Kinder interessieren sich früh für die physischen Dinge der Welt und machen in ihrem Alltag vielfältige Erfahrungen mit mathematischen, naturwissenschaftlichen und technischen Erscheinungsformen. Sie haben Freude am Entdecken, Ausprobieren, Experimentieren und Fragenstellen. Dem Bildungsbereich "Mathematik, Naturwissenschaft und Technik
" geht es darum, diese kindliche Neugier zu erhalten und zu fördern.
Praktische Mathematik beschäftigt sich mit den Aufgaben des Zählens, Rechnens und Messens. Sie sucht nach Systemen und Strukturen in den Erscheinungen der Welt. Genau dieses tun auch Kinder in ihren Bildungsprozessen. Kinder sind in ihrem Alltag von Zahlen und Formen umgeben. Als geborene Mathematiker suchen sie Muster und Strukturen, vergleichen sie Formen und Gewichte, beginnen sie zu zählen und Zahlen in Verbindung zu Alltagssituationen zu bringen. Mathematik ist überall – in der Küche, im Raum, am Frühstückstisch, beim Spielen. Mathematische Kompetenzen bringen Ordnung in die Welt und machen sie somit berechenbarer, vorhersehbarer. Sie fördern bei Kindern die Entwicklung abstrakten Denkens. Die Beschäftigung mit Zahlen und Größen, mit Ordnen und Messen in Kindertageseinrichtungen kann Kindern die Welt mathematischer Zusammenhänge eröffnen.
Muster, Ornamente, Strukturen, Symmetrien begegnen den Kindern überall: in den Spuren, die der Regen im Sand hinterlässt, bei der Betrachtung eines Schneckengehäuses, im Muster der Tischdecke, beim Betrachten eines Kirchenfensters. Muster bieten Ordnung und Wiederholungen. Sie zu entdecken und sich anzueignen heißt, sich damit auseinanderzusetzen, wie die Welt geordnet ist.
Kinder sind eifrige Sachensucher und Sachensammler. Um etwas sammeln zu können, müssen Klassifizierungen vorgenommen werden: Was passt zusammen, was unterscheidet sich? Ordnungssysteme können sehr verschieden sein.
Die Dinge sind unterschiedlich groß, schwer oder lang. Kinder nehmen diese Unterschiede wahr. Sie sortieren nach verschiedenen Kriterien. Dabei setzen Kinder Maßeinheiten auch zu ihrem Körper ins Verhältnis. Wie groß bin ich, wie groß sind andere?
Raumerfahrungen sind für Kinder Erfahrungen mit sich selbst im Raum – in der großen Halle oder der kleinen Höhle. Die Perspektive von oben ist eine andere als vom Fußboden. Auch die Zeit hat Struktur: Tag und Nacht, Sommer und Winter. Manchmal geht die Zeit scheinbar ganz schnell, manchmal ganz langsam.
Im Alltag hilft Mathematik an vielen Stellen, Aufgaben zu lösen. Zahlen braucht man beim Tischdecken, Backen, Basteln und Planen. Wie viel Mehl muss in den Kuchen? Reichen die Brötchen für alle? Wie teile ich die Tafel Schokolade, damit alle ein Stück bekommen?
