TUM@School. School@TUM - TUM School of Education
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<strong><strong>TUM</strong>@<strong>School</strong></strong>. <strong><strong>School</strong>@<strong>TUM</strong></strong><br />
MINT-Lehrerbildung gefördert durch die Deutsche Telekom Stiftung
Grußwort des Präsidenten<br />
Die Lehrerbildung in den MINT-Fächern stellt eine zentrale gesellschaftspolitische Verantwortung<br />
dar, der sich die Technische Universität München mit einem innovativen Konzept<br />
zur Integration von Lehrerbildung, Schulpraxis und Bildungsforschung stellt. Unterstützt<br />
werden wir dabei von der Deutschen Telekom Stiftung, die für die kommenden drei Jahre<br />
rund 1,5 Millionen Euro zum Auf- und Ausbau von Schülerforschungszentren, des ersten<br />
deutschen gymnasialen Oberstufenmodells „<strong>TUM</strong> Kolleg am Otto-von-Taube-Gymnasium“<br />
und der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses in Fachdidaktik und Bildungsforschung<br />
zur Verfügung stellt.<br />
Als namhafte Technische Universität wollen wir Schülerinnen und Schüler im Rahmen unserer<br />
Schulnetzwerke schon früh für die MINT-Fächer begeistern und Lehramtskandidaten für<br />
Gymnasium und Berufliche Schulen in der im Herbst 2009 gegründeten Fakultät <strong>School</strong> <strong>of</strong><br />
<strong>Education</strong> eine pr<strong>of</strong>essionelle Heimat geben. Über ein dichtes Kooperationsnetz mit Schulen,<br />
das wir über mehr als ein Jahrzehnt konsequent aufgebaut haben, werden die Studierenden<br />
bereits nach dem ersten Semester an die Schulpraxis herangeführt und während<br />
ihres weiteren Studiums von praxiserfahrenen Mentoren aus Schule und Wissenschaft sowie<br />
studentischen Tutoren begleitet und beraten.<br />
Das Schulnetzwerk mit 32 Referenzgymnasien und 16 Referenzschulen im beruflichen Bereich<br />
sowie den Schulclustern ist ein Garant für die enge Verzahnung der Bildungsforschung<br />
mit der konkreten Entwicklung und Erprobung neuer Unterrichtskonzepte an Schulen. Wichtige<br />
Bausteine im Schulnetzwerk sind die in die Lehrerbildung eingebundenen Schülerlabore<br />
wie das <strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum, die <strong>TUM</strong>ScienceLabs an den <strong>TUM</strong>-<br />
Hochschulstandorten und die Schülerforschungszentren. Die Entwicklungsarbeit u.a. für<br />
diese Einrichtungen werden wir in Zukunft in der „<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology“<br />
zentral in Kooperation mit allen Fakultäten vorantreiben.<br />
Wir sind zuversichtlich, dass wir als eine der führenden Technischen Universitäten durch die<br />
Neuordnung und Stärkung der Lehrerbildung innerhalb der Hochschule eine nachhaltige<br />
Verstetigung der Lehrerbildung sichern können und damit unserer gesellschaftspolitischen<br />
Verpflichtung gerecht werden. Es mag als hochschulpolitisches Signal gewertet werden,<br />
dass ausgerechnet eine Technische Universität die MINT-Lehrerbildung in ihre Mitte nimmt.<br />
2<br />
Wolfgang A. Herrmann<br />
Präsident
Grußwort Deutsche Telekom Stiftung<br />
Unsere Welt ist zunehmend von Wissenschaft und Technik geprägt. Für die Teilnahme und<br />
Teilhabe an dieser Welt ist daher mehr und mehr ein grundsätzliches wissenschaftliches<br />
Verständnis erforderlich. Die Basis für dieses Verständnis sollte früh gelegt, also bereits<br />
Kindern und Jugendlichen mitgegeben werden. Nur wenn sich Kinder und Jugendliche auf<br />
ihrem Bildungsweg mit den MINT-Fächern Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften<br />
und Technik positiv auseinandersetzen, werden sie die Herausforderungen unserer Zeit bewältigen.<br />
Eine Schlüsselrolle haben dabei diejenigen inne, die den jungen Menschen diese<br />
Themen nahe bringen: die Lehrerinnen und Lehrer.<br />
Gerade in den mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächern legen die Lehrkräfte Grundlagen<br />
dafür, dass MINT-Kompetenzen erworben und entwickelt werden, dass die Motivation<br />
an den MINT-Fächern erhalten bleibt und dafür, dass sich Schülerinnen und Schüler als in<br />
den MINT-Fächern kompetente Personen wahrnehmen. Gut ausgebildete Lehrkräfte können<br />
begeistern und das häufig sogar über die Schullaufbahn hinaus, prägen so manchmal sogar<br />
die Berufswahl.<br />
Verantwortung für die Lehrerbildung im Allgemeinen und die MINT-Lehrerbildung im Besonderen<br />
haben die Hochschulen. Leider haben sie diese Verantwortung bislang häufig nur unzureichend<br />
wahrgenommen und die Lehrerbildung vernachlässigt. Mit ihrem Wettbewerb für<br />
die Hochschulen, die in Deutschland MINT-Lehrkräfte ausbilden, hat die Deutsche Telekom<br />
Stiftung gezeigt, dass es auch anders geht: Die Technische Universität München gehört zu<br />
den vier Hochschulen, die innovative Ansätze für die MINT-Lehrerausbildung besonders<br />
vorbildlich konzipieren und umsetzen. Dabei spielt die Gründung der <strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong><br />
natürlich eine entscheidende Rolle.<br />
Mit der Gründung der <strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong> setzt sich die Universität in beispielgebender<br />
Weise für die Förderung künftiger Lehrerinnen und Lehrer ein. Um sie bei ihrem Engagement<br />
für eine hervorragende Lehrerbildung wirkungsvoll zu unterstützen, fördern wir das<br />
Konzept „<strong><strong>TUM</strong>@<strong>School</strong></strong>. <strong><strong>School</strong>@<strong>TUM</strong></strong>“ in den kommenden drei Jahren mit 1,5 Millionen<br />
Euro. Mit diesen Mitteln will die <strong>TUM</strong> vor allem an der Schnittstelle Hochschule / Schule<br />
arbeiten. In praktisch allen geplanten Maßnahmen wirken Lehrkräfte von Schulen und <strong>TUM</strong><br />
mit ihren einander ergänzenden Erfahrungen zusammen, so etwa bei der Entwicklung und<br />
Erprobung übergreifender Lehrpläne für den ganzheitlichen naturwissenschaftlichen Unterricht.<br />
Beispielhaft steht das <strong>TUM</strong>Kolleg, ein Modell für die gymnasiale Oberstufe, das bundesweit<br />
einmalig eine personelle Verschränkung des Lehrpersonals von Universität und<br />
Schule herstellt.<br />
3
Insgesamt verfolgt die TU München mit ihren Plänen ehrgeizige Ziele, bei deren erfolgreicher<br />
Umsetzung wir gern dabei sind. Wir wünschen allen, die hier in München an der Verbesserung<br />
der MINT-Lehrerbildung mitarbeiten, gutes Gelingen und freuen uns auf drei<br />
spannende Jahre.<br />
Dr. Ekkehard Winter<br />
Geschäftsführer Deutsche Telekom Stiftung<br />
4
Einführung<br />
Mit dem Antrag der Technischen Universität München<br />
<strong><strong>TUM</strong>@<strong>School</strong></strong>. <strong><strong>School</strong>@<strong>TUM</strong></strong><br />
sollen Schnittstellen zwischen Schule und Universität für die Lehrerbildung befruchtet werden.<br />
Den Kernbereich bilden außerschulische Lernorte (<strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum,<br />
<strong>TUM</strong>ScienceLabs, <strong>TUM</strong>-Schülerforschungszentren), ein Student Assessment & Admission<br />
Center zur Gewinnung der bestgeeigneten und bestmotivierten Lehramtsstudierenden in<br />
Zusammenarbeit mit den Schulen, der Aufbau eines lehramtsspezifischen Qualitätsmanagements<br />
und Alumnisystems sowie die <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology als Forschungsraum<br />
zur Übersetzung komplexer fachwissenschaftlicher Erkenntnisse in den<br />
Schulbetrieb („didaktische Rekonstruktion“). Als Maßnahme zur systematischen Verknüpfung<br />
der Lehramtsausbildung mit der Schulpraxis wird ein gymnasiales Oberstufenmodell,<br />
das <strong>TUM</strong>Kolleg, erprobt: Es wird bundesweit erstmalig die personelle Verschränkung<br />
zwischen Lehrkräften einer Universität und eines Gymnasiums herstellen.<br />
In tieferer Absicht sollen diese Maßnahmen institutionell und personenbezogen die Lücken<br />
schließen, die traditionell zwischen Schule und Universität bestehen. Hierin sieht die <strong>TUM</strong><br />
nicht einen isolierten, sondern einen entwicklungsstrategischen Ansatz, in dessen Rahmen<br />
die genannten Maßnahmen mit Unterstützung durch die Telekom Stiftung ergriffen und umgesetzt<br />
werden sollen. Gleichzeitig sollen sie die staatlichen Lehrplanvorgaben für die MINT-<br />
Fächer im Sinne einer lebensnahen Gestaltung (Natur, Technik) positiv beeinflussen. Die<br />
<strong>TUM</strong> wird sich im Schulterschluss mit ausgewählten, leistungsfähigen Schulen („<strong>TUM</strong>-<br />
Referenzschulen“), Schulen der <strong>TUM</strong>-Schulcluster und außerschulischen Bildungsstätten,<br />
z.B. Deutsches Museum, an der frühzeitigen Talentfindung für den naturwissenschaftlichtechnischen<br />
Nachwuchs und insbesondere den Lehrernachwuchs engagieren.<br />
Durch begleitende Forschung werden die Wirkungen der Maßnahmen erfasst, bewertet und<br />
den Fakultäten, anderen Hochschulen sowie der Deutschen Telekom Stiftung bekannt gemacht.<br />
5<br />
Wilfried Huber<br />
Beauftragter des Präsidenten für<br />
Schulnetzwerke
<strong>TUM</strong>-Referenzschulen und Schulen der <strong>TUM</strong>-Schulcluster<br />
Ohne ein gut funktionierendes Netzwerk sind die ambitionierten Forschungs- und Entwicklungsprojekte<br />
der <strong>TUM</strong> nicht möglich.<br />
Referenzschulen<br />
Das Prädikat „Referenzschule“ bezeichnet Schulen, die in ihrer Unterrichtsarbeit und Schulentwicklung<br />
eine vorbildliche Reputation aufweisen. Diese Schulen geben der <strong>TUM</strong> wichtige<br />
Impulse für ihre Ausbildung und Forschung. Sie sind gefragte Partner bei der Erprobung und<br />
Umsetzung von Innovationen. Nicht zuletzt repräsentieren sie die bevorzugten Schulen für<br />
das <strong>TUM</strong>Paedagogicum, also für die Praktika der <strong>TUM</strong>-Studierenden, die dort außerdem<br />
durch ein Mentorenprogramm unterstützt werden. Die Zusammenarbeit mit diesen ausgewählten<br />
Gymnasien und Beruflichen Schulen ist vertraglich abgesichert.<br />
<strong>TUM</strong>-Schulcluster<br />
Als Fortentwicklung der Idee der Referenzschulen sind die <strong>TUM</strong>-Schulcluster zu verstehen.<br />
Benachbarte Gymnasien sowie örtliche Wirtschaftsunternehmen schließen sich zu Regionalgruppen<br />
zusammen und bilden ein Schulcluster, das gemeinsam z.B. Projekte durchführt<br />
oder Unterrichtsentwicklung betreibt. Zentraler Ansprechpartner für die <strong>TUM</strong> ist die Referenzschule<br />
des Clusters. Bereits gegründet sind die Schulcluster Berchtesgadener Land<br />
(2007), das Schulcluster AÖTS der Landkreise Altötting und Traunstein (Februar 2009), das<br />
Schulcluster Benediktbeuern mit Schulen der Landkreise Weilheim, Bad Tölz-<br />
Wolfratshausen und Garmisch-Partenkirchen und das Schulcluster Bayerischer Wald mit<br />
Cham, Regen und Freyung-Grafenau (März 2010).<br />
6
Beispiel Schulcluster Berchtesgadener Land<br />
Im <strong>TUM</strong>-Schulcluster vereinbaren<br />
