Kurzfassung ProjekT „Bionik - Experimentier-Set für den Schulunterricht - zur Förderung einer fächerübergreifenden Denk- und Handlungsweise und eines nachhaltigen Umweltbewusstseins"

Ein hohes Bildungsniveau ist in Deutschland auch für zukünftige Generationen unabdinglich. Die PISA-Studie zeigte jedoch im Vergleich mit anderen europäischen Ländern Defizite, insbesondere beim naturwissenschaftlichen Grundlagenwissen an deutschen Schulen auf. Folgt man den Empfehlungen der PISA-Studien-Kommission, so soll deshalb eine systematische Förderung des Verständnisses von naturwissenschaftlichen Problemen, Konzepten und Prozessen angestrebt werden. Aufgrund dieser Tatsachen findet man seit 2005/06 im sächsischen Lehrplan für Gymnasien neu definierte Lernbereiche für das naturwissenschaftliche Profil, die eine mehrperspektivische und ganzheitliche Betrachtung naturwissenschaftlicher Sachverhalte in den Mittelpunkt rücken. Dabei soll nicht nur anwendungsbereites Wissen erworben, sondern zugleich auch ein Vertiefen und Vernetzen von naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen gefördert werden. Ein neuer Lernbereich beschäftigt sich mit der Bionik, einer bereits in sich fächerübergreifend arbeitenden, modernen Disziplin, die immer mehr ins öffentliche Interesse rückt, was eine regelrechte Flut von Publikationen verschiedener Medien in den letzten Jahren beweist. Bionik, an der Schnittstelle von Biologie und Technik, beschäftigt sich mit der technischen Umsetzung und Anwendung von Konstruktions-, Verfahrens- und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme und bietet dabei häufig materialschonende, materialsparende, umweltverträglichere Lösungen an. Auch in der Industrie ist durch die praxisnahe Problemlösefähigkeit bionischer Verfahren und Techniken ein steigendes Interesse an Produkten, die auf Bionik-Patenten und somit auf Erfindungen der Natur bzw. Evolution beruhen, zu beobachten. Dieses explosive Interesse an der jungen Wissenschaft Bionik sowie die neuen Anforderungen an das Bildungssystem in Deutschland begründen den Ansatz des ab September 2007 am Botanischen Institut der TU Dresden laufenden Projektes im Rahmen einer Promotionsarbeit. Um einer breiten Schülerzahl eine Auseinandersetzung mit der multidisziplinären Thematik der Bionik zu ermöglichen, und damit auch dem häufig von Bildungsexperten geforderten interdisziplinären Ansatz im Unterricht zu folgen, wurde ein multimodales Experimentier-Set erstellt. Die Erkenntnis des Funktionsprinzips einer biologischen Struktur kann durch das Experiment unterstützt werden. So sind die Lernenden viel besser in der Lage, die technische Lösung funktionsgerecht zu modellieren, wenn sie das Funktionsprinzip verstanden haben. Die bislang wenigen, schwer zu recherchierenden Experimentiervorschläge im Internet sind in Schulen durch ihre material- und kostenaufwendigen Versuchsaufbauten kaum realisierbar. Der Anknüpfungspunkt für das Projekt „Bionik – Experimentier-Set für den Schulunterricht“ war es somit, an Schulen materiell und technisch realisierbare Experimente und Demonstrationen mit möglichst geringem Kosten- und Technikaufwand zu erstellen, die den Lehrern direkt zur Verfügung gestellt werden, um möglichst zahlreichen Schulen die Anwendung zu ermöglichen.

Bionik-DVD

Im März 2010 erschien im DUDEN-Schulbuchverlag die DVD „Bionik – Experimente für die Schule“. Sieben verschiedene Themen werden darin näher beleuchtet:

- Faltungen in Natur und Technik – Origami des Lebens
- Faserverbundmaterialien – Was haben Stabhochsprung und Rudern gemeinsam?
- Flossenstrahleffekt – das Geheimnis der Fischflosse
- Transportsysteme – Energiesparen durch Blattadern
- Selbstorganisation – von Schwärmen, Mustern und Trampelpfaden
- Kerbstrukturen – bruchsicher wie eine Astgabel
- Joystick – beweglich wie eine Mimose

Die Themen unterteilen sich jeweils in ein Schüler- und Lehrermaterial. Das Schülermaterial beinhaltet neben Arbeitsblättern und Experimentieranleitungen auch aufgearbeitete Informationen, die den Schülern zur eigenständigen Arbeit gereicht werden können. Der Lehrerteil umfasst zusätzliche Informationen, Aufgabenlösungen sowie Angaben zu ungefähr zu erwartenden Experimentierergebnissen oder eventuell auftretenden Schwierigkeiten. Die DVD wurde im Juni 2010 mit dem Comenius-Siegel der Gesellschaft für Pädagogik und Information e.V. ausgezeichnet. Dieses Siegel wird einmal jährlich an pädagogisch, inhaltlich und gestalterisch herausragende IKT-basierte Bildungsmedien verliehen. HIER können Sie die DVD bestellen.

	Laufzeit:	September 2007 bis voraussichtlich Dezember 2010
	Ansprechpartner:	Dipl.-Biol. Thea Lautenschläger Tel: 0351 / 463 - 3 41 50; Email: thea-lautenschlaeger@gmx.de
	Leiter:	Prof. Dr. Christoph Neinhuis

Kooperationspartner