Neue Forscherboxen: Naturwissenschaft interaktiv, inklusiv und lebendig
In unserem naturwissenschaftlichen Unterricht (NAWI) setzen wir neue Impulse: An unserer Schule steht das Lernen mit Kopf, Herz und Hand im Mittelpunkt. Neue „Forscherboxen“ die von der Goethe Universität an die Stadtteilschule ausgeliefert wurden, bringen genau dieses Motto in den naturwissenschaftlichen Unterricht: Statt nur zuzuhören, forschen die Schüler*innen selbst – eigenständig, kreativ und mit Freude.
Durch die Forscherboxen ermöglichen wir den Schüler*innen praxisorientiertes und inklusives Forschen. Dabei lernen sie nicht nur naturwissenschaftliche Phänomene kennen, sondern üben auch selbstständiges Arbeiten, Teamfähigkeit und Reflexion.
Interaktives Lernen statt Frontalunterricht
Anstelle von langen Vorträgen steht bei dem Einsatz der Forscherboxen das forschende Lernen im Mittelpunkt: Die Schüler*innen wählen Fragestellungen, planen eigene Experimente, führen sie durch und werten die Ergebnisse aus. Dieser Zyklus – von Vorbereitung über Einzelarbeit bis Reflexion in der Gruppe – bildet die Basis unserer Forscherboxen.
Die Boxen enthalten alles, was benötigt wird: Experimentiermaterialien, Messgeräte, Versuchsanleitungen, Protokollvorlagen und Reflexionshilfen. So können unterschiedliche Themen flexibel im Unterricht verankert oder im Rahmen von Projekt- oder Vertiefungswochen eingesetzt werden.
Inklusion als Kernprinzip
Ein besonderes Merkmal der Forscherboxen ist ihre inklusive Gestaltung: Inspiriert durch das E²piMINT-Projekt der Goethe-Universität Frankfurt, bieten die Boxen speziell angepasste Formate für heterogene Lerngruppen.
Mehrstufige Zugänge: Für jedes Experiment gibt es eine Anleitung in einfacher Sprache, begleitet von Bildern, sowie Videoanleitungen („Lege-Videos“) für Schülerinnen und Schüler, die visuelle Unterstützung bevorzugen.
Hilfekarten & Zusatzaufgaben: In jeder Box finden sich Hilfekarten, die schwierige Begriffe erklären. Außerdem gibt es zusätzliche Aufgaben, mit denen leistungsstärkere Schüler*innen tiefer ins Thema einsteigen können.
Kooperative Arbeit zweiphasig: Zuerst forscht jede*r eigenständig, danach schließen sich die Ergebnisse zu einer gemeinsamen Gruppenaufgabe zusammen – zum Beispiel auf einem Gruppenplakat. So wird individuelle Leistung sichtbar, gleichzeitig wird Teamarbeit gestärkt.
Praxis erprobt & wissenschaftlich begleitet
Das Konzept wurde an Goethe-Universität Frankfurt entwickelt und im Schülerlabor sowie an vielen Schulen in verschiedenen Klassen (verschiedene Schulformen) erprobt. Die positiven Erfahrungen zeigten:
Schüler*innen übernehmen Expert*innenrollen für ihre Boxen und unterstützen andere.
Selbstwirksamkeitserleben steigt – insbesondere, weil jede*r ein eigenes Experiment eigenständig durchführt.
In der Abschlussrunde (Plenum) werden Erkenntnisse geteilt, Fragen gestellt und neue Ideen diskutiert – das fördert nicht nur das naturwissenschaftliche Verständnis, sondern auch die soziale Auseinandersetzung.
Thematische Vielfalt
Thema „Farben“:
Zum Thema „Farben“ wurden sieben unterschiedliche Forscherboxen entwickelt, die naturwissenschaftliche Phänomene aus Biologie, Chemie und Physik beleuchten:
Farben mischen (subtraktive Farbmischung)
Farben trennen (Chromatographie)
Farb(stoffe) aus Lebensmitteln gewinnen
Farben als Indikatoren (pH-Wert)
Farben mikroskopieren (Zellfarbstoffe)
Wärmebild & Farbe (Wärme = Farbe)
Bunte Flammen (Flammfärbung mit Salzen)
Diese Vielfalt erlaubt es, viele naturwissenschaftliche Zugänge zu bieten – und dabei Inklusion konkret umzusetzen.
Thema „Kleben & Haften“:
Neben Farben ist Kleben & Haften ein weiterer zentraler Themenbereich der inklusiven Forscherboxen. In diesem Modul beschäftigen sich die Schüler*innen ebenfalls interdisziplinär mit biologischen, chemischen und physikalischen Aspekten, die erklären, wie Stoffe haften, wie Klebstoffe funktionieren und welche Kräfte hinter dem Zusammenhalten stehen.
Kleben und Haften in der Tier- und Pflanzenwelt (Haftmechanismen von Gecko, Biene & Co, Biologische und physikalische Grundlagen natürlicher Haftsysteme)
Welcher Kleber für welche Oberfläche? (Materialkunde und Klebstoffauswahl, Einfluss von Oberflächenbehandlung (Reinigung, Aufrauen))
Wasser als Klebstoff (Adhäsion und Kohäsion im Alltag, Temporäre Haftkräfte durch Flüssigkeiten)
Wie stark ist ein Kleber? – Klebkraft testen (Messung und Vergleich von Haftkräften, Einfluss von Material, Klebstoffmenge und Umgebungsbedingungen)
Kleber lösen (Mechanische, chemische und thermische Methoden, Geeignete Verfahren für verschiedene Materialien und Kleberarten)
Kleber selbst herstellen (Herstellung natürlicher Klebstoffe (z. B. Milchkleber, Gummibärchenkleber), Vergleich mit industriellen Klebstoffen)
Die Natur als Vorbild – Haihaut- und Lotuseffekt (Selbstreinigung und Antihaft-Strukturen in der Natur, Übertragung auf technische Oberflächen (Bionik))
Warum das für unsere Schule wichtig ist
Erhöhte Motivation: Durch experimentelles Forschen erleben die Schüler*innen Naturwissenschaft lebendig – das weckt Begeisterung.
Selbstwirksamkeit: Jede*r führt ein eigenes Experiment durch und trägt damit zum Gesamtergebnis bei – das stärkt das Selbstvertrauen.
Gleichberechtigter Zugang: Dank inklusiv gestalteter Materialien können auch Lernende mit Unterstützungsbedarf gleichberechtigt teilnehmen.
Kompetenzen für die Zukunft: Neben naturwissenschaftlichem Wissen fördern die Forscherboxen Problemlösungsfähigkeiten, Kreativität, Kommunikation und Teamarbeit.
Wir freuen uns sehr von der Goethe-Universität ausgewählt worden zu sein und bedanke uns für die großzügige Spende der Forscherboxen.