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STAATLICHES SEMINAR FÜR DIDAKTIK UND LEHRERBILDUNG
                      NÜRTINGEN (GWHS)



Zusammenfassung der Dokumentation einer Unterrichtseinheit


1. Allgemeine Angaben

Kompetenzorientierte Formulierung des Themas
„Die Natur als Erfinder? - Schülerinnen und Schüler einer 3. Klasse entdecken bei
der Auseinandersetzung mit alltäglichen Erfindungen Vorbilder aus der Natur,
erwerben grundlegendes Fachwissen im Bereich Bionik und erweitern ihre
Methodenkompetenz, indem sie ausgewählte Prinzipien mit naturwissenschaftlichen
Denk- und Arbeitsweisen untersuchen“

Autorin / Autor
Birgit Eva Morlock

Klassenstufe      Fach / Fächerverbund   Zeitumfang in Stunden            Schule
3                 Mensch, Natur ca. 20 Schulstunden (und Neugreuth-Schule
                  und Kultur             zwei Vormittage für den Metzingen (GHWRS)
                                         außerschulischen        Lernort Neugreuthstr. 24
                                         und     die     Präsentation   / 72555 Metzingen
                                         Ausstellung des Projekts)

Organisationsform des Unterrichts
Klassenverband (18 Schülerinnen und Schüler) und außerschulischer Lernort
Struktur des Lernprozesses
2. Kompetenzanalyse

Kompetenzorientierte Zielformulierung
„Die Schüler entdecken bei der Auseinandersetzung mit alltäglichen Erfindungen
Vorbilder aus der Natur, erwerben grundlegendes Fachwissen im Bereich Bionik,
erweitern       ihre     Methodenkompetenz,          indem    sie   ausgewählte     Prinzipien   mit
naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen untersuchen und entwickeln in der
Teamarbeit soziale Verantwortung sowie Selbstvertrauen in die eigenen Fähigkeiten“

Kompetenzen
Die themenorientierte Unterrichtseinheit wurde so ausgerichtet, dass bei der




Weltwahrnehmung                der      Schüler   angesetzt   und    an   die     unterschiedlichen
Vorerfahrungen und Denkweisen der Kinder angeknüpft wurde. Das individuelle
Vorwissen wurde im Unterrichtsgeschehen aufgegriffen, weiterentwickelt und in
„tragfähige       Formen         des Wissens       und Könnens“ (BILDUNGSPLAN           2004: 96)
weitergeführt. Des Weiteren wurde „durch die Verbindung schulischen Lernens mit
dem eigenen Handeln […] das Lernen persönlich bedeutsam und damit nachhaltig“
(ebd.). Da die Schüler ihre Versuche und Experimente in der Gruppe selbständig
planen, durchführen und überarbeiten konnten, wurde der „Aufbau von Einstellungen
und Haltungen“ gefördert und so ein wichtiger Beitrag zur naturwissenschaftlichen
Grundbildung geleistet (ebd.). Eine wesentliche Rolle spielten die forschende
Auseinandersetzung und das problemorientierte Vorgehen, wodurch die Schüler nach
und nach dazu befähigt wurden selbständig zu arbeiten und elementare Denk- und
Arbeitsweisen anzuwenden.
Ausgehend von den oben aufgeführten Kompetenzbereichen aus dem Bildungsplan
und dem kompetenzorientierten Lernziel lassen sich folgende Kompetenzen,
Kriterien und Indikatoren aus der Einheit ableiten:
    Anzubahnende Kompetenz im sachlich-fachlichen Kompetenzbereich:
 Die Schüler entdecken bei der Auseinandersetzung mit alltäglichen Erfindungen
Vorbilder aus der Natur und erwerben grundlegendes Fachwissen im Bereich Bionik

Kriterien:                            Indikatoren:
                                      Die Schüler…
Aneignung fachspezifischen             wissen was Bionik bedeutet und können die
Grundwissens zum Thema Bionik             Zusammensetzung des Wortes „Bionik“ erläutern
                                       kennen Vorbilder aus der Natur und die
Herstellen von Zusammenhängen             entsprechende technische Erfindung
zwischen Vorbildern aus Natur             (Analogienpaare)
                                       kennen einige wichtige Bioniker (von damals und
und Technik
                                          heute) und deren Erfindungen
                                       können den Nutzen von bionischen Erfindungen für
                                          den Alltag an Beispielen erläutern
                                       kennen exemplarische bionische Prinzipien
 Anzubahnende Kompetenz im methodisch-strategischen Kompetenzbereich:
 Die Schüler erweitern ihre Methodenkompetenz indem sie ausgewählte bionische
   Prinzipien mit naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen untersuchen

Kriterien:                            Indikatoren:
                                      Die Schüler…
Anwendung                              stellen Vermutungen mittels der Placemat-Methode
naturwissenschaftlicher Denk- und         und des Concept-Cartoons an
Arbeitsweisen (für die                 wenden entsprechende naturwissenschaftliche
Untersuchung von bionischen               Denk- und Arbeitsweisen an: Beobachten, Messen,
Phänomenen und Prinzipien)                Vergleichen, Ordnen, Experimentieren
                                       arbeiten arbeitsteilig in 3er oder 4er-Gruppen
Selbständiges Arbeiten                    zusammen
                                       erschließen sich die Inhalte in kooperativen
Lernprozesse selbständig                  Lernformen selbständig (Partnerinterviews,
organisieren                              Lerntempoduett)
                                       dokumentieren ihre Erkenntnisse schriftlich im
Sachverhalte recherchieren                Lerntagebuch
                                       recherchieren selbständig (im Internet oder mithilfe
                                          des Thementisches) für die Forscheraufgabe
  Anzubahnende Kompetenz im sozial-kommunikativen Kompetenzbereich:
 Die Schüler erweitern ihre Kommunikations- und Teamfähigkeit durch die Arbeit in
                                   Gruppen

Kriterien:                            Indikatoren:
                                      Die Schüler…
                                       erarbeiten in Teams Regeln für die Zusammenarbeit
Rücksichtsvoll und                     arbeiten kooperativ in ihren Gruppen und halten die
verantwortungsbewusst                     Regeln ein
miteinander umgehen                    hören einander zu und äußern eigene Vorstellungen
                                       übernehmen ihre Rollenaufgabe (Materialwächter,
                                          Regelbeobachter, Vorleser und Schreiber)
Anzubahnende Kompetenz im personalen Kompetenzbereich:
              Die Schüler entwickeln Selbstvertrauen in ihre eigenen Fähigkeiten

