Forschendes Lernen

Forschendes Lernen im naturwissenschaftlichen UnterrichtBearbeiten

Forschendes Lernen wird schon seit Tausenden von Jahren als Lehr- und Lernmittel eingesetzt, doch die Verwendung des forschenden Lernens im öffentlichen Bildungswesen hat eine viel kürzere Geschichte. Die griechischen und römischen Bildungsphilosophien der Antike konzentrierten sich eher auf die Vermittlung von landwirtschaftlichen und häuslichen Fertigkeiten für die Mittelschicht und die Redekunst für die wohlhabende Oberschicht. Erst mit der Aufklärung oder dem Zeitalter der Vernunft im späten 17. und 18. Jahrhundert wurde das Fach Wissenschaft als respektables akademisches Wissen angesehen. Bis in die 1900er Jahre lag der Schwerpunkt des naturwissenschaftlichen Unterrichts auf dem Auswendiglernen und Ordnen von Fakten.

John Dewey, ein bekannter Bildungsphilosoph zu Beginn des 20. Jahrhunderts, war der erste, der kritisierte, dass der naturwissenschaftliche Unterricht nicht auf die Entwicklung junger wissenschaftlicher Denker ausgerichtet war. Dewey schlug vor, dass Wissenschaft als Prozess und Denkweise gelehrt werden sollte – und nicht als ein Fach mit Fakten, die auswendig gelernt werden müssen. Dewey war zwar der erste, der auf dieses Problem aufmerksam machte, doch ein Großteil der Reformen im naturwissenschaftlichen Unterricht geht auf die lebenslange Arbeit und die Bemühungen von Joseph Schwab zurück. Joseph Schwab war ein Pädagoge, der die Ansicht vertrat, dass Wissenschaft kein Verfahren zur Ermittlung fester Wahrheiten über die Welt, in der wir leben, sein muss, sondern dass Wissenschaft vielmehr ein flexibler und multidirektionaler, forschungsorientierter Denk- und Lernprozess sein kann. Schwab war der Ansicht, dass die Wissenschaft im Klassenzimmer die Arbeit praktizierender Wissenschaftler besser widerspiegeln sollte. Schwab entwickelte drei Stufen der offenen Untersuchung, die mit der Aufschlüsselung der Untersuchungsprozesse übereinstimmen, die wir heute sehen.

1. Die Schülerinnen und Schüler erhalten Fragen, Methoden und Materialien und werden aufgefordert, Beziehungen zwischen Variablen zu entdecken
2. Die Schülerinnen und Schüler erhalten eine Frage, aber die Forschungsmethode müssen sie selbst entwickeln
3. Phänomene werden vorgeschlagen, aber die Schülerinnen und Schüler müssen ihre eigenen Fragen und Forschungsmethoden entwickeln, um Beziehungen zwischen Variablen zu entdecken

Heute wissen wir, dass Schülerinnen und Schüler auf allen Bildungsebenen durch wissenschaftliches Forschen erfolgreich tiefere Denkfähigkeiten erfahren und entwickeln können. Die von Schwab skizzierten abgestuften Stufen wissenschaftlicher Untersuchungen zeigen, dass die Schüler Denkfähigkeiten und -strategien entwickeln müssen, bevor sie sich höheren Untersuchungsebenen zuwenden können. Diese Fähigkeiten müssen vom Lehrer oder Ausbilder gefördert werden, bis die Schüler in der Lage sind, selbständig Fragen, Methoden und Schlussfolgerungen zu entwickeln. Ein Katalysator für Reformen im nordamerikanischen Wissenschaftsunterricht war der Start des sowjetischen Satelliten Sputnik im Jahr 1957. Dieser historische wissenschaftliche Durchbruch löste große Besorgnis über die naturwissenschaftliche und technische Ausbildung der amerikanischen Schüler aus. Im Jahr 1958 entwickelte und verabschiedete der US-Kongress den National Defense Education Act, um Mathematik- und Naturwissenschaftslehrern adäquates Unterrichtsmaterial zur Verfügung zu stellen.

Die National Science Education Standards (NSES) der USA (1996) skizzieren sechs wichtige Aspekte, die für das forschende Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht von zentraler Bedeutung sind.

