Citizen Science im Unterricht: Potenziale für Schule und Lernen

Redaktion: Frau Professorin Lorke, welchen Mehrwert bietet Citizen Science für die schulische Bildung?

Prof. Julia Lorke: Citizen Science eröffnet Schülerinnen und Schülern einen unmittelbaren und lebensnahen Zugang zu Wissenschaft und Forschung. Dabei erwerben sie Kompetenzen, die an verbindliche Bildungsstandards anschließen: Sie arbeiten mit wissenschaftlichen Methoden, setzen sich mit Unsicherheiten und Fehlern als Teil von Erkenntnisprozessen auseinander und entwickeln Fähigkeiten zur Auswertung, Darstellung und Interpretation von Daten. In vielen Projekten entsteht darüber hinaus fachübergreifendes Wissen, das klassische Unterrichtsgrenzen überschreitet. 

Gleichzeitig greifen solche Formate ein zentrales bildungspolitisches Problem auf: Die Voraussetzungen und Bildungschancen von Schülerinnen und Schülern sind nach wie vor stark vom sozioökonomischen Hintergrund geprägt. Viele Jugendliche haben kaum persönliche Berührungspunkte mit Wissenschaft oder Forschenden, was die Vorstellung eines naturwissenschaftlichen oder akademischen Berufswegs erschwert. Citizen Science kann hier frühzeitig ansetzen, indem sie reale Teilhabe an Forschung ermöglicht und teilweise auch den direkten Austausch mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern eröffnet. Dadurch werden Zugänge zu Wissenschaft geöffnet, Barrieren abgebaut und Erfahrungsräume geschaffen, in denen Schülerinnen und Schüler unterschiedliche Rollen ausprobieren und sich selbst als potenzielle Forschende erleben können. 

Lorke: Wenn forschendes Lernen im Unterricht eingesetzt wird, werden häufig die einzelnen Schritte wissenschaftlicher Arbeit nachgebildet. Lehrkräfte wissen dabei in der Regel, welches Ergebnis am Ende eines Versuchs stehen soll. Auch wenn dieser Ansatz methodisch nah an wissenschaftliche Prozesse heranführt, bleibt er meist im Rahmen didaktisch vorbereiteter Erkenntnisse. Die Schülerinnen und Schüler lernen also Wissenschaft, erzeugen aber kein neues Wissen im eigentlichen Sinn. 

Citizen Science bricht das auf und setzt forschendes Lernen im Unterricht authentisch um: Hier arbeiten Schülerinnen und Schüler mit realen Daten aus laufender Forschung. Der Ausgang ist offen und die tatsächlichen wissenschaftlichen Zusammenhänge noch nicht bekannt. Dadurch entsteht ein echter Forschungsprozess, in dem nicht nur gelernt, sondern auch tatsächlich neues Wissen generiert wird. 

Redaktion: Welche Erkenntnisse gibt es dazu, wie Citizen-Science-Projekte Wissen, Einstellungen und Kompetenzen von Kindern und Jugendlichen beeinflussen?

Lorke: Die Studienlage zu Citizen Science ist insgesamt positiv, aber nicht überall gleich stark. Am deutlichsten ist der Effekt beim Fachwissen: Hier zeigen viele Studien deutliche Lernzuwächse. Bei anderen Aspekten, wie dem Interesse an Naturwissenschaften, sehen wir ebenfalls positive Entwicklungen, allerdings weniger eindeutig, auch weil oft bereits motivierte Bürgerinnen und Bürger teilnehmen und Veränderungen nur gering ausfallen. Für stärker komplexe Zielgrößen wie Selbstwirksamkeit oder wissenschaftliches Selbstkonzept ist die Studienlage noch deutlich begrenzter. Einzelne Untersuchungen – etwa aus dem Bereich der Umwelt- und Biodiversitätsprojekte – zeigen jedoch auch hier positive Tendenzen.  

Was bisher fehlt, sind Langzeitdaten. Es gibt kaum Studien, die Kinder und Jugendliche über mehrere Jahre hinweg begleiten und untersuchen, wie sich wiederholte Teilnahme auf Selbstbild, Interesse und Kompetenzentwicklung in den Naturwissenschaften auswirkt. 

Redaktion: Ab welchem Alter halten Sie die Einbindung von Citizen-Science-Projekten in den Unterricht für sinnvoll?

Lorke: Citizen Science lässt sich sehr unterschiedlich gestalten und damit auch flexibel an verschiedene Altersstufen und Kontexte anpassen. Gerade im Bereich der Biodiversitätsforschung zeigen sich sehr niedrigschwellige Zugänge. Kinder können beispielsweise in der Natur Beobachtungen durchführen, Arten dokumentieren und diese über Apps erfassen. Viele dieser Anwendungen sind inzwischen so intuitiv gestaltet, dass sie bereits im Grundschulalter gut nutzbar sind. Teilweise gibt es auch abgestufte Angebote, die zunächst spielerisch an Naturbeobachtung heranführen und erst später eine Datenübermittlung an wissenschaftliche Plattformen ermöglichen. So entsteht ein geschützter Einstieg, bei dem der Umgang mit Daten schrittweise erlernt wird.