Kriterien:                                     Indikatoren:
                                               Die Schüler…
Selbstvertrauen in eigene                       übernehmen Verantwortung in ihrer Gruppe durch
Fähigkeiten stärken                                Arbeitsteilung (Materialwächter etc.)
                                                wählen selbst einen Themenbereich aus der Einheit
Eigenverantwortliche Arbeit in der                 für die Ausstellung bzw. Präsentation vor Publikum
Gruppe                                             aus
                                                präsentieren ihre Ergebnisse einem Experten, den
Persönlichen Lernprozess                           Eltern und Schülern
reflektieren                                    dokumentieren ihren Lernprozess in einem
                                                   Lerntagebuch



3. Sachstruktur des Themenfeldes, Schwerpunktsetzung und Begründung

Zielsetzung
Ziel     der     Unterrichtseinheit      war     es,   anhand       der   Präkonzepte         und   der
Schülerinteressen, unterschiedliche Perspektiven eines Themas aufzugreifen und zu
verknüpfen. Auf dieser Grundlage wird der Lerngegenstand mehrperspektivisch
dargestellt       und   für    die     Schüler    werden      verschiedene       Möglichkeiten      der
Auseinandersetzung mit ihm offen gehalten. Dies fördert vernetztes Denken und
ermöglicht verständliche Sinnzusammenhänge und einen Lebensweltbezug (vgl.
UNGLAUBE           1997:      45ff).     Insbesondere         die     Bionik     als      vernetzende
Wissenschaftsdisziplin ist ein Lernbereich, der zur Lösung technischer Probleme
anregt und demnach die Problemlösefähigkeit der Schüler stärkt und so deren
Handlungskompetenz weiterentwickelt. „Durch bionisches Denken und Handeln
werden bei den Lernenden Fähigkeiten zu vernetzten Denkweisen auf der Basis des
‚Ineinanderübergehens‘ von Technik und Natur herausgebildet, die auch zur
Ausprägung eines fächerübergreifenden Entwicklungsdenkens führen können.
Dadurch wird auf elementarer Stufe ein ‚kreatürliches Verhältnis‘ zur Natur
herausgebildet, welches den Reichtum an Pflanzen und Tieren auch als potentielle
Anregungsquelle für technisches Gestalten einschließt“ (BIOKON                         E.V.   2010). Im
Hinblick auf das Erkunden bionischer Prinzipien wurden hierbei grundlegende
naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen, wie z.B. Beobachten, Messen,
Vergleichen, Ordnen, Erkunden und Experimentieren (vgl. STÄUDEL 2003), gefordert
und gefördert.
Biologie:                                                 Technik:
Vorbilder aus der Natur (Pflanzen                        Technische Erfindungen und ihre
            und Tiere)                                    entsprechenden Vorbilder aus
                                                                    der Natur




      Physik / Chemie:
Grundlegende physikalische und
 chemische Prinzipien aus der
                                    BIONIK                           Kunst:
                                                         Bionik-Memory selbst herstellen
                                                                (Analogienpaare)
                                    BIOlogie + TechNIK
      Bionik untersuchen




         Deutsch:                                                Geschichte:
  Lesestrategien, Fachtermini                              Historische Entwicklung der
 kennen und anwenden lernen,                              Bionik (die ersten Bioniker und
 Vermutungen versprachlichen,                                   deren Erfindungen)
    Lernprozesse schriftlich
 dokumentieren (Lerntagebuch),
 Hörverstehen (Hörspiel „Bionik
          für Kinder“)
4. Analyse fächerverbundspezifischer Aspekte, Schwerpunktsetzung,
Begründung

Analyse fächerverbundspezifischer Aspekte


Das Verständnis von Scientific Literacy wird in der Literatur häufig auch als
naturwissenschaftliche              Grundbildung    beziehungsweise     naturwissenschaftliche
Kompetenz bezeichnet (vgl. IPN KIEL). Dahinter steckt ein interdisziplinärer und
mehrperspektivischer Ansatz von Naturwissenschaft und Technik im Unterricht, deren
Ziel es ist, naturwissenschaftliche Grundbildung nachhaltig zu fördern.
Indem in meiner Einheit eine Lernumgebung geschaffen wurde, bei der die Schüler
einer naturwissenschaftlichen Frage- oder Problemstellung begegneten, ermöglichte
dies den Schülern zu staunen, neugierig zu werden, sowie aktiv und entdeckend zu
lernen. Durch handlungsorientiertes Arbeiten und abwechselnde Phasen der
Instruktion und eigenständigen Konstruktion erhielten die Schüler die Möglichkeit
bedeutungsvolles Wissen aufzubauen, sowie den lebenspraktischen Nutzen des
Lernens zu erfahren. Darüber hinaus wurde Raum gegeben, eigene Interessen zu
entwickeln und wertschätzende Einstellungen und Haltungen gegenüber der Natur zu
erlangen, die wiederum die naturwissenschaftliche Grundbildung fördern (vgl.
STEFFENSKY/ STEINWEG 2009).

Naturorientiertes Lernen ist lebensnah und erfolgt in Kooperation mit der Natur. Die
Lernenden ergründen Phänomene und Wunder der Natur. Bei der Verwirklichung des
naturorientierten Lernens wird ein handelnder Zugang zu den verschiedenen Fächern
geschaffen. Innerhalb dieses Lernens wird ein reales Problemfeld geschaffen, bei
dem die Schüler ihre Neugier entfalten können und Faszination erleben sowie
Erfolgserlebnisse erreichen. Wenn Tiere und Pflanzen zur Lösung von Problemen
helfen, können nachhaltige Beziehungen zum Leben und der Natur aufgebaut werden
(vgl. HILL 2003).
In diesem Sinne wurden die Schüler in der Einheit durch die Vernetzung von
biologischem Vorbild und technischer Lösung dazu aufgefordert erworbenes Wissen
vernetzt einzusetzen. Es wurden bionische Prinzipien aus der Natur erkundet und
durch      Experimentieren,           Entdecken    und   Nacherfinden   technische   Lösungen
kennengelernt. Dies war auf der einen Seite Motor des Lernens und sicherte
andererseits nachhaltiges Lernen.
Lernen im Sinne des Konstruktivismus wird nicht als „Wissensvermittlung“
angesehen, bei dem die Steuerung des Lernprozesses einseitig vom Lehrer ausgeht,
sondern wird vielmehr als aktiver und selbstgesteuerter Prozess verstanden. Lernen
als aktiver Prozess bedeutet in diesem Zusammenhang auch, dass der Lernende auf
der Basis seines vorhandenen Wissens neue Informationen interpretiert und
verändert.      Dabei      bringen   die   Schüler    unterschiedliche      Vorkenntnisse     und
Assoziationen mit (vgl. GÖTZFRIED 1997: 13ff).
Für meine Einheit bedeutete dies, die Kinder schon bei der Planung aktiv mit
einzubeziehen. So hatten die Schüler während der Einheit die Möglichkeit, ihre
Interessen zu bekunden und sich mit eigenen Fragen auseinander zu setzen. Zudem
entstanden       offene     Lernsituationen,   die   ein    hohes     Maß    an   Aktivität   und
Selbststeuerung seitens der Schüler zuließen und individuelle Lernprozesse
ermöglichten.

