Interview mit Markus Wilhelm, Professor and der PHZ Luzern

 

Markus Wilhelm. Foto: PHZ Luzern

Als Biologe und Didaktiker interessiert sich Wilhelm dafür, wie man Kinder und Jugendliche am besten in Naturwissenschaften unterrichtet. Er ist mitverantwortlich für die Planung einer Initiative von Deutschschweizer Pädagogischen Hochschulen (PH) und anderen Bildungsinstitutionen mit dem Ziel, die naturwissenschaftliche Bildung in der Schweiz zu fördern (Swiss Science Education, SWISE). Seit kurzem ist er zudem Präsident des frisch gegründeten schweizerischen Verbands Fachdidaktik Naturwissenschaften.

Florian Fisch: Herr Wilhelm, Kinder entdecken die Welt durch intuitives Hypothesen Testen. Weshalb müssen diese Kinder darüber hinaus naturwissenschaftlich gefördert werden?
Markus Wilhelm: (überlegt) Kinder gehen tatsächlich von selbst spielerisch mit Materialien und Phänomen um. Sehr häufig glaubt man aber, das spielerische Ausprobieren selbst sei schon Naturwissenschaft. Das ist natürlich ein Irrtum. Kinder sollten durch spielerisches Ausprobieren zum strukturierten Experimentieren geführt werden. Im Augenblick passiert das wenig und häufig passiert sogar das Gegenteil, weil man es als unwichtig betrachtet. Sie erhalten schnell ein lustiges Arbeitsblatt zum Ausfüllen oder müssen physikalische Formeln auswendig lernen. Das ist nicht Naturwissenschaft und das wichtige spielerische Probieren wird damit abgewürgt. Dem möchten wir vom Kindergarten bis hinauf zur Sek I entgegenwirken. Sie sollen den Spass an den Naturwissenschaften nicht verlieren.

Erforscht man das schlicht durch Beobachtung?
(lacht) Nein, da geht man sehr systematisch vor. (Pause) Nehmen wir den Klassiker: "Schwimmen - Sinken". Es geht darum, wie Kinder verstehen, dass ein Metallschiff schwimmen, aber ein kleines Kunststoffboot untergehen kann. Das ist für ein Kind nicht logisch. Es werden verschiedene Unterrichtssituationen getestet. Wir haben festgestellt, dass mit neuen Unterrichtsformen am Schluss mehr Kinder ein gutes Konzept davon haben, als wenn man im klassischen Stil vorgeht.

Wie misst man Lernerfolg?
Kleine Kinder zeichnen oder erzählen, was sie gelernt haben. Man schaut dann, wie nahe diese Zeichnungen und Erklärungen an einer naturwissenschaftlichen Erklärung sind. Später, wenn sie lesen und schreiben können, gibt es klassische Wissenstests. Seit HarmoS gibt es auch sehr anspruchsvolle Tests, wo die Kinder selbst ein Experiment ansetzen müssen.

Was muss im Alltag eines Naturwissenschaftslehrers verbessert werden?
Das Allerwichtigste ist, dass (zögert) endlich genug Lehrer Naturwissenschaften unterrichten, die selbst Naturwissenschaften studiert haben. Je nach Kanton unterrichten bis zu einem Drittel Naturwissenschaften, die sie gar nicht studiert haben und machen deshalb oft einfach irgendetwas, von dem sie annehmen es sei Naturwissenschaft. Ähnlich auch im Kindergarten. Lange Zeit hat man sich in der Kindergartenausbildung nicht mit physikalisch-chemischen Prozessen auseinandersetzen müssen, sondern nur mit Biologie. Dabei ist ein Kindergartenkind genauso erstaunt, dass zum Beispiel ein Ball schwimmen kann, ein anderer aber nicht. Und sie haben entsprechend Fragen. Lehrpersonen, die selber die Konzepte der Naturwissenschaften nicht verstehen, haben Schwierigkeiten diese weiterzugeben. Das ist der Ansatz von SWISE. Wir möchten in der Schweiz Schulhäuser als Leuchttürme haben, wo Lehrpersonen dazu stossen können, die bei sich gewisse Schwächen sehen und bei ihren Kollegen ein Coaching holen können.

Sind die Schulen nicht überfordert, wenn noch mehr Stunden gefordert werden?
Was soll ich da sagen? Sie haben durchaus Recht, dass man den Lehrpersonen nicht immer alles aufbürden kann. Aber ich möchte dagegen halten, denn in der letzten Zeit ist Englisch ganz stark gefördert worden. Es wäre durchaus an der Zeit, einen Ausgleich anzustreben und Naturwissenschaften zu fördern, die auch ein riesiges Manko haben.

Ich wollte eigentlich auf die Anzahl Schulstunden der Kinder ansprechen. Die bräuchten ja mehr Stunden.
Nein, das braucht es nicht. Man könnte in der gleichen Zeit einfach besseren Unterricht machen. Wenn es aber plötzlich eine naturwissenschaftliche Stunde mehr gäbe, wäre natürlich niemand traurig. Gewisse Kantone hatten ein Riesenproblem. Beispielsweise hatte der Kanton Wallis bis zum letzten Jahr auf der Stufe Sek in drei Jahren total vier Stunden Naturwissenschaft. In den PISA Studien war der Kanton Wallis folglich weit abgeschlagen am Ende. Das Wallis hat nun reagiert und die Anzahl Stunden verdoppelt. Somit liegt er im schweizerischen Schnitt. Aber bei vielen Kantonen wie Luzern, Zürich oder Bern sind nicht die Stunden das Problem, sondern die fehlende oder schlechte Ausbildung vieler Lehrpersonen.

Gibt es noch andere Hindernisse für eine Besserung, ausser dass Zeit und Geld fehlen?
(überlegt) Nein, ich glaube das sind tatsächlich die Haupthindernisse an Schulen. Bei der Ausbildung der Lehrpersonen gibt es durchaus noch weitere Hindernisse. Zum Beispiel in der Ausbildung für die Sek I wurde häufig ausschliesslich auf einem der drei Fächer Biologie, Chemie oder Physik ausgebildet, obwohl die Lehrpersonen alle drei Fächer unterrichten. Es zeigte sich, wenn Lehrpersonen mit rein biologischer Ausbildung Physik unterrichteten, waren ihre Schüler signifikant schlechter in der Physik, als bei Lehrpersonen mit entsprechender Ausbildung. Auf der Ausbildung für die Primar ist es ganz ähnlich. Das Fach Mensch und Umwelt beinhaltet natürlich nicht nur Naturwissenschaften, sondern auch noch Geschichte, Geographie, Hauswirtschaft und zum Teil auch Kultur und Religionen. An den meisten PHs ist dies mit ähnlich viel Stunden dotiert wie Bildnerisches Gestalten oder Deutsch. Da muss die Ausbildung in Naturwissenschaften auf praktisch Null eingedampft werden. Das ist problematisch.

Ist es nicht so, dass die SWISE Schulen sowieso die naturwissenschaftlich Vorbildlichen sein werden?
Wir wissen es noch nicht. Wir hoffen natürlich auf eine gute Mischung von starken und schwachen Schulen und Lehrern. Nach der Pilotphase im Verlaufe dieses Herbstes im Kanton Aargau werden wir mehr darüber wissen und falls nötig Anpassungen vornehmen können.

Markus Wilhelm wird am ScienceComm'11 darüber sprechen, wie naturwissenschaftliche Themen in den Unterricht integriert werden können.