NATURWISSENSCHAFTLICHER UNTERRICHT IM KONTEXT ALLGEMEINER BILDUNG

Arbeitsgemeinschaft "Allgemeinbildung" im Landesverband Bremen des Deutschen Vereins zur Förderung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts (MNU)

verfaßt von:

Horst Schecker, Thomas Bethge, Elmar Breuer, Rolf von Dwingelo-Lütten, Burkhard Langensiepen, Hans-Udo Graf (VdBiol), Ilka Gropengießer (VdBiol)

Übersicht:

I. Problemhintergrund

II. Die Debatte um die Allgemeine Bildung

III. Allgemeine Bildung in der gymnasialen Oberstufe

IV. Merkmale naturwissenschaftlicher Bildung

V. Aufgaben des naturwissenschaftlichen Unterrichts im Kontext allgemeiner Bildung

VI. Naturwissenschaftlicher Unterricht und Studierfähigkeit

VII. Folgerungen für die Verbesserung naturwissenschaftlicher Bildung und die Sicherung der naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächer

VIII. Schlußbemerkung

Literatur

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I. Problemhintergrund

Der Unterricht in den naturwissenschaftlichen Fächern Physik, Chemie und Biologie sieht sich einer - wenn auch je nach Fach unterschiedlich ausgeprägten - krisenhaften Entwicklung ausgesetzt. Die Krise manifestiert sich in mindestens drei Aspekten als

  • Akzeptanz-Krise auf Seiten der Schülerinnen und Schüler, die Naturwissenschaften, speziell Physik und Chemie, als "schwierig" und "unattraktiv" bezeichnen und in der Oberstufe möglichst abwählen;
  • Inhalts- und Methodenkrise: Nach Meinung vieler Lehrer und Fachdidaktiker sind die Inhalte zu abstrakt, theoretisch und von Alltagsbezügen entfernt; die Wirkungen des Unterrichts beim Aufbau einer zur Teilnahme an gesellschaftlichen Entscheidungen befähigenden naturwissenschaftlich-technischen Bildung sind unbefriedigend; und als
  • äußere Krise durch bildungspolitische Entscheidungen zu Lasten der naturwissenschaftlichen Fächer, durch die in den letzten 20 Jahren der Stellenwert der Fächer in der Stundentafel zunehmend verschlechtert wurde.

Die drei Faktoren sind aufeinander bezogen. Die beiden ersten Faktoren erleichtern es der Bildungspolitik, weiter bei den naturwissenschaftlichen Fächern zu "sparen". Die durch empirische fachdidaktische Forschung belegte begrenzte Wirksamkeit des Unterrichts beim Aufbau naturwissenschaftlichen Wissens wird auch deshalb wahrgenommen, weil andere Fächer weniger kritisch mit ihren Wirkungen umgehen.

Während die Fremdsprachen sich im Rahmen des internationalen Zusammenwachsens im Aufwind befinden - die KMK hat sich erst 1994 dafür ausgesprochen, Zwei- und Mehrsprachigkeit in allen Schularten der Sekundarstufe I zum durchgehenden Prinzip zu machen - finden die Appelle für eine Verbesserung der Rahmenbedingungen der Naturwissenschaften wenig Gehör. Bereits 1982 gingen 5 Fachverbände mit dem Aufruf "Rettet die naturwissenschaftliche Bildung" an die Öffentlichkeit - MNU, Deutsche Physikalische Gesellschaft, Verband deutscher Biologen, Gesellschaft Deutscher Chemiker und Deutsche Mathematiker-Vereinigung. Unter Einschluß der Gesellschaft für Informatik und der Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik wurde 1993 die "(Berliner) Initiative zur Verbesserung der Rahmenbedingungen des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts" formuliert. Die Kernforderungen lauten:

  • durchgehender Unterricht in allen drei Fächern in der Sekundarstufe I,
  • Belegungsverpflichtung für zwei durchgängige Naturwissenschaften in der gymnasialen Oberstufe.

Konkrete Erfolge dieser Aufrufe hinsichtlich einer Erfüllung der Forderungen haben sich nicht eingestellt. Die Kultusministerkonferenz (KMK) hat vielmehr 1995 einen Beschluß zur Reform der gymnasialen Oberstufe getroffen, der zwar für Mathematik, Deutsch und eine fortgesetzte Fremdsprache die durchgehende Belegungsverpflichtung vorsieht, jedoch keine Naturwissenschaft über die bestehenden Regelungen im mathematisch-naturwissenschaftlichen Aufgabenfeld hinaus in den Kreis der Kernfächer einbezieht. In der Sekundarstufe I bleibt der Unterricht lückenhaft. Bundesweit laufen Bestrebungen, die Fächer Physik, Chemie und Biologie zu einem integrierten Fach "Naturwissenschaft" zusammenzufassen. Selbst für die gymnasiale Oberstufe wird eine Zusammenlegung der Fächer angedacht.

Das Ansehen und die Wahrnehmung der Bedeutung des naturwissenschaftlichen Unterrichts hängt in der bildungspolitischen Diskussion sicherlich zum einen vom Ansehen und der Wahrnehmung der Bedeutung von Naturwissenschaft und Technik in Politik und Gesellschaft ab. Wenn jedoch trotz eines Konsenses über den wesentlichen Beitrag von Naturwissenschaft und Technik zur Sicherung des "Wirtschaftsstandorts Deutschland" die Anliegen des naturwissenschaftlichen Unterrichts aktuell so wenig Gehör finden, ist nach weitergehenden Ursachen zu suchen.

Ein Aspekt der Legitimationskrise liegt gerade darin begründet, daß die Fachverbände als Sachwalter des naturwissenschaftlichen Unterrichts dessen Legitimation zu sehr aus dem Gebrauchswert der zu vermittelnden Kenntnisse und Fähigkeiten ableiten, statt sich mit dem Begriff der naturwissenschaftlichen Bildung auseinanderzusetzen. LAUTERBACH sieht die Erfüllung des "Bildungsauftrags" der Naturwissenschaften nicht etwa deshalb in Frage gestellt, weil ihm ungenügend Bildungszeit zur Verfügung stünde oder die Lehrpläne überfrachtet seien, sondern weil ...

"... die Bildungsfrage nicht im Blick ist, solange es auszureichen scheint, auf die praktische Anwendbarkeit und Verwertbarkeit der Resultate der Naturwissenschaft zu verweisen, um als Fach im Stundenplan zu verbleiben." (LAUTERBACH 1994, 84)

Die scheinbare Evidenz der Notwendigkeit naturwissenschaftlicher Kenntnisse hat zu einer mangelnden Beteiligung an der seit einigen Jahren neu belebten Debatte um den Begriff der "Allgemeinbildung" und die dazu gruppierten Stichworte "Studierfähigkeit" und "Wissenschaftspropädeutik" geführt. Dies erweist sich zunehmend als Fehler. Die Fachverbände engagieren sich zwar in der schulpolitischen Debatte, vernachlässigen aber ausgehend von einer stark fachbezogenen Sichtweise die erziehungswissenschaftliche Diskussion um Schule und sind in ihr nicht genügend präsent. Bezeichnend ist, daß der Expertenkommission, die den jüngsten Beschluß der KMK vorbereitet hat, kein Naturwissenschaftsdidaktiker angehörte. Auch bei den Anhörungen oder den eingeholten Expertisen waren die Fachdidaktik der Physik, Biologie oder Chemie nicht vertreten.

Es ist daher an der Zeit, die erziehungswissenschaftliche Debatte aufzuarbeiten und die Stellung der naturwissenschaftlichen Fächer in einer bildungstheoretischen Sicht zu reflektieren. Der Landesverband Bremen im Förderverein MNU hat in Kooperation mit Bremer Vertretern des Verbands Deutscher Biologen das folgende Grundsatzpapier zum "Naturwissenschaftlichen Unterricht im Kontext allgemeiner Bildung" erarbeitet. Der Schwerpunkt der Darlegungen bezieht sich auf die gymnasiale Oberstufe. In Abschnitt II wird der Diskussionsstand um die Allgemeine Bildung als Aufgabe der Schule aufgearbeitet. Mit Blick auf die Oberstufe sind die Stichworte "Studierfähigkeit", "Wissenschaftspropädeutik" und "basale Fähigkeiten" zu nennen (Teil III). Im vierten Teil werden die besonderen Merkmale naturwissenschaftlicher Bildung herausgestellt und in Teil V auf die Allgemeinbildungsdebatte bezogen. Teil VI befaßt sich mit dem Erwerb von grundlegenden Kompetenzen und Schlüsselqualifikationen. Welche Folgerungen für die Verbesserung der naturwissenschaftlichen Bildung und der Sicherung des naturwissenschaftlichen Unterrichts zu ziehen sind, wird in Teil VII erläutert. Die Darlegungen erfolgen in Thesenform mit Erläuterungen.

Es handelt sich beim vorliegenden Thesenpapier um den Versuch einer Aufarbeitung der Allgemeinbildungsdiskussion im Hinblick auf naturwissenschaftliche Bildung und den Unterricht in Physik, Chemie und Biologie, ohne daß die referierten Positionen aus der Erziehungswissenschaft in allen Punkten geteilt würden. Das Papier soll die vorliegenden Aufrufe der Fachverbände um eine erziehungswissenschaftliche Reflexion ergänzen und gleichzeitig die Diskussion darüber innerhalb der Naturwissenschaftsdidaktik anregen.

II. Die Debatte um die Allgemeine Bildung


These 1:
Allgemeinbildung als Persönlichkeitsentwicklung

  • Allgemeinbildung ist Teil des Prozesses der Persönlichkeitsentwicklung und Sozialisation der Schülerinnen und Schüler ("Sich-bilden"). Die Förderung dieses Prozesses ist eine Aufgabe der allgemeinbildenden Schulen.

In dieser Sichtweise ist Allgemeinbildung kein fest umrissener, kanonisierter Wissensbestand sondern ein ständiger Prozeß der Entwicklung des Individuums. Es ist Aufgabe des Schülers bzw. der Schülerin "sich zu bilden" und die der Schule, ihn dabei zu unterstützen und dazu zu befähigen, Verantwortung für sich, für andere und für die Umwelt zu übernehmen. Natürlich kann dieser Prozeß nur anhand von Inhalten in Gang gesetzt und gehalten werden. Die Inhalte sind dabei auf die Entwicklungsaufgaben des Individuums zu beziehen. Sie sind nicht unabhängig davon definierbar.

HEYMANN (1990, 22 ff.) nennt als Aufgaben der Schule im Sinne eines so verstandenen Allgemeinbildungsprozesses:

  • Vorbereitung auf zukünftige Lebenssituationen
  • Stiftung kultureller Kohärenz
  • Aufbau eines Weltbildes
  • Anleitung zum kritischen Vernunftgebrauch
  • Entfaltung eines verantwortlichen Umgangs mit den zu erwerbenden Kompetenzen
  • Stärkung des Schüler-Ichs.

