Wissenschaftlicher Fachjargon, festgefahrene Lehrmethoden und Schülerrollen hemmen das wissenschaftliche Engagement, so eine Studie

Gerade wenn dänische Schüler ernsthaft ihre Fähigkeiten in der Wissenschaft testen, werden sie mit eingefahrenen Lehrmethoden, verschlüsselter Sprache und einer Kultur der Fehlerfreiheit konfrontiert. Neue Forschungsergebnisse der Universität Kopenhagen zeigen, dass Schüler in Rollen wie „Lehrerassistenten“, „die Lauten“ oder „die Ruhigen“ gefangen sind, bei denen es sich häufig um Mädchen und Schüler aus Minderheiten handelt.

„Wie kann man wissen, ob es in einem stillgelegten Bergwerk Sauerstoff gibt?“, fragt ein Naturwissenschaftslehrer, während er seine Sechstklässler nach Interessenten absucht. Eine wackelige Erklärung mit Verweis auf ein Computerspiel über Bergbau und einige einfallsreiche Testvorschläge, die alles von der Verwendung eines Kindes bis hin zu Kerzen beinhalten, werden prompt abgelehnt, bevor der Lehrer die Antwort gibt:

„Mit einem Kanarienvogel geht das auch“, heißt es in der Erklärung, bevor der Unterricht wie geplant weitergeht.

An diesem Tag ist Ene Ernst Hoppe mit dabei, die im Rahmen ihrer Forschung am Institut für Naturwissenschaftsdidaktik in die 6. Klasse zurückgekehrt ist, um den naturwissenschaftlichen Unterricht zu beobachten. Laut Hoppe steht dieses erste Beispiel aus ihren Feldstudien exemplarisch für ihre weiteren Forschungsbeobachtungen.

„Ich habe die Erfahrung gemacht, dass die naturwissenschaftlichen Fächer der sechsten und siebten Klasse unter einer Starrheit leiden, die sie leider nur für wenige interessant macht. Nur wenige Schüler beteiligen sich aktiv am Unterricht, und viel zu viele – insbesondere Mädchen und Schüler aus Minderheiten – bleiben stumm. Aber das liegt eindeutig nicht an mangelndem Interesse am Unterrichtsstoff, wie sich zeigt, wenn man die Schüler über den Klassenraum hinaus beobachtet“, sagt Hoppe, Doktorandin am Institut für Naturwissenschaftsdidaktik.

In einer Reihe von Forschungsartikeln untersucht der junge Forscher die Möglichkeiten und Herausforderungen des naturwissenschaftlichen Unterrichts in den prägenden Jahren der sechsten und siebten Klasse, wenn dänische Schulkinder die Naturgesetze und alles über die faszinierende Naturwelt, die uns umgibt, lernen.

Zuletzt eine Beobachtungsstudie von zwei Naturwissenschaftsklassen der sechsten Klasse zeigt, dass ein festgefahrener Unterrichtsrahmen und das Beharren auf wissenschaftlichem Fachjargon dazu beitragen, dass viele Schüler nicht teilnehmen. Darüber hinaus zeigt die Studie, dass die Schüler beginnen, Rollen anzunehmen, die ebenso festgefahren sind wie der Unterrichtsrahmen selbst. Für viele führt dies zu ständigem Schweigen und Desinteresse am Unterricht.

Die Arbeit erscheint in der Zeitschrift Kulturwissenschaften der Wissenschaftspädagogik.

Eine verzerrte Stille

Auch wenn Dänemark als Gesellschaft schon lange versucht, die Vielfalt in MINT-Fächern zu verbessern, ist das Problem bei Sechstklässlern offensichtlich. Mädchen und Schüler aus Minderheiten übernehmen überproportional häufig die Rolle der ruhigen und passiven Schüler, so Hoppes Beobachtungen. Ebenso wichtig sind der soziale Hintergrund und das Zusammenspiel dieser Faktoren.

„Es gibt Anzeichen dafür, dass sich mehr Mädchen und Schüler aus Minderheiten durch die Anforderungen, in diesem engen Rahmen zu arbeiten, den der naturwissenschaftliche Unterricht zulässt, unter Druck gesetzt fühlen. Das ist schade, wenn wir wollen, dass sich mehr Frauen und Schüler aus Minderheiten später im Leben mit den Naturwissenschaften beschäftigen. Ein großer Teil der Identität, die mit der naturwissenschaftlichen Orientierung verbunden ist, wurzelt in diesen Jahren“, sagt Hoppe.

Sie fordert mehr Abwechslung in den Unterrichtsmethoden und ein Bewusstsein dafür, dass man unterschiedliche Schüler am besten einbinden kann, wenn man sie auf unterschiedliche Weise anspricht, möchte aber weder mit dem Finger auf Lehrer noch auf Schüler zeigen. Sie sieht das Problem vielmehr in der Struktur und Kultur rund um das Fach verwurzelt. Unter anderem in Form veralteter Unterrichtsmaterialien, die zu tief verwurzelten Unterrichtsmethoden geführt haben.

