Naturwissenschaftlicher Bereich

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Worum geht’s?

Naturwissenschaftliche Tätigkeiten – wie auch musikalische, künstlerische, handwerkliche Aktivitäten – erfordern teilweise eine dauerhafte, spezielle Ausstattung und damit eigene »Fachräume«. Für sie stellt sich in besonderer Weise die Frage, wie die räumliche Umgebung praktische Eigenaktivität der Schülerinnen und Schüler gewährleisten und einen Wechsel von unterschiedlichen Lehr- und Lernformaten ermöglichen kann. Darüber hinaus spielen in den naturwissenschaftlichen Bereichen Sicherheitsaspekte eine große Rolle.

Vier Interaktionsformen

In den naturwissenschaftlichen Bereichen sind folgende vier elementare Standardprozesse des Unterrichts besonders zu berücksichtigen:

  • Information, Instruktion, Demonstrationsexperiment: frontal auf die vortragende Person / das Präsentationsmedium gerichtet

  • Schülerexperiment: individuell oder Kleingruppe, auf den Experimentiertisch / die Werkbank gerichtet

  • Dokumentation & Recherche, Wiederholung & Übung, Reflexion: individuell oder Kleingruppe, auf den Lese- und Schreibplatz / Computer gerichtet

  • gemeinsames Auswertungsgespräch: Face-to-Face / Gesprächskreis

Für forschendes Lernen sind sowohl Selbständigkeit von Schülerinnen und Schülern als auch eine gute Übersicht der Lehrkräfte über die Aktivitäten wichtig.

Raumkonzepte für naturwissenschaftliches Arbeiten

Um diese Standardprozesse angemessen zu bedienen, haben sich in den letzten Jahren vier unterschiedliche räumliche Lösungen herauskristallisiert:

  • All-in-One: Der naturwissenschaftliche Fachraum wird multifunktional ausgestattet, so dass – mit einigen Kompromissen – alle vier Standardprozesse innerhalb eines Raumes realisierbar sind.

  • Rucksack-Prinzip: Der Experimentierbereich wird in einen eigenen Raum ausgelagert und von der Fläche für Instruktion, Dokumentation und Auswertungsgespräch getrennt.

  • Fachraumcluster: Experimentierbereiche werden zu einer größeren Experimentierfläche in der Clustermitte zusammengelegt, was sowohl die Experimentiermöglichkeiten selbst als auch selbständiges Arbeiten räumlich unterstützt.

  • Werkhalle: Die Gesamtfläche wird durch aktivitätsbezogene Bereiche definiert. Damit werden Bereiche geschaffen, die für jeden der vier Standardprozesse in Raumzuschnitt und Ausstattung speziell für die jeweilige Tätigkeit optimiert werden können.

Alle vier Typen können durch ein Freiraumlabor ergänzt werden: Wenn der naturwissenschaftliche Bereich direkt mit dem Außenraum verbunden ist, kann dieser als Praxis- und Beobachtungsfeld einbezogen werden.

Welche räumliche Lösung für eine Schule am besten geeignet ist, hängt wesentlich von den Fragen ab, welchen Stellenwert das eigenständige Experimentieren im Unterricht haben soll, welche Aktivitäten in einen besonders geschützten Laborbereich verlegt werden müssen und welchen Umfang fachübergreifend Projektarbeit einnehmen soll.

Ergänzende Informationen

MINT und die neuen Naturwissenschaften

Die klassischen MINT-Fächer (»Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft, Technik«) erleben eine Erweiterung, die auch das räumliche Konzept beeinflusst. Immer mehr Bundesländer führen zusätzliche Fächer wie »Naturphänomene« oder »NWT« (Naturwissenschaft und Technik) ein, die die fächerübergreifende Perspektive stärken. Damit wird es notwendig, Technik- oder Werkräume in Anbindung an die Naturwissenschaften zu platzieren und naturwissenschaftliche Räume so auszustatten, dass sie fachübergreifende Fragestellungen bedienen können, also nicht nach den klassischen Fächern Biologie, Physik, Chemie getrennt werden. Zum anderen werden mit Kunst und Naturwissenschaft zwei scheinbare Gegensätze zusammengeführt. Im Kontext von digitaler Gestaltung entwickeln Informatik und Kunstunterricht eine neue Nähe und greifen für produktorientierte Projekte auf die Werkstätten zu, die für das Technikfeld zur Verfügung stehen. Damit entstehen neue Raumformate: z. B. ein vielseitiger »Maker Space« als offenes digitales Labor, das das Themenspektrum vom 3D-Druck bis zur Robotik und Mikroelektronik erweitert.

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