Zusammenfassung
Wir beginnen mit einem schwierigen Kapitel, vielleicht dem schwierigsten der Physikdidaktik. Es befasst sich mit der „Begründung“ von Physikunterricht, man spricht auch von „Legitimation“. Es geht um die Fragen: Warum soll man Physik bzw. Naturwissenschaften gegenwärtig und künftig an den Schulen unterrichten? Was will man mit Physikunterricht erreichen? Warum braucht man Sie als Lehrer bzw. Lehrerin für Physik- bzw. für naturwissenschaftlichen Unterricht?
This is a preview of subscription content, log in via an institution.
Buying options
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Learn about institutional subscriptionsPreview
Unable to display preview. Download preview PDF.
Anmerkungen
Siehe Klafki (19965) und Reble (199418).
Nach der Thronbesteigung von Ludwig I., König in Bayern, wurden die Naturwissenschaften aus den gymnasialen Lehrplänen (1829) entfernt. Noch 1884 lag Bayern mit insgesamt 3 Stunden Physik an Gymnasien weit unter dem Durchschnitt der übrigen Länder (s. Schöler, 1970, 110 ff).
Diesterweg wurde 1820 im Alter von 30 Jahren Direktor eines neugegründeten Lehrerseminars. Mit 37 Jahren gründete er die Zeitschrift „Rheinische Blätter für Erziehung und Unterricht mit besonderer Berücksichtigung des Volksschulwesens“. Im Zuge der sogenannten Restauration in Deutschland kam es zu Spannungen zwischen dem auch politisch engagierten Diesterweg mit Staat und Kirche. 1850 wurde er endgültig in den Ruhestand versetzt. Als er 1858 in den preußischen Landtag gewählt wurde, war es vor allem sein Verdienst, dass die reaktionären Änderungen in der Lehrerbildung, in der Schulaufsicht und in den Lehrplänen revidiert wurden (s. Wickihalter, 1984, 91 ff).
Allerdings haben sich die Auffassungen über „die“ naturwissenschaftliche Methode in der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts aufgrund wissenschaftstheoretischer Analysen geändert; s. dazu Kap.4.
Diese beiden Unterrichtsformen, die wir in Kapitel 5 noch näher betrachten, tragen auch dazu bei, das Problem eines rasant ansteigenden naturwissenschaftlichen Wissensbestands zu lösen. Ausufernde Stoffpläne sollen durch „exemplarisch-genetischen Unterricht“ einerseits und „Fachsystematik“ andererseits verhindert werden.
Bisher dominiert in den Lehrplänen der von der materialen Bildung stammende Lösungsvorschlag, die „Fachsystematik“. Das mag auch daher rühren, dass die von Klafki (1963) und Häußler & Lauterbach (1976) vorgeschlagenen Planungsinstrumente bisher kaum für Lehrplanentwicklungen genutzt werden. Mit einer solchen wenig professionellen Einstellung von Mitgliedern von Lehrplankommissionen mag auch zusammenhängen, dass der „Exemplarisch-genetische Unterricht“ bisher kaum Eingang in die Lehrpläne und damit in die Schulpraxis gefunden hat, trotz der engagierten Plädoyers vieler Naturwissenschaftsdidaktiker bis in unsere Zeit.
Klafki (19965, 56 ff) betrachtet die Friedensfrage, die Umweltfrage, die gesellschaftlich produzierte Ungleichheit in den Gesellschaften, die Gefahren und Möglichkeiten der neuen technischen Steuerungs-, Informations-und Kommunikationsmedien und die zwischenmenschlichen Beziehungen als Schlüsselprobleme unserer Zeit.
Hentigs Ausgangspunkt sind Fehlentwicklungen des deutschen Bildungswesen, insbesondere der Schule. Aber dies geschieht immer noch im Horizont v. Humboldts (v. Hentig, 1996, 182). In der von v. Hentig gegründeten Laborschule in Bielefeld sind in beeindruckender Weise pädagogische Alternativen zur Regelschule realisiert. Aber der naturwissenschaftliche Unterricht scheint auch in dieser Praxis keine bedeutsame Rolle zu spielen.
