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Über Aufgaben
des naturwissenschaftlichen Unterrichts
und Formen des Naturwissens Rudolf Messner, Horst Rumpf und Peter Buck Universität Gesamthochschule Kassel, Universität Frankfurt/M, Pädagogische Hochschule Heidelberg Erstveröffentlichung in der Zeitschrift chimica didactica 23 (1997) S. 5-31. - mit freundlicher Genehmigung des Herausgebers Prof. Dr. Peter Buck - Inhalt 1. Die Aufgabe 2. Ein nordamerikanisches Beispiel: durch Naturwissenschaft handelnd an der Gestaltung und Bewahrung von Natur teilhaben 3. Ein Vorschlag zum Durchdenken des schulischen Verhältnisses von Natur und Bildung: fünf Arten von Naturwissen 3.1 Das lebenspraktische Umgangswissen - das vernünftige Weltwissen 3.2 Das systematische Wissen der modernen Naturwissenschaft 3.3 Das verstehende Wissen 3.4 Das mimetisch-symbolische Wissen - Niederschlag der antlitzhaft erfahrenen Natur 3.5 Das physiognomisch-portraithafte Wissen 4. Neun Forderungen an einen naturwissenschaftlichen Unterricht, der sich ausdrücklich als (allgemeinbildender) Unterricht versteht Literatur Anschriften der Verfasser Zusammenfassung Ausgehend von einem nordamerikanischen STS-Unterrichtsbeispiel (Science-Technology-Society) wird in fünf Punkten ein pädagogisch-didaktisches Profil zeitgemäßer naturwissenschaftlicher Allgemeinbildung entwickelt. Es wird unterschieden zwischen fünf Arten von Naturwissen: das lebenspraktische Umgangswissen, das systematische Wissen der modernen Naturwissenschaft, das verstehende Wissen, das mimetisch-symbolische und das physiognomisch-porträthafte Naturwissen. Schließlich werden neun Forderungen an einen naturwissenschaftlichen Unterricht formuliert, der sich ausdrücklich als allgemeinbildender Unterricht versteht. Abstract Proceeding from Myron ATKIN's and Jennifer HELMS' example of STS-teaching a profile of five essentials is formulated in order to lead to contemporary scientific literacy. We differentiate between five types of knowledge on nature: knowledge of practical dealing, systematic knowledge of modern science, understanding (hermeneutic) knowledge, mimetic-symbolic and physiognomic-portrait-like knowledge of nature. Nine demands for the development of science education are drawn up, for leading to scientific literacy. 1. Die Aufgabe Wie stellen sich aufgrund der pädagogisch-didaktischen Diskussion gegenwärtig die Ansprüche, die Möglichkeiten und die Probleme eines zeitgemäßen naturwissenschaftlichen Unterrichts dar - eines naturwissenschaftlichen Unterrichts, zu dem gehört, dass er sich wenigstens zu Teilen fachübergreifend versteht und vollzieht? Eine solche Frage zu erörtern, stellt allein schon wegen ihrer Komplexität - sie ist selbst in hohem Maße fachübergreifend - jeden Einzelwissenschaftler vor beinahe unlösbare Probleme. „Fachübergreifend“ ist hier im herkömmlichen Verständnis gemeint: das herkömmliche „Fach“ mit seinem Verständnis einer „normal science“ (KUHN [46]). Wir werden in diesem Beitrag fünf Arten von Naturwissen unterscheiden. Mit dieser Unterscheidung stellt sich die curriculare Frage nach den klassischen Einzelfächern Biologie, Chemie, Physik versus einem integrierten oder fächerverbindenden Schulfach Naturwissenschaft in anderem Lichte dar. Bei der Formulierung des folgenden Textes haben zwei Pädagogen und ein Fachdidaktiker sehr unterschiedlicher Herkunft und Position zusammengearbeitet . Verbunden hat sie dabei die Einschätzung, dass es sich lohnt, auf unerledigt gebliebenen Fragen dieses Bereichs auch in der hier nur möglichen skizzenartigen Form aufmerksam zu machen. Der größere Zusammenhang, innerhalb dessen die Aufgaben und Formen des naturwissenschaftlichen Unterrichts zu befragen sind, wird durch die beiden Leitbegriffe des Titels, Natur und Bildung, umrissen. Daran schließt sich die Grundfrage: Was bedeutet es, gegenüber dem, was wir Natur nennen, als Wahrnehmende, Handelnde, Lernende, Lehrende sich zu bilden oder gar gebildet zu sein? Und hinzuzufügen ist: Dies in einer Situation höchster Ambivalenz, in der die in einem jahrhundertelangen Entwicklungsprozess errungene technisch-industrielle Zivilisation eine gesellschaftliche Praxis mit vorher nicht gekannten gesteigerten Lebensmöglichkeiten bietet, als Folgewirkung davon aber nach allgemeiner Einschätzung die natürlichen Lebensgrundlagen aufs ernstete bedroht sind? 2. Ein nordamerikanisches Beispiel: durch Naturwissenschaft handelnd an der Gestaltung und Bewahrung von Natur teilhaben Auf das nachstehende Beispiel ist Rudolf Messner bei einem Studienaufenthalt in den USA aufmerksam geworden. Es ist kein typisches Beispiel für reale Unterrichtspraxis (in den USA ist das Bildungssystem viel zu heterogen, als dass es überhaupt möglich wäre, Typisches zu beschreiben), aber es ist geeignet, an ihm einige Grundanforderungen modernen naturwissenschaftlichen Unterrichts, verstanden als Unterricht, der zu einer “scientific literacy“, zu “naturwissenschaftlicher Allgemeinbildung“ führen soll, aufzuzeigen. Das Beispiel entstammt einer Arbeit, die ein Wissenschaftler und eine Wissenschaftlerin der School of Education der Stanford Universität, J. Myron ATKIN und Jenifer HELMS, für die dritte internationale Studie über Mathematik und Wissenschaft (TIMSS) verfasst haben [3]. Sie gehen darin der Frage nach, welches die Ziele und die Lernformen des naturwissenschaftlichen Unterrichts für Schülerinnen und Schüler etwa bis zum Zeitpunkt unserer "Mittleren Reife" sein sollen. ATKIN/HELMS geben zunächst einen Überblick über die in den Vereinigten Staaten aktuellen Positionen und Auseinandersetzungen und entwickeln daraus eine Art Grundkonsens über die Orientierung des naturwissenschaftlichen Unterrichts, wie er auch von den maßgebenden nationalen Verbänden und Gremien vertreten wird. Besonders wertvoll ist, dass ATKIN/HELMS ihre Vorstellung vom wünschenswerten Naturwissenschaftsunterricht am Ende ihres Textes in einem ausführlichen, fachlich und hinsichtlich der Alterszuordnung allerdings nicht im einzelnen ausgeführten Unterrichtsentwurf illustrieren. Daraus lässt sich, mehr noch als aus programmatischen Aussagen, etwas über dieses von vielen Fachdidaktikern wie Erziehungswissenschaftlern in den USA präferierte Muster eines naturwissenschaftlichen Unterrichts erkennen. Das Unterrichtsbeispiel handelt vom "Tropischen Regenwald" und beschreibt, wie dieses derzeit nicht nur in den USA zum Liebkind der Medien gewordene Thema in zwei als gleichwertig betrachteten, in ihren Zielen und in ihrem Zuschnitt aber unterschiedlichen Varianten bearbeitet werden kann. Gerade weil die erste Variante die Erhaltung der Regenwälder mit dem Problem der "Globalen Erwärmung" in Zusammenhang bringt, eine kurze fachliche Anmerkung . Es ist bekannt, dass angesichts steigender Kohlendioxid-Emissionen und dem damit zusammenhängenden Problem eines weltweiten Temperaturanstiegs gegenwärtig vor allem von den westlichen Industrieländern starke Initiativen zur Erhaltung der Tropischen Regenwälder ausgehen. Dabei wird oft der Eindruck erweckt, als seien diese, so auch E.U. VON WEIZSÄCKER, "die größte Lufterneuerungslunge der Welt" [76]. Diese grundsätzlich richtige Einschätzung kann leicht zum Vorurteil führen, dass die Regenwälder das von den Industrieländern durch die Verbrennung von Öl, Kohle und Gas überproduzierte CO2 absorbieren könnten. Eine solche Sichtweise hat jedoch etwas von einem hysterischen Abschieben von eigener Verursachungsschuld auf die Länder der Dritten Welt an sich. Tatsache ist, dass die Regenwälder als Ökosysteme für sich selbst und regional von großer Bedeutung sind, vor allem auch unter dem Aspekt des Artenreichtums. Ihre Fähigkeit zu einer überregional wirksamen Kohlendioxid-Bindung wird jedoch überschätzt, so dass das Problem der Reduzierung von CO2 im großen nur durch eine erhebliche Reduzierung der Schadstoffe, vor allem des Verkehrs, am Ort der