Schulen untereinander und mit der<br />
<strong>TUM</strong> vertraglich eine Kooperation zur<br />
Durchführung von Schulprojekten,<br />
Verbesserung der Lehrerbildung und<br />
zur Schulentwicklung. Für die <strong>TUM</strong> ist<br />
das Referenzgymnasium des Clusters<br />
der ständige Ansprechpartner. Der<br />
Kreis der Schulen mit engem <strong>TUM</strong>-<br />
Kontakt erweitert sich so erheblich,<br />
ohne dass der organisatorische Aufwand an der Universität in gleicher Weise erhöht wird.<br />
Das erste <strong>TUM</strong>-Schulcluster im Berchtesgadener Land wurde am 16.11.2007 von den vier<br />
Gymnasien des Berchtesgadener Landes und der <strong>TUM</strong> gegründet. Im Oktober 2008 wurde<br />
das Schulcluster bereits um Grundschulen, Hauptschulen, Realschulen und die Berufsschule<br />
des Landkreises erweitert. Hier eröffnen sich interessante Möglichkeiten in der Lehrerausbildung<br />
und in der Forschung. Schulartübergreifende Projekte sind leichter zu realisieren,<br />
z.B. Lehrerfortbildungen gemeinsam für Realschule und Gymnasium. Außerdem werden<br />
Gymnasiasten im Rahmen eines P-Seminars Experimente für Grundschüler entwickeln.<br />
Tradition hat bereits unsere Pfingstakademie hoch über Berchtesgaden<br />
(CJD Christophorus Schulen) zum Thema Differentialgleichungen.<br />
Die Bilder zeigen Teilnehmer der Pfingstakademie beim<br />
Besuch des Lehrstuhls für Raumfahrttechnik von Pr<strong>of</strong>. Ulrich Walter<br />
(rechts) und mit Pr<strong>of</strong>. Kleber (theoretische Physik) im Hochseilgarten Schönau am Königssee.<br />
Ein weiteres „Highlight“ ist die jährliche Vortragsreihe „Wissenschaftsherbst Berchtesgadener<br />
Land“, und natürlich ist das Schulcluster aktiv an der Planung des Schülerforschungszentrums<br />
Berchtesgaden beteiligt.<br />
C1<br />
7<br />
<strong>TUM</strong>-Schulcluster Berchtesgadener Land<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer<br />
Lehrkräfte: Heike Gierisch<br />
Schüler: Florian Gierisch<br />
www.schulcluster.de
„MINTbegeistert“<br />
Gestaltung einer Ausstellung zum Anfassen und Mitmachen<br />
8<br />
Thema eines P-Seminars 2009/2011 ist „Mathematik, die begeistert<br />
– Gestaltung einer Ausstellung zum Anfassen und Mitmachen“.<br />
Ausgehend von der Überlegung „Ich brauche Mathematik,<br />
weil …“ wird in diesem Seminar ein Konzept zur Gestaltung,<br />
Durchführung und Betreuung einer anschaulichen Mathematikausstellung<br />
entworfen und umgesetzt.<br />
Darauf aufbauend soll das Konzept im Rahmen eines P-Seminars<br />
2010/2012 um naturwissenschaftlich-technische Bereiche erweitert<br />
werden: MINTbegeistert für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften<br />
und Technik.<br />
Vorbilder sind beispielsweise „Mathematikum“ in Gießen, welches<br />
mittlerweile auch mehrere Wanderausstellungen betreibt, die Ausstellung „ix-Quadrat“<br />
der TU München in Garching, die im November 2009 eröffnete „Experimenta“ in Heilbronn<br />
oder das im Frühjahr 2009 eröffnete Science Center im Haus der Natur Salzburg. Die Besucher<br />
der Ausstellung sollen erfahren, dass Anfassen und Mitmachen wesentlicher Bestandteil<br />
von MINT ist und begeistern kann.<br />
Es entstehen vielfältige Außenbezüge, vor allem zu bereits bestehenden Ausstellungen mit<br />
den hieran beteiligten Universitäten und zu Handwerks- und Feinmechanikbetrieben der<br />
Region, welche beim praktischen Bau der Ausstellungsobjekte theoretische und praktische<br />
Hilfe bieten. Durch Letztere sollen handwerkliche Fähigkeiten und Denkweisen gefördert<br />
werden.<br />
Es ist angedacht, die Ausstellung im Schülerforschungszentrum Berchtesgaden zu präsentieren.<br />
C2<br />
<strong>TUM</strong>-Schulcluster Berchtesgadener Land<br />
Gymnasium Berchtesgaden<br />
Lehrkräfte: Martin H<strong>of</strong>reiter, Karl-Heinz Repscher<br />
Schüler: Andreas Huber, Tobias Leubner,<br />
Theresa Reiner, Lukas Graßl, Dominik Meyer, Florian<br />
Kellner
DNA-Isolierung aus Mundschleimhautzellen<br />
Die Studierenden haben im Rahmen<br />
ihres Schulpraktikums, dem<br />
<strong>TUM</strong>Paedagogicum, drei Wochen am<br />
Gymnasium Penzberg verbracht. Neben<br />
den Hospitationen, den Unterrichtsversuchen<br />
und dem intensiven<br />
Kennenlernen des Berufsfeldes, konnten<br />
sie auch Erfahrungen mit sogenannten<br />
außerunterrichtlichen Aktivitäten<br />
gewinnen. Sie organisierten eigenverantwortlich<br />
ein Genetik-Praktikum,<br />
bei dem Schüler des Gymnasiums Penzberg unter Anleitung der Studierenden einen Aktionsstand<br />
bei dem Lernfest 2008 in Benediktbeuern betreuten.<br />
C3<br />
9<br />
<strong>TUM</strong>-Schulcluster Benediktbeuern<br />
Gymnasium Penzberg (Referenzschule)<br />
<strong>TUM</strong> Studenten: Christina Beck, Ina Beyer<br />
Lehrkräfte: Michael Schefcsik<br />
Schüler: Annika Tegeler, Kathi Doll, Julia Roppelt,<br />
Anja Schrader, Veronika Biersack, Maximilian Eberl<br />
Unter Verwendung eines standardisierten<br />
Versuchskits (Firma BIO Rad)<br />
kann die eigene DNA aus Mundschleimhautzellen<br />
isoliert und sichtbar<br />
gemacht werden. Der besondere<br />
Reiz dieser Aktivität liegt unter anderem<br />
darin, dass die DNA in eine kleine<br />
Glasampulle überführt wird, die<br />
dann als Anhänger an einer Halskette<br />
getragen werden kann.
Das OWL-Team: Organisieren - Wünschen - Lernen<br />
Organisieren: Das OWL-Team bemüht sich zusammen mit der Koordinatorin um einen eigenen<br />
Pool an möglichen Referenten, der sich unter anderem auch durch die Kontakte zu<br />
den Partnern der Schule wie z.B. der TU München speist.<br />
Zur Auswahl stehen vor allem bekannte Persönlichkeiten<br />
aus Wissenschaft und Technik (z.B.<br />
der Astronaut Ernst Messerschmid, siehe Foto),<br />
sowie in der Öffentlichkeit stehende Personen<br />
mit gesellschaftlicher Relevanz (z.B. der ehemalige<br />
Nationaltorhüter Oliver Kahn). Die Schüler<br />
engagieren sich, auch Wünsche der Fachschaft<br />
umzusetzen und gewünschte Vortragende zu<br />
gewinnen. Die Durchführung der Vortragsveranstaltung<br />
mit Einführung, Betreuung vor Ort,<br />
Pressemitteilung, Rednerpräsent (Blumen, Flasche<br />
Wein) übernimmt das OWL-Team, unter besonderer Berücksichtigung der jeweiligen<br />
Interessen der Schülerinnen und Schüler, um die wertvollen persönlichen Kontakte zu den<br />
Fachleuten zu intensivieren.<br />
Wünschen: Ein weiteres Hauptanliegen des OWL-Teams ist es, unter Anleitung der betreuenden<br />
Lehrkraft eigene Vorhaben zu realisieren. Hierbei lernen die Schüler persönlichkeitsfördernde<br />
Pläne eigenverantwortlich zu entwickeln, Ziele festzulegen und diese schrittweise<br />
durch systematische Planung umzusetzen, z.B. durch Exkursionen an die TU in Garching,<br />
bei der die erfolgreiche Zusammenarbeit einer Schülerin mit dem <strong>TUM</strong>Lab sowie die Vermittlung<br />
einer Facharbeit initiiert wurden.<br />
Lernen: Um die Persönlichkeitsentwicklung des OWL-Teams optimal zu fördern, sieht der<br />
Scienceclub des Gymnasiums Penzberg über die regelmäßige Unterstützung durch die<br />
Lehrkraft hinaus auch pr<strong>of</strong>essionelle Workshops vor, die insbesondere den Mitgliedern des<br />
OWL-Teams sowie ausgewählten Schülerinnen und Schülern vorbehalten sind. Hierbei werden<br />
Fachleute innerhalb und außerhalb des Kollegiums engagiert, die den Schülern vertiefendes<br />
Wissen über z.B. Kommunikation, Körpersprache, Moderations- und Präsentationstechniken<br />
vermitteln, das die Schülerinnen und Schüler ihrerseits bei der Vorstellung der<br />
Referenten während der Vorträge gleich praktisch anwenden können.<br />
C4<br />
10<br />
<strong>TUM</strong>-Schulcluster Benediktbeuern<br />
Gymnasium Penzberg (Referenzschule)<br />
Lehrkräfte: Cornelia Ulubay, Michael Schefcsik<br />
Schüler: Saskia Fähnrich, Tatjana Trifunovic,<br />
Pauline Kohlbeck und Carola Meindl
Verknüpfung der Lehramtsausbildung mit der Schulpraxis<br />
Im ständigen aktiven Dialog von Universität und Schule sehen wir den Schlüssel sowohl zu<br />
einer zeitgemäßen Lehrerbildung als auch zur Motivation junger Menschen für die MINT-<br />
Fächer im Allgemeinen und für ein Lehramtsstudium im Speziellen. In praktisch allen Maßnahmen<br />
wirken Lehrkräfte von Schule und Universität aus den einander ergänzenden Erfahrungsbereichen<br />
zusammen. Die Maßnahmen betreffen die<br />
• Erarbeitung exemplarischer, an den Schnittstellen übergreifender Curricula der MINT-<br />
Fächer in Schule und Universität (ganzheitlicher naturwissenschaftlicher Unterricht von der<br />
Naturbeobachtung zur Technikanwendung und vice versa). Hierbei sollen Gelegenheiten im<br />
Studium geschaffen und genutzt werden, bei denen die Studierenden (z.B. über Arbeitsaufträge,<br />
Projekte, Betreuungstätigkeiten, Tutoring etc.) zu bestimmten Zeitpunkten in die Entwicklung<br />
von Curriculumbausteinen, Unterrichtseinheiten und Versuchsanordnungen einbezogen<br />
werden. Die Realisierung des Modells erfolgt in ausgewählten <strong>TUM</strong>-Schulen (Referenzschulen)<br />
und in der mathematisch-naturwissenschaftlichen <strong>TUM</strong>-Lehrerbildung (dazu<br />
als eigene Institution für Entwicklungsarbeit: <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology);<br />
• Stärkung der studienbegleitenden Schulpraxis der <strong>TUM</strong>-Lehramtstudierenden<br />
(Mentorsystem <strong>TUM</strong>²) unter Beteiligung der Schulpädagogik und Didaktik mit strukturierten,<br />
elaborierten Arbeitsaufträgen und Rückmeldungsformaten;<br />
• Aufbau des „<strong>TUM</strong>Kolleg Otto von Taube“ als ersten gymnasialen Oberstufenzug an einer<br />
Universität (am Otto-von-Taube-Gymnasium in Gauting).<br />
11
<strong>TUM</strong>Kolleg Otto von Taube<br />
Das <strong>TUM</strong>Kolleg Otto von Taube ist ein Kooperationsprojekt zwischen der <strong>TUM</strong> und dem<br />
Otto-von-Taube-Gymnasium (OvTG) Gauting und will Gymnasium und Universität eng verzahnen.<br />
Seit Beginn des Schuljahres 2009/2010 erhalten 14 Schülerinnen und Schüler in<br />
einem eigenständig geführten Oberstufenzug eine spezielle Förderung unter Beteiligung von<br />
<strong>TUM</strong>-Wissenschaftlern im Bereich der MINT-Fächer (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften<br />
und Technik) und in englischer Sprache.<br />
Ein ganzer Tag pro Woche ist für die Arbeit an der <strong>TUM</strong> reserviert. In dieser Zeit können die<br />
Schülerinnen und Schüler naturwissenschaftliche Praktika in den Schüler- und Wissenschaftslaboratorien<br />
besuchen, fachspezifische Angebote in verschiedenen Fakultäten wahrnehmen<br />
und unter wissenschaftlicher Betreuung individuelle Forschungsprojekte durchführen.<br />
Die inhaltliche Ausrichtung und methodische Gestaltung der Projekte werden in Zusammenarbeit<br />
mit Wissenschaftlern<br />
der <strong>TUM</strong> und<br />
Lehrkräften des OvTG geplant<br />
und durchgeführt. Studierende<br />
höherer Semester<br />
