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TIRANA. Schüler können physikalische Formeln anwenden, biologische Abläufe benennen oder chemische Begriffe korrekt wiedergeben – und dennoch scheitern sie oft daran, alltägliche Phänomene zu erklären. Die Bildungswissenschaftlerin und Naturwissenschaftsdidaktikerin Alketa Karameta sieht darin kein Randproblem des Unterrichts, sondern eine grundlegende Herausforderung schulischen Lernens. In Zeiten künstlicher Intelligenz, in denen Informationen jederzeit verfügbar sind, rücke eine andere Frage in den Mittelpunkt: Wie nutzen junge Menschen ihr Wissen, um Zusammenhänge zu verstehen und Veränderungen zu erklären? Karameta plädiert deshalb im folgenden Beitrag für einen Unterricht, der weniger auf die Reproduktion von Fakten und stärker auf die Entwicklung wissenschaftlichen Verständnisses zielt.

Wenn der Schüler die Formel kennt, aber die Welt nicht erklären kann

Ein Schüler erwärmt den Metallverschluss eines Glases und bemerkt, dass er sich leichter öffnen lässt. Er hat bereits gehört, dass sich Metalle durch Wärme ausdehnen. Er hat diesen Satz in sein Heft geschrieben. Vielleicht hat er ihn sogar in einem Test wiederholt. Doch als er gefragt wird, warum sich der Deckel nach dem Erwärmen leichter öffnen lässt, schweigt er. Ein anderer Schüler verwendet die Dichteformel korrekt. Er löst Aufgaben ohne Schwierigkeiten. Dennoch gerät er ins Stocken, wenn er erklären soll, warum ein Schiff aus Stahl auf dem Wasser schwimmt. Ein weiterer beschreibt die Abbildung des Blutkreislaufs nahezu fehlerfrei, kann jedoch nicht begründen, wie Sauerstoff von der Lunge zu den Körperzellen transportiert wird.

Jede Lehrkraft für Naturwissenschaften kennt solche Momente. Es sind jene stillen Augenblicke im Unterricht, in denen deutlich wird, dass Schüler Informationen gelernt haben, ohne daraus wirklich Verständnis aufzubauen.

Genau diese Situationen haben mich über viele Jahre begleitet und mich zu einer Frage geführt, die nach und nach grundlegend für meine Arbeit wurde: Warum gelingt es Schülern häufig, wissenschaftliche Inhalte zu reproduzieren, während sie Schwierigkeiten haben, diese zu nutzen, um die Welt zu erklären?

Über viele Jahre hinweg gingen wir davon aus, dass sich Lernen vor allem durch mehr Stoff verbessert: mehr Inhalte, mehr Übungen, mehr Formeln, mehr Definitionen. Doch im schulischen Alltag wird immer deutlicher, dass gelerntes Wissen nicht automatisch zu Verständnis wird. Ein Schüler kann viel wissen und dennoch nicht in der Lage sein, ein einfaches Naturphänomen zu erklären.

Diese Herausforderung gewinnt heute im Zeitalter der künstlichen Intelligenz noch größere Bedeutung. Zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit können Antworten innerhalb weniger Sekunden erzeugt werden. Informationen sind überall verfügbar. Programme generieren Definitionen, Formeln, Zusammenfassungen und sogar ganze Analysen. Gerade deshalb stellt sich heute eine neue Grundfrage schulischen Lernens:

Nicht nur: „Was weiß der Schüler?“ Sondern: „Wie nutzt der Schüler das, was er weiß, um Veränderungen in der Welt zu verstehen und zu erklären?“

Diese Frage steht im Zentrum. Im Kern beruht das Modell, das sich daraus entwickeln lässt, auf einer einfachen Idee: Wissenschaft entstand nicht durch das Ansammeln isolierter Fakten. Sie entwickelte sich aus dem Versuch, Veränderungen in der Natur zu erklären.

