Forschendes Lernen in der MINT-Bildung: Technik

Entwurf einer 3D-druckbaren Zahnpastatubenpresse


Wir alle kennen das Problem. Wenn eine Tube Zahnpasta zur Neige geht, müssen wir viel Kraft und Geschick aufwenden, um überhaupt an die Zahnpasta zu kommen. Und egal, was wir tun, wir bekommen fast nichts oder viel zu viel heraus.

Können Sie ein Hilfsmittel entwickeln, mit dem es nicht mehr so schwierig ist, die Reste aus einer Zahnpastatube herauszudrücken?

Details

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Lösung

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Umsetzung

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Forschendes Lernen in diesem Beispiel

Merkmale von Forschendem Lernen

Einsatz von Forschendem Lernen im MINT-Unterricht

Bei dieser Aufgabe entwickeln die Schüler*innen ein Produkt, das eine Lösung für ein reales Problem darstellt (Zahnpastatubenschieber werden im Internet zum Verkauf angeboten). Je nach Alter wird die Aufgabe mehr oder weniger offen sein. Die Schülerinnen und Schüler analysieren und beschreiben das Problem, entwickeln eine Lösung und gestalten nach ihren eigenen Vorgaben (Aussehen, Funktionalität, Handhabung usw.). Später wird der Prototyp getestet und in der Regel mehrmals optimiert (Forschungszyklus).

 

Forschendes Lernen wird wie folgt charakterisiert: Die Schüler*innen ...

  • ... stellen ihre eigenen Forschungsfragen.
  • ... legen auf genaue Begründungen bei der Beantwortung sehr viel Wert.
  • ... formulieren Erklärungen auf der Grundlage von Fakten.
  • ... verknüpfen Erklärungen mit wissenschaftlichen Erkenntnissen.
  • ... und begründen ihre Erklärungen anderen gegenüber.

In der Regel bearbeiten die Schüler*innen eine solche Aufgabe wie folgt (Forscherkreis)

  1. Sie formulieren eine spezifische Frage.
  2. Sie verwenden das vorhandene Wissen, um das Problem zu analysieren und verstehen.
  3. Sie finden eine Lösung basierend auf ihren bisherigen Erkenntnissen.
  4. Sie prüfen und diskutieren ihre Ergebnisse untereinander.
  5. Sie prüfen und bewerten das Ergebnis und verbessern ggf. die Lösung.

Die gestellten Aufgaben...

  • sind für alle Schüler*innen zugänglich
  • bieten für alle Schüler*innen erreichbare Herausforderungen (selbstdifferenzierend)
  • bieten mehrere Einstiegspunkte
  • bieten verschiedene methodische und strategische Ansätze
  • Der Lösungsansatz und nicht das Ergebnis stehen im Vordergrund

Die Rolle der Lehrkraft beim Einsatz von IBL im MINT-Unterricht

  • Untersucht und hinterfragt die Ansätze und Argumentation der Schüler*innen
  • Unterstützt bei der gegenseitigen Kommunikation und Bewertung und von Lösungsstrategien
  • deckt Fehlkonzepte auf
  • Unterstützt und ermutigt Schüler*innen dabei, aus Fehlern zu lernen
  • Provoziert und unterstützt die Erkundung alternativer Lösungswege

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