Chlorophyll in grünen Smoothies. Potenziale außerschulischer Lehr-Lernsituationen für den naturwissenschaftlichen Unterricht

INHALTSVERZEICHNIS

Danksagung

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungs- und Symbolverzeichnis

Einleitung

1 Situiertes Lernen
1.1 Traditionelle Unterrichtsansätze und träges Wissen
1.2 Erklärungsansätze für träges Wissen
1.2.1 Metaprozesserklärungen
1.2.2 Strukturdefiziterklärungen
1.2.3 Situiertheitserklärungen
1.3 Situiertes Lernen als ein Prinzip zur Verhinderung von trägem Wissen
1.3.1 Komplexe Ausgangsprobleme
1.3.2 Authentizität der Lernumgebung
1.3.3 Konkrete Anwendungskontexte
1.3.4 Multiple Kontexte und Perspektiven
1.3.5 Sozialer Kontext
1.3.6 Artikulation und Reflexion

2 Außerschulische Lernorte und situiertes Lernen
2.1 Potenziale außerschulischer Lernorte
2.1.1 Lernen an und mit der Wirklichkeit
2.1.2 Unterstützung sozialer Lernformen
2.1.3 Umwelterziehung
2.2 Umsetzung außerschulischer Lehr-Lernsituationen
2.2.1 Charakteristika außerschulischer Lehr-Lernsituationen
2.2.2 Formen außerschulischer Lehr-Lernsituationen
2.2.3 Auswahlkriterien außerschulischer Lehr-Lernsituationen
2.2.4 Organisation des Unterrichtsganges zu außerschulischen Lehr-Lernsituationen

3 Problemstellung und Potenziale
3.1 Bedingungsanalyse
3.1.1 DLR_School_Lab Dresden
3.1.2 LernLabor Farbe
3.2 Problemstellung
3.3 Potenziale

4 Das Konzept
4.1 Sachlogische Strukturierung
4.2 Lehrplananalyse
4.3 Erläuterung des Vorgehens
4.4 Ablaufplan

5 Reflexion
5.1 Testlauf mit Schülern am 13. Januar 2016
5.2 Potenziale aus 3.3
5.3 Ausblick

6 Fazit

7 Literaturverzeichnis

8 Anhang
8.1 Lehrplananalyse
8.1.1 Biologie
8.1.2 Chemie
8.1.3 Physik
8.2 Materialien und Chemikalien
8.2.1 Materialliste
8.2.2 Chemikalienliste
8.3 Arbeitsmaterialien
8.3.1 Einstieg
8.3.2 Farbstoffextraktion
8.3.3 Farbstoffidentifikation
8.3.4 Konzentrationsbestimmung
8.4 Auswertung

DANKSAGUNG

Frau Professor Dr. Niethammer danke ich für die umfangreiche und intensive Unterstützung meiner Arbeit und bei der Findung einer interessanten Themenstellung. Außerdem für ihr Verständnis bei der unplanmäßigen Umstrukturierung der Arbeit.

Frau Mathiszik danke ich für die Übernahme der Zweitkorrektur, ihre Diskussions- und Hilfsbereitschaft in allen Belangen.

Frau Dr. Hahn danke ich für die Unterstützung bei der Beschaffung von Arbeitsmaterialien sowie bei der Bereitstellung von Arbeitsräumen und der Vermittlung von Probanden für das Konzept.

Frau Schindler und Herrn Helbig danke ich für die tatkräftige Unterstützung und konstruktiven Ideen bei der praktischen Umsetzung der Experimente.

Frau Albrecht danke ich für die Bereitschaft, als Lektorin und kritische Diskussionspartnerin in fachdidaktischen Belangen zu agieren.

Frau Schmid und Frau Kliemank danke ich für ihre Bereitschaft, als Lektorinnen in einem fachfremden Gebiet zu fungieren.

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abbildung 1: Grundpfeiler außerschulischer Lehr-Lernsituationen

Abbildung 2: Sachlogische Strukturierung zum Thema "Chlorophyll"

Abbildung 3: Ende DC 13. Januar 2016

Abbildung 4: Start DC 8. Januar 2016

Abbildung 5: Diagramm zur Konzentrationsbestimmung der Proben

Abbildung 6: (Lehmann, 2016)

Abbildung 7: (16Ja)

Abbildung 8: (Amazon Europe Core S.à r.l., 2012)

Abbildung 9:(Tetsch, 2010)

Abbildung 10: (Ansahl Consulting GmbH, 2015)

Abbildung 11: (2015)

Abbildung 12: (Ostendorf, 2015)

Abbildung 13: (Amazon Europe Core S.à r.l., 2014)

Abbildung 14: (Verlagsgruppe Random House GmbH, 2014)

Abbildung 15: (Amazon Europe Core S.à r.l., 2009)

Abbildung 16: Grün und gesund? Ja, Smoothies sind nicht schlecht für die Gesundheit © Colourbox.de

Abbildung 17: © Africa Studio - Shutterstock.com

Abbildung 18Ist das Abfall oder kann das in den Mixer? Auch das Grün von Karotten landet bisweilen im Smoothie. (dpa / picture alliance / Gentsch)

Abbildung 19: Strukturformel Chlorophyll a, b und d (Stromberg-Gymnasium, 2008)

Abbildung 20: Metallisches Magnesium - So kommt es im Körper nicht vor, auch wenn man von "Magnesium" spricht

Abbildung 21: Nur ein Beispiel der über 300 Stoffwechselvorgänge, bei denen Magnesium mitwirkt. Aber ein wichtiges Beispiel. Die Energiegewinnung durch Verarbeitung des Blutzuckers, die sog. Glykolyse

Abbildung 22: Falten eines Rundfilters in Trichterform (Hamm, 2014)

Abbildung 23:Schematische Darstellung der Austauschvorgänge zwischen Gasraum, Fließmittelvorrat und DC-Platte vor bzw. während der Entwicklung (Kraus, et al., 1996 S. 41)

Abbildung 24: Schema Trennung DC (Hemschemeier, et al., 2014)

Abbildung 25: Schema RF-Wert

Abbildung 26: Auftragen der Proben auf eine DC-Platte (Wollrab, 1991 S. 69)

Abbildung 27: Schema eines Absorptionsphotometers

Abbildung 28: Farbkreis nach Itten

Abbildung 29: Extinktions-Konzentrations-Diagramm Cola-Beispiel

Abbildung 30: Absorptionsspektrum Chlorophyll A & B, Carotenoide (Hanf Verlag Darmstadt GmbH, 2014)

Abbildung 31: Extinktions-Konzentrations-Diagramm von Chlorophyll

TABELLENVERZEICHNIS

Tabelle 1: Messwerte Photometrie, Chlorophyll

Tabelle 2: Messwerte Photometrie, Proben

Tabelle 3: Chemikalienliste

Tabelle 4: Magnesiumgehalt einiger Nahrungsmittel pro 100 g

Tabelle 5: Magnesiumbedarf nach Geschlecht und Alter (Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V., 2016)

Tabelle 6: Verteilung von Chlorophyll a und b in Gemüse und Obst (* mg / 100 g Frischsubstanz) (Habermehl, et al., 2008 S. 530)

Tabelle 7: Zuordnung der Wellenlänge zu Lichtfarbe und entsprechender Komplementärfarbe