1. Schüler sollten erkennen können, dass Wissenschaft mehr ist als Auswendiglernen und Faktenwissen.
2. Schülerinnen und Schüler sollten die Möglichkeit haben, neues Wissen zu entwickeln, das auf ihrem Vorwissen und ihren wissenschaftlichen Ideen aufbaut.
3. Schülerinnen und Schüler entwickeln neues Wissen, indem sie ihr bisheriges Verständnis von wissenschaftlichen Konzepten umstrukturieren und neu gelernte Informationen hinzufügen.
4. Lernen wird durch das soziale Umfeld der Schülerinnen und Schüler beeinflusst, in dem sie die Möglichkeit haben, voneinander zu lernen.
5. Die SchülerInnen übernehmen die Kontrolle über ihr Lernen.
6. Das Ausmaß, in dem SchülerInnen in der Lage sind, mit tiefem Verständnis zu lernen, wird beeinflussen, wie übertragbar ihr neues Wissen auf reale Lebenszusammenhänge ist.

Forschendes Lernen in der Sozialkunde & historyEdit

Das College, Career, and Civic Life (C3) Framework for Social Studies State Standards war eine gemeinsame Arbeit von Staaten und Sozialkundeorganisationen, einschließlich des National Council for the Social Studies, Der Schwerpunkt liegt dabei auf den disziplinären Konzepten und Praktiken, die die Schüler dabei unterstützen, die Fähigkeit zu entwickeln, interdisziplinäre Herausforderungen in unserer sozialen Welt zu erkennen, zu analysieren, zu erklären und zu argumentieren.“ Der C3-Rahmen empfiehlt einen „Forschungsbogen“, der vier Dimensionen umfasst: 1. Entwickeln von Fragen und Planen von Untersuchungen; 2. Anwenden von disziplinären Konzepten und Werkzeugen; 3. Auswerten von Primärquellen und Verwenden von Beweisen; und 4. Kommunizieren von Schlussfolgerungen und Ergreifen fundierter Maßnahmen. Ein Thema für diesen Ansatz könnte zum Beispiel die Erkundung der Etikette heute und in der Vergangenheit sein. Die Schüler könnten ihre eigenen Fragen formulieren oder mit einer grundlegenden Frage beginnen, z. B. „Warum wird von Männern und Frauen erwartet, dass sie unterschiedliche Umgangsformen einhalten?“ Die Schüler erforschen den Wandel und die Kontinuität der Umgangsformen im Laufe der Zeit und die Perspektiven verschiedener Kulturen und Menschengruppen. Sie analysieren Primärquellen wie z. B. Benimmbücher aus verschiedenen Epochen und ziehen daraus Schlussfolgerungen, die die Untersuchungsfragen beantworten. Die Schüler kommunizieren ihre Schlussfolgerungen schließlich in formellen Aufsätzen oder kreativen Projekten. Sie können auch aktiv werden, indem sie Lösungen zur Verbesserung des Schulklimas vorschlagen.

Robert Bain beschreibt in How Students Learn einen ähnlichen Ansatz, den er „problematizing history“ nennt. Zunächst wird ein Lernplan um zentrale Konzepte herum organisiert. Dann werden eine Fragestellung und Primärquellen bereitgestellt, z. B. historische Augenzeugenberichte. Die Aufgabe für die Untersuchung besteht darin, eine Interpretation der Geschichte zu erstellen, die die zentrale Frage beantwortet. Die Schüler stellen eine Hypothese auf, sammeln und prüfen Informationen und überprüfen ihre Hypothese bei der Auswertung ihrer Daten.

