Abstract Langenhagen
Langenhagen, A. 2015: Experimentieren im Biologieunterricht in der der Sekundarstufe I unter Aspekten der Nachhaltigkeit.
Einleitung:
Welchen Wissensstand hätten wir heute in Natur-, Sozial und Verhaltenswissenschaften ohne Experimente? Experimente verhelfen den Wissenschaften dazu, „beobachtbare Phänomene, Prozesse und Strukturen“ zu erforschen und zu analysieren (Rieß et al. 2012, S. 7). Die Einsatzmöglichkeit von Experimenten zur Erkenntnisgewinnung beschränkt sich nicht allein auf die Wissenschaft, sondern eroberte Anfang des 19. Jahrhunderts auch die deutsche Schullandschaft. Ein Vorreiter, der das Potenzial der experimentellen Zugangsweise früh erkannte und dazu beigetragen hat, dass sie sich etablierte, war Otto Schmeil (Kapitel 2.1). Die Bedeutung der experimentellen Arbeitsweise wird exemplarisch am Beispiel des freien Falls konkretisiert und reicht von der Antike bis hin zur modernen Naturwissenschaft (Kapitel 2.1). Die vorliegende Arbeit hat sich zum Ziel gesetzt, das Experimentieren im Biologieunterricht unter Aspekten der Nachhaltigkeit zu untersuchen. Hierfür erscheint zunächst eine begriffliche und inhaltliche Klärung des gewählten Themas sinnvoll.
„Der Beginn der Weisheit ist die Definition der Begriffe.“
(Sokrates 469-399 v. Chr.)
Wie hier von Sokrates beschrieben, ist eine genaue Begriffsdefinition die Grundlage des wissenschaftlichen Arbeitens. Bestimmte Begriffe haben, obgleich sie zunächst einfach und verständlich sind, eine Spannbreite von Interpretationen. So verhält es sich auch bei dem Begriff „Experiment“ (Kapitel 2.1.1). Wird über ein Experiment gesprochen, kann einerseits von einer wissenschaftlichen Arbeitstechnik ausgegangen werden, um neue Kenntnisse zu gewinnen (Staeck 2010). Andererseits kann darunter ein „Versuch“ verstanden werden, von dem das Ergebnis bereits bekannt ist (Mostler et al. 1979; Eschenhagen et al. 2001). Nicht nur die terminologische Bestimmung des Experiments ist zentral, um sich der Problematik des nachhaltigeren Experimentierens zu nähern, sondern auch die der Nachhaltigkeit (Kapitel 2.3) und weiterführend der Low-Cost-Experimente (Kapitel 2.4). Durch den Einsatz von Low-Cost-Experimenten sollen die Möglichkeiten und Grenzen des nachhaltigen Experimentierens aufgezeigt werden (Kapitel 2.4.2.1). Dabei ist nicht nur eine begriffliche Bestimmung erforderlich, sondern auch eine kritische Betrachtungsweise der Bedingungen, durch die Low-Cost-Experimente Aspekte der Nachhaltigkeit integrieren (Kapitel 2.4.2.1). Die Beschäftigung mit der Frage, ob die Einbeziehung von Low-Cost-Experimenten im Biologieunterricht möglich ist (Kapitel 2.4.2) erfolgt mit dem bildungstheoretischen Ansatz Klafkis und spezifisch mit seiner kritisch-konstruktiven Didaktik im Rahmen seines Perspektivenschemas zur Unterrichtsvorbereitung eine skizzenhafte Analyse (Kapitel 2.4.2.2 a-c). Abschließend wird am Beispiel der Nachweisreaktion von Eiweiß gezeigt, dass eine Kostenreduktion und ein nachhaltigeres Experimentieren möglich sind (Kapitel 2.4.2.3), bevor der bisherige Forschungsstand dargelegt wird (Kapitel 3).
Ausgehend von der theoretischen Beschreibung, dem Forschungsstand und eigenen Erfahrungen soll eine eigene empirische Untersuchung konstruiert und durchgeführt werden. Diese Untersuchung hat das Ziel, die momentane Situation und Einstellung zu Experimenten im Biologieunterricht der Lehrerinnen und Lehrer in der Sekundarstufe I in Sachsen-Anhalt zu beschreiben.