„Erstes Ziel naturwissenschaftlichen Unterrichtens ist es, Primärerfahrungen zu
ermöglichen, Phänomene zu betrachten, Fragen an die Natur zu stellen und sie von
ihr selbst beantworten zu lassen. Dabei können die Schülerinnen und Schüler
grundlegende Arbeitstechniken lernen“ (ERLEBNIS NATUR & CO. 1 2005: 7).
Dabei lassen sich naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen zwar
theoretisch nach unterschiedlichen Aspekten gliedern, kommen in der Praxis jedoch
meist in kombinierter Form vor (vgl. STÄUDEL 2003: 19). Hierbei werden die einzelnen
Denk- und Arbeitsweisen an konkreten, den Schülern bedeutungsvoll erscheinenden
Inhalten erschlossen (vgl. PFEIFER 2003: 8f).

Schwerpunktsetzung und Begründung
Classroom Management ist ein weiter Begriff, der alle Maßnahmen umfasst, die
eine effektive Organisation und optimale Nutzung der Lernzeit betreffen. Hierzu
gehören didaktisch-methodische Fragen sowie auch Fragen zur räumlichen
Strukturierung und Nutzung, Angebote zur selbständigen Mitarbeit und letztendlich
auch das aufgebaute Regel-Ritual-Konzept (vgl. HOFFMANN 2004: 65f).
Für meine Einheit wurde deshalb eine ansprechende Lernumgebung gestaltet, die es
den    Schülern       ermöglichte    selbständig     zu    arbeiten   und    handlungsorientiert
vorzugehen. Des Weiteren stand den Schülern während der gesamten Einheit ein
Thementisch mit Materialien und Literatur zum Thema „Bionik“ zur Verfügung.
Während der gesamten Einheit stand den Schülern zudem der Laborwagen zur
Verfügung, der vor allem für die Experimente zum Einsatz kam. Zudem halfen die
gemeinsam     erarbeiteten      Regeln    für        die   Gruppenarbeit      und    die   verteilten
Rollenaufgaben in den Gruppen eine feste Struktur aufzubauen, die durch die
Ritualisierung die effektive Lernzeit erhöhte.

Die Mehrheit des Unterrichts läuft über Sprache ab. Dabei ist die Verbindung von
Sprache und Denken als sehr eng anzusehen und sollte für die Unterrichtsplanung
stets besondere Beachtung          finden. Insbesondere               der naturwissenschaftliche
Unterricht   korreliert   mit   Sprache         in     vielfältiger   Weise    und    gerade     die
naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen setzen sprachliche Strategien und
Kompetenzen voraus (vgl. KAISER 2004: 78ff). Der enge Zusammenhang von
Sprachkompetenz und Aneignung sachbezogenen Wissens steht somit außer Frage.
Lernen heißt in jedem Fach auch Aneignung von Sprache und umgekehrt. Nach dem
genetischen Konzept von Wagenschein kommt es hierbei zentral darauf an, an die
vorhandene Sprache der Kinder anzuknüpfen, diese aufzugreifen und fortzuführen.
Deshalb legte ich großen Wert auf die Einführung der Fachtermini und gab passende
Satzmuster oder Begriffe als Hilfestellung. Zudem wurden die sprachlichen Strukturen
der Kinder aufgegriffen und daran anknüpfend fortgeführt, um die Herausbildung von
Bildungs- und Fachsprache zu stärken.

 „Außerschulische Lernorte sind authentische Erfahrungsräume außerhalb des
Schulgeländes, die Lernprozesse anregen, erweitern und ergänzen können“
(HELLBERG-RODE 2004: 145). Insbesondere für den verstärkt erfahrungs- und
handlungsorientiert ausgerichteten Unterricht im Fächerverbund Mensch, Natur und
Kultur, wo konkrete Anschauung, unmittelbares Erleben und der handelnde Umgang
mit lebensweltlichen Phänomenen bedeutsam für den Lernprozess sind, kommt den
außerschulischen Lernorten eine besondere Bedeutung zu. In enger Verbindung
damit steht auch die Forderung nach verstärkter Handlungs- und Problemorientierung
und dem Konzept des „Lernens vor Ort“ (vgl. HELLBERG- RODE 2004).
Aufgrund der oben genannten Vorteile organisierte ich einen Ausflug in Deutschlands
größtes Textilforschungszentrum mit einer Abteilung für bionische Innovationen, das
Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) in Denkendorf. Dort sollte den Schülern
erlebnis- und erfahrungsorientierte Lernprozesse ermöglicht, Lebensnähe zur
Thematik Bionik hergestellt und „Lernen mit allen Sinnen“ eröffnet werden.
5. Lernstandserhebung

Lernstandserhebung
Um den Lernvoraussetzungen der Schüler gerecht zu werden, wurde die
Gruppenzusammenstellung nach den Ergebnissen der Peer-Nomination und des
Soziogramms vorgenommen. So sollte ein möglichst optimales Arbeits- und
Lernklima geschaffen werden und die Schüler die Möglichkeit erhalten, ihren
Sympathien und Kompetenzen entsprechend zu arbeiten. Daneben wurde in der
Themenfelderöffnung                auch         eine   Lernstandserhebung   durchgeführt   und
Schülerfragen formuliert. In der Auswertung der ersten Lernstandserhebung wurde
hierbei deutlich, dass abgesehen von einem Schüler, fast kein fachliches Vorwissen
zum Thema Bionik vorhanden war.
Da die Lernstandserhebung unterschiedliche Anforderungsbereiche beinhaltete,
konnte der Erfolg der Einheit am Ende differenziert ermittelt werden. Aufgrund der
zuvor wenig bekannten Thematik, entschied ich mich ausschließlich qualitative
Fragen zu integrieren und schloss Aufgaben zum Ankreuzen aus, um „echtes
Vorwissen“ zu ermitteln, das nicht auf „Zufallstreffern“ beruhen sollte. Diese
Vorgehensweise sollte außerdem die Reliabilität der ersten und zweiten Erhebung
gewährleisten.