begleiten als Mentoren die<br />
Kollegiatinnen und Kollegiaten.<br />
In der übrigen Zeit findet<br />
der Unterricht der Schülerinnen<br />
und Schüler am OvTG<br />
statt, wobei <strong>of</strong>fene Unterrichtsformen,<br />
themen- und<br />
projektorientiertes Lernen,<br />
fächerübergreifender Unterricht<br />
bevorzugt zum Einsatz kommen und auf die Vertiefung der englischen Sprachkenntnisse<br />
besonderer Wert gelegt wird.<br />
Die <strong>TUM</strong> erh<strong>of</strong>ft sich dadurch eine Signalwirkung für die naturwissenschaftlich-technischen<br />
und mathematischen Studienfächer und die Möglichkeit, exzellenten Nachwuchs zu generieren.<br />
Aus Sicht der <strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong>, der neu gegründeten Fakultät für Lehrerbildung,<br />
wird das <strong>TUM</strong>Kolleg im Sinne einer Modellschule wahrgenommen, an der die Lehramtsstudierenden<br />
hospitieren oder erste Unterrichtsversuche durchführen können. Gleichzeitig<br />
bietet das <strong>TUM</strong>Kolleg ein Praxisfeld für Forschungsprojekte der unterschiedlichen<br />
bildungswissenschaftlichen und fachdidaktischen Lehrstühle.<br />
K1<br />
12<br />
<strong>TUM</strong>Kolleg Otto von Taube<br />
<strong>TUM</strong>: Jutta Möhringer<br />
Lehrkräfte: Sylke Wischnevsky, Markus Stöckle<br />
Schüler: Julius Appelhagen, Timona Ghosh,<br />
Tobias Harrer, Christine Heuer, Eva-Maria Heuer,<br />
Julia Hummel, Rebecca Janssen, Jonathan Ott,<br />
Alina Pollak, Severin Reiz, Philip Salter,<br />
Lena Trautmann, Max Walther, Felix Wolff
Alumni-Club<br />
So wie sich die <strong>TUM</strong> in die Berufsmärkte ihrer Absolventen vorwärtsintegriert und ständig<br />
ihr Arbeitsportfolio (Forschung, Ausbildungspr<strong>of</strong>ile und -inhalte) auf den Bedarf überprüft, so<br />
eignen sich die ehemaligen <strong>TUM</strong>-Lehramtsabsolventen zum Aufbau eines resonanzfähigen<br />
Alumnisystems. Gleichzeitig lässt die emotionale Rückbindung der Alumni in das Universitätsleben<br />
die Verstetigung des bestehenden Schulnetzwerks und erhebliche Multiplikatoreffekte<br />
erwarten (z.B. gezielte Studienempfehlungen für MINT-Fächer an der <strong>TUM</strong>).<br />
Der erste Schritt besteht in der kompletten Erfassung aller Lehramtsalumni seit 1967, wobei<br />
auch mittlerweile pensionierte Alumni als Multiplikatoren, Betreuungsdozenten und Mitglieder<br />
bei der Studentenauswahl von Interesse sind. Die besonderen Verbindungen der <strong>TUM</strong><br />
zu den einschlägigen Lehrerverbänden (Bayerischer Philologenverband bzw. Verband der<br />
Lehrer an Beruflichen Schulen) sind hierbei hilfreich.<br />
Für die Mitglieder des Alumni-Clubs werden spezifische Informations- und Fortbildungsveranstaltungen<br />
durchgeführt, um vom Mehrwert der Mitgliedschaft zu überzeugen.<br />
Vermehrt sollen dann engagierte Alumni zur Mitwirkung bei der Studentenauswahl sowie zur<br />
kritischen Sichtung und Neugestaltung der Schul- und Lehramtscurricula herangezogen<br />
werden.<br />
Mit diesen Akzenten kann die institutionelle wie auch personenbezogene Wechselwirkung<br />
zwischen Schule und Universität auf der bereits bestehenden Vertrauensbasis ausgebaut,<br />
verstärkt und verstetigt werden.<br />
13
Ziele und Aktivitäten des Alumni-Clubs<br />
Der Alumni-Club für Lehrerinnen und Lehrer eröffnet bzw. erleichtert Neuerungen in der Lehrerbildung<br />
ganz wesentlich. Zunächst ist an die Einbindung der zweiten und dritten Phase<br />
der Lehrerbildung gedacht. Angehende Referendare sollen mit Master-Studentinnen und<br />
-Studenten Tandems bilden und so den Übergang von der Universität zum Referendariat<br />
erleichtern, aber auch Referendaren den Rückgriff auf die fachliche Ausbildung erleichtern.<br />
Spezielle Zielsetzungen wie diese erfordern eine eigene Organisation des Alumni-Clubs der<br />
Lehrkräfte. Diese kann aber auf die ausgesprochen erfolgreiche Arbeit des allgemeinen<br />
Alumni-Clubs der <strong>TUM</strong> zurückgreifen.<br />
C1<br />
14<br />
<strong>TUM</strong> Alumni-Club<br />
<strong>TUM</strong>: Gerlinde Friedsam
Außerschulische Lernorte<br />
Vom Grundschullabor zum Schülerforschungszentrum<br />
Neben den an den <strong>TUM</strong>-Standorten (<strong>TUM</strong>ScienceLabs) und im Deutschen Museum<br />
(<strong>TUM</strong>Lab) bereits eingerichteten Schülerlaboren werden in den <strong>TUM</strong>-Schulclustern<br />
<strong>TUM</strong>ClusterLabs und dazu (zunächst in ländlichen Regionen) <strong>TUM</strong>-Schülerforschungszentren<br />
aufgebaut.<br />
Die außerschulischen Lernorte der <strong>TUM</strong> folgen einem Gesamtkonzept, das beispielgebend<br />
für unser Ziel eines schülerzentrierten Unterrichts steht. Die <strong>TUM</strong> wird die Begeisterung für<br />
Naturwissenschaft und Technik in der Grundschule aufgreifen und in den Schullaboren weiterführen.<br />
Besonders Interessierte werden in den Schülerforschungszentren die Möglichkeit<br />
zu „echter Forschung“ bekommen. Enger Bezug besteht zur <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and<br />
Technology, mit der auch ein entsprechendes Fortbildungsangebot entwickelt wird.<br />
15
Der Weg zur Forschung<br />
16<br />
Der Weg zur Forschung (<strong>TUM</strong> Angebote)<br />
Großraum München Bayern Zielgruppe Entwicklung<br />
Kindergarten/Grundschul-Labors<br />
an den <strong>TUM</strong>ClusterLabs und an den<br />
Schülerforschungszentren <strong>TUM</strong><br />
<strong>TUM</strong>Lab<br />
im Deutschen Museum<br />
<strong>TUM</strong>ScienceLabs<br />
<strong>TUM</strong>ClusterLabs<br />
Schülerforschungszentren <strong>TUM</strong><br />
Kindergarten/Grundschule<br />
Sekundarstufe I<br />
Sekundarstufe II<br />
„Schulartübergeifend“<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong><br />
Science and<br />
Technology<br />
Ziel ist es, Schülerinnen und Schülern in allen MINT-Fächern den Zugang zur Forschung<br />
aufzuzeigen. Dazu ist ein auf die Jahrgangsstufen abgestimmtes Angebot notwendig. Unsere<br />
besondere Aufmerksamkeit gilt dabei auch einem flächendeckenden Angebot. Bundesweit<br />
ist eine Konzentration außerschulischer Lernorte an Ballungszentren festzustellen. Unsere<br />
Konzepte wollen diese Situation ändern und das Angebot auch in die Region tragen.<br />
Eine enge Kooperation mit Fachdidaktiken, „Agentur für Mädchen in Wissenschaft und<br />
Technik“ sowie der Bildungsforschung ist Voraussetzung für den Erfolg obiger Einrichtungen.<br />
Das Projekt TheoPrax wird in Zukunft ab Sekundarstufe I sowohl bei der Einbeziehung<br />
von Projektmanagement-Methoden als auch mit dem Ziel des „Ernst-Charakters“ eine wichtige<br />
Rolle spielen. Zum Einsatz kommen vermehrt auch die Materialien der<br />
fabricationCommunity (fabCom – www.applied-knowing.org).<br />
Die <strong>TUM</strong>-Schülerkonferenz dient der Veröffentlichung interessanter Ergebnisse.<br />
E1<br />
<strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong><br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer
Robotik-Lernkonzept für die Grundschule<br />
Zur Stärkung von Naturwissenschaft und Technik in der Grundschule beginnen wir mit Elementen<br />
der sogenannten „Lego Academy“. Das Projekt in der Volksschule Bisch<strong>of</strong>swiesen<br />
bereitet das Grundschullabor im Schülerforschungszentrum Berchtesgaden sowie entsprechende<br />
Angebote im Kinderreich des Deutschen Museums und in den <strong>TUM</strong>ClusterLabs vor.<br />
17<br />
Die Kinder arbeiten mit dem<br />
innovativen Lernsystem LEGO<br />
<strong>Education</strong> WeDo, einem neuen<br />
Robotiksystem für die Grundschule.<br />
Mit dem technisch-naturwissenschaftlichen<br />
Unterrichtsmaterial<br />
können sie handlungsorientiert<br />
umgehen. In Lerngruppen bearbeiten<br />
sie herausfordernde Aufgaben.<br />
Mit den bereitgestellten<br />
Materialien und Werkzeugen<br />
können sie eigene Lösungen<br />
finden.<br />
So lernen die Kinder mit Hilfe von Motoren, Sensoren und einer einfachen und intuitiven<br />
graphischen Programmiers<strong>of</strong>tware, ansprechende LEGO Modelle über den Computer zu<br />
steuern. Die Themen „Wilde Tiere“, „Die faszinierende Welt der Mechanik“, „Fußball“ und<br />
„Abenteuergeschichten“ entsprechen dem Erfahrungsbereich der Schüler.<br />
Aus den aktuellen Lehrplänen unterschiedlichster Fächer werden wesentliche Inhalte abgedeckt:<br />
Technik / Sachunterricht: Einfache Mechanismen, Zahnräder, Flaschenzug, Hebel, Übertragung<br />
von Bewegungen und Kräften, Planen und Konstruieren von Funktionsmodellen<br />
Informationstechnik / Informatik: Umgang und Handhabung von Programmiers<strong>of</strong>tware,<br />
Programmieren von Abläufen<br />
Mathematik: Messen von Zeit und Entfernung, Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division,<br />
Schätzen usw.<br />
Sprache und Rechtschreibung: Schreiben von Erzählungen und Berichten, Geschichten<br />
erzählen, erklären, interpretieren, befragen<br />
G1<br />
<strong>TUM</strong>-Schulcluster Berchtesgadener Land/SFZ - BGL<br />
Volksschule Bisch<strong>of</strong>swiesen<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer<br />
Lehrkräfte: Josef Ametsbichler<br />
Schüler: Matthias Datz, Nico Fietkau, Katrin Stecher, Sophia<br />
Seitz, Lukas Geyer, Vinzenz Schrödl
<strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum<br />
Das Schüler-Lehrer-Besucher-Labor der Technischen Universität München<br />
Für alle Neugierigen von 10 1 bis 10 2 Jahren<br />
Wie wird ein Roboter gebaut und<br />
programmiert? Wo ist welcher Stern<br />
am Himmel ? Was ist die Milchstraße?<br />
Wie viel Strom erzeugt eine Solarzelle?<br />
Wie sieht ein Zuckermolekül<br />
aus?<br />
Diesen und vielen anderen Fragen<br />
kann im <strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum<br />
nachgegangen werden. Es<br />
bietet Kindern, Jugendlichen und<br />
Erwachsenen die Möglichkeit, in die<br />
Welt der Technik und der Naturwissenschaften<br />
einzutauchen.<br />
Automatisierungstechnik, Computing, Hands-On Universe, Molecular Modelling und<br />
Robotics sind die Module, aus denen sich unser Angebot aufbaut. In den Kursen dieser<br />
Module kann vielen interessanten Fragestellungen nachgegangen werden.<br />
L1<br />
18<br />
<strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum<br />
<strong>TUM</strong>: Mike Kramler<br />
www.tumlab.de<br />
Unser Angebot umfasst Kurse für Schulklassen,<br />
Fortbildungen, Facharbeiten, Ferienangebote,<br />
Akademien und Arbeitsgruppen für besonders<br />
begabte Jugendliche. Die Kurse sind eng mit<br />
Ausstellungen im Deutschen Museum verzahnt.<br />
Ideal für Schulklassen: Eine Hälfte besucht die<br />
Ausstellung mit von uns vorbereiteten Arbeitsbögen,<br />
während die andere im Labor experimentiert.<br />
Alle, die in einem außergewöhnlichen Lernumfeld<br />
mit Wissenschaftlern an spannenden Projekten<br />
arbeiten möchten, sind im <strong>TUM</strong>Lab im Deutschen<br />
Museum richtig!
