Forschendes Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht: Warum es sich lohnt

Der naturwissenschaftliche Unterricht bereitet Kinder und Jugendliche auf eine Zukunft vor, die sich stetig verändert. Gleichzeitig entwickeln sich auch die Anforderungen der Arbeitswelt weiter. Berufe im MINT-Bereich werden in den kommenden Jahren weiter an Bedeutung gewinnen¹. Umso wichtiger ist es, Schülerinnen und Schüler schon heute mit den Kompetenzen auszustatten, die sie morgen brauchen. Denn Fachwissen allein reicht längst nicht mehr aus: Laut dem Future of Jobs Report 2025 des World Economic Forum könnten bereits in den nächsten fünf Jahren rund 39 % der heute gefragten Fähigkeiten an Bedeutung verlieren².

Die gute Nachricht: Naturwissenschaftlicher Unterricht bietet ideale Voraussetzungen, um genau jene Kompetenzen zu fördern, die künftig gefragt sind³. Entscheidend ist jedoch, Schülerinnen und Schüler nachhaltig für naturwissenschaftliche Themen zu begeistern – genau darin sieht auch LEGO® Education eine der größten Herausforderungen⁴.

Hier setzt das forschende Lernen an. Es weckt Neugier, stärkt die aktive Beteiligung am Unterricht und hilft Schülerinnen und Schülern, naturwissenschaftliche Zusammenhänge besser zu verstehen und auf ihren Alltag zu übertragen. Gleichzeitig entwickeln sie analytisches Denken, Problemlösungskompetenz und kritisches Denken – Fähigkeiten, die sie ihr ganzes Leben lang brauchen werden.

Forschendes Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht

Was ist forschendes Lernen?

Forschendes Lernen ist ein schülerzentrierter Unterrichtsansatz, bei dem Schülerinnen und Schüler durch Beobachten, Entdecken und gezieltes Fragen eigene Lösungen für reale Problemstellungen entwickeln. Lehrkräfte übernehmen dabei die Rolle einer Lernbegleitung und gestalten einen spielerischen, handlungsorientierten Unterricht, der Neugier weckt und eigenständiges Denken fördert.

Was ist forschendes Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht?

Forschendes Lernen im naturwissenschaftlichen Unterricht ist ein wissenschaftlich fundierter Ansatz, der eine Alternative zu traditionellen Unterrichtsformen bietet. Anstatt Wissen überwiegend auswendig zu lernen, setzen sich Schülerinnen und Schüler aktiv mit naturwissenschaftlichen Fragestellungen auseinander. Sie entwickeln eigene Ideen, beobachten Phänomene, hinterfragen ihre Erkenntnisse, überprüfen Vermutungen und erforschen mögliche Zusammenhänge – beispielsweise durch Recherchen, Experimente oder Interviews.⁵⁶

Verschiedene Formen des forschenden Lernens

Ein großer Vorteil des forschenden Lernens ist seine Flexibilität: Der Ansatz lässt sich an unterschiedliche Altersstufen, Lernvoraussetzungen und Unterrichtssituationen anpassen. Ganz gleich, ob Schülerinnen und Schüler erste Erfahrungen mit forschendem Lernen sammeln oder bereits eigenständig Fragestellungen untersuchen – sie können ihre Kompetenzen Schritt für Schritt weiterentwickeln und so zu einem tieferen naturwissenschaftlichen Verständnis gelangen.

LEGO® Education Naturwissenschaften greift diesen Ansatz gezielt auf. Durch reale Problemstellungen und alltagsnahe Fragestellungen entwickeln Schülerinnen und Schüler eigene Lösungsansätze, überprüfen ihre Vermutungen und gewinnen naturwissenschaftliche Erkenntnisse durch eigenes Experimentieren.

Die Vorteile des forschenden Lernens im naturwissenschaftlichen Unterricht

Die positiven Auswirkungen des forschenden Lernens reichen weit über den naturwissenschaftlichen Unterricht hinaus. Es verbessert nicht nur die Lernergebnisse, sondern vermittelt Schülerinnen und Schülern auch wichtige Kompetenzen für ihre Zukunft. Werfen wir einen Blick darauf, warum dieser Unterrichtsansatz so wirkungsvoll ist.

Nicht nur das Was, sondern auch das Wie und Warum verstehen

Die Arbeitswelt verändert sich stetig. Deshalb reicht es längst nicht mehr aus, naturwissenschaftliche Inhalte auswendig zu lernen. Schülerinnen und Schüler brauchen Strategien, um Herausforderungen selbstständig zu meistern, mit Unsicherheiten umzugehen und eigenständig Lösungen zu entwickeln – genau wie echte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.

Forschendes Lernen vermittelt diese Fähigkeiten. Es unterstützt Schülerinnen und Schüler dabei, auch komplexe naturwissenschaftliche Zusammenhänge zu verstehen und das Gelernte auf neue Fragestellungen zu übertragen. Indem sie nicht nur das Was, sondern auch das Wie und Warum verstehen, entwickeln sie ein tieferes Verständnis für naturwissenschaftliche Phänomene und wichtige Fähigkeiten für ihre Zukunft.