6. Dokumentation und Reflexion von Lernprozessen

Dokumentation und Reflexion von Lernprozessen
Die Schüler dokumentierten ihren Lernprozess während der Unterrichtseinheit in
ihrem Forscherbuch „Bionik“. Daneben wurde ein Lerntagebuch geführt, indem die
Schüler ihren individuellen Lernprozess dokumentierten und ihre Ergebnisse
reflektierten. Die Dokumentation und Reflexion des individuellen Lernprozesses
wurde in schriftlicher oder zeichnerischer Form in das Lerntagebuch eingetragen.
Hierbei wurden neu eingeführte Begriffe als Hilfestellung an der Tafel fixiert. Daneben
wurden regelmäßig Reflexionsgespräche im Klassenverband durchgeführt und die
Schüler reflektierten mittels einer Zielscheibe ihre Zusammenarbeit in der Gruppe,
sowie das Vorgehen während der Arbeitsphasen. Auch die Vermutungen, die die
Schüler zu Beginn der Stunde mittels der Placemat-Methode oder den Concept-
Cartoons in den Gruppen aufstellten, wurden in den Gesprächen im Klassenverband
reflektiert.
7. Anhang

Literaturangaben

    -    AHRENHOLZ, B. (2010): Bildungssprache im Sachunterricht der Grundschule. In:
         Ahrenholz, B. (Hrsg.): Fachunterricht und Deutsch als Zweitsprache. Tübingen:
         Narr Verlag.
    -    BIOKON E.V. (Hrsg. 2010): Bionik in den Schulen. Bionik und deren Bedeutung
         für eine zukunftsorientierte naturwissenschaftlich-technische Bildung. URL:
         http://www.biokon.net/bildung/schule.html [Stand: 30. Dezember 2010]
    -    ERLEBNIS NATUR & CO. 1 (Hrsg. 2005): Der Fächerverbund MNT.
         Naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden. Hannover: Schroedel Verlag.
    -    FISCHER, C. et. al. (o. J.): Förderung von besonderen Begabungen. In: Stiftung
         Bildung zur Förderung Hochbegabter (Hrsg.): Individuelle Förderung –
         Begabtenförderung. Beispiele aus der Praxis.
    -    GOGOLIN, I./ ROTH, H.-J. (2007) Bilinguale Grundschule. Ein Beitrag zur
         Förderung der Mehrsprachigkeit. In: Anstatt, T. (Hrsg.): Mehrsprachigkeit bei
         Kindern und Erwachsenen. Erwerb – Formen – Förderung. Tübingen:
         Attempto.
    -    GÖTZFRIED, W. (Hrsg. 1997): Bedeutungsvolles Wissen im Sachunterricht
         aufbauen. In: Grundschule, H. 10.
    -    HELLBERG- RODE, G. (2004): Außerschulische Lernorte. In: Kaiser, A./ Pech, D.
         (Hrsg.): Basiswissen Sachunterricht. Unterrichtsplanung und Methoden.
         Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren.
    -    HILL, B. (Hrsg. 2003): Forscher- und Erfinderwerkstatt: Bionik. Naturorientiertes
         Lernen. Münster: Biokon.
    -    HILL, B. (Hrsg. 2004): Was ist Bionik??? Eine Einführung in die
         Integrationswissenschaft und Zukunftstechnologie. Münster: Biokon.
    -    HOFFMANN, G. (2004): Classroom Management: Anleitung zur
         Verhaltensmodifikation in der Schule. In: Preuss-Lausitz, U. (Hrsg.): Schwierige
         Kinder - Schwierige Schule. Konzepte und Praxisobjekte zur integrativen
         Förderung verhaltensauffälliger Schülerinnen und . Schüler. Weinheim: Beltz
         Verlag.
    -    IPN Kiel (Hrsg. o.J.): Bereich naturwissenschaftliche Kompetenz. URL:
         http://pisa.ipn.uni-kiel.de/fr_reload.html?naturwissenschaft.html [Stand: 30.
         Dezember 2010]
    -    KAISER, A. (2004): Sprache im Sachunterricht. In: Kaiser, A./ Pech, D. (Hrsg.)
         Basiswissen Sachunterricht. Unterrichtsplanung und Methoden.
         Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren.
    -    MIKELSKIS-SEIFERT, S. (Hrsg. 2004): Modul G2b: Erforschen, Entdecken und
         Erklären im naturwissenschaftlichen Unterricht der Grundschule. Kiel: SINUS-
         Transfer Grundschule.
    -    MINISTERIUM FÜR KULTUS, JUGEND UND SPORT BADEN WÜRTTEMBERG (Hrsg.
         2004): Bildungsplan 2004 Grundschule.
    -    NACHTIGALL, W. (Hrsg. 1993): Ein paar Millionen Jahre Entwicklungsvorsprung.
         In: Bionik. Patente der Natur. München: Pro Futura Verlag.
-   PISA- KONSORTIUM DEUTSCHLAND (Hrsg. 2007): PISA 2006. Die Ergebnisse
        der dritten internationalen Vergleichsstudie. Münster: Waxmann Verlag GmbH.
    -   PFEIFER, P. (Hrsg. 2003): Was heißt „naturwissenschaftliches Arbeiten“? In:
        Unterricht Chemie, H. 76/77.
    -   SOMREI, E. (1997): Unterricht nicht nur in der Schule – Zum Stellenwert und
        den Möglichkeiten außerschulischer Lernorte. In: Gesing, H. (Hrsg.):
        Pädagogik und Didaktik der Grundschule. Neuwied/ Kriftel/ Berlin:
        Luchterhand.
    -   STÄUDEL, L. (Hrsg. 2003): Die Spinnennetzmethode. In: Friedrich Jahresheft
        2003.
    -   STE-PS (2010): STE-PS-Rahmenkonzept. URL: http://www.ste-
        ps.eu/2010/02/25/ste-ps-rahmen-konzept/ [Stand: 27. Dezember 2010]
    -   STEINWEG, A./ STEFFENSKY, M. (Hrsg. 2009): Aufbau naturwissenschaftlicher
        Grundbildung. Anregungen zur Gestaltung des mathematischen und
        naturwissenschaftlichen Unterrichts von Beginn an. Hannover: MNU PRIMAR.
    -   UNGLAUBE, H. (1997): Fächerübergreifendes Arbeiten im Sachunterricht - ein
        altes Konzept in neuem Gewand? In: Meier, R./ Unglaube, H./ Faust-Shiel, G.
        (Hrsg.): Sachunterricht in der Grundschule. Frankfurt am Main: Arbeitskreis
        Grundschule - der Grundschulverband e.V.