Eine „Erlebnisgesellschaft“ ist in ihren Auswüchsen (z.B. unkritischer Fernsehkonsum, Oberflächlichkeit zwischenmenschlicher Beziehungen) leicht zu kritisieren. Eine Schwarz-Weiß-Malerei ist für die Schulpraxis wenig hilfreich. Wir beziehen dies vor allem auf v. Hentigs „zehn Quellen von bildender Wirkung“ (1996, 102 ff), die eine heile Welt voraussetzen oder die noch problematischere Annahme, eine heile Welt könnte als Folge pädagogischer Maßnahmen als möglich erscheinen. „Wir müssen aufpassen, dass wir mit Hentig nicht gegen Windmühlen kämpfen“ (Wegener-Spöhring 1998, 335).
Der Ausdruck „pragmatische Schultheorie“ ist bisher in der Pädagogik nicht in der Weise erörtert und dadurch festgelegt wie der Ausdruck „Bildungstheorie“; er ist auch nicht in pädagogischen Lexika aufgeführt. Die Bezeichnung bezieht sich vor allem auf das pädagogische Werk Deweys, das in der Auseinandersetzung mit dem philosophischen Pragmatismus eines Peirce (1839–1914) und James (1842–910) entstanden ist. Dewey hat seine Version des Pragmatismus als „Instrumentalismus“ bezeichnet. Deweys Auffassungen über Erziehung haben das Schulwesen in den USA mindestens in ähnlich intensiver Weise beeinflusst, wie die Bildungstheorie das deutsche Schulwesen.
Weitere Kritikpunkte an Deweys erkenntnis-und wissenschaftstheoretischen Auffassungen s. z.B. v. Hentig (1966, 99 ff.).
Mit dem Ausdruck „realistisch Auffassungen“ ist gemeint, dass es etwas außerhalb unseres Verstandes gibt (existiert). Dieses Etwas kann mit Hilfe des menschlichen Verstandes einigermaßen zutreffend beschrieben und erklärt werden. Dazu tragen insbesondere auch die Naturwissenschaften bei. Die erkenntnistheoretische Position des Verfassers E. K. (s. Kircher, 1995) haben u. a. Bunges „kritischer Realismus“ (z.B. 1973b) und Vollmers „hypothetischer Realismus“ (z.B. 1988) beeinflusst. Mit Putnams (1993) „immanentem Realismus“ liegt ein Vorschlag auf dem Tisch, der konsensfähig für Realisten — das sind die meisten Naturwissenschaftler — und Instrumentalisten (Pragmatisten) wie Rorty (1991) sein könnte.
Die Vorzüge der modernen realistischen Auffassungen im Vergleich mit pragmatischen („instrumentalistischen“) im Hinblick auf die Naturwissenschaften hat Rescher (1987) dargestellt (s. Kircher, 1995, 46 ff).
Einstein sah dies als nicht zufällige Gegebenheit unseres Kosmos an. Sein: „Gott würfelt nicht!“ richtete sich gegen bestimmte, Interpretationen der Quantentheorie, ist aber wohl auch Ausdruck seiner generellen Einstellung, zu einer für den Menschen auch über die Mathematik verständlichen Realität; erglaubte an eine innere Harmonie der Welt.
Wie Hund (1972) gezeigt hat, enthält auch die aristotelische Physik eine formale Struktur, so dass sie mathematisiert werden kann.
Die Maxwellschen Gleichungen „stellen nicht wie die newtonschen den Zusammenhang zwischen zwei räumlich weit auseinanderliegenden Vorgängen her, bringen nicht die Ereignisse, die an dem und dem Ort stattfinden, mit den Verhältnissen an einem ganz anderen in Verbindung. Das Feld, wie es sich an einem bestimmten Ort und in einem bestimmten Zeitpunkt präsentiert, hängt vielmehr von dem Feld ab, das, räumlich unmittelbar benachbart, in einem gerade verflossenen Augenblick existiert hat“ (Einstein & Infeld, 1950, 162).
