SySTEM 2020: Die Möglichkeiten des STEM Lernens

SySTEM 2020 ist ein Projekt, das sich mit der Wissenschaftsvermittlung für Kinder und Jugendliche in den STEM-Bereichen (Science, Technology, Engineering und Math) beschäftigt. Dabei steht das Lernen von Naturwissenschaften außerhalb des Klassenzimmers im Vordergrund, das heißt das Lernen in Einrichtungen wie der Ars Electronica, die außerschulische Bildungsarbeit leisten. Die Ars Electronica ist einer von insgesamt elf Partnern des von der Europäischen Union unter Horizon 2020 geförderten Projekts, daneben gibt es noch elf weitere Beteiligte.

In einem ersten Schritt versucht das Team, das außerschulische Lernen in Europa und die Aktivitäten, die es bereits gibt, abzubilden. Das passiert mittels einer interaktiven Landkarte, der SySTEM 2020 Map. Zentraler Bestandteil des Projekts ist außerdem der Input von 9- bis 20-jährigen Lernenden aus verschiedenen Bereichen, wobei das Ziel eine größstmögliche Inklusion und Zugänglichkeit sein soll – geographisch abgelegene, sozial und wirtschaftlich benachteiligte, Minderheiten- und / oder Migranten Communities sollen eingeschlossen werden. Mairéad Hurley, Managerin für Bildung und Lernen in der Science Gallery Dublin und Eva Durall, Postdoktorandin in der Forschungsgruppe für Lernumgebungen am Medialab der Aalto University, haben mit uns über den Status Quo von SySTEM 2020 gesprochen und sie haben uns von den Zielen des Projekts sowie ihrer persönlichen Motivation erzählt.

Mairéad, kannst du zunächst erklären, wofür SySTEM2020 steht, welchen Hintergrund und welchen Ansatz es hat?

Mairéad Hurley: Wir haben auf einen Call der Europäischen Kommission geantwortet, in dem es um den naturwissenschaftlichen Unterricht außerhalb des Klassenzimmers ging. Die Frage entstand, als wir darüber nachdachten, wie und wo das Lernen stattfindet, insbesondere das naturwissenschaftliche Lernen. Das Konsortium ist wirklich eine Gruppe von Fachleuten und Forschenden, die sich mit dem wissenschaftlichen Lernen in nicht-formalen Einrichtungen wie Science Centers und Museen beschäftigen. Es ist eine Gruppe von Organisationen, die am wissenschaftlichen Lernen außerhalb des Klassenzimmers interessiert sind, die sich mit dem Ziel zusammengefunden haben, diese Art von Einrichtungen und das Lernen, das dort stattfindet, zu untersuchen.

Wir alle haben unterschiedliche Lernumgebungen und wir haben eine Projektstruktur erarbeitet, die in diese Umgebungen mit unterschiedlichen Maßstäben eintaucht. Zunächst wurde uns klar, dass wir, um in dieses Thema einzusteigen, wirklich den Umfang, die Struktur und die Umgebung kennen müssen. Das führte zu der Idee des Mapping-Elements des Projekts. Um den naturwissenschaftlichen Unterricht zu erforschen, mussten wir wissen, wie er für verschiedene Menschen in verschiedenen Ländern Europas aussieht, also erstellten wir eine Karte und luden alle unsere Partner, alle Organisationen, die sich mit dem naturwissenschaftlichen Lernen außerhalb des Klassenzimmers beschäftigen, ein, sich an dieser virtuellen Karte zu beteiligen.

Ich denke, das war einer der interessanten Aspekte für uns, dass Lernen nicht überall in Europa gleich ist, weil die Rahmenbedingungen unterschiedlich sind, der Kontext unterschiedlich ist und so weiter. Dann stellt sich die Frage, wer die Menschen sind, die an den naturwissenschaftlichen Lernangeboten teilnehmen, die es gibt. Es sind viele verschiedene Aktivitäten verfügbar, aber sind sie auch für die gleichen Menschen zugänglich? Sind sie alle an den gleichen Orten verfügbar? Wir wollten uns wirklich die Zugänglichkeit dieser Art von Aktivitäten ansehen. Das war in etwa die Struktur des Projekts.

