Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft, Technik

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1 Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft, Technik Profitieren Schülerinnen und Schüler von MINT-Klassen von diesem Konzept? von Heike Rosemann Erstauflage Diplomica Verlag 2014 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

2 Leseprobe Textprobe: Kapitel 2, MINT - Ursprung, Inhalte, Initiatoren und MINT-Konzept: Seit geraumer Zeit wird das Thema MINT in Bildung, Wissenschaft, Politik und Wirtschaft diskutiert. Im Vordergrund steht dabei häufig die schulische MINT-Bildung zur Sicherung des Nachwuchses in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik. In den letzten Jahren haben sich eine Reihe von Initiativen gebildet Schulen dahingehend zu sensibilisieren und diese bei einer vertiefenden Vermittlung der MINT-Fächerinhalte zu unterstützen. Bereits in den 1970er Jahren wurde ein bevorstehender Fachkräftemangel im Bereich der Ingenieurberufe debattiert (vgl. Hörner 1993, S. 163). Ein kurzer Rückblick soll Aufschluss darüber geben, warum die MINT- Fächer und somit bei einigen Schulen die MINT-Klassen in den letzten Jahren etabliert wurden. 2.1, Technik und Arbeitslehre als Vorläufer der MINT-Fächer: Die curriculare technische Bildung beschäftigt seit vielen Jahren sowohl das technische als auch das praktische Bildungswesen. Dieses führte immer wieder zu Reorganisationen seitens der Bundesregierung als auch der Landes- und Kommunalregierungen, wobei die meisten Änderungen gescheitert sind. Ein wichtiger Hauptgrund des Scheiterns der Reformen scheint, dass die [.] sekundäre Bedeutung politisch-ideologischer Systeme für die Lösung didaktischer Probleme deutlich wird gegenüber primären Einflüssen, die aus anderen gesellschaftlichen Subsystemen auf das Schulsystem wirken (Hörner 1993, S. 128). In Deutschland existiert aufgrund der föderalistischen Strukturen eine Vielzahl an Lehrplänen, da jedes Bundesland sein eigenes Lehrplansystem hat. Dies wiederum führt zu Unterschieden in der Bildungspolitik. In Realschulen, Gesamtschulen und Gymnasien gab es lange keinen im eigentlichen Sinne curricular festgelegten Unterricht im Bereich der Technik. In einigen Bundesländern hatte das Fach den Titel Arbeitslehre und war ein eigenständiges Fach, in welchem Technik gelehrt wurde. In anderen Bundesländern bestand es aus den Fächern Wirtschaftslehre, Technik und Hauswirtschaft und wurde fächerübergreifend gelehrt. Dies galt in erster Linie für die Schulform Hauptschule. In Realschulen und Gesamtschulen wurde und wird das Fach Technik als Wahlpflichtfach ab der Klasse sieben angeboten. In Gesamtschulen kann ein Schüler in der Klasse neun bis hin zum Abitur entscheiden, ob er sich für Technik als zweites Wahlpflichtfach entscheidet, sofern er ab der Klasse sieben eine zweite Fremdsprache belegt hat (vgl. Hörner 1993, S. 207). Parallel hierzu begann die Diskussion über einen anstehenden Fachkräftemangel. Nach Meinung des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) solle Schule Technikunterricht für alle Schultypen bieten, um Chancengleichheit zu garantieren und Technik allgegenwärtig zu machen. Aus diesem Grund wurde gefordert, die schulische Grundbildung im Bereich der Technik und Wirtschaft weiter zu entwickeln (vgl. Hörner 1993, S ). Die KMK wurde gebeten gegenüber dem schulischen Bildungswesen dahingehend eine Empfehlung auszusprechen. Da es keine einstimmige Verabschiedung innerhalb der KMK gab, beschloss sie die Empfehlung als unverbindliche Vorlage, welche den Bundesländern als [.]

