Die Gemeinnützige Hertie-Stiftung hat sich zum Ziel gesetzt, das Thema Gehirn für Kinder im Grundschulalter zugänglich und verständlich zu machen. Mit der Unterrichtsreihe „Wir sind Hirnforscher!“ und dem dazugehörigen „VirtualBrainLab“ bietet sie innovative und altersgerechte Materialien für den Sachkundeunterricht. Diese Projekte ermöglichen es Schülern, auf spielerische Weise die faszinierende Welt des Gehirns zu erkunden und ein grundlegendes Verständnis für seine Funktionen zu entwickeln.
„Wir sind Hirnforscher!“: Das Gehirn spielerisch erforschen
Die Unterrichtsreihe „Wir sind Hirnforscher!“ wurde in enger Zusammenarbeit mit Neurowissenschaftlern, Didaktikern, Lehrern und Schülern für die 3. oder 4. Klasse der Grundschule entwickelt. Sie vermittelt altersgerecht die wichtigsten Funktionskonzepte des Gehirns. Im Mittelpunkt steht das forschende Lernen, bei dem die Kinder gemeinsam Experimente durchführen und so eigenständig Antworten auf Fragen wie „Warum hat das Gehirn Falten?“ oder „Wie kommunizieren Nervenzellen?“ finden.
Der Roboter Herr Tie als Highlight
Ein besonderes Highlight der Reihe ist der Roboter Herr Tie. Er kann sehen, hören, tasten und sich frei im Raum bewegen kann. Er kommt im Rahmen des vielseitigen Programms zu Besuch in die Klassen. Die Kinder können ihm „direkt ins Gehirn“ sehen. Herr Tie gibt Schülerinnen und Schülern der 3. und 4. Klasse Einblicke in die Verarbeitung von Sinneseindrücken im Gehirn, er sieht, hört und tastet sich durch das Klassenzimmer. Er ist Star der Unterrichtsreihe „Wir sind Hirnforscher!“, entwickelt von der Hertie-Stiftung, die sich dem Thema „Gehirn erklären“ verschrieben hat.
Hirnforscherboxen für den Unterricht
Mit den Hirnforscherboxen bestehend aus Roboter, Material und Arbeitsblättern können Lehrkräfte die Reihe über 5-8 Schulstunden eigenständig durchführen. Die Schüler finden so Antworten auf Fragen wie z.B. „Kinder im Grundschulalter sind sehr wissbegierig und lieben auch komplexe Fragen. Das Unterrichtsmaterial stärkt handlungsorientiertes Lernen und begeistert mit anschaulichen Experimenten für Naturwissenschaften.“, erläutert Projektleiter Dr. Alexander Lehmann von der Hertie-Stiftung, „In Hessen wurden bereits rund 7500 Grundschülerinnen und Grundschüler an über 100 Schulen zu kleinen Hirnforschern.“
Förderung des selbstständigen Lernens
Die Unterrichtsreihe „Wir sind Hirnforscher!“ passt sehr gut in Selbstverständnis und Programm der Schule und wird aktuell von Frau Lang und Herr Stavenow in ihren dritten Klassen mit viel Engagement durchgeführt. "Die Kinder arbeiten sehr motiviert. Sie lieben Herrn Tie! Sehen, fühlen, hören - unsere Sinneswahrnehmungen steuert das Gehirn. Doch es ist komplex und liegt zudem versteckt im Kopf - am besten, man lässt Grundschüler da einfach mal hinein schauen! Die Gemeinnützige Hertie-Stiftung macht das Gehirn auf diesem Wege verständlich für die Jüngsten - mit einer schlüsselfertigen Unterrichtsreihe für den Sachkundeunterricht.
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Positive Resonanz und Unterstützung
Senator Ties Rabe zeigte sich begeistert über die in Hessen bereits erfolgreich erprobte Unterrichtsreihe: „Die Unterrichtsreihe „Wir sind Hirnforscher“ ermöglicht unseren Grundschülern, sich eigenständig mit dem Gehirn als Lehrthema auseinanderzusetzen. Selbständig können sie dank des Roboters und der begleitenden Experimente das Gehirn erforschen, Fragestellungen bearbeiten und sie durchdringen. Die Behörde für Schule und Berufsbildung unterstützt „Wir sind Hirnforscher!“ in Hamburg. Ab September 2017 stehen interessierten Hamburger Grundschulen die Hirnforscherboxen zur Verfügung. „Die Neugier unseren Körper mal auf ganz andere Weise zu erkunden, wird mithilfe eines Roboters altersgerecht aufgegriffen. Die gut strukturierten Experimente führen zu Erkenntnissen, die nachhaltig im Gedächtnis bleiben und Lust auf mehr Hirnforschung machen. Mit diesem Forscherset werden neue Wege gegangen.“, ergänzt Frau Elvers, LI-Referatsleiterin Naturwissenschaften.