KLAFKI (1994) wählt eine Beschreibung auf abstrakterem Niveau, indem er Bildung sieht als Fähigkeit zur

  • Selbstbestimmung über die persönlichen Lebensbeziehungen und Lebenssituationen,
  • Mitbestimmungsfähigkeit (gesellschaftlich, politisch, kulturell),
  • Solidaritätsfähigkeit.

Auch wenn Beschreibungen allgemeiner Bildung im Sinne KLAFKIS oder HEYMANNs wenig konkret erscheinen mögen, sind sie als Orientierungsmaßstäbe für konkretes pädagogisches Handeln geeignet. Es ist jedoch nicht möglich, aus ihnen bestimmte obligatorische Fächer, Inhalts- oder Fähigkeitsdimension zu deduzieren (vgl. HEYMANN 1990, 25). Vielmehr ist es Aufgabe jedes Faches, seine Inhalte an den übergeordneten Maßstäben kritisch zu reflektieren. Der traditionell in der Gymnasialpädagogik gemachte Versuch, Allgemeinbildung material oder formal zu definieren, d.h. einen Katalog einzelner obligatorischer Kenntnisse und Fähigkeiten festzuschreiben, die dann in ihrer Summe dazu erhoben werden, was den allgemein gebildeten Menschen ausmache, wird von der Bildungstheorie nicht gedeckt (s. z.B. KELL 1995, 146). Ein solcher Sachkanon-Ansatz verdrängt zudem das Problem der Reflexion von Bildungsinhalten durch seine Herunterstufung auf die Ebene einer vermeintlichen curricularen Sachlogik. Darüberhinaus scheitert der Sachkanon-Ansatz regelmäßig in der Praxis daran, daß sich Lehrplankommissionen kaum auf einen wirklich begrenzten Kanon obligatorischen (Allgemein-) Wissens einigen können. Dies führt zu den bekannten Klagen der Lehrkräfte über "überfüllte Lehrpläne" und "Zeitmangel, der zur Oberflächlichkeit zwingt". Konsensfähig ist allenfalls ein Minimalkatalog grundlegender Fähigkeiten, der jedoch in seiner Konzentration auf Ausschnitte einzelner Kompetenzbereiche (z.B. Muttersprache und Mathematik, vgl. These 4) nicht ausreicht, um allgemeine Bildung im Sinne der Persönlichkeitsentwicklung hinreichend zu bestimmen.

These 2:
Allgemeinbildung zur Sicherstellung gesellschaftlicher Kontinuität

  • Neben der Förderung der Persönlichkeitsentwicklung im Hinblick auf das Individuum ist Allgemeinbildung aus Sicht der Gesellschaft ebenso Ausdruck des Interesses an kultureller und gesellschaftlicher Permanenz und Kontinuität ("jemanden bilden").

Diese Perspektive nimmt besonders TENORTH (1994) ein. Für ihn geht die Bestimmung allgemeiner Bildung nicht nur von der Entwicklung der Schülerin oder des Schülers aus, sondern ebenso vom Tradierungs- und Überlebensinteresse der Gesellschaft:

"Mit den Begriffen 'Allgemeinbildung' und 'allgemeine Bildung' ... werden ... alle Anstrengungen einer Gesellschaft, Kultur oder Nation zusammenfassend bezeichnet, die sich darauf richten, durch gesellschaftliche Institutionen in der heranwachsenden Generation diejenigen Kenntnisse und Fähigkeiten, Einstellungen und Haltungen zu verbreiten, deren Beherrschung historisch jeweils als notwendig und unentbehrlich gilt." (TENORTH 1994, 7)

Diese Aussage korrespondiert mit HEYMANNs Aspekt der "Stiftung kultureller Kohärenz" (s. These 1). Allerdings geht der Konsens über die Bestimmung, was das Allgemeine der allgemeinen Bildung in der pluralistischen Gesellschaft ausmacht, immer mehr verloren. Nach TENORTH ist es zwar unabdingbar für Gesellschaft und Kultur, ihren eigenen Fortbestand durch Allgemeinbildung zu sichern, es gibt jedoch dafür keinen zwingenden, einzigen Weg ihrer inhaltlichen oder formalen Ausformung. Was Bestand habe, sei der "Kanon" der allgemeinen Bildung. Dieser ist allerdings nicht mit der Summe der Lehrplaninhalte gleichzusetzen, sondern als Gefüge und Bauprinzip der schulischen Lehrpläne zu verstehen (vgl. TENORTH 1994, 124). In der gymnasialen Oberstufe wird das Gefüge in den drei Aufgabenfeldern repräsentiert: dem sprachlich-literarisch-künstlerischen, dem historisch-gesellschaftswissenschaftlichen und dem mathematisch-naturwissenschaftlichen. Für die Organisation vertiefter allgemeiner Bildung hat sich dieser Kanon der Aufgabenbereiche bewährt. In konkreter fachbezogener Auslegung erkennt man das Strukturierungsprinzip auch in der Sekundarstufe I. Ein so definierter Kanon von Lernbereichen ist einerseits offen für die Aufnahme neuer Fächer bzw. fachlicher Perspektiven, andererseits hat er sich rückblickend als relativ stabil erwiesen.

These 3:
Sinnfragen als Anteile eines bildenden Unterrichts

  • Ein Unterricht, der sich im wesentlichen darüber definiert, welche Kenntnisse und Fähigkeiten er vermittelt, wird nicht als "bildend" anerkannt. Zu den Kenntnissen und Fertigkeiten müssen Sinnfragen und Aspekte des Lebensbezuges als konstitutive und explizite Anteile des Fachunterrichts treten.

Der Unterricht darf sich nicht darauf beschränken, deklaratives Wissen und prozedurales Wissen zu vermitteln - also ein Wissen um bestimmte Fakten und Vorgehensweisen bei der Lösung von Aufgabenstellungen - sondern er muß die Bedeutung der bearbeiteten Themenstellungen für das eigene Lebensumfeld oder auch wirtschaftliche und politische Prozesse mit zum Unterrichtsgegenstand machen. Wissen an sich, und sei es wissenschaftlich begründet, ist nicht aus sich heraus bildend (vgl. SCHILMÖLLER 1995). Die Teilnahme an Wissenschaft ermöglicht Bildung, bringt sie aber nicht zwingend mit sich. Sachwissen erweist sich erst dann als bildend, wenn es in einen persönlichen bzw. gesellschaftlichen Kontext gestellt wird.

Für die Methode der Unterweisung stellt BENNER ein System "bildender Interpretation neuzeitlicher Wissenschaft" auf, das neben der fachwissenschaftlichen Unterweisung auch Raum für erkenntnistheoretische, wissenschaftsgeschichtliche und praxisphilosophische Ebene einfordert.

"Dagegen ist als erste Forderung einer erziehenden und bildenden Aneignung und Vermittlung neuzeitlicher Wissenschaft diejenige aufzustellen, daß die Satzsysteme der einzelnen Wissenschaften nur zusammen mit erkenntnistheoretischen, wissenschaftsgeschichtlichen und praxisphilosophischen Fragestellungen in einem bildenden Sinne erlernt werden können. Wissenschaftlicher Unterricht erfordert, um bildend in einem aufklärenden Sinne wirken zu können, daß die wissenschaftlichen Aussagesysteme unter Berücksichtigung ihrer historisch-gesellschaftlichen Entstehungs- und Anwendungshorizonte gelehrt und gelernt werden." (BENNER 1990, 609)

Um sich der Rolle der Wissenschaft im Alltag bewußt zu werden und die fachlichen Denkweisen zu problematisieren ist es notwendig, den Unterricht stärker fachübergreifend und fächerverbindend zu gestalten (vgl. KMK 1995a, 166). Damit ist nicht ein integrierter Unterricht gemeint, etwa ein Fach "Naturwissenschaft", sondern differenzierte Formen der Überschreitung von Fachlichkeit aus dem Fachunterricht heraus oder der Verbindung von Fachlichkeiten im fächerkoordinierten Unterricht (s. z.B. HUBER 1995, 167f.).

1. Fazit:
Allgemeinbildung und die Legitimation der Naturwissenschaften

  • Die naturwissenschaftlichen Fächer müssen sich den übergeordneten Zielen allgemeiner Bildung stellen, statt ihre Legitimation allein aus ihren fachlichen Inhalten ableiten zu wollen. Aus der erziehungswissenschaftlichen Debatte um die Allgemeinbildung lassen sich keine unmittelbaren Schlüsse auf die den Stellenwert einzelner schulischer Fächer oder einzelner Inhaltsbereiche ableiten. Wohl aber läßt sich festhalten, daß Naturwissenschaften zum unabdingbaren Kanon zählen.



Nachdem Allgemeinbildung in unserer pluralistischen Gesellschaft nicht mehr material oder formal zu definieren ist, fallen die Antworten auf die Frage "Was ist Allgemeinbildung?" weniger griffig aus als im bürgerlich-aufklärerischen Sinne des 19. Jahrhunderts. Auch bei TENORTH, der in einer historischen Perspektive eine weitgehende Kontinuität des Kanons der Allgemeinbildung feststellt, gilt das lediglich für die "Bauprinzipien der Lernbereiche", zu denen der "mathematisch-naturwissenschaftliche" konstitutiv zählt. Stellung und Inhalte einzelner Fächer in den Lernbereichen lassen sich daraus jedoch nicht ableiten.

Ebensowenig eignen sich abstraktere Beschreibungen der Merkmale allgemeiner Bildung (s. These I) für Deduktionsansätze. HEYMANN (1990, 25) schreibt:

"Definitive Aussagen über die Berechtigung eines gegebenen Schulfaches lassen sich ebensowenig daraus ableiten wie konkrete curriculare Vorschläge (...). Seine gedachte Funktion ist die eines pädagogischen Maßstabs: Bezogen auf vorliegende curriculare Entwürfe (im weitesten Sinn) sollten mit Hilfe des Kriteriums "Allgemeinbildung" ... begründete Wertungen abgegeben werden können, die für eine rationale Diskussion über Inhalte und Formen schulische Orientierungen erlauben."

Das bedeutet, daß erst nach Vorliegen curricularer Entwürfe diese auf ihren Beitrag zur Allgemeinbildung hin diskutiert werden können. KLAFKI hingegen leitet aus seiner Bildungstheorie als didaktische Konsequenz eine Konzentration des Unterrichts auf "epochaltypische Schlüsselprobleme" (KLAFKI 1994, 56ff.) ab: z.B. die Umweltproblematik oder die Auswirkungen der Informationstechnik. TENORTH kritisiert die KLAFKIschen Schlüsselprobleme zu Recht dahingehend, daß sie keinen Kanon im pädagogischen Sinne darstellten, allenfalls Themen, die einer Transformation in Lernanlässe erst noch bedürften (s. TENORTH 1994, 175).

