Mathematik und Technik in der Kita: Zusammenhänge verstehen

Kinder sind von Geburt an kleine Forscher und Entdecker. Sie staunen noch, wenn eine Seilbahn an ihnen vorbeifährt, sie einen Marienkäfer entdecken oder Brausepulver Wasser zum Schäumen bringt. Kinder, die im Kindergarten bereits Experimente in diesem Bildungsbereich machen, zeigen später als Schüler häufiger Interesse an den MINT-Fächern Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik. Ein guter Grund, bereits eine erste Basis im Bildungsbereich und Entwicklungsziel der Kita Mathematik und Technik zu legen. Und das Beste: Experimentieren macht Spaß!

Mathematik und Technik in der Kita: Die Begeisterung der Kinder wecken

Forscher und Pädagogen sind sich einig, dass es in Kindertagesstätten keinesfalls zu früh ist, Kindern Mathematik, Naturwissenschaften und Technik näherzubringen. Im Gegenteil: In diesem Alter stellen Kinder die meisten Fragen und wollen so viele Erfahrungen wie möglich sammeln. Ziel des Bildungsbereichs und Entwicklungsziels ist es, dass die Kinder Zusammenhänge möglichst eigenständig entdecken und diese in Lernbegleitung des Erziehers oder der Erzieherin auch verstehen. Umso besser ist es, wenn die Phänomene, die die Kinder erforschen, aus ihrem Alltag kommen.

Um das Interesse und die natürliche Neugier zu erhalten, ist es förderlich, wenn die Kinder die Inhalte selbst aussuchen dürfen. Eine Einführung in die Welt der Pilzsorten ohne weiteren Anreiz ist für sie wenig interessant. Nach einem Waldbesuch mit dem ganzen Kindergarten, in dem die Kinder Pilze sammeln durften, ist es für sie spannend zu erfahren, welche Pilze essbar sind, welche nicht und woran man sie erkennt.

Kind im Wald, Ausflug in den Wald mit der Kita, Kinder und die Natur
Es ist wichtig, dass Kinder früh lernen, welche Pilze essbar sind © Tomsickova Tatyana - Shutterstock

Sinnvoll ist es, den Kindern zunächst theoretisches Wissen zu vermitteln. Sprechen Sie vor dem Experimentieren, zum Beispiel, bei Projektwochen über bestimmte Phänomene. Nach einer solchen theoretischen Einführung bleiben die Experimente noch besser im Gedächtnis. Denn die Kinder dürfen nun selbst aktiv werden – eine der Grundvoraussetzungen für effektives Lernen. Achten Sie darauf, dass die Versuchsaufbauten einige wichtige Kriterien erfüllen:

  • Der Versuch lässt sich mit relativ wenigen Materialien aufbauen
  • Der Versuchsaufbau ist für die Kinder nachvollziehbar
  • Der Versuch besteht überwiegend aus Materialien, die die Kinder bereits kennen
  • Der Versuch enthält keine gefährlichen Materialien
  • Die Ergebnisse sind in relativ kurzer Zeit zu sehen

Im Anschluss an ein Experiment erklären Erzieherinnen und Erzieher, was es mit dem Versuch auf sich hat. Die Kinder verstehen dadurch sehr früh, dass Experimente eine Möglichkeit sind, um Antworten auf bestimmte Fragen zu finden. So erwerben die Kids schon im Kindesalter wichtige Kompetenzen.

Mathematik in der Kita: Der Grundstein für Bildung

Es ist im Kindergarten noch viel zu früh dafür, die Kinder die Ergebnisse ihrer Experimente selbst festhalten zu lassen. Dennoch ist es wichtig, dass die Kinder sich korrekt im Zahlenraum bewegen. Denn nur, wer ein Gefühl für Mengen hat, kann Ergebnisse eines Experiments verstehen. Zahlen und Mathematik sind also eine wichtige Voraussetzung dafür, dass die kleinen Entdecker zu Forschern werden.

Und auch die Vermittlung von Mathematik im Kindergarten muss nicht langweilig sein. Im Gegenteil: Über pädagogische Spiele wie das Zahlenland, den Zahlenweg oder Zahlenspiele in der Kita lässt sich mit den Kindern spielerisch rechnen lernen. In Verbindung mit Mengen, Längen, Gewichten und anderen mathematischen Anwendungsbereichen bekommen Kinder ein natürliches mathematisches Grundverständnis. Das ist das Fundament für die Schulfähigkeit und eine weiterführende Bildung in der Grundschule.

Infografik für Naturwissenschaften in der Kita: Erleben durch experimentieren

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Infografik Naturwissenschaft mit Kindern erleben © Prokita-Portal

Kinder interessieren sich von frühester Kindheit an für die Phänomene in ihrer Umwelt.

  • Fallen alle Gegenstände gleich schnell auf den Boden?
  • Sieht Wasser bei jeder Temperatur gleich aus?
  • Was brauchen Pflanzen, um zu wachsen?

