Am 13. Juli fand in der Erziehungswissenschaftlichen Fakultät der Universität Erlangen-Nürnberg die von Prof. Dr. Silke Mikelskis-Seifert und Ines Fröhlich geleitete SINUS-Transfer-Fortbildung zum Thema Kumulatives Lernen über naturwissenschaftliche Arbeitsweisen statt.

Ergebnisse internationaler Tests und auch eine vom IPN durchgeführte Videostudie zeigen, dass deutsche Schüler große Schwierigkeiten mit naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen haben.
Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, das Reflektieren über naturwissenschaftliche Arbeitsweisen bereits früh in den Unterricht aufzunehmen. Im vorgestellten Ansatz, der im Rahmen des Programms Physik im Kontext (piko) entwickelt wurde, wird das Konstruieren und Anwenden von Modellen als Basis für die Beschreibung von Phänomenen angesehen.

Bereits im Anfangsunterricht wird dabei konsequent unterschieden zwischen der Erfahrungswelt der wahrnehmbaren Welt, in der die Tätigkeiten Beobachten, Beschreiben und Messen stattfinden, und der Modellwelt der geschaffenen Welt mit den zugehörigen Tätigkeiten Vereinfachen und Auswählen, Untersuchen und Bauen, Vermuten und Annehmen, Erklären und Verstehen. Als Lernhilfe dient dabei ein Poster, das den Schülern im Unterrichtsraum ständig zur Verfügung steht.

Ein wichtiger Schritt beim Erforschen von Unbekanntem ist das Annehmen und Vermuten. Am Beispiel verschiedener Black-Boxen konnten die Teilnehmer selbst Hypothesen über das (zunächst durch ein schwarzes Tuch verborgene) Innenleben der Boxen aufstellen. Die Bedeutung des verwendeten Messapparats für die mögliche Erkenntnisfindung wurde besonders beeindruckend sichtbar an einem Pi-förmigen Relief, das mit einer schmalen Testsonde als Pi, mit einer breiten Testsonde aber als T identifiziert wurde.

Das Bauen eines Modells demonstrierte Frau Mikelskis-Seifert an einer mithilfe einer Brausetablette angetriebenen Rakete.

Fünf Lernstationen zum Entwickeln und Anwenden von Denkmodellen am Beispiel der Diffusion durften die Fortbildungsteilnehmer dann wieder selbst ausprobieren. Aufgabe für die Schüler ist es, bei jeder Station zunächst die Beobachtungen zu beschreiben und zu skizzieren und dann ein Erklärungsmodell dazu zu entwerfen und zu skizzieren. Nach dem Durchlaufen aller Stationen werden die Schüler dann aufgefordert, möglichst alle Beobachtungen durch ein gemeinsames Modell zu erklären. Dadurch wird die Reflexion über die verwendeten Modellvorstellungen angeregt.

Der für den Unterricht wichtige Gesichtspunkt des Nachdenkens über die vorgenommene Modellbildung kam auch bei der Fortbildung nicht zu kurz. Zusätzlich zu einigen weiteren experimentellen Anregungen durfte dann jeder Teilnehmer auch noch ein 83-seitiges Heft mit Material zum Thema der Veranstaltung mit nach Hause nehmen.

Als Ergebnis der Veranstaltung wurde bewusst: Wichtig ist nicht nur ein Unterricht mit Hilfe von Modellen, sondern auch ein Unterricht über Modelle.