Die Welt der Naturwissenschaften ist allgegenwärtig und begegnet Kindern täglich in vielfältiger Weise. Ob es das faszinierende Schauspiel eines Gewitters ist oder die spürbare Wärme einer Sonnenbank im Vergleich zu einer Steinbank – diese Phänomene sind Anknüpfungspunkte für die kindliche Neugier. Doch nicht jedes Kind nimmt diese subtilen oder spektakulären Erscheinungen automatisch wahr oder beginnt, Fragen zu stellen und zu explorieren. Hier spielen Erwachsene eine entscheidende Rolle, indem sie Impulse geben und Lerngelegenheiten schaffen. Dieser Artikel beleuchtet die Ziele naturwissenschaftlicher Bildung in Kindertageseinrichtungen und zeigt Wege auf, wie diese Prozesse effektiv unterstützt werden können.
Ziele naturwissenschaftlicher Bildung in der Kita
Die Ziele naturwissenschaftlicher Bildung sind vielfältig und gehen über die reine Wissensvermittlung hinaus. Sie zielen darauf ab, Kindern erste Erfahrungen mit der belebten und unbelebten Natur zu ermöglichen, ihre Neugier und Motivation zu wecken und grundlegende Kompetenzen anhand alltagsnaher Inhalte zu entwickeln. Ein zentraler Aspekt ist dabei die Vermittlung der Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen, die naturwissenschaftlichen Erkenntnissen zugrunde liegen – wie genaues Beobachten, Messen, Vermuten, Überprüfen und Schlussfolgern.
Darüber hinaus ist ein Verständnis des Vorgehens in den Naturwissenschaften essenziell für die Teilhabe an einer modernen Gesellschaft, die stark von Wissenschaft und Technik geprägt ist. Die Fähigkeit, naturwissenschaftliche Themen kritisch zu reflektieren und eigene Meinungen zu bilden, wird immer wichtiger, wie die Corona-Pandemie eindrücklich gezeigt hat. Naturwissenschaftliche Grundbildung wird daher als ein mehrdimensionales Konstrukt verstanden, das neben inhaltsbezogenen Kompetenzen auch die Entwicklung von Interesse, Motivation und einem positiven naturwissenschaftsbezogenen Selbstkonzept umfasst. Diese Aspekte finden sich auch in den Bildungsplänen für den Elementarbereich wieder.
Bei der Auswahl und Vertiefung von Lerninhalten für jüngere Kinder besteht jedoch oft eine Herausforderung. Viele Phänomene sind für Kinder spannend, auch wenn sie sie nicht vollständig durchdringen können. So fasziniert beispielsweise die An- und Abstoßung von Magneten, die Kinder beim Spielen entdecken. Die alleinige Einführung des Polbegriffs ist hier oft zu abstrakt und kann zu Verwechslungen führen. Stattdessen ist es hilfreicher, das Phänomen durch Ausprobieren erfahren zu lassen und zu untersuchen, unter welchen Bedingungen Anziehung und Abstoßung stattfinden. Die Frage ist also weniger, ob ein Thema generell geeignet ist, sondern vielmehr, welche Erfahrungen, Begriffe und Konzepte für Kinder in diesem Alter relevant und zugänglich sind.
Während Konsens darüber besteht, dass frühe Bildung keine schulischen Inhalte vorwegnehmen sollte, variieren die Ansätze in den Bildungsplänen. Einige legen den Schwerpunkt auf breite Naturerfahrungen, andere benennen konkrete Bildungsziele. Beispielsweise betont der Bildungsplan Sachsens die Vielfalt der Naturerfahrungen mit Wasser, Luft, Erde und Tieren, während der bayerische Plan spezifische Ziele wie das Kennenlernen von Stoffeigenschaften wie Dichte und Aggregatzustand nennt. Beide Ansätze sind wertvoll, bergen aber auch eigene Herausforderungen.
Naturerfahrungen und naturwissenschaftliche Grundbildung
Naturerfahrungen sind aus verschiedenen Gründen immens wichtig für die kindliche Entwicklung. Sie fördern motorische Fähigkeiten, regen Kreativität und Fantasie an und bieten eine aktivierende Lernumgebung mit hohem Aufforderungscharakter. Erfahrungen in der Natur sind ein wichtiger Bestandteil naturwissenschaftlicher Grundbildung, jedoch nicht gleichzusetzen damit. Wenn Kinder im Freien spielen und „Matschsuppe“ kochen, liegt ihr Fokus oft auf dem sozialen Miteinander und der Organisation von Rollen, nicht primär auf der Beobachtung chemischer Lösungsprozesse. Sie können den Wind spüren, ohne notwendigerweise das Phänomen der bewegten Luft zu thematisieren.