Damit ist Folgendes gemeint: Die Quantentheorie wird gegenwärtig als eine Fundamentaltheorie der Physik aufgefasst (z.B. v. Weizsäcker (1988)). Neben der Quantentheorie gilt die allgemeine Relativitätstheorie als „fundamental“. Bisher ist es nicht gelungen, diese beiden grundlegenden Theorien der modernen Physik zu vereinen. Die „Grand Unified Theory“ (GUT) ist ein wesentliches Ziel der heutigen Physikergeneration. Zu den Deutungen der Quantentheorie s. z. B. Baumann & Sexl (1984).
Gegenwärtig ist kein Gebiet der Physik bekannt, das nicht den Prinzipien der Quantentheorie genügt. Das bedeutet nicht, dass neue physikalische Theorien mit der Quantentheorie zusammenhängen müssen; die Chaostheorie ist dafür ein modernes Beispiel.
Diese Unbestimmtheit in der Vorhersage kommt auch in der klassischen Physik vor, weil es dort keine idealen Messergebnisse gibt. Die gemessenen Daten liegen immer in einem Fehlerintervall, das von den verwendeten Messgeräten abhängt. Als Folge dieser Messungenauigkeiten ist zum Beispiel schon nach kurzer Zeit keine genaue Prognose mehr möglich, in welchem Bereich einer Wand ein Ball auftrifft, wenn dieser periodisch aber ohne Regelung auf die Wand gespielt wird.
Aus Feynmans Epilog (1971): Ich wollte Ihnen vor allem ein Verständnis für die wunderbare Welt vermitteln und dafür, wie sie der Physiker betrachtet, was, wie ich glaube, ein wesentlicher Teil der wahren Kultur in der modernen Zeit ist.
Auch Dewey (19643) forderte „learning about science“. Auf die unterschiedliche Begründung im Detail wird hier nicht näher eingegangen.
Im Cs-Atom werden elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von ungefähr 10 GHz absorbiert. Diese Frequenz kann auf 10−14 Hz stabil gehalten werden.
Ziman (1982) hat die Probleme der Forschungspraxis aus der Sicht eines Physikers beschrieben. In Kap. 4 wird aus wissenschaftstheoretischer Sicht darauf näher eingegangen.
Interessante Meinungen zum Problem „Physik und Wirklichkeit“ haben u. a. Planck, Bohr, Born, Einstein, Heisenberg, Dürr vertreten.
Die biografisch besonders mit dem Gymnasium verbundenen Physikdidaktiker (z.B. Wagenschein, Jung, Kuhn) forderten, sich im Physikunterricht mit der „Wissenschaft Physik“ und ihrer philosophischen Reflexion zu befassen. Für Martin Wagenschein war Technik etwas der Wissenschaft Nachgeordnetes, und das auch hinsichtlich deren Bedeutung für den Unterricht und für die Bildung. Siehe den Briefwechsel Wagenscheins mit Schietzel in Wagenschein (19764, 307 ff.).
Die Auffassung „der Mensch als Herr der Erde“ ist alttestamentarischen Ursprungs. Durch die sich im sechzehnten Jahrhundert rasch entwickelnden Naturwissenschaften erhält dieser Anspruch nun eine besondere Bedeutung.
In der VDI-Richtlinie „Technikbewertung“ sind acht Grundwerte postuliert: gesamtgesellschaftlicher Wohlstand, einzelwirtschaftliche Wirtschaftlichkeit, Funktionsfähigkeit, Sicherheit, Gesundheit, Umweltqualität, Persönlichkeitsentfaltung, Gesellschaftsqualität (s. Hubig, 1993, 136).
