Kompetenzen für das 21. Jahrhundert vermitteln
Kinder und Jugendliche, die in der heutigen Zeit aufwachsen, benötigen andere Kompetenzen als Kinder und Jugendliche vor 20 Jahren. Deswegen ist es Aufgabe der Lehrer*innen, diese Kompetenzen im Unterricht zu vermitteln. Ein Ansatz ist das sogenannte 4K-Modell. Dabei stehen die Ks für Kommunikation, Kreativität, Kollaboration und kritisches Denken. Unsere Lernbaukästen von Bionics4Education bauen auf dem 4K-Modell auf und sind somit ideal für den MINT-Unterricht geeignet.
Bei der Dimension Kritisches Denken geht es vor allem um die Fähigkeit, selbstständig zu arbeiten, zu lernen und zu denken. Gerade kritisches Denken wird in Zeiten von Fake News und Meinungsführer*innen immer wichtiger, daher müssen Schüler*innen wissen, wie sie Fakten von Meinungen unterscheiden können.
Im Unterricht wird kritisches Denken vor allem durch eine offene Aufgabenstellungen erreicht: Mehr als nur ein Lösungsweg sollte anerkannt und Schüler*innen dafür gelobt werden, dass sie um die Ecke denken.
Mit unseren Lernbaukästen wollen wir gemeinsam Probleme erschließen und gemeinsam lösen. Wie können deine Schüler*innen zum Beispiel bionisch-inspirierte Roboter selbstständig zusammenbauen? Dabei ist es ausdrücklich erwünscht, dass sich die verschiedenen Gruppen unterschiedliche Herangehensweisen überlegen.
Beispielhaft wird dies an unserem Bionics Kit deutlich. Mit dem Lernbaukasten können Schüler*innen in kleinen Gruppen die Roboter zusammenbauen und dann mittels Funkfernsteuerung steuern. Die Schüler*innen setzen sich also intensiv mit den Grundlagen der Bionik auseinander.
Kollaboration ermöglicht es, dass Schüler*innen ihre eigenen Fähigkeiten und Stärken in das Lösen von Aufgaben einbringen können. Dabei lernen sie, Verantwortung zu übernehmen. Für Kollaboration werden Flexibilität und Anpassung der Schüler*innen sowie Eigeninitiative benötigt.
Voraussetzung dafür ist das fachliche Wissen, das sich jede*r selbst aneignen muss. Außerdem ist es wichtig, dass Aufgaben anspruchsvoll genug sind, damit diese in Gruppen gelöst werden können. Im Unterricht können diese Eigenschaften in Gruppenarbeiten gestärkt werden. Dabei eignen sich die Schüler*innen gemeinsam selbständig Fachwissen an und beschäftigen sich mit einem komplexen Thema.
Auch die Lernbaukästen von Bionics4Education sollen im Unterricht in Kleingruppen genutzt werden. Optimal ist dabei eine Gruppengröße von ungefähr vier Schüler*innen, da jede*r Schüler*in eine andere Rolle einnehmen kann.
Dies zeigt sich beispielsweise bei unserer Bionic Flower: Dabei handelt es sich um eine von der Pflanzenwelt inspirierte Roboterblume, die ihre Blütenblätter aufgrund von Nähe und Licht öffnet und schließt. Hier steckt ein Wirkmechanismus aus Sensorik und Aktorik dahinter. Während also die eine Hälfte der Gruppe die Blume zusammenbaut, beschäftigt sich die andere Gruppe mit der Programmierung.
So ergänzen sich die Fähigkeiten der Schüler*innen und sie können einander am Schluss die jeweiligen Hintergründe erklären. Grundlage für deine Arbeit mit der Bionic Flower sind die frei zugänglichen Lernmaterialien, die für Lehrer*innen zur Vorbereitung dienen und mit denen deine Schüler*innen sich das fachliche Wissen selbst aneignen können.
Die Dimension Kommunikation geht über die Lese-, Sprach- und Schreibfähigkeit hinaus. Vielmehr müssen Schüler*innen aus unterschiedlichen Quellen Informationen verstehen und Zusammenhänge erkennen. Auch die Ergebnispräsentation mit Hilfe von technischen Hilfsmitteln gehört zur Kommunikation. Um die Dimension Kommunikation im Unterricht zu stärken, können Lehrer*innen unterschiedliche Quellen mit Informationen zu einem Thema bereitstellen.
