MINT-FÄCHER
Nano-Experimente aus dem Koffer: So will der Kanton St.Gallen Jugendliche für Technikberufe begeistern

An St.Galler Sekundarschulen kommen Nano-Experimentierkoffer im Unterricht zum Einsatz. Sie sind Teil der IT-Bildungsoffensive des Kantons. Eine erste Bilanz fällt durchs Band positiv aus.

Luca Ghiselli
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Zwei Schülerinnen der Oberstufe Centrum beim Experimentieren mit den Nano-Versuchen aus dem Koffer.

Zwei Schülerinnen der Oberstufe Centrum beim Experimentieren mit den Nano-Versuchen aus dem Koffer.

Bild: Ralph Ribi (27. Mai 2021)

Warum sind Windeln so saugfähig? Wie schafft es ein Gecko, mühelos glatte Wände hochzuklettern? Das sind Fragen, auf die wohl auch nicht alle Erwachsenen eine Antwort parat hätten. Und es sind Fragen, denen sich Sekschülerinnen und Sekschüler der Oberstufe Centrum im Schulhaus Blumenau am Donnerstagvormittag im Rahmen des Natur-und-Technik-Unterrichts gewidmet haben. Und das nicht etwa nur theoretisch, im Gegenteil: sehr praktisch.

Als Basis für das Erforschen der Nanotechnologie dient der Experimentierkoffer mit dem Namen «Simply Nano 2». Entwickelt wurde das Lehrmittel vom St.Galler Start-up «Innovationsgesellschaft», herausgegeben wird es von der Stiftung Simply Science. 20 Partner aus der Privatwirtschaft und der Kanton helfen bei der Finanzierung mit. Das Ziel des Projekts: Besonders weibliche Jugendliche für die sogenannten MINT-Fächer (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) zu begeistern und so langfristig dem Fachkräftemangel in diesen Branchen entgegenwirken.

135 Lehrpersonen aus 90 Schulen weitergebildet

Seit Herbst stehen allen Oberstufen und Mittelschulen im Kanton 540 dieser Koffer zur Verfügung. Weitere 60 Exemplare wurden beiden Appenzell bereitgestellt. Und bereits diesen Sommer expandiert das Lehrmittel im Kanton Zürich. Zeit also für eine erste Zwischenbilanz.

Christoph Meili, Leiter des Projekts «SimplyNano 2».

Christoph Meili, Leiter des Projekts «SimplyNano 2».

Bild: Ralph Ribi

An der Medienorientierung im Singsaal des Talhofs waren sich die Verantwortlichen um Christoph Meili, Projektleiter und Geschäftsführer der Innovationsgesellschaft, einig: Die Experimentierkoffer sind ein voller Erfolg. 135 Lehrpersonen aus 90 Schulen seien bereits im Umgang mit dem Koffer weitergebildet worden, bilanzierte Meili. «Die Rückmeldungen der Lehrerinnen und Lehrer sind sehr positiv ausgefallen.» Gerade die Idee, Produkte und Anwendungen statt nur Phänomene aufzuzeigen, sei gut angekommen.

Zurück zum Beispiel der saugfähigen Windeln und des Geckos: Statt nur das Phänomen zu erklären, nähern sich die Schülerinnen und Schüler über die konkrete Anwendung aus der Industrie (eben zum Beispiel Windeln oder besonders stark haftende Stoffe) dem Phänomen. «Wir ermöglichen so forschendes Lernen anhand von Phänomenen, die leicht beobachtbar sind.»

Lob von den Lehrpersonen und von den Bildungschefs

Durchs Band hätten Lehrpersonen nach der halbtägigen Fortbildung bei Unternehmen in der Region die Experimente als gelungen und die Aufgabenstellungen in der Werkstatt als sinnvoll taxiert, zeigen auch die Ergebnisse einer entsprechenden Befragung. Allerdings hätten sich einige mehr Zeit für den Weiterbildungskurs gewünscht. «Das würde aber unsere Ressourcen sprengen», sagt Meili.