Dadurch wollten wir mehr in das individuelle Lernen eintauchen. Wir haben eine Struktur vorgeschlagen, mit der wir eine Umfrage in 19 europäischen Ländern durchführen wollten, bei der junge Menschen im Alter von 9 bis 20 Jahren über ihr individuelles Lernumfeld in Bezug auf die Naturwissenschaft und ihr kulturelles Kapital sowie ihr wissenschaftliches Kapital befragt werden sollten. Insgesamt haben wir etwa 1.000 Teilnehmende. Und dann wollten wir uns noch einmal die Fähigkeiten ansehen, die junge Menschen in der Praxis des naturwissenschaftlichen Lernens außerhalb des Klassenzimmers erwerben können, wobei wir davon ausgingen, dass es gewisse übertragbare Fähigkeiten gibt, die sich in diesem Umfeld entwickeln. Deshalb führen wir eine Studie durch, die den Erwerb von Fähigkeiten untersucht und ebenfalls etwa 1.000 Personen erreicht. Schließlich untersuchen wir auch die Art und Weise, wie die Aktivitäten für dieses Umfeld gestaltet sind. Was sind die besten Möglichkeiten, Aktivitäten in diesen Umgebungen so zu gestalten, dass sie für jeden zugänglich sind?

Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren. Welche Art von Output steht schließlich am Ende?

Mairéad Hurley: Wir haben unterschiedliche Outputs, weil wir eine Kombination von Ansätzen und Maßnahmen haben. Aber eines der Ergebnisse, das wir erreichen wollen, ist eine Strategieempfehlung in diesem Bereich. Als praktische Instrumente sollen dann die „Design Principles“ für Fachleute in diesem Feld dienen: Science Centers, Plattformen, Museen, aber auch allgemein für Makerspaces, Bibliotheken und ähnliche Organisationen. Wir haben also eine breite Palette von anwendbaren Methoden, keine Werkzeuge, mit denen man lernen kann, wie man einen 3D-Druck-Workshop plant, sondern viel mehr Instrumente, um einen solchen Workshop so zu planen, dass er zugänglich und ansprechend ist, und um die Fertigkeiten zu planen, die die Lernenden entwickeln sollen.

Die Karte, die wir erstellt haben und die ich vorhin erwähnt habe, ist ebenfalls ein wichtiger Output und auf verschiedenen Ebenen für verschiedene Menschen wertvoll: Für die einzelnen Lernenden, um herauszufinden, was in ihrem Umfeld passiert, für Fachleute oder Organisationen, um sich mit anderen Organisationen zu vernetzen, um innerhalb ihres eigenen Landes zusammenzuarbeiten, aber auch, um einen Blick über den Tellerrand hinaus zu werfen, und für Forschende in diesem Bereich. Es handelt sich um einen großen Datensatz, und wir erstellen zum jetzigen Zeitpunkt eine Momentaufnahme von Europa, die potenziell sehr wertvoll und interessant sein kann. Das ist etwas, von dem wir hoffen, dass es weiterleben wird. Und wir suchen nach Möglichkeiten, wie wir dies erreichen können.

Eva Durall: Ich würde sagen, die Karte ist etwas, das zu anderen Aktionen im Projekt passt. Es besteht eine schöne Verbindung zwischen forschungsorientierten Maßnahmen und Maßnahmen, die zu praxisorientierteren Ergebnissen führen könnten, wie z.B. zu einer Sammlung von Instrumenten, den Design Principles.

Aalto war für die Leitung der Arbeit an den Design Principles verantwortlich, und bisher konzentrierte sich der Großteil meiner Arbeit auf die Ausarbeitung eines ersten Entwurfs, zu dem andere Partner beitragen können. Die Design Principles stellen eine Art allgemeine Richtlinie dar, die auf verschiedenen Ebenen nützlich sein kann, z.B. für Lehrkräfte, Unterrichtende und VermittlerInnen in diesem Bereich. Es gibt aber auch einige andere Leitsätze, um die Diskussion – innerhalb der Teams oder Organisationen – ein Stück weiter zu führen, wie die Aktivitäten integrativer gestaltet werden können. Wir sammeln mit dem Fachwissen der Partner Beispiele dafür, was in diesem Bereich funktioniert und was nicht funktioniert, einschließlich einiger Beispiele, die sie mit der Community teilen möchten. Es ist ein Instrument für Fachleute auf verschiedenen Ebenen, aber auch etwas, um eine Diskussion darüber anzuregen. Diese Design Principles sind ein methodisches Instrumentarium. Vielleicht ist es nicht die ultimative Leitlinie, aber wir hoffen, dass wir eine tiefere Reflexion über die verschiedenen Aspekte in Gang setzen können, damit wir ein Szenario entwerfen können, das Chancengleichheit und Integration fördert.

