7. – 13. Schuljahr

Martin Ernst Kraus

Wissen, was etwas nicht ist

Fehler als negatives Wissen und Verneinungen in der Physik

Physik ist eine positive Wissenschaft: Erkenntnisse werden in Aussagesätzen formuliert, die typischerweise keine Verneinung enthalten. Man spricht beispielsweise davon, dass die Beschleunigung proportional zur resultierenden Kraft ist, aber kaum davon, dass die Kraft nicht proportional zur Geschwindigkeit ist. Oder man beschreibt einen Kurzschluss als eine widerstandsarme Verbindung zwischen Plus- und Minuspol, aber nicht als „den kürzesten Weg. Diese Tendenz, positive Aussagen zu formulieren, wurde in den positivistischen Programmen vom Anfang des letzten Jahrhunderts pointiert, denn: „Die Welt ist alles, was der Fall ist (Ludwig Wittgenstein).
Doch auch die Verneinungen von gültigen Aussagen beinhalten Wissen: Man weiß nämlich damit, wie etwas nicht ist. Wissen auf der Basis von Verneinungen wird mit dem Begriff negatives Wissen bezeichnet (vgl. [1], S. 131). Zum Aufbau derartigen Wissens kann die bewusste Beschäftigung mit Fehlern einen wertvollen Beitrag liefern: „Negatives Wissen ist das Wissen über Fakten und Handlungen, die falsch sind oder nicht zum Ziel führen; der Bezug zum Fehler besteht darin, dass Fehler jedenfalls eine Quelle von solcherart Negativem Wissen sind, das Begehen von Fehlern dem Aufbau von Negativem Wissen zuträglich ist. ([2], S. 107)
Lernen aus Fehlern
Negatives Wissen ist ein Abgrenzungswissen, das die Reichweite einer positiv formulierten Erkenntnis offenlegt ([3], S. 24 f.), indem der Gegensatz zwischen der positiven Erkenntnis und der gerade nicht gültigen Aussage betont wird. Negierende Aussagen sind in der Physik häufig kontraintuitiv und spiegeln sich auch in den üblichen Fehlvorstellungen. Nutzt man sie, wird das Fehlermachen die Voraussetzung zum Aufbau dieses negativen Wissens: Sobald ein Fehler gemacht und auch analysiert wurde, kann er in der Folge eine „Schutzfunktion aufbauen, die eine Wiederholung des Fehlers verhindern kann ich bin durch die Auseinandersetzung mit dem Fehler nun gewarnt, künftig in diesem Wissensbereich stärker aufzupassen.
Verneinungen beim Lernen von Physik
Für Schülerinnen und Schüler führt diese Haltung, nur positive Aussagen notieren zu wollen, jedoch zu einer endlosen Reihung von verknüpften Aussagesätzen, denen man zwar nicht widersprechen wird, deren Relevanz sich aber eigentlich erst in der Abgrenzung von dem ergibt, was gerade nicht der Fall ist. Zwar begegnen den Lernenden durchaus verneinende Aussagen, z.B. bei der Unterscheidung von Leitern und Nicht-Leitern, von beschleunigten und nicht-beschleunigten Systemen (s. Abb. 1 ) oder von geschlossenen und nicht-geschlossenen Systemen, werden jedoch im Lernprozess oft vermieden vielleicht auch deshalb, weil man sie im Alltag als weniger aussagekräftig kennt: Die Aussage „Ich komme um 15 Uhr zum Training ist exakter als „Ich komme nicht um 15 Uhr zum Training, weil die Negation sich auf die Teilnahme am Training allgemein beziehen kann, aber auch auf den genauen Zeitpunkt.
Erschwerend kommt hinzu, dass die Physik in vielen Bereichen mit bedeutenden Idealisierungen arbeitet, etwa mit der Reibungsfreiheit in der newtonschen Mechanik oder mit der Vernachlässigung von Beugungsphänomenen in der Strahlenoptik. Hier verbergen sich die Negationen in positiven Aussagen: Wenn sich etwa ein Körper reibungsfrei bewegen soll, so heißt das, dass man die zumeist recht dominanten Reibungsphänomene gerade nicht einbeziehen soll.
Verneinungen im Physikunterricht nutzen
Tabelle 1 gibt einen Überblick über wichtige Verneinungen in der Physik, die man im Lernprozess wiederholt ansprechen und erfahrbar machen muss, um die Tragweite der positiv formulierten Erkenntnisse verstehen zu können.
Die Lehrkraft sollte dabei besonders aufmerksam sein, um weitere Abgrenzungen wahrzunehmen, indem sie eine sorgfältige Diagnostik betreibt. Es ist die Aufgabe der Lehrkraft, für...

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