Wie sich aus einer Situation heraus eine Problemstellung ergeben kann, wurde unter "Motivation" diskutiert und an einem konkreten Beispiel gezeigt.
Die Kunst / das Handwerk der Lehrerin / des Lehrers besteht im Finden, sich Ausdenken von außergewöhnlichen Situationen, die dann im Unterricht selbst geboten werden und aus denen sich anspruchsvolle und vielschichtige Fragestellungen quasi von selbst ergeben. Günstig ist es, wenn eine Verbindung zum Lebensbereich besteht. Die Vorteile liegen auf der Hand:
In den Salters Curricula in England sind "Stories" der Startpunkt für die Erarbeitung naturwissenschaftlicher Kenntnisse, je nach Alter und Vorwissen der Lernenden mehr oder weniger eng an alltägliche Fragestellungen geknüpft.
Aus der Konfrontation mit der Situation und ihrer Wahrnehmung ergeben sich nicht immer von selbst Fragen. Nötig sind ein gewisses Grundinteresse und Ansichten von naturwissenschaftlichen Zusammenhängen ("Das Weltwissen der Siebenjährigen"), mit denen sie erklärt werden können oder, noch besser, mit denen sie kollidieren.
Wie viele Leute haben ein Huhn und ein Ei gesehen, ohne sich wie Jane Goodall zu fragen: "Wie kommt das Ei aus dem Huhn?". Wie viele Spaziergänger haben eine Ente auf dem Eis stehend schlafen sehen, ohne sich zu fragen, warum das Eis nicht schmilzt und das Tier nicht einsinkt (zwar nicht ganz so schnell wie ein heißes Bügeleisen, aber immerhin)?
Man kann den Blick über einen Vorgarten schweifen lassen und sich an der Blütenpracht erfreuen. Bei einigen Flaneuren bleibt vielleicht der Blick an den verschieden alten und verschieden großen Fingerkraut - Pflanzen (Potentilla) hängen und der Betrachter stutzt.
In einiger Entfernung von zwei älteren Pflanzen stehen jüngere Pflanzen auf einem Kreisbogen; dazwischen sieht man viele kleine Pflanzen.
Sollte die Verteilung Zufall sein? Könnte es eine Erklärung geben? Konkurrenz über die Wurzeln? Ist der Wurzelradius der Pflanzen so groß? Geben die alten Pflanzen Hemmstoffe ab (Allelopathie), die die Pflanzen aus den eigenen Samen hemmen? Wie lässt sich das überprüfen?
Aus den Situationen entsteht eine Frage, ergibt sich ein Problem, weil die Wahrnehmung eine Beobachtung wurde - weil sie eben nicht mit vorhandenen Vorstellungen zu vereinbaren war und es deshalb zum Staunen / Stutzen / Innehalten kam.
"Wir werden hineingezogen in die Verblüffung des Erstentdeckers."
Das spontane, naive Fragen aus der Kleinkindzeit " ... wer nicht fragt, bleibt dumm ..." muss in das Erwachsenenleben gerettet werden. Erhält man sich die Fähigkeit, sich zu Wundern und zu Fragen, bleibt man auch frei von einem verfestigten, abgeschlossenen Weltbild.
Wie findet der Naturwissenschaftler die Antwort auf die Frage?
"Er geht dazu über, etwas zu tun, ..."
Wie man vorgeht, kann man auch bei John Dewey (Wie wir denken, Zürich 1951) nachlesen:
Fünf gesonderte Stufen der Reflexion
I. Man begegnet einer Schwierigkeit,
II. sie wird lokalisiert und präzisiert,
III. Ansatz einer möglichen Lösung,
IV. logische Entwicklung der Konsequenzen des Ansatzes,
V. weitere Beobachtung und experimentelles Vorgehen führen zur Annahme oder Ablehnung, das heißt der Denkprozeß findet seinen Abschluß, indem man sich für oder wider die bedingt angenommene Lösung entscheidet.
Wir schreiten daher zum planmäßigen Aufbau eines charakteristischen, entscheidenden Falles, der eigens zur Überwindung der Schwierigkeiten des ursprünglichen Falles konstruiert wurde.
Das Experiment vermeidet Mängel, die zurückzuführen sind
a) auf Seltenheit,
b) auf Schwäche und Unscheinbarkeit (oder Intensität) und
c) auf Starrheit der Tatsachen, wie wir ihnen meist begegnen.
Das heißt man muss etwas machen. Im ersten Fall tagelang im Stroh der Scheune verschwinden und hinter dem Huhn herkriechen, um den großen Augenblick zu beobachten. Im zweiten Fall führen Messungen und eine Variation der Bedingungen im Labor und eine Untersuchung des inneren Baus weiter. Hier deutet sich schon an, wie ein erstes Untersuchungsergebnis (z.B. Temperaturmessung am Fuß) zu einer neuen Frage und zu einer neuen Untersuchung (z.B. Anatomie des Fußes / Beines) führt usw. usw.