Ihr habt kürzlich in Helsinki ein Treffen zu diesen Design Principles organisiert. Kannst du ein wenig erklären, Eva, was dort vor sich ging, wie der Prozess ablief und was das Ergebnis war?

Eva Durall: Ein Design Principle ist eine Leitlinie. Das bedeutet, es ist allgemein. Es schlägt einige grundsätzliche Richtlinien dafür vor, was man beim Entwerfen von Instrumenten beachten sollte, was man bei der Planung der nächsten Schritte berücksichtigen sollte. Sie sollten die praktische Anwendbarkeit, den Kontext, die beteiligten Personen und die verfügbaren Ressourcen in Betracht ziehen. Von ein und demselben Grundprinzip ausgehend kann es viele verschiedene Möglichkeiten geben, wie es in der Praxis umgesetzt werden kann. Dafür sind die allgemeinen Richtlinien gedacht. Wie machen wir das? Wir sind, wie Mairéad erwähnte, ein großes Konsortium von 22 Personen, 11 Partnern und 11 weiteren Beteiligten. Die Definition dieser Design Principles sollte auf Basis der Ansichten und des Wissens der Menschen in diesem Bereich sowie des Wissens aus dem Bereich der Forschung erfolgen. Im Rahmen des Projekts hatten wir ein Kick-off-Treffen mit einem partizipatorischen Teil, und später hatten wir Mitte März 2019 ein Co-Design-Treffen in Helsinki. Wir waren eine große Gruppe von etwa 50 Personen, und das Ziel des Treffens war es, an zwei Tagen zu diskutieren und darüber nachzudenken, was die wichtigsten Chancen und Herausforderungen beim naturwissenschaftlichen Lernen außerhalb des Klassenzimmers auf europäischer Ebene sind. Die Projektpartner brachten Lernende mit, die in der Vergangenheit an Aktivitäten beteiligt waren. Sie luden auch andere Interessengruppen ein, Menschen, die nicht Teil der Organisation sind. Indem wir Lernende und andere Interessengruppen eingeladen haben, konnten wir eine Vielzahl von Standpunkten und Bedürfnissen zum naturwissenschaftlichen Lernen außerhalb des Klassenzimmers in die Überlegungen einbeziehen.

Zur Vorbereitung des Co-Design-Treffens bauten wir auf früheren Recherchen und auf der vorläufigen Analyse der in der frühen Phase des Projekts gesammelten Daten auf. So sammelten einige Projektpartner beispielsweise Daten von den „Learners‘ Journeys“ und es wurde eine erste Sammlung zu den Organisationen und den Aktivitäten für die Karte durchgeführt. In Finnland haben wir auch Beobachtungen und Interviews im lokalen Kontext vorgenommen, um etwas mehr darüber zu erfahren, was funktioniert. Bei der Sitzung nutzten wir diese Daten als Ausgangspunkt, um eine Diskussion und Reflexion zwischen den Projektpartnern, den Lernenden und den Interessengruppen anzustoßen.

Generell muss ich sagen, dass ich überrascht war, wie es gelaufen ist. Es war wirklich schön zu sehen, wie sich die verschiedenen Gruppen tatsächlich selbst organisiert und in die Diskussionen eingebracht haben. Der Übergang von den allgemeinen Diskussionen zu konkreten Ergebnissen, den Design Principles, verlief graduell und wirklich reibungslos. Es war intensiv, aber wirklich lohnenswert, den Prozess zu sehen. Es gab eine Menge Austausch und Diskussionen auf konstruktive Weise. Nach der Analyse der Beiträge der Teilnehmenden an der Co-Design-Sitzung identifizierten wir 12 Prinzipien zu drei Themen. Diese Themen waren: Einbeziehung, Engagement oder Bewertung und Anerkennung des Lernens. Die Prinzipien fassen die gemeinsamen Ideen zusammen, die sich über die Design-Lösungen der Teilnehmenden erstreckten. Diese Ideen waren äußerst wertvoll für die weitere Vorgehensweise und die Ergebnisse in den Projekten.

