Exploring the Ground - Fostering Scientific Understanding in Primary Schools
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Kurrikulum zur Lerneinheit Boden 

1 Ziele der Lerneinheit

Diese Lerneinheit wurde im Auftrag der Europäischen Union entwickelt, um Kinder im Alter von fünf bis acht Jahren anhand des Themas „Boden“ interdisziplinär zu fördern. Die Ziele dieser Lerneinheit lassen sich drei Bereichen zuordnen:

1.1 Sachbereich Boden
• Einblicke in die komplexen Zusammenhänge des Ökosystems Boden bekommen
• Die vielfältigen Alltagsbezüge (1) von Boden erkennen
• Boden als lebenswichtige und endliche Ressource erkennen
• Bodengefährdungen durch Eingriffe des Menschen aufzeigen
• Alternative, nachhaltige Nutzungsformen erarbeiten
• Stärkung der Mitverantwortung gegenüber dem Element Boden und den darin lebenden Organismen

1.2 Ansprüche im Sinne der Agenda 21
Die Agenda 21 fordert einen Bewusstseinswandel im Sinne einer nachhaltigen Wirtschaft und Entwicklung in allen Lebensbereichen. Durch eine Förderung von Schlüsselkompetenzen und weiteren Fähigkeiten kann dieses Ziel erreicht werden:
• Stärkung der Basiskompetenzen der Kinder (Sinnliche Wahrnehmung, Sprache, Soziales Verhalten)
• Motivation und Fähigkeit zu kontinuierlichem und selbst gesteuertem Lernen wecken
• Selbständiges Arbeiten durch Stärkung der Selbstkompetenz, insbesondere Handlungskompetenz (= selbstständig planen und han-deln lernen, Verantwortung übernehmen, Eigeninitiative)
• durch Teamarbeit Stärkung der Sozial- und Gruppenkompetenz (= sich in eine Gruppe einfügen, mit anderen gemeinsam arbeiten, andere motivieren, gemeinsam mit anderen planen und handeln)
• Den Forderungen einer ganzheitlichen Bildung, die das Kind mit allen Sinnen anspricht und die themenübergreifend arbeitet, nachkommen
• Interesse für Naturwissenschaften erhöhen
• Ökologisches und technisches Wissen und Verständnis fördern
• Sachkompetenzen erwerben (= Anwenden von Medien und Mitteln, Experimente planen und durchführen sowie Ergebnisse darstellen und interpretieren)

1.3 Intention des "EU Science calls"
• Wissenschaftliches Vorgehen über Versuchsplanung, -durchführung und -auswertung den Kindern nahe bringen
• Methodenkompetenzen vermitteln
• Die Experimentierfreude, insbesondere bei Mädchen, verstärken
• Naturwissenschaftliches Interesse, insbesondere bei Mädchen, fördern
• Die Inhalte der „Lerneinheit Boden“ möglichst weit im Europäischen Raum verbreiten


2 Begründung der Ziele

Am Thema Boden können exemplarisch komplexe Zusammenhänge verdeutlicht werden, die die Kinder sich mit Hilfe unterschiedlicher Materialien und Methoden, mit Hilfe von durchzuführenden Diskussionen, Experimenten und Beobachtungen weitgehend selbst erschließen können. Dabei handelt es sich beim Thema Boden um ein Schutzgut, welches alltäglich von den Kindern in ihrer Nähe erlebbar gemacht werden kann und als eine der wichtigsten Lebensgrundlagen der Menschheit gilt. Jedes Kind hat bereits erste Erfahrungen mit dem Boden gesammelt. Egal ob es in einer Sandkiste spielt oder einen feuchten Erdklumpen wie Knetmasse verformt, hier sind Anknüpfungspunkte an vorhandene Erlebnisse und Erfahrungen der Kinder möglich, die eine nachhaltige Verankerung des vermittelten Wissens unterstützen.