Verursachung selbst gelöst werden kann sowie durch die Bewahrung des gesamten Vegetationssystems der Erde, einschließlich der Regenwälder, insbesondere auch der Meeresalgen, die etwa die Hälfte der gegenwärtigen Kohlenstoffbindung leisten . Diese werden aber ihrerseits durch die vermehrte ultraviolette Strahlung aufgrund des Ozonlochs bedroht . Im Beispiel von ATKIN/HELMS wird die kompensatorische Rolle der Regenwälder für die in den Industrieländern hervorgerufenen Umweltverschmutzungen zweifellos überakzentuiert, andererseits beziehen die Autoren jedoch auch die unmittelbaren Umweltbelastungen in der Lebenswelt der Schüler selbst ein. Variante 1 des Unterrichtsentwurfs "Regenwald": Der Unterricht steht hier unter der Perspektive "Globale Erwärmung". Dementsprechend sollen die Schüler zu einer Reihe von Tätigkeiten angeregt werden, durch welche sie selbst erfahren können, welche Bedeutung der Regenwald für den Austausch von CO2 und Sauerstoff in der Atmosphäre besitzt und wie dies mit der Temperaturentwicklung der Erde zusammenhängt. Einzelne Aktivitäten sind z. B. (die im Original viel differenzierter beschriebenen Schritte sind hier nur angedeutet: vgl. S. 33 ff.): (1) Die Schüler untersuchen experimentell den Sauerstoff-CO2-Austausch durch Pflanzen. Gespräch über die Rolle grüner Pflanzen im Kohlenstoff-Sauerstoff-Kreislauf und über die Bedeutung der Tropischen Regenwälder für dessen Aufrechterhaltung. Detaillierte Darstellung der Konsequenzen einer weiteren Zerstörung der Regenwälder sowie der Vegetation allgemein. (2) Vergleich der CO2-Werte in der eigenen Atemluft, der umgebenden Luft an verschiedenen Plätzen, in Autoabgasen. Sammeln der Gase in Ballons, Bestimmen des Säuregehalts mittels verschiedener Verfahren (CO2 wird dabei teilweise in Wasser aufgelöst). Genauere Untersuchungen im jeweiligen lokalen Bereich. Ausarbeitung konkreter Vorschläge zur Reduzierung örtlicher CO2-Emissionen. (3) Untersuchungsreihen zur Wärmeübertragung bei unterschiedlichen Erdproben unter verschiedenen experimentellen Bedingungen mittels Glühlampe und Thermometer. Die Erdproben sollen die Vielfalt der jeweiligen regionalen geologischen Bedingungen widerspiegeln. Ziel ist hier vor allem die Erfahrung der Schwierigkeit, die verschiedenartigen Reaktionen im Hinblick auf Erderwärmung einheitlich zu interpretieren. (4) Analyse von örtlichen Klimawerten. Die Schüler legen mithilfe von Auskünften der regionalen Wetterstationen Protokolle der Temperaturentwicklung in einem Monat während der letzten 30 Jahre an. Vergleich mit den aktuellen Tageswerten und ihre Schwankungen. Ziel: Erkennen der statistischen Probleme der Datengewinnung und der Schwierigkeit in der Einschätzung historischer Trends der Temperaturentwicklung. (5) Debatte über die Regenwald-Zerstörung zwischen Gruppen verschiedener Interessenträger Anwohner, auf Landgewinn erpichte Viehzüchter, Vertreter der Holzindustrie, Naturschützer, Normalbürger. Themen: die Zusammenhänge zwischen Erhaltung der Tropischen Regenwälder, Erderwärmung und ungezügelten Wirtschaftsinteressen. Variante 2: Die Perspektive, unter der das Thema "Regenwald" betrachtet wird, ist hier die aktuelle Frage der "Biodiversity", der Arten-Vielfalt. Es geht dabei um die Reichhaltigkeit verschiedener Ökosysteme an Organismen und Kleinlebewesen und das Verständnis für deren Funktion und Wechselbeziehung. Entsprechend dem Grundsatz der Lebens- und Erfahrungsnähe untersuchen die Schüler die Artenvielfalt zunächst an Biotopen in ihrer eigenen Umwelt: Erdproben, Teiche, Flüsse, Wiesen, Waldböden. Sie stellen Verbindungen zu Daten über die Artenvielfalt in früherer Zeit her und vergleichen die Populationsdichte in ihren Proben mit Unterlagen über den Artenbestand im Tropischen Regenwald. Studien, Präsentationen und Diskussionen zum Thema Artenvielfalt und Artensterben, immer auch mit Bezug auf die Rolle der Regenwälder. Welches pädagogisch-didaktische Profil weist nun dieser, an herausgehobener Stelle präsentierte Entwurf für den naturwissenschaftlichen Unterricht auf? Fünf Punkte seien hervorgehoben: 1. Es fällt auf, dass beide Varianten in exemplarischer Weise biologisch-chemische Grundkonzepte in den Mittelpunkt des Unterrichts rücken. Im einen Fall kreisen alle Aktivitäten um das Problem von CO2-Konzentrationen und die Rolle von Pflanzen bei ihrem Abbau . Im Mittelpunkt der anderen Variante stehen die Fragen der Artenvielfalt und der spezifischen Wechselbeziehungen in Ökosystemen. Der Umfang der Aktivitäten lässt darauf schließen, dass diese Themenschwerpunkte über längere Zeiträume, unter Umständen epochal oder projektartig behandelt werden. Wesentlich dürfte sein, dass Weniges sehr eingehend durchgearbeitet werden soll. Dies trifft sich mit der Bestimmung von Martin Wagenschein, der im Exemplarischen nicht, wie oft gesagt wird, den Mut zur Lücke, sondern den Mut zur Vertiefung in wenige zentrale Themen und zur Gründlichkeit verwirklicht sehen will (vgl. WAGENSCHEIN [73] S. 32 f.). 2. Als methodische Grundidee der berichteten Vorschläge zeichnet sich deutlich die eines "Learning by doing" ab im Sinne der Bevorzugung einer von Lehrer oder Lehrerin inszenierten und begleiteten aktiven und selbständigen Erkundungs-, Untersuchungs- und Dokumentationsarbeit der Schüler. Auffällig ist dabei das relativ hohe Niveau der geforderten Methodenkenntnisse. Ihre exakte Vermittlung sowie ihre material- und arbeitsintensive Anwendung vermögen ja erst die angestrebte Eigentätigkeit der Lernenden zu sichern. Dass dies gelingen wird und sich die Schüler ein wenig vom Entdeckergeist, von der Durchhaltefähigkeit und von der Faszination präziser Beweisführungen aneignen, wie sie für naturwissenschaftliche Arbeit charakteristisch sind, wird im Beispiel vorausgesetzt. Learning by doing heißt nicht : trivial auch einmal ein Schülerxperiment durchführen dürfen, das im übrigen im Unterrichtsdesign des Lehrers fest eingeplant ist, sondern hat Ernstcharakter und ist von einer viel umfassendem Vollständigkeit als es im naturwissenschaftlicher Experimentalunterricht herkömmlicher Prägung der Fall ist. Altfrid GRAMM hat solchem Unterricht ein handlungstheoretisches Konzept unterlegt (vgl. [23]). 3. Die Variante 2 ist stärker biologisch fachimmanent, die Variante 1 ausdrücklich fachübergreifend angelegt. Neben den drei naturwissenschaftlichen Fächern weist sie thematische Anteile aus Geographie, Sozialkunde und Mathematik auf. Auch zu Deutsch, Kunst oder Religion ließen sich Verbindungen herstellen. Gerda FREISE hat derartiges bereits 1971 vorgeschlagen [18]. 4. Aus dem beschriebenen Unterrichtsexempel geht deutlich hervor, was von ATKIN/HELMS immer wieder als Ziel eines naturwissenschaftlichen Unterrichts für alle beschrieben wird. Es geht nicht um die Ausbildung von Fachexperten im Sinne einer durch die Schulen zu vermittelnden naturwissenschaftlichen Spezialkompetenz, sondern um die Bildung des "Citizen", also des "Bürgers", der seine Mündigkeit dadurch beweist, dass er über ein wissenschaftlich fundiertes, aber lebenspraktisch ausgerichtetes Handlungswissen verfügt und dadurch über wichtige, ihn betreffende Angelegenheiten, wie sie die Probleme der Klimaänderung und der Artenvielfalt gegenwärtig darstellen, mitreden kann. Und dies nicht aufgrund von Hörensagen und oberflächlicher Kenntnis, sondern aus eigener, durchgearbeiteter Erfahrung. Die dahinterstehende Idee ist unverkennbar: Die auf diese Weise mit den "Schlüsselproblemen" (KLAFKI [37]) der eigenen Lebenswelt Vertrauten werden später auch als Erwachsene die Initiative und Kompetenz aufbringen, um dort, wo sie gefährdet sind, für vernünftige Lebensverhältnisse einzutreten. Entscheidend ist dafür die erworbene Methodenkompetenz. Sie soll zum Weiterlernen befähigen. 