Tabelle 8: Beispiel: Durchlässigkeit von Cola

Tabelle 9: Beispiel: Durchlässigkeit von Cola und Extinktion

ABKÜRZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

EINLEITUNG

PISA-Studien (Baumert et al., 2001; Baumert et al., 2004; Kirsch et al., 2002) und internationale, die Bildungssysteme betreffende Vergleichsstudien wie TIMSS (Baumert et al., 1997; Baumert et al., 1998) haben deutlich gemacht, dass sich das deutsche Bildungssystem im internationalen Ranking im unteren Mittelfeld befindet. Diese Tatsache erzielte sowohl in der Politik als auch in der Öffentlichkeit eine große Resonanz und wurde mit dem Aufruf verbunden, Deutschland zurück auf eine Spitzenposition zu führen. Wesentlich differenzierter ist die Beurteilung des Ergebnisses unter Bildungsforschern,

Allgemein- und Fachdidaktikern, Pädagogen und Lernpsychologen. Vor allem Naturwissenschaftsdidaktiker sehen hierbei einen empirischen Beleg für die seit längerem angekündigte Krise des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts (Bühler et al., 2003). Die größten Defizite von deutschen Schülerinnen und Schülern betreffen die Kompetenzen bezüglich Problemlöse- und Transferaufgaben, das heißt jene Art von Aufgaben, die ein konzeptuelles Verständnis sowie ein flexibel anwendbares Wissen erfordern. Jene Fähigkeiten, die vor allem im mathematisch- naturwissenschaftlichen Kontext von Bedeutung sind. Daher überrascht es kaum, dass das naturwissenschaftliche Verständnis deutscher Schülerinnen und Schüler als ungenügend beurteilt wurde (Baumert et al., 2004). Dass sich bereits eine Besserung, vor allem im naturwissenschaftlichen Kontext, ergeben hat, zeigen die neueren PISA-Ergebnisse, in denen sich Deutschland auf einen Platz im vorderen Mittelfeld vorgearbeitet hat (Bundeszentrale für politische Bildung (bpb), 2013). Als eine der Hauptursachen wurde der hierzulande übliche fragend-entwickelnde Unterricht genannt, da dieser nur eine schmale Offenheit in den Lernsituationen einräumt und somit vielmals zu wenig beweglichem Wissen führt. Dies heißt, dass Gelerntes im Kontext der Lernsituation anwendbar ist, allerdings eine Übertragung auf unbekannte Zusammenhänge oftmals nicht funktioniert. Um diese Öffnung zu erreichen, schlägt Rumann (2004) zum Beispiel kooperatives Arbeiten unter Nutzung von sogenannten „Aktionsboxen“ vor, welche helfen sollen, das Modell des fragend-entwickelnden Unterrichts aufzubrechen. Ein anderer möglicher Ansatz soll in der vorliegenden Masterarbeit verfolgt werden. Dabei liegt der Grundgedanke im Verlassen der Unterrichtsräume. Es hat sich bereits in verschiedenen Untersuchungen gezeigt, dass außerschulische Lehr-Lernsituationen einen positiven Effekt auf die Aktivität und die Kommunikation der Lernenden haben und ebenso zu höheren Lernerfolgen führen (Dziewas, 2007). Lernen an außerschulischen Lernorten entspricht der Lernform des situierten Lernens. Kennzeichnend hierfür ist ein selbst gesteuertes, anwendungsbezogenes und lebensweltlich orientiertes Lernen. Dieses wird nicht als isolierter Wissenserwerb verstanden, sondern vereint und hebt die Untrennbarkeit von Wissenserwerb, Wissen an sich und dessen Anwendung hervor. Aus dieser Theorie heraus erfolgt die Ablehnung des konventionellen Frontalunterrichts und es stellt sich die Forderung, die Lernumgebung so zu gestalten, dass diese möglichst an alltagsnahen Anwendungen orientiert ist.

Lehr-Lernsituationen an außerschulischen Lernorten stellen einen vielversprechenden Ansatz dar, bei welchem nach dem Orientierungsrahmen der von der Bund- und Länder-Kommission (BLK, 1998) geforderte Schlüsselkompetenzen wie Forschungskompetenzen durch entdeckendes, forschend- entwickelndes Lernen oder Handlungskompetenz durch das Einüben praktischer Fähigkeiten erworben werden.

Ziel der hier vorliegenden Arbeit ist es, die Potenziale von außerschulischen Lehr-Lernsituationen für den naturwissenschaftlichen Unterricht anhand eines konkreten Konzeptes zu ermitteln. Hierbei geht es zum einen darum, welche Potenziale bereits in dem Kontext „außerschulischer Lernort“ stecken, aber auch um eine Erweiterung und Überprüfung von weiterem Potenzial anhand einer konkreten Lehr- Lernsituation, wobei von der These ausgegangen wird, dass sich außerschulische Lehr-Lernsituationen nicht nur positiv auf den naturwissenschaftlichen Unterricht auswirken, sondern auch darüber hinaus.

Inhaltlich wird zuerst die zugrunde liegende Theorie des situierten Lernens und des trägen Wissens erläutert (Kapitel 1). Im Anschluss daran werden im Kapitel 2 die Grundlagen von Lehr-Lernsituationen an außerschulischen Lernorten dargestellt. Diese beiden Kapitel dienen als Basis für die folgenden Betrachtungen. Im 3. Kapitel erfolgen konkrete Erläuterungen der Zielsetzung und der Potenziale, die ermöglicht werden. Dabei geschieht dies zunächst allgemein in Anlehnung an die Theorie und anschließend inhaltlich auf das konkrete Konzept bezogen. Untersetzung findet dies dann im Kapitel 4. In diesem Kapitel (4.) wird ausführlich das Konzept erläutert, welches sich hauptsächlich um Chlorophyll als Inhaltsstoff von grünen Smoothies dreht und sich an die naturwissenschaftlichen Fächer Biologie, Chemie und Physik angliedert. Dies findet in Kooperation mit zwei außerschulischen Lernorten statt - dem DLR_School_Lab Dresden und dem LernLabor Farbe der TU Dresden, welche in diesem Abschnitt ebenfalls noch näher erläutert werden. An die ausführliche Darstellung schließt sich eine dreigegliederte Reflexion an. Im ersten Teil wird das Konzept anhand eines konkreten Testlaufes mit Schülern ausgewertet, während der zweite Teil eine Überprüfung und Verallgemeinerung der gesetzten Potenziale darstellt (Kapitel 5). Anschließend fügt sich ein Ausblick an, welcher sich mit möglichen Variationen des konkreten Konzeptes beschäftigt. Den Abschluss der Arbeit bildet ein Fazit (Kapitel 6). Die Arbeitsmaterialien sind zum größten Teil im Anhang (Kapitel 8) zu finden, um die Übersichtlichkeit in den vorangegangenen Kapiteln zu gewährleisten. Querverweise an den passenden Stellen lassen aber eine leichte Zuordnung zu.

1 SITUIERTES LERNEN

1.1 TRADITIONELLE UNTERRICHTSANSÄTZE UND TRÄGES WISSEN

Eine große Diskrepanz besteht vielfach zwischen Wissen und Handeln bzw. Verhalten. Beispielhaft lässt sich dies am Beispiel der Raucher zeigen. Diese sind sich wohl der gesundheitlichen Risiken bewusst, hören allerdings trotzdem nicht damit auf. Vergleichsweise wird das theoretisch - in der Schule erworbene - Wissen, in anderen - außerschulischen - Kontexten zum Vorteil von alltagspraktischen Methoden zurückgestellt. Eine Vielzahl von Beispielen finden sich in der Forschung zur Alltagsmathematik: Untersucht wurden Straßenkinder, deren Lebensunterhalt durch das Verkaufen von Bonbons gedeckt wurde (Saxe, 1988), Molkereimitarbeiter, welche über Preise und Mengen entscheiden (Scribner, 1984) und Weight-Watchers-Mitglieder beim Einkaufen und Zubereiten von Speisen (Lave et al., 1984). Jede Personengruppe bewerkstelligt die mathematischen Anforderungen aus ihrem Lebens- und Interessenbereich effektiv und fehlerfrei und dies ganz ohne mathematische Verfahren zu nutzen, welche in der Schule gelehrt wurden. Somit ist das im Alltag erworbene Wissen praktikabel, das schulisch erworbene Wissen wiederum ineffektiv und bleibt ungenutzt.

