Neue Publikation gibt praxisnahe Beispiele – um Kinder an MINT-Themen heranzuführen

Die TU Berlin hat in Zusammenarbeit mit Jugendfreizeiteinrichtungen in Berlin-Neukölln und im Rahmen des Förderprogramms „Bildung im Quartier“ des Berliner Senats spannende Workshop-Beschreibungen entwickelt. Sie sollen Lehrkräfte in der offenen Jugendarbeit dazu inspirieren, Technik und MINT-Themen auf faszinierende Weise an junge Menschen heranzutragen.

Grundlagen für die Beteiligung an gesellschaftlicher Transformationen schaffen

Das Ziel dieser seit 2017 bestehenden Partnerschaft ist es, Grundlagen zu schaffen, die es jungen Menschen ermöglichen, gesellschaftliche Transformationen mitzugestalten. Die Projekte „EmoTek-Flexi“ und „ZuPer-Q“, finanziert durch EFRE-Mittel, haben in den letzten Jahren zahlreiche Kinder und Jugendliche erreicht. Einige von ihnen studieren heute sogar Arbeitslehre am Institut für Arbeitslehre und Berufliche Bildung der TU Berlin, das für die Umsetzung dieser Projekte verantwortlich ist.

Löten lernen mit Kunstwerken aus Kupferdraht

Bei „EmoTek-Flexi“ gestalten die zehn- bis 14-Jährigen zum Beispiel Kunstwerke aus Kupferdraht und lernen dabei das Löten. Sie erfahren die Leitfähigkeit, indem sie mit Alufolienbausteinen um die Wette eine elektronische Leitung bauen und durchschauen mit dem „heißen Draht“ unübersichtliche Stromkreise.

Drohnen programmieren und 3D-Konstruktionssoftware schreiben

Beim digitalen „ZuPer-Q“ programmieren die Kinder unter anderem eine Drohne so, dass sie „dringend benötigte Medikamente“ in Form eines Tischtennisballs in ein Papp-Krankenhaus liefert. Mit Puzzles helfen sie den OzoBots ans Ziel. Bei Minispielen wie Tic-Tac-Toe bemerken sie gar nicht, wie sie plötzlich selbstbewusst mit einer 3D-Konstruktionssoftware umgehen. Zum Schluss können sie ihren eigenen Fidget-Spinner entwerfen und in 3D ausdrucken.

Kreativität und Erfindungsgeist fördern

Die Workshop-Beschreibungen, die im Rahmen dieser Projekte erarbeitet wurden, sind nun als Open-Access-Materialien im wbv-Verlag veröffentlicht worden. Dieses Praxisbuch „Technik spielend (kennen)lernen“ ermöglicht es, in der offenen Kinder- und Jugendarbeit, Workshops im Bereich Physik, Technik und Informatik zu planen und durchzuführen. Die Workshop-Kurzbeschreibungen stellen Inhalte, Materialien und Methoden vor, die die Beschäftigung mit Elektrotechnik oder Programmieren so faszinierend gestalten, dass sie bei Kindern und Jugendlichen Interesse an MINT-Themen wecken.

Erprobt und entwickelt

Die handlungsorientierten Workshops rund um Physik, Elektrotechnik, Programmieren und 3D-Druck wurden in Berliner Jugendfreizeiteinrichtungen wie die „Manege“ erprobt und entwickelt. Die Kurse sind so konzipiert, dass sie auch von Fachkräften ohne technischen Hintergrund durchgeführt werden können. Ansätze, Ideen, Inhalte und Umsetzungsfragen der verschiedenen Kurse werden im umfangreichen Praxisteil des Praxisbuchs in verständlicher Sprache erläutert.

Kreativität und den Erfindungsgeist fördern

„Darüber hinaus präsentieren wir auch spannende Methoden, die Kinder und Jugendliche in den Bann ziehen. Uns war es wichtig, die Workshops so zu gestalten, dass sie nicht nur Wissen vermitteln, sondern auch die Kreativität und den Erfindungsgeist der jungen Teilnehmer*innen fördern“, sagt Prof. Dr. Hans-Liudger Dienel, Leiter des Fachgebiets Arbeitslehre/Technik und Partizipation. In der wissenschaftlichen Einführung werden die Resonanztheorie nach Hartmut Rosa und weitere konzeptionelle Grundlagen der Kurse vorgestellt.

Alle Materialien stehen online als E-Book im Open Access zur Verfügung und können unter folgendem Link abgerufen werden: http://u.wbv.de/9783763972630 oder https://www.wbv.de/shop/Technik-spielend-kennen-lernen-I72647

Bibliographie

Janina Klose, Mesut Aktas, Hans-Liudger Dienel (Hg.), Technik spielend (kennen)lernen. Grundlagen & Workshops für die Kinder- und Jugendarbeit. Wbv-Verlag 2023, 248 Seiten, 39,90 Euro, ISBN 978-3-7639-7263-0
Stefanie Terp, Technische Universität Berlin

Wissenschaftler am Leibniz-Institut stellen fest, dass Feedback-Mechanismen auch ohne Belohnung funktionieren

Funktioniert Lernen auch ohne Belohnung? Das wollten Dr. André Brechmann und Dr. Susann Wolff vom Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN) Magdeburg mithilfe eines Experiments herausfinden. Das Ergebnis vorneweg: Auch ohne positives Feedback durch Belohnung können Versuchspersonen durchaus schnell Strategien erlernen, um richtige von falschen Tönen zu unterscheiden. Ihre Studie ist im Fachmagazin Cerebral Cortex erschienen.