Nachdem ihr nun diese Design Principles identifiziert habt, was passiert als nächstes?

Eva Durall: Nachdem das Co-Design-Treffen vorbei war und wir einige gemeinsame Ideen identifiziert haben, haben wir diese Ideen mit früheren Untersuchungen und Arbeiten im Bereich des naturwissenschaftlichen Lernens außerhalb des Klassenzimmers verglichen. Wir haben beispielsweise die einschlägige Literatur durchgesehen und geprüft, was in anderen Gegenden wie den Vereinigten Staaten geschieht. Kurz gesagt, wir haben geprüft, was sonst noch erarbeitet wurde und was bereits getan wird.

Nach mehreren Versionen und Diskussionen mit den ProjektmitarbeiterInnen haben wir eine erste Version der Design Principles entwickelt und sie den ProjektpartnerInnen zur Verfügung gestellt. Wir haben uns für einen partizipatorischen Ansatz entschieden, daher wird von den Partnern erwartet, dass sie sich aktiv mit Beispielen und Feedback einbringen. Auf diese Weise können wir sicherstellen, dass die Projektergebnisse mit dem Fachwissen aus der Praxis in Einklang stehen.

Und von hier aus ist der nächste Schritt, der sich von selbst ergibt, größer zu denken, was die Auswirkungen auf die Praxis auf einer höheren Ebene wären. Wenn wir das Konzept des naturwissenschaftlichen Lernens unterstützen wollen – was muss getan werden, was sind die Aspekte, die fehlen? Dies ist die nächste Diskussion, die wir beginnen wollen. Was die konkreten Maßnahmen betrifft, so müssen wir das ganze System ein wenig interaktiver und integrativer gestalten. Dazu müssen wir auf dem Fachwissen der Partner und Interessenvertreter aufbauen und einen partizipatorischen Ansatz wählen, um eine Diskussion auf einer eher systemorientierten Ebene zu beginnen.

Eine Karte, Instrumente, Berichte, ein Handbuch und Empfehlungen. Was gibt es bereits und woran arbeitet ihr derzeit? Was sind die Pläne für 2020?

Mairéad Hurley: Wir sind sozusagen mitten in dieser Selbstevaluierungsphase, in der wir einige Instrumente ausprobieren, mit denen die Lernenden ihr Lernen mit Hilfe verschiedener Methoden selbst reflektieren können. Es ist eine Art Umfrage, ein Fragebogen zur Selbstreflexion. Eine andere Methode ist die Erstellung von Lernportfolios, ähnlich eines Tagebuchs. Die Projektpartner, die beispielsweise einen Workshop veranstalten, wie die Ars Electronica, arbeiten mit einer Gruppe junger Leute. Sie führen diese Fragebögen durch, nachdem sie einen Workshop oder eine Tour oder welche Aktivität auch immer durchgeführt haben. Und sie sollen dazu gebracht werden, kritisch über die Kompetenzen nachzudenken, die sie entwickelt haben, und insbesondere darüber, wie sich die Aktivität auf diese Kompetenzen ausgewirkt hat. Die Fähigkeiten, die wir in den Fragebögen untersuchen, sind Kreativität, kritisches Denken, Zusammenarbeit und Kommunikation.

Die Lernportfolios sind dann etwas breiter angelegt. Es geht mehr um die individuelle Reflexion, aber mit einer gewissen Aufforderung, einer gewissen Richtung. Dann geht es auch um eine Anerkennung oder eine Art Belohnung bzw. Würdigung der Leistung. In diesem Bereich, der nicht formell ist, haben wir keine schulische Bescheinigung, und das ist zum Teil das Schöne daran. Aber wie können wir dann die Leistungen anerkennen und wie stellen wir sicher, dass sie so geschätzt werden, wie sie sollten? Wir versuchen, diese Dinge herauszufinden und ein Gefühl dafür zu bekommen, was die Menschen über dieses Thema denken.

Und wir schauen auch über das Projekt hinaus und fangen an, darüber nachzudenken, wie die Ergebnisse der Arbeit in der Welt und nach dem Ende des Projekts aussehen können. Daran werden wir also im nächsten Jahr gemeinsam arbeiten.

