. The federation is also a founding member of the festival.
4
ich. Die Idee, den Lehrer auf die Bühne
zu holen, stammte von mir, Neil Calder
steuerte das Konzept der „fair“ bei, also
der Messe, auf der sich die Länder präsentieren, und Richard Best kümmerte
sich um den Kontakt zur Europäischen
Union, um dort für die Unterstützung
des Projekts zu werben. Das erste Festival fand dann im November 2000 am
Cern statt. Das Festival war ein unheimlicher Erfolg, und allen Beteiligten war
klar: Dieses Programm muss fortgesetzt
werden. Die beiden folgenden Festivals
2002 und 2003 fanden dann bei ESAESTEC statt und wurden von meinem
Büro organisiert. Wir hatten jedoch immer das Problem, dass die EU viel zu
spät mit der bewilligten finanziellen Unterstützung rüber kam.
l+s: Was hieß das für Sie?
WO: Wir mussten ein enormes Risiko
eingehen, um die Festivals zunächst zu
stemmen. Wir konnten dann schon davon ausgehen, dass das Geld kommt,
aber immer sehr spät. Die EU ist eben
ein sehr bürokratischer Apparat. Da ich
selber Head of Education bei der ESA
war, konnte ich auch dort eine Unterstützung erreichen, ohne die das Festival
kaum hätte überleben können. Die EU
war am Anfang sehr wichtig, doch man
musste immer aufs Neue ein Projekt beantragen. Die EU verfolgt den Gedanken, dass es bei der Verteilung ihrer Mittel jedes Mal ein neues Wettrennen geben muss, was natürlich die Kontinuität
behindert. Also, um es zusammenzufassen: Das Festival war von Anfang an ein
Erfolg, aber das Problem war immer die
Finanzierung, vor allem das Geld. Ich
war immer enorm beeindruckt von den
Lehrern und ihren Ideen.
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07.10.2008 10:21:37 Uhr
INTRO
l+s: Hatten Sie selbst schon
„wissenschaftliche Bühnenerfahrung“,
da ja die Idee mit der „stage“ von
Ihnen stammte?
WO: Das nicht, mir machte aber das Dozieren und Vortragen immer schon viel
Freude. Mein Hauptanliegen ist, dass
wir uns vor allem um die Dozenten kümmern müssen, wenn wir den Nachwuchs
mit den Naturwissenschaften erreichen
wollen. Es geht nicht um die Strukturen,
es geht nicht um die Größe und Ausstattung der Unis und Schulen, es geht
nicht um das Management – im Mittelpunkt stehen der Dozent und seine Fähigkeiten. Und die zeigen sich am besten auf der Bühne. Andere Lehrer wiederum werden von den Präsentationen
inspiriert. Was mir immer sehr gefallen
hat, ist auch, dass es überhaupt keine
kommerziellen Interessen bei den Festivals gibt. Wenn ein Lehrer eine gute
Idee hat und sie vorstellt, dann hofft er,
dass die andern sie nachmachen. Das ist
der Kern der Erziehung.
l+s: Erinnern Sie sich an bestimmte
Höhepunkte der Festivals in
besonderer Weise?
WO: Wir hatten z.B. immer eine spanische Delegation um Miguel Cabrerizo,
die tolle Experimente hatte, z.B. ein Fou-
caultsches Pendel. Und viele Shows waren beeindruckend, mit Flammen und
flüssigem Stickstoff und tollen Effekten.
Aber wichtig war immer das Zusammenspiel aller Komponenten – Show, Ausstellung, Workshops –, und das funktioniert sehr gut.
l+s: Was wünschen Sie sich für die
Zukunft des Festivals?
WO: Sehr wichtig ist, dass der Nachwuchs zu den Festivals kommt. Neben
den etablierten Dozenten brauchen wir
die jungen Menschen, die Studierenden,
die ihre Ideen präsentieren.
Geschichte Science on Stage
Science on Stage entstand aus dem Programm Physics on Stage, mit dem CERN,
ESA und ESO auf das erschreckend niedrige Niveau wissenschaftlicher Bildung in
Europa reagierten. Ein Netzwerk sollte entstehen, um Ideen auszutauschen, wie
man dieses Problem angehen kann. Präsentiert wurden die Ergebnisse auf dem
ersten Physics on Stage Festival am CERN in Genf im November 2000. Das Festival
war ein großer Erfolg und ließ sofort den Wunsch nach einer Fortsetzung aufkommen. Die ESA unternahm den ersten Schritt in diese Richtung und organisierte und
finanzierte – mit Unterstützung von CERN, ESRF, EMBL, EFDA und ESO – das zweite
Festival am Europäische Weltraumforschungs- und Technologiezentrum (ESTEC) im
niederländischen Noordqijk, das im April 2002 stattfand. Kaum war es vorbei, planten die Organisatoren, nun zusammengefasst im EIROforum Working Group on Outreach and Education, bereits das dritte Festival, das im November 2003 erneut am
ESTEC über die Bühne ging. Seit 2004 richtet sich die Initiative an alle Naturwissenschaften und heißt seitdem Science on Stage. Nach zwei weiteren europäischen
Festivals 2005 und 2007 in Genf bzw. Grenoble findet in diesem Jahr nun das erste
nationale Festival in Berlin statt. Gefördert wird das Festival seit 2000 vom Arbeitgeberverband Gesamtmetall mit seiner Initiative THINK ING., die gleichzeitig Gründungsmitglied ist.
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07.10.2008 10:22:26 Uhr
Die NAWIlino-Box:
Ein Experimentierkasten für die Grundschule
schäftigen, um eigene Fähigkeiten zu
entdecken und zu stärken.
Die NAWIlino-Box – Das Material
Von Leena Bröll
Fachbereich: Chemie, Physik, Biologie
Altersgruppe: 6 – 10 Jahre
Konzept: Von Anfang an war es wichtig, Kindern bereits im Grundschulalter
Kontakte mit Chemie und Naturwis-
Leena Bröll
Pädagogische Hochschule, Freiburg
„Es ist ein großer Irrtum anzunehmen, dass
Kinder keine Forscher, keine Entdecker naturwissenschaftlicher Phänomene sein können.
Wichtig ist aber die Anregung – das systematische und sensible Heranführen an die großen
und kleinen naturwissenschaftlichen Phänomene des Alltags.“
6
senschaften zu ermöglichen, damit die
natürliche Neugier der Kinder geweckt
wird und Berührungsängste mit diesen
Fächern erst gar nicht entstehen.
Ausgehend von dieser Motivation und
der Tatsache, dass viele Grundschullehrkräfte sich im Hinblick auf Naturwissenschaften nicht kompetent fühlen diese
zu unterrichten, wurde die NAWIlinoBox im Rahmen einer Promotion an der
Pädagogischen Hochschule Freiburg in
der Abteilung Chemie entwickelt. Denn
gerade Kinder im Grundschulalter lassen sich für naturwissenschaftliche Zusammenhänge begeistern. Die NAWIlino-Box greift dieses Interesse auf und
vermittelt mit einer Reihe von anschaulichen Experimenten grundlegende naturwissenschaftliche Zusammenhänge.
Das Experimentierkastensystem begleitet die Kinder idealerweise während der
gesamten Grundschulzeit, denn Nachhaltigkeit ist ebenso wichtig wie die Fähigkeit, Kinder mit naturwissenschaftlichen Experimenten zu begeistern. Mit
dem tragbaren Experimentierlabor können sich Kinder längerfristig ausprobieren und mit Naturwissenschaften be-
Das Experimentierkastensystem enthält Materialien, mit denen sämtliche
naturwissenschaftliche Bildungsinhalte von Klasse 1 bis 4 im Unterricht experimentell erarbeitet werden können.
Lediglich gängige Verbrauchsmaterialien oder leicht verderbliche Lebensmittel
wie z.B. Eier, Milch, Äpfel müssen von
der Lehrkraft selbst mitgebracht werden. Um in den einzelnen Kisten Ordnung zu halten, sind diese mit beschrifteten Aufklebern versehen, die den Inhalt der jeweiligen Kiste aufzeigen.
Die Themenbereiche
Um eine Struktur in der NAWIlino-Box
zu erreichen, wurden folgende Oberthemen gewählt, die die gesamte Bandbreite grundschulrelevanter Experimente
abdecken: Ohr & Schall (Experimente
z.B. zur Schallübertragung in diversen
Medien), Auge & Licht (Experimente
z.B. zur Lichtbrechung, Schutzfunktion
des Auges), Trennverfahren (Versuche
u.a. zur Rückgewinnung von Salz), Wo
Kräfte wirken (u.a. Versuche zur Hebelwirkung), Feuer (z.B. Bedingungen für
die Verbrennung einer Kerze), Wasser
(Versuche zur Oberflächenspannung,
Schwimmen und Sinken, Dichteanomalie, etc.), Erde (u.a. die Themen Pflanzenwachstum, Rotkohlindikator) und
Luft (Versuche z.B. zur Ausdehnung/
Komprimierung von Luft). Insgesamt
steht ein großer Fundus von knapp 100
grundschulrelevanten Experimenten zur
Verfügung.
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07.10.2008 10:23:11 Uhr
LEITTHEMA | NATURWISSENSCHAFTEN IN KINDERGARTEN UND GRUNDSCHULE
Prof. Dr. Jens Friedrich erklärt Grundschullehrkräften
die Wärmeausdehnung von Wasser
Die Experimentieranleitungen
Die Erstellung der Versuchsanleitungen
orientiert sich maßgeblich an den kognitiven, motorischen und affektiven
Lernvoraussetzungen der Grundschüler. So wurden z.B. die benötigten Materialien durch selbst gezeichnete Bilder
kindgerecht visualisiert. Durch diese ikonische Darstellung haben die Kinder einen leichteren Zugang zu den jeweiligen Versuchen.