Das Experiment

Es piepst. War das jetzt ein Zielton oder nicht? Bei der richtigen Kombination von Toneigenschaften die korrekte Taste zu drücken, ist die Aufgabe der Personen, die bei dem Experiment am LIN mitmachen. Dabei müssen sie bei den Tönen fünf Eigenschaften in zwei Ausprägungen voneinander unterscheiden: laut und leise, kurz und lang, auf und ab, hoch und tief sowie schnell und langsam. Studienleiter Brechmann erklärt: „Wir haben bei 55 Teilnehmenden untersucht, welche Strategien sie entwickeln, um die richtige Kombination zu finden, und ob sie ihre Strategie anpassen können, wenn wir die Tastenbelegung wechseln.“

Das hat nichts mit Belohnung zu tun

Die beiden Neurowissenschaftler haben dabei mit Feedback-Mechanismen gearbeitet, die nichts mit Belohnungen zu tun haben. „In einer Vorarbeit konnten wir bereits zeigen, dass eine akustische Information ,Taste wurde gedrückt´ schon ausreicht, um das Belohnungssystem zu aktivieren“, so Wolff. Im jetzigen Experiment mussten die Probandinnen und Probanden durch Versuch und Irrtum mit akustischem Feedback herausfinden, welche Tonkombination richtig ist und welche nicht. Zuerst mussten die Teilnehmenden raten und dann eine Strategie entwickeln, um die Zielkategorie herauszufinden.

Fehler helfen beim Lernen

Die Aufgabe war so schwer, dass es einige nicht geschafft haben, andere haben nur eine der Toneigenschaften herausgefunden, und wieder andere hatten spätestens beim Tausch der Tastenbelegung Schwierigkeiten, umzulernen. „Es kam also für alle darauf an, aus negativen Rückmeldungen zu lernen, um die richtige Strategie zu finden. Mit Hilfe der Magnetresonanztomographie konnten wir sehen, wo im Gehirn diese negative, aber hilfreiche Erfahrung für eine zusätzliche Aktivierung sorgte“, berichtet Wolff.

Brechmann fügt hinzu: „Fehler sind nicht alle gleichbedeutend: Beim initialen Lernen sind sie gar nicht zu vermeiden, wohingegen sie beim Wechsel der Tastenbelegung unerwartet sind – bis man herausfindet, dass sich die Spielregeln geändert haben. Es geht darum, aus den Fehlern zu lernen und flexibel eine Strategie zu entwickeln. Und um komplexe Zusammenhänge zu begreifen, braucht das Hirn zwar die sogenannten Belohnungszentren, aber nicht unbedingt eine Belohnung.“

In künftigen Studien wollen sich die Magdeburger auf die Teilnehmenden konzentrieren, die Probleme beim Umlernen hatten, und diese mit individuellem Feedback unterstützen. Außerdem wollen sie weitere Messwerte wie Puls, Hautleitwert, Atmung oder elektrische Hirnströme in die Auswertung einfließen lassen.

Hier geht es zur Originalpublikation

Sophie Ehrenberg, Leibniz-Institut für Neurobiologie

Stiftung Warentest empfiehlt OP-Masken in der Schule

Keine der geprüften FFP2-Masken für Kinder hält die Stiftung Warentest für geeignet. Ihr Atemwiderstand ist zu hoch, der Komfort beim Atmen gering. OP-Masken sind nach Ansicht der Stiftung im Schulalltag die bessere Wahl

FFP2 im Schulbus

Sechs- bis zwölfjährige Kinder haben eine weniger kräftige Atmung als Erwachsene und etwa die Hälfte von deren Lungenvolumen. Masken für Kinder sollten deshalb einen hohen Atemkomfort bieten. Doch der Atemwiderstand lag bei den geprüften Kindermasken im Bereich von Erwachsenenmasken oder sogar über deren Grenzwerten.

Wo ein hohes Infektionsrisiko besteht, etwa im vollen Schulbus, können Kinder eine Erwachsenenmaske von 3M kurzzeitig tragen. Die 3M Aura 9320+ überzeugte bereits im Test für Erwachsene. Für Kinder ist ihr Atemwiderstand akzeptabel, ihre Filterwirkung ist hoch. Und sie passt auch kleinen Köpfen.

Mit dem Schulalltag kaum vereinbar

Für lange Einsätze ist aber auch diese Maske nicht die richtige. Spätestens nach 75 Minuten Tragedauer sollten Erwachsene bei FFP2-Masken eine 30-minütige Pause einlegen, Kinder erst recht. Mit dem Schulalltag ist das kaum vereinbar. Zudem macht das 3M-Kopfband das selbstständige Aufsetzen für Kinder nicht einfach.

OP-Masken oft die bessere Wahl

Für den Schulalltag sind OP-Masken daher die bessere Wahl. Sie bieten zwar nur wenig Selbstschutz, schützen aber andere. Auch bei langem Tragen dieser Masken drohen Kindern keine Schäden. Aus Hygienegründen sollten Masken allerdings mindestens täglich gewechselt werden.

Test gratis abrufbar

Im Test waren 15 Masken, die Kindereignung und einen FFP2-Schutz suggerieren, sei es durch entsprechende Ansprache oder durch verspielte Optik. Außerdem wurde die 3M-Maske für Erwachsene auf Kindereignung geprüft. Der vollständige Test sowie ein umfangreicher Katalog von Fragen und Antworten zum Thema ist kostenfrei unter www.test.de/kindermasken abrufbar.