Verwendete Medien

    -   KOEBERLIN, M. ET. AL. (2009): KINDER WISSEN MEHR. BIONIK FÜR KINDER.
        MANNHEIM: SAUERLÄNDER VERLAG. (AUDIO-CD)
    -   WAS IST WAS (2009): ERFINDUNGEN UND BIONIK. NÜRNBERG: TESSLOFF
        VERLAG. (DVD)

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STE-PS Doku - Bionik die Natur als Erfinder

  • 1. STAATLICHES SEMINAR FÜR DIDAKTIK UND LEHRERBILDUNG NÜRTINGEN (GWHS) Zusammenfassung der Dokumentation einer Unterrichtseinheit 1. Allgemeine Angaben Kompetenzorientierte Formulierung des Themas „Die Natur als Erfinder? - Schülerinnen und Schüler einer 3. Klasse entdecken bei der Auseinandersetzung mit alltäglichen Erfindungen Vorbilder aus der Natur, erwerben grundlegendes Fachwissen im Bereich Bionik und erweitern ihre Methodenkompetenz, indem sie ausgewählte Prinzipien mit naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen untersuchen“ Autorin / Autor Birgit Eva Morlock Klassenstufe Fach / Fächerverbund Zeitumfang in Stunden Schule 3 Mensch, Natur ca. 20 Schulstunden (und Neugreuth-Schule und Kultur zwei Vormittage für den Metzingen (GHWRS) außerschulischen Lernort Neugreuthstr. 24 und die Präsentation / 72555 Metzingen Ausstellung des Projekts) Organisationsform des Unterrichts Klassenverband (18 Schülerinnen und Schüler) und außerschulischer Lernort
  • 3. 2. Kompetenzanalyse Kompetenzorientierte Zielformulierung „Die Schüler entdecken bei der Auseinandersetzung mit alltäglichen Erfindungen Vorbilder aus der Natur, erwerben grundlegendes Fachwissen im Bereich Bionik, erweitern ihre Methodenkompetenz, indem sie ausgewählte Prinzipien mit naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen untersuchen und entwickeln in der Teamarbeit soziale Verantwortung sowie Selbstvertrauen in die eigenen Fähigkeiten“ Kompetenzen Die themenorientierte Unterrichtseinheit wurde so ausgerichtet, dass bei der Weltwahrnehmung der Schüler angesetzt und an die unterschiedlichen Vorerfahrungen und Denkweisen der Kinder angeknüpft wurde. Das individuelle Vorwissen wurde im Unterrichtsgeschehen aufgegriffen, weiterentwickelt und in „tragfähige Formen des Wissens und Könnens“ (BILDUNGSPLAN 2004: 96) weitergeführt. Des Weiteren wurde „durch die Verbindung schulischen Lernens mit dem eigenen Handeln […] das Lernen persönlich bedeutsam und damit nachhaltig“ (ebd.). Da die Schüler ihre Versuche und Experimente in der Gruppe selbständig planen, durchführen und überarbeiten konnten, wurde der „Aufbau von Einstellungen und Haltungen“ gefördert und so ein wichtiger Beitrag zur naturwissenschaftlichen Grundbildung geleistet (ebd.). Eine wesentliche Rolle spielten die forschende Auseinandersetzung und das problemorientierte Vorgehen, wodurch die Schüler nach und nach dazu befähigt wurden selbständig zu arbeiten und elementare Denk- und Arbeitsweisen anzuwenden.
  • 4. Ausgehend von den oben aufgeführten Kompetenzbereichen aus dem Bildungsplan und dem kompetenzorientierten Lernziel lassen sich folgende Kompetenzen, Kriterien und Indikatoren aus der Einheit ableiten: Anzubahnende Kompetenz im sachlich-fachlichen Kompetenzbereich: Die Schüler entdecken bei der Auseinandersetzung mit alltäglichen Erfindungen Vorbilder aus der Natur und erwerben grundlegendes Fachwissen im Bereich Bionik Kriterien: Indikatoren: Die Schüler… Aneignung fachspezifischen  wissen was Bionik bedeutet und können die Grundwissens zum Thema Bionik Zusammensetzung des Wortes „Bionik“ erläutern  kennen Vorbilder aus der Natur und die Herstellen von Zusammenhängen entsprechende technische Erfindung zwischen Vorbildern aus Natur (Analogienpaare)  kennen einige wichtige Bioniker (von damals und und Technik heute) und deren Erfindungen  können den Nutzen von bionischen Erfindungen für den Alltag an Beispielen erläutern  kennen exemplarische bionische Prinzipien Anzubahnende Kompetenz im methodisch-strategischen Kompetenzbereich: Die Schüler erweitern ihre Methodenkompetenz indem sie ausgewählte bionische Prinzipien mit naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen untersuchen Kriterien: Indikatoren: Die Schüler… Anwendung  stellen Vermutungen mittels der Placemat-Methode naturwissenschaftlicher Denk- und und des Concept-Cartoons an Arbeitsweisen (für die  wenden entsprechende naturwissenschaftliche Untersuchung von bionischen Denk- und Arbeitsweisen an: Beobachten, Messen, Phänomenen und Prinzipien) Vergleichen, Ordnen, Experimentieren  arbeiten arbeitsteilig in 3er oder 4er-Gruppen Selbständiges Arbeiten zusammen  erschließen sich die Inhalte in kooperativen Lernprozesse selbständig Lernformen selbständig (Partnerinterviews, organisieren Lerntempoduett)  dokumentieren ihre Erkenntnisse schriftlich im Sachverhalte recherchieren Lerntagebuch  recherchieren selbständig (im Internet oder mithilfe des Thementisches) für die Forscheraufgabe Anzubahnende Kompetenz im sozial-kommunikativen Kompetenzbereich: Die Schüler erweitern ihre Kommunikations- und Teamfähigkeit durch die Arbeit in Gruppen Kriterien: Indikatoren: Die Schüler…  erarbeiten in Teams Regeln für die Zusammenarbeit Rücksichtsvoll und  arbeiten kooperativ in ihren Gruppen und halten die verantwortungsbewusst Regeln ein miteinander umgehen  hören einander zu und äußern eigene Vorstellungen  übernehmen ihre Rollenaufgabe (Materialwächter, Regelbeobachter, Vorleser und Schreiber)