Als Galileo den Fall der Körper untersuchte, wollte er nicht nur Bewegung beschreiben. Er suchte nach den Beziehungen, die sie erklärten. Als Darwin die Unterschiede zwischen Organismen analysierte, sammelte er nicht bloß Beobachtungen. Er suchte nach den Mechanismen, die Veränderungen hervorbringen. Als Faraday die Verbindung zwischen Elektrizität und Magnetismus erforschte oder Fleming die antibakterielle Wirkung von Schimmel entdeckte, blieben sie nicht bei dem stehen, was an der Oberfläche sichtbar war. Sie suchten nach den Zusammenhängen, die ein Phänomen erklärbar machten.

Die Wissenschaft hat sich entwickelt, weil sie nach Erklärungen gesucht hat.

Doch die Schule bleibt häufig bei der Information stehen. Oft bewegt sich der Schüler von einem Begriff zur Definition, von der Formel zur Übung, ohne die dahinterliegenden Zusammenhänge tatsächlich aufzubauen. Er lernt das Symbol, aber nicht immer das Verständnis dahinter. Eine der zentralen Ideen ist genau diese Unterscheidung zwischen symbolischer Form und wissenschaftlichem Verständnis.

Formeln, Begriffe, Abbildungen und Schemata sind wichtig. Aber sie sind nicht selbst das Verständnis. Sie sind symbolische Formen, die tiefere konzeptuelle Beziehungen ausdrücken. Eine physikalische Formel gewinnt keinen wirklichen Wert allein dadurch, dass der Schüler sie auswendig kennt. Bedeutung erhält sie erst dann, wenn sie genutzt wird, um eine konkrete Situation zu interpretieren. Erst in diesem Moment verbindet sich das Symbol mit Verständnis und wird im Denken des Schülers wirksam.

Das erklärt, warum viele Schüler Inhalte reproduzieren können, aber Schwierigkeiten haben, eigenständig Erklärungen zu entwickeln. Das Problem liegt häufig nicht im Mangel an Wissen. Das Problem liegt im fehlenden Zusammenhang zwischen Symbol und Verständnis. Genau deshalb steht im Zentrum das Handeln des Schülers.

Lernen wird nicht als passive Aufnahme von Informationen verstanden. Lernen wird vielmehr als Prozess gesehen, in dem Schüler Inhalte nutzen, um Veränderungen in Naturphänomenen zu beobachten, zu analysieren, zu vergleichen, zu begründen und zu erklären. Wenn beispielsweise die Korrosion von Eisen behandelt wird, reicht es nicht aus, lediglich den Begriff „Oxidation“ zu lernen. Schüler müssen die Beziehungen zwischen Eisen, Sauerstoff und Wasser analysieren und nutzen, um zu erklären, warum Rost entsteht. Wenn Temperatur behandelt wird, genügt die Definition allein nicht. Schüler müssen das Konzept verwenden, um Veränderungen zu interpretieren, die sie im Alltag beobachten. Wenn der Blutkreislauf untersucht wird, darf die biologische Abbildung nicht bloß eine Illustration zum Auswendiglernen bleiben. Sie muss zu einem Mittel werden, mit dem funktionale Zusammenhänge verstanden werden können, die den Organismus am Leben erhalten. Dadurch verändert sich auch das Verständnis von Lernen.

Es hängt nicht mehr nur von der Menge des Gelernten ab, sondern von der Qualität seiner Nutzung. Das verändert auch die Rolle der Lehrkraft. Die Lehrkraft wird nicht auf Informationsvermittlung reduziert. Sie organisiert Situationen, in denen die Nutzung von Wissen notwendig wird. Sie schafft Kontexte, in denen Schüler denken, analysieren und Erklärungen entwickeln müssen. Dadurch bleibt die Lernsituation nicht bloß Übung oder Aufgabe. Sie wird zu einem Raum, in dem Verständnis entsteht. Je funktionaler Wissen genutzt wird, desto tiefer wird das Verständnis, das Schüler entwickeln.