Konservative Sicht auf wissenschaftliche Begriffe und Fakten

„Die Naturwissenschaften werden zwar mit harten Fakten in Verbindung gebracht, aber es ist unangebracht, wenn würdige Versuche unabhängigen kritischen Denkens abgeschossen werden, bevor man sich einer starren Reihe korrekter Antworten zuwendet. Das ist bedauerlich und bemerkenswert für eine akademische Tradition, in der das Testen, das Machen von Fehlern und das Lernen aus ihnen so grundlegende Merkmale sind“, sagt sie.

Die konservative Einstellung gegenüber Fakten äußert sich unter anderem in einem starren Verhältnis zur Sprache im Unterricht, in dem nur korrekte wissenschaftliche Begriffe akzeptiert werden. Dies können Fachbegriffe sein, die in Lehrbüchern verwendet werden, oder die Verwendung bestimmter Wörter durch den Lehrer, die die Schüler dann erklären müssen.

Während ein erhöhter Fokus auf Korrektheit und eingefahrene Lehrmethoden bei einigen Schülern gut ankommt, werden viele andere still und ziehen sich aus dem Engagement zurück.

„Es gibt einige Fachbegriffe, die die Schüler verwenden müssen. Und natürlich gibt es keine Debatte darüber, was Photosynthese ist. Aber in der sechsten oder siebten Klasse ist das Wort selbst vielleicht weniger wichtig als das grundlegende Verständnis dessen, was es beschreibt. Daher ist es schade, wenn ein Wort zur Eintrittskarte zur Teilnahme wird“, sagt der Forscher.

Die Naturwissenschaften haben großes Potenzial

Hoppe ist optimistisch, was die Chancen des naturwissenschaftlichen Unterrichts angeht: Er glaubt, dass das Potenzial groß ist, wenn sich der klassische Tafelunterricht – bei dem der Lehrer Fragen stellt und von den Schülern die richtigen Antworten erwartet werden – mit anderen Unterrichtsformen abwechselt.

„Die Fächer können einen Zugang zu einer Fülle spannender Geschichten über die Welt eröffnen und bieten zugleich reichlich Gelegenheit zum „Learning by doing“, bei dem die Schüler durch Experimente einen konkreten Einblick in die Materie gewinnen. Meine Empfehlung lautet daher ganz klar, diesen Weg zu gehen“, sagt sie.

Sie glaubt zudem, dass viele der verlorenen Schüler zurückgewonnen werden könnten, wenn im Unterricht mehr Raum für andere Ausdrucksformen geschaffen würde als die traditionelle Interaktion zwischen Lehrer und Klasse.

„Ich habe festgestellt, dass die Schüler in Gruppenarbeiten gut über Themen nachdenken konnten, sich aber völlig abschotteten, wenn der Lehrer nachhakte. Das zeigt, dass manche Schüler auch in anderen Kontexten als dem größeren Klassenraum aufblühen“, sagt der Forscher, der betont, dass es darum gehe, sichere Lernumgebungen zu schaffen, in denen sich mehr Menschen beteiligen können.

„Es gibt kaum eine Patentlösung, die alle Schülerinnen und Schüler zur aktiven Teilnahme an naturwissenschaftlichen Fächern motivieren kann. Die Antwort liegt vielmehr in einer laufenden Anpassung und Reflexion der Lehrkräfte darüber, wie und wen sie unterrichten. Ein bisschen weniger Sicherheit, die die Lehrkräfte selbst in ihrer gewohnten Unterrichtsgestaltung haben, kann gegen mehr Sicherheit für die Schülerinnen und Schüler eingetauscht werden, damit sich mehr Menschen trauen, aktiv mitzumachen“, sagt Hoppe, der jedoch betont, dass dies keine Aufgabe sei, die einzelne Lehrkräfte allein bewältigen könnten.

Henriette Tolstrup Holmegaard, Professorin am Institut für Naturwissenschaftspädagogik und Mitwirkende an der Studie, stimmt dem zu.

„Die gute Nachricht ist, dass konkrete Arbeit geleistet werden kann, um eine breitere Beteiligung an den Naturwissenschaften zu erreichen. Allerdings kann es für einzelne Lehrer schwierig sein, sich von tief verwurzelten Strukturen zu lösen. Daher können die Dinge durch Interaktion und Feedback unter Kollegen und innerhalb professioneller Teams vorangebracht werden. Wir wissen jedoch, dass es schwierig sein kann, solche Initiativen in einem stressigen Alltag auf den Weg zu bringen. Aber eine stärkere Fokussierung der Lehrerausbildung auf die Teilnahmevoraussetzungen verschiedener Schüler kann helfen, dies zu ändern“, sagt Professor Holmegaard.