Für den Einsatz in der Sekundarstufe lassen sich verschiedene Formate unterscheiden: Niedrigschwellige Kurzprojekte wie die „City Nature Challenge”, bei der innerhalb eines klar begrenzten Zeitraums Biodiversitätsdaten erhoben werden und bei denen alle Bürgerinnen und Bürger mitmachen können, eignen sich gut zum Einstieg. Daneben gibt es langfristig etablierte Projekte wie die „Plastikpiraten“, die sich gezielt an Jugend- und Schulgruppen richten. Sie stellen umfangreiche Materialien und Unterstützung für Lehrkräfte bereit und lassen sich gut in den Unterricht integrieren. 

Redaktion: Wie kann Citizen Science unter realistischen Bedingungen, also trotz Zeitdruck, Lehrplanvorgaben und begrenzter Ressourcen, sinnvoll in den Unterricht integriert werden?

Lorke: Citizen Science lässt sich gut an die Rahmenbedingungen des Schulalltags anpassen. Die Formate reichen von sehr kurzen, niedrigschwelligen Aktivitäten bis hin zu umfangreicheren Projekten mit Forschungskooperationen, etwa Feldarbeit oder dem Austausch mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in der Schule. 

Besonders gut funktioniert die Integration dort, wo Citizen Science eng an bestehende Lehrplaninhalte anschließt. So gibt es beispielsweise ökologische Projekte wie „Food Forest” und „agroforst-monitoring”  zur nachhaltigen Landwirtschaft, in denen Schülerinnen und Schüler Veränderungen von Biodiversität auf landwirtschaftlich genutzten Flächen untersuchen. Dabei werden klassische Inhalte des Biologieunterrichts aufgegriffen – etwa Ökosystemzusammenhänge, biotische und abiotische Faktoren oder Artenbestimmung – jedoch in einem realen Forschungskontext mit authentischen Daten. 

 Neben solchen curricular anschlussfähigen Projekten gibt es auch sehr niedrigschwellige Einsatzmöglichkeiten im Schulalltag. Citizen Science kann in Projektwochen, Arbeitsgemeinschaften oder Exkursionen integriert werden. Selbst kurze Aktivitäten, etwa Naturbeobachtungen mit Bestimmungs-Apps im Rahmen eines Wandertags, können wissenschaftlich relevant sein, wenn die Daten in größere Forschungsdatenbanken einfließen. Dadurch ist Citizen Science auch unter begrenzten Ressourcen realistisch umsetzbar, ohne eine zusätzliche Überlastung des Unterrichts zu erzeugen. 

Redaktion: Wo finden Lehrkräfte geeignete Citizen-Science-Projekte für ihren Unterricht? Und nach welchen Kriterien sollten sie diese sinnvoll auswählen?

Lorke: Viele Lehrkräfte kennen Citizen-Science-Angebote bislang noch nicht oder sind unsicher, wie sie diese konkret in den Unterricht integrieren können. Eine zentrale Anlaufstelle in Deutschland ist hierfür das Netzwerk „Mit:forschen!“, das Schulen und Wissenschaft verbindet und neben Projektübersichten auch Leitfäden und Praxisbeispiele bereitstellt. Ziel der mitforschen-Arbeitsgruppe „Citizen Science in Schulen” ist es, den Einstieg zu erleichtern und Projekte besser für den Unterricht nutzbar zu machen. Ergänzend bieten internationale Plattformen wie Zooniverse vor allem niedrigschwellige digitale Projekte, die sich direkt im Unterricht einsetzen lassen. 

Bei der Auswahl eines geeigneten Projekts sind vor allem zwei Faktoren entscheidend: die inhaltliche Passung zu Lehrplanthemen und die Interessen der Schülerinnen und Schüler. Gerade die Motivation spielt eine wichtige Rolle für den Lernerfolg. Deshalb kann es sinnvoll sein, Lernende aktiv in die Projektauswahl einzubeziehen und ihnen Wahlmöglichkeiten zu eröffnen. 

Redaktion: Was braucht es, damit Citizen Science nicht nur in Einzelprojekten stattfindet, sondern langfristig im Bildungssystem verankert wird?

Lorke: Der entscheidende Punkt ist: Citizen Science ist noch kein selbstverständlicher Bestandteil von Schule. Die Umsetzung hängt bislang stark von einzelnen Projekten und engagierten Lehrkräften ab. Für eine nachhaltige Verankerung im Bildungssystem braucht es vor allem drei Dinge: erstens eine feste Integration in Lehrpläne sowie in Schulbücher und Unterrichtsmaterialien, zweitens eine systematische Verankerung in der Lehrkräfteausbildung und drittens verlässliche, langfristig angelegte Projektstrukturen. 

Gleichzeitig zeigt sich derzeit eine vielversprechende Entwicklung hin zu größeren, koordinierten Formaten, an denen ganze Bundesländer beteiligt sind. Ein Beispiel ist die „School Nature Challenge“, bei der innerhalb weniger Tage umfangreiche Biodiversitätsdaten erhoben werden und Schulen eng mit Universitäten und Fortbildungseinrichtungen zusammenarbeiten. Das verdeutlicht, welches Potenzial besteht - nun geht es darum, diese Ansätze nachhaltig in bestehende Bildungsstrukturen zu integrieren.