  • 5. Anzubahnende Kompetenz im personalen Kompetenzbereich: Die Schüler entwickeln Selbstvertrauen in ihre eigenen Fähigkeiten Kriterien: Indikatoren: Die Schüler… Selbstvertrauen in eigene  übernehmen Verantwortung in ihrer Gruppe durch Fähigkeiten stärken Arbeitsteilung (Materialwächter etc.)  wählen selbst einen Themenbereich aus der Einheit Eigenverantwortliche Arbeit in der für die Ausstellung bzw. Präsentation vor Publikum Gruppe aus  präsentieren ihre Ergebnisse einem Experten, den Persönlichen Lernprozess Eltern und Schülern reflektieren  dokumentieren ihren Lernprozess in einem Lerntagebuch 3. Sachstruktur des Themenfeldes, Schwerpunktsetzung und Begründung Zielsetzung Ziel der Unterrichtseinheit war es, anhand der Präkonzepte und der Schülerinteressen, unterschiedliche Perspektiven eines Themas aufzugreifen und zu verknüpfen. Auf dieser Grundlage wird der Lerngegenstand mehrperspektivisch dargestellt und für die Schüler werden verschiedene Möglichkeiten der Auseinandersetzung mit ihm offen gehalten. Dies fördert vernetztes Denken und ermöglicht verständliche Sinnzusammenhänge und einen Lebensweltbezug (vgl. UNGLAUBE 1997: 45ff). Insbesondere die Bionik als vernetzende Wissenschaftsdisziplin ist ein Lernbereich, der zur Lösung technischer Probleme anregt und demnach die Problemlösefähigkeit der Schüler stärkt und so deren Handlungskompetenz weiterentwickelt. „Durch bionisches Denken und Handeln werden bei den Lernenden Fähigkeiten zu vernetzten Denkweisen auf der Basis des ‚Ineinanderübergehens‘ von Technik und Natur herausgebildet, die auch zur Ausprägung eines fächerübergreifenden Entwicklungsdenkens führen können. Dadurch wird auf elementarer Stufe ein ‚kreatürliches Verhältnis‘ zur Natur herausgebildet, welches den Reichtum an Pflanzen und Tieren auch als potentielle Anregungsquelle für technisches Gestalten einschließt“ (BIOKON E.V. 2010). Im Hinblick auf das Erkunden bionischer Prinzipien wurden hierbei grundlegende naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen, wie z.B. Beobachten, Messen, Vergleichen, Ordnen, Erkunden und Experimentieren (vgl. STÄUDEL 2003), gefordert und gefördert.
  • 6. Biologie: Technik: Vorbilder aus der Natur (Pflanzen Technische Erfindungen und ihre und Tiere) entsprechenden Vorbilder aus der Natur Physik / Chemie: Grundlegende physikalische und chemische Prinzipien aus der BIONIK Kunst: Bionik-Memory selbst herstellen (Analogienpaare) BIOlogie + TechNIK Bionik untersuchen Deutsch: Geschichte: Lesestrategien, Fachtermini Historische Entwicklung der kennen und anwenden lernen, Bionik (die ersten Bioniker und Vermutungen versprachlichen, deren Erfindungen) Lernprozesse schriftlich dokumentieren (Lerntagebuch), Hörverstehen (Hörspiel „Bionik für Kinder“)
  • 7. 4. Analyse fächerverbundspezifischer Aspekte, Schwerpunktsetzung, Begründung Analyse fächerverbundspezifischer Aspekte Das Verständnis von Scientific Literacy wird in der Literatur häufig auch als naturwissenschaftliche Grundbildung beziehungsweise naturwissenschaftliche Kompetenz bezeichnet (vgl. IPN KIEL). Dahinter steckt ein interdisziplinärer und mehrperspektivischer Ansatz von Naturwissenschaft und Technik im Unterricht, deren Ziel es ist, naturwissenschaftliche Grundbildung nachhaltig zu fördern. Indem in meiner Einheit eine Lernumgebung geschaffen wurde, bei der die Schüler einer naturwissenschaftlichen Frage- oder Problemstellung begegneten, ermöglichte dies den Schülern zu staunen, neugierig zu werden, sowie aktiv und entdeckend zu lernen. Durch handlungsorientiertes Arbeiten und abwechselnde Phasen der Instruktion und eigenständigen Konstruktion erhielten die Schüler die Möglichkeit bedeutungsvolles Wissen aufzubauen, sowie den lebenspraktischen Nutzen des Lernens zu erfahren. Darüber hinaus wurde Raum gegeben, eigene Interessen zu entwickeln und wertschätzende Einstellungen und Haltungen gegenüber der Natur zu erlangen, die wiederum die naturwissenschaftliche Grundbildung fördern (vgl. STEFFENSKY/ STEINWEG 2009). Naturorientiertes Lernen ist lebensnah und erfolgt in Kooperation mit der Natur. Die Lernenden ergründen Phänomene und Wunder der Natur. Bei der Verwirklichung des naturorientierten Lernens wird ein handelnder Zugang zu den verschiedenen Fächern geschaffen. Innerhalb dieses Lernens wird ein reales Problemfeld geschaffen, bei dem die Schüler ihre Neugier entfalten können und Faszination erleben sowie Erfolgserlebnisse erreichen. Wenn Tiere und Pflanzen zur Lösung von Problemen helfen, können nachhaltige Beziehungen zum Leben und der Natur aufgebaut werden (vgl. HILL 2003). In diesem Sinne wurden die Schüler in der Einheit durch die Vernetzung von biologischem Vorbild und technischer Lösung dazu aufgefordert erworbenes Wissen vernetzt einzusetzen. Es wurden bionische Prinzipien aus der Natur erkundet und durch Experimentieren, Entdecken und Nacherfinden technische Lösungen kennengelernt. Dies war auf der einen Seite Motor des Lernens und sicherte andererseits nachhaltiges Lernen.
