Junge Frauen, die sich für einen MINT-Beruf interessieren, können beim NRW-Technikum ein halbes Jahr lang in Studium und Berufspraxis hineinschnuppern. Das Projekt findet aktuell an der Universität Paderborn statt, soll aber auf andere Unis in NRW ausgeweitet werden.

Mehr Frauen in die MINT-Berufe!

Frauen sind in MINT-Berufen immer noch unterrepräsentiert. Obwohl sich währen der Schulzeit viele Mädchen für Naturwissenschaften, Informatik oder Mathematik interessieren, schlagen sie im Studium dann häufig doch einen anderen Weg ein. Sich für ein Studienfach und damit verbunden auch für eine mögliche Berufsrichtung entscheiden zu müssen, kann auch eine ziemlich einschüchternde Aufgabe sein. In einem vergangenen Blogartikel haben wir euch schon ein Angebot vorgestellt, mit dem Studieninteressierte kostenlos ihre Kenntnisse in MINT-Fächern testen und Lernlücken gezielt schließen können. Mit dem neuen Angebot des NRW-Technikums sollen Abiturientinnen, die sich für eine Karriere im MINT-Bereich interessieren, die Möglichkeit bekommen, Beruf und Studium auszuprobieren.

So ist das NRW-Technikum aufgebaut

Beim NRW-Technikum können Schülerinnen nach dem Abitur ein sechsmonatiges Praktikum + Schnupperstudium in einem MINT-Fach absolvieren. In der Regel sind zwei Tage in der Woche für das Studium vorgesehen und drei Tage für das Unternehmenspraktikum Der nächste Projektzeitraum findet von September 2022 bis Februar 2023 statt. Anmelden können sich junge Frauen, die zum Start des Projektzeitraums ihr Abitur oder Fachabitur abgeschlossen haben. Wer mitmachen will, füllt das Anmeldeformular auf der Website des NRW-Technikums aus und wird dann zu einem Beratungsgespräch eingeladen. Anschließend müssen sich die Kandidatinnen für ihr Wunschunternehmen entscheiden, mit dem dann ein Kennlerngespräch absolviert wird. Wenn beide Seiten grünes Licht geben, kann das Praktikum stattfinden.

Der zweite Baustein des NRW-Technikums ist das Schnupperstudium eines MINT-Fachs. Zur Auswahl stehen verschiedene Studiengänge aus den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik. Absolviert wird das Schnupperstudium an der Universität Paderborn; ab 2023 soll es aber auch an anderen Hochschulen in NRW möglich sein. Wer möchte, kann am Ende eine Prüfung im gewählten Fach absolvieren und sich das Ergebnis für das spätere Studium anrechnen lassen.

Die Technikantinnen des ersten Projektzeitraums haben im September mit dem NRW-Technikum begonnen. Die Auftaktveranstaltung vom 1. September könnt ihr euch auf der Website der Uni Paderborn immer noch anschauen. Dort stellen sich unter anderem die Technikantinnen des ersten Jahrgangs vor, berichten von ihren Interessen sowie ihrem Studienfach und Praktikumsplatz im Projekt. Ähnliche Projekte gibt es seit einigen Jahren bereits in Niedersachsen und Hessen.

Kooperationsschulen und -unternehmen beim NRW-Technikum

Auf der Website der NRW-Technikums findet ihr neben allen relevanten Infos für Interessentinnen und der Möglichkeit, sich für den nächsten Projektzeitraum anzumelden, auch Infos für Schulen und Unternehmen.
Kooperationsschulen des NRW-Technikums bekommen Programmmaterial des Projekts und werden über aktuelle Termine informiert. Außerdem können Mitarbeiter*innen des NRW-Technikums Schulen z. B. an Infotagen besuchen und das Projekt vorstellen.

Über die Website können sich ebenfalls in NRW ansässige Unternehmen aus dem MINT-Bereich informieren und als Kooperationsunternehmen, das eine oder mehrere Praktikantinnen aufnimmt, anmelden.