Diese Erkenntnis findet sich bereits bei Whitehead (1929), der von „inert knowledge“ - also trägem Wissen - spricht. Bei Thissen (1997) findet sich folgende Definition: „Das erlernte Wissen ist zwar prinzipiell vorhanden, kann aber im konkreten Fall nicht abgerufen und in einer angemessenen Situation angewandt werden“ (S. 71). Erklären lässt sich dies damit, dass in konventionellen Unterrichtssituationen üblicherweise eine Fülle an Wissen vermittelt wird, dessen eigentlicher Nutzen außerhalb der Ursprungssituation dem Großteil der Lernenden aber unklar bleibt. Gründe liegen in der vielmals untergeordneten Rolle von praktischen Anwendungssituationen bei der Wissensvermittlung. Untersuchungen zum Wissen bezüglich Logarithmen unter Collegestudenten belegen dies (Bransford et al., 1990). Über die Hälfte der Befragten konnte keinen praktischen Nutzen von Logarithmen benennen, noch hatten die Befragten eine Vorstellung davon, wozu diese „erfunden“ wurden. Die Erinnerung an ihre Anwendung im Schulunterricht war zwar noch vorhanden, allerdings lediglich im Kontext für mathematische Übungsaufgaben: „They treated them as difficult ends to be solved.“ (S. 117). Diese Probleme lassen sich in gleichem Maße auf natur- und geisteswissenschaftliche Fächer übertragen.

In engem Zusammenhang hiermit steht der fehlende Transfer des Erlernten. Somit ist das Wissen nur in genau den Situationen verwendbar, in denen es angeeignet wurde: „Das erlernte Wissen kann zwar in der Lernsituation aktiviert werden, ist aber in anderen Situationen nicht anwendbar. Das Wissen kann nicht übertragen werden“ (Thissen, 1997 S. 71). Studien belegen, dass im schulischen Kontext erlerntes Wissen ebenso in einfach strukturierten Textaufgaben angewendet werden kann, allerdings nicht auf andere Aufgaben, und keinesfalls auf reale Kontexte übertragen werden kann: „Thus, while students are able to complete the word problems at the end of the chapter in their science textbook, they are unable to use that knowledge to calculate the time it will take them to travel to Grandmother’s house at a certain speed and distance.“ (Knuth et al., 2012 S. 170). Bei Mandl (1993) und Renkl (1994) finden sich Untersuchungen für andere Anwendungsbereiche, so zum Beispiel Medizin.

1.2 ERKLÄRUNGSANSÄTZE FÜR TRÄGES WISSEN

Schaut man bei Renkl (1996), so lassen sich im Wesentlichen drei Erklärungsansätze für das erwähnte Problem des trägen Wissens finden, welche im Folgenden näher erläutert werden.

1.2.1 METAPROZESSERKLÄRUNGEN

Ist das benötigte Wissen, um ein Problem zu lösen, vorhanden, aber kann nicht angewendet werden, spricht man von Metaprozesserklärungen. Dabei laufen Metaprozesse nicht fehlerfrei ab. Gründe dafür können nicht zur Verfügung stehende Anwendungsbedingungen für das benötigte Wissen sein.

Innerhalb dieser Erklärung gibt es verschiedene Variationen:

Paris (1983) argumentiert im Rahmen der metakognitiven Erklärung, dass vor allem Handlungswissen alleinig für die Situationen, die im Lernprozess vorgegeben waren, und ebenso deklaratives Wissen erlernt werden. Deklaratives Wissen („Wissen, dass“) versteht sich hier als Wissen um die Kenntnis von Konzepten und Tatsachen. Um beide Wissensarten effektiv zu nutzen, wird ebenso konditionales Wissen benötigt, so Paris (Paris, 1983, zit. in: (Alexander et al., 1988; 1991). Diese Art beinhaltet vorwiegend das Wissen über das „Wann“ und „Warum“, eben die Anwendungsbedingungen des deklarativen Wissens. Nur wenn die Elemente zusammenspielen, ist ein effektives Handeln möglich.

Ein anderer Ansatz erklärt motivationale Defizite als Ursache. Ängste, ein geringes Selbstkonzept und ähnliches können den Wissenseinsatz be- bis verhindern. Eine besondere Bedeutung erhalten dabei Interesse und intrinsische Motivation, welche die Wissensanwendung in hohem Maße bedingen (Schiefele et al., 1994). Liegt ein hohes Interesse am Gelernten vor oder erfolgt eine intrinsische Orientierung, werden vermehrt Lernstrategien eingesetzt. Konkret bedeutet dies eine Organisation des Lernstoffes und eine Kontrolle des Verständnisses im Gegensatz zum bloßen Auswendiglernen. Fehlendes Interesse kann nicht nur die Wissensanwendung beeinträchtigen, sondern ebenso langfristige negative Konsequenzen haben. Eine Studie zeigte zum Beispiel, dass Studenten der Sozialwissenschaften dem Erwerb empirischer Forschungsmethoden misstrauisch und gering interessiert gegenüberstehen (Gruber et al., 1994). Selbst mit einer optimalen Ausbildung in diesen Methoden werden diese Hochschüler nach Abschluss der Seminare das Gelernte nicht noch einmal anwenden, sofern kein Interesse an den Methoden besteht. Eine Folge davon ist ein schneller Wissensverlust. Ein Studium oder eine Ausbildung sind unter diesen Bedingungen unvollendet und unproduktiv.

Ungünstige Kosten-Nutzen-Konstellationen können ebenso Gründe sein, die zu einem trägen Wissen und damit zur Verhinderung von entsprechenden Handlungen führen. Ein Beispiel ist die verzerrte Wahrnehmung von Risiken. Beispielsweise unterschätzen die meisten Menschen die Risiken eigener Erkrankungen (Schwarzer, 1992). Der perzipierte Nutzen von Präventionsmaßnahmen wie Abnehmen oder ausreichend Bewegung ist umso geringer, je niedriger die Wahrscheinlichkeit angenommen wird, selbst von einer Krankheit betroffen zu sein, denn Wissen um gesundheitsfördernde Maßnahmen führt nicht zwangsläufig zu einem entsprechenden Verhalten.

Der volitionale Erklärungsansatz geht davon aus, dass der Lernende ständig zwischen konträren Wünschen, Neigungen und Handlungsimpulsen entscheiden muss, bevor er zu einem entsprechenden Verhalten gelangt (Kuhl, 1987). Ein Beispiel hierfür wäre der Vorsatz, mit dem Fahrrad statt dem Auto zur Arbeit zu gelangen. Die Umsetzung des Vorhabens hängt aber von anderen Einflüssen ab, die ausgeblendet werden müssten, wie zum Beispiel Zeitmangel oder unvorteilhafte Wetterverhältnisse. Kuhl und Heckhausen (1996) nennen nebst der Ausblendung handlungsabweisender Informationen weitere Mechanismen innerhalb ihrer Theorie, die eine Handlungsausführung erleichtern: Abschirmung von Informationen, die nur für alternative Verhaltensweisen notwendig sind, Förderung positiver und Unterbindung leistungsbehindernder Emotionen, Verdeutlichung positiver Folgen des gewünschten Verhaltens sowie die bewusste Kontrolle unvorteilhafter Faktoren, wie beispielsweise das Beseitigen von Ablenkungen.

