Schweizer MINT für junge Schülerbirnen

Mit einem Plopp sinkt der kleine Eisenwürfel ins Wasserbecken, der Holzwürfel aber schwimmt. "Das liegt daran, dass der Eisenwürfel schwerer ist als der Holzwürfel, obwohl sie beide gleich groß sind", erklärt die Grundschullehrerin Nina Morf ihren fiktiven jungen Zuhörern.

"Sehr gut, wie Sie ,Schwimmen und Sinken' im Experiment zeigen und den Begriff der Dichte altersgerecht umschreiben, um das Phänomen zu erklären", sagt Ralph Schumacher zu Nina Morf. Gemeinsam mit Elsbeth Stern leitet Schumacher die MINT-Studie am EducETH, dem Lernzentrum der ETH Zürich.

MINT steht für die Bereiche Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik. Während die Meinungen darüber auseinandergehen, wie und wann MINT-Themen in der Schule unterrichtet werden sollen, ist man sich in der Wirtschaft einig, dass angesichts des Fachkräftemangels MINT-Kompetenzen dringend benötigt werden. Die Schweizer MINT-Studie untersucht, was bei Schülern, die auf den unteren Klassenstufen (1 bis 6) in den naturwissenschaftlichen Fächern mit optimalen Lernmaterialien versorgt, hängenbleibt. Zweite Fragestellung ist, wie die Schüler in höheren Klassenstufen auf dieses Wissen zurückgreifen, oder darauf aufbauen und in anderen Fächern davon profitieren können.

Transfereffekte: Alles, was man sich in der Schule merkt

Was in der Schule hängenbleibt, sind für die Lernforscher Transfereffekte. Diese werden über zehn bis 20 Jahre in der Längsschnittstudie mit bis dato 6.000 Schülern und 350 Lehrpersonen in der Deutschschweiz beobachtet. Damit die Ergebnisse vergleichbar sind, wird mit einheitlichem Lernmaterial, den KiNT-Kisten von Kornelia Möller von der Universität Münster gearbeitet.

Der Lernfortschritt wird jeweils vor und nach einer MINT-Unterrichtseinheit festgestellt. Die Lehrpersonen bekommen ein detailliertes Feedback über den Lernstand der Schüler sowie darüber, welche Erklärungsform gut verstanden wurde und ob eine Wiederholung nötig ist. Die Ergebnisse werden auch mit dem Lernstand gleichaltriger oder älterer Schüler verglichen, die keinen MINT-Unterricht erhalten haben.

MINT-Themen erschließen sich über das "deklarative Lernen". Gemeint ist die Fähigkeit, etwas gedanklich nachvollziehen, begründen und argumentieren zu können. Dabei sind die Lehrpersonen gefordert, einen Sachverhalt geduldig und praxisnah und mit Begriffen, die der Sprachwelt der Kinder entsprechen, zu erklären. Fehler zu machen ist dabei wichtig, denn jeder Fehler ist ein Ansatzpunkt für eine weitere Erklärung.

Auch sind die Schüler daran zu erinnern, zuerst auszuprobieren, dann zu beobachten und zu analysieren, um schließlich die Beobachtung schriftlich festzuhalten. Denn die Ordnung im Ablauf bringt Ordnung im Kopf und einen Schritt weiter zum Verstehen.

Dass diese Lernform Begeisterung und Motivation auslöst, weiß

auch Schulleiter Stephan Ulrich, an dessen Primarschule Pünt MINT-Unterricht inzwischen obligatorisch ist: "Die Spitzenschüler können gar nicht mehr genug bekommen. Bei den anderen springt der Funke mit etwas mehr Anleitung auch über."

Bei so viel gutem Feedback bleibt die Frage nach den Problemen. Stephan Ulrich nennt anfängliche Bedenken von Eltern, das Fach Deutsch könnte zu kurz kommen.

Weitere Studienergebnisse haben aber gezeigt, dass sich der MINT-Unterricht positiv auf die Sprachentwicklung auswirkt. Auf Lehrerseite gab es Bedenken, ob bei den Schülern wirklich mehr hängenbleibt, welcher Mehraufwand entsteht, und manchmal auch Unsicherheit bei Unterrichtsthemen, an die man aus der eigenen Schulzeit keine gute Erinnerung hat. Diese Bedenken würden in der Zusammenarbeit mit dem EducETH aber rasch aufhören.

MINT-Gütesiegel ab 2017 für österreichische Schulen

In Österreich wird 2017 zum ersten Mal das MINT-Gütesiegel verliehen. Damit werden Schulen ausgezeichnet, die sich durch innovativen und motivierenden Unterricht in MINT-Fächern auszeichnen und dies in ihrem Schulprofil leben.

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