3 bildungspolitische Diskussionsgrundlage zur Verfügung gestellt [wurde] (Hörner 1993, S. 170; Zus. von H. R.). Inzwischen beschränken sich die Diskussionen nicht mehr allein auf die Fächer Wirtschaftslehre, Technik und Hauswirtschaft. Im Fokus stehen alle MINT-Fächer als Teil einer guten schulischen Allgemeinbildung, so die Landesvereinigung der Unternehmerverbände Nordrhein-Westfalen e.v. (vgl. URL: Stand vom ). 2.2, MINT - Was ist das: Wie gerade beschrieben, sind die Bemühungen bezüglich einer naturwissenschaftlichen schulischen Bildung für viele nicht ausreichend und zu wenig zukunftsorientiert. Themen der Naturwissenschaft sind für zahlreiche Schüler uninteressant, da sie oft rein theoretisch gelehrt werden. Eine große Anzahl an Initiativen politischer und wirtschaftlicher Ausrichtung versuchen dem entgegen zu wirken. Neben vielen Angeboten naturwissenschaftlicher Art, an denen interessierte Schüler teilnehmen können, haben sich MINT-Projekte und -Klassen etabliert. Im Fokus stehen die Fächer Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik. Mit der Abkürzung MINT wird den Fächern Rechnung getragen, welche in Ingenieursberufen eine wesentliche Rolle spielen. Wie auf der Vernetzungsplattform MINT-Zukunft-Schaffen, unter der Schirmherrschaft der Bundeskanzlerin Angela Merkel, zu lesen ist steht dahinter die Idee, diese Fächer positiv in Theorie und Praxis darzustellen. Denn Innovation und Wachstum in Deutschland hängen maßgebend von den MINT-Kompetenzen engagierter Fachkräfte und Hochqualifizierter ab (URL: schirmherrschaft.html, Stand vom ). Aus Sicht der Wirtschaft ist die Vermittlung der MINT-Fächer-Inhalte ein Grund, warum viele Schüler sich nach Abschluss ihrer Schullaufbahn gegen einen Beruf in diesen Bereichen entscheiden. Dies wiederum erhöht nach Meinung Verschiedener den Fachkräftemangel. Laut Forschungsinstitut zur Zukunft der Arbeit (IZA) zeigt sich ein deutlicher Anstieg der Nachfrage von [.] Personen mit Meister- /Techniker- /Fachschulabschluss und Hochschul-Absolventen/ - innen [.] (URL: /iza_report_09.pdf, Stand vom ). Vor allem im Bereich der schulischen Bildung werden Veränderungen gefordert da wissenschaftliche Untersuchungen Defizite in schulischen Curricula aufzeigen. PISA 2006 verdeutlicht, weder Geschlecht noch soziale Herkunft von kompetenten Schülern haben großen Einfluss auf das Interesse in naturwissenschaftlichen Bereichen (vgl. Schleicher, Cresswell et al. 2007, S. 192). Ausschlaggebend für ein Interesse an naturwissenschaftlichen Fächern ist vielmehr die subjektive Wahrnehmung von Unterricht. Enthält der Unterricht deutliche Anteile an praktischen Elementen, wie z. B. Versuche, oder zeigt er Bezüge zur Schüler-Alltagswelt, steigert dies das Interesse der Schüler an Naturwissenschaften. Folglich scheint es wichtig zu sein, dass alle Schüler in den MINT-Fächern praktische und alltagsbezogene Erfahrungen machen können um auch die Schüler für Naturwissenschaft zu interessieren, welche bisher noch kein Interesse dafür entwickelt haben. Es gibt zahlreiche Initiativen und Projekte, die seitens der Wirtschaft, Landes- und Bundesregierung als auch der Hochschulen initiiert wurden, um das Interesse von Schülern im Hinblick auf MINT-Themen und -Berufe zu wecken. Einer dieser Ansätze ist der im