Naturwissenschaften (Biologie, Chemie und Physik) beschäftigen sich mit der belebten und unbelebten Natur. Sie suchen nach Erklärungen für Phänomene. Genau dies tun auch Kinder bei ihrer Entdeckung der Welt. Sie nehmen Phänomene wahr, staunen, experimentieren und fragen: Wie wird Wasser zu Eis? Wie kommt es, dass ich immer größer werde? Warum klebt der Schatten an den Füßen? Zu den Naturwissenschaften gehören auch Fragen der Ökologie (Wechselbeziehungen in der Natur und zwischen Mensch und Natur) und des Umweltschutzes. Diese Themen sind eng verbunden mit Themen der Bildungsbereiche "Kultur, Gesellschaft und Politik
" und "Ethik, Religion und Philosophie
" sowie dem Leitprinzip der Nachhaltigkeit. Im Dialog mit ihren Bindungspersonen beginnen Kinder einzelne Aspekte der eigenen Verantwortung für Natur und Umwelt wahrzunehmen. Technik ist die praktische Anwendung von Mathematik und Naturwissenschaften. Kinder interessieren sich intensiv für die Funktionsweisen und Verwendungszwecke von technischen Geräten, die ihnen begegnen. Dazu gehören neben Spielgeräten vor allem Gerätschaften aus dem Erwachsenenleben: Küchengeräte, Radios, Uhren und vieles mehr. Kinder beobachten Phänomene, entwickeln Fragen, suchen Antworten und versuchen, ihr Wissen nutzbar zu machen. Die Beschäftigung mit naturwissenschaftlichen, ökologischen und technischen Themen in Kindertageseinrichtungen kann Kindern vielfältige Zugänge zu Sachfragen und naturwissenschaftlichen Zusammenhängen eröffnen, ihre Lust am Entdecken und Forschen und ihr Zutrauen in die eigenen Problemlösungsfähigkeiten fördern.
Am Anfang naturwissenschaftlicher Auseinandersetzungen steht die Wahrnehmung, dann kommt das Staunen. Naturwissenschaftliche Forschung beginnt immer dann, wenn Kinder etwas wahrnehmen, was ihre Neugier weckt, sie sich aber noch nicht erklären können. Je genauer Kinder hinschauen, je mehr sie staunen, desto größer wird ihr Forschungsdrang.
Kinder erleben die Natur mit allen Sinnen. Sie spüren den Regen, matschen im Lehm, bauen Staudämme mit Steinen, beobachten die Schnecke, verstecken sich im Gebüsch, klettern auf den alten Apfelbaum, riechen an frischen Kräutern, probieren Beeren und vieles mehr. Natur erleben ist häufig mit Bewegung (auf der Wiese toben oder auf den Baum klettern), aber auch mit Gefühlen (Angst vor der Spinne, Trauer um den Tod des Goldfisches) verknüpft.
In der Natur begegnen den Kindern ökologische Zusammenhänge. Die Tiere im Komposthaufen fressen die Pflanzen und diese werden zu Erde. Im Bach leben viele Tiere, die die Kinder mit Kescher und Lupe beobachten. Der auf der Terrasse liegen gelassene Apfel beginnt zu schimmeln. Aus diesen Beobachtungen entstehen weitere Fragen an die Welt.
Kinder experimentieren ständig: in der Sandkiste (Wie tief kann ich graben?) oder in der Badewanne (Wann schwappt das Wasser über den Rand?). In diesen Experimenten erkunden sie Zusammenhänge zwischen den Dingen und ihrem eigenen Tun.
Kinder bauen und konstruieren mit allen erdenklichen Materialien: mit Wasser und Erde, Papier und Kleister, Brettern und Nägeln, mit Ton, Feldsteinen, Legosteinen, Bauklötzen oder Schaumstoffelementen. Erfahrungen mit Technik machen Kinder auch auf der Wippe, beim Schaukeln oder wenn sie bei Reparaturen zusehen oder mithelfen. Daraus leiten sie wiederum Theorien über naturwissenschaftliche Gesetzmäßigkeiten ab.
Die Bandbreite mathematischer, naturwissenschaftlicher, ökologischer und technischer Fragen ist breit. Um die Neugier und den Forscherdrang der Kinder zu erhalten und zu unterstützen, sind insbesondere folgende Aspekte zu berücksichtigen:
Pädagogische Fachkräfte können Kinder in diesem Bildungsbereich besser fördern, wenn sie selbst in der Lage sind, mathematische, naturwissenschaftliche und technische Phänomene im Alltag zu entdecken. Dabei braucht es keine vertieften Kenntnisse dieser Themenbereiche, sondern ein Grundverständnis davon, was Mathematik, Naturwissenschaft und Technik ist, und die Offenheit, sich neugierig und lustvoll diesen Themenbereichen zuzuwenden. Ein Kind, das Sand aus einem Eimer in einen Spielzeuglaster schüttet, eignet sich vielleicht gerade Grundkenntnisse der Mengenlehre an (passt der Sand aus dem Eimer in den Lastwagen?). Es kann aber auch sein, dass das Kind gar nicht die Menge Sand interessiert, sondern eher ein technisches Problem (kippt der Lastwagen nach hinten, wenn ich ihn voll belade?).