Die Annahme, dass reine Naturerfahrungen automatisch Naturwissenschaftliche Bildungsprozesse anregen, ist zu vereinfacht. Viele Kitas berichten, dass sie viel Zeit draußen verbringen, was zwar wichtig ist, aber nicht zwangsläufig zu naturwissenschaftlichem Denken führt. Nicht jedes Kind stellt von sich aus Fragen oder beginnt zu explorieren. Um einen „naturwissenschaftlichen Blick“ zu entwickeln und Fragen zu stellen, benötigen Kinder gezielte Lerngelegenheiten. Dies gilt insbesondere für Kinder aus bildungsbenachteiligten Familien, die zuhause oft weniger naturwissenschaftliche Aktivitäten erleben. Gezielte Impulse sind notwendig, um aus Naturerfahrungen oder Alltagssituationen echte Lerngelegenheiten zu machen.
Unverstandene Inhalte
Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich aus der Benennung von Fachbegriffen und -konzepten, die für Kinder im Kita-Alter oft zu komplex sind und ihnen das nötige Vorwissen fehlt. Dies birgt die Gefahr, dass Begriffe unverstanden bleiben, was Motivation und weiteres Lernen hemmt. Bildungspläne bieten oft nur einen Orientierungsrahmen, und die konkreten Lernziele bleiben manchmal unklar. Dies zeigt sich beispielsweise bei der Dichte, die im bayerischen Bildungsplan als Stoffeigenschaft genannt wird.
Die Dichte, als proportionale Größe (Masse pro Volumen), ist für Kinder schwer zu erfassen. Es gibt viele zugänglichere Eigenschaften von Materialien wie Härte, Zerbrechlichkeit oder Oberflächenbeschaffenheit. Zwar können erste Vorstellungen zur Dichte angebahnt werden, indem beispielsweise gleich große Würfel aus unterschiedlichen Materialien verglichen werden. Jedoch ist die Berücksichtigung des gleichen Volumens eine Herausforderung. Der Begriff Dichte ist im Alltag kaum gebräuchlich, sodass der Nutzen für Kinder fraglich ist. Alltagsnahe Begriffe wie „fest“, „flüssig“ oder „schmelzen“ sind dagegen unmittelbar einsichtig. Umschreibungen wie „wie Luft“ für „gasförmig“ sind für Kinder oft besser verständlich.
Dennoch sind Kenntnisse über Stoffe zentral für das Verständnis vieler naturwissenschaftlicher Phänomene. Kinder lernen allmählich, dass Gegenstände aus verschiedenen Materialien bestehen und diese spezifische Eigenschaften haben. Die Auswahl der Dichte als Lerngegenstand erscheint jedoch weniger geeignet im Vergleich zu anderen, anschaulicheren Eigenschaften. Aus fachdidaktischer Perspektive sind die konkreten Lerngegenstände und Begrifflichkeiten entscheidend.
Die reine Auflistung von Begriffen kann für pädagogische Fachkräfte, die oft nur wenige Kurse im naturwissenschaftlichen Bereich absolvieren, eine Herausforderung darstellen. Die Rekonstruktion altersgerechter Erklärungen und zentraler Lerngegenstände ist schwierig, wenn nur ein Inhaltsbereich genannt wird. Auch das Erkennen naturwissenschaftlicher Phänomene im Alltag fällt vielen Fachkräften schwer. Daher sind umfassende Aus- und Fortbildungsprogramme unerlässlich, um pädagogische Fachkräfte in der Begleitung naturwissenschaftlicher Bildungsprozesse zu unterstützen.
Unterstützung naturwissenschaftlicher Bildungsprozesse
Die Qualität der Lernumgebungen ist entscheidend für naturwissenschaftliche Entwicklungsprozesse. Dazu gehören neben allgemeinen Merkmalen wie einer positiven Gruppenatmosphäre auch bereichsspezifische Merkmale wie kognitiv anregende Interaktionen. Diese regen Kinder an, über ihre Beobachtungen und Ideen nachzudenken und unterstützen sie dabei, nächste Lernschritte zu bewältigen.
Der physischen Umwelt mit ihren Phänomenen und Materialien kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Ebenso wichtig ist die gemeinsame, ko-konstruktive Auseinandersetzung und die Begleitung der Lernwege. Offene Fragen zu Erfahrungen, Ideen und Erklärungen, das Aufmerksam Machen auf Widersprüche oder das Anregen von Vergleichen eignen sich hervorragend, um anregende Interaktionen zu initiieren. Strukturierende Maßnahmen wie das Hervorheben einzelner Aussagen im Gespräch können die Komplexität reduzieren und die Aufmerksamkeit fokussieren.