Titelbild: Technikantinnen des NRW-Technikums 2021/2022, © NRW-Technikum

Neben Wettbewerben stellen wir euch hier auf dem Blog auch immer wieder spannende Angebote aus der MINT-Bildung vor. Heute geht es um MINTFIT Hamburg.
MINTFIT Hamburg bietet kostenlose Online-Tests und E-Learning-Angebote für MINT-Fächer. Damit können Studieninteressierte testen, ob sie das nötige Grundlagenwissen haben und etwaige Wissenslücken direkt schließen.

Herausforderung MINT-Studium

Vor zwei Monaten hat das Wintersemester 2021/22 begonnen. Das bedeutet, dass Tausende Erstsemester auch mit dem Studium eines MINT-Fachs begonnen haben. Für einige könnte es vielleicht bald ein böses Erwachen geben, wenn sie feststellen müssen, dass ihnen wichtige Grundkenntnisse fehlen oder das Studium doch nicht den eigenen Vorstellungen entspricht. Ein Wechsel des Studienfachs ist an sich natürlich nichts schlechtes und gerade die erste Zeit an der Universität dient ja auch einer allgemeinen Orientierung. Trotzdem kann es auch zu viel Frust führen, wenn man sich falsche Vorstellungen gemacht hat. Derzeit bricht in Deutschland durchschnittlich ein Drittel der MINT-Studierenden ihr Studium vor dem Abschluss ab. Um (angehenden) Abiturient*innen diesen Frust zu ersparen und die Abbruchquote zu senken, haben die Hamburger Hochschulen MINTFIT Hamburg ins Leben gerufen.

Was ist MINTFIT Hamburg?

Auf der Website von MINTFIT Hamburg gibt es verschiedene kostenlose Angebote. Das wichtigste sind Tests für verschiedene MINT-Fächer. Damit können Studieninteressierte ihr Grundlagenwissen in den jeweiligen Fächern testen. Nach dem Test bekommt man eine detaillierte Auswertung des Tests sowie Lernempfehlungen, in welchen Bereichen man sich noch auf welche Weise verbessern kann. So kann man besser einschätzen, ob man gut auf das Studium des Fachs vorbereitet ist. Bislang gibt es Tests in Mathematik, Informatik, Physik und Chemie.

Die Tests sind aber nicht alles. Die Website bietet außerdem verschiedene E-Learning-Angebote, mit denen man Wissenslücken, die in den Tests aufgefallen sind, selbstständig schließen kann. Für Chemie, Physik und Informatik bietet MINTFIT eigene Online-Kurse, für Mathematik können (ebenfalls kostenlos) die zwei Lernplattformen OMB+ und viaMINT genutzt werden. Wer einen Test von MINTFIT absolviert, bekommt im Anschluss direkt die passenden Lektionen aus den E-Learning-Kursen vorgeschlagen.

Wer steckt dahinter?

MINTFIT Hamburg ist ein Angebot mehrerer Hamburger Hochschulen. Es richtet sich aber an Studieninteressierte in ganz Deutschland. Für die Konzeption des Tests wurden verschiedene Quellen herangezogen und sie wurden in einer Pilotphase an Schulen und Hochschulen getestet. Der erste Test (Mathematik) wurde im September 2015 veröffentlicht. Seitdem ist die Plattform kontinuierlich gewachsen und neue Angebote sind hinzugekommen. Weitere Infos zur Testkonzeption, den verwendeten Quellen und der Erprobung findet ihr auf der Website von MINTFIT.

In diesem Blogbeitrag beschreiben wir von brickobotik einen Baustein aus unserem Portfolio zur digitalen Bildung mit Drohnen. Im Text sind Referenzen auf wissenschaftliche Publikationen hinterlegt, die für alle von Interesse sind, die weitergehende Informationen wünschen.