Forschendes Lernen im Kindergartenprogramm von Ontario

Nach dem Bericht von Charles Pascal im Jahr 2009 beschloss das Bildungsministerium der kanadischen Provinz Ontario, ein ganztägiges Kindergartenprogramm einzuführen, das sich auf forschendes und spielerisches Lernen konzentriert, das so genannte „Early Learning Kindergarten Program“. Seit September 2014 haben alle Grundschulen in Ontario mit diesem Programm begonnen. Das Lehrplandokument umreißt die Philosophie, die Definitionen, den Prozess und die zentralen Lernkonzepte des Programms. Das ökologische Modell von Bronfenbrenner, die Zone der proximalen Entwicklung von Vygotsky, die kindliche Entwicklungstheorie von Piaget und das erfahrungsorientierte Lernen von Dewey bilden das Herzstück des Programms. Wie die Forschung zeigt, lernen Kinder am besten im Spiel, sei es selbstständig oder in einer Gruppe. Im Lehrplan werden drei Formen des Spiels genannt: das vorgetäuschte Spiel, das soziodramatische Spiel und das konstruktive Spiel. Im Spiel und durch authentische Erfahrungen interagieren die Kinder mit ihrer Umgebung (Menschen und/oder Gegenstände) und stellen Dinge in Frage, was zu forschendem Lernen führt. Ein Schaubild auf Seite 15 skizziert den Prozess des forschenden Lernens bei Kleinkindern, einschließlich des anfänglichen Engagements, der Erkundung, der Untersuchung und der Kommunikation. Das neue Programm unterstützt den ganzheitlichen Ansatz beim Lernen. Weitere Einzelheiten sind dem Lehrplan zu entnehmen.

Da das Programm noch sehr neu ist, gibt es nur wenige Untersuchungen über seinen Erfolg und seine Verbesserungsmöglichkeiten. Ein Forschungsbericht der Regierung wurde mit den ersten Gruppen von Kindern im neuen Kindergartenprogramm veröffentlicht. Der Abschlussbericht: Evaluation of the Implementation of the Ontario Full-Day Early-Learning Kindergarten Program von Vanderlee, Youmans, Peters und Eastabrook (2012) kommt anhand von Primärforschung zu dem Schluss, dass sich Kinder mit hohem Förderbedarf im Vergleich zu Kindern, die das neue Kindergartenprogramm in Ontario nicht besucht haben, stärker verbessert haben. Wie beim forschenden Lernen in allen Abteilungen und Fachbereichen ist Längsschnittforschung erforderlich, um das volle Ausmaß dieser Lehr-/Lernmethode zu untersuchen.

Forschendes Lesenlernen in den Niederlanden, nur für lesereife KinderEdit

Seit 2013 haben niederländische Kinder die Möglichkeit des forschenden Lesenlernens. Das Programm stammt von dem niederländischen Entwicklungspsychologen Dr. Ewald Vervaet, heißt „Ontdekkend Leren Lezen“ (OLL; Entdeckendes Lesenlernen) und besteht aus drei Teilen. Im Jahr 2019 ist OLL nur auf Niederländisch verfügbar. Wie wir in Kürze sehen werden, ist eine englische Version denkbar.

Das Hauptmerkmal von OLL ist, dass es sich an Kinder richtet, die lesereif sind. Die Lesereife wird mit dem Lesereifetest ermittelt. Es handelt sich um einen deskriptiven Test, der aus zwei Untertests besteht. Wir stellen hier das Wesentliche vor.

Im Schreibtest (’schrijfproef‘) schreibt das Kind seinen Namen, die Wörter ‚mam‘ und ‚dad‘ und einige weitere Namen, die es zufällig kennt. Beim Lesetest (‚leesproef‘) gibt der Prüfer neue, transparente (häufige, seltene oder unsinnige) Wörter vor, die das Kind dann zu lesen versucht. Testwörter bestehen aus drei oder vier Buchstaben.

Angenommen, Tim schreibt TIM, MAM, DAD und SOFIE (Tims Schwester). Gute Testwörter sind SIT, (Nonsenswort) FOM und MIST. Wenn Tim SIT als ’s, i, t‘ liest, analysiert er nur die Laute des Wortes. Er liest dann definitiv nicht reif.

Wenn Tims Reaktion auf SIT jedoch erst ’s, i, t‘ und dann ’sit‘ ist, analysiert und synthetisiert er. Er ist dann fast lesereif, denn es gibt noch einige weitere Bedingungen, wie z.B. das Analysieren und Synthetisieren von Wörtern mit vier Buchstaben und das Fehlen von Spiegelschrift im Schreibtest.

Wenn ein Kind lesereif ist, kann es mit OLL beginnen. Das wesentliche Element von OLL sind die Entdeckerseiten. Siehe die Entdeckerseite für den Buchstaben ‚k‘ unten. Das niederländische Wort „kat“ ist das englische Wort „cat“; das niederländische „slak“ ist das englische „snail“, das niederländische „kers“ ist das englische „cherry“ und das niederländische „vork“ ist das englische „fork“.