Für alle Versuche war es darüber hinaus wichtig, kurze Anleitungen zu geben, diese visuell zu verdeutlichen und
den Textanteil knapp zu halten. Die
Versuchsanleitungen sind als editierbare Worddokumente auf einer CD-Rom
enthalten. Sämtliche Experimente sowie
die Anleitungen wurden im Vorfeld von
engagierten Lehrkräften auf ihre Praxistauglichkeit für den Grundschulunterricht hin überprüft.
Alle Experimentieranleitungen werden
ergänzt durch Lehrerlösungsblätter,
auf denen Vorschläge für eine Ergebnissicherung im Schülerheft festgehalten
sind. Außerdem erhalten die Lehrkräf-
te fachliche Hintergrundinformationen
sowie didaktisch-methodische Hinweise
für die Einbindung des jeweiligen Themenbereichs in den Unterricht. Dabei
werden auch Gefahrquellen und Schülervorstellungen zu den einzelnen Versuchen thematisiert.
le Schüler zur selben Zeit den gleichen
Versuch bearbeiten. In diesem Fall müssen allerdings einfach zugängliche Materialien wie Luftballons, Schnur, Sprudelflasche, Becher etc. von den Schülern mitgebracht werden.
Project description
Handhabung im Unterricht
Im Unterricht wird das Vorgehen in der
Regel so sein, dass die Lehrer die Experimente entweder als Stationsarbeit aufbauen, etwa einen Lernzirkel zu einem
Themenbereich oder mit den Schülern
z.B. im Stuhlkreis gemeinsam durchführen können. Diese zwei unterschiedlichen Sozialformen eignen sich besonders gut und wurden auch in Gesprächen mit Lehrkräften als praktikabel und
sinnvoll erachtet. Da die Versuche den
Anforderungen an ein Experiment in
der Grundschule genügen, sind sie beliebig oft wiederholbar, sodass bei einer
Diskussion aufkommende Fragen oder
Gedanken noch einmal am Experiment
nachvollzogen und überprüft werden
können. Auch ist es möglich, dass al-
One possibility of placing experimental material at the disposal of teachers so that natural
science experiments can already be conducted in elementary schools is the conception of
the NAWIlino-Box. On eight themes, which cover the entire spectrum of experiments relevant
to elementary schools, a total of just under 100
experiment instructions have been developed.
Although the selection of themes was originally oriented around the formal curriculum of the
federal state of Baden-Württemberg, the NAWIlino-Box can be implemented throughout Germany, as has been shown by comparisons of
curricula. A solution sheet has also been produced for each experiment description, along
with didactic and methodological notes for integrating the work in the tuition.
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Harry Potter und
die Geheimnisse der Chemie
Von Karin Tebartz
Fachbereich: Chemie und Darstellendes Spiel
Altersgruppe: 16 – 18 Jahre
Konzept: Die Experimente wurden in eine selbst geschriebene Spielhandlung
integriert, wobei auch Schüler aus dem
Kurs „Darstellendes Spiel“ beteiligt waren, die das Fach Chemie nicht belegt
hatten. Auch passende Musik und Lichteffekte wurden von den Schülern selbst
arrangiert. Bei den Proben unter Leitung
der beiden Kursleiterinnen Karin Tebartz
(Chemie) und Gudrun Raschke-Ziegler
(Darstellendes Spiel) wurden die einzelnen Szenen in Kleingruppenarbeit einstudiert, wobei die „Chemiker“ von den
„Schauspielern“ die Darstellung lernten,
die „Schauspieler“ von den „Chemikern“ das Experimentieren. In der Aufführung gelangen dann auch Improvisationen bei unerwartetem Verlauf von
Versuchen. Aufgeführt wurde das Stück
Katrin Tebartz
Main-Taunus-Schule,
Hofheim/Taunus
„Dass Naturwissenschaft besser ankommt,
mit großem Erfolg im Rahmen des Tags
der Offenen Tür der Main-Taunus-Schule Ende November 2007. Um die Experimente für alle Zuschauer deutlich sichtbar zu machen, wurden sie in der Vorstellung zusätzlich per Beamer auf eine
Leinwand projiziert.
Inhalt des Stücks
Szene 1: Die aus den Ferien zurückkommenden Schüler des Zauberer-Internats
Hogwarts werden vom Schulleiter Prof.
Dumbledore begrüßt. Es kommt zum
Streit zwischen Harry Potter und seinem Widersacher Draco Malfoy.
Szene 2: Im Unterrichtsfach „Zauberkunst“ bei Prof. Flitwick soll Neville Longbottom, ein bekannt schlechter Zauberschüler, eine Konservendose zum Schweben bringen. Stattdessen
explodiert sie jedoch (Knallgas-Explosion). Der Klassenbesten Hermine hingegen gelingt der Schwebezauber (Wasserstoffballon). Anschließend lässt der
Lehrer verschiedene Lichtzauber vorführen: Oxidation von Tetrakis-(dimethylamino)-ethylen und Chemolumineszenz
der Reaktion von Luminol mit Wasserstoffperoxid. Von Flitwick zunächst unbemerkt, sprühen die Zauberschüler ein
weißes Plakat mit einer Lösung ein, worauf in roter und blauer Schrift erscheint:
„Flitwick ist doof!“ (Kaliumthiocyanat
und Kaliumhexacyanoferrat (II) mit Eisenchlorid). Entrüstet weist der Professor die Schüler aus dem Raum.
wenn sie mit Show verbunden wird, ist keine
neue Erkenntnis der Mediengesellschaft unserer Zeit. Schon Georg Christoph Lichtenberg
bemerkte 1776: ‚Ein [...] Versuch, der knallt, ist
allemal mehr wert als ein stiller.’“
8
Szene 3: Harrys Freundin Hermine wird
von Malfoy und seinen Freunden überfallen. Um zu beweisen, dass sie ein
„Schlammblut“ ist, d.h. nicht von echten Zauberern abstammt, wird ihr aus
dem Arm Blut abgenommen, das eine
rote Farbe zeigt (Eisenchlorid mit Kali-
umthiocyanat). Malfoy stellt dagegen
mit seinem blauen Blut seine Herkunft
aus einer reinerbigen Zaubererfamilie
unter Beweis (Eisenchlorid mit Kaliumhexacyanoferrat).
Szene 4: Der von Harry Potter und seinen Freunden gefürchtete Lehrer für das
Fach „Zaubertränke“, Professor Snape,
erscheint. Harry wird von ihm grundlos bestraft, die gebrauten Zaubertränke, die selbstständig die Farbe wechseln, kritisiert er scharf (Blue-Bottle-Versuch, Belousov-Zhabotinsky-Reaktion).
Lediglich ein Zaubertrank, dessen Farbe
zwischen grün, rot und gelb wechselt,
wird akzeptiert (Indigocarmin-Oxidation). Anschließend führt er selbst einen
neuen Zaubertrank vor, mit dem man
unermessliche Kräfte erlangen kann
(blaugrüne Flamme durch Reaktion von
Aluminium mit Salzsäure und Kupferchlorid). Neville soll diesen Zaubertank
nachmachen. Er produziert stattdessen
einen grünen schleimigen Klumpen (Slime aus Guarmehl und Borax-Lösung),
worauf Snape wütend mit einem Hammer auf den Tisch schlägt (Explosion von
Phosphor mit Kaliumchlorat).
Szene 5: In der Mittagspause mäkeln
die Zauberschüler am Essen herum und
brauen sich selbst Bier und Cola (Landoltsche Zeitreaktionen). Ron bringt
Teewasser auf Zaubererart zum Kochen
(Wunderkerzen unter Wasser), Neville
stellt einen pinkfarbenen flambierten
Nachtisch her (Calciumacetat-Gel), der
durch Zauberkräuter gewürzt wird (Metallpulver in der Flamme).
Szene 6: Im Fach „Verwandlung“ bei
der strengen Professorin McGonagall
lernen die Schüler zunächst die Herstellung von Silber (Silberspiegel durch
Reduktion von Silbernitrat mit Gluco-
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07.10.2008 10:24:38 Uhr
LEITTHEMA | FÄCHERÜBERGREIFENDES UNTERRICHTEN
se). Dann wird die Alltagstauglichkeit
der Zauberkunst demonstriert, indem
Lavender einen Kuchen zaubert (Polyurethanschaum). Ron will zeigen, dass
er dasselbe viel schneller kann: Sein
Kuchenteig schießt raketenartig in die
Höhe, wird jedoch von der Lehrerin kritisiert, da er viel zu weich ist (katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid
mit Jodid). Auch die Kleidung lässt sich
durch Zauberei verwandeln: Prof. McGonagall bringt den Schülern bei, wie
man ein rotes T-Shirt in einer roten Lösung blau und in einer blauen Lösung
rot färbt (Farbumschlag von Kongorot
in Säure und Lauge).
Szene 7: Ginny Weasley, die für Harry
schwärmt, überreicht ihm eine Geburtstagstorte mit brennenden Kerzen. Die
darauf befindliche Schlagsahne (Knallgas in Seifenschaum) löscht durch Explosion alle Kerzen auf einmal aus.
Szene 8: Prof. Dumbledore kündigt den
neuen Lehrer im Fach „Verteidigung gegen die Dunklen Künste“ an, Professor
Lupin. Dieser erscheint in der grünen
Flamme des Flohnetzwerks, das Zauberer als Transportmittel benutzen (Borsäuremethylester). Er bringt den Schülern bei, wie man sich gegen Irrwichter
zur Wehr setzt. Das sind Wesen, die bei
jedem Menschen in der Gestalt dessen
erscheinen, wovor er am meisten Angst
hat. Der Abwehrzauber beruht darauf,
den Irrwicht lächerlich zu machen und
so die eigene Angst zu bekämpfen. Nevilles Irrwicht erscheint in der Gestalt des
verhassten Professors Snape. Auf den
Zauberspruch „Ridiculus“ erfolgt ein
Blitz und ein Knall (Magnesiumpulver
mit Kaliumchlorat), worauf Snape in einem langen Kleid und einem Hut von
Nevilles Großmutter dasteht und dann
verwirrt flüchtet.
