Die Brennerprüfung
Eine Leistungsbewertung nach sachlicher Bezugsnorm

Beitrag von den Autoren eingesendet: Andreas Dickhäuser, Dr. Oliver Dickhäuser und Stephanie Olbrich  
Veröffentlicht u.a. in: Praxis Schule 5-10, Heft 2, April 1999. S. 57-59. Westermann-Verlag, Braunschweig  

Grundqualifikationen und Mindestkompetenzen im naturwissenschaftlichen Unterricht werden bei der Lehrplanfortschreibung zunehmend diskutiert (vgl. Schulversuch). Der sachgemäße und verantwortungsbewusste Umgang mit dem Gasbrenner ist eine wichtige fachpraktische Kompetenz im Chemie-Anfangsunterricht. Der Beitrag zeigt auf, wie die Einführung in einen handlungsorientierten Unterricht unter Berücksichtigung von neuen Formen der Leistungsbewertung erfolgen kann.

Viele Schülerinnen und Schüler zeigen im Anfangsunterricht Chemie großes Interesse an der selbständigen Durchführung von Experimenten. Dabei setzt die Durchführung von bestimmten Experimenten Grundfertigkeiten voraus, ohne welche die Teilnahme der Schülerinnen und Schüler an den Experimenten einerseits hinsichtlich des Lernverlaufes nicht sinnvoll, andererseits hinsichtlich der Sicherheit der Schülerinnen und Schüler nicht verantwortbar ist. Mit Blick auf das erstgenannte Argument der Lernbedeutsamkeit verwendet Sacher (1994) für diese Grundfertigkeiten den Begriff der Mindestkompetenz. Er bezeichnet als Mindestkompetenz „das, was der Schüler mindestens können muss, um auf dem jeweiligen Gebiet erfolgreich weiterzulernen.“ (Sacher, 1994, S. 88). Mit dieser Definition impliziert Sacher auch eine prognostische Aussage über den zu erwartenden Lernerfolg eines Schülers: Für Schülerinnen und Schüler, welche die erforderliche Mindestkompetenz in einem bestimmten Bereich aufweisen, wird für die Zukunft eine positive Entwicklung der Lernleistungen vorhergesagt (vgl. Sacher, ebd.). Wenn auch die Argumentation von Sacher auf den ersten Blick etwas weit greift, so kann doch ihrem Umkehrschluss sicherlich zugestimmt werden: Für Schülerinnen und Schüler, welche über die Mindestkompetenz nicht verfügen, sind keine ausreichenden Lernerfolge als Ergebnis experimentellen Arbeitens im Chemieunterricht zu erwarten.

Die Lehrerin oder der Lehrer steht im Anfangsunterricht Chemie vor dem Problem, vor Beginn einer experimentellen Unterrichtseinheit sicherstellen zu müssen, dass alle Schülerinnen und Schüler die für das Experimentieren notwendigen Grundfertigkeiten beherrschen. Andernfalls bestehen auf der einen Seite nicht abschätzbare Sicherheitsrisiken, auf der anderen Seite können Schülerinnen und Schüler gar nicht oder nicht in ausreichendem Maße von den Erkenntnissen aus der experimentellen Phase profitieren. Aus unterrichtsorganisatorischer Sicht stellt sich zudem folgendes Problem: Da in der Stundentafel häufig nur Einzelstunden zum Experimentieren zur Verfügung stehen, ist es sinnvoll, dass bestimmte Grundfertigkeiten (zu denen die Handhabung des Gasbrenners zählt) ohne ständige zeitlich aufwendige Wiederholungen von jedem Lernenden sicher beherrscht werden. Wie soll nun die Feststellung der Mindestkompetenz erfolgen? Ein Blick in die derzeit gültigen Richtlinien und Lehrplänen Chemie für die Realschule in NRW hilft hierbei nicht weiter (Kultusministerium des Landes NRW, 1993).