Die Ausstattung der Ausleihstation wurde auch durch finanzielle Unterstützung der Hermann Schürmann Stiftung und der Neurologie Neuer Wall ermöglicht. Pro Schuljahr können in Hamburg bis zu 18 Grundschulen die Materialien von „Wir sind Hirnforscher!“ nutzen.
Das Gehirn begreifbar machen
Das Gehirn ist für Kinder im Grundschulalter auf den ersten Blick abstrakt und schwer zu fassen, da es von außen unsichtbar im Inneren des Kopfes liegt. "Wir sind Hirnforscher!" macht Kindern der 3. und 4. Klasse die Schaltzentrale unseres Körpers begreifbar. Die Unterrichtsreihe ist in Berlin ein Projekt der Hertie-Stiftung gemeinsam mit der iMINT-Akademie und wird unter der Schirmherrschaft der Senatorin für Bildung, Jugend und Familie, Sandra Scheeres, durchgeführt. Die Inhalte sind auf den neuen Rahmenlehrplan für Berlin und Brandenburg abgestimmt.Bei "Wir sind Hirnforscher!" schlüpfen die Schülerinnen und Schüler selbst in die Rolle von Hirnforschern und finden durch eigenes Experimentieren die Antworten auf Fragen zum Gehirn.
Das „VirtualBrainLab“: Neurobiologische Experimente digital erleben
Erstmals können Schülerinnen und Schüler neurobiologische Experimente rein digital im „VirtualBrainLab“ durchführen. Das „VirtualBrainLab“ haben Fachdidaktiker im Fachbereich Biowissenschaften an der Goethe-Universität Frankfurt mit Unterstützung der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung entwickelt, die das Projekt mit 300 000 Euro förderte.
Praxisnahe Einblicke in die Neurowissenschaften
Mit dem „VirtualBrainLab“ hat die Abteilung für Didaktik der Biowissenschaften der Goethe-Universität Frankfurt mit Unterstützung der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung nun ein wichtiges Add-on für die Lehrpläne entwickelt, das den Schülerinnen und Schülern einen spannenden Einblick in die neurowissenschaftliche Forschung gibt. Gemeinsam oder im Homeschooling können so momentan vier verschiedene neurowissenschaftliche Experimente aus den Bereichen Elektrophysiologie und Mikroskopie durchgeführt werden, die auf echten Daten basieren und in einem authentischen Forschungs-Setting stattfinden: „Die Messoberflächen und Layouts der virtuellen Experimente sind echten Experimenten nachempfunden - alles, was vorher nur im Labor möglich war, haben wir versucht digital umzusetzen. Damit möchte die Hertie-Stiftung die Digitalisierung von Lehrinhalten in den Schulen maßgeblich vorantreiben und auch anderen Fachbereichen einen Weg aufzeigen, wie dies didaktisch funktionieren kann“, erläutert Dr.
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Talente für die Neurowissenschaften gewinnen
Neben dem Voranbringen der Digitalisierung im deutschen Bildungswesen soll das „VirtualBrainLab“ dazu beitragen, Talente für die Neurowissenschaften zu gewinnen. Denn durch den resultierenden Mangel an praktischen Laborversuchen haben in der Folge viele Lernende Schwierigkeiten, die neurophysiologischen Konzepte zu verstehen. Viele entwickeln sogar eine Abneigung gegen diese Fachrichtung. Daher stellen speziell für Schülerinnen und Schüler konzipierte Neurosimulationen eine einzigartige Zugangsmöglichkeit dar, die bisher nicht geboten werden konnte. "Um hochqualifizierten Nachwuchs schon bei der Entscheidung für ein Studienfach zu gewinnen, muss dieses Wissen adäquat in den schulischen Kontext transferiert werden. Die Neurowissenschaften sind darauf angewiesen, die besten Köpfe für ihr Fach zu gewinnen. Die dafür notwendige praxisnahe Vermittlung der modernen Neurowissenschaften und seiner Methoden gelingt im Schülerlabor auf vorbildhafte Art und Weise“, betont Prof. Dr. Paul W. Dierkes, Professor für Didaktik der Biowissenschaften an der Goethe-Universität Frankfurt.