Aneignung findet nur statt, wenn nicht die Erwachsenen Antworten auf die Fragen der Kinder geben, sondern die Kinder selbst Antworten suchen und finden. Auch wenn es scheint, als könnten in diesem Bildungsbereich viele Antworten eindeutig als "richtig
" oder "falsch
" bewertet werden, gilt es gerade hier, die Fähigkeiten und nicht die Fehler von Kindern zu beachten. Wenn Kinder zu dem Ergebnis kommen, dass ein Wal ein Fisch ist, "weil alle Tiere im Wasser Fische sind
", beruht dies zunächst einmal auf einer plausiblen Theorie und sollte von den Erwachsenen nicht voreilig verbessert werden. Zunächst sollte vielmehr das Zutrauen der Kinder in ihre eigenen Fähigkeiten gestützt werden, die Welt zu erklären. Sie werden später ihr vorläufiges Weltwissen selbst korrigieren. Wenn sie beispielsweise bei einem Strandbesuch Krebse fangen, können sie zum Schluss kommen, dass nicht alle Tiere, die im Wasser leben, Fische sind. So verändern und differenzieren Kinder ihr Weltwissen ständig und werden sich gewiss auch eines Tages die Unterscheidung von Säugetieren und Fischen aneignen.
Viele Experimente lassen sich schon mit sehr jungen Kindern durchführen. Es gibt zahlreiche Veröffentlichungen mit Anregungen für Experimente, die auch von den Kindern selbstständig durchgeführt werden können. Die Experimentierbereitschaft von Kindern zu unterstützen heißt vor allem, Kindern immer wieder Freiräume zu eröffnen, Dinge selbst auszuprobieren. Dazu gehört gegebenenfalls auch, einen nassen Fußboden in Kauf zu nehmen.
Kindertageseinrichtungen können vielfältige Gelegenheiten zum Bauen und Konstruieren anbieten: in der Bauecke, im Sandkasten, auf Bewegungsbaustellen. In Holz- oder Auseinandernehm-Werkstätten können Kindern Zugänge zu technischem und handwerklichem Fachwissen eröffnet werden.
Vielen pädagogischen Fachkräften sind die Themen dieses Bildungsbereichs aufgrund ihrer eigenen Sozialisation und Berufsmotivation eher fremd. Für sie ist es hilfreich, sich Unterstützung zu holen: von Kindertageseinrichtungen, die in diesem Bildungsbereich schon Erfahrungen gesammelt haben oder von Experten (einer Mutter, einem Großvater oder einer Lehrkraft der benachbarten Schule).
Schon Neugeborene sind damit beschäftigt, "Ordnung in der Welt
" zu entdecken. Sie fangen früh an, die Dinge der Welt zu Kategorien zusammenzufassen, die sie immer wieder überprüfen und verändern. Sie interessieren sich für komplexe, kontrastreiche Muster und haben Vermutungen über kausale Zusammenhänge (wenn ich dies tue, passiert jenes). Kleine Kinder profitieren in Kindertageseinrichtungen von einer anregungsreichen Umwelt mit ganz unterschiedlichen Materialien, in der sie selbstständig auf Entdeckungsreisen gehen können.
Schulkinder wissen schon viel darüber, wie die Dinge beschaffen sind und zusammenhängen. Sie verfeinern ihr Wissen und Können in diesen Themenbereichen, indem sie in Kindertageseinrichtungen komplexe Aufgaben selbstständig übernehmen: die Zubereitung eines Mittagessens, den Bau einer Hütte, den Einkauf.
Pädagogische Fachkräfte können Kinder in diesem Bildungsbereich insbesondere fördern, indem sie
