Zusammenfassung
Bei der Entwicklung von Bildungsangeboten in den Naturwissenschaften geht seit einigen Jahren der Trend zu einer Vermittlung naturwissenschaftlicher Inhalte an Kinder im Elementarbereich. Eine zentrale Arbeitsweise ist dabei das Experimentieren in einer für Vorschulkinder angemessenen Ausprägung. Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, Erkenntnisse über die Wirkung einer Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Sachverhalten auf die Kompetenzen von Vorschulkindern zu gewinnen. Dafür wurden drei Lernsituationen verglichen, die sich im Grad der Selbstständigkeit der Kinder und in der Rolle der Erzieherin voneinander unterschieden. In der ersten Lernsituation experimentierten die Kinder unter Anleitung einer Erzieherin, die das Vorgehen der Kinder strukturierte. In der zweiten Lernsituation experimentierten die Kinder selbstständig, und die Erzieherin stand als Ansprechpartnerin bereit. In der dritten Lernsituation wechselten beide Angebote täglich. Die Untersuchung zeigt zum einen, dass Vorschulkinder grundsätzlich in der Lage sind, durch das naturwissenschaftliche Experimentieren Wissen zu erwerben. Zum anderen liefert der Vergleich der Lernsituationen Hinweise darauf, dass Vorschulkinder dafür eine Anleitung durch eine Erzieherin benötigen, die allerdings nicht täglich erfolgen muss. An der Hauptuntersuchung waren 12 Kindertageseinrichtungen mit insgesamt 221 Vorschulkindern beteiligt.
Abstract
Teaching scientific subject-matter to pre-school students is a trend in early childhood education. Simplified scientific experiments appropriate for pre-school students are a key method in this context. The goal of the presented study was to gain knowledge about the impact of the engagement with scientific phenomena on the competences of pre-school students. Three learning scenarios were compared which differed in the degree of autonomy of the children as well as the role of the nursery staff. In the first learning scenario the pre-school students conducted the experiments under the guidance of a nursery school teacher who structured their proceedings. In the second learning scenario the students conducted the experiments on their own and the teacher was located in the room as a reference person. In the third learning scenario both offers changed daily. The study shows that pre-school students are generally capable of gaining knowledge through such scientific experiments. The comparison of the learning scenarios gives hints that pre-school students therefor need instructions from a nursery school teacher and that these instructions do not have to be present daily. The main study involved 12 nursery schools with 221 pre-school students.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Notes
Die folgende Situation verdeutlicht dies: Einige Vorschulkinder beobachten, wie sich mit Lebensmittelfarbe eingefärbte Würfelzuckerstücke in Wasser lösen und sich die Farben verteilen. Ein Kind stellt die Vermutung auf: Wenn man ein Würfelzuckerstück gelb einfärbt, ein anderes blau und sie nebeneinander legt, ergibt sich in der Mitte eine grüne Färbung. Die Kinder führen den entsprechenden Versuch durch, beobachten die Farbverläufe und stellen fest, dass die Vermutung stimmt.
Hier fanden Wilcoxon-Tests anstelle von t-Tests für abhängige Stichproben Verwendung, da die Verteilung der Scores im Post- und im Follow-up-Fachwissenstest zum Teil hochsignifikant von einer Normalverteilung abweicht. Die entsprechenden t-Tests kommen aber zum gleichen Ergebnis.
Literatur
Aufschnaiter, C. von, & Riemeier, T. (2005). Experimente im naturwissenschaftlichen Unterricht. Lernchancen, 8(47), 6–10.
Bayerisches Staatsministerium für Arbeit und Sozialordnung, Familie und Frauen & Staatsinstitut für Frühpädagogik. (2006). Der Bayerische Bildungs- und Erziehungsplan für Kinder in Tageseinrichtungen bis zur Einschulung. Weinheim: Beltz.
Beck, G., & Claussen, C. (2000). Experimentieren im Sachunterricht. Die Grundschulzeitschrift, 14(139), 10–11.
Beyer, A., Fastabend, S., & Liebers, E. (2004). Gelsenkirchener Entwicklungsbegleiter. Entwicklungsbegleitbogen. Tübingen: DGVT.
Bjorklund, D. F. (2000). Children’s thinking. Developmental function and individual differences. Belmont: Wadsworth.
Blaseio, B. (2009). Natur in den Bildungsplänen des Elementarbereichs. In R. Lauterbach, H. Giest, & B. Marquard-Mau (Hrsg.), Lernen und kindliche Entwicklung. Elementarbildung und Sachunterricht (S. 85–92). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Bortz, J., & Döring, N. (2003). Forschungsmethoden und Evaluation für Human- und Sozialwissenschaftler. Berlin: Springer.