  • 8. Lernen im Sinne des Konstruktivismus wird nicht als „Wissensvermittlung“ angesehen, bei dem die Steuerung des Lernprozesses einseitig vom Lehrer ausgeht, sondern wird vielmehr als aktiver und selbstgesteuerter Prozess verstanden. Lernen als aktiver Prozess bedeutet in diesem Zusammenhang auch, dass der Lernende auf der Basis seines vorhandenen Wissens neue Informationen interpretiert und verändert. Dabei bringen die Schüler unterschiedliche Vorkenntnisse und Assoziationen mit (vgl. GÖTZFRIED 1997: 13ff). Für meine Einheit bedeutete dies, die Kinder schon bei der Planung aktiv mit einzubeziehen. So hatten die Schüler während der Einheit die Möglichkeit, ihre Interessen zu bekunden und sich mit eigenen Fragen auseinander zu setzen. Zudem entstanden offene Lernsituationen, die ein hohes Maß an Aktivität und Selbststeuerung seitens der Schüler zuließen und individuelle Lernprozesse ermöglichten. „Erstes Ziel naturwissenschaftlichen Unterrichtens ist es, Primärerfahrungen zu ermöglichen, Phänomene zu betrachten, Fragen an die Natur zu stellen und sie von ihr selbst beantworten zu lassen. Dabei können die Schülerinnen und Schüler grundlegende Arbeitstechniken lernen“ (ERLEBNIS NATUR & CO. 1 2005: 7). Dabei lassen sich naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen zwar theoretisch nach unterschiedlichen Aspekten gliedern, kommen in der Praxis jedoch meist in kombinierter Form vor (vgl. STÄUDEL 2003: 19). Hierbei werden die einzelnen Denk- und Arbeitsweisen an konkreten, den Schülern bedeutungsvoll erscheinenden Inhalten erschlossen (vgl. PFEIFER 2003: 8f). Schwerpunktsetzung und Begründung Classroom Management ist ein weiter Begriff, der alle Maßnahmen umfasst, die eine effektive Organisation und optimale Nutzung der Lernzeit betreffen. Hierzu gehören didaktisch-methodische Fragen sowie auch Fragen zur räumlichen Strukturierung und Nutzung, Angebote zur selbständigen Mitarbeit und letztendlich auch das aufgebaute Regel-Ritual-Konzept (vgl. HOFFMANN 2004: 65f). Für meine Einheit wurde deshalb eine ansprechende Lernumgebung gestaltet, die es den Schülern ermöglichte selbständig zu arbeiten und handlungsorientiert vorzugehen. Des Weiteren stand den Schülern während der gesamten Einheit ein Thementisch mit Materialien und Literatur zum Thema „Bionik“ zur Verfügung. Während der gesamten Einheit stand den Schülern zudem der Laborwagen zur
  • 9. Verfügung, der vor allem für die Experimente zum Einsatz kam. Zudem halfen die gemeinsam erarbeiteten Regeln für die Gruppenarbeit und die verteilten Rollenaufgaben in den Gruppen eine feste Struktur aufzubauen, die durch die Ritualisierung die effektive Lernzeit erhöhte. Die Mehrheit des Unterrichts läuft über Sprache ab. Dabei ist die Verbindung von Sprache und Denken als sehr eng anzusehen und sollte für die Unterrichtsplanung stets besondere Beachtung finden. Insbesondere der naturwissenschaftliche Unterricht korreliert mit Sprache in vielfältiger Weise und gerade die naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen setzen sprachliche Strategien und Kompetenzen voraus (vgl. KAISER 2004: 78ff). Der enge Zusammenhang von Sprachkompetenz und Aneignung sachbezogenen Wissens steht somit außer Frage. Lernen heißt in jedem Fach auch Aneignung von Sprache und umgekehrt. Nach dem genetischen Konzept von Wagenschein kommt es hierbei zentral darauf an, an die vorhandene Sprache der Kinder anzuknüpfen, diese aufzugreifen und fortzuführen. Deshalb legte ich großen Wert auf die Einführung der Fachtermini und gab passende Satzmuster oder Begriffe als Hilfestellung. Zudem wurden die sprachlichen Strukturen der Kinder aufgegriffen und daran anknüpfend fortgeführt, um die Herausbildung von Bildungs- und Fachsprache zu stärken. „Außerschulische Lernorte sind authentische Erfahrungsräume außerhalb des Schulgeländes, die Lernprozesse anregen, erweitern und ergänzen können“ (HELLBERG-RODE 2004: 145). Insbesondere für den verstärkt erfahrungs- und handlungsorientiert ausgerichteten Unterricht im Fächerverbund Mensch, Natur und Kultur, wo konkrete Anschauung, unmittelbares Erleben und der handelnde Umgang mit lebensweltlichen Phänomenen bedeutsam für den Lernprozess sind, kommt den außerschulischen Lernorten eine besondere Bedeutung zu. In enger Verbindung damit steht auch die Forderung nach verstärkter Handlungs- und Problemorientierung und dem Konzept des „Lernens vor Ort“ (vgl. HELLBERG- RODE 2004). Aufgrund der oben genannten Vorteile organisierte ich einen Ausflug in Deutschlands größtes Textilforschungszentrum mit einer Abteilung für bionische Innovationen, das Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) in Denkendorf. Dort sollte den Schülern erlebnis- und erfahrungsorientierte Lernprozesse ermöglicht, Lebensnähe zur Thematik Bionik hergestellt und „Lernen mit allen Sinnen“ eröffnet werden.
  • 10. 5. Lernstandserhebung Lernstandserhebung Um den Lernvoraussetzungen der Schüler gerecht zu werden, wurde die Gruppenzusammenstellung nach den Ergebnissen der Peer-Nomination und des Soziogramms vorgenommen. So sollte ein möglichst optimales Arbeits- und Lernklima geschaffen werden und die Schüler die Möglichkeit erhalten, ihren Sympathien und Kompetenzen entsprechend zu arbeiten. Daneben wurde in der Themenfelderöffnung auch eine Lernstandserhebung durchgeführt und Schülerfragen formuliert. In der Auswertung der ersten Lernstandserhebung wurde hierbei deutlich, dass abgesehen von einem Schüler, fast kein fachliches Vorwissen zum Thema Bionik vorhanden war. Da die Lernstandserhebung unterschiedliche Anforderungsbereiche beinhaltete, konnte der Erfolg der Einheit am Ende differenziert ermittelt werden. Aufgrund der zuvor wenig bekannten Thematik, entschied ich mich ausschließlich qualitative Fragen zu integrieren und schloss Aufgaben zum Ankreuzen aus, um „echtes Vorwissen“ zu ermitteln, das nicht auf „Zufallstreffern“ beruhen sollte. Diese Vorgehensweise sollte außerdem die Reliabilität der ersten und zweiten Erhebung gewährleisten. 