Das „Öko-Audit“ ist eine betriebliche Ökobilanz, das prinzipiell beansprucht, „die ökologischen Wirkungen eines Betriebes vollständig zu erfassen und der Öffentlichkeit zugänglich zu machen... Für diejenigen Betriebe, die sich das Audit regelmäßig leisten können, wird es sich wahrscheinlich positiv auszahlen: Sie lernen mehr über ihren Betrieb, sie entdecken zahlreiche Einsparmöglichkeiten, sie erhalten eine besseres Ansehen und erreichen damit eine bessere Kundenbindung und Mitarbeitermotivation“ (v. Weizsäcker u. a., 1996, 282).
Die Einstellung von Jonas zur Bevölkerungsexplosion erscheint unklar. Es ist keine Frage, dass der Mensch in Jonas’ Philosophie eine Vorrangstellung hat (Jonas, 1984, 76 ff.), andererseits beschreibt er das „zahlenmäßige Anschwellen... dieses stoffwechselnden Kollektivkörpers“ als Grund für eschatologische Katastrophen (Jonas, 1984, 251 f.).
„Unter Umweltwissen wird der Kenntnis-und der Informationsstand einer Person über Natur, über Trends und Entwicklungen in ökologischen Aufmerksamkeitsfeldern, über Methoden, Denkmuster und Traditionen im Hinblick auf Umweltfragen verstanden.
Unter Umwelteinstellung werden Ängste, Empörung, Zorn, normative Orientierungen und Werthaltungen sowie Handlungsbereitschaften subsumiert, die allesamt dahin tendieren, die gegenwärtigen Umweltzustände als unhaltbar anzusehen und einerseits eben davon emotional affiziert, andererseits mental engagiert gegen die wahrgenommenen Problemlagen zu sein.
Umweltverhalten meint, daß das tatsächliche Verhalten in Alltagssituationen umweltgerecht ausfällt. Immer wenn alle drei Komponenten gemeinsam gemeint sind, sprechen wir im Folgenden von Umweltbewußtsein“ (de Haan & Kuckartz, 1996, 37).
In der Lebensstilforschung werden „Lebenstüchtigkeit“, „Lebenshygiene/Besinnlichkeit“, „soziokulturelles Engagement“ und „Erlebnisfreude/Wohlstand“ als Merkmaldimensionen aufgefasst (s. de Haan & Kuckartz, 1996, 238). Reusswig (1994, 89 f.) unterscheidet folgende Lebensstile: „Soziokulturell Engagierte“, „Lifestyle-Pioniere“, „Sorglose Wohlstandskinder“, „Zaungäste“, „Familienzentrierte Tüchtige“, „Kleine Krauter“. Diese Lebensstile sind mit unterschiedlichen Umwelteinstellungen und unterschiedlichem Umweltverhalten verknüpft, aus unterschiedlichen Motiven (zit. nach de Haan & Kuckartz, 1996, 238).
Die Vorstellungen v. Weizsäckers u.a. (1996, 327 ff.) über die immateriellen Befriedigungen gehen dahin, den informellen Sektor der Gesellschaft (die Familie, die Nachbarschaft, den Freundeskreis) wieder aufzuwerten. Wie weit dieser Ansatz realistisch ist, kann man mit Skepsis betrachten, angesichts der bisherigen Leitbilder und des enormen monetären Einsatzes für eine materielle Bedürfnisbefriedigung, z.B. in der Werbung.
De Haan & Kuckartz (1996, 277 ff.) erwägen in diesem Zusammenhang die Probleme einer Defuturisierung der Zukunft, eines Denkens in Plänen, einer relativen Statik in der Gesellschaft. Wo Geschichte war, soll „Posthistorie“ werden, das bedeutet den Verlust der Möglichkeit, aus der Geschichte zu lernen. Dies macht eine Umstellung in den täglichen Handlungsmustern erforderlich, „die in ihrer Radikalität und Tragweite noch gar nicht erfaßt ist“ (283).
In der pädagogischen Diskussion um humanes Lernen spielt auch eine Rolle, ob der Unterricht lehrerorientiert ist (z.B. Frontalunterricht) oder schülerorientiert (z.B. Gruppenunterricht). Dabei kann man nicht von vornherein sagen, dass lehrerzentrierter Unterricht inhuman, schülerzentrierter Unterricht grundsätzlich human ist.