Schon seit längerer Zeit und spätestens seit Beginn der Corona-Pandemie wird in Deutschland viel über die digitale Bildung diskutiert. Mit im Diskussionstopf befinden sich zudem Begriffe wie „digitale Schulen“ und „digitaler Unterricht“ sowie die Frage, wie das alles zusammenpassen soll. Nachdem das Land NRW das Pflichtfach Informatik für alle Schulformen beschlossen hat, hat sich die Diskussion noch weiter intensiviert. Dass jetzt etwas getan werden muss, wird immer mehr Menschen klar und ist inzwischen deutlicher denn je. Was die Lage aber verkompliziert, ist, dass unter der digitalen Bildung scheinbar fast jede*r etwas anderes versteht. Wie unsere Schulen aussehen, wie der Unterricht der Zukunft gestaltet und wie Lehrer*innen in Zukunft ausgebildet werden sollen, ist nicht ganz so klar und einfach, wie es auf den ersten Blick den Anschein macht.

Digitale Bildung

Oft werden digitale Bausteine beziehungsweise Hilfsmittel als Allheilmittel gesehen. Hier ein Laptop, da ein iPad und noch ein Smartboard an die Wand im eigentlich viel zu schlecht ausgestatteten „Computerraum“ und die Schule soll fit für das digitale Zeitalter sein. Dass das nicht stimmen kann, ist bei vielen Fördermaßnahmen und auch in vielen Köpfen noch nicht angekommen. Noch immer liegt der Fokus zu sehr auf der Hardware. Diese ist nicht unwichtig, keine Frage, und die Auswahl geeigneter digitaler Tools ist sicherlich nicht einfach, aber die Ausbildung und Weiterbildung von Lehrer*innen darf dabei nicht vernachlässigt werden. Die mangelnde Medienkompetenz ausschließlich Schüler*innen zuzuschreiben, greift deutlich zu kurz. Auch Lehrende müssen in dieser Richtung befähigt werden, damit ein kompetentes Handeln im Medienzusammenhang möglich ist.

Das Modell medienpädagogischer Kompetenz von Sigrid Blömeke (2001) grenzt beispielsweise fünf Kompetenzbereiche ab:

• die eigene Medienkompetenz,
• die sozialisationsbezogene Kompetenz im Medienzusammenhang (= wie Schüler*innen Medien verwenden),
• die mediendidaktische Kompetenz,
• die medienerzieherische Kompetenz und
• die Schulentwicklungskompetenz im Medienzusammenhang.

Mit Blick auf die heutige Digitalisierung wird dieses Modell zum Beispiel durch den europäischen Rahmen für die digitale Kompetenz von Lehrenden, kurz DigCompEdu (Digital Competence of Educators) (Redecker & Punie 2017), erweitert.

Auch Lehrende abholen

Zahlreiche Studien haben allerdings gezeigt, dass es auf mehr als den Einsatz von digitalen Medien und Kompetenzmodellen ankommt. Die Einstellungen, Werthaltungen und Selbstwirksamkeitsüberzeugung von Lehrer*innen sind entscheidend für den Erfolg von digitalen Medien im Unterricht (Knezek & Christensen 2016; Prasse 2012). Für unser Veranstaltungskonzept ist das enorm wichtig. Schüler*innen abzuholen und zu motivieren, ist mit Technik oft recht einfach. Geeignete Tools bereitzustellen, die auch Lehrer*innen überzeugen, erfordert Fingerspitzengefühl und viele Stunden Erfahrung auf unserer Seite.

Wenn es um Zukunftskompetenzen geht, ist oft von den „Vier Cs“ die Rede: (1) Communication, (2) Critical Thinking, (3) Creativity und (4) Collaboration. Das SINUS-Institut hat eine Studie für die Deutsche Kinder- und Jugendstiftung durchgeführt und diese bekannten „Vier Cs“ durch zwei weitere ergänzt: (5) Charisma und (6) Coolness. Bevor diese beiden Wörter als Jugendsprache oder Blödsinn abgetan werden: Charisma bedeutet, dass Ideen gut vorgetragen und vermittelt werden können und unter Coolness wird verstanden, dass jemand in stressigen Situationen einen kühlen Kopf bewahrt und auf seine Gesundheit achtet. Das macht deutlich, wie wichtig diese Begriffe beziehungsweise Eigenschaften sind.