2.1 Sachbereich Boden
• Um das Gut „Boden“ nachhaltig zu schützen sind Einblicke in die komplexen Zusammenhänge des Ökosystems Boden notwendig. Im Sinne eines dauerhaften Erfolges sollten Kinder frühzeitig mit der Thematik konfrontiert werden, also hier im Alter von 5-8 Jahren.
• Das alltägliche, unbewusste Nutzen und Verbrauchen von Boden, insbesondere im Großstadtbereich, muss thematisiert und damit problematisiert werden.
• Durch anthropogene Aktivitäten ist der Boden als lebenswichtige Ressource gefährdet.
• Nur durch nachhaltige Nutzungsformen kann der Boden erhalten bleiben.

2.2 Ansprüche im Sinne der Agenda 21
• Zunehmende Wahrnehmungs- und Konzentrationsstörungen bei unseren Kindern sind eine traurige Realität. Deshalb müssen Basiskompetenzen gefördert werden. Ein naturwissenschaftliches Objekt birgt die Möglichkeit, sinnliche Wahrnehmungen mittels Sprache auszudifferenzieren (1).
• Durch viele fertige Vorgaben zum Beispiel im Bereich der Medien, aber zunehmend auch im Unterrichtsgeschehen - die Kinder erwarten immer besser aufbereitete Materialien - wird selbständiges Arbeiten und Erarbeiten untergraben. „Ich hätte viel mehr verstanden, wäre mir nicht alles erklärt worden.“ (1) Hier sind Selbstkompetenz und Handlungskompetenz gefragt. „Antworten auf eigene Fragen finden und dabei von Erwachsenen unterstützt zu werden, das macht nicht nur wissend und kompetent, sondern selbstsicher, stolz und weltoffen.“ (1).
• Kaum eine Berufstätigkeit ist heute denkbar, in der nicht Teamarbeit gefordert würde. Außerdem fehlen vielen Kindern Gemeinschafts-erlebnisse in der Familie oder in einem Freundeskreis.
• Seit der grundsätzlichen Anerkennung globaler Umweltzusammenhänge sind in den Naturwissenschaften ganzheitliche Betrachtungsweisen gefordert, die auch in die Bildung und Ausbildung der jüngeren Kinder Eingang finden muss.
• Bereits heute und auch zukünftig ist ein hoher Bedarf an naturwissenschaftlich und technisch Ausgebildeten gegeben. Das Interesse hieran muss im Kindesalter geweckt werden.

2.3 Intention des "EU Science calls"
• Aus Unkenntnis besteht oft eine Scheu vor wissenschaftlichem Arbeiten; Methodenkompetenzen sind nicht gegeben. Ohne die Überwindung einer solchen Aversion ist keine ernsthafte Beschäftigung mit den Naturwissenschaften denkbar. Der Aufbau der hier vorliegenden Unterrichtseinheiten regt die Kinder zu Beobachtung, Beschreibung und Austausch in der Gruppe, zu praktischen Versuchen, in Modellen zu denken, zu Auswertungen und zu Lösungsfindungen an.
• Zu wenig Mädchen belegen in höheren Schulklassen Wahlfächer aus dem naturwissenschaftlich-technischen Bereich und in solchen Studiengängen sind Frauen unterrepräsentiert.
• Es herrscht Arbeitskräftemangel in diesem Bereich. Hier ist es im Sinne einer optimierten Wertschöpfung des gesamten, zum Teil ungenügend genutzten, europäischen Potentials wesentlich, den Anteil an Frauen in den naturwissenschaftlichen, technischen Berufsfeldern zu erhöhen. Frauen können - bei entsprechender frühzeitiger Motivation - die künftige Leistungsfähigkeit Europas steigerns.
• Zur Erreichung der vorgenannten Ziele ist eine möglichst breite Streuung des hier zusammengetragenen Lehrmaterials sinnvoll. Unterschiedliche Medien werden zur Zielerreichung genutzt.