Wagenschein verwendet den Ausdruck „genetischer Unterricht“ nicht einheitlich. Im weiteren Sinn versteht er unter „genetisch“: genetisch (i.e.S.), exemplarisch, sokratisch (Wagenschein, 1968). Das bedeutet, „die Kunst, dem Anfänger... zu einer kreativen, kritischen, kontinuierlichen Wiederentdeckung der... Physik aus herausfordernden exemplarischen Problemen der ersten Wirklichkeit zu verhelfen, durch einen sokratischen Beistand (den Lehrer (E. K.)), der nicht schleppt und nicht schiebt, sondern eher Zweifel nährt und so den flotten ‚Fortschritt’ staut“ (Wagenschein, 1975, 98).
Einen ausgezeichneten Abriss der Bedeutungswandlungen und-erweiterungen des Begriffs „Begegnung“ gibt Bollnow (1959, 101 ff.). Wir beschränken uns hier auf einige Stichworte.
Der von Buber eingeführte philosophisch-pädagogische Begriff „Begegnung“ bezog sich zunächst nur auf Beziehungen zwischen Menschen. In der Folgezeit wurde dieser Ausdruck ausgeweitet und „so ziemlich auf jeden Gegenstand angewandt“ (Bollnow 1959, 102). Wir verwenden den Begriff „Begegnung“ hierin Bollnow folgend, um den existenziellen Bezug in besonderen Lehr-/Lernsituationen darzustellen. Der existentielle Charakter der „Begegnung“ entsteht dadurch, dass sie „den Menschen auf sich selber zurückwirft und ihn zwingt, sich aus sich heraus neu zu entscheiden“ (Bollnow, 1959, 101). Deren herausragende pädagogische Bedeutung besteht u.a. darin, dass relevante kognitive Umstrukturierungen nur in solchen Situationen erfolgen.
Aufgrund dieser sehr weit gehenden Hypothese erfolgt „Verstehen“ ausschließlich in Situationen der „Begegnung“ mit den Dingen der Realität. „Umgang“ dient der Vorbereitung solcher Situationen, Umgang schafft das „Vorverständnis“.
Krohn (1984) diskutiert, ob „Weltbilder“ Abbilder der Wirklichkeit sind oder Entwürfe, die sich die Menschen von der Wirklichkeit machen. Sein Resultat: Weltbilder können weder direkt als Abbilder noch als Entwürfe verstanden werden, aber sie haben von beiden etwas. Nach Krohns subjektivistischer Lesart von „Weltbild“ gehört zu jedem Weltbild ein Selbstbild. „Der Mensch denkt sich auf die eine oder andere Weise als Teil der Welt, mehr oder weniger in sie eingeschlossen oder von ihr abgesondert. Sein Selbstbild ist immer auch ein Teil seines Weltbildes“ (Krohn, 1984, 189).
Dabei ist noch zu berücksichtigen, dass physikalische Begriffe abstrakt, das heißt unanschaulich sind; außerdem sind sie „theoriegeladen“, das heißt, der einzelne Begriff eng mit der entsprechenden Theorie zusammenhängt.
Der pädagogische Begriff „Umgang“ geht auf Herbart zurück. Für Herbart und für seinen Schüler Rein sind Umgang und Erfahrung die beiden „großen Erziehungsfaktoren, die alles andere in sich schließen“ (Rein, 1909, 366).
Umgang ist „eine rechte Quelle für das Mitgefühl und die Teilnahme“ und damit zusammenhängend charakterbildend. Außerdem fördert der Umgang das Naturverständnis: „Wohlan, lassen wir soviel als möglich die Lehre erleben, soviel es nur die Natur des Stoffes erlaubt!“ (Rein, 1909, 370).