Rons Irrwicht hat die Gestalt einer Spinne (Wasserstoffballon), der durch die
Flamme eines Zauberstabs explodiert
und in ein Gummibärchen verwandelt
wird. Zur Sicherheit schickt Ron das
Gummibärchen anschließend noch in
die Hölle, wo es verglüht (Reaktion mit
geschmolzenem Kaliumchlorat).
Abschließend lernen die Schüler einen
mächtigen Schutzzauber gegen Dementoren: das Erzeugen eines „Patronus“. Während die übrigen Schüler den
Spruch „Expecto patronum“ üben, ihnen dies aber nur mit mäßigem Erfolg
gelingt (farbige Alkoholflammen), kümmert sich Professor Lupin um Harry, der
besonders stark von den von seinem
Feind Lord Voldemort ausgesandten
Mit Magie und Zauberei werden chemische Experimente
anschaulich dargestellt
Dementoren verfolgt wird. Zusammen
mit Professor Lupin entsteht als Patronus ein riesiger Feuerball (Selbstentzündung von Paraffin-Dämpfen).
Project description
The 45-minute play is an interdisciplinary project as part of an advanced chemistry course
and a basic course in Performing Play taken
by the 13th grade, and has been written by the
pupils themselves. Spectacular chemistry experiments are integrated within the dramatic
plot, which is based on motifs from the novels
of Joanne K. Rowling. The experiments come
from the regular chemistry teaching, where the theoretical background has also been
elaborated. Within the presentation as part of
the school‘s Open Day, explanations were dispensed with so as not to disturb the „magical“
atmosphere, since the audience largely comprised elementary schoolchildren, the future
fifth-graders of the school.
Lehrerwettbewerb life + s c i e n c e
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9
07.10.2008 10:25:22 Uhr
Das gläserne Insekt
Von Joachim
Kühmstedt
Fachbereich: Biologie
Altersgruppe: sehr breiter Einsatz möglich, je nach Fragestellung
Konzept: Die Veranschaulichung der inneren Organe der Gliederfüßler am lebenden Objekt ist – auch ohne Sectio, die aus verschiedenen Gründen in
der Schule schwierig ist – mit Hilfe eines „gläsernen Insekts“ besonders ein-
Joachim Kühmstedt
Oskar-von-Miller-Gymnasium, München
„Ich finde, dass – wie bereits von Kerschensteiner beschrieben – die naturwissenschaftliche Erkenntnisfindung eine starke Konzentration, Zielstrebigkeit und vor allem metakognitive
Fähigkeiten (= die Bereitschaft, sich zu fragen,
ob das sein kann, was ich gerade beobachte?)
fordert und fördert.“
Überblick über den Kopf
10
fach. Für einen Blick in das Insekt benötigt man lediglich ein Mikroskop, einen
Hohlschliffobjektträger, im Idealfall eine
Projektionseinrichtung und das Untersuchungsobjekt. Hier bieten sich Chaoborus-Larven an.
Mikroskopie der Larven
Chaoborus-Larven sind die Larven der
Büschelmücke, die auch in heimischen
Tümpeln und Seen zu finden sind. Sie
ernähren sich räuberisch von kleinen
Süßwasserkrebsen wie Daphnien und
begleiten diese auch auf ihren tagesperiodischen Wanderungen. Die Larven
können bei der Überwinterung im Benthos lange ohne Nahrung und mit sehr
wenig Sauerstoff auskommen, was die
Haltung sehr erleichtert. Es ist möglich,
die Tiere in größeren Tümpeln selbst zu
fangen. Sie sind aber auch unter dem
Namen „Weiße Mückenlarven“ in Zoogeschäften als Lebendfutter sehr billig
erhältlich. Eine Packung mit mehr als
100 Tieren kostet etwa 1 Euro.
Der große Vorteil der Larven besteht
darin, dass sie durchsichtig sind, sodass
man mit einem normalen Schulmikroskop alle wesentlichen Organe und Körperteile erkennen kann. Zur Beobachtung der Tiere und zur Untersuchung
der äußeren Struktur ist auch ein gutes
Binokular geeignet. Man sollte dann nur
durch einen schwarzen Hintergrund und
schräge Beleuchtung eine Art Dunkelfeld erzeugen, da der Kontrast vor einem hellen Hintergrund unter Umständen zu klein ist. Auch eine Küvettenprojektion (oder Petrischale auf dem
Overhead-Projektor) ist gerade als Stundeneinstieg eindrucksvoll, jedoch kann
man dabei nur die Grobform des Körpers auflösen.
Im normalen Hellfeldmikroskop kann
das Tier sehr gut untersucht werden. Da
die meisten Organe wenig Kontrast aufweisen, empfiehlt es sich bei fehlendem
Phasenkontrast, die Kondensorblende
relativ stark zu schließen. Zur Betrach-
Darmzellen
Bauchganglion
Das Untersuchungsobjekt
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07.10.2008 10:26:11 Uhr
LEITTHEMA | HANDS ON-EXPERIMENT ALS MOTIVATIONS- UND ERKENNTNISSCHUB
Larve der Büschelmücke
(Chaoborus crystallinus)
Project description
tung des Chitinpanzers und anderer
Strukturen wären auch ein Dunkelfeld
oder ein Interferenzkontrast sinnvoll, die
jedoch an der Schule vermutlich nicht
vorhanden sind.
Die Larven sind vielseitig einsetzbar. So
können die behandelten Strukturen jeweils am Ende einer Stunde demonstriert werden. Dazu wären jedoch ein
Projektionsmikroskop oder eine Kamera mit Fernseher (oder im Idealfall mit
Beamer) nötig. Die Larven eignen sich
auch hervorragend als Motivation für
verschiedene Themen. Die farblose Körperflüssigkeit (schon in der Küvettenprojektion zu erkennen) führt beispielsweise automatisch zur Frage des Gastransports.
Wenn Sie mit der ganzen Klasse mikroskopieren möchten, ist es empfehlenswert, diese Stunde nach den Theoriestunden einzuschieben, da die Schüler
sonst die entsprechenden Organe nicht
identifizieren können. Wünschenswert
wäre auch, dass die Schüler eine Zeichnung anfertigen. Die Erfahrungen mit
diesem Element sind jedoch nicht befriedigend, da die Struktur komplex ist
und die Motivation seitens der Schüler schnell ermüdet. Eventuell wäre eine Zeichenvorlage zum Ergänzen eine
Alternative.
Die Larve bietet auch für ältere Schüler eine Fülle an Diskussionsstoff, z.B.
über die Funktion und den Entwicklungsstand des Komplexauges. Da sich
die Larven lange halten, eignen sie sich
auch hervorragend für Vertretungsstunden. Das „Einsperren“ unter dem Mikroskop führt im Unterricht eventuell zur
Diskussion über das Thema Tierschutz
und artgerechte Haltung. Da die Larve
bei ausreichend Feuchtigkeit die Mikroskopie nach bisherigen Erfahrungen immer überlebt hat, ist die Diskussion nicht
zu fürchten, sondern eher als guter Einstieg in diese Thematik zu sehen.
Etwas schwieriger gestaltet sich die Entsorgung der vielen Individuen. Da nicht
Originalpublikation: Biologie in
unserer Zeit 5/2006 (36) 308
(DOI:10.1002/biuz.200610317)
Herz mit Pericardialzellen
Übergang zum Enddarm
Anlage der Geschlechtsorgane
festgestellt werden kann, ob es sich um
heimische Tiere handelt, und die Larven
durch den Stress unter Umständen anfällig für Bakterien sind, sollten die übrigen Tiere aus ökologischen Gründen
nicht über die Kanalisation entsorgt werden. Man verwendet sie daher am besten zu ihrer eigentlichen Bestimmung:
als Fischfutter.
© (7) Wiley-VCH Verlag
Einsatz im Unterricht
Generations of pupils have concerned themselves with the physique of insects and have
come to know the peculiarities of its structure.
Terms like compound eye, tubular heart, tracheae etc. often remain no more than abstract
in the process and are frequently merely exemplified by illustrations, if at all. The transparent insect (alias Chaoborus spec.) serves
as a model that allows these organs to be demonstrated live and in real-time in a non-invasive manner.
Lehrerwettbewerb life + s c i e n c e
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11
07.10.2008 10:26:58 Uhr
A BRIEF DESCRIPTION
FAIR
Biologie 2.0
“The natural sciences are a
source of fascination over
and over, because they
allow the world to be comprehended. What‘s more,
the complexity of the picture that emerges leads to
a preoccupation with the
‚second culture‘.“
FAIR
The Situation: The project was realised in an Alevel course (Leistungsfach class 12) for biology “genetics” at the Liebigschule Frankfurt Hesse Germany
The Plan: The basic idea was that all participants including myself reflect each lesson, its
course, individual contributions, achievements,
success, interest and motivation. The resulting
self-awareness should in the long run increase self-confidence and engagement. Self-Perception of the Teacher: I thoroughly re-analyzed each given lesson and put the result (the
course of each lesson with my postscripts as
well as additional material) on my homepage.
Next to the help for my students, my reflections
had immediate consequences for the following
lessons (explanations and supplements, micro-
finishing of method, and the further conception of the course).
Self-Perception of the Students: I asked the students to reflect the lessons using the internet pages and to write comments on an internet forum
specially set up for that purpose. The individual comments in their turn could be commented
on by other students and were helpful for my
own reflections. Level of Dialogue II: a second
level of dialogue via internet was thus created.
It had several functions: making use of the medium and deepening knowledge, reflecting contents and individual interests to reveal students‘
attitudes and their individual cooperation during lessons.
http://www.bossert-bcs.de/biologie/lkGenetikProjekt/index.html
How can I draw it?
