MINT plus Bildnerisches und Technisches Gestalten?

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Als zum Roundtable „Expirience in the use of ICT in STEM education from across Europe“ an der ITworldEdu in Barcelona eingeladen war, stellte uns eine Teilnehmerin die Frage „What do you prefer to practice: STEM or STEAM?“ Wie unterrichte ich die MINT-Fächer? Gehört da das Fach Kunst bzw. Bildnerisches und Technisches Gestalten wirklich auch zu den Fächern Mathematik, Informatik, Naturlehre und Technik? Im ersten Moment überraschte mich diese Frage der Teilnehmerin. Aber wenn ich meine Unterrichtstätigkeit reflektiere, dann unterrichte ich die MINT-Fächer seit längerem im Zusammenhang mit „Kunst“.

Im Gegensatz zu Europa diskutiert man in der USA hauptsächlich von STEAM und nicht von STEM. STEAM is STEM plus art and design. Betrachtet man in der Schweiz den Lehrplan des Fachs „Technisches Gestalten“, so findet man einige Themen, bei welchen die Lernenden sowohl Mathematik, wie auch Physik praktisch anwenden. Für Lernende zwischen der 7. und 9. Klasse ist Mathematik oft abstrakt und dementsprechend „schwierig“. Dies ist eine besondere Herausforderung für Lernende, welche Lernschwierigkeiten in diesem Fach haben. Eines der Themen in der Mathematik in der 7. Klasse ist „Quader und Würfel“. Einige Wochen bevor dieses Thema im Mathematik-Unterricht behandelt wurde baute ich mit der Klasse im Technisch Gestalten-Unterricht SOMA-Würfel.

The Problem of a SOMA-cube is that you have to build a 3x3x3 Cube with 7 different SOMA pieces. The difficulty of the puzzle is not high, as there are 240 different ways to do it. The question “Who be the first one to solve the cube?” is a part of the lessons. If this is too easy for the students, other shapes instead of a cube can be built. One can find a lot of resources and exercises in different languages for free online.

But what have been the results since I started working multidisciplinarily? In the example of SOMA-cubes I could work with the method of “head, heart and hand”. When my students struggle with the formulas of volume and surface or with the spatial concept, they take their cube. So my students with math issues are learning that it is okay to use a helpful tool to understand an abstract topic. After some time they begin to use their hands to solve a problem for their spatial sense. After 8th grade, students in the German part of Switzerland have to pass the same computer-based exam. Teachers don’t have an influence on the results. So since I’ve started working with SOMA cubes, the results of the spatial sense exam are above average with every student.

If we combine art and design with STEM, we could give our students more opportunities and ways to learn and understand STEM topics. They are not just using their rational minds to learn about abstract concepts. It is not just about learning, it is also about playing and having fun with learning. I love math, numbers and rules like most math teachers. When I work multidisciplinarily, like in this example, my students realize that math and fun are not mutually exclusive.

As for the question in the title, I prefer to practice STEAM as a math/art and design teacher. For the next school year I have already planned to work together with the physics teacher with the topics of “Force and movement” and “Electricity”.

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