Beispiele aus der Technik versehen naturwissenschaftliche Inhalte mit einem klaren Bezug zur Wirklichkeit

Ziel des MINT-Lernzentrums ist es, den naturwissenschaftlichen und mathematischen Unterricht effizienter und nachhaltiger zu gestalten, wobei Inhaltsbereiche mit einem Bezug zur Technik besonders berücksichtigt werden sollen. In diesem Zusammenhang wird auch eine gründlichere und umfassendere Allgemeinbildung in diesen Bereichen angestrebt, um in der Gesellschaft einen rationaleren Umgang mit Naturwissenschaft und Technik zu erreichen. Dazu sollen zukünftige Studierende bereits in der Schule Kenntnisse und Kompetenzen in naturwissenschaftlichen und technischen Inhaltsbereichen erwerben, die sie besser auf diese Studienrichtungen vorbereiten.

Der Beitrag des MINT-Lernzentrums wird darin bestehen, zentrale Konzepte aus Physik, Chemie, Mathematik, Technik und Informatik besser im Schulunterricht zu verankern, als dies bisher der Fall ist. Bei der Wahl der Themen wird auch auf die soeben erschienene Analysen der HSGYM-Gruppen (Schnittstellenprojekt Hochschulreife und Studierfähigkeit) zurückgegriffen. Hier haben Vertreter der Mittelschulen und der Universitäten für die gymnasialen Kernfächer Inhalte für die Mittelschulen festgelegt. Eine Kooperation zwischen der Kerngruppe HSGYM-Physik und Elsbeth Stern und ihrem Team ist geplant. Es soll systematisch erarbeitet werden, wie die im HSGYM-Papier erarbeiteten Zielsetzungen optimal umgesetzt werden können. 

Transistorröhren und Mikrochips als verschiedene Realisierungen der gleichen Funktion

Ein weiteres Ziel des MINT-Lernzentrums besteht darin, in Kooperation mit Lehrpersonen exemplarische Unterrichtseinheiten zu wichtigen Grundkonzepten zu entwickeln, die das Verhältnis von Naturwissenschaften und Technik betreffen. Eines dieser Grundkonzepte ist das Konzept der multiplen Realisierbarkeit, dem zufolge sich technische Funktionen wie zum Beispiel die Funktion eines Verstärkers durch mehrere verschiedene physikalische Systeme wie Transistorröhren und Mikrochips realisieren lassen. Durch die Vermittlung dieses Grundkonzeptes soll das Verständnis dafür gefördert werden, dass es auf unterschiedlichen Erklärungsebenen um verschiedene Ziele geht: Während es auf der naturwissenschaftlichen Erklärungsebene darum geht, zum Beispiel physikalische oder chemische Naturgesetze zu finden, geht es auf der technischen Ebene vor allem um technische Funktionen – und darum, welche physikalischen Systeme sich am besten zur Realisierung dieser Funktionen eignen.