Bild 1. Ontdekkend Leren Lezen (Niederländisch) (OLL; Entdeckendes Lesenlernen).

In früheren Kapiteln hat das Kind die Buchstaben ‚a‘, ‚t‘, ’s‘, ‚l‘, ‚e‘, ‚r‘, ‚v‘ und ‚o‘ in ähnlichen Entdeckungsseiten entdeckt. Die Neuheit auf der Entdeckerseite für den Buchstaben ‚k‘ ist also die Figur ‚k‘: Offensichtlich ist die Figur ‚k‘ ein Buchstabe im niederländischen Alphabet, aber wie klingt ‚k‘? Das Kind findet dies heraus, indem es Hypothesen aufstellt: Ist das eine Tier vielleicht eine Schnecke, auf Niederländisch ’slak‘? Wenn ja, klingt das folgende Wort wie /slak/; das Kind liest ’s, l, a, k; slak‘; Hypothese bestätigt! Ähnlich verhält es sich mit ‚k, a, t; kat‘, ‚k, e, r, s; kers‘ und ‚v, o, r, k; vork‘. Folglich hat sich die Hypothese ‚Das ist eine Schnecke‘ auf die Hypothese ausgeweitet, dass ‚k‘ wie /k/ klingt, wie zweimal im englischen Wort ‚clock‘, und diese Hypothese hatte sich als haltbar erwiesen. Nicht nur das: Der Prozess, herauszufinden, wie ‚k‘ klingt, wird zu Recht als entdeckender Prozess bezeichnet, und Entdeckendes Lesenlernen ist eindeutig eine Form des entdeckenden oder forschenden Lernens.

Entdeckendes Lesenlernen (DLR) im Englischen

Phonemisch gesehen ist die niederländische Sprache viel weniger transparent als fast völlig transparente Sprachen wie Italienisch, Finnisch und Tschechisch, aber viel transparenter als Sprachen wie Englisch und Dänisch. Die Klassifizierung der britischen Leseexpertin Debbie Hepplewhite (Jahrgang 1956) ergibt 217 Buchstaben-Laut-Kombinationen. Das Buchstabensymbol ‚a‘ zum Beispiel klingt auf mindestens vier Arten: ‚Auto‘, ‚Fett‘, ‚Säge‘ und ‚Tisch‘. Umgekehrt wird der Laut in ‚Tisch‘ auf mindestens sieben andere Arten geschrieben: ‚Eisbecher‘, ‚Hilfe‘, ‚gerade‘, ’sagen‘, ‚Pause‘, ‚acht‘ und ‚Beute‘. Und so weiter.

Vielleicht kann ein englischer Muttersprachler genügend Entdeckerseiten für all diese 217 Buchstaben-Laut-Kombinationen erstellen, aber zur Zeit scheint Discovery Learning to Read (DLR) nur mit einem oder mehreren Hilfsbuchstaben machbar zu sein.

• Die allererste Entdeckerseite könnte mit dem Wort ‚ɑnd‘ sein und wäre eigentlich eine Entdeckerseite für die Buchstaben ‚ɑ‘, ’n‘ und ‚d‘.
  

  Bild 2. Ontdekkend Leren Lezen (Niederländisch) (OLL; Entdeckendes Lesenlernen).