Drohnen als digitales Lernobjekt

Häufig kommen Mikrocontroller oder Robotik-Sets in Schulen zum Einsatz, zum Beispiel der Calliope mini oder der LEGO® Mindstorms® EV3, um nur jeweils einen Vertreter der beiden Kategorien zu nennen. Beides sind Möglichkeiten, die gut funktionieren, erprobt sind und eine starke Anziehung auf Kinder und Jugendliche haben. Wir nutzen diese Werkzeuge ebenfalls sehr gerne. (Darauf, dass der Begriff des „Werkzeugs“ nicht ganz korrekt ist, geht das Video am Ende dieses Beitrags ein.) Unserer Erfahrung nach sind diese Angebote schnell erlernbar, gut in den Unterricht zu integrieren und auch bei Lehrer*innen durchaus beliebt. Etwas erfahrenere Schüler*innen können damit aber nicht immer abgeholt werden und manchmal muss es einfach auch mal etwas Neues sein.

Ein Nachteil von Mikrocontrollern und Robotern ist, dass sie zweidimensional auf einer Ebene ausgedehnt sind bzw. sich fortbewegen. Für viele Lehrbeispiele reicht das selbstverständlich aus, ebenso wie für die Einführung von Konzepten der Informatik. Wer allerdings diese zwei Dimensionen verlassen möchte, muss sich etwas anderes überlegen.

Education-Drohnen

Ganz neu im Programm sind Drohnen. Nicht als technische Errungenschaft, denn eingesetzt werden sie schon länger. Die Nutzung im Unterricht hingegen ist relativ neu. Diese kleinen und flinken Akrobaten der Lüfte begeistern neuerdings Jung und Alt. Für den Einsatz in Schulen, aber auch bei Messen oder anderen Events, eignen sich sogenannte „Education-Drohnen“. Sie sind besonders geeignet für den Einsatz im Bildungskontext. Diese Drohnen zeichnet aus, dass sie sehr leicht, wendig, klein und über bestimmte Apps ansteuerbar sind. Letzteres geschieht entweder im Flugmodus, indem via Smartphone, Tablet oder Laptop Flugbefehle übermittelt werden oder durch das Erstellen eines Programms innerhalb dieser Anwendungen. Diese Programmierung ist in der Regel ebenfalls mit Smartphone, Tablet oder Laptop möglich.

Drohnen bieten einen entscheidenden Unterschied zu Robotern und Mikrocontrollern (mit Motoren): Sie fliegen und bewegen sich im dreidimensionalen Raum. Was sich wie eine triviale Beobachtung anhört, ist im Bildungskontext eine Bereicherung. Plötzlich müssen sich Schüler*innen damit auseinandersetzen, dass es nicht nur ein links/rechts und vorwärts/rückwärts gibt, sondern zusätzlich ein oben/unten. Die Anforderung, von einer Koordinate zur nächsten zu kommen, muss jetzt anders gelöst werden als bei der Navigation in einer Ebene. Das Problem kann zwar ebenso wie bei Robotern angegangen werden, indem die Drohne beispielsweise erst kurz nach vorne, dann nach oben und dann wieder nach vorne gesteuert wird. In einer Lehrsituation merken Schüler*innen allerdings schnell, dass diejenigen einen Vorteil haben, die dreidimensional denken und ihre Drohne so steuern. Mit geeigneten Anwendungen, an denen brickobotik für den bildungsorientierten Einsatz gerade zusätzlich arbeitet, können weitere Möglichkeiten in den Unterricht integriert werden, zum Beispiel zu den Themengebieten Mathematik und künstliche Intelligenz.