5. In beiden beschriebenen Varianten wird ganz selbstverständlich der Zusammenhang zwischen den fachlich-naturwissenschaftlichen Themen, wie dem Stoffwechsel der Pflanzen und dem Aufbau von Ökosystemen, sowie gesellschaftlichen Problemen hergestellt, wie der Verschmutzung der Erdatmosphäre durch Autoabgase, Heizung und Industrie, oder der Vernichtung von Vegetationsformen, wie den Regenwäldern, durch wirtschaftlich-politische Interessen. In der "Aufladung" naturwissenschaftlicher Themen durch die in der Öffentlichkeit der Vereinigten Staaten besonders ernstgenommenen Fragen der "Erderwärmung" und der seit einer Washingtoner Konferenz von 1986 in aller Munde befindlichen Problematik der "Biodiversity", der "Arten-Vielfalt", wird eine besondere lebenspraktische Motivation für die naturwissenschaftliche Unterrichtsarbeit gesehen. Erwähnt sei noch, dass zu dem in der nordamerikanischen Diskussion gepflegten Profil des naturwissenschaftlichen Unterrichts auch gehört, dass er teilweise hohe formal-intellektuelle Ansprüche im Hinblick auf Theoretisierung, Modellbildung und Beweisführung stellt; solche Konzeptualisierungen sollen aber immer mit Erfahrungen verbunden und stets auch - wie das Beispiel zeigt - in ihrer Relativität - anspruchsvoller gesagt "methodenkritisch" - vermittelt werden. Selbstverständlich darf das beschriebene Muster des naturwissenschaftlichen Unterrichts nicht insofern fehlgedeutet werden, als in ihm ein Abbild der realen Schulpraxis in den Vereinigten Staaten gesehen wird. Diese ist außerordentlich vielfältig und in ihrem Niveau je nach Region und Schule höchst unterschiedlich. ATKIN und HELMS berichten übrigens, dass auch in den USA der mathematisch-naturwissenschaftliche Unterricht oft selbst seine Verächter produziert. Nach einer von ihnen zitierten Erhebung ist der Unterricht in Mathematik und Naturwissenschaften bei 90 % der Abgänger von Sekundarschulen eher unbeliebt. Diese beschäftigen sich über das in der Schule Gelernte hinaus im späteren Leben nie mehr mit diesen Fächern. Die Frage lautet nun: Welche Antwort gibt das eben in seinen Hauptmerkmalen näher charakterisierte Beispiel naturwissenschaftlichen Unterrichts auf die zu Anfang gestellte Frage, was es für Lernende bedeutet, gegenüber der Natur gebildet zu sein? Oder, anders gefragt: Welches ist die bildungstheoretische Botschaft des eben beschriebenen Konzepts? Das nordamerikanische Beispiel setzt erkennbar darauf, dass es Aufgabe der Schule ist, die Naturwissenschaften lebensbezogen und handlungsorientiert zu vermitteln. Wenn das Naturverhältnis tendenziell gestört ist, wie im Falle der Luftverschmutzung und der Artenvernichtung, dann muß die Schule zum Lebensort werden, an dem durch eine praktisch gewendete naturwissenschaftliche Bildung das Wissen und Können erworben wird, das gegen diese Bedrohungen eingesetzt werden und unser Verhältnis zur Natur wieder bereinigen kann. Gegenüber der Natur gebildet zu sein, bedeutet nach dieser Konzeption also, an lebenspraktisch orientierter Naturwissenschaft geschult, handelnd an der gesellschaftlichen Gestaltung von Natur - in prinzipiell naturbewahrender Grundhaltung - teilzuhaben. Der in seiner Lebenswelt handlungs- und entscheidungsfähige Bürger bildet also den Maßstab, dem die - als solche hochgeschätzten - Naturwissenschaften eingeordnet werden sollen. In einem solchen Bildungsverständnis ist noch ein Hauch des nordamerikanischen Frontier- und Pioniergeistes spürbar - und etwas vom Optimismus John Deweys, durch einen handlungsorientierten Wissenserwerb eine fortschrittlichere und demokratischere Gesellschaft auf den Weg zu bringen (vgl. [6] S. 71 ff.). Daraus sind unter anderem auch wesentliche Impulse für die Projektmethode hervorgegangen (die das Problem des fächerübergreifenden Unterrichts übrigens in derselben Weise definiert wie in Variante 1 geschehen. Aus übergeordneten lebenspraktischen Zielsetzungen entsteht die Notwendigkeit, verschiedene Fachaspekte beizuziehen). 3. Ein Vorschlag zum Durchdenken des schulischen Verhältnisses von Natur und Bildung: fünf Arten von Naturwissen Auch wenn uns der Deweysche Fortschritts- und Wissenschaftsoptimismus gründlich abhanden gekommen ist, bleibt doch die Tatsache, dass wir in unserem lebensgestaltenden Handeln - auch bei dessen notwendiger Neuorientierung - in höchsten Maße auf Wissenschaft und Technik angewiesen sind. Der Soziologe Norbert ELIAS hat in seiner Studie "Engagement und Distanzierung" [17] deutlich gemacht, dass es zu einseitig wäre, die Entwicklung der Naturwissenschaften nur unter dem Aspekt einer machtgeleiteten Naturbeherrschung zu sehen. Sie sind zugleich aus der Arbeit von Jahrhunderten entstandene zivilisatorische Errungenschaften zur Befreiung von früher fatalen Naturabhängigkeiten, denen entronnen zu sein überhaupt erst unser gegenwärtiges Selbstverständnis als denkende und sich als Subjekte fühlende Menschen möglich gemacht hat (vgl. [50] S. 179 f.). Damit ist nicht die schon angesprochene Ambivalenz aufgehoben, die darin besteht, dass erfahrungsgemäß alle wissenschaftlichen und technischen Erkenntnisse, auch bei der Anwendung für gute Zwecke, ungeplante negativ-destruktive Wirkungen hervorbringen können (vgl. JONAS [33] S. 89 ff., und LENK [47] S. 138 ff.). Aber angesichts unserer notwendigen Verwiesenheit auf Wissenschaft stellt die im Beispiel vorgenommene konsequente Unterordnung des naturwissenschaftlichen Wissens unter lebenspraktische Zielsetzungen eine didaktisch durchaus eindrucksvolle Konzeption dar. Geliefert wird der Ansatz für eine Art reformpädagogisch erneuerter naturwissenschaftlicher Bildung. Sie korrespondiert mit zahlreichen Änderungstendenzen hierzulande. Dennoch bleiben Fragen offen: Ist die Idee einer solchen lebenspraktischen Ausrichtung umfassend genug? Berücksichtigt sie hinreichend unsere Verwicklung in eine teilweise entglittene technisch-industrielle Zivilisation? Bietet sie eine hinreichende Grundlage für die Klärung didaktischer Fragen, z. B. welche Fachinhalte, welche Praxisprobleme und welche Betrachtungs- und Erfahrungsweisen von Natur in den naturwissenschaftlichen Unterricht gehören? Im Anschluss vor allem an die letzte Frage soll nun in diesem Abschnitt der Versuch unternommen werden, das Verhältnis von Natur und Bildung noch einmal aus anderer Perspektive zu beleuchten. Der Vorschlag lautet, die Aufgaben und Formen des naturwissenschaftlichen Unterrichts anhand der Unterscheidung von fünf Arten von "Naturwissen" zu diskutieren, wie sie in Lebenspraxis, Schule und Wissenschaft, wenn auch mit unterschiedlichem Gewicht, auftreten. Zwei Anmerkungen zum Begriff "Natur" sowie zur Charakterisierung unseres gegenwärtigen Naturverhältnisses sollen vorausgeschickt werden. Erste Anmerkung: Als Natur erscheinen uns zunächst alle Lebewesen und die nicht vom Menschen geschaffenen Dinge. MEYER-ABICH nennt diesen Bereich "natürliche Mitwelt" (vgl. [51] S. 35 ff.). "Natur" in einem radikaleren Sinn entzieht sich jedoch solchen Objektsetzungen und meint die alle Naturdinge hervorbringende und in allen Lebewesen wirkende Lebensgrundlage. Auch wir selbst haben an ihr mit unserer leiblichen Existenz Anteil. Wir sind insofern zugleich Teil und Gegenüber der Natur. In diesem Sinn ist Natur eine dem Menschen insgesamt unverfügbare, sich immer nur über einzelne Erscheinungen offenbarende Größe. MEYER-ABICH spricht hier vom "Ganzen" oder von der "einen Natur" ([51] S. 50 f.). Er betont freilich auch, dass der Mensch naturgeschichtlich nicht nur eines von vielen Lebewesen, sondern unter ihnen auch als besonderes anzusehen ist. „Im Menschen kommt die Natur zur Sprache“ in der Relation des Besonderen, wird der „Zusammenhang“ des Menschen mit der Natur „erlebbar“ ([53] S. 233) Zweite Anmerkung: Natur, ob wir an Tiere, Wälder, Meere, Luft oder Klima denken, kommt in der gegenwärtigen Welt kaum mehr "unberührt" vor; alle diese Dinge und Lebewesen sind in irgendeiner Weise von menschlicher Tätigkeit und ihren Wirkungen beeinflusst oder überformt. Die Frage nach der Natur stellt sich