Dieses Vorgehen ist in dem folgenden Schema zusammen gefasst:
"Ungeachtet aller spezifischer Theorieannahmen (Bewußtsein, Vernunft, Subjektivität betreffend) kann man eine Theorie als transzendental charakterisieren, wenn sie nicht zulässt, dass die Bedingungen der Erkenntnis durch die Ergebnisse der Erkenntnis in Frage gestellt werden. Transzendentale Theorien blockieren den autologischen Rückschluss auf sich selber. Als empirisch oder naturalistisch kann man dagegen Erkenntnistheorien bezeichnen, wenn sie für sich selbst im Bereich der wissenschaftlichen Gegenstände keinen Ausnahmeanspruch beanspruchen, sondern sich durch empirische Forschung betreffen und in der Reichweite der Erkenntnis offenen Optionen einschränken lassen."
Niklas Luhmann: Die Wissenschaft der Gesellschaft, Frankfurt 1991
Man sollte die beiden anderen wichtigen Arbeitsweisen der Biologen nicht vergessen: Sammeln, vergleichen, ordnen, klassifizieren und Schlüsse nach dem Aktualitätsprinzip ziehen (Wissenschaftstheorie).
An Studientagen, in Projektwochen, bei besonderen Lernleistungen oder Wettbewerbsarbeiten kann, oft an einem selbst gewählten Thema, eine Frage mit naturwissenschaftlichen Mitteln angegangen und aufgeklärt werden. Dabei stehen dann "echte" Experimente (d.h. das Ergebnis ist nicht bekannt) im Mittelpunkt.
Es ist schön, wenn solche Gelegenheiten sich oft ergeben.
Im Unterricht hat das Experiment im Gegensatz zur Fachwissenschaft aber viele zusätzliche Funktionen. Sie können sehr gut mit der folgenden Übersicht verdeutlicht werden.
Das Experiment als "Markenzeichen" der Fachwissenschaften und als "Kern" des Biologieunterrichts hat zwei grundverschiedene Bedeutungen.
|
|
|
Das Schülerexperiment nimmt einen zentralen Platz ein. Es ist Teil eines Denkprozesses, der kennen gelernt, nachvollzogen, eingeübt, selbständig beherrscht werden soll. Im Unterricht ist der theoretische Weg das Ziel. Problemlösen wird geübt. Für die Naturwissenschaftlerin / den Naturwissenschaftler ist der Weg selbstverständlich.
Für die Schülerinnen und Schüler sind die Gerätschaften, fachspezifischen Arbeitsmethoden, fächerübergreifenden Arbeitsweisen, die in der Übersicht aufgeführt werden neu. Auch sie müssen kennen gelernt, bedient, benutz, eingeübt und selbständig beherrscht werden. Im Unterricht ist der praktische Weg das Ziel. Die Naturwissenschaftlerin / der Naturwissenschaftler kennt die Methoden, beherrscht die Arbeitsweisen. Sie arbeiten sich in Geräte / Methoden ein, um sicher reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten.
Beide Wege zusammen - der Denk- und der Arbeitsweg - sind das Ziel. Dazu kommen dann die Inhalte, an denen gelernt und gearbeitet wurde und ihre Strukturierung durch Konzepte.
D.h. das Experiment kann auch ersetzt werden (siehe Nachbarkästen von "Schülerexperiment"), einzelne Abschnitte des Denk- oder / und des Arbeitsweges können abgekürzt, andere betont und intensiviert werden.
D.h. konkret, dass man sich in einem Fall auf die Interpretation von Versuchsergebnissen konzentriert, im anderen auf die Präsentation von Recherche-Ergebnissen. Beides muss gelernt, vertieft, geübt, beherrscht werden. Man sollte aber bedenken, dass der "biologische Anteil" eben nur in den (wenigen) Biologiestunden geleistet wird, die fächerübergreifenden Kompetenzen eben in vielen Unterrichtstunden eine Rolle spielt.
So stark die Konzentration auf einen Punkt auch ist, die Wege und die "Station", an der gerade gearbeitet wird, sollten allen jederzeit klar sein. D.h. keine Arbeit ohne Problemstellung!
Das Experiment / die Wege haben dann die folgenden Funktionen:
In früheren Zeiten waren die naturwissenschaftlichen Abendveranstaltungen "Fortbildung" und Unterhaltung / Belustigung in einem - Mikroskopieren interessanter Insekten, "Erheiterung" mit Lachgas, verblüffende elektrische Effekte, ...
Bei den entsprechenden Fernsehprogrammen für Erwachsene (z.B. Knoff hoff) und Kinder (z.B. Löwenzahn - Peter Lustig, Sendung mit der Maus) stehen Unterhaltung durch Effekte, aber auch Erforschen im Mittelpunkt der Sendung.
Diese Sendungen machen die Kinder neugierig und beschäftigen sie noch längere Zeit. Hoffentlich halten sie das Interesse an den Naturwissenschaften wach, bis sie endlich unterrichtet werden.
Auch außerhalb des Fernsehens gibt es vermehrt Ansätze, schon jüngere Kinder an Naturwissenschaften heran zu führen.
Z.B. "Warum schwimmt Eis auf dem Wasser?" - Mit Kindern der (unbelebten) Natur auf der Spur (GDCh) und "Making Science Make Sense"
updated Oktober 2007
© B.Bossert
