Das Experiment als ein kindgerechter und handlungsorientierter Zugang
Unsere Vorstellungen über ein Experiment sind eng verbunden mit den Naturwissenschaften. So dürften viele Erwachsene Experimente vor allem aus den naturwissenschaftlichen Fachunterricht der weiterführenden Schulen kennen (vgl. Lück 2006). Experimente gibt es aber auch in anderen Fächern, dort kann die Bedeutung jedoch abweichend sein (Bsp.: Zufallsexperiment in der Mathematik).
Das Wort Experiment geht auf das lateinische Wort experiri zurück, das soviel wie versuchen oder erproben bedeutet. Bei Experimenten handelt es sich um ein experimentelles Problemlöseverfahren als ein Bestandteil im Prozessdes wissenschaftlichen Erkenntnisgewinns (vgl. Lillie 2003, S. 15f). Ein Experiment folgt einem festen, vorher festgelegten Ablauf. Unter den gleichen Rahmenbedingungen ist es wiederholbar und die Ergebnisse reproduzierbar. Die Schritte eines Experimentes sind: Formulieren einer Frage, Aufstellen einer Hypothese, Planung eines Experimentes, Durchführung des Experimentes, Vergleich Ergebnisse/Hypothese und Formulieren der Antwort.
Experimentieren ist also kein wahlloses oder ungeplantes Ausprobieren im Sinne von trial-and-error. Es darf nicht mit dem Produzieren von Phänomenen verwechselt werden. Den Kindern sollte immer bewusst sein, dass ein Experiment mehr als der Schritt „Durchführung eines Experimentes“ ist.
Es gibt unterschiedliche Arten von Experimenten, die sich hauptsächlich im Anteil der Lehrer-/Schülersteuerung unterscheiden. Dies sind mit steigendem Anteil der Schülersteuerung Lehrerexperiment, angeleitetes Experiment und Experimente in der Freiarbeit oder Experimentierwerkstatt.
Es ist beim Experimentieren wichtig, dass die Kinder hinter die Phänomene schauen (vgl. Demuth 2007). Hierzu sind Grundschulkinder entwicklungspsychologisch in der Lage.
Experimentieren im Unterricht
Für ein erfolgreiches Experimentieren mit Grundschulkindern gibt Lillie (2003) viele Hinweise. So sollte die Unterrichtsstruktur die Struktur des Experimentes unterstützen. Die Kinder sollten in einer Hinführungsphase mit dem Problem vertraut gemacht werden. Dies kann durch ein Lehrerexperiment, durch story-telling (vgl. hierzu Lück 2006, S. 15ff) oder andere Methoden erfolgen. Hierbei sollte stets an das Alltagswissen der Kinder angeknüpft werden. Die Kinder können in dieser Phase ihre Erfahrungen und ihr Vorwissen einbringen. Die im Plenum oder der Partnergruppe erarbeiteten Vermutungen sind stets schriftlich oder bildlich festzuhalten. Neben einem individuellen Protokoll ist das Protokollieren des Versuchsablaufs an der Tafel sinnvoll. Beim Experimentieren ist die Einhaltung vorher vereinbarter Regeln wichtig. Dies umfasst allgemeine Vorgaben wie den sparsamen bzw. schonenden Umgang mit Materialien genauso wie gegenseitige Rücksichtnahme. Besonderen Augenmerk ist auf die Einhaltung sicherheitsrelevanter Regeln zu achten. So sollte, wie in jedem Labor, nicht während dem Experimentieren gegessen oder getrunken werden. Dies gilt selbstverständlich auch für die verwendeten Materialien. Beim Umgang mit Feuer oder Gefahrstoffen sind u. a. auch die Regelwerke der Gesetzlichen Unfallversicherer zu beachten. Beim Experimentieren und dem anschließenden Deuten der Ergebnisse gibt der Lehrer geeignete Hilfen (scaffolding). Dies kann im einfachsten Falle individuell verbal erfolgen. Ebenso sind Hilfekarteien/-karten oder Strukturierungshilfen wie gemeinsame Zwischenbesprechungen oder Beobachtungsbögen denkbar.
Die Deutung der Beobachtungen im Anschluss an die Durchführung des Experimentes ist entscheidend. Hier können Analogien oder Animismen eine Möglichkeit sein (vgl. Lück 20006, S. 15 ff).
Experimentieren in der Primarstufe ist meist mit einfachen Haushaltsmaterialien möglich. Hierzu können in der Klasse zentral oder von jeder Experimentiergruppe Materialien gesammelt werden. Neben den Experimenten innerhalb der Unterrichtseinheiten ist auch die Einrichtung von Zusatzangeboten in Form von Forscherecken/-tischen oder -boxen sind sinnvoll. Diese können im Rahmen der Freiarbeit oder spezieller Forscherstunden genutzt werden. Hier können Kinder Experimente wiederholen oder neue ausprobieren.