Wir schlagen zur Lösung dieses Problems ein Prüfverfahren  zur Feststellung von Grundfertigkeiten vor, das sich an sachlichen Bezugsnormen orientiert. Unser Prüfverfahren  stellt die Schülerleistung nicht im Vergleich zu anderen Personen, etwa der Klasse (soziale Bezugsnorm), oder im Vergleich zu dem, was der Schüler zu früheren Zeitpunkten geleistet hat (individuelle Bezugsnorm) fest. Vielmehr handelt es sich um ein Verfahren, durch welches das Erreichen oder Verfehlen eines konkreten Kriteriums ermittelt werden soll (sachliche bzw. synonym kriteriale Bezugsnorm). Dieses kriteriumsorientierte Prüfverfahren erfordert dabei einerseits die exakte Definition des Lernziels, andererseits bindet es die Leistungsbewertung (also etwa die Feststellung, ob ein Schüler die Prüfung bestanden hat oder nicht) direkt an die erbrachte Leistung. In der vorliegenden Arbeit soll ein Verfahren zur Feststellung von Grundfertigkeiten im Umgang mit dem Gasbrenner vorgestellt werden. Der hier vorgeschlagenen Brennerprüfung liegen exakt definierbare und sachlich begründbare Anforderungen zugrunde, die es ermöglichen, die Leistungen des Schülers/der Schülerin unabhängig von der Leistung der Gruppe (etwa der Klasse) zu ermitteln.

Der Gasbrenner ist von zentraler Bedeutung für die Durchführung der meisten Experimente. Aus diesem Grund wird er im Anfangsunterricht i.d.R. sehr früh eingeführt. Die Fertigkeit, den Gasbrenner fehlerfrei bedienen und sich über ihn verständigen zu können, gehört zu den oben erwähnten Grundfertigkeiten. Beim Einsatz des Gasbrenners im Rahmen von Schülerexperimenten muss demnach sichergestellt werden, dass alle Schülerinnen und Schüler vor der Aufnahme von Experimenten in der Lage sind, den Gasbrenner zu bedienen und dessen Bedienung zu verstehen.Wie sehen nun Aufgaben aus, durch welche diese zentrale Mindestkompetenz erfasst werden könnte? Es liegt nahe, die zu entwickelnden Aufgaben (Prüfung) den zu überprüfenden Kriterien (Beherrschen des Gasbrenners) analog zu gestalten. Das bedeutet in unserem Fall, dass die Prüfungsaufgaben handlungsorientiert sein müssen, was eine Abfrage in Form eines Papier-Bleistift-Tests nicht leisten kann. Die Aufgaben sollen einen Minimalkatalog an Kompetenz im Umgang mit dem Gasbrenner repräsentieren. Überprüft werden soll die Fertigkeit eines Schülers bzw. einer Schülerin, den Gasbrenner fachgerecht in und außer Betrieb zu setzen.

Über diese Handlungsorientierung hinaus ist von dem Testverfahren zu fordern, dass es das Beherrschen von wenigen Schlüsselwörtern im Umgang mit dem Gasbrenner überprüft. Auf diese Weise soll ein Mindestmaß an Kommunikationsfertigkeit für spätere Unterrichtsanweisungen durch die Lehrperson sichergestellt werden.Im einzelnen wird von den Schülerinnen und Schülern daher das erfolgreiche Absolvieren der folgenden zwei Testsequenzen verlangt:

g. Schutzbrille abnehmen

Bei der hier vorgeschlagenen Prüfungssequenz überprüfen die Aufgaben I.e.,g. und i. sowie II.b. und d. das Beherrschen der zur Unterrichtskommunikation notwendigen Grundbegriffe. Die Verwendung der Begriffe zur Kennzeichnung der unterschiedlichen Flammenarten ist in den gängigen Chemie-Lehrbüchern nicht einheitlich (z.B. Frühauf & Tegen, 1993; Geiger, Haupt, Kloppert & Kunze, 1988). Wir schlagen hier in Übereinstimmung mit Thomas, Quante und Hefele (1983) die Begriffe leuchtende, entleuchtete  sowie rauschende Brennerflamme vor. Diese Begriffe orientieren sich sehr stark an der sinnlichen Erfahrungswelt der Schülerinnen und Schüler. Insofern ist davon auszugehen, dass die Begriffe einfach erlern- und abrufbar sind. Sie stellen deshalb schon früh die kommunikative Grundlage für die Untersuchung der Eigenschaften der drei Flammenarten in Form des Schülerexperimentes zur Verfügung.