Der Schlüssel zur (Wieder-) Einbringung der Naturwissenschaften in die erziehungswissenschaftliche Debatte liegt daher nicht in Deduktionsversuchen aus vermeintlichen gesellschaftlich-ökonomischen Notwendigkeiten oder postulierten materialen Kernbeständen von Bildung, sondern im konkreten Nachweis ihrer Beiträge

  • zum Prozeß der Förderung der Selbstentwicklung der Schülerinnen und Schüler (These 1),
  • zur Sicherung kultureller Kohärenz (These 2) und
  • zum bildenden Erwerb von Kenntnissen und Fähigkeiten in sinnstiftenden Kontexten (These 3).

Dazu sind die spezifischen Merkmale naturwissenschaftlicher Bildung auszuformulien und im zweiten Schritt auf die allgemeine Bildung zu beziehen. Bevor dies unter Punkt IV geschieht, wird im folgenden der Allgemeinbildungsauftrag der Oberstufe untersucht.

III. Allgemeine Bildung in der gymnasialen Oberstufe


These 4:
Vertiefte allgemeine Bildung und Studierfähigkeit

  • Aufbauend auf der grundlegenden allgemeinen Bildung der Mittelstufe besteht die Aufgabe der gymnasialen Oberstufe in der Vermittlung vertiefter allgemeiner Bildung. Studierfähigkeit ist eine ergänzende und davon zu trennende Leitlinie.

Merkmale vertiefter allgemeiner Bildung sind Methodenkenntnisse, die sich aus der wissenschaftspropädeutischen Orientierung ergeben, eine reflektierte fachliche Spezialisierung und die Fähigkeit zur Transzendenz fachlicher Perspektiven. Die übergeordnete Aufgabe der gymnasialen Oberstufe, eine vertiefte Allgemeinbildung zu vermitteln, darf nicht verwechselt oder gleichgesetzt werden mit der Sicherung von Studierfähigkeit (s. HUBER 1994a). Die Debatte um die Weiterentwicklung der gymnasialen Oberstufe wird häufig dahingend verkürzt, daß es dem Gymnasium nicht gelinge, seine Absolventen auf ein Studium vorzubereiten.

"Zweierlei Aussagen werden in der Debatte ständig vermischt. Man spricht von Mangel an "Bildung" und "Reife" der Studenten; und man spricht von ungenügender "Studierfähigkeit". (...) Reife und Bildung sind nicht nur durch Wissen und Können bestimmt, sondern auch durch Haltungen, Umgangsformen, Interessen und vieles mehr, was unsere Bildungsüberlieferung mit diesen Begriffen verbindet. Für die Studierfähigkeit sind bestimmte Kenntnisse, Arbeitsweisen, Dimensionen des Könnens zu benennen." (FLITNER 1987, 149)

Das Gutachten der KMK-Expertenkommission (KMK 1995a) verweist auf eine "Trias" der Ziele der gymnasialen Oberstufe: Allgemeinbildung, Wissenschaftspropädeutik und Studierfähigkeit. Das Ziel der Berufsorientierung ist hier zu ergänzen (s. KELL 1995). Etwa ein Viertel der Schülerinnen und Schüler durchläuft nach dem Abitur eine Berufsausbildung, und auch die Studierenden gehen nach dem Examen in eine Berufstätigkeit über.

Dennoch steht die Studierfähigkeit im Zentrum der Debatte um die gymnasialen Oberstufe. Die KMK-Gutachter weisen zwar nach, wie wenig faktisch abgesichert die Defizitdiagnose einer mangelnden Studierfähigkeit ist, sehen sich jedoch veranlaßt, als "vertrauensbildende Maßnahmen" zur Stützung des Abiturs als Hochschulzugangsberechtigung die sogenannten "basalen Fähigkeiten" stärker zu sichern:

  • muttersprachliche Fähigkeiten: einen Sachverhalt mündlich und schriftlich klar darlegen können. Einschränkungen bestehen im literatur- und sprachwissenschaftlichen Bereich.
  • Fremdsprachenkenntnisse (vorwiegend Englisch): primär als: Vermögen englischsprachige Sachtexte verständig lesen zu können; sekundär als: Englisch sprechen und schreiben. Fremdsprachliche Literaturkenntnisse oder landeskundliche Anteile gehören nicht zum Basalen.
  • mathematische Fähigkeiten: Rechentechnik und elementare Funktionen, Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik; Umgang mit Quantifizierung und Modellbildung. Nur von Vertretern mathematisch-naturwissenschaftlicher Studiengänge wird die Forderung nach Differential- und Integralrechnung erhoben. (nach HUBER 1994a, 17f.)

Eine durchgehende Belegungsverpflichtung für Deutsch, Mathematik und erste Fremdsprache soll laut KMK-Beschluß diese Fähigkeiten sichern. Studierfähigkeit erschöpft sich jedoch keineswegs in den obengenannten Bereichen, die in den Defizitdiagnosen, z.B. der Hochschulrektorenkonferenz, hervorgehoben werden und deren vorgeblich mangelndes Vorhandensein bei der Reform der gymnasialen Oberstufe als Rechtfertigung der Einführung obligatorischer Kernfächer diente. Ebenso wichtig sind Entscheidungsfähigkeit, Ausdauer, Kommunikations- und Kooperationsfähigkeit, die unter dem Begriff "Schlüsselqualifikationen" zusammengefaßt werden und ursprünglich unter berufsqualifizierenden Anforderungen beschrieben wurden.

These 5:
Wissenschaftspropädeutik

  • Wissenschaftspropädeutik ist die Einsicht in die Ziele, Verfahren und Ergebnisse wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung einschließlich deren Grenzen. Sie ist im Verbund der Fächer der gymnasialen Oberstufe anzustreben und darf nicht mit der Vorbereitung auf das Studium bestimmter Disziplinen gleichgesetzt werden.

Wissenschaftspropädeutik ist zentrale Orientierung allgemeiner Bildung in der gymnasialen Oberstufe, sie kann jedoch ebensowenig wie "Studierfähigkeit" an die Stelle allgemeiner Bildung treten. "Wissenschaftspropädeutik" wird vielfach falsch verstanden und trivialisiert als Einführung in das Studium einer wissenschaftlichen Disziplin - bis hin zur Vorwegnahme von Inhalten der akademischen Ausbildung. Eine wohlverstandene Wissenschaftspropädeutik ist nicht Zielsetzung von Einzelfächern, sie ist vielmehr gemeinsame Zielsetzung der gymnasialen Oberstufe und auch nur im Verbund der Fächer erreichbar. Wissenschaftspropädeutik setzt eine Einführung in wissenschaftliche Methoden und Verfahren voraus. Sie entfaltet sich jedoch erst anhand der wissenschafts- und erkenntnistheoretischen Reflexion des Methodeninventars. Implizit verwendete Annahmen müssen angesprochen werden, fachliche Grundbegriffe - sowohl im Bezug zur jeweiligen Disziplin als auch in ihrer darüber hinausweisenden Bedeutungen - müssen geklärt werden.

Die Reflexion wissenschaftlichen Vorgehens führt zu einer Verdeutlichung von Differenzen verschiedener Sichtweisen, insbesondere wissenschaftlicher und lebensweltlicher. Schülerinnen und Schüler müssen diese Differenzen aushalten und die Bedeutungen aushandeln lernen. Das Ziel "Wissenschaftspropädeutik" erfordert einen Unterricht, "der die Grenzen des Faches zu anderen Fächern und die der Wissenschaft zur Lebenswelt überschreitet" (HUBER 1994a, 245).

Wissenschaftsorientierung bietet in diesem Verständnis die Möglichkeit, andere didaktische Prinzipien als das nach Lerner- und Handlungsorientierung zu ergänzen. Sie stellt dann ein "Lösungspotential für Lebensprobleme" (KLAFKI) bereit, was auch einer "subjektiven Horizontbegrenzung" entgegenwirken kann. Sie ist also ein Korrektiv für andere schülerbezogene Sichtweisen.

These 6:
Allgemeinbildung durch Spezialisierung

  • Allgemeinbildung nimmt ihren Ausgangspunkt bei einer speziellen, fachlichen Sicht eines Gegenstandsbereichs und entwickelt sich durch Reflexion und Transzendierung der Fachperspektive.



HUBER (1994a) verweist auf das "Paradox", daß Allgemeine Bildung nur durch Spezialisierung und deren Transzendierung und Reflexion zu haben sei. Neben der Einübung in die Grundlagen einer Disziplin gehöre zur Wissenschaftspropädeutik eine "Reflexion und Relativierung der disziplinären Konstruktion von Realität". HUBER plädiert keineswegs für ein Verharren in starren Fachgrenzen, sondern sieht in der Spezialisierung den Ausgangspunkt für eine umfassende Bildung. Dazu müsse neben dem Fachunterricht eine wichtige Komponente "fachübergreifenden Unterrichts" eingerichtet werden. Die Besonderheiten der eigenen Fachperspektive können erst erkannt - und so die jeweilige Wissenschaft im Sinne von Allgemeiner Bildung selbst zum Erkenntnisgegenstand werden (vgl. LAUTERBACH 1994, 84) -, wenn sowohl die Fachperspektive bis zu einem gewissen Grad entwickelt und ausgeschärft ist als auch Anlässe gegeben sind, diese Perspektive zu überschreiten und in Frage zu stellen.

Im pädagogischen Kontext gehört es zur Persönlichkeitsentwicklung der Lernenden, Entscheidungen fachlicher Spezialisierungen bewußt zu treffen sowie deren Konsequenzen zu erfahren und zu verantworten. Grundlage einer fundierten Entscheidung ist das Wissen um die Spezifika unterschiedlicher Fachperspektiven einschließlich ihrer Erprobung in sinnstiftenden Kontexten.

2. Fazit:
Beitrag der Naturwissenschaften zur Wissenschaftspropädeutik

  • Zur Vermittlung vertiefter allgemeiner Bildung haben die naturwissenschaftlichen Fächer in der gymnasialen Oberstufe in die wissenschafts- und erkenntnistheoretischen Grundkategorien naturwissenschaftlichen Denkens einzuführen. Dies erfolgt an ausgewählten Phänomen- und Theoriebereichen ihrer Bezugsdisziplinen.



