Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 24.09.19, Seiten 3.04-3.13


3.1 Bildung und Bildungsziele

Ziel: Herkunft der Zielvorgaben für Unterricht

In diesem Kapitel erfahren Sie... (finden Sie selber heraus, was wichtig ist; Besprechung am Ende der Einheit).


Bildung ist das, was man zum Überleben nicht braucht. [volkstümliche Definition]

Bildung ist die Gesamtheit von Persönlichkeitsmerkmalen, die auf einer aktiven Auseinandersetzung mit Erziehungsleistungen beruhen.

Man kann Menschen nicht bilden, nur erziehen. Jeder Mensch bildet sich selber. Bildung ist gelebte Moral.


3.1.1 Allgemeine Bildungsziele

Typische Forderungen von Bildungstheoretikern kann man wie folgt zusammenfassen:

Bildung soll führen zu

  • Autonomie (=Emanzipation, Individuation, Mündigkeit)
  • Fähigkeit, sich in der bestehenden Welt zu behaupten (=En-Kulturation, Sozialisation, Kommunikationsfähigkeit)
  • Fähigkeit zur kritischen Reflexion. (Jung 1970, nach [2. S. 125]).

Primäre Quelle für Bildungsziele zur Anwendung in der Schule ist in erster Reihe die Hierarchie der Gesetzeswerke im Freistaat Bayern, die ihrerseits "getroffener" Konsens auf Grundlage von bildungstheoretischen Behauptungen und gesellschaftlichem "wollen" sind.

An erster Stelle ist dies die Verfassung für den Freistaat Bayern (BayVerf) vom 02.12.1946. Darin beschäftigt sich der 2. Abschnitt (§§128-141) mit Bildung und Schule. So z.B. lautet Art. 131 Abs. 2-3 (1-4):


Abb. 1: Bayerische Verfassung Art. 131.

Dazu gibt es "Erläuterungen" des ISB. Darin wird eingeräumt, dass die Interpretation der Aussagen der Verfassung von Zeit zu Zeit "dynamisch angepasst" werden muss.

Nächste (juristische) Ebene ist das Bayerische Gesetz über das Erziehungs- und Unterrichtswesen (BayEUG) vom 10.09.1982:



Abb. 2a,b: BayEUG Art. 1-2

"Allgemeine Bildungsziele" würde bedeuten, dass mehrere bis alle Fächer in der Lage sein müssten, diese Ziele zu vermitteln. Deswegen gehören z.B. allgemeine Denk- und Arbeitsweisen in den Naturwissenschaften auch dazu, weil Fächer wie Physik, Biologie und teilweise Geografie die selben Arbeitsweisen aufweisen. Diese Ziele können in allen naturwissenschaftlichen Fächern erreicht werden:


Abb. 3: Wege zur naturwissenschaftlichen Erkenntnis

  1. Genaue Formulierung des zu klärenden Problems.
  2. Zerlegen in überschaubare Teilprobleme (Schaffen der Induktionsbasis).
  3. Aufstellen von Hypothesen.
  4. Erarbeiten von Strategien zur
    Bestätigung oder
    Widerlegung der Hypothesen, ausgehend von Bekanntem.
  5. Erwerb von dazu nötigem Wissen durch
    geduldige Beobachtung, durch
    sorgfältig entwickelte Experimente oder
    genaue Messungen und anschließend
    logische Deutung und den
    Entwurf von Modellen (Verifizierung bzw. Falsifizierung).
  6. Übertragung (Transfer) der erworbenen Erkenntnisse auf ähnlich gelagerte Fälle.
  7. Formulierung von Theorien und Gesetzmäßigkeiten durch Verallgemeinerung der Ergebnisse, aber nur falls zulässig.
  8. Auffinden von Naturgesetzen.

Die Bedeutung dieser grundlegenden naturwissenschaftlichen Erziehung erkennt man erst in der Diskussion mit Personen, denen diese Denkweise nicht geläufig ist.

Ein Kollege, der kein naturwissenschaftliches Fach unterrichtet, kam einst von einer Fortbildungsveranstaltung über "Evolution und naturwissenschaftliche Erkenntnistheorie" zurück, die ich früher auch selber besucht hatte. In der anschließenden Diskussion gestand er mir, dass sein Weltbild eine Erschütterung erfahren hatte, als der Dozent, Professor für naturwissenschaftliche Philosophie, den Zuhörern klar machte, dass Evolution nicht auf dem Prinzip Nächstenliebe, sondern auf einem gerüttelten Maß an Egoismus beruht (gemäß Dawkins´ "Das egoistische Gen"). Entscheidend war dann seine Feststellung, so dürfe man nicht denken. 