Diese Fragen stammen aus den drei Bereichen, die die Naturwissenschaft im Kindergarten und später in der Schulzeit umfasst - Physik, Chemie und Biologie.

Naturwissenschaften in der Kita: Biologie

Natur und Technik und wie sie funktioniert, fasziniert Kinder. Eine Möglichkeit, Kindern aktiv Wissen zu vermitteln, ist sie eine Pflanze selbst anpflanzen zu lassen. Was brauchen pflanzen, um zu leben? Für jüngere Kinder eignet es sich, vorerst selbst Kresse und Gras anzubauen. Für langfristigere Projekte lässt sich auch eine ganze Pilzfamilie züchten oder ein Apfelbaum pflanzen. Im letzten Fall können die Kinder im wahrsten Sinne des Wortes die Früchte ihrer Arbeit ernten.

Je nach Möglichkeiten des Kindergartens können solche Projekte durch das gesamte Kindergartenjahr führen: Im Frühjahr wird gesät, im Herbst geerntet und daraufhin zum Beispiel Apfelsaft aus den überschüssigen Äpfeln gepresst. Dadurch erleben die Kinder hautnah, wie der Mensch seine Lebensmittel aus der Natur mithilfe von Technik erzeugt.

Tiere sind im Kindergarten von mindestens ebenso großem Interesse für Kinder. Wie funktioniert die natürliche Entwicklung von der Kaulquappe zum Frosch? In der Kita lassen sich solche Vorgänge mit relativ wenig Aufwand hautnah miterleben. Natürlich kann man nicht alle Tiere in der eigenen Kita halten. Ein Zoobesuch mit allen Kindern ist aber ein großartiges Highlight, an dem alle Kinder gerne teilnehmen. Daran anschließend können im Kindergarten die unterschiedlichen Tierarten näher behandelt werden.

  • Wo genau leben Elefanten eigentlich normalerweise?
  • Was essen sie?
  • Wie viele Autos ist ein Elefant schwer?

Die Neugier von Kindern, mehr über ihr Lieblingstier herauszufinden, ist schier unbegrenzt.

Bildung im Bereich Physik: MINT-Fächer im Kindergarten erleben

Physikalische Phänomene lassen sich im Kindergarten besonders gut zeigen. Besonders beliebt sind Wasserexperimente. Sie sind mit wenig Aufwand verbunden und bringen die kleinen Forscher zum Staunen. Ein Experiment, das sich sehr schnell umsetzen lässt, ist das Wasserglas Experiment. Die dafür benötigten Materialien sind ein mit Wasser gefülltes Glas und ein Stück Pappe. Die Pappe wird auf den Glasrand gelegt, festgehalten und das Glas mit dem Wasser um 180 Grad gedreht. Die Erzieherin oder der Erzieher kann die Kinder nun Vermutungen anstellen lassen, was passiert, wenn man den Pappdeckel loslässt. Entgegen der Vermutung läuft das Glas nicht aus, wenn man die Pappe loslässt, weil sich die Pappe durch den Unterdruck im Glas festsaugt.

Um ein ähnliches Phänomen vorzuführen, braucht es nichts weiter als ein Glas, eine mit Wasser gefüllte größere Schüssel, Klebeband und ein Papiertaschentuch. Dieses Experiment lässt sich von den Kindern auch ganz leicht zu Hause beim Baden oder am Waschbecken wiederholen. Zuerst befestigen die Kinder das Taschentuch mit dem Tesafilm am Boden des Glases. Nun führen sie das Glas langsam senkrecht mit dem Glasrand nach unten ins Wasser, bis das Glas komplett im Wasser ist. Zieht man es darauf wieder gerade aus dem Wasser heraus, ist das Papiertaschentuch entgegen der Erwartung noch trocken. Mit der richtigen Erklärung verstehen die Kinder, dass alle Materialien Raum einnehmen und Luft nicht „nichts“ ist.

Naturwissenschaften in der Kita: Chemische Zusammenhänge verstehen

Lehrkräfte in der Schule bringen ihren Schülern die Grundlagen der Chemie oft erst in der siebten oder achten Klasse bei. Während pädagogische Fachkräfte an diesen Strukturen nichts ändern können, können sie wenigstens das Interesse der Kinder schon viel früher befeuern. Einige Bereiche, die mit chemischen Reaktionen zu tun haben, sind natürlich nicht für die Kita geeignet. Die Grundlagen der Chemie und Eigenschaften unterschiedlicher Stoffe lassen sich aber schon mit ein paar Gläsern Wasser und wenigen Materialien, die jeder im Haus hat, erforschen.