Quotation
from a pupil:
“Everything was
cool. I hope there
will be more programmes like
this, children
would learn better and it would
also be fun.”
12
Ulrich Bossert
Liebigschule Frankfurt am Main, Germany
Michal Matejka, Dagmar Simunova,
Marian Zelenak
SCHOLA LUDUS FMFI UK Bratislava, Slovakia
“How can I draw it!?” is a complex educational module belonging to a series of SCHOLA
LUDUS non-formal learning-teaching modules
being realised by us at tens of schools in Slovakia. The module consists of four complementary programs: science theatre, the interactive exhibition SCHOLA LUDUS, a discovery-creative
workshop and a game-competition. Participants
of the SoS Festival 2008 can get a taste of our
module by taking part in a short creative-discovery workshop - to play with bouncing balls and
water balloons and to visualize running processes
there in order to obtain scientific values. The presentation will be supported by multimedia ma-
terials and video recordings, showing the whole programme in action with pupils.
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07.10.2008 10:27:43 Uhr
O
LEITTHEMA | SELBSTWAHRNEHMUNG IM LEHRPROZESS
OF SOME PROJECTS
WORKSHOP
Misconceptions
Marc Debusschere
DPB Gent, Belgium
“Misconceptions” in science teaching. Synergy
from pictures experiments and scientific vision.
Many young people have problems with understanding ideas that science gives them. They often think otherwise about physics than we believe. Conflicts arise and, logically enough, they say
that physics is difficult, dull and not easy to understand. Scientific research shows that the process begins with understanding and the manner
in which the person has the chance to reorganise his personal ideas by expressing them and by
speaking himself. Merely doing experiments to
have their attention is not enough; there must be
room to discuss and to experiment themselves so
that they can find out themselves with the aid of
discussion! It is obvious that the scientific theory must be given in combination with the experiment. In the classroom it is not always so easy
WORKSHOP
for teachers. In the project, a method is provided
for teachers that has been useful in many classrooms in Belgium. In the workshop or the fair, teachers can evaluate the method and see the value
of the didactic method for themselves.
info@scienceonstage.be,
www.scienceonstage.be
“Science in school is good, but don’t forget
that teachers must be convinced of the working of a method and that is not always easy
to obtain. Therefore they must do the workshops themselves and see what the benefit of it is.”
Self-perception in the teaching process
“EDUCATION IS NOT THE
Antonio Serrano
IES LA ASUNCIÓN ELCHE, Spain
One cannot see oneself: one needs a mirror. In
the same way, a teacher needs a sign of response
that shows him how he works. In this case, the
students are the ones who show him how to
develop the lesson in the classroom. The student makes the teacher and the teacher makes
the student (to a certain extent). A demanding
student group forces the teacher to grasp the
lesson well; on the other hand, a passive student group without questioning makes the teacher relax. There is a feedback progress. There
is also the subjective impression of the teacher
when the lesson ends. Year after year, this impression is better-aimed. The evaluation sessions
are advantageous opportunities to the self-per-
FILLING OF A PAIL, BUT
ception: comparison among incomes of different
colleagues might serve to correct possible deviations. The examination marks can be a way to
countercheck the professional attitude of a teacher. Usually, a large number of suspensions is
anomalous; this is caused by the low quality of
the teacher, who thinks that the more number
students he fails, the greater is the quality of
the lesson. All in all, a teacher cannot self-evaluate on his or her own, and the best response
to the self-perception process, apart from permanently feedback, is the formation of qualified students.
THE LIGHTING OF A
FIRE”
W. B. Yeats
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A BRIEF DESCRIPTION
FAIR
Theme day molecular biology – Theme day on nutrition
Tobias Geyer
Deutsches Hygiene-Museum Dresden,
Germany
Since its foundation in 1912, the German Hygiene Museum has been considered one of the
world’s most unusual cultural and scientific institutions. Today, it is a “Museum of Man“, a
forum for a dialogue between science and society, art and culture. The permanent exhibition “The Human Adventure” focuses on man,
the human body and human health. At the same time, the Museum’s renowned special exhibitions and interdisciplinary events deal with
current social and cultural issues and with topics
in the world of science. The German Hygiene
Museum is firmly established in Dresden’s educational sphere as an appealing place for extramural learning. Since 1999 the museum’s Transparent Lab has enabled the public to experience
biology at work. The Lab’s one-day program-
WORKSHOP
mes allow young people to carry out advanced
experiments in molecular biology and bioengineering on their own with experienced scientists on hand to supervise and support them.
The modular programmes cover many topics
from the curriculum of school biology classes.
Applying dialogue-oriented teaching methods
to the everyday laboratory environment is a key
component of the Transparent Lab’s work. Teaching in the laboratory benefits from the Museum’s
rich experience in education. The objective is for
students to learn actively
and to experience interdisciplinary, socially responsible thinking.
“The complexity of current scientific development sets clear restrictions on the sound communication of cutting-edge technology in
schools. These gaps are closed by
extracurricular locations of learning, which thus offer young adults
the chance and the space to gain
insight into complex issues in a
playful manner and to actively
apply the latest scientific methods.
In addition, they facilitate the placing of the insights gained in a
social context.”
Science Labs into Schools
Astrid Wasmann-Frahm
Klaus-Groth-Schule Neumünster, Germany
In science lessons German students have little opportunity to practice natural science to explore
scientific thinking or to use scientific knowledge
in context. We shouldn’t be surprised that young
people do not decide to work in scientific laboratories. Due to the lack of young scientists, university laboratories have opened their doors to
schools. Universities invite students to do experimental work at their labs. The central question of
this contribution is whether the roundabout route to more practice via universities makes sense.
Science labs have to go into schools! There, they
render continuous practical science learning ma-
14
de possible by examples; students learn how to use a microscope, how to hold a test
tube, but also how to treat
scientific questions, how to find an answer and
how to structure an experiment. Why don’t we
open our science rooms for more practical and inquiring science learning? The collection of science
material schools are usually provided with covers
an enormous potential for science labs at schools.
I propose to install science labs at schools and not
at universities. The science labs at schools should
play a central role in science education.
„Experimental work in the school
lab fascinates both me and my
pupils. Curiosity is an inexhaustible
catalyst for the posing of more and
more scientific questions.“
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07.10.2008 10:29:12 Uhr
O
LEITTHEMA | WIE NÜTZEN AUSSERSCHULISCHE LERNORTE?
OF SOME PROJECTS
FAIR
Physics in an Amusement Park – A Modern
Approach to Classical Mechanics
Verena Heintz, Eva Pfeil
Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Germany
The project elucidates an approach to
connect the experience-driven, non-formal education site “Amusement Park”
with teaching physics. During a motivational visit in a park, the students autonomously take data with acceleration sensors. The interpretation of the observed
forces with respect to their own physical experiences and the data analysis in general are the topics of associated
school lessons. An amusement park provides important links for numerous
aspects of the curriculum on classical mechanics at the higher level (German Sekundarstufe II). Riding free-fall towers, for example, serve to focus
on gravity, whereas merry-go-rounds, Ferris wheels or loop-the-loops demonstrate circular motions that all fulfil conservation laws.
FAIR
Molecular Frontiers …
Prof. Sten Ljungström
Universeum & Chalmers University of Technology
Gothenburg, Sweden
Eckart Klein
VBIO Hannover, Germany
... a global effort to promote
the understanding and appreciation of molecular science in
society.
The world is full of marvels and
phenomena. The more science
we know, the better prepared
we are to explore them. What
we learn and understand through science we may also
exploit in our favour, to reach our dreams. Molecular Frontiers particularly invites young people to
bring their curiosity about the world and the future to further fuel this enterprise. The answer to one
question often leads to a set of new, perhaps better,
questions and moves our imagination another step
ahead. MF has an
advisory board of
30 prominent scientists (9 Nobel laurelates) from all over
the world and two
sites, in Boston and
in Gothenburg.
More and more non-English schools offer biology lessons
in English. Together with four English biology teachers, I
compiled a dictionary of biology which is a great help to
pupils and students alike. Biological terminology is explained in complete sentences - in English and in German. The dictionary includes about 2000 standard terms and expressions used in the teaching of
biology in English schools. In my project I want to demonstrate that colleagues from other European countries can easily adopt the idea behind
this dictionary by replacing the German part with sentences in their native tongue.
“It is fascinating to see young students enga-
“The leisure park is an ideal location to make the natural
sciences graspable and comprehensible.”
WORKSHOP
Bilingual dictionary of biology for Europeans
ged in the exciting work of a criminal investigator, with differnet scenty molecules, and
“The natural sciences are the wheel that moves human
with young researchers as positive examples.”
culture forward.”
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07.10.2008 10:29:55 Uhr
Wissenschaftspropädeutisches
Lernen
in einer fächerübergreifenden Forschungswerkstatt
am Biotechnologischen Gymnasium
Von Silke Fischer
und Dr. Heike Friedl
Fachbereich: Biotechnologie, Chemie,
Physik, Bioinformatik, Wirtschaftslehre
Altersgruppe: 16 – 19 Jahre
Konzept: Die beteiligten Fächer stellen
Zeit und Lehrkräfte für ein neu geschaffenes zentrales naturwissenschaftliches
Praktikum (3 Wochenstunden) zur Verfügung. In den Fächern werden die Inhalte der Lehrpläne vollständig in gewohnter Weise unterrichtet.
Im Praktikum werden keine neuen Inhalte vermittelt. Stattdessen wird das im
Fachunterricht bereits erworbene Wissen durch die Konfrontation mit komplexen Problemstellungen immer wie-
Silke Fischer
der in neuen Zusammenhängen aufgegriffen. Das Praktikum findet teilweise
im schuleigenen Labor bzw. an schulfernen Lernorten statt.