Aus naturwissenschaftlicher Sicht darf man stets, muss man sogar, alles denken können. Dabei ist allerdings klar zu unterscheiden:

  • auf der einen Seite die Beobachtung, die nicht (wesentlich) vom Beobachter abhängt, und 
  • die Bewertung des Beobachteten, etwa zum Zweck, ethische Normen aufzustellen.

Hinweis 1: Die Tatsache, dass ein Barschweibchen ihren Rogen ablegt und dann verschwindet, um dem Männchen das Brutgeschäft zu überlassen, ist eine Beobachtung und naturwissenschaftlich einwandfrei. Die Schlussfolgerung (Bewertung), menschliche Weibchen sollten das auch so machen, könnte zwar gezogen werden, ist aber weder zwingend noch in irgendeiner Weise als "Schlussfolgerung" korrekt. Natürlich könnte man einen Konsens, eine Vereinbarung darüber treffen, dass stets Männer für den Nachwuchs zuständig sind. Eine wissenschaftlichen Begründung aus Tierbeobachtungen abzuleiten wäre hingegen eine Steigerung von "falsch".

Hinweis 2: BERZELIUS warf seinen Studenten oft vor, dass sie schlecht beobachten würden.
"Wenn ich Ihnen eine Substanz zeige, sehen Sie nur flüchtig hin. Auf diese Weise lernt man nicht beobachten."
Er nahm ein gefülltes Becherglas, steckte seinen Finger hinein und kostete. Dann gab er es mit den Worten weiter:
"Das bloße Zusehen reicht nicht aus, man muss oft Geruch und Geschmack zu Hilfe nehmen."
Da der große Wissenschaftler gekostet hatte, taten es ihm die Studenten nach. Alle waren entsetzt, denn die Flüssigkeit schmeckte furchtbar. Daraufhin Berzelius:
"Sehen Sie, wie recht ich hatte. ... Sie hätten merken müssen, dass ich den Mittelfinger, mit dem ich in der Flüssigkeit war, nicht in den Mund gesteckt habe, sondern den Zeigefinger."
Aus E. F. Schwenk Sternstunden der frühen Chemie. München 1998.


3.1.2 Standards, Kompetenzen und Schwierigkeitsstufen

So lange man sich in einem der Bundesländer Deutschlands bewegt, scheint völlig klar zu sein, welche Bildungsziele verfolgt werden sollen. Ziehen Lernende nur einige Kilometer weiter über eine Landesgrenze, unterscheiden sie sich zum Teil erheblich. Deshalb hat die KMK (Kultus-Minister-Konferenz) seit Dezember 2004 Standards vereinbart, die für alle Bundesländer gelten sollen. Dabei handelt es sich um

Ergebnisstandards: beschreiben, über welche Kompetenzen Schüler zu bestimmten Zeitpunkten ihrer schulischen Entwicklung (meist am Ende der regulären Schullaufbahn oder beim Übergang in eine weiterführende Schule) verfügen müssen.

Durch einheitlich gestaltete Tests wird dann die Einhaltung dieser Standards überprüft. Damit möchte man den bei Ländervergleichen stets klar zutage tretenden Kompetenzunterschieden zwischen den Bundesländern von z.T. über einem Schuljahr bei gleichaltrigen entgegen treten.

Für das Fach Chemie auf dem Niveau Mittlerer Schulabschluss (Jahrgangsstufe 10) sind Standards seit dem Schuljahr 2005/2006 verbindlich. Sie werden nach Kompetenzbereichen gegliedert.


Abb. 4: Kompetenzbereiche Chemie

Bei den "Lehrplan"zielen bisher bestand die Gefahr, dass Fachlehrer ihre Bemühungen fast ausschließlich auf die Vermittlung von Inhalten beschränkten. Das sollte bei Formulierung von Kompetenzen, die Schüler nach Abschluss der Lehrbemühungen erreicht haben sollten, nicht mehr so einfach der Fall sein könne.

Kompetenzen sind die bei Individuen verfügbaren oder durch sie erlernbaren kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, Probleme zu lösen (dazu gehört nach manchen Autoren auch der Wille, dies auch zu tun).

Die Kompetenzbereiche müssen in Zukunft stets gegenwärtig sein. Wir benötigen sie zur Festlegung der Richtung von Aufgaben sowohl aus dem theoretischen als auch aus dem praktisch-experimentellen Bereich (siehe Übung Schulversuche, Module FD-DC III und V).