Drohnen im Unterricht oder beim Team-Event

Bei brickobotik setzen wir die Tello Edu Drohne von DJI ein und zwar sowohl in Schul-AGs und im Unterricht als auch bei anderen Veranstaltungen, wie zum Beispiel dem Startertag in der DASA oder Team-Events von Unternehmen. Wir haben zuvor auch einige andere Drohnen getestet, fanden die Tello Edu Drohne am besten. Das liegt vor allem an den Programmiermöglichkeiten über visuelle und textbasierte Programmiersprachen.  Andere Drohnen, wie zum Beispiel die Parrot Mambo, sind etwas flinker im Flugmodus und reagieren besser – die Ansteuerung über selbstgeschriebene Programme war allerdings nicht ganz auf dem Niveau der DJI Tello Edu. Zudem hat die Tello einen stabileren Flug, was sehr von Vorteil ist, wenn die Drohne programmiert werden soll und wenn Kinder und Jugendliche damit arbeiten.

Education-Drohnen in der Praxis

Auf der folgenden Abbildung ist die Begleitanwendung der Tello Edu auf einem Tablet (wir nutzen in unseren Workshops und Fortbildungen immer iPads) zu sehen. Die Einführung für Schüler*innen ist in der App sehr gut gelöst. Über kleine Tutorials können Basisfunktionen erlernt werden, sodass die erste Drohne schnell abhebt und wieder landet. Weitere Funktionen werden in Windeseile anhand von Aufgaben erlernt, die in unseren Workshops Stück für Stück erklärt werden und im Schwierigkeitsgrad ansteigen.

Damit das Handling der Drohnen gut funktioniert, gibt es in unseren Veranstaltungen erst einen kleinen Theorieteil. Dabei erarbeiten wir gemeinsam mit den Schülern*innen die Funktionsweise der unbemannten Flugobjekte, erschließen mögliche Einsatzgebiete und diskutieren auch problematische Anwendungsfälle wie Überwachungseinsätze. Ein besonderes Highlight der Präsentation ist immer wieder das Video einer chinesischen Drohnenschwarm-Flugshow.

Eine beliebte Aufgabe im Verlauf des Workshops ist der vorprogrammierte Flug durch einen Parcours. Das Ganze endet regelmäßig im „Angriff auf die Schwimmnudeln“. Dabei müssen sich die Teilnehmenden einer Veranstaltung darüber Gedanken machen, wie die Drohne (a) ohne Kollision an allen Hindernissen vorbeikommt und (b), wie das am schnellsten vonstattengehen kann. Denn welches Team am schnellsten fehlerfrei durch den Parcours fliegt, gewinnt am Ende einen Preis. Wie die nachfolgenden Bilder zeigen, nutzen wir häufig Hula-Hoop-Reifen und Schwimmnudeln als Hindernisse. Gerade bei den Schwimmnudeln ist die Gefahr die Drohnen zu beschädigen am geringsten.

Die Programmierung ist dabei so einfach, dass jede*r eine Drohne bedienen und programmieren kann. Eine kurze Einführung reicht und es kann losgehen. Die iPad-App unterstützt den Flugmodus sowie einen Modus zum freien Programmieren über eine blockbasierte Programmiersprache, wie die nachfolgenden zwei Abbildungen zeigen.

Und der Mehrwert?

Beim Einsatz von digitalen Medien wird schnell das Totschlagargument schlechthin ausgepackt: der Mehrwert. Ohne diesen scheint ein digitales Medium nicht nützlich zu sein. Digitale Medien sind jedoch vollkommen neue Medien, da sie tatsächlich anders „ticken“ und anderen „Naturgesetzen“ unterliegen als die analogen Medien. Um einen Mehrwert benennen zu können, müssen vergleichbare Bedingungen geschaffen werden, was schwierig bis unmöglich ist, weil beide Medienwelten ganz unterschiedlich funktionieren. Die Pinguin-Medienmetapher, beziehungsweise das entsprechende Video dazu, erläutert diesen Sachverhalt sehr gut.

Statt die analoge und digitale Welt ständig miteinander zu vergleichen, was wie beschrieben schwierig ist, sollte die digitale Welt lieber erkundet werden: ausprobieren, was damit möglich ist, was anders und was vielleicht gleich ist. Digitale Medien eröffnen neue Lernräume und Lernchancen, weil Inhalte anders vermittelt werden können und anhand anderer Beispiele und Objekte darstellbar sind. Diese Möglichkeiten sollten wir nutzen.