Das Praktikum wird von den Lehrkräften der beteiligten Fächer im Teamteaching unterrichtet. Dies bedeutet, dass
der Unterricht von den beteiligten Lehrkräften gemeinsam geplant wird. Während der Unterrichtszeit stehen maximal
16 Schülern zwei Lehrkräfte zur Verfügung. Dieses Team muss die Grundlagen aller beteiligten Fächer abdecken
können.
Den Abschluss des Unterrichtsmodells
bildet ein ca. zehntägiges Projekt mit
dem Thema „Limnologische Untersuchung eines Badesees“, in dem alle bis
dahin erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten zur Anwendung kommen. Das
Projekt endet mit einer öffentlichen Präsentation der Ergebnisse.
Bei der jährlichen Evaluation des Projektes wird mit Hilfe von Feedbackmethoden erfasst, inwiefern die Ziele erreicht
wurden. Auf der Basis der Feedback-
ergebnisse erfolgt jeweils eine Anpassung der Ziele und Maßnahmen.
Unterrichtsplanung
Die Lehrinhalte der beteiligten Fächer
werden von den Lehrkräften eng aufeinander abgestimmt. Das von den
Teams erarbeitete Unterrichtsmaterial steht allen am Projekt beteiligten
Kollegen zu Verfügung. So sollen die
verschiedenen Bildungsplaninhalte im
Schulalltag vernetzt sowie einheitliche
Bildungsstandards innerhalb der Schule entwickelt werden.
Teamteaching
Durch die ständige Anwesenheit von
zwei Fachlehrkräften ist eine intensive Betreuung der Schüler gewährleistet. Auf diese Weise können die Planungsentwürfe der Schüler ausführlich
diskutiert, die Versuchsdurchführungen
und -auswertungen individuell und kontinuierlich begleitet werden. Ziel ist eine
Dr. Heike Friedl
Christiane-Herzog-Schule Heilbronn
„Die Freiheit des Denkens und selbst bestimmte Lernprozesse sind Vorraussetzungen für
naturwissenschaftliches Arbeiten. Die weitere Entwicklung der Schulsysteme sollte diesen
Grundbedingung in einem noch höheren Maße
Rechnung tragen“
16
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07.10.2008 10:30:38 Uhr
LEITTHEMA | ALLEINUNTERHALTER ODER MODERATOR? DER NAWI-LEHRER VON MORGEN
Binnendifferenzierung im Unterricht und
die individuelle Förderung der Schüler.
Fächerübergreifendes,
themenorientiertes Lernen
In den einzelnen Fachunterrichten der
beteiligten Fächer werden die Grundlagen des Fachwissens systematisch
vermittelt. Im Praktikum werden die
Grundlagen wieder aufgegriffen um naturwissenschaftliche, möglichst lebensnahe Problemstellungen zu lösen.
Ziel dieser Maßnahme ist es, ein über
die Fächergrenzen hinausgehendes Verständnis naturwissenschaftlicher Vorgänge bei den Schülern zu erreichen.
Nachhaltiges Lernen und der Aufbau
vernetzter Denkstrukturen ermöglicht
die Erfahrung, dass Lernen sinnvoll
sein kann.
Wissenschaftspropädeutik
Zur Bearbeitung der komplexen Problemstellungen erhalten die Schüler
keine fertigen Arbeitsanleitungen zum
„nachkochen“. Stattdessen suchen die
Schüler unter Einsatz ihres zuvor in den
Fachunterrichten erworbenen Wissens
nach Möglichkeiten, die aufgeworfene Problemstellung mittels eines Experimentes zu untersuchen. Die Versuchsplanungen werden anschließend
erprobt und durchgeführt. Brauchbare
Lösungen führen zu auswertbaren Ergebnissen, unbrauchbare Ansätze dienen der Fehlerdiskussion.
Ziel dieser Vorgehensweise ist die Förderung von Neugier und Problemlösefä-
higkeit. Zudem erhalten die Schüler die
Gelegenheit, Fehler und Lernumwege
als sinnvolle Stationen im Lernprozess
zu erkennen.
Das Abschlussprojekt
Das abschließende limnologische Projekt wird von den Schülern unter Einbezug der im Fach Wirtschaftslehre erlernten Methode des Projektmanagements selbstständig geplant und
durchgeführt. Die Untersuchungsergebnisse werden im Rahmen einer öffentlichen Veranstaltung präsentiert.
Hierdurch wird die Selbstorganisation
und Selbstverantwortung, aber auch
das Selbstbewusstsein der Schüler gefördert.
Lehrerzufriedenheit
Bislang lässt sich feststellen, dass die Zusammenarbeit der Lehrer bei der Unterrichtsvorbereitung und -durchführung
durchweg als positiv und motivierend
empfunden wird. Der durch die gemeinsamen Absprachen bedingte zeitliche Mehraufwand wird von den Beteiligten in der Regel als sinnvoll investierte
Zeit gesehen. Eine Reduktion des Arbeitsaufwandes zur Unterrichtsplanung
und -vorbereitung soll durch den Austausch der Unterrichtsmaterialien zwischen den Teams erreicht werden.
Ein weiteres Ziel innerhalb des Lehrerteams ist, Kompetenzen im Bereich des
Projektmanagements und der feedbackgestützten Evaluation zu erwerben und
weiterzuentwickeln.
Project description
From the various subjects studied at the Biotechnological Grammar School (BTG), corresponding content is collated into a new, supplementary subject (Research Workshop).
The focus is on the application and networking of knowledge building-blocks through
theme-oriented tuition design.
During the teaching, complex scientific problems are raised. The pupils plan and try out
approaches to solutions on their own in a scientific-propaedeutic manner. Small learning
groups supervised by a team of teachers in
Team Teaching enable internal differentiation and the individual promotion of pupils.
Problem-orientation leads to highly networked, operable knowledge about the contents
from various different subject fields, whereby a sustained and sense-related learning is
furthered. Pupils thus construct their learning
in a self-dependent manner in open and complex learning situations, whereby space for
theme-oriented learning emerges. The goals
are regularly scrutinised during the evaluation process and the measures are adapted
accordingly.
Von der Bestimmung der Wasserorganismen (1. Bild links)
und der Keimzahlen (2. Bild links) über die Tiefenwasserentnahme (Bild mittig) bis hin zur begehbaren Bakterienzelle
(Bilder rechts) – naturwissenschaftliches Forschen macht
Spaß!
Lehrerwettbewerb life + s c i e n c e
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17
07.10.2008 10:31:22 Uhr
VARIOUS OTHER PROJECTS
IN OVERVIEW
WORKSHOP
Dance to Enhance – Using
Simple Dances to Explain
Complex Cellular Processes
Dr. Richard Spencer
Bede Sixth Form College Billingham, UK
Science is fascinating, mysterious and dramatic … but not always easy to understand!
Variety is the spice of Life Science! Simple dances can be used
to bring complicated topics to life and to help students learn
about processes and terminology which they might otherwise
find difficult, dry or hard to remember. The dances are more
than a fusion of art and science – they are also a blend of fun
and serious biology. The aim of this project is partly to introduce teachers to four different dances which they can perform
with their own students, but also to inspire all science teachers
to invent their own. Workshop participants will learn the Mitosis Mamba, Meiosis Square Dance, Aerobics Respiration and
the DNA Boogie – then perform them on stage for wider dissemination.
FAIR
Smoke Prevention Project
Mag. Pia Jaritz, Dr. Wolfgang Mann, Dr. Klaus Schröcker
BG/BRG Carneri Graz (Austria), Kantonsschule Wettingen
(Switzerland), HTL Bregenz (Austria)
Targets of this Science of Stage 2 spin-off project with students
of different types of schools are a development of smoking prevention campaigns for children and a very useful concept, the
Smoke Prevention Lab. With this system it is possible to visualize the effects of smoking to pulse, blood circulation, fingertip
temperature and blood pressure. The Smoke Prevention Lab also
permits an explanation of these effects very impressively without the need to smoke.
The smoke prevention project is an interesting education project as well. It allows students to train an efficient realisation of
ideas with multidisciplinary teams/cooperations and to further
their different talents and skills. Disciplines involved comprise
chemistry, physics, biology, medicine, electronics, measurement
technology, product engineering, plastics engineering, informatics,
German, English and
economics.
„Science is enthralling
for a wide range of students for a host of different reasons. It appeals
to students with creative and enquiring minds and to
students who want to understand the complexity of the
natural world. It encompasses a very broad range of subjects and appeals to students who want to be at the forefront of twenty-first century society, as scientists continue to unlock the secrets of life at an astounding pace.“
18
“Cooperations between scientific- and technically-oriented schools allow the realisation of fascinating projects and a practising of the application of innovations
in multi-disciplinary teams; in the process, pupils can
become aware of different occupational profiles and of
their own gifts and talents.”
Dr. Klaus Schröcker
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07.10.2008 10:32:06 Uhr
FAIR / WORKSHOPS / ON STAGE
ON STAGE
A ”Fantastic“ journey
FAIR
EUREKA
Alberto Martinez Cebolla, Federico Muñiz,
I.E.S. „Arcipreste de Hita“, Azuqueca de Henares Guadalajara, Spain
Luigina Ferrazzano Casaburi,
High school ”Alfano I“ Salerno, Italy
The purpose of this project
is to popularise some geometrical concepts such as
the Golden Ratio in Mother
Nature in a very attractive
way and to make Mathematics an appealing subject to all Secondary School
students and teachers from
other disciplines. It presents a walk through an interactive show with
a chance to measure, practise and verify the golden ratio by oneself.
Mathematical objects are built cooperatively and can be used in other
areas and subjects. Lastly, the students turn into teachers and invite
the audience to play with them. The beauty of this project is that it
can target a wide variety of people by choosing some areas according
to age, number and characteristics of the teaching and student communities. This is about Mathematics and fun!
Involved disciplines are Mathematics, Natural Sciences, Geography and
History, Arts, Technology, Languages, Music, Painting and Gymnastics.