Ein Verständnis von Wissenschaftspropädeutik als Hinführung auf das Studium einer der drei Bezugswissenschaften prägt den naturwissenschaftlichen mehr als den Unterricht anderer Fächer. Ein Beleg ist die enge inhaltliche Übereinstimmung zwischen dem Fachkanon des Grundstudiums in Physik, Chemie und Biologie mit den traditionellen Inhalten des gymnasialen Unterrichts. Darin unterscheiden sich die Naturwissenschaften z.B. von den Fremdsprachen und Deutsch. Die Folge ist eine Überfrachtung mit vorweggenommenen Studieninhalten von Leistungs- und Grundkursen (s. z.B. KMK 1995a, 168). Für die Physik wurde das im bundesweiten Studieneingangstest schon Ende der siebziger Jahre konstatiert (s. KRAUSE 1979). Bei der Reform des naturwissenschaftlichen Unterrichts und der Lehrerausbildung in der Schweiz wurde dieser Umstand selbstkritisch formuliert:

"Der gymnasiale Unterricht darf nicht vorwegnehmen, was der propädeutische Unterricht für ein spezielles Fachstudium an der Hochschule in den ersten Semestern zu leisten hat." (UNIVERSITÄT BASEL 1989, 558)

Die fachspezifische Studierfähigkeit leidet nicht an fehlenden Spezialkenntnissen, sondern an einem gesicherten Grundbestand. Gleichzeitig mangelt es an der Reflexion der naturwissenschaftlichen Erkenntniswege und damit an einem wichtigen Beitrag der naturwissenschaftlichen Fächer zur wissenschaftspropädeutischen Ausrichtung der Oberstufe. Der Oberstufenunterricht sollte sich gegenüber dem der Mittelstufe daher nicht allein in der fachlichen Vertiefung unterscheiden, sondern besonders in der Bewußtmachung der Besonderheiten der naturwissenschaftlichen Methode. Natürlich kann das nur an anspruchsvollen fachlichen Themen erfolgen. Eine Spezialisierung im Fach ist Voraussetzung für dessen Transzendierung und Reflexion. Andererseits ist letzteres keine automatische Folge von Spezialisierung und muß in der fachdidaktischen Anlage des Unterrichts stärker berücksichtigt werden.

IV. Merkmale naturwissenschaftlicher Bildung

Zieht man Aussagen der Fachdidaktiken heran oder nimmt man auf grundlegende Zielformulierungen der Lehrpläne bezug, dann stimmen die Merkmale der naturwissenschaftlichen Bildung in hohem Maße mit den Begrifflichkeiten überein, die bei den Zielen allgemeiner Bildung genannt werden: Autonomie, Kommunikationsfähigkeit, Handlungsfähigkeit, Verantwortungsfähigkeit sowie Kooperationsfähigkeit (z.B. TÖPFER 1976, 37f.). Zur Charakterisierung der spezifischen Merkmale naturwissenschaftlicher Bildung leistet das jedoch kaum einen Beitrag. Die Ziele finden zudem einen zu geringen Niederschlag in den curricularen Konkretisierungen der naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächer, deren Entwicklung vorrangig unter fachsystematischen Gesichtspunkten erfolgt. Diese Diskrepanz zwischen Präambeln und Inhaltsteilen von Rahmenrichtlinien sowie deren unterrichtlicher Realisierung ist jedoch kein Spezifikum naturwissenschaftlicher Lehrpläne.

Im folgenden Teil werden die besonderen Kennzeichen naturwissenschaftlicher Bildung in Bezug auf den Erkenntnisgegenstand "Natur" und die besondere Ziele und Formen seiner Erfassung beschrieben. Die Analyse geht von einem fachdidaktisch reflektierten Unterricht in Physik, Chemie und Biologie aus, der allerdings bezüglich einer breiten Realisierung nicht immer den Ist-Zustand in den Schulen trifft.

These 7:
Zugang zur natürlichen und technischen Umwelt

  • Naturwissenschaftliche Bildung bezieht ihr Selbstverständnis aus der Betrachtung der natürlichen und technischen Umwelt in ihrer Beziehung zum Menschen. Naturwissenschaftliche Bildung soll für einen verantwortungsbewußten Gestaltungsprozeß qualifizieren.



Das Naturerleben und die Naturerfahrung sollen die Grundlage für ein tieferes Naturverständnis abgeben (GROPENGIEßER 1994). Als Gegenstandsbereich des naturwissenschaftlichen Unterrichts werden die "natürlichen Lebensbedingungen" (LEHRPLAN BRANDENBURG, 23) benannt. In den curricularen Vorgaben von Lehrplänen werden diese Bereiche inhaltlich insofern konkretisiert, als daß die technologische Entwicklung, die Nutzung der Erkenntnisse der Fachwissenschaften durch Technik und Industrie sowie die "aktuellen Probleme der Umweltgestaltung" (LEHRPLAN BRANDENBURG, 17) Gegenstand des Unterrichts und Kristallisationspunkt naturwissenschaftlicher Bildung sein sollen. Dabei wird die Verknüpfung der technologischen Entwicklung und der Entwicklung der Umweltgestaltung mit übergreifenden - u.a. gesellschaftspolitischen - Fragestellungen einbezogen. Die material definierte Zielsetzung des Unterrichts erhält damit eine über den eigentlichen naturwissenschaftlichen Inhaltsbereich hinausweisende Komponente. Bei KREMER UND STÄUDEL (1993, 381f.) wird versucht, diesen fächerübergreifenden Aspekt systematischer darzustellen. Es werden Unterrichtsinhalte der Naturwissenschaften angesprochen, die von ihrer Intention an die von KLAFKI formulierten Schlüsselprobleme anknüpfen.

These 8:
Emanzipatorische Bedeutung der Naturwissenschaften

  • Bei der Einbeziehung der historischen Dimension naturwissenschaftlichen Denkens wird der emanzipatorische Gehalt der Naturwissenschaften für die Entwicklung unserer Kultur und Gesellschaft deutlich.



Kulturhistorisch haben die Naturwissenschaften einen entscheidenden Beitrag zur Befreiung des Denkens von der unverstandenen und mythologisch gedeuteten Macht der Naturgewalten und menschlichen Schicksale geleistet. Diese Leistung tritt in der Wahrnehmung der Naturwissenschaften heute gegenüber dem Spannungsfeld zwischen den Segnungen und Gefahren der auf ihr beruhenden Technik zurück. Die naturwissenschaftliche Denkweise zielt jedoch nicht in allen Bereichen auf die technische Beherrschung der Natur.

Die Bedeutung der Entwicklung der Naturwissenschaften für die gesellschaftliche Entwicklung - nicht nur bei der Entwicklung von Industrie und Technologie, sondern auch für das Weltbild und das Denken unseres Kulturkreises - wird von PUKIES zum Anlaß genommen, die historische Genese der Naturwissenschaften zu einem wichtigen Merkmal naturwissenschaftlicher Bildung zu erheben. In PUKIES Unterrichtsvorschlägen wird die Beschränkung auf rein fachliche Fragestellung aufgehoben, ihre Genese wird thematisiert.

"Naturwissenschaft könnte im Verständnis der Schüler wieder das werden, was sie im Prinzip und der Sache nach ist: Möglichkeit des Fortschritts im Bewußtsein der Freiheit, emanzipatorische Kraft der gesellschaftlichen Entwicklung, realisierte Vernunft und nicht Fortschritt als ein Fortschreiten von der Menschheit weg, wie Brecht Galilei befürchten läßt." (PUKIES 1979, 130)

PUKIES kann an Entwicklungen reformpädagogischer Konzepte aus den zwanziger Jahren anschließen, die der Naturerkenntnis und der Beschäftigung mit der natürlichen und technischen Umwelt emanzipatorischen Wert beigemessen haben.

Die Naturwissenschaften haben diesen Aspekt in der aktuellen Diskussion um den Stellenwert von Fächern bzw. Fächergruppen nicht genügend umgesetzt. Die Aufnahme reformpädagogischer Konzepte erfolgt in der heutigen Diskussion - anders als noch in den zwanziger Jahren - ohne expliziten Bezug zu den Naturwissenschaften. Es ist an der Zeit, den emanzipatorischen Gehalt des naturwissenschaftlichen Unterrichts im Sinne reformpädagogischer Traditionen wieder neu zu beleben.

These 9:
Die Erkenntnismethode der Naturwissenschaften

  • Die Erkenntnismethode des geplanten, hypothesengeleiteten Beobachtens, Untersuchens und Experimentierens ist das konstitutive Merkmal der Naturwissenschaften. Diese spezifischen Methoden weisen die Naturwissenschaften gegenüber anderen Fächergruppen aus.



Die Methode der Beobachtung und Systematisierung, der Planung und Ausführung von Experimenten sowie der Erarbeitung von Theorien und Modellen wird in den Lehrplänen der Bundesländer mit unterschiedlicher Gewichtung betont. Durch diese Methoden werden spezifisch naturwissenschaftliche Herangehensweisen an Problemstellungen charakterisiert. Innerhalb des naturwissenschaftlichen Methodenspektrums setzen die drei Fächer Biologie, Chemie und Physik unterschiedliche Schwerpunkte, die hier nicht einzeln ausdifferenziert werden sollen.

Die Naturwissenschaften bieten die Möglichkeit, den Umgang mit komplexen Systemen einzuüben und die Methoden an komplexen Strukturen zu erproben. Das Erstellen und Kontrollieren von Hypothesen erfordert wegen der starken inneren Kohärenz der Theoriegebäude einen sicheren Umgang mit den Methoden und stellt hohe kognitive Ansprüche. Für die Physik formuliert JUNG:

"Man muß das Erreichte gegenüber vielfältigen Einwänden und Bedenken, ob sie von innen kommen oder von außen, festhalten, ausbauen, konsistent machen, in Beziehung setzen zu anderen Elementen einer schon akzeptierten Theorie, etc. etc." (JUNG 1983, 68f.)

Naturwissenschaften haben in diesem Bildungsprozeß durch die ihnen eigene Methode der mathematischen und experimentellen Hypothesenprüfung eine kompensatorische Bedeutung gegenüber geisteswissenschaftlichen Problemzugängen. Andererseits müssen Schülerinnen und Schüler auch in Physik, Chemie und Biologie Texte erschließen. Daher bedürfen sie im Bereich der Methoden auch einer Ergänzung durch andere Fächer in der Einübung in hermeneutische Fähigkeiten. Erst dieses Wechselspiel sichert wissenschaftspropädeutische Bildung im fachübergreifenden Maßstab. Ohne die naturwissenschaftliche Komponente wäre auch in den Geistes- und Sozialwissenschaften keine Reflexion ihrer fachspezifischen Methoden im Sinne eines bildenden Unterrichts möglich.

These 10:
Naturwissenschaftliche Konzepte als grundlegende Deutungsmuster

  • Primäres Bildungsziel ist die Befähigung der Lernenden zur Erschließung ihrer natürlichen und technischen Umwelt in einer naturwissenschaftlichen Perspektive (epistemisches Wissen). Dabei wird nicht notwendigerweise Wissen erworben, das für Alltagshandlungen unmittelbar relevant ist.



Die instrumentelle Verwertbarkeit naturwissenschaftlicher Erkenntnisse für das Handeln im Alltag der Schülerinnen und Schüler kann unter dem Gesichtspunkt allgemeiner Bildung nicht vorrangig den Unterricht bestimmen. In diesem Zusammenhang wird die Forderung nach einem direkten Bezug des Unterrichts zum Alltag der Schülerinnen und Schüler kontrovers diskutiert. In den Lehrplänen der Bundesländer wird dieser Gedanke meist nur am Rande erwähnt. Demgegenüber wird in einer breit angelegten Delphi-Studie zur physikalischen Bildung (HÄUßLER 1988) ein Lebensweltbezug von allen befragten Experten gefordert.