Bezug zur Lebenswelt schaffen und Motivation fördern

Beim problembasierten Lernen stehen reale Fragestellungen im Mittelpunkt des Unterrichts. Erkennen Schülerinnen und Schüler den Bezug zu ihrer eigenen Lebenswelt, steigt ihre Motivation, sich mit den Unterrichtsinhalten auseinanderzusetzen. Denn sie verstehen, warum das Gelernte wichtig ist und wie es sich im Alltag anwenden lässt. So werden abstrakte naturwissenschaftliche Konzepte greifbar und verständlich.

Gleichzeitig eröffnet der Bezug zur Lebenswelt neue Perspektiven. Wenn Unterricht an reale Situationen anknüpft, gewinnen Schülerinnen und Schüler Einblicke in Berufsfelder, mit denen sie bisher vielleicht noch nicht in Berührung gekommen sind. Naturwissenschaftliche Inhalte werden dadurch nicht nur als theoretisches Wissen wahrgenommen, sondern als wichtiger Bestandteil ihrer Gegenwart und ihrer Zukunft.

Handlungsorientierter Unterricht: Aktiv statt passiv lernen

Forschendes Lernen macht aus passiven Zuhörenden aktive Mitgestalter des Unterrichts. Als spielerischer, handlungsorientierter Unterrichtsansatz lädt es Schülerinnen und Schüler dazu ein, naturwissenschaftliche Fragestellungen selbst zu erforschen, Ideen auszuprobieren und gemeinsam Lösungen zu entwickeln. Dabei beobachten sie Phänomene, diskutieren ihre Erkenntnisse und lernen voneinander. Dass dieser Ansatz wirkt, bestätigt auch der State of Classroom Engagement Report: Science Edition von LEGO® Education⁴: Handlungsorientiertes Lernen stärkt die aktive Beteiligung, weckt Neugier und fördert das Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten.

Gerade im naturwissenschaftlichen Unterricht spielt diese aktive Beteiligung eine entscheidende Rolle. 84 % der Lehrkräfte geben an, dass handlungsorientierte Lernerlebnisse Schülerinnen und Schülern helfen, naturwissenschaftliche Zusammenhänge besser zu verstehen.⁴ Gleichzeitig ermöglicht dieser Unterrichtsansatz allen Lernenden – unabhängig von Alter oder individuellen Voraussetzungen – einen aktiven Zugang zu naturwissenschaftlichen Themen.

Da Fehler als natürlicher Bestandteil des Lernens verstanden werden, trauen sich Schülerinnen und Schüler eher, neue Lösungswege auszuprobieren und aus ihren Erfahrungen zu lernen. So entwickeln sie Schritt für Schritt Resilienz – eine Fähigkeit, die laut dem Future of Jobs Report 2025 für sieben von zehn Unternehmen von großer Bedeutung ist.²

Naturwissenschaften verstehen – statt Fakten auswendig lernen

Lange Zeit lag der Schwerpunkt des naturwissenschaftlichen Unterrichts darauf, Wissen zu vermitteln und Fakten auswendig zu lernen. In den vergangenen Jahren hat sich jedoch zunehmend die Erkenntnis durchgesetzt, dass die reine Vermittlung von Wissen nicht ausreicht. Ebenso wichtig ist es, Schülerinnen und Schüler dabei zu unterstützen, Probleme zu lösen, kritisch zu denken und ihr Wissen in neuen Situationen anzuwenden.

Dieser Perspektivwechsel führt nachweislich zu besseren Lernergebnissen und bereitet Schülerinnen und Schüler gezielt auf die Anforderungen einer sich stetig wandelnden, technologiegeprägten Welt vor.

Herausforderungen beim forschenden Lernen erfolgreich meistern

Einen neuen Unterrichtsansatz einzuführen, bringt oft Fragen und Unsicherheiten mit sich – das ist ganz normal. Damit der Einstieg leichter gelingt, haben wir drei häufige Herausforderungen zusammengestellt und zeigen, wie Sie diese mit einfachen, praxistauglichen Lösungen meistern können.

Zeitmangel

Herausforderung: Zeitmangel gehört zu den größten Herausforderungen im Schulalltag. Das gilt auch für den naturwissenschaftlichen Unterricht. Deshalb fragen sich viele Lehrkräfte, wie sich forschendes Lernen in den Unterricht integrieren lässt und ob dieser Unterrichtsansatz nicht einen deutlich höheren Vorbereitungsaufwand erfordert.

Lösung: Niemand muss sofort mit offenen Forschungsprojekten oder umfangreichen Projektarbeiten beginnen. Forschendes Lernen lässt sich Schritt für Schritt in den Unterricht integrieren.