Weiterentwicklung des Schülerlabors Neurowissenschaften
Das „VirtualBrainLab“ baut auf dem erfolgreichen Konzept des „Schülerlabors Neurowissenschaften“ auf. Die Inhalte und Experimente wurden weiterentwickelt und für die Digitalisierung angepasst. Damit werden innovative Anwendungen wie die Neurosimulation oder das virtuelle Mikroskop nachhaltiger einer großen Zielgruppe zugänglich gemacht. Den Lehrkräften werden didaktische Arbeitsmaterialien an die Hand gegeben, so dass diese das „VirtualBrainLab“ direkt im Unterricht einsetzen können.
Im Jahr 2014 wurde das „Schülerlabor Neurowissenschaften“ als Kooperationsprojekt zwischen der Goethe-Universität Frankfurt und der Hertie-Stiftung ins Leben gerufen und in das bestehende Konzept der Schülerlabors Goethe-BioLab im Fachbereich Biowissenschaften integriert. Insgesamt wurde das „Schülerlabor Neurowissenschaften“ von 2015 bis 2018 von 2.262 Schülern an 157 Terminen besucht, wobei die Angebote für die Sekundarstufe II mit 124 Terminen am höchsten frequentiert waren. „Naturgemäß haben Schülerlabore einen begrenzten Wirkungsradius. Ein im Internet verfügbares Labor mit Anwendungen zum virtuellen Experimentieren kann dieses Problem lösen und den Wirkungsradius erweitern.
Die Gemeinnützige Hertie-Stiftung: Engagement für Gehirnforschung und Demokratie
Die Arbeit der Hertie-Stiftung konzentriert sich auf zwei Leitthemen: Gehirn erforschen und Demokratie stärken. Die Projekte der Stiftung setzen modellhafte Impulse innerhalb dieser Themen. Im Fokus stehen dabei immer der Mensch und die konkrete Verbesserung seiner Lebensbedingungen. Die Gemeinnützige Hertie-Stiftung wurde 1974 von den Erben des Kaufhausinhabers Georg Karg ins Leben gerufen und ist heute eine der größten weltanschaulich unabhängigen und unternehmerisch ungebundenen Stiftungen in Deutschland.
Das Gehirn verstehen und schützen
Die Erforschung des Gehirns und seiner Erkrankungen ist aktueller denn je. 27 Prozent aller EU-Bürger sind von Hirnkrankheiten betroffen, insbesondere Alzheimer wird künftig eine große gesellschaftliche Herausforderung. Auch in Frankfurt unterstützt das Medienzentrum das Grundschulprojekt "Wir sind Hirnforscher!" der Herti Stiftung. Insgesamt 6 Frankfurter Schulen werden im Projektzeitraum vom 14. Oktober 2016 bis 30. Juni 2017 an dem Projekt teilnehmen. Hierbei werden die Schülerinnen und Schüler der 3. und 4. Sie beschäftigen sich mit elementaren Fragen, beispielsweise warum das Gehirn falten hat oder welcher Bereich des Gehirns für welche Funktion zuständig ist oder welche Sinne alles vom Gehirn verarbeitet werden können.
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Materialien für den Unterricht
Die Unterrichtsreihe ist auf fünf bis acht Unterrichtsstunden ausgelegt. Mit der Reihe vereint die Hertie-Stiftung ihre Expertise aus den Bereichen Neurowissenschaften und Bildung: Gemeinsam mit Neurowissenschaftlern, Didaktikern und Schulen wurden neue Experimente, Arbeitsblätter und Anleitungen entwickelt. Alle Materialien werden den Schulen kostenlos ausgeliehen.Die Lehrer können die Reihe selbstständig im Sachunterricht durchführen. Sie erhalten dafür Hirnforscher-Boxen mit Materialien, Arbeitsblättern und Anleitungen. Das Konzept ist ein gutes Beispiel für handlungsorientiertes Lernen. Die Qualität des Ansatzes wurde nun auch durch eine Veröffentlichung in der internationalen Fachzeitschrift Advances in Physiology Education bestätigt.
