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„Frischer Wind fürs Forschen!“ –Auf Kurs durch die Welt der Forschung

Ilka Parchmann Hamburg, 20.10.2011

„Auf Kurs durch die Welt der Forschung“- aber wo und wie?aber wo und wie?

Hintergrund

Naturwissenschaften sind wenig beliebtNaturwissenschaften sind wenig beliebt …

• Moderne Naturwissenschaften sind wenig zugänglich?

• Fehlende Rollenvorbilder und „Rollenklischees“?

• Fehlende Möglichkeiten, das eigene Können zu zeigen?

K t h h d t tüt fö d t– Kompetenzwahrnehmung und -unterstützung fördert Motivation und Interesse!

(Gräber 1992, Prenzel et al., 1997, Gago et al.,2004, Elster 2007, Kessels, 2008 u.a.m.)

Wer sind die Forscher/-innen von heute?

Sehr wichtig

Nicht wichtigNicht wichtig

(W. Wentorf, P. Dierks)

Vorstellungen von Schüler/-innen und Wissenschaftler/-innen

5

Wissenschaftler/ innen

4

4,5

3

3,5

2

2,5scientists

studentsSchüler

Wissen-schaftler

1

1,5

0

0,5

technically intellectual, aesthetic creative social, caring enterprising cooperative precise, handwerklich Intellektuell ästhetisch kreativ sozial unter- kooperativ präzise, adept analytical meticulousgeschickt analytisch nehmerisch genau

Auf Kurs durch die Welt der Forschung –welche Aufgabenbereiche sind wichtig?welche Aufgabenbereiche sind wichtig?

Die richtigen

Techniken?Das Ziel?

Techniken?

Verständigung mitDen Kurs bestimmen?

Verständigung mit der Crew?

Welche Meere und

welche B t i dBoote sind

interessant?

(Fotos: Kieler Woche Segler)

Aufgaben und Erfahrungsmöglichkeiten zum Forschen in den Naturwissenschaftenzum Forschen in den Naturwissenschaften

MethodenFragen

KommunikationKommunikation

Konzepte

Interessante Gebiete und

Möglich-k it ?keiten?

Neuer Wind für Forschung?Beispiele von nebenanBeispiele von nebenan

F h i U t i ht• Forschen im Unterricht

• Forschertage an der Uni und an Schuleng

• Wissenschaft an ungewöhnlichen Orten:

– Die längste Experimentiermeile Deutschlands

– Pub-Science – Die lange Nacht der Experimenteg p

• Wissenschaft made in Kiel

• Schülerlabore und Schülerforschungszentren

• Wettberwerbe

Bekanntes hinterfragen –„Die Sehnsucht nach dem Meer“ „Die Sehnsucht nach dem Meer

(Michael Faraday; Berg et al., 2005; Schmidt & Parchmann, 2003)

Vorstellungen hinterfragen:Verbrennen – vernichten – ?? Verbrennen vernichten ??

... wo brennt s???

„Von der Formel her müsste man CO2 in Kohlenstoff und Sauerstoff zerlegen können, aber in Wirklichkeit ist das ja nicht möglich.“

Methoden zur Überprüfung von Vorstellungen / Hypothesen

Stoffvernichtung - Massenerhaltung!

Vorstellungen / Hypothesen

Stoffvernichtung - Massenerhaltung!

Beobachtung:• Der Kolben ist „leer“

• Die Masse bleibt konstant!e asse b e b o s a

(Johannsmeyer et al., 2001)(Johannsmeyer et al., 2001)

Kohlenstoffgewinnung!

Zusammenhänge entdecken

Erdöl Kohle

Verwesung,V k hl

Abbau / Umbau,Erdöl, Kohle

Verbrennung„Der Kreislauf beginnt immer Verkohlung

Blätter,Holz u.a.Blätter,

Holz u.a.Kohlenstoffdioxid

„ gwieder von neuem, [...] die

Stoffe können

Stoffwechsel Fotosynthese

Stoffe können wiedergewonnen werden!“Stoffwechsel Fotosynthese

Traubenzucker

Was kreist…?Erklärungen finden und anwendenErklärungen finden und anwenden

Di Id d AtDie Idee von den Atomen

“Wir können wohl versuchen einen neuen Planeten demWir können wohl versuchen, einen neuen Planeten dem

Sonnensystem einzuverleiben oder einen anderen zu

vernichten als ein Atom zu erschaffen oder zu zerstörenvernichten als ein Atom zu erschaffen oder zu zerstören.