The secondary school ”Alfano I“ of Salerno, using the
Italian version of the book ”Teaching Science in Europe“,
has started an experimentation of the contents of the publication in around 25 schools
of every order and degree of
the province of Salerno. Every
involved teacher has committed himself to document testing, to produce a diary board,
sheets of observations, tests,
reflections, to maintain contact with tutors and other network colleagues through the
platform First Class, which was
made available for the project
by the non profit centre INTERMEDIA, that handles multimedia service to school an disability in the territory.
“Science is fascinating for anybody who is curious
“Everywhere you go you meet Science: turning around the cor-
and values knowledge, because it is a body of
ner, measuring your body, smelling a nice pine cone, looking at
knowledge as well as a method for acquiring more
the bees and its cells, listening a music masterpiece, admiring a
knowledge. Science is dynamic, it is constantly
cathedral, feeling the magic of the stars one cold winter night...
developing: the scientists are always on the look
Let the Science come in the School, and give everyone a piece
out for new knowledge. Knowledge makes us free.
of it as a present, as a marvellous treasure they will never for-
By studying science we know the world around us
get.”
and we learn to love and respect it.”
FAIR
Watt … en wat meer! – Watt … And some more!
Lieselot Dendooven
Katholieke hogeschool Sint-Lieven Aalst, Belgium
„Watt … en wat meer!“ is a project which tries to
make science more interesting for teenagers (age:
15 - 18) by making educative boxes and interactive expositions. The expositions exist of a set of interactive hands-on experiments to teach and show
pupils more about some basic aspects of physics
and science.
The educative boxes are meant to stimulate the development of scientific competences such as making
a report, completing research, making correct conclusions, critical thinking, …
Examples: do some research about UV and sunscreens; measure, compare and calculate the velocity of a magnet falling through several copper
tubes; …
All material developed by ‘Watt… en wat meer!’ is
about the following subjects: Light (LED there be
light); communication (from tamtam till mobile phones); magnetism (attractive magnetism) and energy (passive housing).
“Seeing ordinary life
though extra ordinary
glasses. That is experiencing science!”
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ON STAGE
Science in Cooking
WORKSHOP
Caroline Grandpré,
Lycée Félix Faure
Beauvais, France
The project “Science in cooking” involved a group of four 1516 years old students helped by two teachers, 16 weeks long,
2 hours a week during the school year 2007-2008. It took place
in the frame of French TPE (Framed Personal Work) which uses
inquiry and research process. This project was a mean of experiencing Interdisciplinary Teaching as it involved lots of topics
such as chemistry, biology, mathematics and languages. Indeed the French group of students chose to answer the question: In cooking where does the blowing of a cake, of bread, of
white eggs or of a mayonnaise come from?
They studied the chemical and biological aspects, did personal
experiments to analyse the different factors influencing the blowing and wrote a report in French including English introduction and conclusion as a bilingual exercise. Finally they presented their work in a performance
of about 20 minutes in French
and in English.
Project Think Tank:
an Interdisciplinary Approach
to Solving World Issues in Science
Johanne Patry
Commission scolaire MargueriteBourgeoys, Montréal, Canada
Across the world, science learning calls for an interdisciplinary
approach. In Québec, Canada, science subjects are integrated
to enhance conceptual learning as applied through the use of
Learning and Evaluation Situations (LES) which are contextualized, integrating different science subjects and producing different solutions. Embedded in differentiated learning, Project
Think Tank seeks to develop
problem solving skills by way
of role play. Students explore
from different perspectives (as
a scientist, as a businessperson, etc.) to solve scientific issues. By cooperative learning,
this LES provides a framework
which can be adapted to different class size or any issue.
“The fascination of sciences
comes from the mystery
which surrounds them.
The mystery gives rise to the
curiosity and sciences fulfil
the human curiosity.”
FAIR
“Life is THE greatest teacher for us all, young and old. As
science teachers, its ambassadors-translators, we must
enable future generations to partake of its wisdom so as
to improve and enrich the lives of all.”
Iodine DOES NOT sublimate and other curiosities
Erika Fodor,
Trefort Teacher Training School of Eötvös Loránd University, Budapest, Hungary
“Sciences are fascinating because
experiments in the
Do you remember your first love? And your first chemistry lesson? Astonishing, spectacular, brain-beating
student experiments and demonstration. At the first occasion we can create a pragmatic approach to natural
sciences in our students, using their creativity.
Titles of some experiments: The Magic Pot, Something
from Nothing, Is the Water Combustible or does it Only Seem So? The „Discover it Yourself” method and its
unusual tools (Hungarian Innovation Award) are successfully used in several schools (age: 8 - 18 years) and
in the training of teachers in Hungary.
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Finally, a novum, with a new
mean I demonstrate that iodine does not sublimate (as it is
written in every schoolbook),
but it flows!
With the „Discover It“ method
and its unusual tools the experiments are more spectacular and more exciting, e.g.
„Attack“ or „Something from Nothing“ (NH3 + HCl).
Iodine is not reading the school-books, therefore it‘s
dripping!
first chemistry lesson are spectacular and surprising.
The experiments
are simple, but
their explanation is
a real challenge for
both, teacher and
pupils.”
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07.10.2008 10:33:32 Uhr
AKTIVITÄTEN SCIENCE ON STAGE
Im Rahmen der EduNetwork 2007 fand
ein Treffen der Teilnehmer „Teaching
Science in Europe
II“ statt
Teaching Science in Europe
Den Blick über den nationalen Tellerrand
werfen und neue „good practise“-Beispiele für den Unterricht kennenlernen
– das sollen europäische Lehrkräfte bei
den Aktivitäten des Vereins Science on
Stage Deutschland, der aus der gleichnamigen Initiative der europäischen
Kommission im Jahr 2000 entstanden
und eines von 29 nationalen Organisationskomitees dieses europäischen Lehrer-Netzwerks ist.
Richtig austauschen können sich die
Lehrkräfte aber nur dann, wenn sie auch
über die unterschiedlichen Bildungssysteme in den einzelnen Ländern etwas wissen. Deshalb entstand bereits 2004 das
Projekt Teaching Science in Europe, dessen Ergebnisse in einer ersten 120-seitigen Broschüre 2006 veröffentlicht wurden. Innerhalb von zwei Jahren hatten
Lehrkräfte aus 14 Ländern Europas Materialien und Handreichungen zum naturwissenschaftlichen Unterricht erarbeitet, insbesondere zu den Themen „Naturwissenschaft in der Grundschule“,
„Fächerübergreifender Unterricht“, „Die
Rolle des Experiments im Unterricht“
und „Astronomie im Unterricht“.
Damit war das Projekt aber keineswegs abgeschlossen. Vielmehr begann
die zweite Phase, in deren Mittelpunkt
die Bildung neuer Arbeitsgruppen stand:
„Naturwissenschaften im Kindergarten
und in der Grundschule“, „Interdisziplinärer Unterricht (Naturwissenschaft und
nicht naturwissenschaftliche Fächer)“,
„Selbstwahrnehmung und Selbsteva-
lution“. Um diese Themen noch präziser packen und eingrenzen zu können,
wurde jeweils eine provokante Leitfrage zur Fokussierung der Arbeitsrichtung
vorangestellt: Wie unterrichte ich, wenn
ich den Stoff selbst nicht beherrsche?
Zwischen Fragmentierung und Generalisierung: Fachidiot oder Dilettant, wer
hilft Kindern, die komplexe Welt zu verstehen? Warum klappt die Umsetzung
des „good-practice-Beispiels“ in meinem Unterricht nicht?
Teaching Science in Europe fördert den
praktischen Austausch zwischen naturwissenschaftlichen Lehrern aus 20 europäischen Ländern: Welche Differenzen, Parallelen und Klemmstellen gibt
es im Lehr- und Lernprozess? Welche
kulturell geprägten unterschiedlichen
Sicht- und Vorgehensweisen existieren
in den verschiedenen Ländern? Wie
können Problemlagen entspannt werden? Der sprachliche Aspekt spielt bei
Teaching Science in Europe eine motivierende und qualifizierende Rolle. Die
Prozessorientierung des Projektes soll
es den Teilnehmern ermöglichen, ihren
„Gewinn“ einzufahren. Und schließlich
sollen nicht nur Materialien gesammelt,
sondern auch auf der „Metaebene“ –
wie sind die Ergebnisse entstanden – Ergebnisse im europäischen Austausch erreicht werden.
Während des Science-on-Stage-Bildungsfestivals in Berlin wird die neue
Publikation mit den Ergebnissen der
zweiten Projektphase vorgestellt.
Teaching Science in Europe
The project focuses on the exchange between European
teachers since 2004 concerning differences, analogies
and difficulties in the process of teaching and learning.
Different methods and points of view, especially due to
cultural reasons, should be discussed and subsequently employed to solve one‘s own problems. The language
aspect is playing a motivating and qualifying role in „Teaching Science in Europe“. By orienting on the process of
the project, participants should be enabled to get their
„own“ profit.
The organizers would also appreciate achieving results
on the „meta-level“, which means not only collecting
best-practice examples but also documenting how the
work groups did achieve these results.
The target group of the project are teachers and pedagogues from European countries, persons responsible for
teacher education, and people working in the field of didactics and educational policies.
The results of these workshops 2004 - 2006 are published in „Teaching Science in Europe 1“.
A new edition is now about to be released: the results of
the workshops concerning the topics Science in Kindergarten and Primary School, Self-Evaluation of Teachers
and Interdisciplinary Teaching (scientific and non-scientific subjects) in „Teaching Science in Europe 2“.
This booklet will be introduced at the Science on Stage
Festival 2008 in Berlin.