Unterstützung durch Medienzentren
Die Medienzentren Hessen kümmern sich um die Auswahl, Beschaffung und Verleih von schulrelevanten Medien und Geräten und beraten die Schulen bei deren Einsatz. So lag es nahe, die Medienzentren in die Verteilung der Hirnforscherboxen einzubeziehen. Mit der Unterstützung des Hessischen Kultusministeriums beteiligen sich 12 Medienzentren an dem Projekt, die über ganz Hessen verteilt sind. Damit ist für alle teilnehmenden Schulen ein möglichst kurzer Weg gewährleistet. Die Zentren organisieren die Ausleihe und geben auch eine erste Einführung in den Umgang mit dem Material.„Das gesamte Material der Hirnforscherboxen passt hervorragend zu den Aufgaben der Medienzentren Hessen und dem Qualitätsanspruch, den wir an unsere Verleihmedien haben.
Das schlafende Gehirn
Anlässlich des Weltgehirntages am 22. September 2017 hat die Gemeinnützige Hertie-Stiftung ein kurzes unterhaltsames Video über die Aktivitäten des Gehirns während des Schlafes gemacht.
Hirnforscherboxen auch in Thüringen
Ab diesem Schuljahr können Grundschulen in Thüringen das Gehirn entdecken - mit der Hirnforscherbox der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung. ZEISS unterstützt die Unterrichtsreihe „Wir sind Hirnforscher!" mit 2.500 Euro und finanziert damit die Hirnforscherbox für Jena. Die von der gemeinnützigen Stiftung entwickelten Materialien für Schülerinnen und Schüler der dritten und vierten Jahrgangsstufe vermitteln die wichtigsten Funktionen sowie den Aufbau des Gehirns. Die Boxen stehen seit diesem Schuljahr an insgesamt neun Standorten in Thüringen zur Verfügung. Pro Schule wird eine Box für 4 bis 6 Wochen kostenlos verliehen. „Das Gehirn ist für Kinder im Grundschulalter auf den ersten Blick abstrakt und schwer zu fassen, da es von außen unsichtbar im Inneren des Kopfes liegt“, erklärt Dr. Christina Walther von witelo. „Ziel der Unterrichtsreihe ist es, Kindern das Gehirn, die Schaltzentrale unseres Körpers, begreifbar zu machen“. Die Schüler schlüpfen selbst in die Rolle von Hirnforschern und finden durch eigenes Experimentieren die Antworten auf Fragen zum Gehirn. Dr. Alexander Lehmann, Projektleiter der Gemeinnützigen Hertie-Stiftung, hebt hervor: „Erst durch die Unterstützung unserer Partner vor Ort ist es möglich, den Thüringer Grundschulen die Hirnforscherboxen zur Verfügung zu stellen. Unser Dank gilt daher dem Engagement von witelo und ZEISS in Jena. Zu den Materialien gehören nicht nur Arbeitsblätter, Experimente und Anleitungen für Lehrkräfte, sondern auch ein Roboter mit dem Namen „Herr Tie“. Angelegt ist das Lernprogramm für fünf bis acht Unterrichtsstunden. Für Stephan Kneise, Lehrer an der Gemeinschaftsschule Galileo in Jena Winzerla, ist die Arbeit mit der Hirnforscherbox sehr aufschlussreich: „Die Funktions- und Arbeitsweise des Gehirns ist selbst für Erwachsene nur schwer nachvollziehbar, aber mit den Materialien finden Schüler wie Pädagogen schnell und einfach Zugang zur Thematik. Die beigefügten Versuche sind abwechslungsreich und beantworten die gestellten Fragen eindeutig. Die Unterrichtsreihe, die in Thüringen unter der Schirmherrschaft des Ministers für Bildung, Jugend und Sport Helmut Holter steht, wurde gemeinsam von Didaktikern und Neurowissenschaftlern entwickelt. Sie ermöglicht Schülerinnen und Schülern der Primarstufe altersgerecht und selbstständig einen Zugang zur Thematik. Außerdem bietet sie einen Einstieg in naturwissenschaftliches Arbeiten. Für ZEISS als technologisch führendes Unternehmen ist die Begeisterung junger Menschen für Technik und Naturwissenschaften Erfolgsgrundlage.
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