Dysfunktionale epistemologische Überzeugungen über das Wesen von Wissen und Lernen (Schommer, 1993), seiner Bedeutsamkeit und seiner Anwendungsmöglichkeiten sind entscheidend für die Wissensübertragung. Eine weitverbreitete Meinung unter den Lernenden ist, dass die Mehrheit des gelernten Schulstoffes keinen Bezug zur eigenen Alltagswelt aufweist. So verbinden Kinder die Kenntnis um das Temperaturmessen mittels Thermometern nicht mit ihren Erfahrungen über „heiß“ und „kalt“. Im Gegenteil, es wird erwartet, dass sich Temperaturen summieren, gibt man zwei Flüssigkeiten zusammen (Strauss, 1986). Die Schüler verwenden ihre Alltagswissen nicht, um die Lösung auf Plausibilität zu überprüfen, da die epistemische Überzeugung vorherrscht, dass in der Schule gelernte physikalische Aspekte nichts oder nur im geringen Maße mit ihrem Alltag zu tun haben. Folglich besitzt dieses Wissen keinerlei Bedeutung und wird nicht in effektives Handeln umgemünzt.

1.2.2 STRUKTURDEFIZITERKLÄRUNGEN

Im Gegensatz zur vorangegangenen Erklärung wird bei Strukturdefiziterklärungen das Problem im Wissen selbst gesehen, sprich, das Wissen ist lediglich in ungenügender, fehlerhafter Form vorhanden und daher nicht nutzbar. Dabei lassen sich folgende drei Formen ausmachen:

Defizite im konzeptuellen Wissen lassen sich beispielsweise wie folgt verdeutlichen: Verfügt jemand über wenig Küchenerfahrung, so muss in der Regel ein Rezept genau eingehalten werden. Wird der Sinn einzelner Vorgehensweisen nicht erfasst, so müssen zwangsläufig alle Zutaten und Materialien vorhanden sein, um den Erfolg zu gewährleisten. Wird im Folgenden konzeptuelles Wissen erworben, also Bedeutung und Sinn einzelner Schritt erschlossen, können Alternativen gewählt werden (Hatano et al., 1992). Wissen ist danach an den Kontext gebunden, in dem es erlernt wurde. Es kann frühestens nach einer mehrfachen mentalen Simulation der Transfer auf andere Kontexte erfolgen. Der Simulation hilfreich sind laut Aebli (1983) das Bearbeiten diverser Begriffe und Handlungsversionen, um im Anschluss flexibler agieren und Wissen übertragen zu können.

Mangelnde Wissenskompilierung ähnelt dem Ansatz der metakognitiven Defizite in der Hinsicht, dass eingangs immer deklaratives Wissen vermittelt wird. Um dieses dann in effektives Handlungswissen, d. h. prozedurale Kenntnis umzuwandeln, werden laut Anderson (1983; 1987) drei Phasen absolviert. Zuerst wird das deklarative Wissen durch kontinuierliche Prozeduren zur Problemlösung weiterhin interpretiert und somit generalisiert, was eine immerwährende Weiterentwicklung des Wissens in diesem Anwendungsbereich nach sich zieht. In der zweiten Phase wird dieser mittels Diskriminierungsprozesse eingegrenzt und die Kenntnisse kompiliert. Abschließend folgt eine differenzierte Anpassung erfolgreicher Abläufe. Wird dieser Prozess durchlaufen, so ist das Wissen auf gewisse Bedingungen konditioniert worden, d.h. die Kenntnisse sind mit jenen Bedingungen verknüpft und gespeichert worden, deren Eintreffen zu einem bestimmten Handlungswissen führt. Diese dritte Phase wird aber im Schul- und Hochschulkontext nur selten erlangt, da in diesen Einrichtungen der Fokus meist auf dem Aneignen und Prüfen von deklarativem Wissen liegt. Es lässt sich der Schluss ziehen, hier von einem systematischen Fehler zu sprechen.

Wissenskompartmentalisierung führt die dysfunktionale, epistemologische Überzeugung fort. Neben der Uneinigkeit bezüglich des Nutzens von Schulwissen wird hier sogar von einer separaten Speicherung des Schul- und Alltagswissen in isolierten Bereichen ausgegangen, welche keinerlei Verknüpfung zueinander aufweisen, so dass dies schließlich zu einer Wissenskompartmentalisierung führt (Mandl et al., 1993). Eine Folge hiervon ist das Nebeneinanderbestehen von fehlerfreien und fehlerhaften Konzepten, welche sich nicht gegenseitig auslöschen. Exakt vermitteltes schulisches Wissen wird demnach nicht eingesetzt, um gängiges Alltagswissen zu auszutauschen.

1.2.3 SITUIERTHEITSERKLÄRUNGEN

Im Gegensatz zum althergebrachten Begriff von Wissen und Wissenstransfer der kognitiven Psychologie steht der Erklärungsansatz mittels Situiertheit. Er versteht Wissen und seine Anwendung nicht isoliert, wie in der kognitivistischen Forschung üblich, sondern schließt zugleich eine sozio- konstruktivistische Sicht mit ein. Das heißt, motivationale, affektive und sozi-kulturelle Variablen sind in der Testsituation inkludiert. Situiertes Lernen befasst sich „ausdrücklich mit dem individuellen Lernen in sozial bestimmten Handlungsfeldern und nicht wie die in den 1980er Jahren dominierenden kognitionswissenschaftlichen Ansätze mit der Modellierung von Berechnungsprozessen in intelligenten Systemen“ (Sell, 2000 S. 23).

Da dieser Ansatz eine besondere Relevanz für diese Arbeit innehat, wird er im Folgenden ausführlich und separat betrachtet.

1.3 SITUIERTES LERNEN ALS EIN PRINZIP ZUR VERHINDERUNG VON TRÄGEM WISSEN

Der Begriff des situierten Lernens fasst eine Reihe verschiedener Erklärungsansätze zusammen und vereint unter einer gemeinsamen Grundlage verschiedene Disziplinen (u.a. ökologische Psychologie, soziokognitive Forschung oder kognitive Anthropologie), die nicht deckungsgleich sind.

Einigkeit besteht darin, dass die konkrete Lernsituation bei der Konstruktion des Wissens die entscheidende Rolle spielt: „Each experience with an idea - and the environment of which that idea is a part - becomes part of the meaning of that idea. The experience in which an idea is embedded is critical to the individual’s understanding of and ability to use that idea“ (Duffy et al., 2013 S. 4).

Festgehalten werden kann außerdem, dass, obwohl der Begriff „Situation“ nicht eindeutig definiert ist, er Aspekte der materiellen Umwelt, soziale und kulturelle Komponenten umfasst (Law, 1994). Auch die Interaktion mit anderen am Prozess beteiligten Lernenden fließt mit ein.

Daraus ergibt sich die Untrennbarkeit von Erwerb, Erhalt und Anwendung von Wissen. Dies führt im schulischen Kontext zur Kritik am Frontalunterricht als traditionelle Lehrform, weit entfernt von realen Problemlösesituationen, nicht nur als Lehr- sondern auch als Sozialform. Die abstrakte Besprechung eines Themas steht im Widerspruch zum realen Kontext. Lehr-Lernsituationen unter der Methode des situierten Lernens haben den Anspruch, sich äußerlich, wie auch in der sozialen Interaktion, hinreichend nah an den realen Anwendungsbereich anzunähern (Mandl et al., 1997).