3 Methoden für die Zielerreichung

Die Unterrichtseinheiten (Anlage 1) gliedern sich in sieben Phasen:
1. Sensibilisierungsphase
2. Problematisierungsphase
3. Untersuchungsphase
4. Auswertungsphase 5. Erkenntnisphase
6. Abschlussphase
7. Anwendungsphase

Sensibilisierungsphase:
Zunächst wird der Boden mit seinen unterschiedlichen Funktionen und Eigenschaften für die Kinder erlebbar gemacht. Dieses geschieht in der Sensibilisierungsphase. In ihr erkennen die Kinder die Vielfalt von Böden, ihre unterschiedlichen Bestandteile und ihre Funktionen. Sie erleben den Boden als Lebensraum von Tieren und Pflanzen. Sie erfahren, dass Boden viel mehr ist als Matsch und Dreck, beides Begriffe, die negativ besetzt sind. Der Schwerpunkt dieser Phase liegt darin, den Kindern den Boden aus naturwissenschaftlicher Sichtweise näher zu bringen.

Problematisierungsphase:
Daran anknüpfend werden die Nutzungsansprüche, die der Mensch an den Boden stellt, beschrieben. Die Kinder erkennen in dieser Phase, dass der Mensch den Boden in vielfältiger Weise nutzt, vom Boden abhängig ist und den Boden durch seine Nutzung gefährdet.

Untersuchungsphase:
In dieser Phase lernen die Kinder, was wissenschaftliches Arbeiten ist und wie sie selber zu Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern werden können. Es gilt, mit den Kindern gemeinsam einen Versuchsablauf zu entwickeln, mit dessen Hilfe es ihnen gelingt, die Flächenversiegelung (bzw. Erosion / Bodenverschmutzung) und ihre Folgen nachzustellen. In unterschiedlichen Gesprächsrunden äußern die Kinder Vermutungen und stellen so Hypothesen auf, die mit den Versuchen überprüft werden. Dabei müssen die Kinder ein Forschertagebuch führen, in dem sie die Versuche, den genauen Versuchsablauf und die Versuchsvarianten festhalten.

Auswertungsphase:
Die Versuchsergebnisse werden dann in dieser Phase genau betrachtet, ausgewertet und anschaulich aufgearbeitet.

Erkenntnisphase:
Hier lernen die Kinder aufgrund der durchgeführten Versuche und den dazu gehörenden Ergebnissen, Rückschlüsse für sich zu ziehen. Es geht hier um die Erkenntnis der Kinder, dass die anthropogenen Eingriffe entsprechende negative Folgen für den Boden selbst und in der Folge auch für die Menschheit haben.

Abschlussphase:
In dieser Phase stellen die Kinder ihre Ergebnisse anderen Kindern, Eltern etc. vor. Daneben wird ihre Teilnahme an der Lerneinheit honoriert, indem die Kinder mit Hilfe einer Forscherurkunde als Naturforscher ausgezeichnet werden.

Anwendungsfindungsphase:
Hier wird den Kindern ihre eigene Handlungskompetenz deutlich vor Augen geführt. Den Kindern ist zu zeigen, dass sie später selbst als Wissenschaftler / -in tätig werden und somit aktiv an Problemlösungen mitarbeiten können. Zudem ist gemeinsam mit den Kindern ganz konkret nach Lösungen zu suchen, die eine Bodennutzung (hier: Flächennutzung) ermöglichen, ohne den Boden mit seinen wichtigen Funktionen zu gefährden. Im Gespräch ist mit den Kindern darüber nachzudenken, wie sie selbst konkret etwas für den Boden tun können (z.B. Bodenpatenschaft übernehmen, Kinder-Garten anlegen, Komposthaufen anlegen und pflegen). Die Kinder sollen Verantwortung für das Schutzgut Boden übernehmen.

Um die unter Punkt eins aufgeführten Ziele zu erreichen, müssen unterschiedlicher Methoden zur Anwendung kommen. Diese sind entsprechend der Gliederung der Ziele der Lerneinheit Boden gegliedert aufgeführt. Die aufgeführten Methoden überschneiden sich jedoch und kommen zum Teil zum erreichen der Ziele aller Sachbereiche und Ansprüche zum Einsatz.