In neuerer Zeit wird dieser Begriff durch den „Umgang mit der Sache“ zu einer didaktischen Kategorie, durch das „Im-Andern-des-Wissens-zu-sich-selber-kommen“ (Derbolav, 1960, 34). Daneben ist von Anfang an unbestritten, dass „Umgang mit der Sache“ interessefördernd ist. Langeveld (1961, 127) fasst die sozialen Ziele des „Umgangs“ zusammen: „Wer mit anderen umgeht, erstrebt wechselseitiges Verstehen, gleiche Ausrichtung im Denken, Tun und Fühlen, kurzum Einvernehmen, Harmonie und Zusammengehörigkeit“.
In der Physikdidaktik hat Wagenschein (1976, 119 ff.) „Physik als bildender Umgang mit der Natur“ postuliert auf dem Hintergrund der Bildungstheorie. Neuerdings erlangt „Umgang“ im Hinblick auf die Umwelterziehung neue Aktualität, wenn ein dialogisches Verhältnis zwischen Subjekt und Objekt gefordert wird. In der Formulierung von Derbolav (1960, 42 (Anmerkung 9)) bedeutet das ein „Füreinander von Selbst und Andern unter dem Primat des Andern“.
Bollnow (1959, 128 f.) hat ausdrücklich ausgeschlossen, dass in der Mathematik und der Physik (den Naturwissenschaften) existentielle Begegnung stattfinden könne, sondern nur zwischen Menschen sowie deren Spiegelungen in den geisteswissenschaftlichen Fächern. Aufgrund veränderter wissenschaftstheoretischer Auffassungen und aufgrund veränderter Auffassungen über naturwissenschaftlichen Unterricht folgen wir hierin Bollnow nicht.
Die existentielle Begegnung führt nach der Auffassung Bollnows (1956, 34 ff.) in eine andere Dimension. Eine solche Begegnung ist immer auch schicksalhaft; die harmonische Ausbildung verliert dagegen ihren Sinn. Begegnung ist etwas Zusätzliches zur Bildung.
Mit Bezug auf Heidegger spricht Häußling (1976, 116) von einer „elementaren Begegnung des Menschen mit dem Gegenstand...; der Mensch müßte sich hierbei so dem Gegenstand widmen, dass er dessen Seinswirklichkeit erfährt“.
Niedderer (z.B. 1988) und Schecker (1985) verwenden den Ausdruck „Schülervorverständnis“. In das Schülervorverständnis sind explizit Präkonzepte, übergeordnete Vorstellungen („Denkrahmen” Schecker, 1985), Kenntnisse und Erfahrungen, sowie Interessen und Einstellungen eingeschlossen.
Maichle (1980) spricht von einem „Geben-“ und „Nehmen-Schema” der Lebenswelt, das auf den elektrischen Stromkreis angewandt wird: „Die Batterie gibt den Strom, das Lämpchen nimmt den Strom”.
Hentig (19943, 258 f.) versucht in seinem „sokratischen Eid“, die für Lehrer/-innen erforderlichen pädagogischen und sozialen Kompetenzen explizit zu formulieren.
Vgl. dazu Jung (1975 u. 1979), Kuhn (1991).
Vgl. Kelly et al. (1993, 208): „We believe that improving science teaching requires more than attention to philosophy“. Sie halten eine Thematisierung der Soziologie der Naturwissenschaften im Unterricht für erforderlich.
Vgl. dazu Westphals Beiträge zur Friedenserziehung im Rahmen des Physikunterrichts (u. a. Westphal, 1992).
Vgl. den Briefwechsel Wagenscheins mit Schietzel (Wagenschein, 1976, 307 ff.).
Zur Ambivalenz des Vorschlags „Laborarbeit“ aus naturwissenschaftsdidaktischer Sicht s. z. B. Hodson (1988).
Rights and permissions
Copyright information
© 2000 Springer Fachmedien Wiesbaden
About this chapter
Cite this chapter
Kircher, E., Girwidz, R., Häußler, P. (2000). Warum Physikunterricht?. In: Physikdidaktik. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-22299-7_2
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-22299-7_2
Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-540-41561-9
Online ISBN: 978-3-662-22299-7
eBook Packages: Springer Book Archive