6. Dokumentation und Reflexion von Lernprozessen Dokumentation und Reflexion von Lernprozessen Die Schüler dokumentierten ihren Lernprozess während der Unterrichtseinheit in ihrem Forscherbuch „Bionik“. Daneben wurde ein Lerntagebuch geführt, indem die Schüler ihren individuellen Lernprozess dokumentierten und ihre Ergebnisse reflektierten. Die Dokumentation und Reflexion des individuellen Lernprozesses wurde in schriftlicher oder zeichnerischer Form in das Lerntagebuch eingetragen. Hierbei wurden neu eingeführte Begriffe als Hilfestellung an der Tafel fixiert. Daneben wurden regelmäßig Reflexionsgespräche im Klassenverband durchgeführt und die Schüler reflektierten mittels einer Zielscheibe ihre Zusammenarbeit in der Gruppe, sowie das Vorgehen während der Arbeitsphasen. Auch die Vermutungen, die die Schüler zu Beginn der Stunde mittels der Placemat-Methode oder den Concept- Cartoons in den Gruppen aufstellten, wurden in den Gesprächen im Klassenverband reflektiert.
  • 11. 7. Anhang Literaturangaben - AHRENHOLZ, B. (2010): Bildungssprache im Sachunterricht der Grundschule. In: Ahrenholz, B. (Hrsg.): Fachunterricht und Deutsch als Zweitsprache. Tübingen: Narr Verlag. - BIOKON E.V. (Hrsg. 2010): Bionik in den Schulen. Bionik und deren Bedeutung für eine zukunftsorientierte naturwissenschaftlich-technische Bildung. URL: http://www.biokon.net/bildung/schule.html [Stand: 30. Dezember 2010] - ERLEBNIS NATUR & CO. 1 (Hrsg. 2005): Der Fächerverbund MNT. Naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden. Hannover: Schroedel Verlag. - FISCHER, C. et. al. (o. J.): Förderung von besonderen Begabungen. In: Stiftung Bildung zur Förderung Hochbegabter (Hrsg.): Individuelle Förderung – Begabtenförderung. Beispiele aus der Praxis. - GOGOLIN, I./ ROTH, H.-J. (2007) Bilinguale Grundschule. Ein Beitrag zur Förderung der Mehrsprachigkeit. In: Anstatt, T. (Hrsg.): Mehrsprachigkeit bei Kindern und Erwachsenen. Erwerb – Formen – Förderung. Tübingen: Attempto. - GÖTZFRIED, W. (Hrsg. 1997): Bedeutungsvolles Wissen im Sachunterricht aufbauen. In: Grundschule, H. 10. - HELLBERG- RODE, G. (2004): Außerschulische Lernorte. In: Kaiser, A./ Pech, D. (Hrsg.): Basiswissen Sachunterricht. Unterrichtsplanung und Methoden. Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren. - HILL, B. (Hrsg. 2003): Forscher- und Erfinderwerkstatt: Bionik. Naturorientiertes Lernen. Münster: Biokon. - HILL, B. (Hrsg. 2004): Was ist Bionik??? Eine Einführung in die Integrationswissenschaft und Zukunftstechnologie. Münster: Biokon. - HOFFMANN, G. (2004): Classroom Management: Anleitung zur Verhaltensmodifikation in der Schule. In: Preuss-Lausitz, U. (Hrsg.): Schwierige Kinder - Schwierige Schule. Konzepte und Praxisobjekte zur integrativen Förderung verhaltensauffälliger Schülerinnen und . Schüler. Weinheim: Beltz Verlag. - IPN Kiel (Hrsg. o.J.): Bereich naturwissenschaftliche Kompetenz. URL: http://pisa.ipn.uni-kiel.de/fr_reload.html?naturwissenschaft.html [Stand: 30. Dezember 2010] - KAISER, A. (2004): Sprache im Sachunterricht. In: Kaiser, A./ Pech, D. (Hrsg.) Basiswissen Sachunterricht. Unterrichtsplanung und Methoden. Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren. - MIKELSKIS-SEIFERT, S. (Hrsg. 2004): Modul G2b: Erforschen, Entdecken und Erklären im naturwissenschaftlichen Unterricht der Grundschule. Kiel: SINUS- Transfer Grundschule. - MINISTERIUM FÜR KULTUS, JUGEND UND SPORT BADEN WÜRTTEMBERG (Hrsg. 2004): Bildungsplan 2004 Grundschule. - NACHTIGALL, W. (Hrsg. 1993): Ein paar Millionen Jahre Entwicklungsvorsprung. In: Bionik. Patente der Natur. München: Pro Futura Verlag.
  • 12. - PISA- KONSORTIUM DEUTSCHLAND (Hrsg. 2007): PISA 2006. Die Ergebnisse der dritten internationalen Vergleichsstudie. Münster: Waxmann Verlag GmbH. - PFEIFER, P. (Hrsg. 2003): Was heißt „naturwissenschaftliches Arbeiten“? In: Unterricht Chemie, H. 76/77. - SOMREI, E. (1997): Unterricht nicht nur in der Schule – Zum Stellenwert und den Möglichkeiten außerschulischer Lernorte. In: Gesing, H. (Hrsg.): Pädagogik und Didaktik der Grundschule. Neuwied/ Kriftel/ Berlin: Luchterhand. - STÄUDEL, L. (Hrsg. 2003): Die Spinnennetzmethode. In: Friedrich Jahresheft 2003. - STE-PS (2010): STE-PS-Rahmenkonzept. URL: http://www.ste- ps.eu/2010/02/25/ste-ps-rahmen-konzept/ [Stand: 27. Dezember 2010] - STEINWEG, A./ STEFFENSKY, M. (Hrsg. 2009): Aufbau naturwissenschaftlicher Grundbildung. Anregungen zur Gestaltung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts von Beginn an. Hannover: MNU PRIMAR. - UNGLAUBE, H. (1997): Fächerübergreifendes Arbeiten im Sachunterricht - ein altes Konzept in neuem Gewand? In: Meier, R./ Unglaube, H./ Faust-Shiel, G. (Hrsg.): Sachunterricht in der Grundschule. Frankfurt am Main: Arbeitskreis Grundschule - der Grundschulverband e.V. Verwendete Medien - KOEBERLIN, M. ET. AL. (2009): KINDER WISSEN MEHR. BIONIK FÜR KINDER. MANNHEIM: SAUERLÄNDER VERLAG. (AUDIO-CD) - WAS IST WAS (2009): ERFINDUNGEN UND BIONIK. NÜRNBERG: TESSLOFF VERLAG. (DVD)