Die Benennung von einzelnen Teilen des Brenners (etwa Brennerrohr, Gasdüse etc.) wird hier nicht verlangt, da diese Begriffe nicht zur Mindestkompetenz im oben geschilderten Sinne gehören. Die übrigen Teile der Prüfungssequenzen überprüfen, ob der Schüler oder die Schülerin in der Lage ist, den Brenner sachgerecht zu bedienen.

Die Prüfungssequenzen erfassen — wie argumentiert — die Mindestkompetenz eines Schülers  bzw. einer Schülerin im Umgang mit dem und die Verständigung über den Brenner. Der von uns aufgestellte Minimalkatalog rechtfertigt, erst bei Beherrschung aller Prüfungsteile von einem Bestehen — d.h. von Vorliegen der notwendigen Mindestkompetenz — auszugehen.

Für eine Schülerin beispielsweise, die alle Prüfungsteile bis auf I.a. (Aufsetzen der Schutzbrille) beherrscht, kann eine Teilnahme am weiteren Experimentalunterricht nicht verantwortet werden. Ein Schüler, der zwar das In- und Außerbetriebsetzen des Brenners beherrscht, eine der Flammenarten jedoch nicht benennen kann,  wird in nachfolgenden Experimentalsituationen mit großer Wahrscheinlichkeit Anweisungen der Lehrerin/des Lehrers, mit einer bestimmten Flammenart zu arbeiten, nicht umsetzen können. Weil wir die Prüfungssequenz so ausgewählt haben, dass sie all das repräsentiert, was Schülerinnen und Schüler für erfolgreiches Arbeiten mit dem Brenner mindestens können müssen, erscheint es uns insofern angebracht, nur bei erfolgreichem Absolvieren aller Prüfungsteile davon auszugehen, dass die notwendige Mindestkompetenz vorliegt.

Die Brennerprüfung steht im Zentrum einer dreistündigen Unterrichtseinheit. Gegenstand der ersten Stunde ist die Benennung und Funktionsweise der einzelnen Bauteile des Brenners am Realobjekt. Dann erfolgt durch die Lehrperson eine Demonstration, in welcher die Schülerinnen und Schüler zunächst die Möglichkeiten haben, den sach- und fachgerechten Umgang mit dem Brenner zu beobachten (Modellernen). Diese Demonstration umfasst alle Elemente der späteren Prüfungssequenz. Die Brennerprüfung und die Bedingungen für ihr Bestehen werden an dieser Stelle bereits angekündigt. In der Hausaufgabe sollen die Schülerinnen und Schüler mit Hilfe des Schulbuches einen Gasbrenner zeichnen und die einzelnen Bauteile richtig beschriften.

Während der zweiten Unterrichtsstunde haben die Schülerinnen und Schülern in Gruppen ausreichend Zeit für das Einüben des sachgerechten Umgangs mit dem Gasbrenner. Fragen können gestellt und beantwortet, praktische Hilfestellung kann durch Gruppenmitglieder bzw. den Lehrer/die Lehrerin geleistet werden. Die dritte Stunde beginnt mit einem kurzen Lehrervortrag, in dem nochmals die notwendigen Bedingungen zur Durchführung und zum Bestehen der Brennerprüfung genannt werden. Danach steht Zeit zur Verfügung, die Prüfungssequenzen einzuüben und anschließend die Brennerprüfung abzulegen. Nach bestandener Prüfung durch alle Mitglieder einer Gruppe schließt sich die Untersuchung von Eigenschaften der unterschiedlichen Flammenarten im Schülerexperiment an (vgl. Punkt 5.).