3.1 Methoden, um den Sachbereich Boden zu veranschaulichen:
• Sammeln und Ordnen
• Beobachten und Betrachten
• Pflegen

Durch das Sammeln und Ordnen von Bodenproben wird den Kindern der Boden näher gebracht. Dabei wird der Sammelleidenschaft, die Kinder dieser Altersgruppe innehaben, nachgekommen. Über das Sammeln und Ordnen sowie über das Beobachten unterschiedlicher Böden wird den Kindern die Heterogenität der Böden und die biologische Vielfalt des Lebens im Boden deutlich. Dadurch erhalten sie einen ersten Einblick in diesen Lebensraum, erkennen seine Komplexität und werden sensibler im Umgang mit dem Boden. Über das Pflegen von Tieren (hier: Anlage und Pflege des Regenwurmkastens) lernen die Kinder zudem Verantwortung zu übernehmen. Eine Fähigkeit, die ihnen in ihrem weiteren Leben mehrfach abverlangt wird.

3.2 Methoden, um den Ansprüchen im Sinne der Agenda 21 nachzukommen:
• Untersuchen
• Beschreiben
• Bestimmen
• Arbeiten in Kleingruppen

Die Kinder machen beim Untersuchen des Bodens unterschiedliche sinnliche Erfahrungen. Im aktiven Umgang mit dem Element werden taktile, olfaktorische und visuelle Wahrnehmung gefördert. Der direkte Kontakt zum Boden ermöglicht Kindern einen emotionalen Zugang, der eine Grundlage bietet, Verantwortungsvoll in Zukunft mit dem Schutzgut Boden umzugehen. Der Forderung des ganzheitlichem Lernens (= Lernen mit Kopf, Herz und Hand) wird damit nachgekommen und eine ganzheitliche Betrachtungsweise angestrebt.

Die sprachliche Kompetenz wird über das Beschreiben und Bestimmen des Untersuchten gefördert. In Gesprächsrunden benennen und diskutieren die Kinder ihre gesammelten Erfahrungen und Erkenntnisse. Sie lernen sich auszudrücken und erlernen dabei die Anwendung von ersten Fachbegriffen.

Über die Durchführung der Experimente in Kleingruppen wird die soziale Kompetenz der Kinder gefördert. Sie arbeiten zusammen und sollen sich selbst organisieren. Dies fördert ihre Kooperations- und Dialogfähigkeit. Konflikte, die hier möglicherweise aufkommen, sollen von den Kindern im Dialog miteinander geklärt werden. Der / die Lehrer / -innen und Erzieher/ -innen begleiten unterstützend.

3.3 Methoden, um den Intentionen des "EU Science calls" nachzukommen:
• Experimentieren
• Untersuchen
• Überprüfen
• Beobachten
• Messen
• Vergleichen
• Zeichnen
• Dokumentieren
• Auswerten
• Präsentieren
• Arbeiten in geschlechtspezifisch getrennten Kleingruppen

Im Rahmen der Förderung eines wissenschaftlichen Verständnisses bei Kindern ist vor allem das Experimentieren zu nennen. Über das Untersuchen des Bodens und Überprüfen der eigenen Vermutungen während der Experimente, schulen die Kinder ihren Blick fürs Detail, eine Fähigkeit, die jeder Wissenschaftler / Wissenschaftlerin inne haben muss. Über Experimente zum Thema Boden werden die Kinder angeregt, genau zu beobachten, Abläufe zu messen und die Messungen nach mehreren Versuchsdurchläufen und -varianten miteinander zu vergleichen. Dieses zu beherrschen sind wichtige Voraussetzungen für jegliches wissenschaftliche Arbeiten und wird in der Lerneinheit von den Kindern selbstständig geleistet. Die Kinder müssen sich auf das Experiment konzentrieren. Sie zeichnen die Versuchsabläufe auf und dokumentieren diese genau. Über das Auswerten der Versuche lernen sie Ursache und Wirkung zu unterscheiden und Analogien zu bilden. Diese aktive Form der Auseinandersetzung mit konkreten Problemstellungen und bedeutsamen Fragestellungen fördert die Wahrnehmung und Konzentration der Kinder .