Das Kerschensteiner Kolleg<br />
Kooperationspartner des <strong>TUM</strong>Labs im Deutschen Museum<br />
Das Deutsche Museum besitzt eine der größten naturwissenschaftlich-technischen Sammlungen<br />
der Welt. Auf wissenschaftlich hohem Niveau werden Naturgesetze, Instrumente und<br />
technische Verfahren verständlich und unterhaltsam erklärt.<br />
Im Kerschensteiner Kolleg – einer Fortbildungseinrichtung mit 30 Gästezimmern, einem Tagungsraum<br />
und einem Experimentallabor direkt im Deutschen Museum – werden mehrtägige<br />
Seminare angeboten, die Teilbereiche oder Querschnittsthemen aus der Vielfalt der Ausstellungen<br />
des Deutschen Museums behandeln. Das Angebot richtet sich an Lehrkräfte,<br />
Museumsfachleute, Techniker, Wissenschaftler und Studierende aller Fachrichtungen, aber<br />
auch andere Gruppen, die sich für die<br />
Geschichte der Naturwissenschaften und<br />
Technik interessieren.<br />
19<br />
Hier können Teilnehmerinnen und Teilnehmer<br />
ihr Fachwissen erweitern und<br />
vertiefen, moderne Naturwissenschaft<br />
und Technik aus ihrer historischen Entwicklung<br />
verstehen lernen, forschen, experimentieren,<br />
an Modellfällen studieren<br />
und sich mit aktueller Forschung und ihrer<br />
gesellschaftlichen Bedeutung auseinandersetzen.<br />
Für die Programme des Kerschensteiner Kolleg stehen die Fachleute, Wissenschaftlerinnen<br />
und Wissenschaftler des Deutschen Museums zur Verfügung. Sie wenden zur Vermittlung<br />
vielfältige, sich ergänzende Methoden und Medien an: dialogische Fachführungen, Experimentalvorträge,<br />
historisches Anschauungsmaterial, interaktive Modelle, neue Medien, eigenes<br />
Experimentieren, Gruppenarbeit, Nachbereitung und vertiefende Diskussionen. Die<br />
räumliche Nähe von Kolleg, Ausstellungen, Archiv und Bibliothek sind ideal für eigenes Forschen<br />
und die Erschließung neuer Themenstellungen.<br />
L2<br />
<strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum<br />
<strong>TUM</strong>: Mike Kramler, Miriam Voss<br />
www.deutsches-museum.de/information/fortbildung
Neue Wege im <strong>TUM</strong>Lab<br />
Weiterentwicklung und Ausbau der Kooperation mit dem Deutschen Museum<br />
Die Programme des Kerschensteiner Kollegs werden in<br />
Zusammenarbeit mit dem Ansprechpartner der jeweiligen<br />
Teilnehmergruppe geplant. Basis dazu ist ein Vortragskatalog,<br />
mit dessen Hilfe Seminarinhalte und<br />
Schwerpunkte bestimmt werden. Das <strong>TUM</strong>Lab und die<br />
<strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong> werden weitere Bausteine für<br />
diesen Katalog entwickeln und auch gemeinsame fertig<br />
ausgearbeitete Fortbildungen anbieten.<br />
Neben Beiträgen zu Umwelt, Energie und Astrophysik<br />
soll ein bildungswissenschaftlicher Baustein zur Bedeutung<br />
von Schullabor und Museum als außerschulische<br />
Lernorte entstehen. Geplant sind auch gemeinsame<br />
Fortbildungsangebote, wie z.B. zum Thema Energie im<br />
Oktober 2010.<br />
Es bietet sich natürlich an, in diese Neuerung speziell Lehramtsstudenten mit einzubeziehen.<br />
Mit den außerschulischen Angeboten der <strong>TUM</strong> und der engen Kooperation mit dem<br />
Deutschen Museum bestehen hier einmalige Möglichkeiten. Das Kerschensteiner Kolleg<br />
wird dabei einen direkten Austausch mit erfahrenen und engagierten Praktikern ermöglichen.<br />
Ein wichtiges Ziel ist eine Kooperation mit dem Kinderreich im Deutschen Museum. Die sogenannte<br />
Lego Academy könnte hier ein wichtiger Baustein werden, da mit ihr ein direkter<br />
Bezug zu den Robotics-Kursen im <strong>TUM</strong>Lab entsteht.<br />
Konsequent sollen auch die Bezüge zur Ausstellung in alle Kurse des <strong>TUM</strong>Lab integriert<br />
werden. Dazu gehören nicht nur Arbeitsblätter, sondern auch entsprechende Informationen<br />
auf den Webseiten.<br />
Defizite haben die Angebote des <strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum im Bereich der Vor- und<br />
Nachbereitung der Kurse an den Schulen. Dies wird sich mit Hilfe eines E-Learning-<br />
Angebots und neu konzipierten Lehrerfortbildungen in Zukunft deutlich verbessern.<br />
L3<br />
20<br />
<strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum<br />
<strong>TUM</strong>: Mike Kramler, Miriam Voss<br />
www.tumlab.de
Das Berchtesgadener Robotics-Team<br />
Angefangen hat alles mit einem Besuch der 7. Klassen des<br />
Gymnasiums Berchtesgaden im <strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum<br />
im April 2007. Einige der Schülerinnen und Schüler waren<br />
vom Experimentieren mit modernen Robotern so begeistert,<br />
dass die beiden Mathematik-, Physik- und Informatiklehrer<br />
Günther Kühlewind und Martin H<strong>of</strong>reiter spontan eine<br />
Robotics-Gruppe mit diesen Schülerinnen und Schülern ins<br />
Leben riefen und begannen, zunächst mit von der TU München<br />
ausgeliehenen Bausätzen eigene Geräte zu konstruieren<br />
und zu programmieren. Mit Hilfe der Wirtschaftsjunioren<br />
Rupertiwinkel konnten für die technikbegeisterten Schülerinnen<br />
und Schüler Sponsoren gefunden werden, mit deren Unterstützung<br />
eine Grundausstattung an Roboterkästen gekauft<br />
wurde. Mittlerweile haben wir acht LEGO-NXT-Roboter, welche mit den vielfältigen Möglichkeiten<br />
von LEGO-Technik gebaut werden.<br />
Programmiert werden diese mit der auf LabVIEW basierenden S<strong>of</strong>tware ROBOlab von National<br />
Instruments. Ein solcher Roboter kann zum Beispiel einer schwarzen Linie folgen, Hindernissen<br />
ausweichen oder mit einem Infrarot-Ball Fußball spielen. Im Rahmen des Wissenschaftsherbstes<br />
Berchtesgadener Land veranstalteten wir an unserer Schule einen<br />
Robotics-Tag für die 7. Klassen in Zusammenarbeit mit der TU München. Im November<br />
2008 und 2009 nahmen wir am Robotics-Wettbewerb First Lego League an der <strong>TUM</strong> teil,<br />
bei dem wir uns in der Kategorie Forschungspräsentation über einen 3. Platz freuen durften.<br />
Ziel ist es jedoch nicht nur, Schülerinnen und Schüler in die Robotik und in Mikrokontrollerbasierte<br />
Systeme einzuführen, sondern sie für Naturwissenschaft und Technik allgemein zu<br />
begeistern. Deshalb arbeiten wir eng mit der 170 km entfernten <strong>TUM</strong> und der 25 km entfernten<br />
Fachhochschule Salzburg zusammen. Beide Hochschulen haben bereits Vorträge und<br />
Experimente am Gymnasium Berchtesgaden durchgeführt. Auch wir waren bei beiden<br />
Hochschulen mehrmals zu Gast. Außerdem soll die Robotics-Gruppe Technologieunternehmen<br />
kennenlernen. Betriebsbesichtigungen beispielsweise beim Dolomitwerk Jettenberg<br />
und bei Mess- und Steuerungstechnik Heidenhain in Traunreut haben wir schon unternommen.<br />
L4 <strong>TUM</strong>-Schulcluster Berchtesgadener Land<br />
Gymnasium Berchtesgaden<br />
Lehrkräfte: Martin H<strong>of</strong>reiter<br />
Schüler: Simon Sebold, Markus Birner,<br />
Benedikt Eisenreich, Katharina Wieber,<br />
Jannes Angerer, Katharina Mühlenkamp<br />
21<br />
www.tumlab.de; www.roboticsteam.de
Informatik-Unterricht einer 7. Klasse im <strong>TUM</strong>Lab<br />
Die Klasse 7b des Gymnasiums Penzberg (Referenzgymnasium) besuchte am 26. Februar<br />
2010 im Rahmen des Natur und Technik- / Informatik-Unterrichts das <strong>TUM</strong>Lab im Deutschen<br />
Museum.<br />
Das 3-stündige Fach Natur und Technik ist in der 7. Jahrgangsstufe in die zwei Schwerpunkte<br />
Physik und Informatik untergliedert. Im Schwerpunkt Informatik steht u. a. das Programmieren<br />
eines einfachen Informatiksystems unter Verwendung einfacher Programmierbausteine<br />
im Lehrplan. Eine Möglichkeit, dies auch außerhalb der Schule umzusetzen, bietet<br />
das <strong>TUM</strong>Lab im Deutschen Museum,<br />
das jedes Referenzgymnasium<br />
kostenlos besuchen kann. Dort können<br />
die Schülerinnen und Schüler<br />
selbstgebaute kleine Lego-Roboter<br />
mit Hilfe einer graphischen Programmierumgebung<br />
so programmieren,<br />
dass sie selbstständig bestimmte<br />
Aufgaben erfüllen. Dabei begegnen<br />
ihnen alle elementaren Programmierbausteine<br />
wie Bedingte<br />
Anweisung oder Wiederholung in<br />
etwas anderer Form, als sie es im<br />
herkömmlichen Unterricht gelernt<br />
haben.<br />
Dieses Angebot der <strong>TUM</strong> haben wir gerne wahrgenommen und sind mit 26 Schülerinnen<br />
und Schülern nach München gefahren. Während am Vormittag die Mädchen die Roboter<br />
programmierten, besuchten die Buben die Physik- und Informatik-Abteilungen des Deutschen<br />
Museums, am Nachmittag wurde dann getauscht.<br />
Nach dem Besuch des <strong>TUM</strong>Labs hatten die Schülerinnen und Schüler die Aufgabe, als PowerPoint-Präsentation<br />
und mittels html-Seiten – beides Lerninhalte des Natur- und Technik-<br />
/ Informatik-Unterrichts – darzustellen, wie der Tag am <strong>TUM</strong>Lab und im Deutschen Museum<br />
verlaufen ist und was sie dabei gelernt haben.<br />
L5 <strong>TUM</strong>Lab<br />
Gymnasium Penzberg (Referenzgymnasium)<br />
22<br />
<strong>TUM</strong>: Mike Kramler<br />
Lehrkraft: Alexander Ruf<br />
Schüler: Paulina Helgerten, Elfriede Pestislia<br />
www.tumlab.de
Formel 1 in der Schule<br />
Formel 1 in der Schule ist Teil des<br />
multidisziplinären, internationalen<br />
Technologie-Wettbewerbs „F1 in<br />
<strong>School</strong>s“, bei dem Schüler ein<br />
Rennteam bilden, einen ca. 20 Zentimeter<br />
großen Formel-1-Flitzer am<br />
Computer konstruieren, mit einer<br />
CNC-Fräse fertigen und dann gegen<br />
andere Teams auf die Rennstrecke<br />
schicken. Den Antrieb für<br />
den Mini-Rennwagen bildet eine<br />
Gaspatrone, womit sie eine Durchschnittsgeschwindigkeit<br />
von 80<br />
km/h auf der 20-Meter-Bahn schaffen.<br />
Es geht aber nicht nur um das schnellste Auto, sondern auch darum, ein Marketing-<br />
und Finanzkonzept zu erstellen und sich als Team vor einer Fachjury zu präsentieren. Entscheidend<br />
ist die Teamleistung aus Konstruktion, Fertigung, Reaktionszeit, Fahrzeuggeschwindigkeit,<br />
Businessplan und Präsentation.<br />
In Regionalwettkämpfen und einer Deutschen Meisterschaft treten die Teams gegeneinander<br />
an. Das Siegerteam vertritt Deutschland bei der F1-in-<strong>School</strong>s-Weltmeisterschaft, die<br />
jährlich im Vorfeld eines Formel 1 Grand Prix stattfindet.<br />
L6<br />
23<br />
<strong>TUM</strong>Lab und F1 in <strong>School</strong>s<br />
Heinrich-Heine Gymnasium München<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer<br />
Lehrkraft: Alexander WIngler<br />
Schüler: Daisuke Spielvogel, Adrian Candussio, Markus Müller,<br />
Stefan Matl, Nicolas Benes, Maximilian Gawlik<br />
www.f1inschools.de<br />
Die von der „großen“ Formel 1 ausgehende<br />
Faszination und weltweite<br />
Präsenz wird genutzt, um ein aufregendes,<br />
spannendes Lernerlebnis<br />
zu schaffen und das Verständnis<br />
und den Einblick in die Bereiche<br />
Produktentwicklung, Technologie<br />
und Wissenschaft zu verbessern.<br />
Die Deutsche Meisterschaft findet<br />
am 7. / 8. Mai 2010 im Verkehrszentrum<br />
des Deutschen Museums in<br />
Zusammenarbeit mit der <strong>TUM</strong> statt.