"Nach einem Konsens aller Delphiteilnehmer entsteht physikalische Bildung nicht im Nachvollzug innerdisziplinärer Strukturen der Wissenschaft Physik, sondern in lebensweltlichen Kontexten." (HÄUßLER 1988, 46)

Ähnliche Positionen werden von HEDEWIG (1992) für die Biologie vertreten. Demgegenüber formuliert JUNG als zentrale Aufgabe des Physikunterrichts, die "grundlegenden Deutungsmuster verfügbar zu machen" (JUNG 1983, 58) und legt damit den Schwerpunkt auf das epistemische Wissen. Jung verweist auf die überdauernde Gültigkeit der Grundkonzepte gegenüber der Vergänglichkeit alters- und zeitspezifischer Themenstellungen. Eine solche Ausrichtung erscheint eher geeignet, den Kriterien der allgemeinen Bildung (s. These 1) gerecht zu werden - ohne dabei den Wert des im Alltag handlungsrelevanten Wissens zu verkennen.

Die Nähe zu lebenspraktischen Anwendungen ist bei den naturwissenschaftlichen Disziplinen in unterschiedlichem Maße erreichbar und bei den Fachcurricula in unterschiedlichem Maße realisiert. Hier unterscheiden sich z.B. die Physik und die Biologie, was man in den Sichtweisen der Schülerinnen und Schüler wiederfindet, die der Biologie eine größere Bedeutung für Leben und Alltag zusprechen.

3. Fazit:
Naturwissenschaften als konstitutiver Teil des Kanons

  • Naturwissenschaftliches Denken gehört zu den konstitutiven Bestandteilen unserer Kultur. Naturwissenschaftliche Erkenntnismethoden und Deutungsmuster ermöglichen eine rationale Weltsicht, die zu den großen Menschheitsleistungen zählt. Ohne diese Denkweise zumindest probeweise erfahren zu haben, wäre auch eine reflektierte geistes- oder sozialwissenschaftliche Spezialisierung nicht möglich.



Die Naturwissenschaften sind ein gewichtiger Bestandteil unserer kulturellen Tradition und prägen unser gesellschaftliches Leben nicht nur hinsichtlich technischer Prozesse, sondern auch hinsichtlich grundlegender Denkstrukturen, z.B. des Kausalitätsprinzips und der rationalen Erklärbarkeit von Naturphänomenen. Das Verständnis der naturwissenschaftlichen Methode, die in einer engen Verzahnung von (mathematischer) Theorie und Empirie bei hoher innerer Kohärenz der Theorien besteht, ist ein unverzichtbarer Beitrag zur Wissenschaftspropädeutik.

Die Naturwissenschaften gehören daher zum Kanon, über den im Rahmen allgemeiner Bildung Konsens besteht. Der Begriff des Kanons soll im folgenden als "Lernbereich" im Sinne von TENORTH aufgefaßt werden, der auch eine Öffnung für den gesellschaftlichen Wandel zuläßt (s.a. These 2).

"Als solche unerläßlichen 'Lernbereiche', als Strukturen des Kanons, als Kerncurriculum, sind vier Dimensionen im Konsens aufweisbar - das sprachliche, historisch-gesellschaftliche, das mathematisch-naturwissenschaftliche und das ästhetisch-expressive Lernfeld". (TENORTH 1994, 174)

Innerhalb der grundlegenden Gemeinsamkeiten der naturwissenschaftlichen Weltsicht, aus denen ihre Einordnung in einen gemeinsamen Lernbereich resultiert, besteht zwischen den naturwissenschaftlichen Disziplinen ein Spektrum inhaltlich unterschiedlicher Deutungsmuster und Analyseverfahren. Besonders bezüglich der Nutzung mathematischer Werkzeuge bestehen deutliche Unterschiede. Eine frühzeitige und dann einseitig durchgehaltene Spezialisierung innerhalb der Naturwissenschaften ist daher für den Aufbau naturwissenschaftlicher Weltsicht nicht ratsam. So bedürfen z.B. physikalische und biologische Perspektiven der gegenseitigen Ergänzung und Abgrenzung. Die Naturwissenschaften sind nicht gegenseitig substituierbar.

V. Aufgaben des naturwissenschaftlichen Unterrichts im Kontext allgemeiner Bildung

These 11:
Vermittlung und Kommunikation zwischen den Fachkulturen

  • Die Entwicklung der einzelnen wissenschaftlichen Disziplinen hat zur Herausbildung unterschiedlicher Kulturen von Fächern und Fächergruppen geführt. Die Vermittlung und Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Kulturen ist für gesellschaftliches Leben notwendig und daher Gegenstand der allgemeinen Bildung.


Die von TENORTH in seiner Charakterisierung des konsensfähigen Kanons benannten Lernbereiche (s. 2. Fazit) stellen vier auf den Bereich von Schule bezogene Kulturen dar, die sich in ihren Methoden, ihrem Habitus und ihren Kommunikationsformen unterscheiden. Die Kenntnis dieser Bereiche in ihrer Mehrdimensionalität muß garantiert werden, um in der von Wissenschaft geprägten Welt handlungsfähig zu bleiben. Es muß - anders formuliert und den Begriff von HEYMANN (1994) aufnehmend - die "Stiftung kultureller Kohärenz" als Ziel von Unterricht angesehen werden. Für die Naturwissenschaften heißt dies nicht nur in Anlehnung an die 8. These, die Genese der Naturwissenschaften zum Gegenstand zu nehmen, sondern die Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Lernbereichen zu ermöglichen und zwar sowohl von der Naturwissenschaft zu anderen Bereichen als auch von anderen Bereichen zur Naturwissenschaft.

Die Grundlagen der Naturwissenschaften und ihrer Methode sind ein Bestandteil der Kultur. Ihre Kenntnis ist notwendig, um an diesem wichtigen Teil des gesellschaftlichen Lebens teilhaben zu können. Zur Einübung der interkulturellen Kommunikation bedarf es einer Unterrichtsorganisation, die sowohl von innerfachlichen Zusammenhängen ausgeht als auch die fachlichen Grenzen reflektiert und so die Kommunikation zwischen Fachkulturen ermöglicht, d.h. es geht um einen ...

"... Unterricht, der die Fächerung des Wissens und die Spezialisierung des Wissenden oder Lernenden schon voraussetzt und die Differenzen der Fächer selbst ebenso bewußtmacht, wie er das Zusammentreffen unterschiedlich spezialisierter Lernender als interkulturelle Kommunikation organisiert." (HUBER 1994b, 249)

Ohne die Debatteüber fachübergreifenden Unterricht in ihrer ganzen Komplexität zu betrachten, ist ein Unterricht notwendig, der auf der jeweiligen fachlichen Sichtweise aufbaut, diese dabei reflektiert und mit anderen fachlichen Sichtweisen abgleicht. Für den naturwissenschaftlichen Unterricht hat die Forderung in zwei Dimensionen Bedeutung:

  • Im naturwissenschaftlichen Unterricht muß im Rahmen der innerfachlichen Vermittlung der Übergang zwischen der lebensweltlich geprägten Sicht der Schülerinnen und Schüler und der naturwissenschaftlichen Sicht vermittelt werden, und
  • die interfachliche Kommunikation verschiedener fachlicher Perspektiven muß gewährleistet werden.

Bei der Vermittlung fachlicher Perspektiven handelt es sich um einen reflexiven Prozeß. Die Naturwissenschaften müssen über ihren fachlichen Horizont hinausgehen, gleichzeitig bilden sie den Hintergrund für die Transzendierung anderer fachlicher Sichtweisen. Der Verweis auf eine Arbeitsteilung mit anderen Fächern in dem Sinne, daß Fragen der Relevanz und Auswirkungen naturwissenschaftlicher Erkenntnisse im Geschichts-, Sozialkunde oder Philosophieunterricht zu behandeln seien, dient oft als Rechtfertigung für eine Fixierung auf die innerfachlichen Aspekte. Diese Aufteilung tut weder dem Biologie-, Chemie- oder Physikunterricht gut, noch den genannten anderen Fächern, von denen einer stärkere Berücksichtigung naturwissenschaftlicher Sachstände zu fordern ist. Eine produktive Arbeitsteilung gelingt nur in gut koordinierten gemeinsamen Projekten. Allerdings müssen gleichfalls im Rahmen der Kompetenzfrage Grenzen gezogen werden, die eine Überfrachtung und Überforderung der naturwissenschaftlichen Fächer verhindern.

Innerfachliche Kommunikationsprobleme entstehen bei den Naturwissenschaften beim Übergang von lebensweltlichen Phänomenbeschreibungen der Schülerinnen und Schüler zur wissenschaftlichen Sichtweise. Die Vermittlung zwischen diesen Bereichen ist sowohl Zielsetzung von Unterricht als auch Problem des Lehr-Lern-Prozesses selbst. Die Kommunikation dieser Grenze leitet zur nächsten These über. In ihr wird die gesellschaftliche Bedeutung der Stiftung kultureller Kohärenz auf der Ebene des individuellen Bildungsprozesses wieder aufgegriffen.

These 12:
Herausbildung des Selbst- und Weltverständnisses

  • Jeder junge Mensch muß für sich klären, welche Bedeutung und welche Rolle er den Naturwissenschaften bei der Herausbildung seines Selbst- und Weltverständnisses zumessen will. Für diese Entscheidung muß die Schule eine ausreichende Grundlage sicherstellen.



Die Heranwachsenden müssen für sich selbst darüber klarwerden, inwieweit sie naturwissenschaftliches Wissen für ihr Denken und ihr Weltbild heranziehen wollen. Vor einer Entscheidung, die z.B. in der fachlichen Spezialisierung liegen kann, müssen unterschiedliche fachliche (fachkulturelle) Sichtweisen von den Schülerinnen und Schülern erprobt werden.

In dieser These wird eine Forderung von KLAFKI (1994, 55ff) an die Fachdidaktiken aufgegriffen, die Handlungsfähigkeit der "jungen Menschen" in der Gesellschaft zu gewährleisten. Gerade bei einer Schwerpunktsetzung außerhalb der Naturwissenschaften müssen Schülerinnen und Schüler vorher die Möglichkeit haben, die naturwissenschaftliche Perspektive bei der Lösung von Problemen kennenzulernen, sie zu erproben und gegebenenfalls auch individuell wieder zu verwerfen. Bei einer Spezialisierung im Bereich der Naturwissenschaften ist wiederum die Reflexion und Kommunikation der naturwissenschaftlichen Fachkultur für den zukünftigen Experten notwendig. Die mangelnde soziale Kompetenz angehender naturwissenschaftlicher Experten wird in Untersuchungen über die Sozialisation festgestellt. Von ihnen werden "offene soziale Situationen vermieden". Für den Unterricht wird deshalb gefordert:

"Es kommt deshalb gerade in den naturwissenschaftlichen Fächern darauf an, die soziale Kompetenz der Schüler zu fördern, sie zur Artikulation ihrer Meinungen und Bedürfnisse, zur Auseinandersetzung mit den Meinungen und Interessen ihrer Mitschüler zu veranlassen." (REIß 1976, 162)

Die Aufrechterhaltung der Kommunikationsfähigkeit zwischen den Fachgebieten muß in der Schule eingeübt werden. In dieser Fragestellung ist bereits die Kommunikation Experte - Laie enthalten. In der Aneignung der naturwissenschaftlichen Weltsicht durch Schülerinnen und Schüler liegt die Möglichkeit, mit wichtigen Bereichen der gesellschaftlichen Kultur zu kommunizieren; bei einer eindimensionalen (ausschließlich naturwissenschaftlichen) Weltsicht besteht die Gefahr des Verlustes der Kommunikationsfähigkeit mit den jeweiligen Nicht-Experten.