Autor*innen: Sarah Dopichei, Dr. Fabian Deitelhoff

Für Wissenschaftler*innen gehört es zum Arbeitsalltag, ihre Ergebnisse in wissenschaftlichen Fachzeitschriften zu publizieren. Vor dem Doktortitel bekommt man diese Gelegenheit dagegen eher selten. Doch Schüler*innen an Schulen, die Teil des deutschlandweiten MINT-EC-Netzwerks sind, haben durch das Projekt MINT-ECho die Chance, einen Beitrag in der Zeitschrift „Chemie in unserer Zeit“ zu veröffentlichen. Das MINT-EC-Netzwerk haben wir euch auf dem Blog im Mai schon einmal kurz vorgestellt.

Das müsst ihr über MINT-ECho wissen

Schüler*innen können ihre Beiträge bis zum 31. August einsenden. Die Beiträge müssen sich nicht zwangsläufig mit Chemie beschäftigen, sondern können aus jedem MINT-Bereich stammen. Die formalen Vorgaben für die Beiträge findet ihr in den Autorenrichtlinien der Zeitschrift „Chemie in unserer Zeit“. Inhaltlich können die Beiträge ganz verschiedene Formate haben, wie z.B. Wettbewerbsbeiträge, Berichte über Forschungspraktika und Akademien, Arbeitsergebnisse aus MINT-Facharbeiten oder Interviews mit Wissenschaftler*innen. Aus den eingereichten Beiträgen wählt eine Jury diejenigen aus, welche in der Facheitschrift veröffentlicht werden. Auf der Website von MINT-EC könnt ihr sehen, welche Beiträge das Magazin in den nächsten Monaten publiziert. Dort findet ihr auch alle weiteren Infos zu MINT-ECho.

Noch bis zum 31. Mai können Schulen, die Teil des MINT-EC-Netzwerks sind, am Wettbewerb „Schule schafft Zukunft“ teilnehmen. Die drei besten Projekte werden mit einem Preisgeld von je 7.000€ gefördert.

Ein Wettbewerb für MINT-EC-Schulen

Die Corona-Pandemie zeigt, wie unterschiedlich Schulen mit sich ändernden Rahmenbedingungen umgehen und auch welche neuen Lösungen und Projekte daraus entstehen. Die Hans-Riegel Stiftung sucht deshalb zusammen mit MINT-EC unter dem Motto „Schule in Transformation“ nach den besten innovativen Zukunftsplänen von MINT-EC-Schulen. MINT-EC ist ein deutschlandweites Netzwerk von Schulen mit Sekundarstufe II, die ein herausragendes MINT-Schulprofil haben. Für Schulen, die Teil des MINT-EC-Netzwerks werden wollen, gibt es alle nötigen Infos zur Bewerbung auf der Website von MINT-EC. In NRW sind bereits 101 Schulen Teil des Netzwerks. Alle MINT-EC-Schulen haben noch bis zum 31. Mai die Möglichkeit, ihre Transformationspläne einzureichen. Es sollte sich dabei um neue Projekte handeln oder um Konzepte mit neuen Ideen, die ein bereits existierendes oder abgelaufenes Projekt ergänzen und erweitern.

7.000€ für die besten Projekte

Aus den eingereichten Projekten wählt eine Fachjury im September bis zu zehn aus, die dann auf der EC-Schulleitertagung im November vorgestellt werden. Publikum und Jury wählen daraus die besten drei Projekte aus. Die prämierten Schulen erhalten ein Preisgeld von je 7.000€, mit dem sie ihre vorgestellten Projekte realisieren und dokumentieren können. Die Ergebnisse werden dann auf der folgenden MINT-EC-Schulleitertagung präsentiert. Kriterien, die bei der Vorauswahl berücksichtigt werden sind u.a. Interdisziplinarität, Kreativität, Realisierbarkeit und Dauerhaftigkeit/Nachhaltigkeit. Alle notwendigen Infos zu Kriterien, Bewerbung und Wettbewerbsablauf findet ihr in der Wettbewerbsausschreibung.