Man erkennt, dass die "Schwierigkeiten" von K1-K10 zunehmen an den verwendeten Operatoren. Im ersten Ausbildungsjahr müssen Sie Operatoren zwar kennen, aber nicht praktisch einsetzen.

"Schwierigkeiten" bei Aufgaben können entweder nach den PISA-Kompetenzstufen oder nach Anforderungsbereichen klassifiziert werden:


Abb. 6: Kompetenzstufen nach PISA
Lit.: https://www.mpib-berlin.mpg.de/Pisa/Rueckmeldung_Teil%20II_III.pdf, 14.08.15

Die PISA-Stufung hat sich wohl in der Praxis als schwierig zu handhaben erwiesen. Deshalb sind sie zu nur drei Anforderungsgereichen in der EPA Chemie ("Einheitliche Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung", herausgegeben von der Kultusministerkonferenz KMK) zusammen gefasst worden.

Im Folgenden werden stets die Farben für I, II und III verwendet. Blau sind Betonungen.


Abb. 7: Anforderungsbereiche
Lit.: http://www.kmk.org/fileadmin/veroeffentlichungen_beschluesse/1989/1989_12_01-EPA-Chemie.pdf, 14.08.15


3.1.3 Fachspezifische Bildungsziele

An der bayerischen Realschule gibt es drei (eigentlich 5) Ausbildungsschwerpunkte, genannt Wahlpflichtfächergruppen:

  1. I: mathematisch-naturwissenschaftlich-technischer Schwerpunkt (Mathematik und Physik vertieft; Technisches Zeichnen oder Französisch)
  2. II: wirtschaftlicher Schwerpunkt (Rechnungswesen, Textverarbeitung, Wirtschaft- und Rechtslehre oder Französisch) und
  3. III: musisch-gestaltender oder hauswirtschaftlicher oder sozialer Schwerpunkt (Kunsterziehung, Werken, Hauswirtschaft, Sozialwesen und z.B. Französisch).

Im Rahmen der Ausbildungsphase I an der Universität beziehe ich mich, falls nicht ausdrücklich anders erwähnt, stets auf die Wahlpflichtfächergruppe I. Hier wird Chemie seit dem Schuljahr 2001/02 zweistündig in den Jgst. 8-10 unterrichtet, in den anderen Wahlpflichtfächergruppen nur in den Jgst. 9-10. In der Praxis unterscheiden sich die Motivationsgrundlagen und die Leistungsbereitschaft der Schülergruppen erheblich.

Am bayerischen Gymnasium ist die Zählweise auch ungewöhnlich: es gibt vier Zweige, aber eigentlich sind es 5.

  • naturwissenschaftlich-technologischer Zweig (NTG) mit 2-stündiger Chemie in den Jgst. 8-10;
  • sprachlicher (SG), humanistischer (HG) und wirtschaftswissenschaftlicher (WG) Zweig mit 2-stündiger Chemie in den Jgst. 9-10, wobei WWG (WG mit wirtschaftlichem Schwerpunkt) und WSG (WG mit sozialem Schwerpunkt) unterschieden werden

In der Oberstufe (Jgst. 11-12) besuchen alle Schüler, falls ihre Kurswahl sie dazu zwingt, denselben 3-stündigen Chemiekurs, was teilweise zu erheblichen Problemen auf Lehrer- und Schülerseite führt und sicher (unter anderem) dafür verantwortlich ist, dass die Wahl des Faches freiwillig kaum erfolgt und insgesamt seit Einführung dieser Abiturform sprunghaft abgesunken ist.

Aufgabe (III): Arbeiten Sie wesentliche Unterschiede aus den Fach-Profilen der beiden Schularten heraus.

Möglichkeit 1: aus den Quellen Fachprofil Chemie Realschule bzw. Fachprofil Chemie Gymnasium.

Möglichkeit 2: einfache Variante aus der Zusammenstellung unten.