<strong>TUM</strong>ScienceLabs<br />
� Authentische Lernumgebung<br />
� Nutzung vorhandener Ressourcen<br />
Grundlage hierfür sind die<br />
guten Erfahrungen, die speziell<br />
an den Fakultäten Chemie<br />
und Physik mit forschungsnahen<br />
Angeboten in<br />
Kooperation mit Schulen gemacht<br />
wurden. Höhere Jahrgänge,<br />
speziell die gymnasiale<br />
Oberstufe, gehen nicht in<br />
ein speziell für sie angelegtes<br />
Schullabor, sondern nutzen<br />
die vorhandenen Einrichtungen<br />
innerhalb der Universität,<br />
die sonst Studenten und Wissenschaftlern<br />
zur Verfügung<br />
stehen. Die aktuellen Aktivitäten<br />
reichen von Praktika bis zu Facharbeiten. Es konnte gezeigt werden, wie unsere Möglichkeiten<br />
den Schulen zur Verfügung gestellt und welche Lernziele dabei verfolgt werden<br />
können. Zudem erfüllen wir hierdurch die im G8 geforderten Kooperationen zwischen Schule<br />
und Universität in hervorragender Weise.<br />
Vision<br />
Ein Verbund von Schüler- und Lehrerlaboren,<br />
die an den verschiedenen Fakultäten<br />
der <strong>TUM</strong> eingerichtet sind und vorhandene<br />
Ressourcen nutzen. Damit wird<br />
die authentische Lernumgebung garantiert<br />
und Schüler- und Demoexperimente<br />
werden mit Bezug zur aktuellen Forschung<br />
durchgeführt. Die Kurse zeichnen<br />
sich aus durch:<br />
� Einsatz modernster experimenteller Ausstattung<br />
� Bezug zur aktuellen Forschung<br />
� Interdisziplinäre Inhalte<br />
� Zusätzliches schülergerechtes Arbeitsmaterial<br />
S1 <strong>TUM</strong>ScienceLabs<br />
24<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer
<strong>TUM</strong>ScienceLabs: Biologie<br />
Angewandtes Ökosystemmanagement als Baustein der Waldpädagogik<br />
Das lifeSCIENCElab bietet mit einem Kursmodul,<br />
basierend auf Elementen zur Waldpädagogik, eine<br />
Kooperationsmöglichkeit für die gymnasiale Oberstufe,<br />
wie sie für die neuen Seminarfächer gefordert<br />
wird. Anknüpfungspunkte des Themas zum Lehrplan<br />
finden sich nicht nur dort, sondern auch zum<br />
entsprechenden Lehrplan für berufliche Schulen.<br />
Das Modul wurde von der <strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong><br />
in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Waldwachstumskunde<br />
der <strong>TUM</strong> und der Bayerischen<br />
Forstverwaltung konzipiert und wird bereits erfolgreich als Lehrerfortbildung sowie als fachdidaktisches<br />
Seminar in der Lehrerausbildung an der <strong>TUM</strong> angeboten. An mehreren Schulen<br />
wird die Thematik und der Einsatz des Simulationsprogramms SILVA bereits in waldpädagogischen<br />
Projekten umgesetzt.<br />
Der Kurs „Ökosystemmanagement – Modellierung des Waldwachstums“ untergliedert sich<br />
in zwei Teilbereiche:<br />
Im ersten Teil dürfen die Teilnehmer selbst Hand anlegen und unter fachgerechter Anleitung<br />
den Baumbestand eines Waldstücks vermessen. Im zweiten Kursteil werden die erhobenen<br />
Daten aufbereitet und in das Simulationsprogramm SILVA eingespeist. Dort lassen sich unterschiedliche<br />
Entwicklungen der erhobenen Waldbestände unter verschiedenen externen<br />
Einflüssen im Zeitrafferverfahren simulieren und diskutieren sowie in dreidimensionalen Bildern<br />
darstellen.<br />
Am Beispiel von SILVA lernen die Kursteilnehmer<br />
ein Instrument modernen Ökosystemmanagements<br />
kennen und erhalten die Möglichkeit, die Auswirkungen<br />
menschlicher Eingriffe auf ein bekanntes<br />
Ökosystem abzuschätzen (LWF aktuell 75 / 2010)<br />
und im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung unter<br />
ökologischen und sozioökonomischen Aspekten zu<br />
reflektieren.<br />
S2 <strong>TUM</strong>ScienceLabs<br />
25<br />
<strong>TUM</strong>: Eva Sandmann, Manuela Festl, Hans Pretzsch
Informatik-Unterricht einer 10. Klasse<br />
(Ein Beispiel der <strong>TUM</strong>ScienceLabs)<br />
Die Nutzung vorhandener Ressourcen im Rahmen der <strong>TUM</strong>ScienceLabs und die damit verbundene<br />
Forschungsnähe erfuhren Schülerinnen und Schüler des Referenzgymnasiums<br />
Penzberg. Die Klasse 10b des Gymnasiums absolvierte ein einführendes Programmierpraktikum<br />
beim Fachgebiet Didaktik der Informatik der <strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong>.<br />
Dieses Praktikum war ursprünglich<br />
für Studienanfänger gedacht, die<br />
noch keine oder kaum Informatikkenntnisse<br />
haben. Dabei sollten sie<br />
es innerhalb eines bestimmten<br />
Zeitraums (2 Tage) schaffen, ohne<br />
„richtigen“ Unterricht, sondern mit<br />
umfangreichem Material und Betreuung<br />
durch Tutoren eine gegebene<br />
Programmieraufgabe zu lösen.<br />
Diese Praktikumsaufgaben wurden<br />
für die 10. Jahrgangsstufe des 8jährigen<br />
Gymnasiums etwas gekürzt und angepasst, denn im Gegensatz zu den Studienanfängern<br />
konnten die Schülerinnen und Schüler im neuen Informatik-Pflichtunterricht bereits<br />
Programmiererfahrungen sammeln. So konnte das Programmierpraktikum beim Fachgebiet<br />
Didaktik der Informatik in Garching an nur einem Tag durchgeführt werden. Betreut wurden<br />
die Schülerinnen und Schüler dabei von ihrem Informatiklehrer und von einem an die TU<br />
abgeordneten Informatiklehrer.<br />
Die Lösungen der Programmieraufgaben werden danach wissenschaftlich analysiert und mit<br />
den Resultaten der Studienanfänger verglichen. Von diesem Projekt pr<strong>of</strong>itieren somit beide<br />
Seiten – das Gymnasium Penzberg, dessen Klasse 10b einen Tag an der TU verbringen<br />
konnte, und die <strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong>, die mit den Ergebnissen Forschung betreiben<br />
kann.<br />
S3 <strong>TUM</strong>ScienceLabs<br />
Gymnasium Penzberg (Referenzgymnasium)<br />
Fachdidaktik Informatik<br />
26<br />
<strong>TUM</strong>: Alexander Ruf<br />
Lehrkraft: Karl Steiner<br />
Schüler: Veronika Grupp, Stefanie Wegele,<br />
Maximilian Egner, Markus Wagner
<strong>TUM</strong> Schülerforschungszentren<br />
27<br />
Provide the tools and the training and<br />
you will be amazed at what young minds can do.<br />
Das erste Schülerforschungszentrum der<br />
<strong>TUM</strong> wird derzeit in Berchtesgaden (Altes<br />
Gymnasium) aufgebaut. Das SFZ-BGD ist<br />
ein außerschulischer Lernort, der erstmals<br />
im Freistaat Bayern den pädagogischen<br />
Auftrag der Schulen mit dem Forschungsauftrag<br />
einer Universität verbindet, außeruniversitäre<br />
Bildungseinrichtungen integriert<br />
(u.a. Deutsches Museum, Nationalpark<br />
Berchtesgaden, Akademie für Naturschutz<br />
und Landschaftspflege), über die<br />
Landesgrenzen hinaus wirksam ist (u.a. Fachhochschule Salzburg, Universität Salzburg),<br />
Wirtschaftsunternehmen beteiligt und mit seiner Programmatik eine bundesweite Alleinstellung<br />
erreicht. Schülerinnen und Schüler sollen durch außerschulisches Engagement frühzeitig<br />
in ihrem Interesse an wissenschaftlichen Fragestellungen aktiv motiviert werden und finden<br />
einen ersten Zugang zur Forschung.<br />
Die Hinführung zur Forschung erfolgt gemäß dem Konzept der <strong>TUM</strong> bereits im Grundschullabor<br />
des SFZ-BGD. Daran schließt das Schullabor des SFZ-BGD an (<strong>TUM</strong>ClusterLab), das<br />
die Vorteile eines Schullabors erstmals an einen ländlichen Standort bringt. Speziell diese<br />
Bereiche werden gemeinsam mit der<br />
fabricationCommunity und der Agentur<br />
Mädchen in Wissenschaft und<br />
Technik weiter entwickelt. Ein weiteres<br />
Highlight ist ein Kompetenzzentrum<br />
Geoinformationssysteme. Das<br />
Konzept nimmt auch in spezifischer<br />
Weise die einzigartigen Vorteile der<br />
Touristikregion Berchtesgadener<br />
Land auf, indem es sich bewusst für<br />
Schüler öffnet, die ihre Ferien in der<br />
Region verbringen. Auf diese Weise erhält das SFZ-BGD auch eine bundesweite Attraktivität.<br />
Das zweite Schülerforschungszentrum der <strong>TUM</strong> wurde im Kloster Benediktbeuern am<br />
16.03.2010 in enger Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Umwelt und Kultur gegründet.<br />
F1 <strong>TUM</strong>-SFZ<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer
Schülerforschung: Neutronen-Radiographie und -Autoradiographie<br />
Mehrere Facharbeiten beschäftigten sich mit<br />
Themen, die Naturwissenschaft und Kunst<br />
bzw. Kunsttechnologien verbinden. Sie sind<br />
Beispiele für aufwändige Projekte, die an<br />
Großforschungseinrichtungen durchgeführt<br />
werden. Alle Schülerinnen und Schüler hatten<br />
Zugangsberechtigungen zum FRM2. Die Aufgabenstellung<br />
ist Schülern zugänglich und<br />
bietet einen besonders intensiven Einblick in<br />
den Forschungsalltag und interdisziplinären<br />
Charakter moderner Forschung. Und natürlich sind es keine Reproduktionen bekannter Experimente,<br />
sondern neue Problemstellungen.<br />
Bei der Autoradiographie werden z.B. die Schichten eines Gemäldes mit Neutronen aktiviert.<br />
Anschließend beobachtet man das Abklingen der Radioaktivität, um aus den Halbwertszeiten<br />
Rückschlüsse auf die Elemente und damit auf die Pigmente zu ziehen. Auch<br />
Vorzeichnungen können so gefunden werden. Das rechte Bild wurde 92 Stunden nach der<br />
Aktivierung aufgenommen und wird bestimmt durch den Phosphor im verwendeten Beinschwarz.<br />
F2 <strong>TUM</strong>-SFZ<br />
Ruperti-Gymnasium Mühldorf (Referenzgymnasium)<br />
28<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer<br />
Lehrkraft: Reinhard Neumeyer<br />
Schüler: Daniel Begovic (jetzt <strong>TUM</strong>-Student)<br />
Bei der Neutronenradiographie nutzt man die<br />
materialabhängige Absorption der Neutronen.<br />
Metall ist für Neutronen durchsichtig. Damit<br />
konnte das „Innenleben“ historischer Objektive<br />
sichtbar gemacht werden. Diese Aufnahmen<br />
werden jetzt in der Dauerausstellung im Deutschen<br />
Museum in München gezeigt.
