Gesundheit : Erklär mir die Schneeflocke, erklär mir die Welt

Weg von den Fächern Physik, Bio, Chemie: Mit großen Themen soll in Brandenburgs Schulen Interesse für Naturwissenschaft geweckt werden

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Von Uwe Schlicht

Kinder fragen ihren Eltern ein Loch in den Bauch: Warum fällt der Regen beim Hagel in Eisstücken vom Himmel? Warum wird der schwere Regen als Schneeflocke so leicht, dass er zur Erde schwebt? Warum friert der See, in dem ich im August gebadet habe, im Januar zu? Warum kann ich darauf laufen? Kinder sind neugierig. Sie wollen die Welt entdecken. Vieles, was sie entdecken, hat mit Naturwissenschaften zu tun. Dennoch nimmt die kindliche Neugier während der Schulzeit rapide ab, wenn die großen Fragen der Natur in abstrakte Erklärungen aufgesplittert werden und plötzlich Fächer statt Themen in den Mittelpunkt rücken.

Das muss nicht so sein. In angelsächsischen Ländern werden die Naturwissenschaften zusammenhängend als „Science" unterrichtet und nicht in Biologie, Chemie, Physik und Geographie getrennt. Seitdem internationale Untersuchungen unter der Regie der OECD gezeigt haben, dass deutsche Schüler in ihrem getrennten Fächerunterricht nur durchschnittliche Ergebnisse erzielen, gibt es keine Notwendigkeit mehr, in Deutschland an der herkömmlichen Fächeraufteilung festzuhalten. Wie durchschnittlich die deutschen Schülerleistungen sind, zeigte im Jahr 1997 die TIMS-Studie und in diesem Jahr die Auswertung des PISA-Tests.

Seit 1997 erproben einzelne Schulen in Deutschland neue Unterrichtsmethoden in Mathematik und Naturwissenschaften. Brandenburg will jetzt solche Neuerungen flächendeckend erproben und greift dabei auf Vorarbeiten zurück, die die Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte in einer Denkschrift präsentiert hat. Brandenburgs Schulminister Steffen Reiche plant im Vorgriff auf eine Unterrichtsreform, wie sie in der Kultusministerkonferenz als Antwort auf die PISA-Befunde vorbereitet wird, in Brandenburg einen neuen Unterricht in Naturwissenschaften. Der Unterricht soll in der ersten Klasse der Grundschule beginnen und vorerst mit der 10. Klasse enden. Wie eine Reform in der Oberstufe aussehen könnte, ist noch nicht angedacht, obwohl dort besonders viele Schüler nach der elften Klassenstufe Physik oder Chemie abwählen.

Generalthema Metall

Die Leitidee für eine Reform ist die Frage: Warum soll man nicht den für viele Kinder und Jugendliche so spröden und abstrakten Stoff der Naturwissenschaften in großen Themen zusammenführen? Warum muss das Ohmsche Gesetz isoliert nur unter dem Gesichtspunkt Elektrizität durchgepaukt werden, statt es in das Generalthema Metall einzuordnen? Hier könnte man von der Ästhetik und dem Symbolgehalt von Silber- und Goldschmuck bis zum Magnetismus und der Leitfähigkeit von Metallen eine Vielzahl von Themen behandeln, die aus dem Alltag genommen werden. Der Bogen spannt sich von den Lagerstätten der Metalle in der Erde bis zur Zusammensetzung des Erdkerns und des Erdmantels.

Natürlich müssen die Lehrer auf einen solchen fächerübergreifenden Unterricht der großen Themen vorbereitet werden. Solange es dafür noch kein didaktisches Konzept und eine neue Lehrerbildung gibt, müssen sich Biologie-, Chemie-, Physik- und Geographielehrer den Unterricht in dem neuen Fach Naturwissenschaften teilen. Und das immer im Blick auf die andere Disziplin und die Einordnung ins große Thema. Die Unterrichtsvorbereitung ist dann nicht länger ein Akt der Routine, sondern sehr aufwändig.

Die Idee für eine solche Unterrichtsreform ist auf einer Schwedenreise sozialdemokratischer Kultusminister mit Bundesbildungsministerin Edelgard Bulmahn entstanden. Jetzt soll eine Expertenrunde mit Vertretern der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte, vom Kieler Institut für Pädagogik der Naturwissenschaften, vom Deutschen Verein zur Förderung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts zusammen mit dem Curriculum-Forscher Heinz-Elmar Tenorth von der Humboldt-Universität Konzepte für einen solchen Unterricht ausarbeiten. Die Federführung liegt beim Pädagogischen Landesinstitut in Ludwigsfelde bei Potsdam.

Die Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte hat die Fachbegriffe aus den verschiedenen Naturwissenschaften mehreren großen Themen wie „Angst vor Ansteckung?", „Können wir ohne grüne Pflanzen leben?", „Werkstoff Metall", „Waschen, lösen, Flecken entfernen: Sauberkeit durch Chemie", "Elektrischer Strom", „Führen eines Fahrzeugs" und „Der Mensch im Kosmos" zugeordnet. Damit ist bereits eine wesentliche Vorarbeit für künftige Unterrichtsentwürfe geleistet.

Die Gesellschaft hat sich dabei von dem Gedanken leiten lassen, dass mit der wachsenden Spezialisierung der Wissenschaften das Stoffangebot in den Schulen nicht noch stärker ausufern darf. Vielmehr sollte sich die Schule bei der Auswahl auf allgemeine Generalthemen beschränken. Das Ziel ist ein „fachübergreifender Fachunterricht". Es geht also nicht um die Abschaffung von Biologie, Chemie, Physik und Geographie, sondern um deren Verbindung in einem neuen gemeinsamen Unterricht.

Schon heute wird der Unterricht in Biologie, Chemie, Physik und Geographie nicht in jeder Klassenstufe kontinuierlich erteilt. Das würde sich in einem Fach Naturwissenschaften ändern: Ständig kämen wichtige Bestandteile der Chemie, Physik und Biologie zur Sprache - zum Beispiel beim Thema „Sauberkeit durch Chemie". Beginnen kann man mit dem Geschirrspülen und Wäschewaschen, um sich dann mit der Zusammensetzung Flecken entfernender Lösungsmittel oder reinigenden Wirkung von Bakterien zu beschäftigen. So dringt man immer tiefer in die Naturwissenschaften ein und landet bei der Erörterung von Molekülen, Aggregatzuständen oder der Wirkung von Membranen.

Welchen Jugendlichen interessiert nicht das „Führen eines Fahrzeugs"? Geschwindigkeit, Beschleunigung, Trägheit und Bremsweg - das alles lässt sich nach naturwissenschaftlichen Gesetzen erklären. Und am Ende stehen Umweltprobleme wie der Treibhauseffekt, die Verschmutzung der Biosphäre durch die Kraftstoffverbrennung im Mittelpunkt des Interesses.

Raus aus der Routine

Der bisherige Unterricht in den Naturwissenschaften, das hat die TIMS-Studie von 1997 gezeigt, verharrt zu sehr in Routine und dem schematischen Bearbeiten von Aufgaben. Es gibt zu wenig Anwendungsbezug, und die Schulung des naturwissenschaftlichen Denkens kommt zu kurz. Dem soll der neue themenzentrierte Unterricht abhelfen. Brandenburgs Schulminister Steffen Reiche weiß, dass die Zeit drängt und die Eltern Konsequenzen fordern, damit die deutschen Schüler nicht weiterhin so schlecht in den internationalen Tests abschneiden.

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