Realschule Gymnasium
Die Schüler erhalten – ausgehend von ihren Alltagserfahrungen und damit verbundenen Fragestellungen – Einblick in die Bedeutung der Chemie für die Entwicklung des modernen Lebensstandards und für die Bewältigung zahlreicher Probleme im Alltag unserer Zivilisation. Ausgehend von Alltagserfahrungen bietet der Unterricht den Schülern Selbständiges Experimentieren vielfach die Möglichkeit, fachliche Fragestellungen selbst zu formulieren und eigene Ideen zu deren Lösung einzubringen.
Durch Einbeziehen technischer, ökologischer, wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Aspekte erschließen sich die Schüler Beispiele für Wechselbeziehungen zwischen Chemie, Technik, Umwelt und Alltagsleben. So sind solide chemische Kenntnisse für die vorausschauende Beurteilung von Technikfolgen und für nachhaltiges Wirtschaften vor dem Hintergrund knapper werdender natürlicher Ressourcen unabdingbar.
...Erklärung der chemischen Phänomene mit Hilfe der Modellvorstellungen über das Wesen der Stoffe. Das bedeutet für den Chemieunterricht, dass den Schülern ein Denken in Modellvorstellungen nahe gebracht wird, das ihr Abstraktionsvermögen fördert. Charakteristisch für die chemische Denkweise ist dabei die Notwendigkeit der Verknüpfung einer konkret erfahrbaren Ebene der Stoffe und Stoffumwandlungen und abstrakter Modellvorstellungen auf der Teilchenebene. Die Einblicke in die Wechselbeziehungen zwischen Empirie und Theorie sind zugleich Anlass, über Möglichkeiten und Grenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnis nachzudenken.
Ziele experimentellen Arbeitens sind das exakte Formulieren von Fragestellungen und Hypothesen unter Verwendung der chemischen Fachsprache, genaues Beobachten, klares Beschreiben und fachgerechtes Deuten der Ergebnisse. Vor allem beim selbstständigen Experimentieren im Rahmen von Übungen erlernen die Schüler die Planung, Durchführung und Auswertung eines Experiments. Dem Experiment als Methode der naturwissenschaftlichen Welterschließung kommt hierbei zentrale Bedeutung zu. Es erfordert eine präzise Fragestellung, exaktes Beobachten und erzieht zu einer klaren, unvoreingenommenen Beschreibung der Phänomene.
...grundlegende Arbeitshaltungen und Fähigkeiten wie Sorgfalt, Ausdauer, folgerichtiges Denken und Anwenden der chemischen Fachsprache, ... ...grundlegende Arbeitshaltungen und Fähigkeiten wie Sorgfalt, Ausdauer, folgerichtiges, kreatives und vernetztes Denken...
...Teamfähigkeit und sicherheits- und umweltbewusstes Verhalten ... Es stärkt also auch soziale und kommunikative Kompetenzen und dient somit wichtigen erzieherischen Anliegen.

Gemeinsame Strukturelemente beider Lehrpläne sind:

  • gegenüber Vorgänger-Versionen die Abkehr von (viel zu) genauen Vorschriften - im fachlichen Bereich (Inhalte) und - im didaktischen Bereich (Methoden, Medien, Versuche, Praktika)
  • die Aufnahme von Querverweisen zu fächerübergreifenden Bezügen (andere Fächer bzw. fachübergreifende Themen)
  • das Ausweisen von Grundbegriffen, sowie
  • die Orientierung an Basis-Konzepten.

Selbstkontrollen:

  1. II: Überprüfen Sie, aus welchen Anforderungsbereichen Stegreif- und Klausur-Aufgaben stammten, an die Sie sich aus Ihrer Schulzeit erinnern.

  2. II: Beschreiben Sie, was für Informationen man in einem Lehrbuchkapitel "Makromethodische Maßnahmen" erwarten kann.

  3. II: Geben Sie in Grundzügen an, welche Informationen ein bayerischer Lehrplan enthält.

  4. I: Notieren Sie die Stufen der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung.

  5. III: Untersuchen Sie, ob die Anforderungsbereiche I-III dasselbe Spektrum an Leistungen abdeckt wie die PISA-Stufen I-V.

  6. III: Das Beispiel aus Hinweis 1 oben stammt aus einer meiner Beobachtungen nach einem Vortrag, als Hörer dem Vortragenden Vorwürfe der beschriebenen Art machten. Untersuchen Sie, welche Kompetenzbereiche diese Hörer vermissen lassen.

  7. II: Formulieren Sie zum Thema "Säuren" je eine Kompetenz aus jedem der vier Kompetenzbereiche.

  8. II: Formulieren Sie zum Thema "Säure-Base-Reaktionen als Protonen-Übergänge" jeweils eine Aufgabe auf jedem der Anforderungsbereiche I-III zur Verwendung in einer Klausur.

Hinweise zur Lösung.

I, II oder III geben den Anforderungsbereich der Aufgabe an.


Download der Abbildungen als PowerPoint-Animationen

E-Mail an: Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de