• In der zweiten Entdeckerseite wird der Buchstabe ‚m‘-/m/ mit ‚mɑn‘, ‚dɑm‘ und schließlich ‚mɑd‘ als Entdeckerwörter entdeckt.
• Auf der dritten Entdeckerseite wird der Buchstabe ‚t‘-/t/ mit ‚mɑt‘ und ‚ɑnt‘ und möglicherweise ‚tɑn‘ als Entdeckerwörter entdeckt.
• Auf der vierten Entdeckerseite wird der Buchstabe ‚e‘-/e/ mit ‚zehn‘, ‚Netz‘, ‚Zelt‘ und ‚Männer‘ als Entdeckerwörter entdeckt.
• Auf der fünften Entdeckerseite wird der Buchstabe ‚r‘-/r/ mit ‚rɑt‘, ‚trɑm‘ und ‚rot‘ (etwa in Anlehnung an die britische/USA-Flagge, mit einem Pfeil bei den roten Teilen) entdeckt.
• Auf der sechsten Entdeckungsseite wird der Buchstabe ’s‘-/s/ mit ‚Stamm‘, ‚Nest‘, ’sɑnd‘ und ‚ɑnts‘ entdeckt.
• Auf der siebten Entdeckerseite wird der Buchstabe ‚p‘-/p/ mit ‚pen‘, ‚tɑp‘, ‚pɑn‘ und ‚mɑp‘ entdeckt.
• Auf der achten Entdeckerseite wird der Buchstabe ‚i‘-/i/ mit ‚pin‘, ‚tin‘, ‚pit‘ und ‚mist‘ entdeckt.
• Auf der neunten Entdeckerseite konnte der erste Hilfsbuchstabe entdeckt werden: der /ai/-Laut von ‚my‘, ‚pie‘, ‚find‘ und ‚ice‘, zum Beispiel bei den Entdeckerwörtern ’night‘-/nait/, ‚mice‘-/mais/, ‚pie‘-/pai/ und ‚rice‘-/rais/.
  

  Bild 3. Ontdekkend Leren Lezen (Niederländisch) (OLL; Entdeckendes Lesenlernen).

Um dem Kind von Anfang an klar zu machen, dass „ai“ kein Standardbuchstabe, sondern ein Hilfsbuchstabe ist, wird ihm dies gesagt und dieser Buchstabe anders als die Standardbuchstaben dargestellt, z. B. mit einer durchgehenden Linie und/oder vor einem grauen statt weißen Hintergrund: als „ɑi“, „ɑi“ oder „ɑi“.

Es gibt zwei Bedingungen für eine Entdeckungsseite mit einem nicht standardisierten Buchstabensymbol. Die erste ist, dass ein solches Buchstabensymbol dem Standardalphabet so weit wie möglich ähnelt. Und die zweite Bedingung ist, dass das Kind im Falle einer Buchstabenkombination mit den zusammengesetzten Teilen vertraut ist. Bei „ɑi“ sind beide Bedingungen erfüllt: Die Teile sind aus dem Standardalphabet abgeleitet, und das Kind kennt „ɑ“ und „i“ von der ersten und der achten Entdeckerseite.

Nach Ansicht von Vervaets sollte das Ziel darin bestehen, die Zahl der nicht standardisierten Buchstabensymbole so gering wie möglich zu halten. Denn was auch immer für ein positiver Zweck mit den Nicht-Standardbuchstabensymbolen angestrebt wird, das Kind lernt sie vorerst und sollte sie – möglichst früh – ersetzen und damit verlernen. Die Zahl der zu verlernenden Dinge sollte daher nicht größer sein als unbedingt nötig.

In späteren Entdeckungsseiten entdeckt das Kind die richtige Schreibweise. Der /ɑi/-Laut hat mindestens diese sechs Schreibweisen:

1. ‚igh‘ – ‚bright‘, ‚fight‘, ‚flight‘, ‚high‘, ‚knight‘, ‚light‘, ‚might‘, ’nigh‘, ’night‘, ‚plight‘, ‚right‘, ’sigh‘, ’sight‘, ’slight‘, ‚thigh‘, ‚tight‘;
2. ‚ie‘ – ‚die‘, ‚hie‘, ‚lie‘, ‚pie‘, ‚tie‘, ‚vie‘;
3. ‚i(nd)‘ – ‚behind‘, ‚bind‘, ‚blind‘, ‚find‘, ‚kind‘, ‚mind‘, ‚rind‘, ‚wind‘;
4. ‚y‘ – ‚by‘, ‚cry‘, ‚dry‘, ‚fly‘, ‚fry‘, ‚my‘, ‚pry‘, ’shy‘, ’sky‘, ’spy‘, ‚try‘, ‚why‘;
5. ‚ei‘ – ‚eider‘, ‚eiderdown‘;
6. ‚i(Konsonant)e‘ – ‚Halse‘, ’schön‘, ‚Flut‘, ‚Leben‘, ‚verpflichten‘, ‚Fahrrad‘, ‚Datei‘, ‚Zeit‘, ‚fein‘, ‚reif‘, ‚weise‘, ‚Drachen‘, ‚tauchen‘, ‚Größe‘.