Schülerforschung: Astroteilchenphysik<br />
Der Borexino-Detektor wurde von der Borexino-Kollaboration, bestehend aus über 15 Institutionen<br />
aus 7 Ländern, entwickelt und gebaut. Der Detektor befindet sich im Gran Sasso<br />
National Laboratory (LNGS) in Italien und ist mit 300 Tonnen eines organischen<br />
Flüssigszintillators gefüllt. Das Auftreffen von Neutrinos auf Elektronen dieses Szintillators<br />
löst Prozesse aus, die zur Emission von Licht führen. Dieses Licht wird von Photomultipliern<br />
(Lichtmessern) aufgefangen und zur Datenerfassung weitergeleitet. Die Kollaboration verfolgt<br />
mit Borexino als Hauptziel die Bestimmung der Rate solarer Neutrinos. Präzise Messungen<br />
dieser Rate sind zur Überprüfung physikalischer Theorien und für die Astronomie<br />
von großer Bedeutung.<br />
Um die Neutrinorate möglichst exakt zu bestimmen, sind genaue Kenntnisse über die im<br />
Experiment auftretenden Untergrundereignisse wichtig. Solche Ereignisse sind in<br />
Flüssigszintillatoren hauptsächlich Zerfälle von durch Myonen (Elementarteilchen, die unter<br />
anderem in der Höhenstrahlung vorkommen) erzeugten Radionukliden.<br />
Die Bestimmung von Obergrenzen der Entstehungsrate der durch Myonen erzeugten Radionuklide<br />
war das Thema der Facharbeit von Benedikt Brandt. Er hat dabei mit Wissenschaftlern<br />
des Lehrstuhls für Astroteilchenphysik (Lothar Oberauer, Lehrstuhlinhaber ist<br />
Franz von Feiitzsch) zusammengearbeitet.<br />
F3 <strong>TUM</strong>-SFZ<br />
Gymnasium Penzberg (Referenzgymnasium)<br />
29<br />
<strong>TUM</strong>: Lothar Oberauer, Andreas Kratzer<br />
Lehrkraft: Michael Schefcsik<br />
Schüler: Benedikt Brandt
Schülerforschungszentrum BGD - Geoinformationssysteme (GIS)<br />
Der Nationalpark Berchtesgaden nutzt Geoinformationssysteme<br />
(GIS) seit 1984 zur Unterstützung<br />
seiner Forschungsaufgaben. In einer Datenbank<br />
werden alle Informationen mit Raumbezug wie<br />
Wege, Gewässer, Schutzgebiete, Artenvorkommen<br />
usw. gespeichert. Mit diesen Daten können<br />
Auswertungen und Analysen – wie beispielsweise<br />
die Ausbreitung des Borkenkäfers oder eine<br />
Waldinventur - gemacht und aus den Ergebnissen<br />
Maßnahmen abgeleiteten werden.<br />
An unserem Stand zeigen wir Beispieldaten und Anwendungen des Nationalparks Berchtesgaden,<br />
der als Partner des Schülerforschungszentrums einen Teil seiner Daten für<br />
Schulprojekte zur Verfügung stellen wird.<br />
GIS wird in unterschiedlichen<br />
Berufsfeldern als Werkzeug eingesetzt.<br />
Die Anwendungsgebiete<br />
durchziehen Fachbereiche<br />
wie Geographie, Biologie, Agrar-<br />
und Forstwissenschaften sowie<br />
das Vermessungswesen, aber<br />
auch Medizin und Sozialwissenschaften.<br />
Auch Schulfächer wie<br />
Sozialkunde, Wirtschaft und<br />
Geschichte haben einen räumlichen<br />
Bezug. Im Rahmen des<br />
Schülerforschungszentrums in<br />
Berchtesgaden sollen sich<br />
Schülerinnen und Schüler frühzeitig mit diesem viel eingesetzten Werkzeug vertraut machen.<br />
Als Beispiel zeigen wir die Vorbereitung für ein geplantes P-Seminar des Christophorus-<br />
Gymnasiums in Berchtesgaden. Die Schüler werden hier einen Snowpark am Jenner Hausberg<br />
planen. GIS kann bei der Planung der Lage des Snowparks und der Anfahrtswege, bei<br />
der Analyse von Nutzungskonflikten mit benachbarten Flächen ober bei der Erfassung und<br />
Kartierung der vorhandenen Vegetation die Schülerinnen und Schüler in ihrer Projektarbeit<br />
unterstützen.<br />
Auch die enge Verbindung der Geoinformatik mit der Informatik sowie das didaktische Konzept<br />
für das Schülerforschungszentrum zum Thema Biodiversität stellen wir vor.<br />
F4<br />
30<br />
<strong>TUM</strong>-SFZ Berchtesgaden<br />
CJD-Christophorus-Gymnasium Berchtesgaden<br />
<strong>TUM</strong>: Matthäus Schilcher, Julia Stahl<br />
Lehrkraft: Herr Schober
ZUK – Programm Energie- und Geowerkstatt<br />
Die Wellenjäger -The E-Power Sound Discovery<br />
Wir „jagen und fischen“ in den verborgenen Energien unserer Umwelt. Wir finden natürliche<br />
und künstliche Energien und Töne. Wir machen sie hörbar, erkennbar, unterscheidbar, indem<br />
wir von den unbekannten Quellen einen akustischen Fingerabdruck nehmen und Unterscheidungshilfen<br />
benutzen.<br />
Dabei kommt unser Hörsinn groß heraus – womit<br />
die Menschen ohne Hilfsmittel die meisten Frequenzen<br />
unterscheiden können. Mit weiteren<br />
Hilfsmitteln bringen wir auch unsere Augen ins<br />
Spiel und erleben, wie beide zusammenhelfen,<br />
um eine Wahrnehmung zu bekommen, die sonst<br />
nicht möglich wäre. Wir dringen ein in die Welt<br />
der Felder, Töne und Wellen.<br />
Wir gestalten das Entdeckungsspiel als Wettbewerb<br />
zwischen Gruppen in verschiedenen<br />
Varianten. Die Varianten können mit jüngeren<br />
oder älteren Jugendlichen gespielt werden.<br />
Kombinierbar ist auch eine Bastelaktion, mit<br />
der die Wellenjäger den Spürsinn ihrer Geräte<br />
verstärken und dabei etwas über die Natur der<br />
Wellen erfahren.<br />
<strong>TUM</strong>-SFZ<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer<br />
ZUK: Martin Schöbinger, Dieter Kugler,<br />
Pater Karl Geissinger<br />
www.zuk-bb.de<br />
31<br />
Was uns dabei hilft ist zum Beispiel unser Zubehör:<br />
Fledermaus-Detektor, Richtmikr<strong>of</strong>on für Jäger und<br />
Schützen, E-Smog- / Lichtsmog-Spion, WaveLab<br />
S<strong>of</strong>tware, GPS-Gerät für Touristen, elektronisches<br />
Diktiergerät mit USB-Anschluss.
ZUK – Programm Energie- und Geowerkstatt<br />
Brennst<strong>of</strong>f Zellen, Wasserst<strong>of</strong>f Kreislauf<br />
Ziele:<br />
� Im Bereich zwischen Chemie und Physik, auf den seit ca. 20 Jahren große H<strong>of</strong>fnungen<br />
unserer Industrie gerichtet sind, ein praktisches Experiment machen.<br />
� Direkt spüren, wie die Gewinnung von erneuerbarer Energie aus der Umwelt stattfinden<br />
könnte. Die Rolle der Solarenergie.<br />
� Die umkehrbaren Vorgänge zwischen Wasser und Strom, zwischen Chemie und Physik<br />
sichtbar und erfahrbar machen am Kleinmodell. Als Variante sind auch Brennst<strong>of</strong>fzellen<br />
mit Methanol vorhanden.<br />
� Eine Vielzahl von Instrumenten und Stromquellen können zur Beobachtung herangezogen<br />
werden. Vorgehensweisen von Idee, Vermutung und Messung können ausprobiert<br />
werden.<br />
� Die Konsequenzen aus Methanol- oder Wasserst<strong>of</strong>f-Erzeugung abschätzen.<br />
� Zur Recherche über Erzeugung von Solarzellen und Wasserst<strong>of</strong>f arbeiten.<br />
� Für eine Präsentation in der GeoWerkstatt arbeiten.<br />
Das grundlegende Prinzip „in Echt-<br />
Vorgängen“ durchspielen am Fahrzeug-Modell:<br />
Wasserst<strong>of</strong>f und Sauerst<strong>of</strong>f erzeugen<br />
und auffangen.<br />
In das Modell einleiten, Strom erzeugen<br />
aus Wasser.<br />
Kleines Modellfahrzeug betreiben<br />
mit Wasserst<strong>of</strong>f.<br />
Das Modellauto zum Fahren bringen.<br />
Die flammen- und geräuschlose Verbrennung erleben und bestaunen. Messungen zum<br />
Energieaufwand anstellen. Mögliche Energiebilanzen ausrechnen.<br />
Die Chancen einer solarbetriebenen Wasserst<strong>of</strong>f-Energiewirtschaft ausmalen, recherchieren,<br />
und diskutieren. Die Folgen für Umwelt- und Lebensqualität, für Mobilität ausmalen, recherchieren<br />
und abschätzen.<br />
<strong>TUM</strong>-SFZ<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer<br />
ZUK: Martin Schöbinger, Lukas Grundling, Bernhard<br />
Güde, Martin Blösl, Pater Karl Geissinger<br />
www.zuk-bb.de<br />
32
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Das Modul-Angebot der Lehramtsstudiengänge wird sich künftig stärker auf die Kernfächer<br />
beschränken, bezogen auf die KMK-Standards, und im Gegenzug eine Intensivierung der<br />
Ausbildung in Richtung Vermittlungskompetenz sicherstellen. Zu jeder Vorlesung gibt es<br />
hierfür als Modulbestandteil ein entsprechendes, eng mit dieser abgestimmtes Seminar, bei<br />
dem Studierende ihren Kommilitoninnen und Kommilitonen die Vorlesung ergänzende Inhalte<br />
vermitteln. Wesentlicher Bestandteil ist die am Ende jeder Sitzung geführte Diskussion<br />
der Seminargruppe zur Reflexion des Vermittlungsversuchs. Darüber hinaus sollen künftig in<br />
viel größerem Rahmen als bisher spezielle Veranstaltungen für Lehramtsstudierende angeboten<br />
werden. Bei diesen Maßnahmen wird die nötige fachliche Tiefe nicht vernachlässigt.<br />
Schließlich stellt fundiertes Fachwissen eine notwendige Voraussetzung für erfolgreiches<br />
fachdidaktisches Handeln dar.<br />
Die <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology ist eine Entwicklungswerkstatt für Unterrichtskonzepte<br />
und -materialien, Schülerexperimente und Materialien für Museen, Science Center<br />
und Schullabore. Im Vordergrund steht dabei die Vermittlung modernster natur- und ingenieurwissenschaftlicher<br />
Forschungsergebnisse. Die Kompetenzen der <strong>TUM</strong> gehen somit direkt<br />
in den Schul- und Bildungsbereich ein.<br />
Die Hall wird in diese Arbeiten auch Schülerinnen und Schüler einbeziehen und integriert<br />
deshalb das Projekt TheoPrax in ihr Angebot.<br />
33
Die <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Die <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology ist eine Entwicklungswerkstatt<br />
für Unterrichtskonzepte und -materialien,<br />
Schülerexperimente und Materialien für Museen, Science<br />
Center und Schullabore. Im Vordergrund stehen die Motivation<br />
für naturwissenschaftlich-technologische Inhalte und<br />
die Vermittlung modernster natur- und ingenieurswissenschaftlicher<br />
Forschungsergebnisse. Die Kompetenzen der<br />
<strong>TUM</strong> finden somit direkten Zugang in den Schul- und Bildungsbereich.<br />
Die Erprobung auf verschiedenen Ebenen<br />
findet in den <strong>TUM</strong>-Schulclustern, im Deutschen Museum<br />
und in eigenen Schullaboren statt.<br />
In Zusammenarbeit mit den Fachdidaktiken wird langfristig ein Entwicklungszentrum für<br />
Curricula entstehen und schließlich eine Zertifizierungsstelle für natur- und ingenieurswissenschaftliche<br />
Projekte im gesamten Bildungsbereich. Die hier zentrierte Kompetenz steht<br />
unmittelbar der gesamten Lehrerbildung zur Verfügung. Die <strong>TUM</strong> Hall kooperiert zudem mit<br />
dem Projekt applied-knowing/fab.com insbesondere bei der Entwicklung von case-kits und<br />
den zugehörigen Fortbildungsangeboten sowie mit der Agentur Mädchen in Wissenschaft<br />
und Technik. Lehrkräfte und vor allem Schülerinnen und Schüler werden im Rahmen des<br />
Projektes TheoPrax an der Entwicklungsarbeit beteiligt. Ziele sind:<br />
34<br />
� Entwicklung von Produkten zur Hinführung an naturwissenschaftliche und technologische<br />
Fragestellungen.<br />
� Die didaktische Reduktion komplexer Inhalte aus der aktuellen Forschung, die Entwicklung<br />
von Analogien und die Identifikation von Beispielen aus der Alltagswelt.<br />
� Ein Fortbildungsprogramm (<strong>TUM</strong> Science and Technology Coach) mit Zertifizierung<br />
in Kooperation mit applied-knowing/fab.com.<br />
Modellprojekte:<br />
H1<br />
� Neutronenphysik – Neutronenstreuung (eventuell magn. WW); Bezug zur Bragg-<br />
Gleichung (FRM2, Pr<strong>of</strong>. Petry)<br />
� Maschinenwesen, Produktentwicklung – Komplexitätsbeherrschung (MW, Pr<strong>of</strong>. Lindemann)<br />
� Hochauflösende Mikroskopie (N.N.)<br />
� Frequenzkamm (N.N.)<br />
� Weiterentwicklung der case-kits und gemeinsames Fortbildungsangebot mit Grundlagen-<br />
und Spezialisierungsteil zusammen mit der Agentur Mädchen in Wissenschaft<br />
und Technik und TheoPrax.<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer
fabricationCommunity<br />
fabCom oder fabricationCommunity sieht sich als Gemeinschaft von Jugendlichen, Jugendorganisationen,<br />
Unternehmen und Schulen. Mit Lust und ohne Frust wird Lernen in der<br />
Community neu erfunden. Selbermachen ist das Prinzip. Die eigene Idee steht im Mittelpunkt<br />
– bei der praktischen Umsetzung unterstützt fabCom mit Equipment, Expertenrat und<br />
Räumlichkeiten. Da diese Ziele auch den Schulaktivitäten der <strong>TUM</strong> zugrunde liegen, ist eine<br />
gemeinsame Weiterentwicklung naheliegend.<br />
Ein wichtiger Bestandteil sind dabei die case kits. Case kits sind derzeit für die Bereiche<br />
„Energie“ und „Messen und Regeln“ vorhanden. Weitere (z.B. Optik) sollen entwickelt werden.<br />
Mit den case kits verbunden sind immer ausgearbeitete Unterrichtseinheiten und ein<br />
Konzept zur Ausbildung der Betreuer (Lernbegleiter Technik). Letzteres soll zukünftig kombiniert<br />
werden mit Methoden der Agentur Mädchen in Wissenschaft und Technik und des<br />
Projektes TheoPrax.<br />
Das fabCom Portal könnte Grundlage für ein zukünftiges Portal Schülerforschung der <strong>TUM</strong><br />
werden. Hier sind bereits wesentliche Werkzeuge zum erfolgreichen Austausch zwischen<br />
„Aktiven“ enthalten.<br />
H2<br />
35<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
<strong>TUM</strong>: Andreas Kratzer<br />
Festo: Alexander Benz, Hermann Klinger<br />
www.applied-knowing.org
Der Umgang mit Komplexität<br />
Komplexität prägt zunehmend unseren<br />
Alltag. Einerseits erleben wir im beruflichen<br />
Umfeld oder hören wir in der<br />
Presse, dass die Bewältigung von Projekten<br />
und die Entwicklung von Produkten<br />
immer komplexere Anforderungen<br />
an die Menschen stellen. Andererseits<br />
erweist sich auch unsere private<br />
Umgebung aufgrund vielfältiger Möglichkeiten<br />
moderner Medien als immer<br />
komplexeres Unterfangen. Diverse Informationsquellen<br />
und -kanäle oder<br />
soziale Netzwerke stehen exemplarisch<br />
für diese Entwicklung. Kern der steigenden<br />
Komplexität ist die Zunahme von Zusammenhängen, also Vernetzungen in unserem<br />
Umfeld. Soziale Netzwerke tragen diese Tatsache bereits im Namen. Aber auch in der heutigen<br />
beruflichen und privaten Umgebung hängen unsere Aktivitäten in vielfacher Weise mit<br />
möglichen Konsequenzen zusammen.<br />
H3<br />
36<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
<strong>TUM</strong>: Udo Lindemann, Andreas Kratzer<br />
Um den komplexen Anforderungen<br />
modernen Lebens gerecht zu<br />
werden, müssen wir lernen, mit<br />
Vernetzungen effizient umzugehen<br />
und uns in ihnen zu bewegen.<br />
Hierfür zeigen wir, wie man<br />
Strukturen begreifen, darstellen<br />
und verstehen kann – und mit<br />
vernetztem Denken Komplexität<br />
meistert.<br />
Zusammen mit dem Lehrstuhl für<br />
Produktentwicklung soll in der<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
ein neues Modul zum Thema<br />
Komplexität für die TheoPrax-<br />
Ausbildung (P-Seminare) entstehen.