Bröll, L., Friedrich, J., & Oetken, M. (2009). Lehren und Lernen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht – Das Experimentierkastensystem NAWIlino-Box als Baustein zur Kompetenzsteigerung von Grundschullehrkräften. In R. Lauterbach, H. Giest, & B. Marquard-Mau (Hrsg.), Lernen und kindliche Entwicklung. Elementarbildung und Sachunterricht (S. 133–140). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Bühner, M. (2004). Einführung in die Test- und Fragebogenkonstruktion. München: Pearson Studium.
Butts, D. P., Hofman, H. M., & Anderson, M. (1994). Is direct experience enough? A study of young children’s views of sounds. Journal of Elementary Science Education, 6(1), 1–16.
Charpak, G. (2006). La main à la pâte – Wissenschaft zum Anfassen. Naturwissenschaften in Kindergarten und Grundschule. Weinheim: Beltz.
Elschenbroich, D. (2007). Weltwunder. Kinder als Naturforscher. München: Goldmann.
French, L. (2004). Science as the center of a coherent, integrated early childhood curriculum. Early Childhood Research Quarterly, 19, 138–149.
Fried, L. (2006). Editorial. Sprache – Stimme – Gehör, 30(2), 45–46.
Fthenakis, W. E., Wendell, A., Eitel, A., Daut, M., & Schmitt, A. (2009). Natur-Wissen schaffen. Bd. 3: Frühe naturwissenschaftliche Bildung. Troisdorf: Bildungsverlag EINS.
Gelman, R., & Brenneman, K. (2004). Science learning pathways for young children. Early Childhood Research Quarterly, 19, 150–158.
Göncü, A., & Rogoff, B. (1998). Children’s categorization with varying adult support. American Educational Research Journal, 35(2), 333–349.
Hardy, I., & Kempert, S. (2011). Entwicklung und Förderung früher naturwissenschaftlicher Kompetenzen. In F. Vogt, M. Leuchter, A. Tettenborn, U. Hottinger, M. Jäger, & E. Wannack (Hrsg.), Entwicklung und Lernen junger Kinder (S. 23–36). Münster: Waxmann.
Köhnlein, W., & Spreckelsen, K. (1992). Werkstatt „Experimentieren“. In R. Lauterbach, & J. Wiechmann (Hrsg.), Innovationssprosse in der Grundschule. Fallstudien, Analysen und Vorschläge zum Sachunterricht (S. III-156–III-167). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
König, A. (2007). Dialogisch-entwickelnde Interaktionsprozesse als Ausgangspunkt für die Bildungsarbeit im Kindergarten. Bildungsforschung, 4(1), 1–21.
Koerber, S., Sodian, B., Thoermer, C., & Nett, U. (2005). Scientific reasoning in young children: Preschoolers’ ability to evaluate covariation evidence. Swiss Journal of Psychology, 64(3), 141–152.
Köster, H. (2008). Physik in Kindertagesstätten – Grenzen und Möglichkeiten. In F. Hellmich, & H. Köster (Hrsg.), Vorschulische Bildungsprozesse in Mathematik und Naturwissenschaften (S. 195–209). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Krammer, K. (2010). Individuelle Unterstützung im Unterricht mit 4- bis 8-jährigen Kindern. In M. Leuchter (Hrsg.), Didaktik für die ersten Bildungsjahre. Unterricht mit 4- bis 8-jährigen Kindern. Zug: Klett und Balmer.
Kultusministerkonferenz. (2004). Gemeinsamer Rahmen der Länder für die frühe Bildung in Kindertageseinrichtungen. Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 03./04.06.2004. Berlin: KMK.
Leuchter, M., Saalbach, H., & Hardy, I. (2011). Förderung naturwissenschaftlichen Verständnisses von Kindern in der Schuleingangsstufe. Empirische Forschung zur Qualität (naturwissenschaftlichen) Lernens und Lehrens in der Schuleingangsstufe. In F. Vogt, M. Leuchter, A. Tettenborn, U. Hottinger, M. Jäger, & E. Wannack (Hrsg.), Entwicklung und Lernen junger Kinder (S. 37–52). Münster: Waxmann.
Lederman, N. G. (1992). Students’ and teachers’ conceptions of the nature of science: A review of the research. Journal of Research in Science Teaching, 29, 331–359.
Lienert, G. A., & Raatz, U. (1998). Testaufbau und Testanalyse. Weinheim: Psychologie Verlags Union.
