Wozu Physik lernen? (Teil 3)


Das ist eine Fortsetzung von Wozu Physik lernen? (Teil 2)

Im Nachhinein weiss ich, dass die Schulphysik ein paar fixfertige Antworten zu meinen lebenspraktischen Fragen hat. Nur habe ich in der Schule nie auch nur im Ansatz erkennen können, welche meiner eigenen, mein materielles Leben betreffenden – mir aber damals nicht bewussten – Fragen damit beantwortet wurden. Jetzt erscheint mir die Schulphysik als ein didaktische ausgeklügelte Lösung zu einem Dilemma, das darin besteht, den Schülern ein abstraktes Wissen beizubringen, das die materiellen gesellschaftlichen Verhältnisse, also die je eigenen Fragen gerade ausblendet. Die Schule als Institution muss generell die Aufgabe lösen, die Schüler in „gerechter“ Weise unterschiedlichen – quasi naturgegebenen – Lebenschancen zuzuweisen. Es hat an den Hochschulen naturgemäss nicht Platz für alle Schüler.

Im Hinblick auf diese Funktion der Schule muss die Physik wie jedes andere Schulfach Prüfungsstoff liefern, der in einer vorgegebenen Verteilung von Schulnoten bewertbar ist. Da auch die Hochschule eine Schule ist, begreife ich sie nur unter derselben Perspektive wie die Schule insgesamt. Das Studium kann deshalb nicht aufdecken, was zuvor verdeckt wurde. So muss sich die Physik auch auf diesem Niveau quasi treu bleiben, auch weil sie mitbestimmt, was an der Volksschule gelehrt werden soll.

Die Schule, die ich erlebt habe, beruht nicht auf Fragen von Schülern, sondern auf rhetorischen Fragen von Lehrern, die die richtigen Antworten schon kennen. Natürlich wiederholt sich dasselbe Dilemma auf jeder Schulstufe (vergleiche dazu die grundlegenden Untersuchungen in Holzkamp, K.: Lernen).

Lernen besteht in dieser Hinsicht in Anlehnung an N. Luhmann darin, den Schulstoff als Lösung zu begreifen, wofür das Problem zu finden ist. In gewisser Weise verstehe ich jetzt, warum ich mir die Schulphysik nicht aneignen konnte, aber das beantwortet meine Fragen zur Physik natürlich nicht. Immerhin gewinne ich auf diesem Weg Hinweise dafür, welche Art von Physik für mich plausibel sein könnte, so dass ich Teile der Schulphysik in einem neuen Kontext rekonstruieren kann.

Die Reformpädagogik von M. Wagenschein schlägt vor, die Geschichte der jeweiligen Wissenschaft unter der Annahme zu rekonstruieren, dass sich – im Prinzip – in den aufgereihten Fragen eines jeden Schülers die Geschichte des Faches wiederholt, weil der Schüler in seiner Ontogenese die Phylogenese des Faches wiederholt. Diese quasi-haeckelsche Annahme scheint mir zwar in vielen Hinsichten problematisch, aber als individueller Aneignungsweg nicht ganz abwegig. In meinem Fall – der nicht wie von den Reformpädagogen vorgesehen, von einem Schullehrer angeleitet ist – beginnt das Problem damit, dass ich bereits am Anfang ja ganz andere Fragen stelle, als es die historischen Helden der Schulphysik offenbar getan haben. Es kann aber gut sein, dass diese Einschätzung damit zusammenhängt, dass ich auch von der Geschichte der Physik praktisch keine Ahnung habe.

Ich will dazu zwei oft zitierte aber für meinen Bedarf abwegige Beispiele geben. Zunächst der physikpädagogisch exemplarische Fall des horrorHorror vacui. Wenn Kinder oder kindische Erwachsene mit Wassergefässen verschiedener Art rumspielen, können sie Horror vacui, der dafür steht, dass die Natur jedes Vacuum zu vermeiden suche, selbst entdecken, und damit ein Stück Physik-Geschichte reproduzieren. Sie können dann bei gegebener Anleitung auch rekonstruieren, wie diese Angst der Natur überwunden wurde. Die Frage ist allerdings, warum ich ausgerechnet mit solchen Gefässen rumspielen sollte, wenn ich meine Lebensumstände begreifen will. Das andere Beispiel ist noch skurriler. Die Lehre der Elektrizität wird in vielen der mir bekannten Schulen so erzählt, dass am Anfang jemand entdeckt habe, dass wenn man mit einem Katzenfell einen Bernsteinstab reibe, ein eigentümliches Resultat erscheine. Beispielsweise können dabei einem die Haare zu Berge stehen, was die Damen in den mesmerischen Salons in Paris offenbar sehr entzückt habe. Gottes Wege sind in der Tat unergründlich, aber warum sollte ich je mit einem Katzenfell einen Bernsteinstab reiben? Und warum sollte ich dieses für mich ganz sinnlose Verhalten als Ausgangspunkt meines Lernens annehmen? – Wenn ich nicht schon, wie meine Belehrer vorab wüsste, wozu das gut sein soll?

Beide Beispiele beruhen auf einer didaktisch rückwärtsgedachten Schulphysik, für die irgendwelche Anfänge für Anfänger erfunden oder in komischen Geschichten gefunden werden müssen. Sie sind damit auch in einer spezifischen Hinsicht exemplarisch. Sie verorten das Interesse für physikalische Verhältnisse in einem philosophischen Interesse für naturgegebene Phänomene, die jenseits meiner lebensunterhaltenden Praxis stehen. Sie sind Ausdruck der Differenz zwischen Erziehung und Sozialisation, worin ich der Sozialisation das zurechne, was ich ohne Zutun von Erziehung ohnehin aneigne, während die Erziehung mir jene Erfahrungen verschafft, die mir das Leben vorenthalten würde.

