05.05.2024

Taiwan Today

Gesellschaft

Die Wissenschaft des Lernen

01.05.2013
Auf einem Wissenschafts-Sommerlager, das die Yuan T. Lee-Stiftung für universale Wissenschaftsbildung in Changhua organisierte, führen Kids ein Experiment durch. (Foto: Courtesy Yuan T. Lee Foundation of Science Education for All)
Nach Ansicht von Liu Yuan-tsun, Physikprofessor an der Soochow University in Taipeh, besteht das Hauptziel in der wissenschaftlichen Schulung nicht darin, mega-fähige Wissenschaftsforscher heranzuzüchten, sondern vielmehr die Logik-Fertigkeiten in der allgemeinen Bevölkerung zu verbessern. „Wissenschaftsbildung hängt eng damit zusammen, logisches Denken und Können im sprachlichen Bereich zu schulen“, definiert der Gelehrte und nennt Bildung in der mandarinchinesischen Sprache als entscheidende Grundlage für ausreichende Lese- und Ausdrucksfähigkeit von Inhalten und Ideen aus dem Bereich Wissenschaft in Taiwan. „Bei Wissenschaft geht es nicht nur um Expertise bei Rechenvorgängen oder Formeln“, ergänzt er.

Ähnlich äußert sich Chang Chun-yen, Direktor des Zentrums für Wissenschaftsbildung an der Pädagogischen Hochschule Taiwan (National Taiwan Normal University, NTNU) in Taipeh. Er glaubt, das Vordringen von Technologie in praktisch alle Lebensbereiche bedeutet, dass die Schulen des Landes ebenso viel Ressourcen bei wissenschaftlicher Bildung auf Schüler verwenden sollten, die kein Interesse daran haben, eine wissenschaftliche Laufbahn zu verfolgen, wie auf Jene, die das Zeug dazu haben, Wissenschaftstalente der Spitzenklasse zu werden.

Bemühungen, die allgemeine Richtung für Taiwans Ansatz beim Unterrichten von Wissenschaft festzulegen, gehen bis ins Jahr 1974 zurück, als das Zentrum für Wissenschaftsbildung an der NTNU eingerichtet wurde. Die pädagogischen Hochschulen und Lehrerkollegs des Landes waren bis Mitte der neunziger Jahre damit betraut, alle Lehrer auszubilden, die in Taiwans Grund-, Mittel- und Oberschulen unterrichteten, danach wurden Lehrerstellen auch für Absolventen anderer Universitäten zugänglich, welche die erforderlichen Pädagogikscheine erworben hatten. Neben der laufenden Ausbildung von Wissenschaftslehrern trug das Zentrum Lehrmaterialien zusammen und leistete Beiträge, die Richtung für grundlegende Wissenschaftsausbildung in Taiwan zu definieren.

Als Taiwans Bildungssystem und die Gesellschaft insgesamt liberaler und pluralistischer wurden, wandelte sich die Rolle des Zentrums in der NTNU. „Heute sind wir mehr wie ein Forschungsinstitut, das an der Vereinigung von Bildungstheorien mit anderen Bereichen wie Neurowissenschaft und Wahrnehmungsstudien arbeitet“, berichtet Chang, der auch Professuren am Graduierteninstitut für Wissenschaftsbildung und an der Abteilung für Geowissenschaften der NTNU innehat. Chang weist darauf hin, dass die aktuelle forschungsorientierte Mission des Zentrums stark den Aufgaben der Abteilung für Wissenschaftsbildung im Nationalen Wissenschaftsrat (National Science Council, NSC) — einer Behörde in Ministeriumsrang, deren Umstrukturierung als Ministerium für Wissenschaft und Technologie bis Ende 2014 abgeschlossen sein soll — ähnelt.

Oberschüler bei einem Wettbewerb für Roboterbau im National Taiwan Science Education Center in Taipeh. (Foto: Central News Agency)

1979 richtete das Bildungsministerium das Beratungskomitee für Wissenschaftsbildung ein, um die Entwicklung der wissenschaftlichen Lehrpläne und Auswahl von Lehrmaterialien zu führen. Der erste Vorsitzende des Komitees war der Physiker Wu Ta-you (吳大猷, 1907-2000), der 1983 Präsident der Academia Sinica wurde, Taiwans renommiertester Forschungsinstitution. Im gleichen Jahr beauftragte das Bildungsministerium das Zentrum für Wissenschaftsbildung damit, als ausführendes Organ des Komitees zu fungieren. Heute hat die Abteilung für Informations- und Technologie-Erziehung im Bildungsministerium das NTNU-Zentrum als ausführendes Gremium des Komitees ersetzt.