Lück, G. (2003). Handbuch der naturwissenschaftlichen Bildung. Theorie und Praxis für die Arbeit in Kindertageseinrichtungen. Freiburg im Breisgau: Herder.
Marquard-Mau, B., & Rohen-Bullerdiek, C. (2009). Das KIGA- und ELISA-Lab als Lernorte für Kindergartenkinder und zukünftige FrühpädagogInnen an der Universität Bremen. In R. Lauterbach, H. Giest, & B. Marquard-Mau (Hrsg.), Lernen und kindliche Entwicklung. Elementarbildung und Sachunterricht (S. 109–116). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Michalik, K. (2008). Wissenschaftsbegegnung im Elementarbereich – Naturwissenschaften in Kindertageseinrichtungen. In H. Giest, & J. Wiesemann (Hrsg.), Kind und Wissenschaft. Welches Wissenschaftsverständnis hat der Sachunterricht? (S. 203–214). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Ministerium für Schule, Jugend und Kinder des Landes NRW (Hrsg.). (2003). Bildungsvereinbarung NRW. Fundament stärken und erfolgreich starten. Düsseldorf: MSJK.
Möller, K. (1987). Lernen durch Tun. Handlungsintensives Lernen im Sachunterricht der Grundschule. Frankfurt: Peter Lang.
Möller, K. (2009). Was lernen Kinder über Naturwissenschaften im Elementar- und Primarbereich? – Einige kritische Bemerkungen. In R. Lauterbach, H. Giest, & B. Marquard-Mau (Hrsg.), Lernen und kindliche Entwicklung. Elementarbildung und Sachunterricht (S. 165–172). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Möller, K., Jonen, A., Hardy, I., & Stern, E. (2002). Die Förderung von naturwissenschaftlichem Verständnis bei Grundschulkindern durch Strukturierung der Lernumgebung. Zeitschrift für Pädagogik, 45(Beiheft), 176–191.
Murmann, L. (2007). Naturwissenschaftliches Lernen zwischen Politik und Kindergarten. Widerstreit Sachunterricht, 9, 1–5.
Murmann, L., Steffensky, M., & Gebhard, U. (2007). Wie experimentieren Kinder und was denken sie sich dabei? In R. Lauterbach, A. Hartinger, B. Feige, & D. Cech (Hrsg.), Kompetenzerwerb im Sachunterricht fördern und erfassen (S. 81–90). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Niedersächsisches, Kultusministerium (2005). Orientierungsplan für Bildung und Erziehung im Elementarbereich niedersächsischer Tageseinrichtungen für Kinder. Hannover.
Öhding, N. (2009). Interaktive Experimentierstationen im Elementarbereich. Eine kategoriengeleitete Videostudie zur Analyse des Lern- und Arbeitsverhaltens von Kindergartenkindern im Vorschulalter an interaktiven Experimentierstationen. Hamburg: Verlag Dr. Kovač.
Plappert, D. (2011). Naturwissenschaftliche Bildung vom Kindergarten bis zur Hochschulreife. Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule, 60(5), 38–22.
Risch, B. (2006). Entwicklung eines an den Elementarbereich anschlussfähigen Sachunterrichts mit Themen der unbelebten Natur. Göttingen: Culliver.
Rohen-Bullerdieck, C. (2012). Naturwissenschaftliche Grundbildung im Elementarbereich. Bremen: Universität Bremen.
Roth, H.-J., & Britz, L. (2006). Bilinguale Erziehung und Sprachförderung im Elementarbereich. Ausgewählte Ergebnisse einer Evaluationsstudie aus Köln. Migration und Soziale Arbeit, 28(3/4), 291–296.
Samarapungavan, A., Mantzicopoulos, P., Patrick, H., & French, B. (2009). The development and validation of the science learning assesment (SLA): A measure of kindergarten science learning. Journal of Advanced Academics, 20(3), 502–535.
Schließmann, F., & Öhding, N. (2008). Vorschulkinder lernen an interaktiven Experimentierstationen: Neue Untersuchungsergebnisse. In D. Höttecke (Hrsg.), Chemie- und Physikdidaktik für die Lehramtsausbildung. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik. Jahrestagung in Schwäbisch Gmünd 2008 (S. 95–97). Berlin: LIT.
Schneider, W., & Büttner, G. (2002). Entwicklung des Gedächtnisses bei Kindern und Jugendlichen. In R. Oerter, & L. Montada (Hrsg.), Entwicklungspsychologie (S. 495–516). Weinheim: Beltz.
Schreier, H. (1993). Der Mehlwurm im Schuhkarton. 60 illustrierte Ideen für Experimente und Knobeleien im Sachunterricht. Kronshagen: Körner.