Aus den unterschiedlichen Ansätzen gehen folgende konkrete Anforderungen zur Ausgestaltung von Lernsituationen hervor (Gruber, 1999), welche vorzugsweise alle umgesetzt werden sollen (Hartinger, et al., 2005) und im Folgenden näher erläutert werden (Reimann-Rothmeier et al., 1994; Mandl et al., 1997):

- Komplexe Ausgangsprobleme
- Authentizität der Lernumgebung
- Konkrete Anwendungskontexte
- Multiple Kontexte und Perspektiven
- Sozialer Kontext
- Artikulation und Reflexion

1.3.1 KOMPLEXE AUSGANGSPROBLEME

Ausgangspunkt sollte ein komplex interessantes, sowie intrinsisch motiviertes Problem sein. Im besten Falle sieht der Lernende dieses als Herausforderung, für die er ein oder mehrere Lösungen finden möchte, und folglich ein Gefühl von „ownership“ entwickelt. Konkret könnte dies ein komplizierter Entscheidungsfall sein oder eine Gestaltungsaufgabe. Die Erfahrungswelt des Lernenden sollte berücksichtigt werden und trotzdem ausreichend Neuigkeitswert vorhanden sein. Ziel dieser Vorgehensweise ist es, dass die Wissensaneignung motivierend durch ein „Lösen-Wollen“ des Problems und somit das Ziel „gute Noten“ ersetzt oder wenigstens ergänzt wird (Dziewas, 2007).

1.3.2 AUTHENTIZITÄT DER LERNUMGEBUNG

Der Lernende sollte „zusammen mit dem Wissen auch die Anwendungsbedingungen dieses Wissens erwerben“ können (Reimann-Rothmeier et al., 1994 S. 46), das heißt, die Lernumgebung sollte eine angemessene komplexe reale Situation ermöglichen. Folglich entfällt die Reduzierung der Komplexität. Dabei gilt Authentizität als wichtiges Mittel, welches den Transfer sichert: „Authentic learning environments present students with meaningful activities that lead to far transfer: defining problems, identifying resources, setting priorities, addressing subsets of the problem, exploring different approaches to problems, and generating a variety of appropriate solutions.”(Kommers et al., 1996 S. 229). Dabei ist diese Authentizität aber kein absolutes Merkmal. Eine Aktivität wird im Vergleich zu einer anderen schon dadurch authentisch, wenn ihre zentralen Kennzeichen widergespiegelt werden: „Within the educational framework, the authenticity of the learning activity refers to the activity of the learner in the learning environment relative to the environment in which the learning will be used. “ (Honebein et al., 2012 S. 89).

1.3.3 KONKRETE ANWENDUNGSKONTEXTE

Ist die Forderung nach Authentizität in situierten Kontexten unumstößlich, so müssen sie hingegen nicht die komplexe Realität wiedergeben. Allerdings erfolgt eine Einbettung des Problems und des anzueignenden Wissens in eine größere, konkrete Situation, wodurch eine Erhöhung des Komplexitätsgrades erfolgt. Charakteristisch ist beispielsweise eine Darstellung einer konkreten Problemsituation, welche motivierend auf die Lernenden wirkt, sich neue Kompetenzen anzueignen. Dadurch wird die Bereitschaft und Fähigkeit gefördert, selbstgesteuert zu lernen (Straka, 2000) - eine immer stärker an Bedeutung gewinnende Schlüsselkompetenz (Krapp et al., 1999). Weinert (1982) sagt, dass jede Art des Lernens Eigeninitiative erfordert und somit ein nachhaltiges Lernen ohne Selbststeuerung unmöglich ist. Somit bildet die Schaffung von konkreten, problemorientierten und situierten Lernumgebungen eine wichtige Grundlage.

1.3.4 MULTIPLE KONTEXTE UND PERSPEKTIVEN

Zur Förderung der Dekontextualisierung und der Übertragung auf andere Situationen ist ein multipler Anwendungskontext des angelernten Wissens nützlich: „[…] one might suppose that studying material in a number of different contexts [...] would be advantageous, since at least one of the study contexts would be likely to match with the context of use.“ (Hammond, 1993 S. 61).

Multiple Perspektiven, das heißt aus verschiedenen Blickwinkeln oder unter Berücksichtigung verschiedener Theorien, fördern die skeptische Beschäftigung mit Lerninhalten. Dies findet sich auch bei Spiro (1992 S. 122) wieder: „Single perspectives are not false; they are inadequate “.

Beide Ansätze ermöglichen eine Situationsbetrachtung unter verschiedenen Gesichtspunkten. Signifikant für fortgeschrittenes Wissen und Expertenwissen ist eben die Befähigung, einen Sachverhalt aus unterschiedlichen Perspektiven zu betrachten und zu beurteilen. Weiter spielt auch die Fertigkeit hinein, diesen zu anderen Sachverhalten und Konzepten in Relation zu stellen und in diversen - auch fremden - Zusammenhängen anwenden zu können.

Im besten Fall ermöglicht der Kontext eine individuelle Bedeutung für den Lerner und Einbezug seines speziellen Erfahrungsschatzes, so beispielsweise Mathematik für Physiker in einem physikalischen Kontext. Erfolgt dies nicht, kann ein realistischer Kontext bedeutungslos für den Lernenden sein: „Learners are required to acquire facts and rules that have no direct relevance or meaning to them, because they are not related to anything the learner is interested in or needs to know.” (Jonassen et al., 2012 S. 235).

Dies heißt allerdings auch, dass mit steigender Heterogenität in der Lerngruppe immer mehr bzw. andersartige Kontexte berücksichtigt werden müssen.

1.3.5 SOZIALER KONTEXT

Ein nicht zu unterschätzender Bestandteil für den erfolgreichen Transfer einer Lernsituation in eine Expertengemeinde ist die soziale Interaktion der Lernenden untereinander, aber auch zu den Lehrenden. Die Anwendungsumgebung sollte die gemeinschaftliche Erarbeitung und das Nutzen von Lösungsverfahren fördern. In einer „community of practice“ ist das Erlernen von in dieser Gruppe gültigen Denkweisen und Problemlösemechanismen unabdingbar. Dies wird am besten durch den direkten Kontakt zu Experten, beispielsweise Facharbeitern, die mit den Lernenden in Interaktion treten, gewährleistet.

1.3.6 ARTIKULATION UND REFLEXION

„Artikulation bedeutet, Wissensinhalte zu äußern, also in irgendeiner Form nach außen zu tragen, in der Regel über die Sprache.“ (Reimann-Rothmeier et al., 1994 S. 53). Die Verbalisierung des Prozesses hilft auf der einen Seite bei der Ausbildung multipler Kontexte und Perspektiven im sozialen Austausch, da der eigene Standpunkt vertreten und mit anderen abgeglichen wird. Auf der anderen Seite wird der Prozess der Metakognition, also das Nachdenken über eigene Denkprozesse gefördert: „Knowing how we know is the ultimate human accomplishment.“ (Knuth et al., 2012 S. 174). Durch die Eigenreflexion verstärkt sich die Fähigkeit des Lernenden, Wissen über die unmittelbare Situation hinaus zu systematisieren und in allgemeine Problemlösestrategien umzuwandeln, bzw. bereits vorhandene zu verbessern. Daher sollte eine Anwendungsumgebung Artikulation und Reflexion der Lernenden unterstützen.

Es zeigt sich, dass die Punkte nicht gelöst voneinander betrachtet werden können und sollen: das eine bedingt das andere. Durch entsprechende Gestaltung von Lehr-Lernsituationen erhöht sich die Fähigkeit, erlerntes Wissen in externen Lernsituationen anzuwenden und Zusammenhänge herzustellen.

Eine mögliche Umsetzung bieten außerschulische Lernorte. Damit ist das Prinzip der Authentizität von Haus aus gegeben. Außerdem liegt eine soziale Dimension in diesen Lernorten, da das Lernen in Kleingruppen erfolgt und gegebenenfalls durch externe Experten erweitert wird. Damit einher geht die Förderung der affektiven und kognitiven Intentionen:

- Auf- und Ausbau der sozialen Begegnung der Beteiligten untereinander
- Kennenlernen und Achten anderer Standpunkte
- Förderung einer multiplen Denkart
- Entwickeln gemeinsamer Problemlösestrategien

Außerschulische Lehr-Lernsituationen bieten damit eine gute Möglichkeit, träges Wissen und mangelnden Transfer zu verhindern und Gelerntes dauerhaft nutzbar zu machen.