Gemeinsam erarbeiten die Schüler*innen dann die Zusammenhänge und stellen ein Verständnis her. Anschließend wird geübt, die Ergebnisse an den Rest der Klasse zu kommunizieren, z. B. in Form einer Präsentation.
Allen Bionics4Education Lernbaukästen liegt frei zugängliches Lernmaterial zugrunde. Du als Lehrer*in erhältst dabei konkrete Ideen für den Unterricht und welche Fokuspunkte gesetzt werden können - dies unterscheidet sich auch je nach Fach. Dieses Lernmaterial kann auch an Schüler*innen weitergegeben werden, die sich in Eigeninitiative oder in Vorbereitung auf das Arbeiten mit den Lernbaukästen damit beschäftigen. Eine Möglichkeit ist außerdem, dass deine Schüler*innen sich selbstständig mit einzelnen Inhalten beschäftigen und diese dann der Klasse vorstellen.
Besonders geeignet hierfür ist unser Lernbaukasten Bionics Kit, der den bionischen Fisch, den bionischen Elefanten und das bionische Chamäleon enthält: Je nachdem, welches Tier ausgewählt wird, können sich Schüler*innen allein oder in Kleingruppen mit unterschiedlichen Themen zu den Tieren beschäftigen.
Beim Fisch sind das beispielsweise die Schwimmbewegung, das Schwarmverhalten oder die Schwimmblase. Passendes Material zu allen Themen findest du auf unserer Website.
Wer bei der Dimension Kreativität nur an vorrangig künstlerische Fächer denkt, liegt falsch: Gerade in Fächern, die auf den ersten Blick wenig mit Kreativität zu tun haben, ist sie umso wichtiger. Wenn du dich an den Matheunterricht zurückerinnerst, gab es vermutlich meistens nur eine Lösung. Aber oft gibt es unterschiedliche Arten und Weisen, wie man auf diese Lösung kommt.
Daher beschreibt Kreativität die Fähigkeit der Schüler*innen, auf neue oder innovative Ideen und Lösungswege zu kommen. Dies soll auch die Neugier und Offenheit der Schüler*innen fördern. Auch die Aufbereitung von Informationen für unterschiedliche Medien, etwa Erklärvideos, zählt zu dieser Dimension.
Die Bionics4Education Lernbaukästen fördern auf unterschiedliche Weise die Kreativität deiner Schüler*innen im Unterricht: In allen Lernbaukästen müssen Dinge zusammengebaut werden. Die Bionic Flower geht allerdings darüber hinaus - hier können die Schüler*innen die einzelnen Blätter der Blume bemalen.
Außerdem besteht bei allen Lernbaukästen die Möglichkeit, mit den Teilen eigene Robotervarianten zu bauen, die Programmierung zu ändern und von der beigelegten Anleitung abzuweichen.
Aus Teilen des bionischen Chamäleons hat eine 3D Druck Firma aus den Niederlanden beispielsweise eine bionische Hand gebaut. Außerdem kann die Programmierung des Fisches geändert werden, sodass dieser so schnell wie möglich schwimmt. Der Fantasie sind also keine Grenzen gesetzt.
Das 4K-Modell entwickelten Fachleute aus Wirtschaft, Bildung und Politik, die Mitglied von der amerikanischen Initiative Partnership for 21st Century Learning (P21) waren. Die Initiative setzt sich seit 2001 für die Zukunft der Bildung ein und fordert, dass der Unterricht die Schüler*innen besser auf die sich verändernde Arbeitswelt und die zunehmende Digitalisierung und Schnelllebigkeit der Welt vorbereitet.
Mit dem 4K-Modell hat die Initiative die sogenannten „vier Kompetenzen für das 21. Jahrhundert“ beschrieben – Kreativität, Kollaboration, Kommunikation und kritisches Denken. Dabei geht es um mehr als nur die vier Kompetenzen – es geht vor allem um „Wissen, Skills, Charakter und Meta-Lernen“, wie im Buch „Die vier Dimensionen der Bildung“ beschrieben wird.
