Wie wir durch Nachdenken über unser Denken das Lernen in den Naturwissenschaften verbessern können

Menschen haben die erstaunliche Fähigkeit, sich Vorgänge in der Welt zu erklären, selbst wenn sie darüber noch nie etwas gelernt haben. Diese intuitiven Denkweisen helfen uns, uns im Alltag zurechtzufinden. Ein Kind, das noch nie Physikunterricht hatte, könnte zum Beispiel sagen, dass ein Stein im Wasser untergeht, weil "das Wasser ihn runterzieht", oder dass es regnet, weil "die Wolken das überschüssige Wasser rauslassen". Solche spontanen Erklärungen nennen wir intuitive Erklärungen.

Obwohl diese intuitiven Erklärungen im Alltag nützlich sind, widersprechen sie oft wissenschaftlichen Erkenntnissen und können das Verständnis für komplexe Konzepte im Schulunterricht erschweren. Traditionell versucht man daher, diese intuitiven Vorstellungen durch wissenschaftliche Fakten zu ersetzen oder sie ganz aus dem Unterricht zu verbannen. Dieses Vorgehen ist jedoch problematisch:

• Intuitive Vorstellungen sind tief in unserem Denken verankert und lassen sich nicht einfach eliminieren.
• Sie können beim Lernen hilfreich sein, indem sie als Einstieg dienen, um komplexe wissenschaftliche Theorien zu verstehen.
• Auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzen manchmal vereinfachte, intuitive Erklärungen, sind sich aber ihrer Grenzen bewusst.

Deshalb wird heute diskutiert, dass Schülerinnen und Schüler nicht lernen sollten, ihre intuitiven Erklärungen zu vermeiden. Stattdessen sollten sie lernen, zwischen intuitiven und wissenschaftlichen Erklärungen zu unterscheiden und beide gezielt einzusetzen. Die Fähigkeit, flexibel zwischen diesen Denkweisen zu wechseln, nennen wir "konzeptuelle Zweisprachigkeit".

Unser wissenschaftliches Projekt hat zum Ziel, neue Unterrichtsmethoden zu entwickeln und zu testen, die Kindern helfen:

• Ihre intuitiven Vorstellungen zu erkennen.
• Diese sinnvoll neben wissenschaftlichen Konzepten zu nutzen.
• Besser zwischen beiden Denkweisen zu wechseln, um ihr Verständnis zu vertiefen.

Zusätzlich wollen wir untersuchen, wie Lehrkräfte ausgebildet werden können, um einen solchen Unterricht erfolgreich zu gestalten. Wir prüfen, ob metakognitives Training—also das Nachdenken über das eigene Denken—angehenden Lehrpersonen hilft, diese Fähigkeiten selbst zu entwickeln und effektiv an ihre Schülerinnen und Schüler weiterzugeben.

Mit unserer Forschung möchten wir:

• Neue Wege aufzeigen, wie das Verständnis für Naturwissenschaften verbessert werden kann.
• Typische Probleme aus dem Schulalltag aufgreifen und praktische Lösungen bieten.
• Einen wichtigen Beitrag zur Förderung des naturwissenschaftlichen Unterrichts leisten.

Wir glauben, dass durch das bewusste Einbeziehen und Reflektieren intuitiver Erklärungen sowohl Kinder als auch Lehrkräfte profitieren und das Lernen in den Naturwissenschaften erfolgreicher gestaltet werden kann.