2 AUßERSCHULISCHE LERNORTE UND SITUIERTES LERNEN

In der einschlägigen Literatur findet sich keine einheitliche Terminologie. Äquivalent werden die Begrifflichkeiten wie außerschulische Lernorte, Exkursionen, Freilandunterricht oder Unterricht außerhalb des Schulgebäudes (Killermann, 1995; Eschenhagen et al., 1998) genutzt. In der vorliegenden Arbeit verwende ich den Begriff des Lernens an außerschulischen Lernorten, wie er auch bei Killermann (1990) zu finden ist. Damit wird jede Lernsituation benannt, „die nicht im Schulgebäude gegeben ist, die aber in Verbindung mit dem Unterricht steht und die durch unmittelbare Begegnung mit einem Objekt oder einem Phänomen zu Wahrnehmungen und Beobachtungen, zu Fragen und Antworten, zu Bewertungen und Handlungen führt“ (S. 164).

Dabei ist der Ruf nach Unterricht außerhalb des Klassenzimmers keine neuzeitliche Erfindung, sondern geht bis in das 16. Jahrhundert zurück. So fordert Comenius mit Beginn des 17. Jahrhunderts eine Einführung naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen durch die Erfahrung mit Originalbegegnungen als Ausgangspunkt des Lernens. Auch Mitte des 19. Jahrhunderts liegt bei Junge (1885) die Notwendigkeit auf dem genauen Beobachten als Grundlage des naturgeschichtlichen (heute: naturwissenschaftlichen) Unterrichts, weswegen dieser in der freien Natur erfolgen muss. Unter dem Motto: „Man schützt nur, was man kennt“ wird in den folgenden Jahrzehnten weiter argumentiert. Das Curriculum für Naturgeschichte schreibt dazu in den „Bestimmungen über die Neuordnung des Mittelschulwesens in Preußen“ vom 3. Februar 1910: „Wo es die Verhältnisse irgend möglich machen, ist der Schüler anzuleiten, mit der umgebenden Natur zu leben und sie zu schützen. Aufenthalt im Freien und Ausflüge des Lehrers mit den Schülern bieten die beste Gelegenheit für die Anleitung dazu.“ (vgl. Hampl, 2000). In den achtziger Jahren rückt Unterricht an außerschulischen Lernorten abermals in den Vordergrund. Neben der Förderung sozialer Kompetenzen steht die Entwicklung eines „Umweltgewissens“ an erster Stelle.

Ein Wandel, der „Kindheit und Jugend schneller verändert [hat], als die Erziehungswissenschaft beschreiben und erklären konnte“ (Struck, 1994 S. 11), lässt sich in diversen Ebenen der heutigen Kindheits- und Jugendforschung feststellen.

Das Erleben und Erlernen sozialer Kontakte und Rollenverhaltens wird durch veränderte Familienkonstellationen, durch hohe Scheidungsraten und eine steigende Anzahl an Alleinerziehenden laut Stock (1988) erschwert, da sich althergebrachte kulturelle Wertvorstellungen verändern.

Ebenso haben neue Technologien einen Einfluss. Durch einen immer größeren Medieneinfluss, das teilweise Ersetzen von Eltern und Freizeitkameraden durch Smartphones, TV und Computer, aber auch Spielwaren, die elektronischer Natur sind oder zumindest bereits als Fertigprodukt existieren, wird neben Kreativität auch ein selbstbestimmter Umgang mit Medien verhindert, was negative Auswirkungen auf das Erschließen neuer Aktivitäten mit Neugier und Forschungsdrang hat.

Letztendlich ändert sich auch unsere Gesellschaftsstruktur. So waren z. B. zu Beginn der 1990-ziger Jahre im Zuge des gesellschaftlichen Wandels eine steigende Arbeitslosigkeit und zunehmende Gewaltbereitschaft zu verzeichnen, welche an Kindern und Jugendlichen nicht spurlos vorbei gehen, wie bei Hentig (1993) nachlesbar ist. Aber auch heute zeigt sich, dass die Bildungskarriere stark von der Bildungskarriere der Eltern und Großeltern abhängt. Im aktuellen Report zur Chancengleichheit (Berkemeyer et al., 2014) findet man die Kritik, dass der Bilungserfolg immer noch stark von der sozialen Herkunft abhängt und „[e]s […] Schulen in Deutschland […] immer noch zu wenig [ gelingt], die herkunfstbedingten Benachteiligungen ihrer Schüler auszugleichen“ (S. 7).

Nur noch wenige Schülerinnen und Schüler erleben einen direkten Zugang zu ihrer Umwelt, „Primärerfahrungen durch orginale Begegnungen“ (John, 1999) nehmen ab, hingegen nehmen indirekte Erfahrungen, welche über Medien vermittelt werden, zu (Bönsch, 2000). Bei von Hentig (1993) kann man von „Wirklichkeit[en] aus zweiter Hand“ (S. 28) lesen, die für ihn mit dem Verlust der Fähigkeit „für etwas einzustehen“ (S. 28) sowie sich ein Urteil zu bilden, einhergehen.

Diese Veränderungen in der Kindheit und Jugend bleiben nicht ohne Folgen für die Schule. Lange stellte die Schule eine Art Ergänzung zum außerschulischen Leben dar, welches sie nun zunehmend ersetzen soll. Die wachsende Diskrepanz zwischen Schul- und Lebenswelt muss daher erkannt und Schule neu durchdacht und gestaltet werden, da „die nur auf enge Unterrichtsarbeit ausgerichtete Schule nicht in der Lage ist, jene Vielfalt von Erfahrungen zu vermitteln, die mehr denn je heute Aufgabe von Pädagogik sein muss“ (Stichmann et al., 1996). Die damit einhergehende Öffnung der Schule ist eine notwendige Veränderung an die oben beschriebenen Lebensbedingungen. Mit Nachdruck stellt Herz (1989) klar, dass die aktuellen und kommenden Herausforderungen nicht ohne eine Umstellung der Schule auf die geänderten Lebensumstände gemeistert werden können. Dabei kann eine Öffnung in zwei Richtungen erfolgen: nach innen, durch den Verzicht auf zu enge Fachbezogenheit und starre Stundenschemata, und nach außen, durch das Verlassen des Unterrichtsgebäudes, um die reale Welt als Erfahrungs-, Erlebnis- und Lerngegenstand zu nutzen (Stichmann et al., 1996).

2.1 POTENZIALE AUßERSCHULISCHER LERNORTE

Im Verlauf dieser Arbeit hat sich schon eine Reihe von Potenzialen außerschulischer Lernorte aufgetan, sei es für den Unterricht oder für die Erziehung. Die hier folgenden lassen sich im Kapitel 4 innerhalb der Konzeptdarstellung wiederfinden.

2.1.1 LERNEN AN UND MIT DER WIRKLICHKEIT

Außerschulische Lernorte bieten den Schülerinnen und Schülern Anschauungs- und Lerngelegenheiten, die eine geeignete, vielseitige Bereicherung und Ergänzung der schulischen Erfahrungswelt liefert: „Eine andere, wirksame Möglichkeit, das schulische Leben mit dem „Leben“, d. h. mit der Wirklichkeit, zu konfrontieren, liegt darin, dass die Schule ihre eigenen, im Grunde genommen immer engen Räume öffnet und Schüler und Lehrer als Lernende in die Wirklichkeit schickt. Dann erst begegnen Schüler und Lehrer der menschlichen Mitwelt und der sachlichen Umwelt unmittelbar, nicht in einer für didaktische Ziele geschaffenen Auswahl, sondern in der vorgegebenen Realität und in jener Aktualität, die auch mit Zufällen rechnet.“ (Koop, 1975 S. 1). Dadurch kann die Diskrepanz zwischen schulischen und außerschulischen Lebensbereichen reduziert werden.