daher immer schon - mehr oder weniger - im Sinne ihrer Vermittlung mit gesellschaftlichen Praxis. (vgl. FREISE [21] S. 125 ff) Die moderne Weise, in der sich diese Verflechtung vollzieht, ist die der Durchdringung aller Lebensbereiche und -situationen durch die Wissenschaften und Technologien. Das menschliche Verhältnis zur Natur hat sich dadurch radikal umgestaltet. Die erste, ursprüngliche Natur erscheint mehr und mehr durch die "zweite Natur" einer technisch-industriell beherrschten Gesellschaftspraxis in Dienst genommen und überlagert. Dieser Einfluß reicht auch in die "innere Natur" des Denkens, Fühlens und der Bedürfnisse jedes Menschen. Das besondere Problem der allerneuesten Entwicklung liegt nun - nach weithin geteilter Einschätzung - darin, dass aufgrund des Systemcharakters, der Riesenhaftigkeit und der Langzeitwirkungen von Technik die durch sie bestimmten gesellschaftlichen Entwicklungen Züge einer Eigendynamik und unentrinnbaren Zwanghaftigkeit annehmen. Menschen, sofern sie sich ihre Situation bewusst machen, fühlen sich in solche Entwicklungen unentrinnbar verstrickt, und sie sehen ihre Handlungs- und Entscheidungsräume sowie ihre Verantwortungsfähigkeit schwinden. Als Beispiel dafür ließen sich das unbefragte Eingebundensein jedes in unserer Gesellschaft lebenden Menschen in die modernen Produktions-, Energie-, Verkehrs- und Kommunikationstechnologien nennen oder das aktive Einbezogensein in die Gefährdung von Luft, Wasser und Erde. Wer heute gegenüber der Natur ein produktives Verhältnis gewinnen will, muß diesen, wie Gerda FREISE gesagt hat, "Zusammenhang, (der) zwischen dem Leben, den Wissenschaften, ihren Anwendungen, Ausnutzungen und den Menschen existiert, und (aus dem sich) kein Mensch entfernen (kann)" , gedanklich, sprachlich, aber auch individuell und öffentlich handelnd aufzuklären und zu durchdringen vermögen (S. 67). Er muß darüber hinaus ein Bewusstsein von der Reichweite und den Beschränkungen der klassischen Naturwissenschaften entwickeln - ein Anliegen, das Martin WAGENSCHEIN durchgängig vertreten hat (vgl. [75]) - und die Implikationen verstehen, die der Einzug von naturwissenschaftlichem Denken und naturwissenschaftlicher Sprache in Lebenswelt und Politik mit sich bringt (vgl. dazu z. B. PÖRKSEN [56] [57] FREISE ([19] S. 69/70) oder BUCK [8]). Dies wird nicht allein mit den traditionellen naturwissenschaftlichen Mitteln zu leisten sein; Wissenschaft ist ja als solche in der gesellschaftlichen Einschätzung ihrer Wirkungen weitgehend sprachlos. Vielleicht sind die folgenden fünf Arten von Naturwissen dazu geeignet, die Erweiterung der Bildungsaufgaben, wie sie angesichts unseres gegenwärtigen Naturverhältnisses entstehen, zu veranschaulichen. Im einzelnen sollen folgende Wissensarten kurz charakterisiert werden: - das lebenspraktische Umgangswissen über Natur - das systematische Wissen der modernen Naturwissenschaft - das verstehende Wissen - das mimetisch-symbolische Naturwissen - das physiognomisch-porträthafte Naturwissen. 3.1 Das lebenspraktische Umgangswissen - das vernünftige Weltwissen Die Menschen könnten nicht die tausenderlei Probleme des Alltags bestehen, ja, sie könnten nicht überleben, wenn sie nicht über ein mehr oder weniger bewusstes Wissen über den praktischen Umgang mit Dingen und Lebensformen der Natur verfügten. Dieses Wissen kann in sehr einfachen Regeln strukturiert sein, z. B. in Form von Wenn-dann-Beziehungen, es kann aber auch komplexe Wissenssysteme bilden, die lebenslange Erfahrung und Handhabung erfordern - maßgebend ist, dass es sich um Bestände von Naturwissen zum Bewältigen praktischer Problemsituationen im Interesse vernünftiger Lebensgestaltung handelt. Als Beispiele ließen sich die Kenntnis der Eigenschaften verschiedener Materialien nennen, etwa von Wasser, Holz, Metall und Erde, oder das Wissen um Hygiene, Krankheiten und Heilungsprozesse, das Wissen um Tierhaltung und Landbau, das Handwerkerwissen, das Alltagswissen um Ernährung, Kleidung, Schutz vor Kälte, Beherrschung von Müdigkeit und vieles mehr. Derartiges Wissen hat in den gegenwärtigen bescheidenen, weil nicht grundlegend renovierenden, Lehrplan- und Lehrbuchrevisionen Konjunktur. Eine moderne Ausprägung eines solchen, in lebenspraktischen Tätigkeiten fundierten "Weltwissens", wie Hans AEBLI gesagt hat [2], zeigt sich in den Bemühungen, Wissen zum vernünftigen Umgang mit der Umwelt zu verbreiten. Dieses Wissen, aus welchen Quellen es immer geschöpft wird, empfiehlt Handlungsweisen für eine sinnvolle, die Lebensgrundlagen erhaltende menschliche Praxis, insbesondere auch dadurch, dass Gefährdungen für die Natur abgewehrt oder vermindert werden. Während früher solches Wissen meist als nette, aber entbehrliche Zugabe sozusagen zur Illustration des strukturorientieren Lerninhalts im Unterricht thematisiert wurde, sind heute Einschübe wie „Alltagsärger mit der [Wasser]Härte oder „Der richtige Werkstoff muß es sein“ (Blickpunkt Chemie (Realschulen) Schroedel Schulbuchverlag 1994, S. 23) nicht mehr wegzudenken und werden auch kaum im Chemieunterricht ausgelassen. Im englischen Curriculum Salter’s Chemistry [28] hat sich das bisher gängige Primat des systematischen Wissens (Vgl. Abschnitt 2.2) vor dem Lebenspraktischen Umgangswissen geradezu umgekehrt. In der Reihenfolge beliebige, auf Lebenspraxis ausgerichtete Module wie „Getränke“ oder „Kleidung“ werden zum Ausgangspunkt und Anlaß genommen, theoretische Wissensbestände etwa Teilchenvorstellungen, zu thematisieren. Eine ausdifferenziertere und unmittelbar ökologisch orientierte Form eines solchen aktuellen Wissens über den Umgang mit Natur findet sich etwa in Ernst Ulrich VON WEIZSÄCKERS 1990 erschienenem Buch "Erdpolitik", z. B. in Form von Empfehlungen zur Energieeinsparung (vgl. [76]): "1. Kraft-Wärme-Kopplung in allen Städten über 10000 Einwohner; 2. schwedischer Hausbaustandard (bis zu 70 % Heizenergieeinsparung) in allen Neubauten ab etwa 1992 und in 50 % der Altbauten in den nächsten 25 Jahren; 3. 80 % des Güterverkehrs über 300 km auf die Schiene ... 4. Treibstoffeffizienz von Pkw 4,5 l/100 km bei Neuzulassungen bis 1995 ..." Andere Sachempfehlungen gelten der Entgiftung der landwirtschaftlichen Produktion oder Kriterien und Auflagen für die Freisetzung von gentechnisch veränderten Organismen. In allen diesen Fällen handelt es sich, wie das Zitat zeigt, um ein regelhaftes Handlungswissen, man könnte sagen "mittlerer Reichweite", das zwar auf Letztbegründungen verzichtet, aber gut den jeweiligen Konsens über das unmittelbar Notwendige widerspiegelt. Solches regelhaftes Handlungswissen hat in früheren Zeiten, wie JANICH andeutet [32], zur physikalischen oder chemischen Fachtheorie mit seinen Fachbegriffs-Gebäuden geführt oder lässt sich jedenfalls zur philosophischen Begründung des Systems der Fachbegriffe einer Wissenschaft herausziehen. (vgl. JANICH [29] [32]) PSARROS [59]) JANICH hat bereits 1981 vorgeschlagen, begriffsstrukturierte Fachcurricula aus lebenspraktischer, besonders aber auch handwerklicher Tätigkeiten abzuleiten [30]. In curricularem Zusammenhang kann man die Aufstellung eines Pflicht-Lernbereichs “Design Technology“ im englischen National Curriculum (vgl. [15]) als einen solchen Versuch ansehen, lebenspraktisches und auf Problemlösung orientiertes Wissen geradezu zum Unterrichtsfach zu machen. 