Christine Waldenmaier

• In unserer Gesellschaft stehen wir weltweit vor enormen Aufgaben: Pandemie-Bekämpfung, Klimaschutz, Biodiversitätsverlust, Digitalisierung und die damit verbundene gesellschaftliche und wirtschaftliche Transformation. Herausforderungen der Gegenwart, für die kreative Lösungen und MINT-Expertise (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) gefragt sind. Um diesen und zukünftigen Herausforderungen mit Kompetenz und Engagement begegnen zu können, benötigen wir in Deutschland mehr junge Menschen, die sich für diese Fachrichtungen begeistern. In der Grundschule vertiefen Kinder ihre MINT-Erfahrungen: Naturwissenschaften und Technik sind im vielperspektivischen Fach Sachunterricht integriert. Die alle vier Jahre erhobene Studie: „Trends in International Mathematics and Science Study“ (TIMSS) untersucht mathematisch-naturwissenschaftliche Kompetenzen von Kindern der vierten Klassenstufe im internationalen Vergleich. Im Jahr 2019 wurde TIMSS erstmalig anhand computerbasierter Aufgaben durchgeführt. Dabei fallen die naturwissenschaftlichen Kompetenzen der Kinder in Deutschland, wie bereits in TIMSS 2015 mit 518 Punkten niedriger aus als der EU- und OECD-Mittelwert (EU: 522, OECD: 526). Das bedeutet, dass sowohl im mathematischen als auch im naturwissenschaftlichen Bereich ein Viertel der Kinder leistungsschwach ist. Sie befinden sich auf den untersten Kompetenzstufen – im Vergleich zu 2015 mit negativer Tendenz: Mathematik 25 Prozent (2015: 23 Prozent), Naturwissenschaften 28 Prozent (2015: 22 Prozent) (Schwippert et al., 2020). Diese Kinder starten dementsprechend mit schlechten Voraussetzungen in den MINT-Unterricht der weiterführenden Schulen. Gleichzeitig zählen nur sieben Prozent der Kinder der vierten Klassen in den Naturwissenschaften zur leistungsstarken Gruppe. Es wird deutlich, dass die wesentliche Herausforderung in der spezifischen Förderung von Kindern an beiden Enden des Leistungsspektrums besteht. Ein wichtiger Ansatzpunkt sind strukturell verankerte und stärker systematisch aufgebaute Angebote, wie zum Beispiel in der Nachmittagsbetreuung. Auch außerschulische Angebote können einen wertvollen Beitrag für die Breiten - und Spitzenförderung leisten (König, 2020). Die außerschulischen Angebote rund um das naturwissenschaftliche Lernen sind in den vergangenen Jahren stetig gestiegen. Im Sachunterricht wirkt der Perspektivrahmen der GDSU (Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts, 2013) mit explizit ausgewiesenen Perspektiven zur naturwissenschaftlichen und technischen Bildung über die Bildungspläne in den Ländern auch in den Unterricht hinein. Doch nicht jedes naturwissenschaftliche Angebot in der Schule oder außerhalb erlaubt eigenaktives Forschen und Lernen und nur selten können Lernende eigenen experimentellen Fragestellungen frei nachgehen. Die Wahl der Methode (Köster et al., 2011) stellt dabei eine Herausforderung für Forschung und Fachdidaktik dar. Bisher wissen wir in der Fachdidaktik noch wenig darüber, welche Rolle das Engagement bei Lernenden in geöffneten naturwissenschaftlichen Lehr-Lernsituationen spielt. Mit der vorliegenden Arbeit soll dieser Frage nachgegangen werden.