Technikzugang, Technikhaltung und Berufsorientierung<br />
bei Schülerinnen und Schülern: Ein Berufsinformationsprojekt<br />
Vom Lehrstuhl für Pädagogik (Pr<strong>of</strong>. Andreas<br />
Schelten) werden Untersuchungsergebnisse<br />
der wissenschaftlichen Begleitung eines Berufsinformationsprojektes<br />
präsentiert. Sie könnten<br />
die Basis bilden, um in der <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong><br />
Science and Technology ein neues Konzept zu<br />
entwickeln, zu implementieren und zu evaluieren,<br />
welches die Berufsorientierung junger<br />
Gymnasiasten fokussiert. Den Hintergrund stellt<br />
dabei eine Kooperation von Universität, Gymnasium<br />
und technischen Unternehmen der Arbeitswelt dar.<br />
Gegenstand der hier vorgestellten<br />
Untersuchung bildet das Berufsinformationsprojekt<br />
MeetME-Truck,<br />
welches für Haupt- und Realschulen<br />
konzipiert ist. Es ist initiiert von<br />
einem Kooperationspartner der<br />
Schule aus der Arbeitswelt. Die<br />
Metall- und Elektroindustrie informiert<br />
über ausgewählte MINT-<br />
Berufe. Einen Zugang zu Technik<br />
und zu den Berufen erfahren die<br />
Schülerinnen und Schüler über<br />
selbständiges Arbeiten an Experimenten<br />
mit technisch-naturwissenschaftlichem Inhalt, über das Beobachten einer realitätsnahen<br />
Arbeitssituation an einer Maschine (CNC-Fräse), über selbständiges Arbeiten an Multimediaterminals<br />
und über im Gespräch ausgetauschte Informationen.<br />
Die Untersuchung deckt unterschiedliche Technikhaltungen und verschiedene Zugänge zu<br />
Technik von Mädchen und Jungen, Haupt- und Realschülern sowie von niedrigen und höheren<br />
Jahrgangsstufen auf. Ansichten der Lehrkräfte werden denen der Schülerinnen und<br />
Schüler gegenübergestellt und auf Deckungsgleichheit untersucht. Während der Präsentation<br />
im Rahmen der MINT-Kick-<strong>of</strong>f-Veranstaltung werden ausgewählte Ergebnisse der deskriptiven,<br />
analytischen Studie, deren Daten auf der schriftlichen Befragung von 906 Schülerinnen<br />
und Schülern und 36 Lehrkräften basieren, dargestellt.<br />
H4<br />
37<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Lehrstuhl für Pädagogik<br />
<strong>TUM</strong>: Edda Fiebig
Robotino ® für den Technikzugang in MINT-Berufen<br />
Robotino ® ist ein autonomer, selbstfahrender mobiler Roboter.<br />
Dieses System repräsentiert, didaktisch aufbereitet, den aktuellen<br />
Entwicklungsstand in der industriellen Automatisierungstechnik.<br />
Beispiele für die Anwendung solcher Systeme reichen vom automatisierten<br />
Waren- und Materialtransport bei der Lagerhaltung bis<br />
zu Dienstleistungen z.B. im Haushalt oder für behinderte Menschen.<br />
Der Lehrstuhl für Pädagogik an der TU München untersucht derzeit,<br />
wie Robotino ® in der beruflichen Bildung in unterschiedlichen<br />
technischen Berufen eingesetzt werden kann. Hier zeigt sich insbesondere,<br />
dass dieses pr<strong>of</strong>essionelle technische System ein<br />
adressatengerechtes, didaktisch reflektiertes und unterrichtsspezifisches<br />
Vermittlungskonzept erfordert, um seine Stärken ausspielen<br />
zu können.<br />
Die Erfahrungen zum Einsatz von Robotino ® im Unterricht an beruflichen Schulen zeigen<br />
verschiedene positive Aspekte: Robotino ® birgt einen sehr hohen Aufforderungscharakter<br />
und ermöglicht auch einen<br />
spielerischen Erstzugang.<br />
Lernende arbeiten insgesamt<br />
sehr motiviert mit<br />
Robotino ® . Das System<br />
bietet ein sehr breites und<br />
tiefgehendes Lernpotenzial<br />
für den Unterricht. Es<br />
lässt sich je nach Zielgruppe<br />
äußerst variabel<br />
gestalten. Durch seine<br />
kompakte Baugröße ist<br />
das System leicht handhabbar<br />
und somit sehr<br />
flexibel einsetzbar (Hardware<br />
kann in jedem Klassenzimmer auch auf einem Tisch betrieben werden, Programmierung<br />
durch eigene S<strong>of</strong>tware mittels PC).<br />
Das Lernpotenzial von Robotino ® lässt für den Unterricht an Gymnasien ähnliches erwarten.<br />
Bei einem zielgruppenadäquaten Vermittlungskonzept ist der Einsatz im Unterricht sowohl<br />
fächerübergreifend (Physik, Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) als<br />
auch auf einzelne Fächer bezogen denkbar. Hierbei kann Robotino ® den regulären Unterricht<br />
bereichern oder im Wahl- und Ergänzungsunterricht zum Einsatz kommen.<br />
H5<br />
38<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Lehrstuhl für Pädagogik<br />
<strong>TUM</strong>: Frank Motz, Alfred Riedl
Biologie: Aufbau lifeSCIENCELab<br />
Im Zentrum der Lehreraus- und Weiterbildung steht eine engere Verzahnung mit der Schulpraxis.<br />
Eine der institutionellen Brücken zwischen der Universität und den Schulen ist das<br />
lifeSCIENCElab.<br />
Das Labor für Schülerinnen und Schüler sowie für Studierende identifiziert aktuelle Forschungsprojekte<br />
aus dem Life-Science-Bereich der <strong>TUM</strong> und bereitet diese zielgruppengerecht<br />
auf. So entstehen neue Materialien und geeignete Experimente für die Schulen. Das<br />
breite Themenspektrum im lifeSCIENCElab reicht von Bionik bis zum Umweltschutz und von<br />
Gesundheit bis zur Bioethik.<br />
Die Aktivitäten des lifeSCIENCElab konzentrieren sich derzeit auf die neue bayerische gymnasiale<br />
Oberstufe. Speziell durch die Unabhängigkeit vom Lehrplan bieten sowohl das WissenschaftspropädeutischeSeminar<br />
als auch das Projekt-<br />
Seminar zur Studien- und Berufsorientierung<br />
günstige Anknüpfungsmöglichkeiten<br />
für die<br />
Biologiedidaktik.<br />
Das lifeSCIENCElab fokussiert<br />
auf die für das Schulfach Biologie<br />
wichtigsten Kompetenzbereiche<br />
der Bildungsstandards. Neben<br />
dem Fachwissen und der<br />
Erkenntnisgewinnung liegt der<br />
Schwerpunkt auf der Kommunikation und der Bewertung. Diese Kompetenzbereiche erfordern<br />
nicht nur eine entsprechende umfassende Methodik als Handwerkszeug, sondern auch<br />
geeignete Themen zur Darstellung. Themengebiete wie die funktionelle aquatische Ökologie<br />
oder die Renaturierung der Isar in München erfüllen genau die Voraussetzung für ein solches<br />
Rahmenthema.<br />
Die Kurse werden für Lehramtsstudierende, Lehrkräfte und Schülerinnen und Schüler entwickelt<br />
und Studierende anderer Studiengänge sind als Tutoren eingebunden.<br />
H6<br />
39<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Didaktik life science<br />
<strong>TUM</strong>: Manuela Festl, Eva Sandmann
Mathematik: <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Lehren und Lernen in der Schule geschieht in der Regel in Fächern. In der Vorbereitung<br />
geht es entsprechend vor allem darum, geeignete fachliche Inhalte auszuwählen,<br />
Methoden der altersgemäßen Vermittlung zu identifizieren und zu prüfen sowie<br />
Vernetzungen im jeweiligen Fach und mit anderem Fächern oder Domänen aufzuzeigen.<br />
Alle diese Aspekte können als primäre Aufgaben der Fachdidaktik angesehen werden.<br />
Fraglos ist die gute Kooperation mit den Fächern bzw. den Fachvertreterinnen<br />
und -vertretern hier ein wichtiger Baustein.<br />
In der <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology soll es nun genau um diese Kooperation<br />
und ihre Ergebnisse gehen. Im Dialog zwischen Fach und Fachdidaktik, aber selbstverständlich<br />
auch im Einklang mit Ergebnissen der einschlägigen erziehungswissenschaftlichen<br />
Forschung entsteht ein Zentrum für die Erarbeitung, Diskussion und<br />
Implementation von beispielhaften Unterrichtskonzeptionen.<br />
Die Einbeziehung in die laufenden Aktivitäten rund um die Ausbildung von Doktorandinnen<br />
und Doktoranden in der <strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong> soll dabei Grundlage<br />
für eine Vernetzung zwischen Wissenschaft und Schulpraxis sein. Darüber hinaus<br />
wird sie es ermöglichen, die Begleitforschung zu initiieren und in den Kontext der<br />
<strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong> <strong>Education</strong> zu stellen.<br />
H7<br />
40<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Didaktik der Mathematik<br />
<strong>TUM</strong>: Kristina Reiss
Ausgewählte Projekte aus dem Informatikunterricht der Oberstufe<br />
Im Schuljahr 2009/10 findet im G8 erstmalig regulärer Informatikunterricht in der<br />
Oberstufe statt. Am Hans-Leinberger-Gymnasium, Landshut, wurden deshalb ein<br />
Informatikkurs mit 19 Teilnehmerinnen und Teilnehmern sowie ein P-Seminar mit 15<br />
Teilnehmerinnen und Teilnehmern eingerichtet.<br />
Aus diesem Unterricht gibt es bereits einige Ergebnisse, die von den Schülerinnen<br />
und Schülern entwickelt wurden. Präsentiert werden eine Adressverwaltung mit sehr<br />
schneller Suche, eine grafische Umsetzung einer einfach verketteten Liste mit einer<br />
Girlande, eine grafische Umsetzung des Spiels „Die Türme von Hanoi“ und eine einfache<br />
Variante eines Routenplaners. Die Ideen bzw. Problemstellungen stammen<br />
aus dem an der TU München entwickelten Schulbuch „Informatik 4 –<br />
Rekursive Datenstrukturen, S<strong>of</strong>twaretechnik“ und wurden von den Schülerinnen und<br />
Schülern zusammen mit der Lehrkraft weiterentwickelt. In den meisten Fällen wurde<br />
eine grafische Benutzeroberfläche ergänzt und die Funktionalität sinnvoll erweitert.<br />
Um die zum Teil recht umfangreichen Anwendungen erfolgreich fertigstellen zu können,<br />
mussten die Schülerinnen und Schüler die im Unterricht erworbenen Kompetenzen<br />
auf neue Aufgaben anwenden und die dabei auftretenden Probleme lösen.<br />
Dabei erwies sich die Zusammenarbeit der Teammitglieder als sehr effizient und ermöglichte<br />
erst die präsentierten Ergebnisse.<br />
H8<br />
41<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Didaktik der Informatik<br />
<strong>TUM</strong>: Christoph Steer<br />
Als Grundlage verwendet der<br />
Unterricht an der TU München<br />
entwickelte didaktische Konzepte<br />
und Arbeitsformen. Erfahrungen<br />
mit dem Schulbuch und den<br />
didaktischen Konzepten bzw.<br />
Arbeitsformen fließen direkt in<br />
die Forschung der Didaktik der<br />
Informatik und die Lehre an der<br />
TU München ein. Die Kooperation<br />
von Universität und Schule<br />
nimmt am Hans-Leinberger-<br />
Gymnasium als einem Referenzgymnasium<br />
der TU München<br />
einen besonderen Platz ein.
