Alles über das Projekt
Schülerinnen und Schüler konstruieren
Wir bieten Unterrichtsprojekte zur Vermittlung bildungsplanrelevanter naturwissenschaftlicher sowie technischer Kompetenzen mittels eines vernetzten Zugangs aus Naturwissenschaften und Technik.
Mehr zum StartLearnING-Prinzip
Mit startlearnING lernen Kinder technisches Konstruieren auf der Grundlage biologischer Phänomene, die an eine alltagsnahe, technische Fragestellung gekoppelt werden. Zielgruppe sind Kinder der 3. und 4. Klasse im Sachunterricht sowie weitere Klassen in der Sekundarstufe im naturwissenschaftlichen Unterricht (bis ca. Klasse 8).
Das Projekt orientiert sich an der Arbeitsmethodik von Ingenieuren (ING). Anlehnend an die Arbeitsweise von IngenieurenInnen haben wir eine umsetzbare schüler- und schülerinnenorientierte Konstruktions-methodik entwickelt, die wir im sogenannten startlearnING-Prinzip beschreiben.
Das startlearnING-Prinzip
Das Projekt setzt auf eine Vernetzung von biologisch-naturwissenschaftlichen sowie technischen Denk- und Arbeitsweisen im Rahmen eines Problemlöseprozesses.
Unsere Lernarrangements werfen Problem-stellungen auf, die durch eine technische Konstruktion gelöst werden sollen. Dabei sieht die Arbeitsweise des Konstruierens vor, eine Problemstellung zunächst zu erfassen und Anforderungen zu bestimmen, die die Konstruktion erfüllen muss. Biologische Phänomene geben den Lernarrangements eine Rahmung. Sie können Ideengeber sein oder die Anforderungen, die die Konstruktion erfüllen muss, erst aufzeigen.
Merkmale des startlearnING-Prinzips
Das Konstruieren erfolgt systematisch, analog zur Vorgehensweise von Ingenieuren.
Problemstellungen aus der Lebenswelt sind Grundlage für technische Konstruktionen.
Das Konstruieren erfolgt ohne Lösungsvorgabe.
Naturwissenschaftliche Phänomene sind Ideengeber für technische Konstruktionen.
Das Konstruieren erfolgt mit einfachen Werkzeugen und Alltagsmaterialien.
Gute Konstruktionen erfordern Kommunikation.
Gute Konstruktionen funktionieren unabhängig vom Aussehen.
Fehler werden als Katalysatoren des Lernprozesses betrachtet.
Die Methodik des Konstruierens
Herzstück des Vorgehens im Projekt stellt das Konstruieren in Form einer didaktisierten Abwandlung der Arbeitsweise von Ingenieuren dar, wie sie in der Richtlinie 2221 des Vereins Deutscher Ingenieure beschreiben wird.
Die VDI-Richtlinie 2221 beschreibt den Vorgang des Konstruierens als einen rekursiven Prozess, in dem zunächst die Funktionen einer Konstruktion definiert und Lösungsprinzipien erschlossen werden. Diesen Phasen schließt sich die Planung der Konstruktion an. Das Konstruieren endet bei einem Produktplan, der in der Folge realisiert werden kann (Verein Deutscher Ingenieure, 2019). Die Abwandlung des Vorgehens bei der didaktisierten Version nach dem „startlearnING“-Prinzip beinhaltet explorative Phasen des Materialkennenlernens sowie eine manuelle Fertigung eines Produktes und dessen anschließende Reflexion hinsichtlich seiner Funktionsweise und Passung auf die Problemstellung.
Flussdiagramm:
Leitfaden zur "Methodik des Konstruierens"
Für das phasenorientierte Vorgehen beim Konstruieren nach dem startlearnING-Prinzip wurde ein Flussdiagramm (s. rechte Seite) entwickelt. Zur Zielerreichung müssen alle Phasen durchlaufen werden. Es werden jedoch verschiedene Optimierungs- und Rückversicherungsschleifen notwendig sein. Das gehört zu einem Konstruktionsprozess dazu. Deshalb kann jederzeit von einer Phase zu allen vorgelagerten Phasen zurückgesprungen werden. Das Flussdiagramm kann also als grundsätzlicher Leitfaden für das Konstruieren mit Schüler*innen verstanden werden,
der dabei helfen soll, kreativ zu arbeiten, ohne das Ziel aus den Augen zu verlieren.
Die Unterrichtsreihen
- Grundschule: 3. und 4. Klasse
- Sekundarstufe I: 5. bis 8. Klasse
Fotoslider: Materialien "Fake-Arm"/"Bewegung"
Wie unterstützt StartLearnING?
Wir unterstützen Schulen und Lehrkräfte durch die
- Bereitstellung ausgearbeiteter Unterrichtseinheiten,
- Durchführung von schulhausinternen, kostenlosen Fortbildungen (bis Ende Juli 2027),
- Bereitstellung kostenloser Erfinderkisten mit Verbrauchsmaterialien sowie Handreichungen für Lehrkräfte und SchülerInnen zum Verbleib an der Schule (bis Ende Juli 2027),
Ab dem Schuljahr 2027/2028 wird es Fortbildungen und Erfinderkisten zum Ausleihen geben - Details folgen ca. im Frühjahr 2027.