Die vielfältigen Möglichkeiten echter Begegnung erlauben einen Wissenszuwachs, der im „normalen“ Unterricht so nicht möglich ist. Durch die direkte Auseinandersetzung mit dem Lernobjekt werden nicht nur kognitive Bereiche angesprochen. Wie im vorangegangenen Kapitel bereits erläutert, sind Authentizität und konkrete Lernsituationen Forderungen des situierten Lernens. Diese Wirklichkeitsnähe und Sachbezogenheit fördern das Denkvermögen (Stock, 1988). Auf dieser Grundlage erfahren die Schülerinnen und Schüler schrittweise die Wirklichkeit und lernen, diese zu verstehen und weiter zu erforschen. Dazu werden fachbezogene, wie fachübergreifende Aktivitäten gleichermaßen mit einbezogen, so dass fachrelevante Arbeitsweisen erlernt werden. Auch unterstützt diese Lernumgebung das Sozialverhalten und die Ausbildung von Sekundärtugenden wie Ausdauer, Gründlichkeit und Sorgfalt.

2.1.2 UNTERSTÜTZUNG SOZIALER LERNFORMEN

Die Sozialstruktur einer Klasse tritt bei einem Ausflug leicht zu Tage: „Die Zuordnungen und Aggressionen, die Dominanz- und Unterordnungsverhältnisse, Konflikt und Isolierung, Identität oder Diskrepanz mit angenommenen Rollen […]. Damit werden aber für Erkenntnis und Einübung sozialen Verhaltens Chancen frei, die in Schulzimmer oder Schulhaus mehr oder minder latent bleiben, manchmal sogar eher Störungen auslösen, statt eine Erziehung zu Solidarität und Mitverantwortung, zu Initiative und Hilfsbereitschaft, zu Toleranz und Verständnisbereitschaft zu fundieren“ (Koop, 1975 S. 1). Außerschulische Lernorte haben dabei einen positiven integrierenden Einfluss auf vorherrschende Gruppenstrukturen und Außenseiterrollen. Außerdem können soziale Kompetenzen geübt und antrainiert werden, als „lernschwache“ deklarierte Schüler haben mitunter die Chance, durch qualifiziertes und partnerschaftliches Verhalten zu Anerkennung unter den Mitschülern zu gelangen und sind somit motiviert, neue Anforderungen anzugehen (Stock, 1988). Auch hierbei spielt eine Anforderung an das situierte Lernen, die soziale Dimension, eine wichtige Rolle. Weiterhin erfolgt eine Förderung der Kommunikationskompetenz, da Absprachen bezüglich Zeit- und Teammanagement getroffen werden müssen. Zur Bewerkstelligung erfordert es Selbstbeschränkung, Verantwortungsbereitschaft und solidarisches Handeln.

2.1.3 UMWELTERZIEHUNG

Ein Beschluss der KMK zur Umwelterziehung legt fest, dass die Schule „[…] bei jungen Menschen Bewusstsein für Umweltfragen erzeugen, die Bereitschaft für den verantwortlichen Umgang mit der Natur zu fördern und zu einem umweltbewussten Verhalten zu erziehen [hat], das über die Schulzeit hinaus wirksam bleibt.“ (Pohle, 1990 S. 18). Dabei sollten, laut Hubert (1991) Methoden, welche Betroffenheit auslösen, genutzt werden. Direkte Erlebnisse mit Umweltgefährdung und - verschmutzung bringen eben gerade jene Betroffenheit bei den Schülerinnen und Schülern hervor und fördern die Bereitschaft verantwortungsbewussten Handelns (Einbeck et al., 1984). Weiter fordert die KMK Schüleraktivität. „Begreifen“ kann hierbei wörtlich genommen werden und bildet neben Eigenreflexion wichtige Grundpfeiler für umweltbewusstes Handeln, welches die ethische Kompetenz schult.

2.2 UMSETZUNG AUßERSCHULISCHER LEHR-LERNSITUATIONEN

2.2.1 CHARAKTERISTIKA AUßERSCHULISCHER LEHR-LERNSITUATIONEN

Pfligersdorffer (1988) entwickelte unter der Zielvorstellung, dass außerschulische Lehr-Lern- Arrangements die Schülerinnen und Schüler an reale Sachverhalte heranführen sollen, damit diese sich damit auseinandersetzen, um von ihnen zu lernen, ein Konzept zur Durchführung jener Lehr- Lernsituationen, welches Anwendung in allen naturwissenschaftlichen Fächern finden kann. Dieses setzt auf 4 Grundpfeiler:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Grundpfeiler außerschulischer Lehr-Lernsituationen

2.2.1.1 LERNEN AM ORIGINALEN OBJEKT

In außerschulischen Lehr-Lernsituationen gibt nicht die Lehrperson die Inhalte verbal oder medial vor, die weiter oben angeführte Bemängelung von Informationen aus zweiter Hand trifft ebenso nicht zu (Eschenhagen et al., 1998; Winkel, 1986). Reale Begegnungen sprechen außerdem den sensuellen Bereich an. Ein ganzheitlicher Eindruck wird mittels Tasten, Riechen und Hören erreicht, hinter welchem die medial verbale Vermittlung zurückbleibt. Eine konkrete Begegnung mit dem Lerngegenstand führt zu einer breiteren Repräsentation dessen und ermöglicht eine selbstbestimmte Aneignung bestimmter Sach- und Wissensinhalte.

2.2.1.2 SELBSTGESTEUERTES LERNEN

Pfligersdorffer (1988) betont, dass die Hauptaufgabe der Lehrperson in der Vorbereitung, also der Schaffung einer geeigneten Lernumgebung und -situation liegt, in der die Schülerinnen und Schüler selbstgesteuert handeln und viele Schritte ihres Lernprozesses selbst bestimmen können. Der Lehrer sollte während des Prozesses nur eine Beratungsfunktion innehaben, für den Fall, dass der Prozess ins Stocken gerät. Weinert (1982) benennt dabei vier allgemeine Komponenten für Lehr-Lernprozesse:

- Inhalt
- Methode
- Zeitrahmen
- Beurteilung der eigenen Arbeit.

Der inhaltliche Rahmen wird von der Lehrperson gesteckt, unter anderem durch die Festlegung der außerschulischen Lehr-Lernsituation. Die Schülerinnen und Schüler haben aber die Möglichkeit, über Gespräche die Frage- und Problemstellungen, Lösungsverfahren und anderes herauszuarbeiten und zu konkretisieren. Welche Methode angewandt wird, entscheidet die Lerngruppe selbst, unter der Voraussetzung, dass methodische Arbeitstechniken bekannt sind, sonst birgt die Selbstbestimmung in diesem Fall eine Überforderung der Lernenden bis hin zu einer Demotivation. „Lehrkräfte, die ihre Schülerinnen und Schüler wirksam unterstützen wollen, müssen daher bei der Planung ihres Unterrichts eine zutreffende Vorstellung von deren lernbezogenen Selbstbildern haben“ (Höfer et al., 2012 S. 4). Der zeitliche Rahmen wird meist durch äußere Zwänge vorgegeben, welcher aber innerhalb vom Schüler selbst ausgefüllt wird, wie viel Zeit er im Einzelnen benötigt oder als sinnvoll erachtet. Für eine angemessene Einteilung der Zeit ist es wichtig, sein eigenes Handeln kritisch zu beurteilen. Hierzu zählen die Plausibilität der Ergebnisse, die hinreichende Beantwortung der Fragestellung sowie die Einschätzung, ob die gewählte Methode zum Erfolg geführt hat, zusammengefasst, ob der Lernprozess beendet werden kann.