3.2 Das systematische Wissen der modernen Naturwissenschaft Welcher Art das "Naturwissen" der modernen Naturwissenschaft ist, kann an jedem beliebigen Lehrbuchauszug vergegenwärtigt werden. Dazu ein einfaches Beispiel aus der sehr anschaulich geschriebenen Einführung in die Chemie von DICKERSON/GEIS: "Das ideale Gasgesetz. Boyles Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Druck und Volumen, wenn die Temperatur konstant gehalten wird; Charles' Gesetz gibt die Beziehung zwischen Volumen und Temperatur an, wenn der Druck konstant ist. Wir können diese beiden Gesetze zum idealen Gasgesetz verbinden - ideal heißt es, weil es von keinem realen Gas strikt befolgt wird, doch gilt es um so genauer, je niedriger der Druck und je höher die Temperatur ist. Für n mol eines idealen Gases gilt: PV = nRT. Die Gaskonstante R hat einen festen Wert, der unabhängig von Druck, Volumen, Temperatur und Gasmenge ist. Wenn der Druck in bar, das Volumen in Liter und die Temperatur in Kelvin gemessen werden, dann hat R den Wert R = 0.083 l bar K-1 mol-1..." ([16] S.24). Schon dieses winzige Wissensstück zeigt: Hier handelt es sich um Informationen über gesetzmäßige Zusammenhänge zwischen Faktoren und Größen, die aus Naturgegebenheiten gedanklich und experimentell herauspräpariert worden sind. Das leitende Interesse ist eine möglichst eindeutige und nachprüfbare theoretische Erklärung von Naturvorgängen sowie die prognostische Verfügbarkeit über sie. Die Symbolisierung dieser Erkenntnisse vollzieht sich im Medium einer häufig mathematisierenden, immer aber hochabstrakten Fachsprache, deren Anforderungen in weniger vertrauten Gebieten auch für Experten rasch sehr hoch werden. Die Kodierung des naturwissenschaftlichen Wissens tendiert zur Quantifizierung, zur Herstellung von Eindeutigkeit, zur Kontextunabhängigkeit. Wer auf dieser Ebene über Wissen verfügt, begibt sich in eine Verfassung, die losgelöst ist von situativ-lebenspraktischen oder einfühlend-begegnenden Kontakten mit der Natur. Dieses Wissen sucht eine Verläßlichkeit und intersubjektive Überprüfbarkeit, die sich mit der Leistung menschlicher Sinnesorgane allein schon lange nicht mehr zufriedengeben kann. Es basiert auf einer hochdifferenzierten mathematisierten Meß- und Theoriesprache mit einer weit ins Unsinnliche vorangetriebenen Experimentalmethodik. Diese Eigenschaften haben das naturwissenschaftliche Naturwissen zur prägenden, auch für die Zukunft unverzichtbar gewordenen Grundlage unserer Weltbeziehung werden lassen; sie ermöglichen also seine weltverändernde Macht und Faszination. In ihnen ist aber auch die oft überspielte selektive Reduktion des naturwissenschaftlichen Naturzugangs begründet. Der Sprachwissenschaftler Uwe PÖRKSEN hat in seinen lesenswerten Büchern ([56] und [57]) dargelegt, wie dieser Naturzugang in politischen Diskussionen zur Argumentationswaffe werden kann. Der übergroße Teil solchen systematischen Wissens wird - wie es bisher auch schon der Fall war - während der Berufsbildung oder im Universitätsstudium je spezialisiert zu lernen sein. Allenthalben ist erkannt worden, dass der Versuch, bereits in der allgemeinbildenden Schule ein breites und zugleich fundiertes Fachwissen zu veranlagen, nicht nur zu Einseitigkeiten führt, die bildungstheoretisch nicht vertreten werden können (Warum z.B. kein juristisches Fachwissen, wohl aber chemisches?) sondern auch an kapazitäre Grenzen (Aufnahmefähigkeit, Zeitkontigent usw.) stößt. Es werden daher gänzlich neue Bemühungen notwendig sein, frei von eingefahrenen Gleisen und mit dem Blick für das Wesentliche und zugleich für das Ganze zu konzipieren, welches moderne Wissen welcher Naturwissenschaft auf welcher Altersstufe zu lehren sein wird. Versuche wie das soeben erwähnte SALTER’S CHEMISTRY [28], in das lebenspraktische Umgangswissen systematisches Fachwissen einzustreuen, überzeugt von diesem Postulat her gesehen freilich noch nicht. Allmählich verschiebt sich in den letzten Jahren - bedingt durch ein geschärftes erkenntnistheoretisches Bewusstsein von Physikern und Chemikern - auch die Tendenz, das systematische Fachwissen vorwiegend auf seine erklärend-progostische Funktion hin zu thematisieren, hinüber zur Tendenz, dem Phänomenologischen, Beschreibenden mehr Raum zu geben. War man früher noch von der (mehr oder weniger restlosen) Erklärbarkeit der Welt überzeugt, so ist Kausalität heute für Biologen und Physiker (mehr noch als für Chemiker) eher ein problematischer Begriff geworden. Bertrand RUSSELL, der eine sehr hohe Meinung von der Wissensmächtigkeit der Naturwissenschaften besaß, hat dies so formuliert: "Was wir über die physikalische Welt wissen, ist viel abstrakter, als man früher annahm. Zwischen Körpern spielen sich Vorgänge ab, wie z. B. die Ausbreitung von Lichtwellen; über die Gesetze, nach denen diese Vorgänge ablaufen, wissen wir etwas ..., aber über ihre Natur wissen wir nichts." ([62] S. 170) 3.3 Das verstehende Wissen Will man die Grenzen des systematischen Wissens im Unterricht thematisieren - dies war übrigens eine Hauptforderung WAGENSCHEINs - so wird man sich viel stärker als bisher auch um das verstehende Wissen bemühen müssen. Das Besondere des "verstehenden" Wissens - es könnte auch gesagt werden "hermeneutischen" Wissens - besteht darin, dass es den Entstehungs- und Wirkungszusammenhang der unter (1) und (2) genannten Arten von Naturwissen aufzuklären bestrebt ist: Wie konnten Menschen auf die im Wissen offenliegenden Zusammenhänge kommen? Welche Irritationen, Interessen, Wünsche und Notlagen sind - subjektiv in einzelnen Handelnden, objektiv aus gesellschaftlichen Konstellationen heraus - in das Bemühen um eine bestimmte Erkenntnis - oder in den Widerstand gegen sie und ihre Verwertung - eingegangen? Man denke etwa an die Entstehung und vielfältige Wirkung der Darwinschen Abstammungslehre oder - tagespolitisch aktueller - an die komplexen Folgeprobleme und die sich daran anschließenden politischen und ethischen Fragen, die sich im Zusammenhang der Atom- und Kernphysik oder der Genetik und der aus ihnen entwickelten Technologien ergeben. Die verstehend-hermeneutische Erkenntnis fragt nach den subjektiven und gesellschaftlichen Motivationen und Sinnzusammenhängen, kurz, sie interpretiert Naturdinge und -vorgänge in ihrem Zusammenhang mit menschlichen Bewusstseins- und Sinnwirklichkeiten. Dort gibt es nicht Eindeutigkeit, sondern immer konkurrierende, interessengeprägte Lesarten, Betrachtungsweisen und Wertvorstellungen, zwischen denen eine abwägende Entscheidung getroffen werden muß (vgl. POPPER [55] S. 172 ff.). Wichtige aktuelle Beispiele für Formen des verstehend-hermeneutischen Naturwissens finden sich beispielsweise in den Arbeiten zum historisch-genetischen Naturwissenschaftsunterricht (vgl. PUKIES [60], WIEMANN [77]), oder aber auch bei der Thematisierung scheinbar so einfacher Begriffe wie dem das Wassers (vgl. BUCK [10]). Unterricht dazu kann auch vorbereitet werden durch die Auseinandersetzung mit den natur- und technikphilosophischen Arbeiten von MEYER-ABICH [51] [52] und Hans JONAS [33], aber auch in wissenssoziologischen und wissenschaftsgeschichtlichen und philosophischen Studien über die Verwendung und Genese naturwissenschaftlichen Wissens im gesellschaftlichen Zusammenhang. Das verstehende Naturwissen wird ein genetisches Wissen im doppelten Sinn sein müssen: es wird den Werdegang des Wissens im lernenden Individuum so ernst nehmen müssen, wie WAGENSCHEIN uns dies vorgeführt hat, und man wird dabei stets die kulturalistische Seite der Wissensgenese (vgl. auch [31])im Auge haben müssen. 