Interested teachers can order both booklets free of
charge or download them as PDF-files from
www.science-on-stage.de
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07.10.2008 10:34:17 Uhr
Innovative
Technologien
bewegen Europa
Die Wirtschaft sucht nach talentierten
Ingenieuren – ein Wettbewerb soll
Abhilfe schaffen
Neueste Studien des VDI zeigen: Das
Interesse von Schülern an technischen
Fachberufen sinkt, die Bewerberzahlen
sind stark rückläufig. Schon heute feh-
Innovative Technologies move
Europe
Europe is moving closer together, and
education is no exception. It is the inventiveness of young Europeans that is
the potential not only for shaping our increasingly complex environment in ways
that will benefit all of humanity, but also
for the sustainable use of its resources. That is a good and sufficient reason
for teachers to make sure the lessons
they give are innovative, fascinating and
practical.
The competition wants to promote the
international exchange of ideas about
the concepts and methods of science
teaching and also to encourage the participants to solve problems creatively
and in an interdisciplinary fashion.
A further objective is to strengthen the
bond between students and engineers,
in order to give those still at school a
practical insight into the scientific and
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len 15.000 Ingenieure in Deutschland!
Und das obwohl wir besonders darauf
angewiesen sind, durch kompetente Ingenieure innovative Produkte und neue
Technologien den Standort Deutschland
zu sichern.
Das dachte sich auch das Oberhausener
Technologieunternehmen Lenord + Bauer und gründete zusammen mit Science
on Stage Deutschland e.V. das SchülerLehrer-Projekt „Innovative Technologien bewegen Europa“. Mit dem Ziel,
wieder Begeisterung für Natur- und Ingenieurwissenschaften unter Schülern
zu entfachen, startete das Gemeinschaftsprojekt 2005 in die erste Runde;
inzwischen erlebt es die vierte Auflage.
Mitmachen kann im Prinzip jede Schule
in Europa, bei der dritten Runde waren
13 Teams aus fünf Ländern vertreten.
Zielgruppe sind die Schüler der Mittelstufe und Oberstufe sowie Lehrkräfte der Naturwissenschaften und anderer Fächer (Englisch, Sport, Kunst u.a.).
Jahrgangs- und fächerübergreifende
Gruppen sind ausdrücklich gewünscht.
Aus allen Anmeldungen werden dann
technological professions.
The final event of European teacher-student-project “Innovative Technologies
move Europe III” took place 11th of April
2008 in Oberhausen, Germany.
Lenord + Bauer, as a company whose
speciality is automating motion, was responsible for all the technical aspects
and provided the necessary financial
resources for the competition. The registered association Science on Stage
Deutschland is responsible for the scholastic and pedagogical aspects of the initiative and for liaising with schools, teachers and students.
2008/2009 will see the fourth version.
The topic is “Potentiometers – use your
potentials”.The teams are supposed to
build a model which modulates frequencies of light or sound.
You can find further information under
www.science-on-stage.de.
zehn Teams ausgelost, die sich den Aufgaben stellen und nach einer kreativen
Lösung suchen. „Schüler, die sich für
Naturwissenschaften interessieren, erst
in der Universität zu fördern, ist zu spät.
Studien zeigen, dass sich Schüler in der
Mittelstufe von den Naturwissenschaften abwenden. Und genau hier setzen
wir an“, meint Björn Schlüter, Betreuer des Projektes von Lenord + Bauer.
Der Erfolg gibt ihm Recht. Denn über die
bisherigen Ergebnisse des Wettbewerbs
waren sich betreuende Ingenieure wie
Jury einig: Beeindruckend! Auf spannende Ideen und technisch ausgefeilte Konstruktionen lässt auch die vierte
Runde des europaweiten Wettbewerbs
hoffen, dessen Anmeldefrist am 13. Oktober endete. Wieder geht es darum, die
kreativste und innovativste Lösung einer
naturwissenschaftlichen Fragestellung
zu finden. Unter dem Motto „Potentiometer – Potentiale nutzen“ sollen Potentiometer zur Änderung von elektrischen Potentialen dazu genutzt werden,
Modelle zu bauen, die entweder Lichtfrequenzen oder Tonfrequenzen modulieren. Herauskommen sollen auf jeden
Fall Modelle mit praktischem Nutzen,
z.B. ein Licht-Dimmer oder Instrumente. Stehen die Teams fest, entwickeln die
beteiligten Lehrkräfte zunächst ein fächerübergreifendes Unterrichtskonzept,
anschließend machen sich die Schüler an
die Arbeit. Als Unterstützung in der Projektphase bietet Lenord + Bauer fachliche Beratung und technische Unterstützung. Vorgestellt werden die Projekte auf einer gemeinsamen Auftakt- und
Abschlussveranstaltung im Dezember
bzw. April. „Ladies and Gentlemen, I´m
proud to present our project …“, wird es
dann heißen – denn dass auf Englisch
präsentiert wird, ist bei einer internationalen Veranstaltung selbstverständlich. Das Präsentieren der Projekte vor
einer großen Gruppe und das Verteidigen der eigenen Arbeit sind zudem Fähigkeiten, welche die Schüler auch im
späteren Berufsleben brauchen. Für einen Teilnehmer der ersten Runde hat
es sogar beim Wettbewerb seinen Anfang genommen: Er begann bei Lenord
+ Bauer ein Ingenieurstudium mit kombinierter Ausbildung.
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07.10.2008 10:35:00 Uhr
EXKURSIONEN
Lernen im Labor
Im Rahmen von Science on Stage Berlin 2008 gibt es die Möglichkeit für die
300 teilnehmenden Lehrkräfte, an Exkursionen zu verschiedenen außerschulischen Lernorten teilzunehmen. Die Auswahl der Exkursionsziele ist eine
Mischung aus unterschiedlichen Disziplinen sowie aus Universitäten, Großforschungseinrichtungen und einem Science Center.
Campus Berlin-Buch – Gläsernes
Labor
Das Gläserne Labor auf dem Wissenschafts- und Biotechnologiepark Campus Berlin-Buch öffnete im Jahre 1999
als eines der ersten Schülerlabore in
Deutschland. Pro Jahr werden hier für
etwa 9.300 Schüler der Grund-, Mittel- und Oberstufe Laborkurse mit Wissenschaftlern des Campus Berlin-Buch
durchgeführt. Das Spektrum der Experimente reicht vom genetischen Fingerabdruck und Mikroskopierkursen bis
zur Neuro- und Entwicklungsbiologie.
Im Mittelpunkt stehen dabei Methodenkompetenz, Motivation und Berufsorientierung für die modernen Biowissenschaften. Die zwölf verschiedenen
gentechnischen und zellbiologischen
Experimente sind in nahezu der Hälfte
der Berliner Oberschulen fest im Biologieunterricht integriert. So werden die
Schüler zu DNA- Detektiven, treffen auf
leuchtende Bakterien oder isolieren eine
komplette DNA aus einer Tomate.
Auf dem Campus befindet sich ebenso
das Max-Delbrück-Centrum für Molekularmedizin, eine Einrichtung der
Helmholtz-Gemeinschaft.
www.glaesernes-labor.de
Tauchen. Das Labor eröffnet Schülern,
Lehrern und Studenten neue Perspektiven wissenschaftlichen Arbeitens und
fördert das Interesse von Schülern an
den Naturwissenschaften.
unilab.physik.hu-berlin.de
FBH – MicroLAB
Ob PC, Handy, Anrufbeantworter
oder Airbagsysteme – kaum eine moderne technische Lösung kommt ohne Mikrochips aus. Wie solche winzigen Teile entstehen, erfahren Schüler
im MicroLAB. Physik-, Chemie- und
Informatikkurse führen hier typische
Arbeitsschritte zur Strukturierung von
Halbleiter-Bauelementen durch und
können einen Reinraum besichtigen.
Durch die Verbindung zwischen Schülerlabor und Forschungseinrichtung erhalten Schüler praktische Erfahrungen
in der Naturwissenschaft: interessant,
spannend und eine sinnvolle Ergänzung zum Schulunterricht. Das MicroLab ist das Schülerlabor des Ferdinand-Braun-Instituts für Höchstfrequenztechnik (FBH), eine Einrichtung
der Leibniz-Gemeinschaft und der Lise-Meitner-Schule Berlin.
www.microlab-berlin.de
HU Berlin – UniLab-Adlershof
FU Berlin – NatLab
Das UniLab Schülerlabor der Humboldt-Universität zu Berlin befindet sich
an der eindrucksvollen großen Windkanalröhre, die für die Luftfahrtforschung
des letzten Jahrhunderts gebaut wurde. Neben physikalischen Experimenten gibt es fächerübergreifende Angebote, wie zum Thema Fliegen oder
Ziel des NatLab ist es, Schüler über das
selbstständige Experimentieren für die
Naturwissenschaften zu begeistern und
ihnen einen Einblick in die Universitätsatmosphäre zu ermöglichen. Das NatLab bietet anschauliche Experimente
aus Biologie und Chemie für Grundschulen sowie aktuelle Forschungsthe-
men für Oberstufenkurse an. Hierzu
gehören die Neuro- und Verhaltensbiologie, Mikrobiologie, Ökophysiologie
sowie die Bio-, Elektro- und Polymerchemie. Um die Einbindung des Laborbesuches in den Unterricht zu erleichtern, bieten die am NatLab beteiligten
Wissenschaftler den Lehrern entsprechende Fortbildungsveranstaltungen
an. Die Teilnehmer dieser Veranstaltungen führen die Experimente selbst
durch und diskutieren das Fachwissen
mit den Wissenschaftlern.
www.natlab.de/
Campus Berlin-Buch
– Gläsernes Labor
HU Berlin –
UniLab-Adlershof
FU Berlin – PhysLab
Das PhysLab der Freien Universität Berlin wurde gegründet, um jungen Menschen selbstständiges Experimentieren und Forschen zu ermöglichen. Dies kann sowohl eingebettet
im Rahmen des regulären Unterrichts
geschehen als auch völlig eigenständig
außerhalb der Institution Schule. Schüler können hier schon einmal richtige
„Uniluft schnuppern”. Sie erforschen
die Funktionsweisen von Brennstoffzellen, Stirlingmotoren und Lasern, besuchen eine Experimentierlandschaft mit
mehr als 120 Exponaten oder informieren sich über ein Studium der Physik.
www.physik.fu-berlin.de/physlab/
FBH – MicroLAB
Deutsches Technikmuseum Berlin
– Science Center Spectrum
Wie funktioniert eine Batterie? Warum ist der Himmel blau? Welches Prinzip liegt dem Flaschenzug zugrunde?