4 Anschluss erläuterte Verein MINT - EC. Dieser unterstützt die für dieses Buch untersuchte Schule bei der Einrichtung und curricularen Ausrichtung so genannter MINT-Klassen, um damit den Stellenwert der MINT-Fächer zu stärken. 2.3, Verein MINT - EC : Der Verein mathematisch-naturwissenschaftlicher Excellence-Center an Schulen e.v. ( MINT - EC ) ist ein bundesweites Netzwerk, welches auf Initiative von Arbeitgebern entstanden ist. Das Netzwerk hat sich zum Ziel gesetzt mehr Nachwuchs für die Bereiche MINT zu begeistern. Im Vordergrund steht dabei, Schulen die Möglichkeit zu bieten sich innerhalb eines Netzwerkes zu betätigen und sie bei der Suche nach außerschulischen Partnern des Themenfeldes MINT zu unterstützen. Bundesweit können sich Schulen mit einer Sekundarstufe II für eine Mitgliedschaft bewerben. Eine der Voraussetzungen für einen positiven Bescheid ist eine qualitative curriculare Überarbeitung in den MINT-Fächern bzw. das Vorhandsein von mindestens einer einzügigen MINT-Klasse, um als gymnasiales Excellence-Center zertifiziert zu werden. Neben der Inanspruchnahme des Netzwerks und dem direkten Austausch von Informationen erhalten die Schulen finanzielle Unterstützung durch Stiftungen einiger Unternehmen und können Lehrerfortbildungen in Anspruch nehmen. Zudem gibt es für Schulleitungen Angebote zur Implementierung eines maßgeschneiderten Curriculums und Hilfe bei Fragen in der Unterstützung des Schul-Managements (vgl. URL: Stand vom ). Die Vernetzung der MINT - EC -Schulen gewährleistet eine partizipative Entwicklung untereinander und erlaubt an Veranstaltungen von jeweils anderen Schulen teilzunehmen. Die inzwischen rund 150 Netzwerkschulen erhalten somit eine Vielzahl an Möglichkeiten höhere Schülerleistung in den MINT-Fächern zu erzielen. Im Gegenzug verpflichten sich die Schulen zu dauerhafter Qualitätssicherung und praxisnahem Unterricht. Darüber hinaus sollen die Schüler in den MINT-Fächern zusätzliche Förderung erfahren sowie im Rahmen der Berufsorientierung MINT-Studiengänge und -Berufe kennen lernen (vgl. URL: Stand vom ). Ein weiterer Baustein sind sogenannte MINT-Camps, die Schüler mehrtätig besuchen können, um sich über MINT-Berufe zu informieren und sich ebenfalls zu vernetzen. MINT - EC stellt den Schulen neben einer Vielzahl von Informationen zu MINT- Themen für den Unterricht auch Material für Projekttage und -wochen zur Verfügung (vgl. URL: Stand vom ). Über sich selbst sagt der Verein: MINT-EC ist das nationale Excellence-Netzwerk von Schulen mit Sekundarstufe II und ausgeprägtem Profil in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) (URL: Stand vom ). 2.4, MINT-Konzept des untersuchten Gymnasiums anhand eines offenen narrativen Experten- Interviews: Wie gerade beschrieben, gibt es seitens des Vereins MINT - EC Richtlinien für die Unterstützung von Schulen, die sich um eine Mitgliedschaft bemühen. Das für dieses Buch untersuchte Gymnasium mit rund 1200 Schülern einer Dortmunder Nachbarstadt hat sich erfolgreich um die

5 Aufnahme beworben und 2008 erstmalig MINT-Klassen, im Folgenden auch MINT-Profilklassen genannt, eingerichtet. Seitdem wird jedes Jahr neben einer bilingualen und einer Regelschulklasse auch eine MINT-Profilklasse eingerichtet. Die Lehrpläne beziehungsweise schulischen Inhalte der erstgenannten Klassenformen entsprechen denen dieser Schulform bekannten. Die Lehrinhalte der MINT-Klassen werden nachstehend näher erläutert. Jede Schule, die MINT-Klassen einrichtet, hat innerhalb des Curriculums einen eigenen Spielraum in Bezug auf die Ausgestaltung der MINT-Themen. Somit gibt es die Möglichkeit bei einem speziellen Thema aus dem Physikunterricht, z. B. Wärmelehre, nicht nur fächerübergreifend zu arbeiten sondern auch eigenständig in der Nähe befindliche Exkursionsorte auszuwählen. Jede Schule hat demnach ein individuelles Konzept zu thematischen Inhalten von MINT-Fächern und wie diese fächerübergreifend vermittelt werden sowie praktisch umgesetzt werden. Um das MINT- Konzept des untersuchten Gymnasiums ausführlich darstellen zu können, sind die Koordinatoren der MINT-Klassen zur Stellungnahme gebeten