Diese Perspektive verändert auch das Verständnis von Kompetenz. Für mich ist Kompetenz weder ein pädagogisches Schlagwort noch ein abstrakter Begriff. Kompetenz wird sichtbar, wenn Schüler Wissen, Fähigkeiten und Haltungen nutzen, um reale Situationen oder Lernsituationen zu bewältigen. Zwei Schüler können dieselbe richtige Antwort geben und dennoch über völlig unterschiedliche Verständnisebenen verfügen. Der eine folgt möglicherweise nur mechanisch einer Vorgehensweise. Der andere hat die erklärenden Zusammenhänge tatsächlich aufgebaut.

Wenn Bewertung sich nur auf die Kontrolle auswendig gelernter Inhalte beschränkt, kann sie die tatsächliche Qualität des Lernens nicht sichtbar machen. Deshalb schlage ich vor, Bewertung stärker darauf auszurichten, wie Schüler Verständnis nutzen, um Phänomene zu interpretieren und zu erklären.

Naturwissenschaftliches Lernen wird dabei nicht als linearer Prozess verstanden, in dem Informationen einfach von der Lehrkraft zum Schüler übertragen werden. Vielmehr erscheint Lernen als aktiver Prozess der Sinnbildung, in dem Schüler konzeptuelle Zusammenhänge rekonstruieren und nutzen, um die reale Welt zu interpretieren. Genau das macht wissenschaftliches Wissen nutzbar — auch über den Unterricht hinaus.

Naturwissenschaftliches Lernen bedeutet weit mehr, als die bloße Aneignung schulischen Wissens. Wenn Schüler lernen, ein Phänomen zu analysieren, nach erklärenden Beziehungen zu suchen und ihre Gedanken zu begründen, entwickeln sie eine Denkweise, die ihnen hilft, auch die Welt um sie herum besser zu verstehen.

In diesem Sinne ist Wissenschaft nicht nur Unterrichtsinhalt. Sie ist eine Weise, Realität wahrzunehmen, zu interpretieren und zu verstehen. Genau deshalb glaube ich, dass Schule zunehmend ein Lernen braucht, das Denken, Sinnsuche und die Fähigkeit fördert, Veränderungen zu erklären — denn diese Fähigkeiten bleiben weit über das Klassenzimmer und weit über die Schule hinaus bedeutsam.

Denn vielleicht lautet die wichtigste Frage für die Schule heute nicht mehr: „Wie viele Informationen merkt sich der Schüler?“ Sondern: „Kann er dieses Wissen nutzen, um Veränderung zu verstehen?“ News4teachers / Von Alketa Karameta

Zur Person

Alketa Karameta arbeitet als Spezialistin für Curriculum und berufliche Weiterbildung beim Regionalen Bildungsamt in Tirana, Albanien, mit Schwerpunkt auf naturwissenschaftlichem Lernen, kompetenzorientierter Bildung und konzeptuellem Verstehen. Seit Jahren beschäftigt sie sich mit der Frage, wie Schülerinnen und Schüler wissenschaftliches Wissen nutzen, um Veränderungen in der natürlichen Welt zu verstehen und zu erklären.

Aus dieser Reflexion entstand ihr Buch: „Die Wissenschaft, die Veränderung erklärt – Ein neues Modell für das Lernen der Naturwissenschaften“ („Shkenca që shpjegon ndryshimin“, eine deutsche Übersetzung ist gerade in Arbeit). „Mein Ziel war es, ein Modell zu entwickeln, das hilft, naturwissenschaftliches Lernen als lebendigen Prozess der Sinnbildung zu verstehen und nicht nur als Prozess der Informationsvermittlung“, sagt sie dazu.

In ihrer wissenschaftlichen und didaktischen Arbeit verbindet Alketa Karameta Erkenntnisse der konstruktivistischen Lerntheorie mit schulischer Praxis und Curriculum-Entwicklung. Ihre Forschung konzentriert sich insbesondere auf den Aufbau wissenschaftlicher Konzepte, die Rolle symbolischer Darstellungen im Lernprozess sowie auf die Entwicklung integrativer Modelle für das Lernen der Naturwissenschaften. Karameta war Referentin bei internationalen Bildungsveranstaltungen in Südosteuropa und veröffentlichte Beiträge zu naturwissenschaftlicher Didaktik, kompetenzorientiertem Lernen und Bildungsentwicklung.

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