Pädagogische Fachkräfte beobachten Bildungsprozesse aktiv und greifen an geeigneten Stellen ein. Ihre aktive Rolle bedeutet nicht, fertige Erklärungen zu vermitteln, sondern Kinder darin zu unterstützen, eigene Lösungswege zu entwickeln. Ein zu starkes Zurücknehmen birgt die Gefahr, dass das Potenzial von Lernumgebungen nicht ausgeschöpft wird. Dies ist gerade für Kinder aus anregungsärmeren Umfeldern problematisch. Angesichts des Zusammenhangs zwischen Kompetenzen und sozialer Herkunft, der auch im naturwissenschaftlichen Bereich besteht, ist die Unterstützung von Bildungsprozessen für benachteiligte Kinder besonders wichtig.
Fragen nach eigenen Ideen und Begründungen sind in allen Bildungsbereichen wichtig und müssen an den jeweiligen Lerngegenstand angepasst werden. Auch die Eignung von Versuchen und Veranschaulichungsmaterialien erfordert bereichsspezifisches Wissen. Die Berücksichtigung kindlicher Vorstellungen spielt im naturwissenschaftlichen Kontext eine besondere Rolle, da Kinder eigene Erklärungen für Phänomene entwickeln, die nicht immer den wissenschaftlichen Konzepten entsprechen. Diese Vorstellungen sind oft tief verankert und haben sich im Alltag als erklärungsmächtig erwiesen.
Beispielsweise nehmen Kinder an, dass alles Leichte schwimmt oder dass ein Magnet Klebstoff enthält. Diese Vorstellungen sind plausibel, aber nicht wissenschaftlich korrekt. Sprachliche Einflüsse wie die Vorstellung, dass Sonne und Mond auf- und untergehen, prägen ebenfalls das Weltbild. Oft liegen parallele und widersprüchliche Vorstellungen vor.
Konzeptwechseltheorien beschreiben naturwissenschaftliches Lernen daher nicht nur als Wissenserwerb, sondern auch als Veränderung vorhandener Vorstellungen hin zu wissenschaftlicheren Konzepten. Dieser Prozess ist langwierig und erstreckt sich oft über verschiedene Bildungsstufen. Frühes naturwissenschaftliches Lernen zielt nicht darauf ab, alltagsnahe Vorstellungen zu ersetzen, sondern darum, sie bewusst zu machen und ihre Erklärungsmächtigkeit in ausgewählten Bereichen zu hinterfragen.
Das Ausprobieren von Gegenbeispielen, wie das Versenken einer leichten Nadel, kann Kinder dazu anregen, ihre intuitiven Annahmen zu überdenken. Die Überprüfung von Vorstellungen, beispielsweise ob ein Magnet klebt oder ob Zucker im Wasser verschwindet, fördert das wissenschaftliche Denken. Es reicht oft nicht, ein einziges Gegenbeispiel zu sehen; Phänomene müssen in unterschiedlichen Situationen wiederentdeckt werden. Die Beobachtung, dass Salz in Wasser scheinbar verschwindet, sich aber beim Kochen oder Baden wieder zeigt, verdeutlicht dies.
Das Anregen von Vergleichen durch Fragen wie „Hast du das schon mal gesehen, was ist ähnlich, was ist hier anders?“ hilft Kindern, Phänomene in verschiedenen Kontexten zu erkennen und ihr Verständnis zu erweitern. Die Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen sind eine weitere zentrale Komponente naturwissenschaftlicher Bildung. Sie werden selbst zum Lerngegenstand, indem beispielsweise erforscht wird, welche Sinne für die Beobachtung genutzt werden können. Dies geschieht stets in Verknüpfung mit konkreten Inhalten. Zentrale Fragen sind hierbei nicht nur Was und Wie, sondern auch Wie können wir etwas herausfinden?
Naturwissenschaften spielen eine zentrale Rolle für Kinder bei der Erkundung ihrer Umwelt und als zukünftige Erwachsene in einer technikgeprägten Gesellschaft. Erfahrungen und eine gemeinsame Auseinandersetzung mit Phänomenen sind dabei wichtig. Reine Wissensvermittlung oder tägliche Experimente sind wenig geeignet. Auch das reine Draußensein reicht nicht immer aus, um Naturwissenschaftliche Bildungsprozesse für alle Kinder zu initiieren. Dies ist eine komplexe Aufgabe für pädagogische Fachkräfte, die Vorbereitung und Unterstützung benötigen.