Ich beobachte beispielsweise ohne Not und Erziehung, dass das Wasser vom Himmel fällt und auf der Erde immer abwärts fliesst. Ich sehe auch, dass die Äpfel von den Bäumen fallen, auch wenn kein Newton unter den Bäumen liegt. Dazu muss ich nichts denken, weil ich es weder verändern kann noch will. Die Erfahrungen, die ich als Kind auf der Wippschaukel mache, sind in einem tacit knowledge aufgehoben und führten bei mir nicht dazu, über Hebelgesetze nachzudenken. Im Nachhinein kann ich natürlich in derartigen Phänomen physikalische Verhältnisse erkennen. Aber ich kann nicht erkennen, wie und weshalb sie am Anfang meiner „Physik“ stehen sollten.

Praktisch interessiert mich beispielsweise – wie schon erwähnt – der Antrieb durch einen Motor. Dabei habe ich ein doppeltes Interesse. Ich bin interessiert daran, Motoren zu haben und ich bin interessiert daran, die Funktionsweise von Motoren zu verstehen, weil ich sie als Artefakte begreife, die gesellschaftlich vermittelt auch durch mich hergestellt werden können. Historisch früh auftretende Motoren sind das Wasserrad und der Göpel. Beides hat mit Natur nichts zu tun, es sei denn, ich bestimme Natur generell als die Rückseite der Kultur.

Die mich interessierende Differenz zwischen Göpel und Wasserrad besteht darin, dass der Göpel von einem Lebewesen angetrieben wird, also potentiell statt von einem Ochsen auch von mir angetrieben werden könnte. Wenn ich mich selbst als „Antrieb“ begreife, denke ich eher an Werkzeuge als an Maschinen. Hier aber geht es mir darum, dass ich von aussen ohne weiteres als Teil eines Motors gesehen werden kann. Unter physikalischen Gesichtspunkten bin ich oder genereller ist ein „starker“ Mensch komplizierter zu begreifen als ein Wasserradmotor. Das bedeutet aber, dass meine Physik gerade nicht mit einem ganz einfachen Phänomen beginnt, sondern mit einem komplizierten Verhältnis von hoher Relevanz. Die Schulphysik hat ziemlich lange gebraucht, bis sie mit der „Stärke“ etwas anfangen konnte, auch wenn ich die Motoren“stärke“ heute noch in Pferdestärken angebe – allerdings ohne dabei an Pferde zu denken.

Mein vager Begriff von Stärke eines Lebewesens hat diffus etwas mit Kraft, Ausdauer und Leistungsvermögen zu tun. Es gibt Arbeiten, die nur von einem starken Menschen ausgeführt werden können, weil wassertraegerdabei grosse Gewichte über längere Zeit umgelagert werden müssen. Eine vielleicht adäquatere Formulierung wäre, dass bestimmte Arbeiten starken Menschen leichter fallen, als nicht so starken. Das erkenne ich auch ohne nachzudenken. Und soweit ich sehe, hat vor 1800 kein philosophischer Naturphysiker je darüber nachgedacht. Das Nachdenken setzte erst ein, als wirkliche Motoren analysiert wurden. T. Young und N. Carnot haben dabei einen Energiebegriff eingeführt, während davor von Kraft im Sinne von Stärke gesprochen wurde, weil die Unterscheidung zwischen Kraft und Energie – in der Physik – noch nicht erfunden war.

In der naturwissenschaftlichen Schulphysik wird diese Geschichte auf den Kopf gestellt, etwa wo von einem natürlichen Wasserfall die Rede ist und das Wasserrad, das durch den Wasserfall angetrieben wird, ausgeblendet wird. Ich habe nie verstanden, warum ich mich für die wasserkreislaufKraft eines Wasserfalles kümmern sollte, wenn ich kein Wasserrad habe. Dass mein Interesse am Wasserfall intuitiv mit dem Wasserrad zusammenhängt, wiederholt die reformpädagogische Ansicht, wonach ich mit meinen Fragen die Geschichte der Physik reproduziere, allerdings in einem sehe spezifischen Sinn, der mir selbst erst viel später bewusst wurde.

Ich will noch eine Anmerkung zum eingangs erwähnten Physikerstreit zwischen der Physikgesellschaft und den Vertretern des Karlsruher Physikkurs machen. Die wesentliche Differenz zwischen den darin diskutierten pädagogischen Ansätzen sehe ich darin, dass der Karlsruher Physikkurs mit einer – wei auch immer entöffentlichten – Analyse des Antriebs beginnt und die dabei entwickelten Begriffe auf das ganze Gebiet der Physik anwendet, während der vorgängige Physikunterricht sich zuerst mit einfachen Hebeln beschäftigt. Entscheidend scheint mir dabei nicht, dass eine einheitliche Form für die ganze Physik und deren Modellierungen gefunden wurde, sondern dass der Gegenstand des Faches sinnvoller gewählt wurde. Dass der Karlsruher Physikkurs seine Qualität in abstrakter System Dynamics zu Naturphänomenen aufhebt, zeigt, dass die Physik auch dort immer noch philosophisch – und mithin schulgerecht – verstanden und dargestellt wird. Der Karlsruher Physikkurs vernachlässigt seinen Anfang in der Technik, indem er sich nur mit quantitaiven Verhältnissen, die sich in mathematischen Formeln ausdrücken lassen, befasst. Die dabei gegenüber dem konventionellen Ansatz entstehenden Sprachprobleme werden nicht als Anlass zur bewussten Reflexion des eigenen Ansatzes genommen, sondern als Fehler der konventionellen Notation ignoriert.

Fortsetzung unter Meine Physik – ein Anfang

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2 Antworten zu “Wozu Physik lernen? (Teil 3)

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