Schuster, K.-M. (2006). Rahmenpläne für die Bildungsarbeit. In L. Fried, & S. Roux (Hrsg.), Pädagogik der frühen Kindheit. Handbuch und Nachschlagewerk (S. 145–157). Weinheim: Beltz.
Siraj-Blatchford, I., & Manni, L. (2008). „Would you like to tidy up now?“ An analysis of adult questioning in the English Foundation Stage. Early Years. An International Journal of Research and Development, 28(1), 5–23.
Siraj-Blatchford, I., & Sylva, K. (2004). Research pedagogy in English pre-schools. British Educational Research Journal, 30(5), 713–730.
Sodian, B. (2004). Die Entwicklung des Denkens. Vom Vorschul- zum Grundschulalter. Theorie und Praxis der Sozialpädagogik, 112(9/10), 12–16.
Steffensky, M. (2008). Einen naturwissenschaftlichen Blick entwickeln: Naturwissenschaftliches Lernen im Kindergarten. In F. Hellmich, & H. Köster (Hrsg.), Vorschulische Bildungsprozesse in Mathematik und Naturwissenschaften (S. 179–193). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Steffensky, M., Lankes, E.-M., Carstensen, C. H., & Nölke, C. (2012). Alltagssituationen und Experimente: Was sind geeignete naturwissenschaftliche Lerngelegenheiten für Kindergartenkinder? Ergebnisse aus dem SNaKE-Projekt. Zeitschrift für Erziehungswissenschaften, 15, 37–54.
Steffensky, M. (2012). Im Sand spielen oder Basiskonzepte erarbeiten? Ansätze und Perspektiven naturwissenschaftlicher Bildung im Kindergarten. In S. Bernholt (Hrsg.), Konzepte fachdidaktischer Strukturierung für den Unterricht. Münster: LIT.
Tietze, W. (2004). Bildungspläne allein sind noch keine bessere Bildung. In Ministerium für Bildung, Jungend und Sport des Landes Brandenburg (Hrsg.), Grundsätze elementarer Bildung (S. 50–51). Potsdam: MBJS.
Vosniadou, S. (2007). Conceptual change and education. Human Development, 50, 47–54.
Wahser, I., & Sumfleth, E. (2008). Training experimenteller Arbeitsweisen zur Unterstützung kooperativer Kleingruppenarbeit im Fach Chemie. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 14, 219–241.
Walpuski, M., & Sumfleth, E. (2007). Strukturierungshilfen und Feedback zur Unterstützung experimenteller Kleingruppenarbeit im Chemieunterricht. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 13, 181–198.
Welzel, M. (2006). Mit Kindern die Welt entdecken. Heidelberger Pädagogen entwickeln gemeinsam mit Erzieherinnen Wissenschaftsspiele mit Spaßfaktor. Spektrum der Wissenschaft, 9, 76–78.
Weiß, R., & Osterland, J. (1997). Grundintelligenztest Skala 1. Göttingen: Hogrefe.
Wiebel, K. H. (2000). „Laborieren“ als Weg zum Experimentieren im Sachunterricht. Die Grundschulzeitschrift, 14(139), 44–47.
Windt, A., Scheuer, R. & Melle, I. (2009). Brausepulver – Ein Thema für den Vorschulbereich?. In R. Lauterbach, H. Giest, & B. Marquard-Mau (Hrsg.), Lernen und kindliche Entwicklung. Elementarbildung und Sachunterricht. (S. 189–196). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Wirth, J., Thillmann, H., Künsting, J., Fischer, H. E., & Leutner, D. (2008). Das Schülerexperiment im naturwissenschaftlichen Unterricht. Bedingungen der Lernförderlichkeit einer verbreiteten Lehrmethode aus instruktionspsychologischer Sicht. Zeitschrift für Pädagogik, 54(3), 361–375.
Wodzinski, R. (2004). Fragen an die Natur. Grundschulmagazin, 72(5), 8–11.
Wood, D., Bruner, J. S., & Ross, G. (1976). The role of tutoring in problem solving. Journal of Child Psychiatry and Psychology, 17(2), 89–100.
Zöfel, P. (2002). Statistik verstehen. Ein Begleitbuch zur computergestützten Anwendung. München: Addison-Wesley.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Windt, A., Scheuer, R. & Melle, I. Naturwissenschaftliches Experimentieren im Elementarbereich – Evaluation unterschiedlich stark angeleiteter Lernsituationen. ZfDN 20, 69–85 (2014). https://doi.org/10.1007/s40573-014-0007-3
Received:
Accepted:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s40573-014-0007-3