Ein guter Einstieg sind angeleitete oder strukturierte Formen des forschenden Lernens. Klare Leitfragen und ein vorgegebener Rahmen geben Orientierung und lassen gleichzeitig Raum für unterschiedliche Lösungswege sowie kreatives Denken. Schon eine einfache, alltagsnahe Problemstellung genügt, um Neugier zu wecken, Fragen entstehen zu lassen und Schülerinnen und Schüler zum Entdecken anzuregen – und das mit überschaubarem Vorbereitungsaufwand. Eine Win-win-Situation für Lehrkräfte und Lernende.

Aller Anfang ist schwer – oder doch nicht?

Herausforderung: Wer bisher nur wenig Erfahrung mit forschendem Lernen gesammelt hat, ist möglicherweise unsicher, ob dieser Unterrichtsansatz im eigenen Unterricht funktioniert. Das ist völlig normal. Neue Methoden auszuprobieren erfordert Mut – doch gerade darin liegt die Chance, den Unterricht weiterzuentwickeln.

Lösung: Beginnen Sie mit kleinen Schritten. Statt direkt eine komplette Unterrichtsstunde umzustellen, können Sie zunächst einzelne Elemente des forschenden Lernens in Ihren Unterricht integrieren. Stellen Sie beispielsweise eine offene Leitfrage und regen Sie die Schülerinnen und Schüler dazu an, ihre Ideen und Vermutungen miteinander zu teilen.

Ebenso kann ein kurzes Experiment den Einstieg erleichtern. Geben Sie den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit, eigene Lösungswege auszuprobieren und gemeinsam neue Erkenntnisse zu gewinnen – auch wenn nicht jede Fragestellung sofort eindeutig beantwortet werden kann. So wächst Schritt für Schritt das Vertrauen in den Unterrichtsansatz. Sobald Sie mit einzelnen Aktivitäten vertraut sind, fällt auch die Planung einer vollständigen Unterrichtseinheit deutlich leichter.

Wie lassen sich Lernerfolge messen?

Herausforderung: Die Lernentwicklung von Schülerinnen und Schülern zu beurteilen, gehört zu den wichtigsten Aufgaben von Lehrkräften. Doch wie lassen sich Lernerfolge beim forschenden Lernen sinnvoll messen?

Lösung: Beim forschenden Lernen werden Lernerfolge anders beurteilt als im klassischen Unterricht. Im Mittelpunkt stehen dabei nicht nur fachliche Kenntnisse, sondern auch der Weg, auf dem Schülerinnen und Schüler zu ihren Erkenntnissen gelangen. Deshalb fließen Kompetenzen wie kritisches Denken, Problemlösungskompetenz, Zusammenarbeit und die Fähigkeit, Ergebnisse nachvollziehbar zu begründen in die Beurteilung ein.

Lehrkräfte können den Lernfortschritt beispielsweise beobachten, Ergebnisse gemeinsam reflektieren und Schülerinnen und Schüler dazu anregen, ihre Lösungswege zu erklären. So wird nicht nur sichtbar, was gelernt wurde, sondern auch, wie die Lernenden zu ihren Erkenntnissen gelangt sind.

Gleichzeitig erleben Schülerinnen und Schüler, dass ihre Ideen, Fragen und Lösungsansätze wertgeschätzt werden. Das stärkt ihre Eigenverantwortung, ihr Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten und ihre Motivation, sich aktiv am Unterricht zu beteiligen.

Wenn Schülerinnen und Schüler kritisch hinterfragen, analytisch denken, begründete Argumente entwickeln und ihre Erkenntnisse überzeugend darstellen, werden die Stärken des forschenden Lernens unmittelbar sichtbar. Genau diese Kompetenzen bereiten sie auf eine Welt vor, in der kritisches Denken, Problemlösungskompetenz und Zusammenarbeit immer wichtiger werden.

Fazit

Forschendes Lernen eröffnet neue Wege, naturwissenschaftlichen Unterricht zu gestalten. Es hilft Schülerinnen und Schülern, Fähigkeiten zu entwickeln, die sie ihr ganzes Leben lang brauchen werden. Kritisches Denken, Problemlösungskompetenz, Kreativität und Neugier bilden das Rüstzeug, um sich in einer zunehmend komplexen und sich stetig wandelnden Welt sicher zurechtzufinden.

Forschendes Lernen im Unterricht umzusetzen, mag zunächst ungewohnt sein. Doch jede Erfahrung, die Lehrkräfte und Schülerinnen und Schüler dabei gemeinsam machen, ist ein Schritt hin zu einem Unterricht, der Neugier weckt, eigenständiges Denken fördert und junge Menschen bestmöglich auf ihre Zukunft vorbereitet.

Unterrichtseinheiten von LEGO® Education Naturwissenschaften unterstützen Lehrkräfte dabei, forschendes Lernen Schritt für Schritt in ihren Unterricht zu integrieren und naturwissenschaftliche Kompetenzen nachhaltig zu fördern.