Vom Experimentieren zum Verstehen
Thomas Seilnacht

Beim Experimentieren geht es nicht nur um das Einüben praktischer und manueller Fertigkeiten wie bei den Schülerübungen, sondern vor allem um das tiefere Verstehen grundlegender Naturvorgänge. Der Erkenntnisgewinn in den beschriebenen Unterrichtseinheiten findet nicht durch theoretische Erklärungen statt, sondern durch ein zunächst absolut genaues und möglichst vorurteilsfreies Hinsehen beim Umgang und Experimentieren mit Stoffen und Stoffsystemen. Ein späterer Unterricht über Atome kann nicht stattfinden, wenn diese Grundvoraussetzungen nicht erfüllt werden. Denn bei allen Aussagen über Atome sind wir auf Experimente und genau überlegte Deutungen angewiesen.

Es soll hier von einem „Experiment im engeren Sinne“ die Rede sein, das empirisch forschend eine Fragestellung beantworten möchte. Zu Beginn eines solchen Experiments steht eine Initiation, die den Anfang von „verstehendem Lernen“ im Sinne Martin Wagenscheins einleiten soll. Kennzeichnend für derartige Experimente ist, dass im Gegensatz zur Schülerübung gerade keine Arbeitsanleitung vorliegt. Der nachstehende Kriterienkatalog verdeutlicht den hohen Anspruch, der hier an das fragend-forschende Experimentieren gestellt wird:

1. Das Initiationsphänomen ruft tiefgehendes Staunen hervor und erweckt den Wunsch nach einer forschenden Tätigkeit. Es spricht die Sinne an und ist ästhetisch ansprechend.

2. Das Phänomen erzeugt eine Fragehaltung. Die Fragen sollten durch die Schüler notiert und auch geäußert werden. Diese beziehen sich vor allem auf die nachfolgenden Variationsexperimente

3. Die anschließenden Experimente lassen viele Variationen zu.

4. Die Experimente und die Variationen sind einfach und ungefährlich. Sie sind von allen durchführbar und vom Versuchsaufbau leicht durchschaubar.

5. Die Ausgangsbedingungen sind offen. Dies gilt vor allem für die Auswahl von Variationsexperimenten. Die Zeit zum Experimentieren ist sehr großzügig bemessen. Lösungen dürfen nicht vorgegeben werden.

6. Es darf keine schriftliche Arbeitsanleitung oder ein Arbeitsblatt vorliegen: Versuchsanleitungen erfolgen in der Initiationsphase oder punktuell bei der Einführung von Variationsmöglichkeiten durch mündliche Mitteilungen oder kurze Vorführungen durch den Lehrer oder durch andere Arbeitsgruppen.

7. Das Aushandeln der Begriffe und der Erkenntnisse erfolgt durch das Gespräch zwischen allen Beteiligten.

8. Bei den Versuchen und im Gespräch sehen sich im Idealfall alle gegenseitig (Kreisanordnung der Tische). Es gelten folgende Gesprächsregeln:

10. Die Experimente werden schriftlich protokolliert.

Hierbei ist kritisch anzumerken, dass eine Schule mit überfüllten Klassen und einstündigen Fächern dieses Prinzip nicht fördert. Es sind auch nur wenige Experimente im Chemieunterricht geeignet, welche diese Grundanforderungen erfüllen. Ein paar wenige sollen hier vorgestellt werden.

Zur Initiation wird empfohlen, sich als Lehrkraft zusammen mit den Lernenden an einen Tisch zu setzen, so dass alle einen guten Blickkontakt auf den Tisch und die benötigten Materialien haben. Dann werden die Aufgaben gestellt und die notwendigsten Handgriffe gezeigt. Die Schülerinnen und Schüler dokumentieren und reflektieren in einem Berichtsheft das Experiment ausführlich. 

Anfangs wird die Lehrperson noch umfangreiche Hilfestellungen geben, zum Beispiel Vorgaben zu den verwendeten Stoffen und was in den Bericht gehören soll. Mit zunehmender Routine fertigen die Schülerinnen und Schüler dann aber die Berichte möglichst selbständig an. Die hier vorliegende Publikation und die damit verknüpfte Internetseite stellt eine zusätzliche Hilfe dar, ihre Berichte zu verfassen oder mit Material auszuschmücken

Literatur
T. Seilnacht, Naturwissenschaften unterrichten, kompetenzorientiertes Lehren und Lernen - Band 2, Sekundarstufe, Seilnacht Verlag & Atelier, Bern 2016