Änderungen, die wir hervorbringen können, bestehen

immer nur in der Trennung von Atomen, die vorher

verbunden und in der Vereinigung solcher, die vorher

getrennt waren.“ Dalton (Jansen, 1984)

Wissenschaft und Gesellschaft

Gesucht wird ein Treibstoff ohne Kohlenstoffatome?

Weitere Untersuchungen und ÜberlegungenWeitere Untersuchungen und Überlegungen

„CO2-neutral“?

Weitere Fragen?g

Fortsetzung folgt:Noch viele weitere spannende Fragen!Noch viele weitere spannende Fragen!

„Die Flasche ist leer. –„

Die Batterie ist leer.“

lIst eine Batterie leer, wenn sie leer ist?

(Tietjens, Martensen & Parchmann, MNU, 2007)

Fortsetzung folgt:Noch viele weitere spannende Fragen!

nur Fliegen ist schöner!

Noch viele weitere spannende Fragen!

…nur Fliegen ist schöner!

Ministerium fürBildung und Kultur

des Landes Schleswig-Holstein

Abstrahieren zu strukturierenden Basiskonzepten

Forschungs-aspekte

Thema / Einstieg

Bewerten und Einordnen

Basiskonzeptenp

Thema / EinstiegInformationen Überprüfen der

Hypothesen anhand der Ergebnisse und Modelle

Formulieren von Fragen

Ergebnisse und Modelle

Auswertung, Absicherung,Darstellen, Kommunizieren

und Aushandeln der ErgebnisseIdentifizieren von Fragen und

Planen von Durchführen und

u d us a del de geb sseIdentifizieren von Fragen und Hypothesen, die chemisch untersucht werden können

Planen von Untersuchungen zur Beantwortung der

Fragen

Beobachtung,

Diskussion und P k ll

Anwenden von Fragen Protokoll

(Parchmann et al., 2006)

Vorkenntnissen (Vorstellungen,

Modelle, Theorien)

Neuer Wind für Forschung?Nicht nur im Unterricht!

F h i U t i ht

Nicht nur im Unterricht!

• Forschen im Unterricht

• Forschertage an der Uni und an Schuleng

• Wissenschaft an ungewöhnlichen Orten:

– Die längste Experimentiermeile Deutschlands

– Pub-Science – Die lange Nacht der Experimenteg p

• Wissenschaft made in Kiel

• Schülerlabore und Schülerforschungszentren

• Wettberwerbe

Forschertage an der Uni

für Kinder und Jugendliche… für Kinder und Jugendliche

(Kinderuni Kiel)

Forschertage an Schulen und im Forschercamp

Ministerium fürBildung und Kultur

des Landes Schleswig-Holstein

Forschercamp

(Gesine Bertelesen)

Forscherkinder im Unterricht

Gibt es Unterschiede im naturwissenschaftlichen Selbstkonzept der Kinder?

2 5

3

nzep

t

2,17

1,801,5

2

2,5

aftliches Selbstko

0,5

1

Naturwissenscha

0

NaWi‐aktiv Kontrollgruppe

(Tim Höffler)

Und danach:Begeisterung und Können zeigen!Begeisterung und Können zeigen!

… am „Experimentiertisch der Generationen“

Naturwissenschaften „am laufenden Meter“ erklären, zeigen und verstehen!

… in der langen Nacht der Experimente

Ergebnisse einer Schülerbefragung

I h hätt i d ht d d j d i t i t!“„Ich hätte nie gedacht, dass das jemanden interessiert!“

„Unglaublich, wie motiviert die Schüler waren…“

P iti W h h h fä li h Sk i

„Unglaublich, wie motiviert die Schüler waren…

• Positive Wahrnehmung nach anfänglicher Skepsis• Zusätzliche Anstrengung durch das Ziel, anderen

t b i b ietwas beizubringen• Interesse an Präsentation vor Fremden höher als vor

Mitschülern (besonders bei Mädchen!)Mitschülern (besonders bei Mädchen!)• Anreiz durch Gruppenprojekte und die Kooperation mit

der Uni!der Uni!

(Bade, 2010; Beeken, 2010)

Und wie geht´s weiter?

Wissenschaft made in Kiel:Wissenschaft made in Kiel:Wissenschaftler/-innen auf der Spur

Fortsetzung in Vorbereitung: Forschungswerkstatt, Wahlpflichtunterricht, Wettbewerbstage

Fazit:Neuer Wind für Forschung und mehr!Neuer Wind für Forschung und mehr!

Schule & mehr

B i t i !

Forschung ist …?

Begeisterung zeigen!

d i H b ?… und in Hamburg?

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

I|SH

Für Kinder Für JugendlicheFür Kinder … Für Jugendliche …

Mit Jugendlichen für Grundschulkinder!