Die Methodik TheoPrax – das Münchner TheoPrax-Modell<br />
Junge Menschen treffen heute auf eine Gesellschaft, die<br />
sich schneller verändert als je zuvor. Der technische und<br />
arbeitsorganisatorische Wandel stellt neue berufliche Herausforderungen<br />
an die Jugendlichen. Notwendig ist dabei<br />
einerseits das Wissen über Strukturen der Arbeitswelt. Andererseits müssen Jugendliche in<br />
ihrer beruflichen Orientierung unterstützt und mit Methoden vertraut gemacht werden, die<br />
praxisbezogenes und selbstgesteuertes Lernen sowie vernetztes und problemlösendes<br />
Handeln ermöglichen.<br />
An diesem Punkt setzt auch die Methodik TheoPrax an,<br />
die bereits 1996 im Fraunh<strong>of</strong>er Institut für chemische<br />
Technologie (Fraunh<strong>of</strong>er ICT) entwickelt wurde und seitdem<br />
erfolgreich in verschiedenen Bundesländern umgesetzt<br />
wird. In München ist es die Technische Universität München (<strong>TUM</strong>), die ein TheoPrax-<br />
Kommunikationszentrum eingerichtet hat. Die <strong>TUM</strong> ist auch Träger des Münchner<br />
TheoPrax-Modells, gefördert durch die Landeshauptstadt München.<br />
Charakteristisch für die TheoPrax-Methodik sind Projektarbeiten, die von Schülerinnen und<br />
Schülern im Rahmen eines Angebots-Auftrags-Verhältnisses durchgeführt werden. Die Projektarbeit<br />
erfolgt also auf der<br />
Grundlage realer Aufträge von<br />
Unternehmen.<br />
Fragestellungen aus Industrie,<br />
Wirtschaft und Kommunen werden<br />
als Auftrag an Schulen gegeben<br />
und in Abhängigkeit von<br />
Schulart und Klassenstufe durch<br />
Schülerinnen und Schüler bearbeitet.<br />
Kernpunkte dabei sind das<br />
verstärkte, selbstgesteuerte Handeln<br />
beim Lernen, praxisorientierte Einblicke in Arbeitsabläufe und Berufsfelder und die aktive<br />
eigenmotivierte Wissensbeschaffung. TheoPrax-Projektarbeit ist immer Arbeit im Team<br />
und immer mit Ernstcharakter. Bislang wurden bundesweit in über 500 erfolgreichen Projektarbeiten<br />
Kooperationen zwischen Schulen und Betrieben umgesetzt.<br />
Die <strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology tritt als Auftraggeber für die Schülerinnen und<br />
Schüler auf und entwickelt gleichzeitig, in Kooperation mit dem bundesweiten TheoPrax-<br />
Netzwerk, die TheoPrax-Methodik weiter.<br />
T1<br />
42<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Münchner TheoPrax Modell<br />
<strong>TUM</strong>: Ulrike Schulz, Joachim Noethen,<br />
Andreas Kratzer
Entwicklung eines <strong>TUM</strong>Lab-Kurses zu GIS und Satellitenfernerkundung<br />
Aus den Wetterdaten der letzten Jahrzehnte sind unbestreitbar Veränderungen abzulesen,<br />
die zu einem globalen Klimawandel führen werden. Unwetterkatastrophen durch Aufheizung<br />
der Erdatmosphäre, Bergstürze verursacht durch Rückgang des Permafrostbodens und<br />
Überschwemmungen der Küsten durch den Anstieg des Meeresspiegels stellen für viele<br />
Millionen Menschen eine existenzielle Bedrohung dar. Satellitenbeobachtungen ermöglichen<br />
eine globale Betrachtung der Entwicklungen und stellen daher eine wichtige wissenschaftlich<br />
fundierte Grundlage für weltweit notwendiges politisches Handeln dar. Es wird immer<br />
wichtiger, dass Menschen die Hintergründe verstehen und aus diesem Verständnis heraus<br />
ihr alltägliches Verhalten verändern und notwendige politische Entscheidungen in einer Demokratie<br />
mittragen.<br />
In diesem P-Seminar sollen die Oberstufenschülerinnen und -schüler deshalb für das<br />
<strong>TUM</strong>Lab einen Kurs für die Mittelstufe entwickeln, der anschaulich die Möglichkeiten der<br />
Satellitenbeobachtung verdeutlicht.<br />
T2<br />
43<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
St. Anna Gymansium München (Referenzgymnasium<br />
<strong>TUM</strong>: Mike Kramler, Andreas Kratzer<br />
Lehrkräfte: Verena Schroll, Margarethe Braun
Zeitgemäße MINT-Curricula: Mathematik für das Lehramt<br />
Der Unterricht gerade in den mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächern fordert von<br />
Lehrkräften mehr als nur die Vermittlung von Fachwissen in einem eng abgegrenzten Bereich.<br />
Fachliche und überfachliche Bezüge herstellen, Inhalte in einen historischen Kontext<br />
einordnen, aktuelle Entwicklungen berücksichtigen oder Interesse für eine wissenschaftliche<br />
Domäne wecken und individuell fördern sind Beispiele für die vielen weiteren Aspekte, die<br />
mit dem Lehren und Lernen in der Schule verbunden sind.<br />
Leider bereitet die Universität die zukünftigen Lehrkräfte nicht optimal auf diese Aufgaben<br />
vor. Die Curricula der Studienfächer sind vor allem daraufhin ausgelegt, Fachwissen im Hinblick<br />
auf die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses effizient zu vermitteln, sie<br />
sind kaum geeignet, Lehramtsstudierenden das nötige umfassende Rüstzeug für ihren späteren<br />
Beruf mitzugeben. Der Projektbaustein „Zeitgemäße MINT-Curricula“ will deswegen<br />
ein Curriculum der Mathematik gestalten, das die vielfältigen spezifischen Anforderungen<br />
des Lehramts besser berücksichtigt. Aus fachlicher Sicht kann man „weniger ist mehr“ als<br />
einen Leitgedanken ansehen. Es wird hier darum gehen, grundlegende Ideen der Mathematik<br />
und ihre historische Entwicklung genauso wie die aktuelle Bedeutung des Fachs in<br />
disziplinärer und interdisziplinärer Hinsicht exemplarisch an geeigneten Teilgebieten aufzuzeigen<br />
und die Kommunikation von Mathematik stärker zu betonen.<br />
Dabei wird es wichtig sein, den Beitrag der Mathematik zur schulischen Bildung explizit zu<br />
machen, wobei der Verzahnung von Wissenschaft und Schulfach Mathematik im Rahmen<br />
des Curriculums eine wesentliche Bedeutung zukommt. Neben der inhaltlichen Konzeption<br />
wird auch die methodische Vorgehensweise den Bedürfnissen von Lehramtsstudierenden<br />
angepasst. Effektives und zielorientiertes Lernen in kleinen und engagierten Gruppen wird<br />
realisiert und soll Vorbildcharakter für das Handeln der zukünftigen Lehrkräfte haben.<br />
M1<br />
44<br />
MINT Curricula<br />
Didaktik der Mathematik<br />
<strong>TUM</strong>: Kristina Reiss
Zeitgemäße MINT-Curricula: Informatik in der Schule<br />
Didaktik der Informatik an der <strong>TUM</strong>: Moderne Lehrerausbildung für ein neues Unterrichtsfach<br />
Im Jahre 2003 wurde an den bayerischen Gymnasien Informatik als verpflichtendes Unterrichtsfach<br />
eingeführt. Damit schlug Bayern einen mutigen und radikalen Weg ein, auf den<br />
sich bisher nur Sachsen vorgewagt hatte. Das neue Fach entstand auf Initiative zweier Pr<strong>of</strong>essoren<br />
der TU München: Peter Hubwieser (Didaktik der Informatik) und Manfred Broy<br />
(S<strong>of</strong>twaretechnik). Auch die inhaltliche und methodische Konzeption des neuen Unterrichtsfaches<br />
wurde von Peter Hubwieser an der TU München entwickelt und in den Lehrplankommissionen<br />
konsequent durchgesetzt, u.a. auch durch das Verfassen einer erfolgreichen<br />
Schulbuchreihe für das Fach Informatik in Bayern.<br />
Informatik an der Schule ist ohne intensive aktive Beteiligung der Schülerinnen und Schüler<br />
nicht denkbar. Daher muss auch die Lehreraus- und -fortbildung für dieses neue Fach radikal<br />
neue Wege beschreiten. In allen Lehrveranstaltungen der Fachdidaktik werden deshalb<br />
auch die zukünftigen Lehrerinnen und Lehrer zu möglichst aktiver Beteiligung angeregt. Auf<br />
der Grundlage empirischer Ergebnisse entstehen Erkenntnisse und Kompetenzen vor allem<br />
in den Hausaufgaben oder während der Selbstlernphasen in Gruppen- oder Partnerarbeit.<br />
Vorträge kommen soweit möglich von den Studierenden selbst. Kompetenzen werden s<strong>of</strong>ort<br />
durch Anwendung der erlernten Konzepte<br />
aufgebaut. Auch in den Abschlussprüfungen sollen<br />
die Studierenden eher Kompetenzen nachweisen,<br />
anstatt bloß ihr Wissen wiederzugeben.<br />
Den zentralen Teil der Prüfung bildet daher die<br />
Erarbeitung eines Unterrichtsentwurfs, in dem<br />
möglichst viele der in der Vorlesung gelernten<br />
Begriffe, Methoden und Konzepte auf den Informatikunterricht<br />
bezogen bzw. angewandt werden.<br />
Die innovative Leistung des Fachgebietes Didaktik<br />
der Informatik an der <strong>TUM</strong> wurde u.a. von der<br />
KMK durch den Auftrag zur Entwicklung des<br />
Kerncurriculums Informatik für die Lehrerausbildung<br />
und von der Bayerischen Staatsregierung<br />
durch die Verleihung des Staatspreises für Unterricht<br />
und Kultus gewürdigt.<br />
M2<br />
45<br />
<strong>TUM</strong> Hall <strong>of</strong> Science and Technology<br />
Didaktik der Informatik<br />
<strong>TUM</strong>: Peter Hubwieser
Student Assessment & Admission Center / Qualitätsmanagement<br />
Auswahlverfahren<br />
Sollte jeder, der gerne Lehrerin oder Lehrer<br />
werden möchte, zum Lehramtsstudium zugelassen<br />
werden? Oder gibt es spezifische<br />
Anforderungen an zukünftige Lehrerinnen<br />
und Lehrer, die unbedingt erfüllt sein müssen,<br />
um einen Studienplatz zu bekommen?<br />
Ist ein umfassender Selektionsprozess, in<br />
dessen Verlauf akribisch nach den geeignetsten<br />
Lehramtsstudierenden gesucht<br />
wird, zu empfehlen, oder sollte der Notendurchschnitt<br />
ausschlaggebend für die Zulassung<br />
zum Lehramtsstudium sein? Fragen<br />
dieser Art sind sowohl aus wissenschaftlicher als auch aus praktischer Sicht von großem<br />
Interesse für die Lehrerbildung. Langfristig hat deren Beantwortung entscheidende Konsequenzen<br />
für die Qualität unseres Bildungssystems. Bei dem Bestreben der <strong>TUM</strong> <strong>School</strong> <strong>of</strong><br />
<strong>Education</strong>, geeignete, kompetente und motivierte Lehrerinnen und Lehrer der Biologie,<br />
Chemie, Informatik, Mathematik und Physik auszubilden, steht die Feststellung von Eignung<br />
und Neigung der Lehramtsbewerberinnen und -bewerber im Zentrum.<br />
An der TU München durchlaufen Lehramtsbewerberinnen und -bewerber ein zweistufiges<br />
Eignungsfeststellungsverfahren. In der ersten Stufe der Eignungsfeststellung sind die<br />
Durchschnittsnote der Hochschulzugangsberechtigung (HZB), fachspezifische Einzelnoten<br />
und ggf. eine bereits abgeschlossene einschlägige Berufsausbildung oder andere berufspraktische<br />
Tätigkeiten ausschlaggebend. Die zweite Stufe beinhaltet ein 20-minütiges Einzelgespräch,<br />
bei dem u.a. die Gründe der Bewerberinnen und Bewerber, ein Lehramtsstudium<br />
aufnehmen zu wollen, sowie ihre sozial-kommunikativen Fähigkeiten geprüft werden.<br />
Im Rahmen einer Posterpräsentation stellt die Expertengruppe für Eignungsfeststellung<br />
wichtige studien- und berufsrelevante Kompetenzen bzw. Qualifikationen sowie die methodische<br />
Konzeption des Auswahlverfahrens für den Bachelorstudiengang Naturwissenschaftliche<br />
Bildung (Lehramt Gymnasien) vor. In Form eines simulierten Gesprächs mit einer Lehramtsbewerberin<br />
wird konkret gezeigt, wie z.B. die berufliche Motivation thematisiert werden<br />
kann.<br />
A1 Auswahlverfahren<br />
Empirische Bildungsforschung<br />
46<br />
<strong>TUM</strong>: Johanna Ray