worden. Da wichtig war, die für die Schule relevanten Informationen zu ermitteln, wurden diese in Anlehnung an ein offenes narratives Experten-Interview ermittelt. Somit soll gewährleistet werden, dass wichtige subjektive Aussagen zu den MINT-Klassen des Gymnasiums gesichert werden konnten. Die Interviewvorgabe war lediglich die Nennung des Themas, um der Erzählung freien Lauf zu lassen. Die befragten Lehrer hatten die Möglichkeit unabhängig von vorgegebenen Strukturen zu erzählen und besondere Schwerpunkte herauszuheben. Es wurde während der Erzählung nicht eingegriffen (vgl. Diekmann 2008, S ). Eine empirisch wissenschaftliche Auswertung des folgenden Abschnittes fand im Rahmen dieser Studie nicht statt, da die erhaltenen Informationen vertiefende Kenntnisse in das Konzept der MINT-Klassen des Gymnasiums geben und nicht inhaltlich analysiert werden sollten. Die für die Untersuchung relevanten Aspekte zum Konzept werden jedoch in der Analyse berücksichtigt. Aus Gründen der Anonymität sind die Namen der Lehrer durch die Buchstaben X und Y ersetzt worden. Experten-Interview zum MINT-Klassen-Konzept: I: Bitte erläutern Sie das Konzept für die MINT-Klassen Ihrer Schule seit Einrichtung dieser Klassen. Von Interesse dabei ist, wie Sie die MINT-Fächer inhaltlich für die jeweiligen Jahrgänge gestalten. X: Unser Gymnasium genießt einen sehr guten Ruf. Darum sind die Anmeldezahlen für alle Klassenformen immer deutlich über unserem Platzangebot. Vor allem die Anmeldungen von Schülern für die MINT-Klassen waren bisher zahlenmäßig immer mehr, als Plätze vorhanden sind. Den ersten Jahrgang haben wir doppelt eingerichtet, damit kein Schüler abgewiesen werden musste. Alle nachfolgenden Jahrgänge der MINT-Klassen sind einzügig. Voraussetzung für die Zusage des Besuchs einer MINT-Klasse ist die Note sehr gut in mindestens einem MINT-Fach auf dem Grundschulzeugnis. Auf jeden Fall in Mathematik. Da die Zahl der Bewerber immer höher ist, als die Zahl der zu vergebenden Plätze, wird unter allen Bewerbern ausgelost. Y: Für die Schüler gibt es nach dem Entscheid, dass sie die MINT-Klassen besuchen können, keine Möglichkeit ihre Meinung zu ändern. Nur unter bestimmten Umständen, wie eine sehr schlechte Notenprognose zum ersten Halbjahr hin, ist es für die Schüler möglich aus der MINT-

6 Klasse in eine andere Klassenart zu wechseln. Aber auch nur, wenn in der Regelschulklasse Platz ist. Der Wechsel von einer Regelschulklasse in die MINT-Klasse ist gar nicht möglich, da die Wissensdifferenz in den MINT-Fächern zu groß ist und nicht aufgeholt werden kann. X: Das Konzept bzw. die MINT-Inhalte wurden gemeinsam mit Fachlehrern ausgearbeitet und im Unterricht etabliert. Im Anschluss an das erste Schuljahr der MINT-Klassen wurde gemeinsam mit den Schülern und beteiligten Lehrern eine Evaluation durchgeführt. Wir wollten wissen, ob und welche Verbesserungen umgesetzt werden sollten. Dann erst wurde für die nachfolgende Klasse festgelegt, welche MINT-Inhalte im darauffolgenden Schuljahr für die neuen Fünftklässler angeboten und wie diese fächerübergreifend gelehrt und praktisch vermittelt werden. Aktuell muss noch der 8. Jahrgang evaluiert werden, um mögliche Verbesserungen für den nächsten 7. Jahrgang festzuschreiben. Der erste Jahrgang der MINT-Klassen ist sozusagen unser Probejahrgang, an dem alles getestet wird. Die Folgejahrgänge profitieren von dem Probejahrgang, da mit diesen Schülern ermittelt wird, ob das Konzept greift oder ob es Verbesserungsbedarf gibt. Es ist immer eine Fachschaft (Biologie, Physik, Chemie, Mathematik) aus dem Bereich MINT für die Zusatzstunden in einem Jahrgang zuständig. So sind alle Aspekte von MINT abgedeckt und die Arbeit ist verteilt.