Auch Erziehungsdirektor Stefan Kölliker zeigte sich voll des Lobes für das Teilprojekt der IT-Bildungsoffensive. Er strich den Beitrag von Firmen und Sponsoren hervor: Jedes Teilprojekt in der MINT-Förderung habe die Auflage, zu zwei Dritteln privat finanziert zu sein. Der Kanton übernimmt maximal einen Drittel der Kosten. Bei 600 Koffern, bei denen das Stück rund 850 Franken kostet, kommt da ein stattlicher Betrag zusammen – die Weiterbildungen der Lehrpersonen nicht eingerechnet.

Die Industrie kann sich einiges vom Gecko abschauen. Hier der städtische Schuldirektor Mathias Gabathuler, der kantonale Erziehungsdirektor Stefan Kölliker, Projektleiter Christoph Meili, eine Journalistin und der Leiter der städtischen Dienststelle Schule und Musik Martin Annen (von links).

Die Industrie kann sich einiges vom Gecko abschauen. Hier der städtische Schuldirektor Mathias Gabathuler, der kantonale Erziehungsdirektor Stefan Kölliker, Projektleiter Christoph Meili, eine Journalistin und der Leiter der städtischen Dienststelle Schule und Musik Martin Annen (von links).

Bild: Ralph Ribi (27. Mai 2021)

Der städtische Schuldirektor Mathias Gabathuler bezeichnete die Experimentierkoffer als Leuchtturmprojekt. «Wir sind in der Digitalisierung alle stark gefordert, die Jugendlichen auf eine Berufswelt vorzubereiten, deren Ausgestaltung wir nur ahnen können.» Umso hilfreicher seien solche Initiativen.

Leidenschaft für Experimente

Im Anschluss an die Medienorientierung konnten Kölliker, Gabathuler und Meili den Schülerinnen und Schülern der 1. Sekundarklasse von Claudia Raymann über die Schulter schauen. «Sie lieben es, zu experimentieren und etwas mit den Händen zu machen», sagt die Lehrerin. Diese Herangehensweise sei im Natur-und-Technik-Unterricht natürlich nicht neu. Aber: «Mit dem Experimentierkoffer haben wir ein pfannenfertiges Lehrmittel, das uns viel Vorbereitungsarbeit abnimmt.»

Die Schülerinnen und Schüler giessen schrittweise Wasser in das saugfähige Nano-Granulat, bis es die Feuchtigkeit nicht mehr aufnehmen kann.

Die Schülerinnen und Schüler giessen schrittweise Wasser in das saugfähige Nano-Granulat, bis es die Feuchtigkeit nicht mehr aufnehmen kann.

Bild: Ralph Ribi

Auch die Schülerinnen und Schüler finden an diesem Donnerstagvormittag Gefallen am Nano-Experimentierkoffer. Sie giessen schrittweise 10 Milliliter Wasser in Granulat, das auch in sehr saugfähigen Windeln zum Einsatz kommt. Ihr Ziel: Herausfinden, wann das Material nass wird. Ihre Antwort: Nach 90 Millilitern. Danach geht das Experimentieren, Ausprobieren und Erforschen weiter: Die meisten befragten Lehrpersonen wollen den Koffer zwischen drei und 15 Lektionen lang einsetzen.

St.Gallen SG – IT Bildungsoffensive SimplyNano Regierungsrat Stefan Kölliker und Stadtrat Bildung Mathias Gabathuler geben in der Blumenau den Zwischenstand durch Schülerinnen und Schüler im Schulhaus Oberstufenzentrum Blumenau.

St.Gallen SG – IT Bildungsoffensive SimplyNano Regierungsrat Stefan Kölliker und Stadtrat Bildung Mathias Gabathuler geben in der Blumenau den Zwischenstand durch Schülerinnen und Schüler im Schulhaus Oberstufenzentrum Blumenau.

Ralph Ribi

Danach werden sie die Frage nach dem Gecko problemlos beantworten können: Geckos haften dank Millionen schmaler Härchen an ihren Füssen, die an ihren Spitzen in Wülste aufgespalten sind. Diese Haftballen haben eine derart grosse Oberfläche, dass sie anziehend auf den Untergrund wirken. Und diese sogenannten Van-Der-Waals-Kräfte macht sich auch die Industrie zu nutzen: Für stark haftende und leicht abziehbare Folien, zum Beispiel.

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