Werbinich : Besser rechnen, weiter denken

Nach Pisa: Immer mehr Schulen testen erfolgreich eine neue Methode im Mathematik-Unterricht

Claudia Keller

Was an diesem Freitag in der Bettina-von-Arnim-Oberschule im Märkischen Viertel vor sich geht, kommt einer kleinen Revolution gleich. Die Zehntklässler haben Mathematikunterricht. Das an sich ist nicht spektakulär, aber die Art und Weise, wie der Unterricht abläuft, schon. Denn die Gesamtschule ist eine von 44 Berliner Schulen, die bei dem so genannten Sinus-Programm mitmachen, mit dem der Bund und die Länder auf das schlechte Abschneiden der deutschen Schüler bei internationalen Vergleichsstudien reagierten, zuletzt bei Pisa. Sinus soll den Mathematik- und Naturwissenschaftsunterricht auf ein völlig neues, effizienteres Fundament stellen.

Es geht damit los, dass jeder Schüler selbst bestimmt, wie schwer die Aufgabe sein soll, die er zu lösen versucht. Je nach Schwierigkeitsgrad nehmen sich die Jugendlichen im Märkischen Viertel eine rote, gelbe, blaue oder grüne Karteikarte vom Tisch der Lehrerin. Der 15-jährige Marcel Beyer hat eine von den grünen gezogen. Darauf steht erst mal nur eine Feststellung: „Die Lunge eines erwachsenen Menschen hat 300 bis 450 Millionen kugelförmiger Lungenbläschen, von denen jedes einen Durchmesser von 0,2 Millimeter hat. An der Oberfläche dieser Bläschen findet der Gasaustausch zwischen Sauerstoff und Kohlendioxid statt.“ Marcel muss sich nun selbst Fragen überlegen. „Welches Volumen hat ein Bläschen?“ zum Beispiel. „Das ist zu nahe liegend, ich muss mir was Schwereres ausdenken“, sagt er, denkt nach und schreibt: „Wie lang wäre die Strecke, wenn man alle Bläschen nebeneinander legen würde?“ Er rechnet aus: 60 bis 90 Meter.

Dann setzen sich diejenigen zusammen, die die gleichen grünen Karten gezogen haben, und denken sich gemeinsam Fragen aus – zum Beispiel, wie schwer eine Lunge ist. Aber nein, sie wissen ja nicht, was die Häutchen zwischen den Lungenbläschen wiegen. Die Frage nach dem Gewicht der Lunge lässt sich also mit den Angaben, die sie haben, nicht lösen. „Das fragen wir gleich den Biolehrer“, sagt Marcel am Ende der Stunde. Die Lehrerin strahlt. „Wenn ich es schaffe, einen solchen Denkprozess in Gang zu setzen, habe ich viel erreicht. Ob dann die richtige Lösung rauskommt, ist halb so wichtig“, sagt sie.

„Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts“ (Sinus) heißt das Fachwort für diese Methode, die Deutschland aus der Pisa-Krise führen soll und an 700 Oberschulen bundesweit praktiziert wird. 2005 sollen in Berlin 60 weitere Oberschulen dazukommen, dann würde in einem Drittel der Oberschulen mit Sinus unterrichtet. Das Land finanziert dafür zweieinhalb Lehrerstellen, der Bund gibt noch mal so viel Geld für Sachmittel dazu. Die Lernziele legen wie in allen Schulen die Lehrpläne fest. Aber der Weg ist anders, intensiver – und für Lehrer und Schüler anstrengender. Denn statt kleinteilig Einzelschritte auswendig zu lernen, sollen die Schüler die Zusammenhänge verstehen und aus dem Ganzen den Einzelschritt herleiten.

Dazu betet der Lehrer nicht mehr einen Lösungsweg herunter, den die Schüler dann – ob sie ihn verstanden haben oder nicht – hundertmal anwenden. Stattdessen stellen die Kinder selbst die Fragen und suchen nach Lösungswegen. Dafür braucht es andere Aufgaben als bisher, die das Problem in einen größeren Zusammenhang stellen und Spielraum für mehrere Lösungsansätze lassen. Ein weiterer Sinus-Baustein ist, dass sich die Schüler gegenseitig helfen und begreifen sollen, dass Erkenntnisse aufeinander aufbauen. Man lernt zum Beispiel nicht mehr wie bisher wochenlang den Satz des Pythagoras, und jeder Schüler weiß, dass sich die nächste Klassenarbeit nur darum drehen wird. Sondern der Satz des Pythagoras wird in einen Zusammenhang eingebettet und erst später in einer Arbeit für eine komplexere Aufgabe gebraucht. Die Jugendlichen sollen außerdem erkennen, dass man Volumen nicht nur in Mathe berechnet, sondern auch in Physik oder Biologie.

Das geht nicht alles von heute auf morgen. Viele Schulen haben vor sechs Jahren, als das Sinus-Programm aufgelegt wurde, damit begonnen, neue Aufgaben zu entwickeln. Zuvor hatten die deutschen Kinder bei der internationalen Tims-Studie zwar Routinefragen beantworten können, aber bei anspruchsvollen Aufgaben, die tieferes Verständnis voraussetzen, versagt. Achtklässler hatten das Niveau von Grundschülern.

Die Umstellung auf die neue Methode bedeutet zumindest am Anfang immense Mehrarbeit, sagt Sinus-Landeskoordinatorin Elke Schomaker. Deshalb sei es nicht immer leicht, Kollegen dafür zu gewinnen. Aber wer sich auf die neue Methode einlässt, ist begeistert. Denn viele Schüler haben zum ersten Mal im Leben Spaß an Mathe. Vivian Otte ist vom Gymnasium auf die Arnim-Oberschule gewechselt. „Auf der alten Schule wurden uns die Formeln nur aufgedrückt“, sagt sie. Irgendwann sei sie nicht mehr mitgekommen. Mit Sinus habe sie wieder den Anschluss gefunden. Ihre Nachbarin sagt, dass es schwer gewesen sei, sich an die neue Methode zu gewöhnen. Schließlich sei es bequem, wenn der Lehrer alles vorkaut. Zwei Jahre bräuchte die Umstellung, sagt Schomaker. In der zehnten Klasse zeigt sie jetzt Wirkung. „Es ist, als ob ich jetzt erst angefangen hätte zu denken“, sagt ein Schüler. Statt einer Fünf hat er jetzt eine Drei im Zeugnis.

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