Das Projekt MINTplus will Kinder und Jugendliche nachhaltig für MINT-Themen begeistern. Entwickelt wurde es an der Technischen Hochschule Bingen (TH), die in Rheinland-Pfalz mit mehreren regionalen Kooperationspartnern zusammenarbeitet. In den MINTplus-Laboren experimentieren Schülerinnen und Schüler unterrichtsbegleitend mit Lego Education Materialien zu Themen aus Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (’MINT’).

Im Dezember 2014 wurde an der Kaiserpfalz-Realschule plus in Ingelheim ein MINTplus Labor (Schülerlabor) mit einem umfangreichen Angebot der Lego Education Serie eingerichtet. Der Platz und die Materialien bieten den Schülerinnen und Schülern einen Raum zum Tüfteln und Experimentieren.

Das Projekt startete 2015 zunächst mit drei Partnerschulen in Rheinhessen: Der Kaiserpfalz-Realschule plus und dem Sebastian-Münster-Gymnasium in Ingelheim sowie der Rochus-Realschule plus in Bingen. Im darauffolgenden Jahr schloss sich eine vierte Schule, die Integrierte Gesamtschule Mainz-Bretzenheim, dem Projekt an.

2017 wurde das Projekt mit der Errichtung eines weiteren MINTplus Labors sowie einer eigenen MINTplus Koordinierungsstelle vor Ort auf die Region Kirn ausgeweitet. Die beiden Realschulen plus Auf Halmen und Auf Kyrau starteten im ersten Schulhalbjahr 2017/2018 als fünfte und sechste Partnerschule.

MINTplus Pädagogik

MINTplus ist ein interdisziplinär ausgerichtetes Projekt, das auf der organisatorischen Ebene die Institutionen Schule und Hochschule sowie die Unternehmen, d.h. Partnerunternehmen und deren Ausbildungsbereiche, vernetzt. Auf der inhaltlichen Ebene werden durch das Projekt Lego Education Materialien zur Veranschaulichung von MINT-Themen/Phänomenen/Aspekten in den Schulunterricht und Ausbildungsbereich integriert und nach erfolgreichem Einsatz auch in den Regelunterricht implementiert. Dafür arbeiten die Projektmitarbeiterinnen und Projektmitarbeiter eng mit den Lehrerinnen und Lehrern zusammen und entwickeln gemeinsam Unterrichtskonzepte und Module. Beim Einsatz dieser Module im Unterricht werden die Lehrkräfte der Partnerschulen von Studierenden der Technischen Hochschule oder Auszubildenden der Industriepartner unterstützt.

Das Projekt ist konstruktivistisch ausgerichtet, d.h. das Lehren und Lernen im MINTplus Labor und an den Projektschulen mit den MINTplus Materialien bietet einen Rahmen, in welchem Lernende gemeinsam situiert, entdeckend, kreativ, selbstständig sowie problemlösungsorientiert lernen können. Die Lehrenden haben hierbei die Aufgabe, den Rahmen für den projektorientierten Unterricht festzulegen und als Berater und Begleiter für Fragen und Probleme im Lösungsprozess einer Aufgabe zur Verfügung zu stehen. Je nach Klasse und Eigenschaften der Schülerinnen und Schüler, kann der projektorientierte Unterricht von ’sehr offen’ bis ’gemäßigt offen’ gestaltet werden.

Die Durchführung der Module im Regelunterricht – angelehnt an die Themenfelder des rheinland-pfälzischen Rahmenlehrplans – ermöglicht zunächst eine genderneutrale Ansprache der Schülerinnen und Schüler. Je nach klassenspezifischer Situation lassen sich aber auch gezielte Angebote speziell für Mädchen oder für Jungen realisieren.

