Forscher nehmen Simulationen in der MINT-Bildung unter die Lupe

Wenn naturwissenschaftliche Phänomene besonders komplex sind, dann kommen häufig Simulationen ins Spiel, um sie zu veranschaulichen. Simulationen lassen sich jedoch auch als Werkzeug zum wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn nutzen, beispielsweise in der Klimaforschung. Einfache Simulationen sind seit einigen Jahren fester Bestandteil schulischer Bildung. Doch welche Kompetenzen sind notwendig, wenn in der Schule komplexe globale Herausforderungen und Zukunftsfragen wie der Klimawandel, Pandemien oder der Verlust von Biodiversität auf diese Weise untersucht werden? Und wie können die Simulationen eingesetzt werden, um die Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler zu fördern? Diesen Fragen geht nun ein Forschungsverbund aus Biologie-, Informatikund Mathematikdidaktik an fünf Universitätsstandorten nach. Benedikt Heuckmann vom Zentrum für Didaktik der Biologie der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster koordiniert das Vorhaben "Komplexe MINT-Themen verstehen: Mit Simulationen Kompetenzen für das 21.Jahrhundert fördern" (siMINT)". Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das Projekt mit insgesamt 1,1 Millionen Euro für drei Jahre.

"Wenn man Simulationen als digitales Werkzeug der Erkenntnisgewinnung betrachtet, ist der Erwerb von Kompetenzen notwendig, die bislang kaum im Zentrum schulischer MINT-Bildung standen", betont Benedikt Heuckmann. MINT steht für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik. Im Projekt siMINT nehmen die Forscherinnen und Forscher die Modellierund Risikokompetenz sowie den Umgang mit Unsicherheit als Fertigkeiten des 21. Jahrhunderts in den Fokus. Mit Risikokompetenz ist das Verständnis für und der sichere Umgang mit Fragen wie diesen gemeint: Wie wahrscheinlich ist es, dass ich mit Corona infiziert bin, wenn mein Corona-Selbsttest positiv ist?

"Mit dem Vorhaben haben wir erstmals die Möglichkeit fächerübergreifend zu untersuchen, unter welchen Bedingungen man die Kompetenzen der Jugendlichen im MINT-Bereich mit Simulationen fördern kann", sagt Benedikt Heuckmann. Beteiligt sind Experten aus Wissenschaft und Schulpraxis. So will das Team empirisch belastbare und praxistaugliche Erkenntnisse gewinnen. Neben Benedikt Heuckmann von der WWU Münster gehören zum Projektteam Karin Binder (Ludwig-Maximilians-Universität München), Andreas Eichler (Universität Kassel), Kerstin Kremer (Justus-Liebig-Universität Gießen), Dirk Krüger (FU Berlin) und Ralf Romeike (FU Berlin).