Drei Formeln für NaTech-Begeisterung
«NaTech 7» fördert bei den Jugendlichen das Interesse für Naturwissenschaften und Technik. Susanne Metzger, inhaltliche Projektleiterin von «NaTech 7–9», weiss, wie das gelingt.
1. Mehr Anknüpfungspunkte für grösseres Interesse
Was haben eine Skirennfahrerin, ein Treibhaus und ein Mann, der eine Geschirrspülmaschine einräumt, gemeinsam? Sie alle führen die Schülerinnen und Schüler in die Welt der Energie ein. Das Energie-Kapitel startet nicht mit theoretischen Erläuterungen, sondern lässt die Jugendlichen über Fotos mit alltagsnahen Situationen ins Thema eintauchen. Die Aufgabe besteht nun darin, sich zu überlegen, wo auf den Bildern überall Energieumwandlung stattfindet und welche Energieformen die Jugendlichen kennen.
«Alltagsnahe Beispiele verdeutlichen die Relevanz und wecken das Interesse der Jugendlichen.»
«Indem wir Bezüge zum Alltag der Schülerinnen und Schüler schaffen, zeigen wir auf, welche grosse Rolle Naturwissenschaften und Technik in unserem Alltag spielen und wecken so das Interesse der Jugendlichen», erklärt Susanne Metzger. Aber nicht nur die Beispiele sind sorgfältig ausgewählt. Vielmehr wird auch auf eine leicht verständliche und damit ebenfalls ansprechende Sprache geachtet. «Wir betrieben grossen Aufwand, komplexe Inhalte in vereinfachter Form, aber selbstverständlich dennoch korrekt zu beschreiben.»
2. Mehr Lernmöglichkeiten für ein besseres Verständnis
Welche Energieformen gibt es und was bedeutet Energieumwandlung? In «NaTech 7» können die Schülerinnen und Schüler nicht nur darüber lesen. Anhand einer Halfpipe-Simulation wird die Energieumwandlung schon beinahe erlebbar. Sie bietet die Möglichkeit, einen Skater durch die Halfpipe fahren zu lassen und dabei zum Beispiel die Abfahrtshöhe, die Masse oder die Reibung zu verändern.
So erfahren die Jugendlichen, dass der Skater immer wieder bis zur gleichen Höhe hochfährt, wenn die Reibung Null ist, während er bei grosser Reibung recht schnell stehen bleibt. Woran das liegt, können die Schülerinnen und Schüler mithilfe der Energie-Säulendiagramme erkennen: Wenn die Reibung Null ist, werden Lage- und Bewegungsenergie immer komplett ineinander umgewandelt. Wenn Reibung ins Spiel kommt, wird ein Teil der Energie immer auch in thermische Energie umgewandelt, so dass Lage- und Bewegungsenergie zusammen immer kleiner werden.
«Mit den digitalen Elementen können die Jugendlichen in ihrem eigenen Tempo lernen.»
Den Vorteil von den insgesamt 15 Simulationen, Videos und Audios in «NaTech 7» bringt Susanne Metzger auf den Punkt: «Mit den digitalen Elementen haben die Jugendlichen die Möglichkeit, in ihrem eigenen Tempo zu lernen. Sie können die Videos so oft anschauen wie sie möchten und die interaktiven Übungen mehrmals durchspielen.» Dies verhilft zu einem besseren Verständnis und fördert den Lernerfolg.
3. Praktisches Arbeiten für grössere Begeisterung
Kupfer, Holz, Eisen oder Plastik: Welches dieser Materialien leitet die Wärme am besten? Diese Frage zum Transport von thermischer Energie beantworten die Schülerinnen und Schüler mithilfe eines Experiments. Sie stellen vier Stäbe aus diesen Materialien in ein Glas mit heissem Wasser und überprüfen, ob ihre Anfangsvermutung der Tatsache entspricht oder nicht.
Das praktische Arbeiten ist eines der Kernelemente in «NaTech 7–9», weil damit die naturwissenschaftlichen Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen eingeübt werden können. Dazu gehören Demonstrationsversuche zum Staunen ebenso wie Standardexperimente zum Aufbereiten der Theorie, aber vor allem auch Experimente, die die Schülerinnen und Schüler selbst durchführen.
«Mit Experimenten werden auch überfachliche Kompetenzen erlernt.»
«Mit Experimenten werden nicht nur naturwissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen. Die Jugendlichen erlernen dabei auch, wie im Lehrplan 21 gefordert, überfachliche Kompetenzen wie zum Beispiel sorgfältig zu arbeiten, sich abzusprechen, einen Prozess zu dokumentieren, Ergebnisse zu hinterfragen und zu präsentieren», erklärt Susanne Metzger.
Überhaupt könne man sich aus einem umfassenden Experimentierprozess Fähigkeiten aneignen, die im Alltag gefragt seien: «Denn auch hier ist es wichtig, sich Problemen zu stellen und sich zu überlegen, wie man sie lösen kann.» So schafft es «NaTech 7–9» auf vielen Ebenen, die Jugendlichen für Naturwissenschaften und Technik zu begeistern.
Zum Lehrmittel
«NaTech 7–9» ist das Lehrmittel für den NT-Unterricht auf der Sek I. Es besteht aus Grundlagenbüchern, Arbeitsmaterialien, der Toolbox zum Erlernen naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen.
Zur Person
Prof. Dr. Susanne Metzger ist Stv. Direktorin des Instituts für Bildungswissenschaften. Sie war an der Entwicklung des Lehrplans 21 beteiligt und Projektleiterin «NaTech 7–9».