Im Science Center Spectrum werden
Grundlagen der Naturwissenschaft und
FU Berlin – NatLab
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07.10.2008 10:35:44 Uhr
FU Berlin – PhyLab
Spectrum Berlin
DESY in Zeuthen
Helmholtz-Zentrum
Berlin
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Technik erfahr- und erlebbar. Attraktive
Phänomene verleiten zum selbsttätigen
Experimentieren – und zum Nachdenken. Einen Schwerpunkt der etwa 250
Experimentierstationen – darunter zehn
Weltneuheiten – bilden Versuche zu verschiedenen Teilgebieten der Physik. In
der Akustikabteilung warten über 30
klingende Experimente zur Akustik und
Musik auf die Besucher. Tonerzeugung,
Schallausbreitung, Klangfarbe, Psychoakustik sowie Entstehung und Entwicklung elektronischer Musik sind die Themen, und auch eine neue Beschallungstechnik kann erprobt werden.
In den Sommerferien bietet das Spectrum ein buntes Ferienprogramm an,
bei dem die Schüler u.a. mit Haushaltsmitteln spannende Versuche durchführen können.
www.dtmb.de/Spectrum
DESY in Zeuthen – Schülerlabor
physik.begreifen
Herrscht ewige Stille im All? Woraus
besteht kosmische Strahlung? Diesen
Fragen gehen Jugendliche im Schülerlabor nach. Das Projekt „Experimentieren mit kosmischer Strahlung“ richtet
sich schwerpunktmäßig an Schüler der
Oberstufe mit Interesse für Physik, Astronomie und Informatik. Mittels moderner Mess- und Analysemethoden
der Teilchenphysik und in Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern haben
die Jungforscher die Gelegenheit, den
Forscheralltag zu erleben. Begabte und
interessierte Jugendliche werden gezielt gefördert und mit wissenschaftlichen Methoden vertraut gemacht, so
dass ihnen ein eventueller Einstieg in ein
späteres Studium und das wissenschaftliche Arbeiten erleichtert werden.
Das Vakuumlabor bietet Experimentiertage mit spannenden Versuchen für die
Klassen 4 bis 10 an; für Grundschullehrer
wird eine naturwissenschaftliche Fortbildung zum Thema Luft angeboten. Das
Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY
– ein Forschungszentrum der HelmholtzGemeinschaft – ist eines der weltweit
führenden Beschleunigerzentren zur Erforschung der Struktur der Materie.
physik-begreifen-zeuthen.desy.de
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie – Schülerlabor
‘Blick in die Materie’.
Aktuelle Erkenntnisse der Materialforschung finden Eingang in die Experimente des Schülerlabors „Blick in die
Materie“. Versuche zur Solarenergieforschung, zum Magnetismus und zur Supraleitung sowie Führungen in den Laboren der Großforschungseinrichtung
eröffnen Einblicke in die praktische Tätigkeit der Wissenschaftler. Selbstständiges Experimentieren und das Entwickeln
eigener Fragestellungen sollen Interesse
an der Physik und das Vertrautwerden
mit naturwissenschaftlicher Denkweise
fördern. Schulklassen können für halbtägige, ganztägige und mehrtägige Projekte das Schülerlabor besuchen. Interessierte junge Leute können in turnusmäßigen Treffen kleiner Arbeitsgruppen
vorgegebene und eigene Themen bearbeiten. Langfristig aufzubauende Lehrerfortbildungsangebote sollen die Rück-
wirkung in die Schulen verstärken.
www.hmi.de/schuelerlabor/
Learning laboratories in Berlin and Brandenburg
The region of Berlin-Brandenburg has a unique nationwide density and diversity of learning labs. In the GenaU network there are
11 learning laboratories united from the fields of biology, chemistry, physics and earth sciences. The learning labs are based at universities and research institutes. They build a bridge between research and schools.
In the laboratories of the GenaU network, pupils experiment on
their own. The aim is to attract young people to science and engineering and to give new inputs to science courses at school. Every
year more than 20,000 pupils experimented in the eleven learning
laboratories of the network, about 800 teachers attended courses
here and 120 teacher students were in training.
With the GenaU coordination office, a central point of contact for
schools, school administration, politics, economics, science and
the press has been created in the region for the first time. The
main concern of GenaU is to combine existing resources and create synergies. The aim is to steadily improve, expand and long term
secure offered services.
Together with external partners GenaU develops concepts for future scientific and technical learning.
The GenaU network has since developed into an important hub for
the promotion of science and technology between young people
and has become a nationwide model project for regional networking of learning labs. www.genau-bb.de
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JURY / IMPRESSUM
DIE JURY
IM ÜBERBLICK
IMPRESSUM
Bei der Auswahl der Jury-Mitglieder haben die Initiatoren großen Wert auf
Herausgeber
Arbeitgeberverband Gesamtmetall – THINK ING.
Wolfgang Gollub (verantwortl.)
Voßstr. 16, 10117 Berlin
eine ausgewogene Mischung der Tätigkeitsbereiche gelegt und das Gremium mit Unterrichtspraktikern, Personen aus der Lehrerfortbildung, der
Didaktik und Personen aus der Wirtschaft besetzt. So ermöglichen die verschiedenen Perspektiven eine unterschiedliche Beleuchtung der Wettbewerbsbeiträge.
Leiter der Jury war Professor Dr. Otto Lührs, ehemaliger Leiter des Spectrums, der
interaktiven Abteilung am Deutschen Technikmuseum in Berlin.
Die Mitglieder der Jury waren
Fachbereich Physik
Dr. Michael Deimel, ABB Mannheim
Dr. Wolfgang Welz, Regierungsschuldirektor a.D. Bezirksregierung Köln
Dr. Irmgard Heber, Physiklehrerin a.D,
Mühltal
Jürgen Miericke, Physiklehrer a.D., Dozent Universität Nürnberg-Erlangen
Dr. Peter M. Schulze, Landesinstitut für
Schule und Medien Berlin-Brandenburg (LISUM), Naturwissenschaften (Physik/Informatik) Sek I und II/
Gymnasiale Oberstufe
Brigitte Obst, Hochschule für Telekommunikation, Leipzig (FH) Hochschullehrerin, Deutsche Telekom, Grundlagen der Elektrotechnik, Elektrotechnik/ Elektronik, CAD-Anwendungen
Prof. Dr. Michael W. Tausch, Bergische
Universität Wuppertal, Fachbereich
Didaktik der Chemie
Prof. Dr. Jens Friedrich, PH Freiburg, Institut für Biologie, Chemie, Geographie und Physik, Abteilung Chemie
Fachbereich Biologie
Dr. Petra Skiebe-Corrette, Freie Universität Berlin, Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie
Dr. Ulrich Scheller, Gläsernes Labor, BBB
Management GmbH Campus BerlinBuch
Dr. Monika Beschorner, Universität Potsdam, Institut für Biochemie und Biologie, Didaktik der Biologie
Prof. Dr. Günter Lange, Beiratsmitglied
Gläsernes Labor, BBB Managment
GmbH Campus Berlin-Buch
Fachbereich Chemie
Fächerübergreifend
Prof. Dr. Marco Oetken, Pädagogische
Hochschule Freiburg Fakultät III, Institut für Biologie, Chemie, Geographie, Physik, Abteilung Chemie
Dr. Bernd Richter, Mitarbeiter am Institut für Chemie und Biochemie/Anorganische Chemie in der Arbeitsgruppe NatLab
Prof. Dr. Matthias Ducci, Pädagogische
Hochschule Karlsruhe Didaktik der
Chemie
Sieghard Scheffczyk, Chefredakteur von
Kontexis, Zeitschrift des tjfbv – Technischer Jugendfreizeit- und Bildungsverein (tjfbv) e.V.
Mareike Wilms, wissen.s.wert – Gesellschaft für populäre Wissenschaftskommunikation mbH i.G. Naturwissenschaften und Kunst
Davy Champion, Wissenschaftlicher
Mitarbeiter/Team Experimentfelder,
phaeno GmbH Wolfsburg
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Science on Stage Deutschland e.V.
Stefanie Schlunk (verantwortl.)
Johanna Schulze
Poststr. 4/5, 10178 Berlin
Giesel Verlag GmbH – life + science
Marlies Poppe (verantwortl.)
Rehkamp 3, 30916 Isernhagen
Konzept und Koordination
Giesel Verlag GmbH
Marlies Poppe / Sabine Bomblat
Fachliche Redaktion
Dr. Ulrich Kilian / Christine Weber
Gestaltung/Herstellung
Friedrich Medien Gestaltung
Im Brande 19, 30926 Seelze
Fotonachweis
Titelbild: © Wolfgang Gollub
Performance Feeding the fish
www.feedingthefish.com
Druck
L.N. Schaffrath GmbH & Co. KG, Geldern
Druckauflage
205.000 Exemplare
Verlag
Giesel Verlag GmbH, life + science
Rehkamp 3, 30916 Isernhagen
Tel.: 0511 / 7304-101 / Fax: 0511 / 7304-157
kontakt@lifeandscience.de
www.lifeandscience.de / www.giesel-verlag.de
Gedruckt auf 100%-Recycling-Papier.
* Aufgrund der besseren Lesbarkeit sehen wir
in diesem Sonderheft von der Aufführung der
weiblichen Form ab.
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