Eva Durall: Wir beginnen zu definieren, wie wir die Diskussion auf eine höhere Ebene bringen können. Zunächst haben wir uns darauf konzentriert, das auf der Ebene des Konsortiums, zusammen mit den Partnerorganisationen, zu erreichen. Und dafür haben wir in diesem Jahr entsprechende Maßnahmen gesetzt: Das Workshop-Treffen, die Design Principles und die daraus resultierenden Methoden. Zweitens versuchen wir, die Diskussion auf eine kontextuelle Ebene der unterschiedlichen Realitäten auf der nationalen Ebene und auf europäischer Ebene zu verlagern.

Und nicht zuletzt möchte ich von euch beiden wissen: Was treibt euch persönlich an, euch für SySTEM2020 und das naturwissenschaftliche Lernen außerhalb des Klassenzimmers zu engagieren?

Mairéad Hurley: Nun, das ist eine gute Frage. Wirklich eine schöne Frage! Ich denke, es ist, als würde man in der Praxis die Resultate sehen. Wenn ich mit jungen Leuten arbeite, sehe ich, dass die Dinge, über die wir sprechen, tatsächlich real sind. So haben wir zum Beispiel diese Kompetenzen erwähnt, von denen wir hoffen, dass sie junge Menschen zur Weiterentwicklung inspirieren können. Im vergangenen Jahr hatten wir hier ein Programm, bei dem wir mit einigen jungen Leuten im Alter von fünfzehn, sechzehn Jahren gearbeitet haben, und eine von ihnen war auf jeder Ebene Teil dieses Projekts, ihre Stimme wurde die ganze Zeit über gehört. Kürzlich haben wir sie als Ehrengast eingeladen, um unser Programm für 2020 zu eröffnen. Und zwar deshalb, weil sie so inspirierend ist, und ich glaube, ich habe beobachtet, wie sie diese Fähigkeiten durch ihre Teilnahme an dem, was wir hier tun, entwickelt hat, und ich halte das wirklich für eine gute Erinnerung dafür, warum wir dies tun. Wir reden nicht nur über diese Dinge. Ich rede nicht nur über die Arbeit mit Jugendlichen, um ihnen bei der Entwicklung von Fähigkeiten zu helfen. Sie können tatsächlich die Welt verändern! Ich glaube wirklich, dass dieses Mädchen hinausgehen und die Welt verändern wird! Glaube ich, dass ein Teil davon auf das Programm zurückzuführen ist, das sie mit uns gemacht hat? Ja, das glaube ich. Ich denke, dass das Nachdenken über diese Art von Dingen und die Zeit, die wir uns nehmen, um mit den Menschen zu kommunizieren, für die wir diese Arbeit machen, eine wirklich gute Möglichkeit ist, mich daran zu erinnern, warum es mir gefällt.

Eva Durall: Ich für meinen Teil bin am Lernen interessiert. Nicht nur, weil das etwas ist, was mir Spaß macht, sondern auch, weil ich es sehr interessant finde, zu verstehen, was bei jemandem passiert, der etwas Neues lernt und sich aus der Komfortzone herausbewegt. Wenn es darum geht, außerhalb des Klassenzimmers zu lernen, wird die Fähigkeit, zu entscheiden, was man lernen will und wie man es tun will, zu einer entscheidenden Kompetenz. In einigen Fällen erhalten Kinder und Jugendliche Unterstützung von ihren Familien und Netzwerken, aber das ist nicht bei allen der Fall. Deshalb halte ich es für wichtig, Wege zu finden, wie man Menschen dabei unterstützt, autonom und unabhängig zu sein, damit sie sich selbstständig auf vielfältige Lernangebote einlassen können. Meiner Ansicht nach ist das eine soziale Verantwortung, die wir alle haben: eine Gesellschaft aufzubauen, die mehr Chancen für alle bietet und die berücksichtigt, dass wir unterschiedlich sind und unterschiedliche Herausforderungen und Situationen haben. Ich persönlich denke, dass der Aufbau einer gerechteren Gesellschaft eng mit Lernen und Bildung verbunden ist. Ich interessiere mich für das Projekt, weil ich es als eine Gelegenheit sehe, zu dieser gesellschaftlichen Herausforderung beizutragen.

Mairéad Hurley: Das klingt großartig. Wir sollten alle gemeinsam an einem Projekt über STEAM mitwirken. Oh, das machen wir ja bereits.

SySTEM 2020 wurde im Rahmen der Fördervereinbarung Nr. 788317 aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union Horizon 2020 finanziert.