Infos zum Projekt
Projekthintergrund
2009 stellte die Kultusministerkonferenz (KMK) im Rahmen ihres Maßnahmenkatalogs zur Stärkung der mathematisch-naturwissenschaftlich-technischen Bildung deren Bedeutung für den Wohlstand und die zukünftige Konkurrenzfähigkeit des Industriestandortes Deutschland heraus. Aus diesem Grund wurde von der KMK beschlossen, dass fächerverbindende naturwissenschaftliche Lehr- und Lernkonzepte für die Sekundarstufe I entwickelt werden sollen, die neben der Vertiefung übergreifender fachlicher Kompetenzen insbesondere das Interesse der Schülerinnen und Schüler an Naturwissenschaften und Technik fördern sollen (KMK, 2009).
Dieser Aufgabe stellt sich das startlearnING -Projekt, indem es eine didaktische Konzeption für einen Unterricht bietet, der technische und naturwissenschaftliche Inhalte verbindet. Dabei setzen wir auf die Anwendung naturwissenschaftlicher und technischer Arbeits- und Denkweisen, um die Problemlösekompetenz von Schüler*innen zu fördern.
In diesem Zusammenhang sehen wir es als sinnvoll an, Schüler*innen bereits frühzeitig an naturwissenschaftliche Frage-stellungen und konstruktionsorientierte technische Arbeitsweisen heranzuführen und eine dauerhafte Interessensbildung - bereits ab der Primarstufe - durch langfristig orientierte, didaktisch fundierte MINT-Lernangebote zu fördern.
Partner & Förderung
startlearnING ist ein Gemeinschaftsprojekt der Hochschule Reutlingen (Fakultät Technik), der Pädagogischen Hochschule Weingarten (Didaktik der Biologie und Technik), und der Pädagogischen Hochschule Ludwigsburg.
Das startlearnING-Projekt wird von der Vector Stiftung Stuttgart seit 2018 gefördert.
Die Stiftung stellt den größten Teil der Mittel für das Personal zur Entwicklung der Unterrichtseinheiten und finanziert aktuell die Kisten mit Werkzeugen und Verbrauchsmaterialien.
startlearnING gehört an der Hochschule Reutlingen zum Studiengang Mechatronik der Fakultät Technik. Die Hochschule Reutlingen bringt den ingenieur-wissenschaftlichen Blickwinkel, insbesondere die Arbeitsmethodik der Ingenieure, in das Projekt. Studierende nehmen an den Seminaren teil und unterstützen die Lehrkräfte in den Schulen.
Der Fachbereich Biologie der PH Ludwigsburg unterstützt startlearnING besonders mit Expertise im Primarbereich. Hier werden weitere Angebote für den Sachunterricht erdacht und evaluiert.
startlearnING ist an der PH Weingarten im Fachbereich Biologie angesiedelt. Projektmitarbeiter entwickeln gemeinsam mit den Studierenden Unterrichts-reihen, die sie an den Schulen evaluieren, anschließend optimieren und für den Regelbetrieb aufbereiten.
Laufzeit des Projekts: 01.01.2018 - 31.08.2027
Ansprechpartner:
- Monika Hennig (Projektleitung)
Mail: monika.hennig@dgtb.de - Prof. Dr. Holger Weitzel (PH Weingarten)
Mail: weitzel@ph-weingarten.de
Lehrkräfte-Unterlagen
Downloads Lehrkräfte-Unterlagen
Grundschule
- Begleitmaterial "Schneckenbehausung"
- Begleitmaterial "Warmhaltebox"
- Begleitmaterial "Schiffe"
Sekundarstufe I
- Begleitmaterial "Fake-Arm / Bewegung"
- Begleitmaterial "Kalthaltebox"
- Belgeitmaterial "Wasserreinigungsapparatur"
Team PH Weingarten
Projektleitung PH Weingarten: Prof. Dr. Holger Weitzel
Beratung Technikdidaktik: Prof. Dr. Martin Binder
Schwerpunkt Biologie Sek I: Dr. Markus Reiser
Team Kooperationspartnerinnen
Dipl.-Ing. Monika Hennig
Projektleitung & Technik
Hochschule Reutlingen
Monika.Hennig[at]reutlingen-university.de
Büro: 07121/271-7134
Handy: 0177/2708429
Dr. Petra Baisch
Schwerpunkt Biologie Primarstufe
PH Ludwigsburg
Mail: baisch[at]ph-ludwigsburg.de
Dr. Anna-Lisa Max
Pädagogische Hochschule Karlsruhe
Institut für Biologie und Schulgartenentwicklung / Raum 2.B209
Bismarckstr. 10
76133 Karlsruhe
Mail: anna.max[at]ph-karlsruhe.de
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