Die Arbeit in den Kleingruppen erfolgt geschlechtsspezifisch getrennt. Somit wird vermieden, dass sich die Geschlechter untereinander (bewusst oder unbewusst) beeinflussen oder manipulieren. Daneben sorgt diese getrennt geschlechtliche Arbeitsweise dafür, dass jedes Kind, nach seinem Interesse und nicht unter Druck eines anders geschlechtlichen Kindes, Aufgaben während der Experimente übernimmt. Somit können ganz geschlechtsneutral, nach den kindeigenen Interessen, die unterschiedlichen Kompetenzen gefördert und gefordert werden. Das Umfasst zum Beispiel die Förderung der sozialen Kompetenz der Jungen während der Kleingruppenarbeit genauso, wie die Förderung der selbstständigen Versuchsdurchführung, kombiniert mit der Förderung des Denkens in Zusammenhängen, bei den Mädchen. Angestrebt ist es, gerade bei Mädchen Interesse für naturwissenschaftlich-technische Arbeitsfelder zu wecken.

Zudem kann auf die sich bereits im Laufe der bisherigen Sozialisation der Kinder entwickelten Unterschiede zwischen Mädchen und Jungen individuell und situationsabhängig von den Erziehern / Erzieherinnen und Lehrer / Lehrerinnen eingegangen werden.

Über das Dokumentieren und Präsentieren ihrer Arbeit lernen die Kinder unterschiedliche Medien zu nutzen. Dies umschließt auch die Möglichkeit des Austausches der Ergebnisse mit den Partnerländern über die Internetseite.

3.4 Evaluation
Im Sinne einer Qualitätssicherung der Lerneinheit Boden, muss diese fortlaufend überprüft werden. Dieses geschieht über das Beobachten der Kinder während der einzelnen Angebote. Daneben ist eine Auswertung der Forschertagebücher geplant über die ebenso Aussagen zur Qualität der einzelnen Angebote gemacht werden können. Auswertende qualitative Gespräche sind mit den Kindern in der Abschlussphase der Lerneinheit geplant. In dieser bekommen die Kinder die Möglichkeit, sich kritisch zur Lerneinheit zu äußern. Diese einzelnen Evaluationsmethoden geben zusammenfassend ein umfangreiches Bild über die Qualität der Lerneinheit ab und zeigen Schwachstellen auf, die in der Folge behoben werden. Nur so ist eine langfristige Qualitätssicherung der Lerneinheit Boden gegeben.


4 Rahmenbedingungen aufgrund der jeweiligen Lehrpläne

Bei den Rahmenbedingungen handelt es sich um mögliche Anknüpfungs- und Kontaktpunkte der Lerneinheit Boden zu den Lehr- / Bildungsplänen. Diese regeln als bildungspolitische Vorgaben die Ziele und Inhalte der staatlichen Bildungsarbeit. Für Deutschland ist dieses exemplarisch anhand der Lehr- und Bildungspläne des Landes Nordrhein Westfalen aufgeführt. Es wird davon ausgegangen, dass sich die Lehr- und Bildungspläne der anderen Bundesländer (Bildungspolitik ist in Deutschland Ländersache) von ihren Inhalten her nicht wesentlich zu diesen unterscheiden.

Die Zielgruppe dieser Unterrichtseinheit sind Kinder im Alter von fünf bis acht Jahren. Die Besonderheit liegt für Deutschland darin, dass diese Zielgruppe sowohl Kindergarten- als auch Grundschulkinder umfasst.