Die Kinder füllen zu Beginn des Versuchs mehrere Gläser mit Wasser. Die Erzieherin oder der Erzieher stellt unterschiedliche Materialien zur Verfügung, die im Anschluss untersucht werden: Mehl, Sand, Zucker, Salz, aber gerne auch ausgefallenere Materialien wie ein Legostein, Honig oder Erde. Den Möglichkeiten sind keine Grenzen gesetzt. Jedes Kind probiert unterschiedliche Stoffe aus und „prüft“ durch Umrühren mit einem Löffel, ob sich die Stoffe vermischen. Die Kinder erkennen, dass manche Stoffe sich sofort auflösen, andere überhaupt nicht. Für mehr Variantenreichtum können die Versuche mit warmem und kaltem Wasser durchgeführt werden. Die Ergebnisse können Sie fotografieren oder aufschreiben bzw. malen. So erwerben die Kinder spielerisch und ganz nebenbei die Kompetenz, Versuchsergebnisse zu dokumentieren. Selbstredend steht auch hier wieder der Spaß an erster Stelle!

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Versuche sind für Kinder immer sehr interessant und machen sehr viel Spaß © Vadim Zakharishchev - Shutterstock

Innerhalb dieses Versuchs lässt sich auch die Dichte unterschiedlicher Stoffe erforschen. Die Lernbegleitung kann den Kindern die „Aufgabe“ stellen, Olivenöl wie andere Flüssigkeiten auch mit dem Wasser im Glas zu vermischen. Einige Kinder werden mit Sicherheit alles versuchen – aber ohne Erfolg. So bekommen die Kinder ganz praktisch vor Augen geführt, dass Stoffe eine unterschiedliche Dichte haben. Warum also nicht mehr Dinge ausprobieren? Holz, Styropor, Papier, Alufolie und vieles mehr aus dem Alltag bietet sich an.

Technik in der Kita: Kompetenzen durch aktive Erfahrung

Die Vermittlung des Bildungsbereichs Technik wirkt für Fachkräfte erst einmal schwierig. Dabei braucht es keine Maschinenbau-Fortbildung, um Technik interessant zu vermitteln. Kinder eignen sich Wissen über Technik durch den eigenständigen Umgang mit Materialien an. Viele Kindergärten bieten einen „Werkbankführerschein“ oder ähnliches an, in dem die Kinder einige grundlegende Fähigkeiten des Handwerks lernen können. Wer sicher einen Nagel ins Brett schlägt, ein Stück Holz ohne Probleme zersägen und mit den Werkzeugen der Kinder-Werkbank umgehen kann, erhält den Schein. Im Anschluss können die Kinder selbst kreativ werden und ihre eigenen Erfindungen bauen.

Eine Möglichkeit, diesen Erfindergeist zu befeuern, ist ein Bootbauwettbewerb.

  • Welche Materialien eignen sich, damit das Boot schwimmt?
  • Wie baut man das Boot am besten, damit es möglichst stabil ist und nicht vom Wind umgepustet wird?
  • Wie kann man ein Papierboot wasserdicht machen?

Auf einem nahe gelegenen See oder auch nur auf der Regentonne können die Kinder ausprobieren, ob ihre Konstruktion stabil schwimmt.

Andere, komplexere Konstruktionen eignen sich, um Kindern den Sinn des Bildungsbereichs Technik vor Augen zu führen. Ziel von Technik ist es, dem Menschen bestimmte Aufgaben zu erleichtern. Ein sehr gutes Beispiel dafür bietet der Flaschenzug, den man in vielen Erlebnisparks und interaktiven Museen ausprobieren kann. Anfangs ziehen die Kinder das Gewicht nur über eine Rolle nach oben, bis nach und nach mehr Rollen hinzugefügt werden. Je mehr Rollen, desto leichter wird es, das Gewicht nach oben zu ziehen. Die Kinder lernen also, welche Vorteile Technik in diesem Bereich bietet.

Eine weiterführende Möglichkeit, Technik mit dem anliegenden Bereich der Informatik zu verknüpfen, bietet ein Kilometerzähler. Der Kilometerzähler wird an einem Fahrrad angebracht und die Technik dahinter so anschaulich wie möglich erklärt. Der Sensor am Reifen funktioniert quasi wie ein Auge, das die ganze Zeit zusieht, wie oft sich das Rad dreht. Über das Kabel wird diese Zahl nach oben zum Fahrradcomputer weitergegeben. Der Computer ist sehr schlau: Er merkt sich die Strecke, die der Reifen zurücklegt, wenn sich das Rad dreht, und zählt gleichzeitig die Anzahl der Umdrehungen. Daraus berechnet er die Kilometerzahl, die man auf dem Fahrrad zurücklegt, viel schneller, als der Mensch das könnte. Das Sammeln und Verarbeiten von Daten aus der Umwelt ist ein klassischer Bereich der Informatik. Auch hier können Sie als Erzieher die Basis für die Wissensvermittlung schon im Kindergarten legen.

Redaktion Prokita-Portal


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