These 13:
Kommunikation zwischen Experten und Laien

  • Das naturwissenschaftliche Fachwissen ist für hochentwickelte Gesellschaften von tragender Bedeutung. Es wird von spezialisierten Experten getragen und fortentwickelt. Es ist Aufgabe allgemeiner Bildung, die Heranwachsenden auf die Rolle des gesellschaftlich und politisch handelnden Laien vorzubereiten, der zur Kommunikation mit naturwissenschaftlichen Experten fähig ist.



Im Interesse einer demokratischen Entwicklung muß das naturwissenschaftliche Fachwissen hochtechnisierter Gesellschaften kommunizierbar bleiben. Allgemeine Bildung dient im Sinne der Bildungstheorie funktional der Sicherung der gemeinsamen Kommunikation (TENORTH 1994, 82f.), die durch die Trennung von Laien und Experten fraglich wird. Es geht um die kompetente Wahrnehmung der Laienrolle (SCHÜTZ 1971). Der Gedanke der Kommunikation zwischen Laien und Experten wird z.B. im Brandenburger Lehrplan als Zielsetzung von Unterricht herausgestellt.

"Naturwissenschaftlich gebildete Schülerinnen und Schüler sollten später auch ohne direkten Kontakt zu Naturwissenschaften und Technik als politisch Handelnde bei eigenen Entscheidungen die Wechselwirkungen von Fachwissenschaft, Technik und Gesellschaft berücksichtigen können." (LEHRPLAN BRANDENBURG, 17)

Die Aufrechterhaltung der Kommunikation zwischen Experten und Laien findet ihr Äquivalent in der Notwendigkeit der interkulturellen Kommunikation, wobei der Schwerpunkt mehr auf die Kommunikation zwischen Experten gelegt ist. In einer hochspezialisierten Gesellschaft wechselt das Individuum ständig zwischen der Laien- und der Expertenrolle. In einem begrenzten Sachbereich ist man Experte, in vielen anderen Laie gegenüber anderen Experten. Die Laienrolle gegenüber naturwissenschaftlichen Experten, die in weiten Bereichen auch für Teilnehmer an naturwissenschaftlichen Leistungskursen zutrifft, ist anders als etwa in politischen oder wirtschaftlichen Zusammenhängen mit einem Gefühl der Unterordnung verbunden. Naturwissenschaftlicher Unterricht kann dem entgegenwirken, wenn er die Schülerinnen und Schüler dazu ermutigt, eigene Fragen zu stellen und zu vertreten sowie intelligible Erklärungen einzufordern und ihnen Gelegenheit gibt, anderen etwas verständlich zu erklären. Zur Stiftung von Kommunikationsfähigkeit zwischen Experten und Laien gehört es, daß beide Seiten das Recht auf verständige Fragen auf Seiten der Laien und die Bringeschuld verstehbarer Antworten auf Seiten der Experten anerkennen. Wissenschaftstheoretische Reflexion der besonderen Leistungen, aber auch der Grenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnisse trägt zur Entmytholisierung der Naturwissenschaften ebenso bei wie die zumindest exemplarische Erfahrung für Schülerinnen und Schüler, naturwissenschaftliche Sachverhalte wirklich verstanden zu haben.

4. Fazit:
Naturwissenschaftliche Weltsicht und Teilnahme am gesellschaftlichen Diskurs

  • Der Unterricht in Biologie, Chemie und Physik ermöglicht es den Schülerinnen und Schülern, die naturwissenschaftliche Perspektive zu einem Teil ihres Selbst- und Weltverständnisses zu entwickeln und in der Gesellschaft als Experten und Laien über naturwissenschaftliche Sachverhalte zu kommunizieren.


VI. Naturwissenschaftlicher Unterricht und Studierfähigkeit

Das Abitur hat eine Schlüsselfunktion als Hochschulzugangsberechtigung. Ein wichtiges - allerdings der Aufgabe vertiefter allgemeiner Bildung unterzuordnendes - Ziel der gymnasialen Oberstufe ist daher die Sicherung einer allgemeinen Studierfähigkeit. In der öffentlichen Diskussion wird dabei besonders der Teilaspekt der sogenannten basalen Fähigkeiten (s. These 4) hervorgehoben. Ein zweites Stichwort, das ursprünglich aus der Berufspädagogik stammt, lautet Schlüsselqualifikationen. Die Förderung basaler Fähigkeiten ist für die Naturwissenschaften in der Oberstufe zwar nicht von vorrangiger Bedeutung. Wenn diesen Qualifikationen in der aktuellen Diskussion jedoch so hohe Bedeutung zugemessen wird - während der Wissenschaftspropädeutik vergleichsweise Interesse gilt -, kann man gewichtige Beiträge der Naturwissenschaften zur Förderung dieser Grundfähigkeiten ausweisen. Damit wird ein Element der KMK-Richtungsentscheidung (KMK 1995b) aufgegriffen, wonach alle Fächer der gymnasialen Oberstufe bezüglich der basalen Fähigkeiten in die Pflicht zu nehmen sind.

These 14:
Naturwissenschaften und Sprachkompetenz

  • Im naturwissenschaftlichen Unterricht werden spezifische Aspekte des sprachlichen Ausdrucksvermögens, die für das Studium vieler Fachrichtungen bedeutsam sind, gefördert. In der Bewußmachung von Differenzen zwischen Alltagssprache und naturwissenschaftlicher Sprache wird das Verständnis beider Sprachkulturen weiterentwickelt.



Die Aufgabe der Förderung von (muttersprachlicher) Sprachkompetenz wird man sicherlich in erster Linie den sprachlichen Fächern, insbesondere dem Fach Deutsch zuschreiben. Die Bedeutung von Sprache in den Naturwissenschaften wird dagegen (auch von Naturwissenschaftlern) oft unterschätzt (vgl. zum Fach Chemie STORK 1995). Jedoch kommt auch den naturwissenschaftlichen Fächern die Entwicklung spezifischer Aspekte von Sprache zu. Dazu gehört das Üben der Beschreibung komplexer Sachverhalte, das Hin- und Herwechseln zwischen formalisierter Fachsprache und der natürlichen Sprache sowie die Erfahrung mit wissenschaftlichen Sprachbereichen, welche über eine eigene, von der Umgangsprache stark abweichende Syntax und Semantik verfügen.

In naturwissenschaftlichen Fächern wird die detaillierte Beschreibung von Naturphänomenen sowie von experimentellen Anordnungen und Abläufen eingeübt. Dazu gehört z.B., daß die Konfiguration von Versuchsgeräten mündlich oder schriftlich so dargestellt wird, daß die Kommunikationspartner sich eine Vorstellung von dem Versuchsaufbau machen können. Dabei wird ein knapper Beschreibungsstil entwickelt, dessen Schwerpunkte sich aus der Perspektive des jeweiligen Faches ergeben.

Eine Besonderheit der naturwissenschaftlichen Kommunikationsweise besteht im Wechselspiel zwischen stark formalisierten Anteilen (mathematischer Formalismus, chemische Reaktionsgleichungen, ...) und ausformulierten Aussagen in der natürlichen Sprache. Die Schülerinnen und Schüler erlernen im Unterricht anhand dieses Wechsels die Übersetzung zwischen verschiedener Ausdrucksformen oder Codes und tragen damit zur Sicherung der Kommunikationsfähigkeit innerhalb der Gesellschaft bei.

In den Naturwissenschaften lernen Schüler und Schülerinnen Sprachbereiche kennen, in denen Begriffe einen recht scharf umrissenen und von der Alltagssprache abweichenden Bedeutungsspielraum besitzen. Über die Sprache der Physik schreibt MITTELSTAEDT:

"Die Sprache der Physik ist eine präzisierte und vollständig interpretierte Sprache, die einem Begriffssystem entspricht. (...) Diese Sprache der Physik ist zu unterscheiden von der nicht präzisierten und nur unvollkommen gedeuteten Erläuterungssprache, in der üblicherweise Lehrbücher abgefaßt sind. Zwar sind die meisten Wörter aus der Umgangssprache oder einer daraus entwickelten Bildungssprache entnommen, ihre Bedeutung im Kontext der Physik ist aber durch terminologische Fortsetzungen bestimmt, die nur sehr wenig mit den Bedeutungen zu tun haben, die die betreffenden Wörter innerhalb der zahlreichen Verwendungsmöglichkeiten einer natürlichen Sprache besitzen." (MITTELSTAEDT 1972, 84)

MITTELSTAEDT beschreibt in diesem Zitat einen esotherisch anmutenden Typus naturwissenschaftlicher Sprache, der kaum in Lehrbüchern und erst recht nicht in Gesprächen unter Wissenschaftlern tatsächlich realisiert wird. Jedoch ist damit ein Ideal aufgezeigt, an dem sich naturwissenschaftliche Sprachkultur innerhalb der Muttersprache orientiert: Bedeutung und Gebrauch von Wörtern sollen streng geregelt werden. Dies sollte immer wieder zum Anlaß genommen werden, im Unterricht Unterschiede von naturwissenschaftlicher Sprache und Alltagssprache zu verdeutlichen. Bei der Einführung neuer Wörter zur Bezeichnung naturwissenschaftlicher Phänomene, Größen etc. sollte deren Bedeutung in der Alltagssprache und ihr Gebrauch im Kontext der Naturwissenschaften gegenübergestellt werden.

These 15:
Naturwissenschaften und basale mathematische Fähigkeiten

  • Die Bildung mathematischer Modelle gehört zum unverzichtbaren Methodenrepertoire der Naturwissenschaften. Im konkreten Vollzug der Modellierung werden basale mathematische Fähigkeiten aufgegriffen und an Anwendungsbeispielen vertieft.