Die Lehrperson ist hier in dem Sinne gefordert, da die vorgegebenen Aufgaben- und Hilfestellungen einerseits die Schülerinnen und Schüler anleiten und führen, auf der anderen Seite genug Platz für Kreativität und Schüleraktivität lassen.

Auch bei Hattie (Hattie, 2012) findet man diesen Ansatz vertreten. Ihm geht es um einen systematischen Aufbau fachlicher und überfachlicher Kompetenzen. „Auf fachlicher Ebene kommt es darauf an, unter Verwendung geeigneter Lernstrategien Informationen zu erschließen und […] diese problemorientiert zu verstehen, zu differenzieren und zu vernetzen, sie kritisch zu reflektieren und konzeptuell in komplexer werdende Modelle und Weltbildzusammenhänge zu integrieren“ (Höfer et al., 2012 S. 2). Auf der Seite der überfachlichen Kompetenzen steht eine Stärkung des Selbstbewusstseins, einer Selbstreflexion hinsichtlich des Gelernten und ein systematischer Aufbau einer realistischen Selbstwirksamkeitserwartung, um damit „zunehmend ein selbständiges, selbstgesteuertes und eigenverantwortliches Lernen zu entwickeln“ (Höfer et al., 2012 S. 2). Dabei spielen Feedback- und Evaluationsergebnisse hinsichtlich des Lernprozesses eine zentrale Bedeutung.

2.2.1.3 ENTDECKENDES LERNEN

Die „Trial and Error“-Methode ist nicht kennzeichnend für das entdeckende Lernen, vielmehr steht ein induktives Vorgehen im Raum. Mittels Vorkenntnissen werden Hypothesen zur Problemlösung aufgestellt, welche im Anschluss empirisch an Hand von Experimenten überprüft werden. Dieses Vorgehen setzt aber voraus, dass der Lehrende im Vorhinein den Schülerinnen und Schülern notwendige allgemeine Kenntnisse und Fertigkeiten vermittelt hat (Ausubel et al., 1981). Dies ist unabdingbar, um eine außerschulische Lehr-Lernsituation erfolgreich zu nutzen, da der Lernende sonst in eine passive Rolle verfallen könnte und die Lehrperson Besonderheiten und Zusammenhänge vorwegnehmen könnte, bevor das Interesse der Schülerinnen und Schüler geweckt oder sie eine Problemstellung entwickelt haben (Pfligersdorffer, 1988).

2.2.1.4 OFFENHEIT IN DER ORGANISATION UND IM INHALTLICHEN BEREICH

Wagner (1978) unterteilt die Offenheit in Organisation und Inhalt. Dabei zeichnet sich die Offenheit der Organisation beispielsweise dadurch aus, dass übliche Sitzordnungen aufgehoben werden und die Arbeit in Gruppen stattfindet. Dies ermöglicht neue Kontakte der Schülerinnen und Schüler untereinander sowie zur Lehrperson: Wird diese durch einen Experten ersetzt, fällt sie in die Rolle eines Lernenden und nähert sich den Schülerinnen und Schülern auf einer im „normalen“ Unterricht nicht möglichen Ebene an. Neben sozialen Komponenten ist der räumliche und zeitliche Rahmen aufgelockert. „Es fehlt […] eine Schulglocke, die jeden Lernprozess unwillkürlich beendet“ (Pfligersdorffer, 1988 S. 37). Inhaltliche Offenheit meint, dass die Schülerinnen und Schüler Beobachtungen über den eigentlichen Lerngegenstand hinausmachen können.

Lernen in außerschulischen Lehr-Lernsituationen heißt also, dass Erscheinungen der Umwelt Fragestellungen aufwerfen, die durch selbständiges und entdeckendes Lernen gelöst werden (Pfligersdorffer, 1988). Dabei umfasst der Begriff Umwelt neben Strom die Elemente Erde, Wasser, Luft, Flora und Fauna sowie ihre Beziehung untereinander und zum Menschen (Stachelscheid, 1997).

2.2.2 FORMEN AUßERSCHULISCHER LEHR-LERNSITUATIONEN

Außerschulische Lehr-Lernsituationen lassen sich nach ihrer zeitlichen Dauer, der Art des Kontaktes und der räumlichen Nähe zur Stammschule klassifizieren.

Dabei lässt sich die zeitliche Dauer untergliedern in (Stock, 1988):

- den Unterrichtsgang: maximal ein halber Schultag, eng eingegrenzte Fragestellung, auf oder um das Schulgebäude herum
- die Exkursion: umfasst bis zu einem Schultag, bestimmter Problembereich kann ausführlich untersucht werden, Lernort kann von Schule weiter entfernt liegen
- die Studienfahrt: dauert mehrere Tage, fächerübergreifende Bearbeitung komplexer Problemstellungen, Aufenthalt in Jugendherbergen oder täglich wechselnden Orten möglich Ebenso gibt es eine Unterteilung in drei Kontaktarten (Burk et al., 1980):
- einmaliger Besuch als lose Kontaktform: vermittelt ersten Eindruck, individuelle Beobachtung, Dokumentation und Registrierung alles Auffälligen und Unbekannten
- intensive Erkundung oder Exkursion: gezielte, auf dem Curriculum basierende Aufgabenstellung, deren Lösung nur am Lernort möglich ist
- Projektpraktikum: innerhalb kurzer Zeitspanne mehrfaches Aufsuchen des Lernortes, nur bei Studienfahrt oder Nähe zum Schulgebäude möglich.

Die räumliche Nähe des Schulgebäudes spielt auf die benötigte Anfahrtszeit an und untergliedert sich in (Dalhoff, 1997):

- nahes Schulumfeld: in wenigen Minuten erreichbar, optimal für einen ein- bis zweistündigen Unterrichtsgang
- und weiteres Schulumfeld: alles weiter entfernt Gelegene.

Als außerschulische Lernorte können neben Biotopen, Gewässern oder Wäldern auch öffentliche Einrichtungen fungieren. Systematisierungsversuche findet man unter anderem bei Ipfling (2003), der von außerschulischen Institutionen der Natur (Wald), der Produktion (Fleischerei), der Kultur (Museum), der Dienstleistung (Kraftwerk) und der Politik (Ministerium) spricht. Diese Einteilung deckt wesentliche Bereiche ab, erhebt aber keinen Anspruch auf Vollständigkeit (Jürgens, 1993; Ragnitz et al., 2000).

2.2.3 AUSWAHLKRITERIEN AUßERSCHULISCHER LEHR-LERNSITUATIONEN

Ein positiver Verlauf der außerschulischen Lehr-Lernsituation hängt nicht zuletzt von der Wahl des Ortes ab, da sich nicht jeder Ort für jede Lerngruppe eignet. Die Auswahl dessen fällt der Lehrperson zu, der diesen planvoll, sachlich und schülerorientiert wählen sollte. Unter anderem können folgende Fragen dabei helfen (Stock, 1988):

- Welche Aussagen trifft der Lehrplan zu geplantem Ziel, Thematik und Verfahren?
- Gibt es eine bessere Alternative?
- Stehen Informationsgewinn mit Zeit und Aufwand im Verhältnis?
- Welches Vorwissen und -erfahrungen haben die Schülerinnen und Schüler, was sind notwendige Arbeitsweisen, Hilfsmittel und methodische Verfahren?
- Ist die Erfahrung für die Schülerinnen und Schüler über- und durchschaubar?

[...]