Physik neu denken

  • 27. January 2016

In der neuen Studie „Physik in der Schule“ macht die DPG konkrete Vorschläge zur Gestaltung des Physikunterrichts.

Physik ist schwierig, macht keinen Spaß, man lernt lauter Fakten und quält sich mit Mathematik – so denken viele Schülerinnen und Schüler und wählen Physik häufig so früh wie möglich ab. Um hier Abhilfe zu schaffen und den Physikunterricht so zu gestalten, dass mehr Schüler Freude an diesem herausfordernden Fach haben, hat die DPG jetzt die Studie „Physik in der Schule“ vorgestellt. Darin machen die Autoren der Studie konkrete Vorschläge für die Unterrichtsgestaltung in den Sekundarstufen I und II. Basis sind die Bildungsstandards der Kultus­ministerkonferenz (KMK) von 2004, die seinerzeit eine Reaktion auf das schlechte Abschneiden deutscher Schüler bei den TIMSS- und PISA-Tests waren und die ein Abwenden vom reinen Fakten­lernen hin zur Vermittlung von Kompetenzen eingeläutet haben.

Inzwischen haben alle 16 Bundesländer die Bildungsstandards in eigenen Lehrplänen umgesetzt. „Jedes Land macht allerdings sein Ding, und das auf völlig intransparente Weise“, bedauert Ingolf Hertel, der sich als WE-Heraeus-Senior­professor an der HU Berlin für die Weiterentwicklung der Lehrerausbildung in der Physik engagiert. Gemeinsam mit Siegfried Großmann von der Universität Marburg hat er die Studie koordiniert. So unterschiedlich die Lehrpläne aber auch ausgefallen sind, die Lehrkräfte klagen in fast allen Ländern über die nicht zu bewältigende Stofffülle dieser Lehrpläne.

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Die neue DPG-Studie macht konkrete Vorschläge zur Umsetzung der Bildungsstandards für den Physikunterricht.

Die vorliegende Studie greift diese Probleme auf und stellt Lösungsansätze und Konzepte für die künftige Gestaltung von Physiklehrplänen und -unterricht in unseren Schulen vor. Die Studie ist stark inspiriert von den „Next Generation Science Standards“, die sich in den USA derzeit in der Einführungs- bzw. Erprobungsphase befinden. „Dieses Konzept reflektiert im Kern das, was die KMK vorgeschlagen hat – nämlich eine konsequente Gliederung der fachlichen Inhalte anhand von sog. Basiskonzepten, also physikalischen Kernideen“, erläutert Ingolf Hertel. Die DPG-Studie schlägt hierzu vier Basiskonzepte vor: Materie, Kräfte und Wechselwirkungen, Energie sowie Schwingungen und Wellen. Anhand dieser Konzepte gilt es, physikalisches Grundwissen und Kompetenzen in sinnvoller Breite und Tiefe zu vermitteln. „Wir müssen uns von der Idee verabschieden, man könne in der Schule ein vollständiges Bild der Physik vermitteln“, stellt Ingolf Hertel fest. „Ziel muss es sein, Zusammenhänge zu lernen, nicht Fakten – in der Schule ist Physik nicht dazu da, um auf das Physikstudium vorzubereiten!“

Diese Forderung, die Stofffülle zu verringern, um exemplarisch in die Tiefe gehen zu können und das Leistungsniveau zu verbessern, ist eines der zentralen Ziele der Studie. Eine weitere, wichtige Forderung ist die Orientierung der bundesweiten Stundentafeln an den Best-Practice-Beispielen mit zehn Wochenstunden Physik in der Sekundarstufe I und einem verpflichtenden Physik­kurs in der Sekundarstufe II mit mindestens vier Wochenstunden.

Um den Schülerinnen und Schülern die großen Zusammenhänge in der Physik zu vermitteln, fordern die Autoren der Studie, Physik in der Schule neu zu denken. Über die ganze Schulzeit hinweg soll der Unterricht von einigen wenigen „roten Fäden“ durchwirkt sein – nämlich jenen Basiskonzepten. Daneben charakterisieren Methoden physikalische Herangehensweisen an Naturphänomene. Sie entsprechen dem Kompetenzbereich „Erkenntnisgewinnung“ der KMK. Schließlich sollen sinnstiftende Kontexte für Schüler einen Orientierungsrahmen bilden, an dem die fachlichen Inhalte anknüpfen.

Die Studie unterstreicht, dass es das Ziel des Physikunterrichts sein muss, Schülerinnen und Schülern so viele Kenntnisse und Kompetenzen zu vermitteln, dass sie sich an einschlägigen öffentlichen Debatten sachbezogen und informiert beteiligen können. „Die Physik ist die Grundlage für Technik und unser modernes Leben. Daher ist es traurig, wenn immer noch Prominente damit kokettieren, dass sie in der Schule schlecht in Mathe und Physik waren“, betont Ingolf Hertel.

Um die neue DPG-Studie bekannt zu machen und ein Bewusstsein für die Besonderheiten des Physikunterrichts zu schaffen, will Ingolf Hertel in diesem Jahr die Bildungsministerien aller Bundesländer aufsuchen und die Studie vorstellen. Gleichzeitig möchte er dafür werben, künftige Lehrpläne in einem öffentlichen Diskurs unter Fachwissenschaftlern, Lehrern und Didaktikern auszuarbeiten, wie es bei den Next Generation Science Standards der Fall war. „Wenn wir da hinkämen in Deutschland, wäre das eine großartige Sache“, meint er.

Maike Pfalz

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