Die Zuständigkeit für die mathematischen Anteile der allgemeinen Studierfähigkeit wird man zunächst dem Fach Mathematik zuordnen. Der derzeitige Mathematikunterricht der Oberstufe mit seinem Schwerpunkt auf der Differential- und der Integralrechnung - im Sinne eines mathematischen Kalküls - ist jedoch zur Förderung basaler mathematischer Fähigkeiten wenig geeignet. In einer Stellungnahme zur Diskussion in der Kultusministerkonferenz über die Weiterentwicklung der gymnasialen Oberstufe schreibt FLITNER:

"Die heutige Oberstufenmathematik ist sehr anspruchsvoll, aber keineswegs an den allgemeinen Bildungsbedürfnissen orientiert. (...) Es ist keineswegs erwiesen und begründbar, daß diese Mathematik die Voraussetzung für alle akademischen Berufe bilden müsse." (FLITNER 1995)

Bei der Mathematisierung naturwissenschaftlicher Sachverhalte werden dagegen auch in der Oberstufe elementare mathematische Werkzeuge verwendet. Der Unterricht erfüllt so das Kriterium der Förderung basaler mathematischer Fähigkeiten wie sie in These 4 ausgewiesen sind. So wird der Funktionsbegriff in allen naturwissenschaftlichen Fächern mit konkret erfahrbaren Bezügen gefüllt. (Die Lösbarkeit chemischer Verbindungen ist als Funktion der Temperatur darstellbar; die Länge einer Spiralfeder ist eine Funktion der auf sie einwirkenden Kraft usw.) Die Grundlagen der Statistik gehören im Zusammenhang mit der Auswertung von im Unterricht aufgenommenen Meßreihen zum Inhalt der Fächer.

Im naturwissenschaftlichen Unterricht bietet sich insbesondere die Chance, den Prozeß der mathematischen Modellbildung anhand der Formalisierung physikalischer, biologischer oder chemischer Sachverhalte zu vertiefen und zu üben. Für Schüler und Schülerinnen mit einer Abneigung gegen abstrakte Mathematik ergeben sich zusätzliche Zugänge: Quantifizierung und Modellierung konkreter Vorgänge stehen im Vordergrund. Anders als im Mathematikunterricht sind die inhaltlichen Komponenten der mathematischen Modellbildung keine austauschbaren Illustrationen mathematischer Kalküle, sondern sie tragen im Kontext der naturwissenschaftlichen Fragestellung eine konkrete Bedeutung, wenn z.B. Populationsdynamiken in der Biologie über Änderungsraten und Exponentialfunktionen angenähert oder unter Zuhilfenahme statistischer Methoden analysiert werden. Insbesondere im Fach Physik spielen mathematische Formulierungen eine zentrale Rolle. Dabei steht häufig die Genese mathematischer Modelle im Vordergrund. Schüler und Schülerinnen lernen dabei etwas über das Verhältnis der wahrgenommenen bzw. vermessenen Wirklichkeit auf der einen und das mathematische Modell auf der anderen Seite.

These 16:
Entwicklung von Schlüsselqualifikationen

Naturwissenschaftlicher Unterricht ist besonders geeignet, die Entwicklung von Schlüsselqualifikationen zu fördern. Das gilt in spezifischer Weise für didaktisch reflektierte Formen experimenteller Eigentätigkeit der Schülerinnen und Schüler in offenen Lernumgebungen.



Die Förderung von "Schlüsselqualifikationen" - einem Konzept, das ursprünglich aus der Berufspädagogik stammt - wird zunehmend zur Aufgabe Allgemeiner Bildung gezählt (s. z.B. KELL 1995). Auch wenn ihre Beschreibungen und die Umsetzung in konkretes pädagogisches Handeln oft noch vage bleiben (vgl. DIDI 1993, 5), werden Fähigkeiten wie Kommunikationsfähigkeit, Kooperationsfähigkeit, vernetztes Denken oder Problemlösefähigkeit im Kontext von Studierfähigkeit hervorgehoben.

"Schlüsselqualifikationen, wie sie die Grundlage der neugeordneten Berufe bilden, sind geeignet, Studierfähigkeit zu begünstigen; sind sind für alle Bildungsgänge von entscheidender Bedeutung." (KMK 1994, 141)

Zu den scheinbaren Paradoxa des Erwerbs von Schlüsselqualifikationen gehört, daß themenübergreifende Fähigkeiten im Kontext themenspezifischer Fragestellungen erworben werden müssen (vgl. WEINERT 1994). Die experimentelle Methode ermöglicht es dem naturwissenschaftlichen Unterricht in besonderer Weise, zur Entwicklung der Schlüsselqualifikationen beizutragen. Didaktisch und methodisch reflektierte Formen von Schülerexperimente sind Anforderungssituationen, in denen die Schlüsselqualifikationen idealtypisch entwickelt werden können. Voraussetzung dafür ist, daß nicht nur der konventionelle Kern von Experimenten - Messen und Auswerten - berücksichtigt wird, sondern eine projektartige Öffnung und Erweiterung des Arbeitsprozesses erfolgt. Komplexere, mehrdimensionale Lehr-Lernarrangements sind untrennbar mit der Herausbildung von Schlüsselqualifikationen verbunden (vgl. KMK 1994, 141). Zum Arrangement von Schülerexperimenten gehört daher die eigenständige Abgrenzung und Bearbeitung eines Untersuchungsziels durch die Schülerinnen und Schüler ebenso wie die Präsentation ihrer Vorgehensweise und Ergebnisse vor der Lerngruppe, aber auch vor Nicht-Experten, z.B. im Rahmen einer Ausstellung für die Schulöffentlichkeit.

5. Fazit:

  • Die Entwicklung und Festigung von Sprachkompetenz, basalen mathematischen Fähigkeiten und Schlüsselqualifikationen als Teil der Studierfähigkeit wird durch den naturwissenschaftlichen Unterricht gefördert. Das Potential des naturwissenschaftlichen Unterrichts ergänzt in vielen Fällen den Unterricht der obligatorischen Fächer (Deutsch, Fremdsprache, Mathematik). Durch seine spezifischen Inhalte und Methoden geht der Unterricht in den Naturwissenschaften aber auch über das durch diese Fächer Leistbare hinaus.

VII. Folgerungen für die Verbesserung naturwissenschaftlicher Bildung und die Sicherung der naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächer


Vor dem Hintergrund der Erörterungen in den Teilen II bis VI werden Folgerungen für die Stellung der naturwissenschaftlichen Fächer im schulischen Fächerkanon gezogen und Perspektiven einer darauf abgestimmten Entwicklung von Unterrichtskonzeptionen aufgezeigt. Es ist bewußt von Folgerungen und weniger von Forderungen im bildungspolitischen Sinne die Rede, etwa nach bestimmten Belegungsverpflichtungen in der Oberstufe. Angesichts der manifesten Probleme, die Forderungen der Fachverbände auf der bildungspolitischen Ebene durchzusetzen, ist es um so wichtiger, durch eine innere Revision der Fächer unter Berücksichtigung der Kriterien allgemeiner Bildung das bildende Potential der naturwissenschaftlichen Fächer verstärkt auszuschöpfen und nicht zuletzt auf seiten der Schülerinnen und Schüler die Attraktivität zu steigern, d.h. letztlich die Teilnahme am Unterricht zu sichern, die besonders in den Fächern Chemie und Physik gefährdet ist.

1. Folgerung:
Einnahme fachüberschreitender Perspektiven

  • Die Naturwissenschaften müssen in ihrem Beitrag zur allgemeinen Bildung über fachwissenschaftliche Unterweisungen deutlich hinausgehen. In der Reflexion ihrer Inhalte und Methoden wird der Bildungswert der Naturwissenschaften einlösbar.



Wie bereits in den Thesen 1 und 2 sowie im 1. Fazit festgestellt, läßt sich, bildungstheoretisch gesehen, allgemeine Bildung nicht mit Hilfe einer Festschreibung bestimmter obligatorischer Inhalte definieren - obwohl allgemeine Bildung andererseits nur anhand von Inhalten vermittelt und entwickelt werden kann. Für die Naturwissenschaften gilt das ebenso wie für die anderen Fächer oder Lernbereiche des Kanons. Konsensfähig als Zielsetzung allgemeiner Bildung ist die Notwendigkeit der Sicherstellung von Kommunikationsfähigkeit zwischen Fachkulturen und zwischen Experten und Laien in der Gesellschaft. Um sich in die naturwissenschaftliche Fachkultur einzufinden, sind grundlegende Kenntnisse naturwissenschaftlicher Methoden und Ergebnisse notwendig. Die dafür geeigneten naturwissenschaftlichen Themenstellungen sind nicht allein aus der Sachstruktur der Bezugswissenschaften abzuleiten. Sie müssen auch unter den Gesichtspunkten der kulturellen Leistungen der Naturwissenschaften und solcher gesellschaftlich aktuellen Probleme ausgewählt werden, die vor dem Hintergrund der Lebenswelt der Schüler sinnstiftend sind.

Die Notwendigkeit der Öffnung des Unterrichts für übergreifende Fragestellung, d.h. für eine das Fachwissen transzendierende Unterweisung, wird sowohl in den Naturwissenschaftsdidaktiken als auch in der allgemeinen Didaktik gesehen. JUNG fordert stellvertretend am Beispiel der Physik:

"Der Unterricht in Physik muß immer auch Unterricht über Physik sein. Das liegt im Interesse der Physik selbst, es liegt im Interesse der Heranwachsenden, und es entspricht dem Sozialisationszweck." (JUNG 1983, 42; unsere Hervorhebungen)

Aus der Debatte um die allgemeine Bildung werden die notwendigen Veränderungen genauer gefaßt. Für die gymnasiale Oberstufe ist der Begriff der Wissenschaftspropädeutik für die Gestaltung von Unterricht zentral. Die Einübung wissenschaftlicher Methoden und Verfahren ist im Sinne der wissenschaftspropädeutischen Ausrichtung kein Selbstzweck, sondern notwendige Voraussetzung für die Reflexion über wissenschaftliche Verfahren selbst. Die Reflexion wissenschaftlichen Vorgehens verdeutlicht die Differenzen wissenschaftlicher und lebensweltlicher Sichtweisen. Der naturwissenschaftliche Unterricht muß in der Gegenüberstellung zweier möglicher Sichtweisen den Grenzgang zwischen alltagsnahen und wissenschaftlichen Vorstellungen thematisieren.

Die Naturwissenschaften müssen bei der Einführung in die naturwissenschaftliche Fachkultur ein stärkeres Eigenverständnis als Lernbereich entfalten und dürfen sich nicht zu eng an das Partnerfach Mathematik im Aufgabenfeld III binden. (Im Aufgabenfeld I wird an eine analoge Aufteilung in einen sprachlichen und einen ästhetisch-künstlerischen Bereich gedacht.) Die erkenntnistheoretische Differenz zwischen Mathematik und Naturwissenschaften wird oft übersehen, da mathematische Verfahren und naturwissenschaftliche Erkenntnisse bei schulrelevanten Themen häufig gemeinsame historische Ursprünge haben. Die Unterschiede zwischen Mathematik und den Naturwissenschaften bezüglich ihrer Erkenntnisziele und -gegenstände sowie den Gültigkeitskriterien von Aussagen geraten darüber aus dem Blick.

2. Folgerung:
Organisation fachgebundenen und fachüberschreitenden Lernens

  • Die Fachlichkeit des Unterrichts gewährleistet anspruchsvolles Lernen naturwissenschaftlicher Sachverhalte. Sie ist Voraussetzung fachüberschreitenden Lernens. In beiden Sekundarstufen sind ergänzende Organisationsformen zu entwickeln, welche die Kontinuität des Unterrichts und die Mehrperspektivität naturwissenschaftlicher Zugänge sichern.