3.4 Das mimetisch-symbolische Wissen - Niederschlag der antlitzhaft erfahrenen Natur Das mimetisch-symbolische Wissen hat im naturwissenschaftlichen Unterricht bisher keine Bastionen. Was ist damit gemeint? Wenn ein Kind der Sonne ein Gesicht malt oder wir bei einer nächtlichen Wanderung den Mond als uns begleitenden Gefährten empfinden, dann äußert sich darin eine lebens- und kulturgeschichtlich frühe Fähigkeit der Naturerfahrung, die uns das ganze Leben hindurch nicht verlässt. Sie wird nur von unserer Erwachsenenrationalität oft weitgehend verdrängt. Sie besteht darin, Naturdinge nicht als tote Objekte, sondern als eine Art antlitzhaftes Gegenüber zu erleben. Die inneren Abgrenzungen zwischen Subjekt und Naturgegebenheit sind dabei durchlässig und überschreitbar. Diese Fähigkeit hat Adolf PORTMANN als "primäre Weltsicht" charakterisiert und sie vom späteren sekundären theoretischen Weltwissen abgehoben. In diesem "fühlenden Denken", wie er auch sagt, können die Naturvorgänge für uns unmittelbare persönliche Bedeutung erhalten. Der Sonnenaufgang kann zum Symbol des Aufbruchs werden, "das Weizenkorn in der Erde und sein Keimen zum Gleichnis von Tod und Auferstehung". Nochmals PORTMANN: "Dieses primäre Denken geschieht in einem Gewebe von Imagination und Verstehen, das an allen großen Geisteswelten mitgestaltet hat, die heute auf Erden im Menschen am Werke sind" ([58] S. 38). Mit den "großen Geisteswelten" meint er unter anderem die Literatur, in der in unserer gegenwärtigen Kultur diese Form von Naturerfahrung und das ihr innewohnende "Naturwissen" noch lebendig sind. BENJAMIN und ADORNO haben eine solche, dem Objekt sich anverwandelnde, nachahmende Erfahrung "mimetisch" genannt ([4] S. 23ff., [1] S. 17, S.196 und passim). Diese mimetische Art des Wissens manifestiert sich in präsentativen Symbolisierungen - in Klängen, Gesten, Sprachformen, Bildern, Plastiken, kurz in Vergegenwärtigungen, die wir "künstlerisch" nennen und die für unser kulturelles Selbstverständnis unverzichtbar sind. Denken wir an die schier überquellende Symbolik, die mit dem Wasser verbunden ist: "Wenn die Dinge anfangen zu sprechen und der Mensch beginnt ihre Stimmen zu vernehmen,...", so beginnt (Leonardo BOFF zitierend) der katholische Theologe Norbert SCHOLL seinen Beitrag über die christliche Taufe in dem Band "Das alles ist Wasser" [63]. In demselben Band macht der evangelische Theologe Gerhard BÜTTNER "mit dem Symbol 'Wasser' ein archetypisches Feld im Sinne C. G. JUNGS" an drei lebensbestimmenden Grunderfahrungen des Menschen fest: am "Wasser als Flut", am "Wasser als Mittel der Reinigung" und am "Wasser als Trinkwasser" (Lebensmittel) [14]. Inge STEPHAN [71] in Hartmut BÖHMES "Kulturgeschichte des Wassers" zeigt, dass dieses archetypische Feld, von dem BÜTTNER spricht, noch wesentlich umfangreicher ist. Dichter haben von jeher dieses mimetisch-symbolische Wissen gehabt ; Joseph EICHENDORF etwa in seinem Gedicht "Mondnacht": "Es war, als hätt' der Himmel Die Erde still geküsst Dass sie im Blütenschimmer Von ihm nur träumen müsst Die Luft ging durch die Felder Die Ähren wogten sacht Es rauschten leis die Wälder So sternklar war die Nacht." Wer wollte leugnen, dass in diesen Zeilen ein, in tiefe Schichten des Mitfühlens und inneren Nacherlebens reichendes Erfahrungswissen über die im Mondlicht belebte Natur am Werke ist? Ein Wissen, das Qualitäten dieser Naturerfahrung - ihre Intensität, ihre identifikatorisch durchlebte Nähe, ihre verwandelnde Präsenz - in unverwechselbarer Weise bewahrt? Und wer wollte dieses symbolische Wissen aus einem Unterricht verbannen, der fächerübergreifendes, ganzheitliches Welterfahren zum Ziel hat. 3.5 Das physiognomisch-porträthafte Wissen Eine fünfte Art Naturwissen schließlich ist in jüngster Zeit wiederholt in fachdidaktischem Zusammenhang diskutiert worden. Es geht in ihr nicht um Symbolik, um den Erfahrungshintergrund, der das Künstlerische "echt" macht, sondern um phänomenologische Beschreibungen von Naturzusammenhängen. In dieser Zeitschrift sind eine Reihe solcher Beschreibungen erschienen: zuletzt Volker HARLANs "Wasserportrait" [24], davor James JOYCE' "Bloom - der Wasserfreund" [34]. In Hartmut BÖHMEs "Plädoyer für einen Paradigmenwechsel" [5] findet sich mitten in seinem Text eine Darstellung seines physiognomisch-porträthaften Wissens vom Wasser (siehe Kasten). Wasser tritt aus der Erde als Quelle, bewegt sich als Fluß, steht als See, ist in ewiger Ruhe und endloser Bewegtheit das Meer. Es verwandelt sich zu Eis oder zu Dampf; es bewegt sich aufwärts durch Verdunstung und abwärts als Regen, Schnee oder Hagel; es fliegt als Wolke. Es ist der Samen, der die Erde befruchtet. Es spritzt, rauscht, sprüht, gurgelt, gluckert, wirbelt, stürzt, brandet, rollt, rieselt, zischt, wogt, sickert, kräuselt, murmelt, spiegelt, quillt, tröpfelt, brandet ... Es ist farblos und kann alle Farben annehmen. Im Durst weckt es das ursprünglichste Verlangen, rinnt erquickend durch die Kehle; es wird probiert, schlückchenweise getrunken, hinuntergestürzt. Es lässt Enge und Weite des Leibes spüren; es weckt beim Schwimmen die Ahnung davon, was Schweben, Gleiten, Schwerelosigkeit sind. Im Wasser wohnt der Embryo. Wasser reinigt Körper und Dinge, ja Seele und Geist. Wassertaufe. Wasser löst auf und verbindet, es grenzt ab und vereinigt. In den Übergängen zwischen Flüssigem und Festem bildet es seltsame Zonen: schleimig, schmierig, quallig, glitschig, schlammig, moorig, matschig - Aggregate, ohne die wir kaum wüssten, was z.B. Ekel ist. Es öffnet Weite im Anblick des Meeres und bildet als Quelle oder Bach die Mitte des locus amoenus. Es ist formlos, passt sich jeder Form an; es ist weich, aber stärker als Stein. So bildet es selbst Formen: Täler, Küsten, Grotten. Es gestaltet Landschaften und Lebensformen durch extremen Mangel (Wüsten) oder periodischen Überfluß (Regenzeit). Es ängstigt, bedroht, verletzt und zerstört den Menschen und seine Einrichtungen durch Überschwemmungen, Sturmfluten, Hagelschlag. Symbolische Wasser-Katastrophen lagern tief im kollektiven Gedächtnis: Sintflut, Atlantis, Titanic. So enthält das Wasser den Tod und gebiert alles Leben. Der "Urgrund" ist das Wasser, erklärte Thales vor 2500 Jahren; "Wasser ist Leben", sagen die Ökologen heute. Wasser ist Krankheit (z. B. Wassersucht) und Wasser heilt: Hydrotherapie, Brunnenkuren. Das weiß man seit Hippokrates. Seit den Flußkulturen Mesopotamiens, Ägyptens oder Chinas fordert das Wasser den menschlichen Erfindungsgeist heraus: Flußregulierung, Dammbau, Bewässerungsanlagen, Kanalisation, Schiffsbau, Navigation Fischereitechnik. Im Kampf mit dem Wasser bilden sich die heroischen Innovationen der Kultur: Tiphys, der mythische Erfinder des Schiffs; Odysseus, der Heros, der den Übergang einer binnenländischen zu einer thalassalen Kultur markiert; Kolumbus, mit dem die ozeanische Stufe der Geschichte anhebt. Das Wasser als Verkehrsweg, als natürliche Straße des Handels: vom Flußhandel zum Übersee- und Welthandel. Das Wasser als Medium der Macht: Seemilitär, Flottenpolitik, Seekriege: Salamis, Trafalgar, Skagerrak. Das kolonialistische Zeitalter: Wasserpolitik, Beherrschung der Ferne jenseits des Meeres. Das Wasser als Bollwerk gegen Feinde oder als strategische Basis der Macht: Venedig im 13-16. Jahrhundert, England im 17.-19. Jahrhundert, die USA im 20. Jahrhundert. Jeweils ist diejenige Macht die führende, die hinsichtlich des Wassers die avanciertesten Strategien realisiert. Unterwasser: Reich der Tiefe, des Geheimnisses, des Abgrunds. Von der Mythologie des Tauchers bis zur Realisierung von "20 000 Meilen unter dem Meer" (J. Verne): Atom-U-Boote, Strömungsphysik, Optimierung der Kriegsschiffe. Überwachtes Wasser: Luftaufklärung, Satelliten, Echolot, Mikrowellensensoren, Hydrophone, Erfassung sämtlicher ziviler und militärischer Schiffsbewegungen auf allen Meeren dieser Erde. Das Wasser und seine Schätze: die eingefrorenen Süßwasserreservoirs der Antarktis; die Nahrungsressourcen; die ungeheuren unterseeischen Rohstoffreserven: Manganknollen, das im Meerwasser gelöste Gold, das Erdgas der Nordsee. Das Wasser und das Recht: Wassernutzungsordnungen in antiken Städten; Fischereirecht im Mittelalter; das Recht der freien Meere seit Hugo Grotius im 17. Jahrhundert; die binnenstaatliche und internationale Verrechtlichung des gesamten Wassers dieser Erde heute. Dagegen die Seeräuber, Meerschäumer, Korsaren, Kaperfahrer, Flibustiers, merchant-adventurers; die Kämpfer um die Pole im ewigen Eis, die Wal-Fänger. Sie alle haben ihre eigenen Heroen hervorgebracht, die in mythischen und literarischen Erinnerungen der Völker überleben. Das Wasser und das Göttliche: Urstoff der Schöpfung; Chaos, von Gott besiegt. Die Götter und Göttinnen der Meere und