Klare Strukturen und Handlungsspielräume

Um dem konstruktivistischen Grundgedanken, welchen das Projekt verfolgt, gerecht werden zu können, ist es wichtig, eine Lernumgebung für das ’selbstgesteuerte Lernen’ zu etablieren, die klare Strukturen und Handlungsspielräume definiert, die ein handlungsorientiertes, praxisnahes und entdeckendes Lernen überhaupt erst ermöglichen. Im Folgenden werden beispielhaft Aspekte zur Ausführung und somit für den Ablauf im Unterricht aufgeführt:

• Der Unterricht mit den Lego Education Materialien enthält klare Aufgabenstellungen und Themen, die hauptsächlich in Teamarbeit und eigenständig bearbeitet werden. Der Einstieg in den Unterricht erfolgt nach einer kurzen Einführung ins Thema zunächst ’haptisch’, d.h. mit dem Bau eines Lego-Modells:

  Praxispart: Bau eines Modells, d.h. eine Bauanleitung genau lesen und umsetzen; Probleme/ technische Fehler erkennen und im Zweierteam lösen, gegebenenfalls Optimierung der Mechanik und somit Ideen weiterentwickeln.
  Damit während des Praxisparts keine größeren Zeitprobleme entstehen, wird von Seiten des MINTplus Projektes für ausreichend Unterstützung der Kleingruppen durch Assistenten und Assistentinnen der Partnerunternehmen gesorgt. An manchen Schulen ist es auch möglich, eine zweite Lehrkraft für den Unterricht einzuplanen.
   

• Nach dem Bau des Modells erfolgen je nach Bedarf kurze Theoriephasen, um Fachbegriffe, Inhalte sowie gegebenenfalls Verständnisprobleme hinsichtlich Mechanik, Funktionsweisen und Alltagsbezug des Modells zu klären.

  Theoriepart: Erarbeitung von Fachwissen, d.h. vor, während und nach dem Praxispart finden entweder kleinere Theorie-Inputs durch die Lehrkraft oder in den Zweierteams in Gruppenarbeit statt. Es können unterschiedliche Informationsquellen genutzt werden, hierzu wird individuell angeleitet.
  Mit Hilfe von Transferaufgaben werden Funktionen und dazu passende Fachinhalte visualisiert und in Form von Versuchen dokumentiert. Somit wird das Modell nicht nur haptisch von der Zweidimensionalität in die Dreidimensionalität transferiert, sondern es werden direkt Bezüge zu Fachinhalten am Modell hergestellt.
  Hierfür ist auch der Einsatz von digitalen Medien als Dokumentationswerkzeuge sinnvoll, da der ’Blick durch die Kamera’ oft einen ’anderen Blickwinkel’ auf das Lego Modell ermöglicht und somit eventuell neue Erkenntnisse ermöglicht oder Fragen, die bisher ungelöst waren, gelöst werden können. Die Dokumentationen können zum Beispiel in Form von Portfolios/ePortfolios oder kleineren Videotutorials, in denen das Modell von den Schülerinnen und Schülern erklärt wird, in eine Bewertung einfließen.
   

• Beide Phasen fördern somit:
  • Teamarbeit/Konzentration
  • Haptik/Fingerfertigkeit
  • Logisches Denken – Bildung individueller Wissensnetzwerke
  • Bildung systematischer Denkweisen
  • Medienkompetenz
  • kollaboratives und eigenständiges Lernen

Ausblick

Unsere Erfahrungen aus den letzten vier Jahren MINTplus Projekt haben uns gezeigt, dass das Projekt auf vielen Ebenen positive Effekte für den naturwissenschaftlichen Regelunterricht an Schulen erzeugt. Inwiefern dies ein Modell für weitere Schulen sein könnte, bleibt in den nächsten Projektjahren zu untersuchen.

Der in 2018 ausgeschriebene Förderwettbewerb für MINT-Regionen in Rheinland-Pfalz ermöglichte es uns, das Projekt auch auf Landesebene bekannter werden zu lassen. Die hieraus entstehenden MINT-Netzwerke mit Partnern aus unterschiedlichsten Bereichen sind eine Bereicherung für das Projekt. Wir hoffen, in Zukunft auch für weitere Schulen (außerhalb des Projektes) Best-Practice Beispiele zur Verfügung stellen zu können, aus denen Unterrichtskonzepte für den Nawi-Unterricht resultieren, die fest in den Schullehrplan eingeplant werden.

Kontakt:

TH Bingen – MINTplus
Prof. Dr.-Ing. Peter Leiß
Dipl.-Päd. Maria Müller
Dipl.-Päd. Hannah Hoffmann
mintplus@th-bingen.de
mintplus.th-bingen.de

Zur Originalausgabe (PDF-Datei)

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