4.1 Kindergärten
In der Bildungsvereinbarung NRW (Nordrhein-Westfalen, Deutschland) sind unterschiedliche, durch die Kindertagesstätten und Kindergärten zu fördernde Bildungsbereiche festgelegt. Einer dieser Bildungsbereiche ist „Natur und kulturelle Umwelt“. Das in der vorliegenden Lerneinheit ausgearbeitete Material zum Thema Boden bietet in diesem Bildungsbereich zahlreiche Anknüpfungspunkte. Der Zugang zum Boden wird den Kindern auf der Ebene des Sammelns, Beobachtens, Umgehens und Ausprobierens ermöglicht. Sinnliche Wahrnehmungen, zum Beispiel bei der Erforschung von Bodenarten, werden mit Sachinformationen und gestalterischen Elementen verknüpft. Zudem kommt über die Beobachtung von Tieren (z. B. Regenwurmkasten) noch der pflegliche Umgang mit der Natur hinzu. Gespräche über die Erfahrungen mit dem Element Boden fördern gezielt die sprachliche Kompetenz der Kinder. Dabei erfahren sie den Boden immer im geforderten Zusammenhang mit der Umgebung. Das heißt, der Boden wird nicht abstrakt betrachtet, sondern seine vielfältigen Funktionen und Wechselbeziehungen werden deutlich und die forschende Neugier der Kinder angeregt.

4.2 Grundschulen
Auch an den Lehrplan für die Grundschulen des Landes Nordrhein-Westfalen lässt sich mit den vorliegenden Materialien anknüpfen. Die in der Grundschule angestrebte Förderung von Persönlichkeitsentwicklung, sozialen Verhaltensweisen und von musischen und praktischen Fähigkeiten entspricht den mit der vorliegenden Lerneinheit realisierbaren Kompetenzsteigerungen. Aufgabe der Schule ist es, Erfahrungsräume zu eröffnen, in denen kognitives Lernen mit praktischem, musischem, gestalterischem, sportlichem, religiösem und sozialem Lernen verknüpft wird. Der Unterricht muss demnach gleichermaßen fachliches und fächerübergreifendes Lernen umfassen. Auch diesem Anspruch wird durch die Bearbeitung des Themas Boden nachgekommen. Die Kinder lernen hier aus unterschiedlichen Blickwinkeln und in sehr verschiedenen Ansätzen ein komplexes Thema zu bearbeiten. Sowohl ein individuelles und selbstverantwortliches Lernen als auch ein gemeinsames Lernen im Team wird durch die Bearbeitung des Themas Boden in Experimenten und deren Auswertung vollzogen, so wie es in den Richtlinien und Lehrplänen für die Grundschule in NRW gefordert wird.

In Nordrhein-Westfalen wird im Lehrplan für den Sachunterricht im Themenkomplex „Natur und Leben“ gefordert, dass die Kinder Zusammenhänge zwischen Lebensräumen und Lebensgrundlagen für Menschen, Tiere und Pflanzen erkennen sollen. Die in den Anhängen 1 und 2 formulierten und erläuterten Angebote der Unterrichtseinheiten setzen diese Forderung um. Im Themenkomplex „Raum und Umwelt“ wird im Lehrplan gefordert, dass die Schülerinnen und Schüler die Bedeutung von Ressourcen und ihre Nutzung erkunden und erkennen sollen; auch dieses geschieht durch die Unterrichtseinheiten anhand der Ressource Boden. Im Themenkomplex „Mensch und Gemeinschaft“ sind Konsumverhalten, Umweltprobleme und Konflikte durch die Kinder zu erkennen und Konfliktlösungen zu erproben. Der experimentelle Ansatz der international ausgerichteten Lerneinheit Boden mit den nationalen Schwerpunkten in Bodenversiegelung (Deutschland), Bodenerosion (Ungarn) und Bodenbelastung (Rumänien) wird diesen Lernzielen auf vielfältige Weise gerech.


Kurrikulum Anhang 1: Unterrichtseinheiten
Kurrikulum Anhang 2: Erläuterungen zu den einzelnen Angeboten

Literatur:
(1) Haller, Kerstin & Kummetz, Mechthild: Expedition Erde. Bildungsverlag EINS


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