Flüsse; die Quellnymphen, Nixen, Sirenen, Melusinen, Undinen. Auch sie unvergeßlich. Rhein-Romantik, Loreley. Wasser und Weiblichkeit: Zieht "das Ewig-Weibliche uns hinan" oder nicht vielmehr hinab, in den Strudel, den Abgrund, die Tiefe, den Tod im Wasser? Eros des Wassers. Das Wasser, das Unbewusste und die Träume: "Des Menschen Seele gleicht dem Wasser" (Goethe). Das Wasser und die Zeit: Du steigst nicht zweimal in denselben Fluß, sagt Heraklit. Die Künste: Wasser und Gartenkunst, Händels Wassermusik. Wasser in der Landschaftsmalerei; Wasser-Lyrik. Umfassender dann und auf Meßdaten und exakte Vergleiche stützend Ernst-Michael KRANICHs Wasserporträt "Wasser ist mehr als H2O" [39] oder SOENTGENs "Chaotisierendes Chaos" [67]. Schließlich als "phänomenologische Monographie des Wassers" (FAZ) Theodor SCHWENCKs "Das sensible Chaos" [65]. So wie zehn Porträtisten zehn verschiedene aber gleichwohl treffende Porträts ein und derselben Person malen oder zeichnen können, so treffen alle genannten Wasserporträts Wesenhaftes des Wassers. Der Verfasser eines Porträts hat sich in die Person/die Sache vertieft; er sucht das einmalige Charakteristische zu treffen und gibt dabei doch seinen persönlichen Stil nicht auf. In einem guten Porträt findet man den/das Dargestellte(n) wieder. Die Beispiele sind durchaus nicht auf das Wasser beschränkt. KRANICH skizziert in [42] ein Porträt des Siliciumdioxids. Wollte man ein Porträt des Elements Silicium anfertigen, dem momentan kulturbestimmenden chemischen Element par excellence, könnte keiner der Porträtisten an der konstruktiven Vielfalt des Siliciums vorbeigehen, die eine andere ist als die metamorphe - Wandlung, Bewegung und Evolution ermöglichende - Vielfalt des Kohlenstoffs. Die Vielfalt von Si und C ist - anders als die Einfalt des He oder Ne - markant verschieden und jeweils höchst charakteristisch. Wäre das Wort ‘phänomenologisch’ nicht in der chemiedidaktischen Diskussion ein so ausgesprochen schillerndes Wort (und daher zwangsläufig einer erhöhten Mißverständnisgefahr ausgesetzt – vgl. [12]) so könnte man diese fünfte Art von Naturwissen auch das ‘phänomenologische Wissen’ nennen. Damit könnte man an den Begriff von SOENTGEN anknüpfen, der von einem „phänomenologischen Profil“ als „typisches Forschungsresultat“ der hier gemeinten fünften Wissensart spricht [68], und an die in seiner Dissertation [69] beschriebene Methode der „phänomenologischen Beschreibungen“. Freilich ist auch gerade das ‘lebenspraktische Wissen’ zu großen Teilen „phänomenologisches“ Wissen – aus dem Dilemma der Wortwahl kommen wir also nicht heraus. In Abgrenzung zum mimetisch-symbolischen Wissen (bei dem es um die "dahinter", "darunter" liegenden Archetypen geht - Abschnitt 2.4) könnte man sagen: Das Physiognomisch-porträthafte Wissen betrifft das Wissen um Charakteristisches, das sich äußert (außen befindet) im Besonderen, im Singulären, im Bedeutsamen. Es ist gestalthaftes Wissen, nicht symbolisches. Weil es aus den Erscheinungen, Phänomenen abgelesen wird, wird dieses physiognomisch-porträthafte Wissen gelegentlich auch "phänomenologisch" genannt (etwa in [11],[12] oder [67][69] S. 219-244) – siehe oben. In einer Diskussion mit Frank ZACHARIAS und uns schreibt KRANICH: "Indem man die physiognomische Betrachtung erweitert und sich der ganzen Erscheinung zuwendet... kommt man zu einer Konkretisierung ... Das Wesentliche liegt in der Erfahrung, in der immer wieder neuen lebensvollen Begegnung" ([78] S. 149). Zur Abgrenzung gegenüber dem systematischen Wissen (Abschnitt 2.2) der modernen Naturwissenschaft könnte man eine Unterscheidung des englischen Physikers und Wissenschaftstheoretikers BORTOFT heranziehen : Das physiognomisch-porträthafte Wissen sucht nicht das Allgemeine, das Abstrakte auf, das eine möglichst große Zahl von Fällen und Beispielen unter einen Nenner bringt, sondern das Universelle, für das das Singuläre sozusagen der Indikator ist. In früheren Arbeiten hat der eine von uns diese Abgrenzung durch eine Unterscheidung zwischen ‘präziser Begriffsbildung’ („das Allgemeine“) und ‘exakter Begriffsbildung’ („das Universelle“) zu fassen versucht [9]. 4. Neun Forderungen an einen naturwissenschaftlichen Unterricht, der sich ausdrücklich als (allgemeinbildender) Unterricht versteht: Wie steht es nun im Hinblick auf die fünf genannten Wissensformen mit dem Anspruch von Bildung? Es braucht hier nicht näher ausgeführt zu werden, dass in den letzten Jahren, kulminierend auf dem Heidelberger Allgemeinbildungs-Kongreß 1986 (mit KLAFKIS Plenarvortrag [36]), Bildung als orientierender Leitbegriff der Didaktik wiedergekehrt ist, nachdem er mehr als eineinhalb Jahrzehnte eher verpönt war . Zu dieser Diskreditierung hat vermutlich sein vielfältiger Mißbrauch zur Durchsetzung ständisch-elitärer Ausbildungsprivilegien ebenso beigetragen wie seine historische Abstinenz gegenüber den Bereichen der Arbeit, Wirtschaft und Technik und schließlich seine Abnutzung im Zuge der unter seinem Namen in Gang gesetzten, letztlich aber doch primär wirtschafts- und wissenschaftsorientierten Schul- und Curriculumreformen der 60er und 70er Jahre. Die Wiederkehr des Bildungsbegriffes scheint in einem engen Zusammenhang mit der schon erwähnten, die Naturbasis unserer Existenz bedrohenden Krise der hochtechnisierten Industriegesellschaft zu stehen. Im Bildungskonzept ist, auf seinen Kern gebracht, die anspruchsvolle Vorstellung bewahrt, vom Menschen als einem freien, zu vernünftiger Selbstbestimmung fähigen Individuum, dem es aufgegeben ist, in eine produktive Beziehung zur Welt zu treten, um sich in der Auseinandersetzung mit ihr in seinen Fähigkeiten zu entfalten und auf Welt und Gesellschaft verantwortlich und gestaltend zurückzuwirken. Auf diese Vorstellung lassen sich nun, so die These, Hoffnungen auf die Rückgewinnung einer verantwortlichen und gestaltbaren Weltbeziehung konzentrieren, ja der Bildungsbegriff erscheint geradezu als identitätsbewahrendes Korrektiv gegenüber einer bloß qualifizierenden Anpassung an die gegenwärtige, nicht voll legitimierbare gesellschaftliche Praxis. Aber müsste, wenn - einmal abgesehen von den sonstigen unabgegoltenen Zielen der Bildungsreform (vgl. [38] S. 169) - der Blick auf das Naturverhältnis gerichtet wird, der Bildungsbegriff nicht neu bestimmt, genauer gesagt, in seinem universellen Gehalt auf die in unserer Weltbeziehung aufgebrochene Krise gelenkt werden? Und trifft nicht wiederum, mit vielen anderen, MEYER-ABICH in dieser Hinsicht das Wesentliche von Bildung, wenn er in der Formel vom "friedlichen Umgang mit der Natur" die einmal unerschöpfbar scheinende Natur nicht länger als Ressource zur menschlichen Selbstverwirklichung mißbraucht sehen will, sondern auf die Notwendigkeit hinweist, in einer kulturell-bildenden Anstrengung die menschliche Praxis in Einklang mit dem Ganzen der Natur zu bringen und die natürliche Mitwelt in ihrem Eigenrecht zu respektieren ([51] [52] [53])? Der Grundgedanke dabei ist, dass gerade die gebotene Ausdehnung der menschlichen Verantwortlichkeit auf das Ganze der Natur nicht heißen darf, nun alles auch noch gestaltend beherrschen zu wollen, sondern im Gegenteil, die Anerkennung der Unverfügbarkeit der natürlichen Lebensgrundlagen bedeutet sowie ein Zurücknehmen menschlicher Praxis auf erkennbar naturbewahrende Lebensformen. Es ist deutlich, dass Bildung aus dieser Sicht, in welchen Varianten und auf welchen individuellen Wegen sie immer verläuft, nicht als harmonische Anpassung an die vorherrschende ökonomisch-wissenschaftliche Kultur denkbar ist, sondern nur in einer spannungsreichen Doppelbewegung von engagierter Neuorientierung und kritisch-distanzierender Abkehr (vgl. ULLRICH [72]). Was bedeutet die durch das Naturverhältnis herausgeforderte Bildung im Sinne der beschriebenen Arten des Naturwissens? Hier drängen sich Überlegungen auf, die in neun Punkten zusammengefasst seien. (1) Wer