Trotz der in Teil IV herausgearbeiteten gemeinsamen Merkmale der Naturwissenschaften ist unterrichtsorganisatorisch am Grundsatz der Fachlichkeit festzuhalten. Fachüberschreitung setzt eine entwickelte fachliche Perspektive voraus. Das gilt wegen der zunehmenden Komplexität der behandelten Themen für die Oberstufe in noch stärkerem Maße als für die Mittelstufe.

"Zur systematischen Struktur wissenschaftspropädeutischen Lernens auf dem Niveau vertiefter Allgemeinbildung gehört beides, die Disziplinierung des Denkens durch das Fach und die reflexive Vergewisserung über die Grenzen, die solches Denken kognitiv wie sozial und inviduell mit sich führt." (KMK 1995a, 118f.)

Eine Integration der drei naturwissenschaftlichen Fächer als durchgehendes Organisationsprinzip des Unterrichts wäre für die Transzendenz fachwissenschaftlicher Perspektiven eher hinderlich. Bildende Behandlungen physikalischer, biologischer oder chemischer Sachverhalte bedürfen häufig gerade der Einbeziehung historischer, politischer, ökonomischer oder philosophischer Aspekte. Eine äußere Fachintegration der drei Naturwissenschaften täuscht eine unterrichtsorganisatorische Lösbarkeit der Aufgabe der Fachüberschreitung vor. Sie liefert nur eine formale Scheinlösung des Problems fachzentrierten Unterrichtens und lenkt von den notwendigen inhaltlichen Veränderungen jedes einzelnen Faches ab.

Von entscheidender Bedeutung ist die Durchgängigkeit des Unterrichts in den drei Naturwissenschaften in der Sekundarstufe I. Die Lernenden können sonst auf der Oberstufe keine begründeten Entscheidungen über Spezialisierungen treffen. Das gilt um so mehr, wenn diese Entscheidung am Beginn von Klassenstufe 11 fällt. Sinnvoll erscheint eine Unterrichtsorganisation, die von integrierter Unterweisung in den Klassenstufen 5 und 6 ausgehend zu einer Differenzierung in die Fächer im zweiten Teil der Sekundarstufe I führt. Die Wahrnehmung der Bedeutung der Naturwissenschaften - zumindest des naturwissenschaftlichen Unterrichts - in der Sicht der Schülerinnen und Schüler leidet, wenn der Unterricht - anders als in Deutsch, Englisch oder Mathematik - mit jahrweisen Unterbrechungen erteilt wird. Durch solche Lücken wird die subjektive Erfahrung kontinuierlichen fachlichen Kompetenzzuwachses bei den Lernenden empfindlich gestört. Das wiederum wirkt sich negativ bei der Einschätzung der eigenen Leistungsfähigkeit in diesen Fächern aus und beeinträchtigt die Wahlen naturwissenschaftlicher Kurse in der Oberstufe. Zur Überbrückung solcher Lücken müssen, solange die Anteile der Naturwissenschaften an den Stundentafeln nicht gesteigert werden können, Unterrichtsmodelle entwickelt werden, die durch den zeitweisen Verbund von Fächern die Kontinuität insgesamt wahren.

In der Oberstufe ist durch flankierende Maßnahmen sicherzustellen, daß die Schülerinnen und Schüler mehr als nur eine fachspezifische naturwissenschaftliche Perspektive kennenlernen. Eine Belegungsverpflichtung für zwei Natutwissenschaften ist zur Zeit bildungspolitisch nicht durchsetzbar. Sie ergibt sich auch nicht zwingend aus der erziehungwissenschaftlichen Allgemeinbildungsdebatte - ebensowenig wie die Forderung nach zwei Fremdsprachen. In dieser Situation ist über alternative Wege nachzudenken. HUBER (1995, 168) nennt als eine Alternative den fächerergänzenden Unterricht. Dieser könnte parallel zum Fachunterricht an interdisziplinären Sachthemen wie "Klimakatastrophe" oder "Energieproblematik" ausgerichtet und z.B. in Zweiersequenzen organisiert sein. Wenn in solchen Kursen Schülerinnen und Schüler mit unterschiedlichen fachlichen Spezialisierungen zusammenkommen und ihre jeweiligen Vorkenntnisse einbringen, sind gute Voraussetzungen für die Übung der Kommunikation zwischen Experten bzw. zwischen Experten und Laien gegeben. Ein solches Konzept paßt in die Richtungsentscheidung der KMK zur Weiterentwicklung der gymnasialen Oberstufe, nach der fächerübergreifende Kursangebote eingerichtet und mit Belegungsverpflichtungen versehen werden können (s. KMK 1995b, Punkt 5, s.a. Punkt 7). Fächerübergreifende oder fächerverbindende Lernleistungen können gleichgewichtig zu den vier Prüfungsfächern in die Gesamtpunktzahl des Abiturs eingebracht werden. Dieser neue fächerübergreifende Bereich sieht auch eine Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Aufgabenfeldern und Fächern vor. Um die Mehrdimensionalität der Perspektiven und die Vielfältigkeit des dafaür erforderlichen Angebots zu gewährleisten, müssen die die Aufgabenfelder durch mehrere Fächer vertreten sein.

3. Folgerung:
Präsenz der Naturwissenschaften in der Schule

  • Biologie, Chemie und Physik müssen langfristig im Kursangebot jeder gymnasialen Oberstufe gesichert bleiben, um kulturelle Kontinuität nicht nur gesellschaftlich, sondern auch auf die Einzelschule bezogen zu gewährleisten.



Ebenso wie unsere gesellschaftlich-kulturelle Entwicklung auf allen drei Naturwissenschaften beruht, gehört zu einer ausgewogenen Schulkultur, daß Biologie, Chemie und Physik vertreten sind. In der Oberstufe muß unabhängig davon, wie viele Naturwissenschaften in einem speziellen Jahrgang mit Grund- und Leistungskursen vertreten sind, die langfristige Präsenz aller drei Fächer gesichert werden. Dies ist ein wichtige Voraussetzung für die Stiftung kultureller Kohärenz (s. Thesen 2 und 8) und für eine Persönlichkeitsentwicklung unter Ausbildung naturwissenschaftlichen Weltverständnisses (s. Thesen 1 und 12). Aber nicht nur für das Individuum ist die prinzipielle Belegbarkeit aller drei Naturwissenschaften wichtig. Es kann nicht hingenommen werden, wenn an einer Schule bestimmte Angebote dauerhaft wegfallen. Auch die Einzelschule ist auf die Verfügbarkeit biologischer, chemischer und physikalischer Expertisen angewiesen, wenn ernsthaft fachübergreifend gearbeitet oder ein Projektunterricht zu aktuellen gesellschaftlichen Problemen gestaltet werden soll. Diese Verfügbarkeit kann nicht allein über Personen langfristig gesichert werden, sondern nur über die wiederkehrende Präsenz der Fächer im Lernangebot der Schule. Die Einrichtung kleiner Kurse ist durch ergänzende Lehrerzuweisungen zu stützen. Um in einer Schule die Standards auch dieser Fächer zu sichern, ist es notwendig, daß in nennenswertem Umfang Abiturprüfungen durchgeführt werden. Auf die Funktion des Abiturs bei der Evaluation und Standardsicherung des vorausgehenden Unterrichts hat die KMK-Expertenkommission ausdrücklich hingewiesen (KMK 1995a, 148).

 

VIII.
Schlußbemerkung

Das vorliegende Grundlagenpapier ist primär auf die erziehungswissenschaftliche und nur mittelbar auf die aktuelle bildungspolitische Debatte bezogen. In den Folgerungen unter Punkt VII wurden daher die aus den Aufrufen des Fördervereins MNU und anderer Fachverbände bekannten Forderungen nach bestimmten Anteilen an den Stundentafeln und Belegungsverpflichtungen nicht hervorgehoben, obwohl es dafür besonders aufgrund ökonomischer Überlegungen gute Gründe gibt (Stichwort "Sicherung des Hochtechnologie-Standorts Deutschland"). Wie in Abschnitt I ausgeführt wurde, ist die Präsenz in der erziehungswissenschaftlichen Diskussion aber eine der Voraussetzung dafür, daß die Anliegen der naturwissenschaftlichen Fächer auch bei Entscheidungen über die Weiterentwicklung von Schule genügend Berücksichtigung finden.

In diesem Sinne ist das Grundsatzpapier als Komplement zu solchen Aufrufen zu betrachten, die sich unmittelbar an die Öffentlichkeit oder an bildungspolitische Entscheidungsträger wenden. Es hat seinen Zweck erfüllt, wenn innerhalb der Fachverbände und der Fachdidaktiken Aspekte der Allgemeinbildungsdebatte bei der konzeptionellen Fortentwicklung des Unterrichts in den naturwissenschaftlichen Fächern stärker, gegebenenfalls auch kontrovers, diskutiert werden.

Literatur



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BENNER, D.: Wissenschaft und Bildung. - Zeitschrift für Pädagogik 36 (1990), 597-620.

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DIDI, H.-J., FAY, E., KLOFT, C. & VOGT, H.: Einschätzung von Schlüsselqualifikationen aus psychologischer Perspektive. - Bonn: Institut für Bildungsforschung, Gutachten im Auftrag des Bundesministeriums für Berufsbildung (1993).

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GROPENGIEßER, H. & KATTMANN, U.: Lehren fürs Leben. - Biologie in der Schule 43 (1994), 5, 321-328.

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HÄUßLER, P., FREY, K., HOFFMANN, L., ROST, J. & SPADA, H.: Physikalische Bildung für heute und morgen - Ergebnisse einer curricularen Delphi-Studie. - Kiel: IPN 1988.

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HEDEWIG, R.: Zeitgemäßer Biologieunterricht. - In: Präve, P. (Hrsg.): Jahrhunderwissenschaft Biologie?! Weinheim: VCH 1992.

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HEYMANN, H.W.: Überlegungen zu einem zeitgemäßen Allgemeinbildungskonzept. - In: Heymann, H.W. & van Lück, W. (Hrsg.): Allgemeinbildung und öffentliche Schule: Klärungsversuche. Bielefeld: Institut für Didaktik der Mathematik, Materialien und Studienbriefe, Bd. 37, 21-26 1990.

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Lehrplan Brandenburg
MINISTERIUM FÜR BILDUNG, JUGEND UND SPORT: Vorläufige Rahmenpläne Biologie, Chemie, Physik; gymnasiale Oberstufe, Sekundarstufe II.

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MITTELSTAEDT, P.: Die Sprache der Physik. - Zürich: Bibliographisches Institut 1974.

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PUKIES, J.: Der Verstehen der Naturwissenschaften. - Braunschweig: Westermann 1979.

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PHILOSOPHISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE FAKULTÄT DER UNIVERSITÄT BASEL: Gymnasialunterricht in Naturwissenschaften. - Neue Sammlung 29 (1989), 553-569.

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