Bionik in den Schulen

METEUM Berlin

Bionik METEUM Berlin

Bionik und deren Bedeutung für eine zukunftsorientierte naturwissenschaftlich-technische Bildung

Über drei Milliarden Jahre evolutionärer Naturprozesse bringen biologische Strukturen von überströmender Fülle und nahezu unübersehbarer Diversität hervor, die sich als Gestaltungsanregungen für die Technik anbieten. Die hiervon abgeleitete Wissenschaftsdisziplin Bionik befasst sich systematisch mit der technischen Umsetzung und Anwendung von Konstruktionen, Verfahren und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme.

Die biologische Evolution als universeller Selbstorganisationsprozess, der ständig neue Strukturen hervorbringt, ist eine „unerschöpfliche Innovationsquelle“ für eine sanfte, zukunftsorientierte Technik. Unbestritten ist, dass dieser Prozess ständig neue „genetische Erfindungen“ hervorbringt und damit effiziente Strukturen als potentielle Vorbilder für technische Lösungen schafft. In der belebten Natur ist der Reichtum an effizienten Strukturen unermeßlich. Die Natur ist eine bisher zuwenig genutzte Innovationsquelle für die Technik.

Schülerinnen und Schüler entwickeln eine Trenn- und Sortiereinreichtung nach dem Vorbild der Mohnkapsel

Die Folgen menschlichen Einwirkens auf die Natur seit Beginn der industriellen Produktion und modernen Großtechnologie zeigen sich in der zunehmenden Verringerung des Regenerationsvermögens der Biosphäre. Gewinnmaximierendes Wirtschaften und die Nichtbeachtung von Systemzusammenhängen haben neben der Ignoranz der Folgen oft in eine technologische Sackgasse geführt. Außerdem ist eine Entfremdung des Menschen von der Natur durch die Technisierung aller Lebensbereiche in den Industrieländern deutlich spürbar. Medieneinwirkungen rund um die Uhr und künstlich geschaffene „lnseln“, welche oft anthropologische und arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse bei der Technikgestaltung missachten, schaffen so immer mehr Distanz zur umgebenen natürlichen Umwelt.

Aktive Lebensvorbereitung in einer von Technik geprägten Welt verlangt die Auseinandersetzung mit Zukunftstechnologien.

Die Wiederherstellung der Harmonie zwischen Mensch, Technik und Natur erfordert nicht nur ein anderes Wertebewusstsein, sondern auch distanzüberwindende Denk- und Handlungsweisen. Diese sind - falls sie ein gesellschaftliches Ziel in der Schule auszuprägen. Eine Reaktion auf diese Problematik wird durch die Konzipierung einer „Naturbezogenen Pädagogik“ eingeleitet. Naturbezogenheit als Leitprinzip wird deshalb für den Fächerkanon der Schule ein notwendiges Erfordernis. Auf den Werk- und Technikunterricht bezogen, würde eine naturorientierte Bildung die beiden Realitätsbereiche „Natur“ und „Technik“, die durch Fachdisziplinen künstlich getrennt sind, als Einheit betrachten und die Faszination des Natürlichen mit dem Technischen verknüpfen und damit der Entfremdung entgegenwirken.

Die Wiederherstellung der Harmonie zwischen Mensch, Technik und Natur erfordert nicht nur ein anderes Wertebewusstsein, sondern auch distanzüberwindende Denk- und Handlungsweisen. Diese sind - falls sie ein gesellschaftliches Ziel in der Schule auszuprägen. Eine Reaktion auf diese Problematik wird durch die Konzipierung einer "Naturbezogenen Pädagogik" eingeleitet. Naturbezogenheit als Leitprinzip wird deshalb für den Fächerkanon der Schule ein notwendiges Erfordernis. Auf den Werk- und Technikunterricht bezogen, würde eine naturorientierte Bildung die beiden Realitätsbereiche „Natur“ und „Technik“, die durch Fachdisziplinen künstlich getrennt sind, als Einheit betrachten und die Faszination des Natürlichen mit dem Technischen verknüpfen und damit der Entfremdung entgegenwirken.

Bionischer Denk- und Handlungsprozess

Die Wiederherstellung der Harmonie zwischen Mensch, Technik und Natur erfordert nicht nur ein anderes Wertebewusstsein, sondern auch distanzüberwindende Denk- und Handlungsweisen. Diese sind - falls sie ein gesellschaftliches Ziel in der Schule auszuprägen. Eine Reaktion auf diese Problematik wird durch die Konzipierung einer „Naturbezogenen Pädagogik“ eingeleitet. Naturbezogenheit als Leitprinzip wird deshalb für den Fächerkanon der Schule ein notwendiges Erfordernis. Auf den Werk- und Technikunterricht bezogen, würde eine naturorientierte Bildung die beiden Realitätsbereiche „Natur“ und „Technik“, die durch Fachdisziplinen künstlich getrennt sind, als Einheit betrachten und die Faszination des Natürlichen mit dem Technischen verknüpfen und damit der Entfremdung entgegenwirken.

Bionischer Denk- und Handlungsprozess

Die Bionik als vernetzende Wissenschaftsdisziplin würde dadurch in den Mittelpunkt der Betrachtungen rücken, indem sie geeignete Inhaltselemente für einen solchen Unterricht liefert. Sie ist damit ein Lernbereich, der zur Lösung technischer Probleme anregt. Biologische Systeme, als Vorbilder im technischen Problemlösungsprozess genutzt, können so dazu beitragen, die Distanz zur Natur überwinden zu helfen. Durch bionisches Denken und Handeln werden bei den Lernenden Fähigkeiten zu komplexen und vernetzten Denkweisen auf der Basis des „Ineinanderübergehens“ von Technik und Natur herausgebildet, die auch zur Ausprägung eines fächerübergreifenden Entwicklungsdenkens führen können. Dadurch wird auf elementarer Stufe ein „kreatürliches Verhältnis“ zur Natur herausgebildet, welches den Reichtum an Pflanzen und Tieren auch als potentielle Anregungsquelle für technisches Gestalten einschließt. Nachfolgend soll diese Seite naturbezogener Pädagogik an Beispielen und Prinzipien dargestellt werden.

Schulklasse im Naturkundemuseum

Von der Seeigelschale zur Domkuppel

Übertragen von Naturprinzipien für technische Anwendungen

Schulversuche zum erfindenden Lernen