sich unter dem Anspruch von Bildung gegenüber der Natur bewähren möchte, bedarf der Pluralität aller genannten Wissensformen: Fachliches Wissen ist dafür ebenso unerläßlich wie handlungspraktische Kompetenz oder das verstehende Durchschauen subjektiver und gesellschaftlicher Entstehungs- und Wirkungszusammenhänge und eine beziehungsstiftende begegnend-ästhetische Naturerfahrung. So unentbehrlich das naturwissenschaftliche Wissen für unser Weltverständnis ist, reicht es allein dafür nicht aus. Im Hinblick auf die einzelnen Wissensarten sind individuelle Schwerpunktsetzungen denkbar, aber jeder Lernende sollte Charakteristisches von den Möglichkeiten, der Faszination - und Begrenzung - jedes der Zugänge erfahren und verstanden haben. (2) Um den Problemen der Natur, ihrer Erfahrung und Erklärung sowie den durch ihre technisch-gesellschaftliche Indienstnahme entstehenden Fragen auf die Spur zu kommen, braucht es die Fähigkeit zum komplexen Gebrauch der einzelnen Wissensformen und zum sachkundigen Hin- und Herwechseln zwischen ihnen. Fachdidaktiker und Lehrer, deren Aufgabe ja unter anderem darin besteht, den Lebens- und Praxisbezug wissenschaftlicher Fachinhalte zu klären und Formen zu dessen Vermittlung und Versinnlichung zu finden, sollten diese Fähigkeit beispielhaft praktizieren. Auch den Wissenschaften selbst wäre zu wünschen, dass sie in ihrem Denken für die mit ihrer Tätigkeit verbundenen Wirkungen und Lebensprobleme durchlässiger und sensibler würden. (3) Gerade in der Schule darf das für die Gestaltung, auch Erneuerung, unserer Lebenspraxis grundlegende naturwissenschaftliche Wissen nicht hermetisch von anderen Wissensformen abgegrenzt werden - etwa durch Fachvertreter, die sich nur für das jeweils von ihnen vertretene Spezialwissen verantwortlich fühlen. Im Sinne bildender Vermittlung sollte es im Austausch stehen mit dem alltäglichen Umgangswissen und in Beziehung gesetzt werden zu seinen Voraussetzungen und seinen praktischen Folgen und Verantwortlichkeiten. (4) Mit dem Verweis auf die ohnehin schon inflationäre Vermehrung des systematischen Wissens der modernen Naturwissenschaften, das über hundert Jahre lang fast ausschließlich den naturwissenschaftlichen Unterricht prägte, besteht eine Tendenz, die von uns vorgenommene Auffächerung in fünf Wissensformen abzuweisen, weil "dies alles im ohnehin immer kürzer werdenden Lehrplananteil der naturwissenschaftlichen Fächer schlicht nicht mehr untergebracht werden kann". Diese Abwehr speist sich aus einer Überbewertung des systematischen Wissens und erinnert an die Widerstände gegen den naturwissenschaftlichen Unterricht im letzten Jahrhundert: Man stellt die gesellschaftliche wie die Schul-Entwicklung nicht in Rechnung. Ob man die traditionellen Fächer weiterbestehen lassen oder zu einem einzigen Fach Naturwissenschaft zusammenfassen soll, wird von unserer Auffächerung der Wissensarten nicht tangiert. Freilich können wir uns vorstellen, dass die von uns vorgeschlagene Pluralität durch ein solches umfangreiches Einzelfach "Naturwissenschaft" leichter organisatorisch bewältigt werden kann . (5) Was die altersspezifische Entwicklung dieses Prozesses betrifft, so werden in der Grundschule die einzelnen Wissensformen oft noch ungeschieden ineinandergehen. Aber auch dann, wenn sich das naturwissenschaftliche Wissen später allmählich ausdifferenziert und fachlich systematisiert, wird es darum gehen, vom gewonnenen Theorieverständnis jeweils wieder zum Ausgangsbewusstsein und seinen sprachlichen Ausdrucksformen zurückkehren zu können. Die Aufrechterhaltung der Verbindung zwischen hochdifferenzierten wissenschaftlichen Erkenntnissen und dem alltäglichen Handlungswissen dürfte ein wichtiges Ziel des naturwissenschaftlichen Unterrichts sein. Wagenschein hat dieses notwendige Hin und Her zwischen Wissenschaft und Alltagssprache z. B. durch seine Forderung ausgedrückt, dass man das Fallgesetz s = g/2.t2 auch "auf Deutsch" sagen können müsse (vgl. [74] S. 195). (6) Hoher Bedarf besteht an aktuell verwertbarem Erklärungs- und Handlungswissen mittlerer Reichweite, besonders im Hinblick auf Umweltprobleme. Ein solches Wissen könnte uns dabei helfen, die hochkomplexen Wirkungszusammenhänge unserer individuellen Lebenspraxis besser zu überblicken und dadurch Handlungsfähigkeit und Verantwortlichkeit zurückzugewinnen. (7) Ein wichtiges Element einer erneuerten schulischen Bildung könnte auch sein, Handlungs- und Technikformen, die sich im Lebensalltag noch nicht durchgesetzt haben, die aber naturschonend und zukunftsweisend sind, in der Schule wenigstens in Ansätzen kennen, praktizieren und einschätzen zu lernen: Schule als "Zukunftswerkstatt". (8) Alle fünf Wissensarten erfordern je andere Formen des sinnlich-handelnden Umgangs mit Naturgegebenheiten und insofern auch spezifische Lern- und Darstellungsformen. Bedeutsam ist dabei, wie KREMER/STÄUDEL beschrieben haben [44], dass die Inhalte in ihrer jeweiligen Komplexität erfasst werden und eine möglichst sinnhaft erfahrbare "Gestalt" gewinnen (wie dies MINSSEN [54] mit chemischen Reaktionen demonstriert). (9) Eine Forderung, die alle genannten Punkte durchzieht: Bildung bedeutet immer ein Sich-Bilden, d. h. die eigenständige Aktivität eines Subjekts. Insofern kommt es bei allen Wissensformen darauf an, dass Zugangsweisen gefunden werden, welche die bei Lernenden schon vorhandenen Interessen und Aktivitäten aufgreifen und ihr selbständiges Tun herausfordern. Besonders wünschenswert ist es, wenn sich Lernende selbst als Produzenten ihres Naturwissens erfahren können (vgl. KUBLI [45], RUMPF [61]). Soweit einige Konsequenzen, die sich aus der Ausdifferenzierung unseres Naturverhältnisses in verschiedene Wissensformen ergeben. Selbstverständlich ließen sich die Ansprüche, die sich daraus für Schule und Unterricht ergeben - und die Hindernisse, die der Verwirklichung dieser Ansprüche durch die noch weithin dominierende Verfachlichung und Verschulung des naturwissenschaftlichen Unterrichts entgegenstehen - noch konkreter beschreiben. Zunächst geht es jedoch um den anhand der fünf Arten von Naturwissen unternommenen Versuch, angesichts unserer Lebenssituation für den naturwissenschaftlichen Unterricht einen Bildungsauftrag zu beanspruchen, der über Wissenschaft im engeren Sinne hinausreicht und offen bleiben sollte für die unterschiedlichen Auffassungs- und Handlungsformen, welche der Umgang mit der Natur zulässt und verlangt (vgl. WAGENSCHEIN [75]). Literatur [1] ADORNO, Th. W. und HORKHEIMER, M.: Dialektik der Aufklärung. Frankfurt/M: S.Fischer (1969) [2] AEBLI, H.: Die Wiedergeburt des Bildungsziels Wissen und die Frage nach dem Verhältnis von Weltbild und Schema. In: BENNER, D. u.a. (Hrsg.): Beiträge zum 8. Kongreß der Deutschen Gesellschaft für Erziehungswissenschaft. 18. Beiheft der Zeitschrift für Pädagogik. Weinheim: Beltz (1983), S. 33-44 [3] ATKIN, J. M. und HELMS, J.: Testing in Science and Mathematics - for eyeryone. School of Education. Stanford University 1992 (hektographiert). 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Marburg/L: Soznat (1994) S. 66-80 [20] FREISE, G.: Überlegungen zum Begriff und zur Funktion des Experiments im naturwissenschaftlichen Unterricht. chimica didactica 9 (1983) S. 33-50 [21] FREISE, G.: Der Naturbegriff der Naturwissenschaften - oder von der Notwendigkeit, den „natur“wissenschaftlichen Unterricht neu zu konzipieren. chimica didactica 19 (1993) S.123-134 [22] GRÄBER, W. und BOLTE, C.: Scientific Literacy. Kiel: IPN (1997) [23] GRAMM, A.: Chemieunterricht - ein handlungstheoretisches Konzept. chimica didactica 17 (1991) Heft 4, S. 43-57 [24] HARLAN, V.: Wasserporträt - Aufzeichnungen im Anschluß an ein Werkstattgespräch mit Joseph Beuys über Joseph Beuys’ Multiple ‘Evervess’. chimica didactica 22 (1996) S. 52-58 [25] HELLWEGER, S.: Chemieunterricht 5 - 10. 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