7. – 13. Schuljahr

Gerhard Rath

Von Farbstiften zum Hochsprung

Naturwissenschaftliches Labor und SCIENCE am Keplergymnasium Graz

Der integrative naturwissenschaftliche Unterricht zeigt in Österreich ein buntes Bild, da er großteils in autonomen Schwerpunktsetzungen einzelner Schulen umgesetzt wird. Anhand eines Realgymnasiums werden zwei Organisationsformen mit konkreten Beispielen vorgestellt (s.a. Kasten). Aus einem davon stammt die Szene in Abbildung 1 : Hier versuchen zwei Schüler, mit einem Smartphone Farbwerte von Buntstiften zu bestimmen. Den Rahmen dafür bot eine fächerkoordinierende Projektarbeit über Farbstifte im „Naturwissenschaftlichen Labor (s.u.) des Keplergymnasiums Graz.
Integrierter naturwissenschaftlicher Unterricht in Österreich
Vielfältig zeigt sich die aktuelle Situation in Österreich, fragt man nach integriertem naturwissenschaftlichen Unterricht. In berufsbildenden Schulen der Sekundarstufe II etabliert sich gerade das „Flächenfach Naturwissenschaften, das Inhalte aus Biologie, Chemie und Physik integriert. Die Intention der Einführung kommt hier allerdings nicht aus didaktischen Überlegungen, der Grund lag eher in Einsparungen, gehen doch die Regelfächer samt Stundenkürzungen im neuen Gegenstand auf.
Anders sieht die Situation im allgemeinbildenden Schulwesen aus. Neben der Möglichkeit der Einführung von Wahlpflichtgegenständen kann jede Schule auch individuell neue Pflichtfächer konzipieren und umsetzen, zusätzlich zu den Regelfächern. Die notwendigen Stundenkontingente kommen allerdings von diesen, wobei jedes Fach einen Stundenbereich vorgeschrieben hat. So liegt etwa das Fach Physik in der Sekundarstufe I zwischen vier und sechs Jahreswochenstunden, in der Sekundarstufe II zwischen sechs und neun. Formell bedarf die Einführung eines neuen Faches lediglich eines Beschlusses des „Schulgemeinschaftsausschusses, eines Gremiums mit Vertreterinnen und Vertretern von Eltern, Lehrern und Schülern, sowie eines eigenen Lehrplans, der an die Bildungsbehörde übermittelt werden muss.
Ergebnis dieser Möglichkeit ist eine unüberschaubare Vielfalt fachübergreifend konzipierter Gegenstände, meist mit ähnlichen Namen. Als eine Art Standard hat sich die Bezeichnung „Naturwissenschaftliches Labor (NWL) etabliert. Trotz des gleichen Namens unterscheiden sich jedoch die NWL an verschiedenen Schulen oft stark in Organisation, Inhalten und Methodik.
Das NWL am Bundesrealgymnasium Kepler in Graz
In diesem innerstädtischen Realgymnasium kam der Anstoß zur Einführung eines NWLs aus dem Bedürfnis einer deutlicheren Ausrichtung des Schulprofils in Richtung Naturwissenschaften. Im Rahmen einer Reform wurde das NWL Mitte der Neunzigerjahre eingeführt und erhielt einige Jahre später nach einer internen Evaluation seine heutige Organisationsform (s. Abb. 2 ; weitere Informationen unter [1]). Dabei gestaltete sich die Einführung nicht konfliktfrei, mussten doch die Stunden je eine Jahreswochenstunde in der 7. und 8. Schulstufe von den Regelfächern genommen werden, die somit gekürzt wurden.
Dieser Gruppenunterricht (Maximalzahl: 15 Schülerinnen bzw. Schüler) zielt zuerst auf Grundfertigkeiten praktischen Arbeitens in Biologie, Chemie und Physik, indem in den ersten drei Semestern entsprechende Fachlabors absolviert werden. Im letzten Semester arbeiten dann alle Gruppen parallel an einem übergeordneten Thema, oft innerhalb eines Projekts mit gemeinsamer Abschlusspräsentation. Geeignete Themen werden nach aktuellen Bezügen von Jahr zu Jahr festgelegt. Themen aus den letzten Jahren waren beispielsweise (in Klammern die physikalischen Aspekte):
  • Ernährung (kulinarische Physik: Erwärmung und Kühlung von Lebensmitteln, Energiebilanzen, );
  • Vom Baum zum Papier (physikalische Eigenschaften von Papier: Flächengewicht, Reißfestigkeit, Reflexionsgrad, ).
Die NWL-Gruppen werden auch immer wieder für Projekte mit Studierenden im Rahmen der Lehramtsausbildung herangezogen (z.B.„Lichtverschmutzung im Klassenzimmer...

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