Die nächste große Änderung bei wissenschaftlicher Bildung kam im Rahmen eines größeren Reform-Unterfangens im Jahre 1998, als der Exekutiv-Yuan der Republik China (行政院), also Taiwans Regierungskabinett oder Ministerrat, die neuen Richtlinien der Kommission für Bildungsreform zu Lehrplänen, Zulassungskanälen und anderem absegnete. Der Kommission stand Lee Yuan-tseh (李遠哲) vor, der 1986 gemeinsam mit Dudley R. Herschbach und John C. Polanyi den Nobelpreis für Chemie erhalten hatte und von 1994 bis 2006 als Präsident die Academia Sinica leitete. Lee wurde später führendes Mitglied des Beratungskomitees für Wissenschaftsbildung im Bildungsministerium und ist heute Präsident des Internationalen Wissenschaftsrates in Paris, einer bedeutenden Organisation für nationale und internationale Wissenschaftsgremien. Ebenfalls 1998 wurde eine Aufgabengruppe eingesetzt, um dabei zu helfen, die Reformrichtlinien umzusetzen, die einen integrierten, fortlaufenden Lehrplan für alle Grund- und Mittelschulen vorsehen. Der daraus resultierende (und nach wie vor geltende) Lehrplan für die Klassen 1 bis 9 ist in sieben Bereiche unterteilt, der für Wissenschaft trägt die Bezeichnung „Naturwissenschaft und Lebens-Technologie“. Die Richtlinien für den neuen Wissenschafts-Lehrplan wurden erstmals im Schuljahr 2003/04 umgesetzt.

Die Vereinigung von Wissenschaft und Technologie in einem pädagogischen Bereich wird allerdings immer noch von manchen Gelehrten und Wissenschaftslehrern kritisiert. „Es ist schwierig, Grundschülern etwas über Technologie beizubringen, weil sie noch nichts über die Wissenschaft gelernt haben, auf der Technologie aufbaut“, argumentiert Liu. Liu lehrte nicht nur Physik, sondern diente einmal als Präsident sowohl der Soochow University als auch der Städtischen Pädagogik-Universität Taipeh, die auf die Ausbildung von Grundschullehrern spezialisiert ist.

Ein Forscher präsentiert im Nationalmuseum für Naturwissenschaften im zentraltaiwanischen Taichung ein Krokodil-Fossil. Viele Gelehrte sind überzeugt, dass Museen eine wesentliche Rolle dabei spielen können, die konventionelle Wissenschaftserziehung von Schulen zu ergänzen. (Foto: Central News Agency)

Integrativer Ansatz

Tseng Hsien-cheng, Präsident der Yuan T. Lee-Stiftung für universale Wissenschaftsausbildung, welche der Chemie-Nobelpreisträger 1994 gegründet hatte, um die Wissenschaftsbildung vor allem bei jungen und benachteiligten Schülern zu fördern, verweist auf die positive Seite der Reformen. „Die Zusammenfassung von Fächern wie Physik und Chemie im Lehrplan steht im Einklang mit einem internationalen pädagogischen Trend, der für die jungen Schüler nur geringfügig zwischen den einzelnen Wissenschaftszweigen unterscheidet“, sagt er. „Der integrative Lernansatz ist für Wissenschafts-Schüler recht bedeutsam.“ Tseng sammelte pädagogische Erfahrung an der National Hsinchu University of Education, wo er nicht nur an der Abteilung für angewandte Wissenschaft lehrte, sondern der er auch als Uni-Präsident vorstand, außerdem leitete er das Erziehungsamt in der Stadtverwaltung Kaohsiung.

Im Jahr 2002 startete das Bildungsministerium ein jährliches Programm, das von Grund- und Oberschulen angeregten Wissenschaftsbildungsprojekten Zuschüsse bietet. Ein Projekt im laufenden Schuljahr zum Beispiel war von der Yuan Shan-Grundschule im nordosttaiwanischen Yilan vorgeschlagen worden und umfasste die Einrichtung einer besonderen Klasse für Schüler, die ein starkes Interesse für Wissenschaft an den Tag legten. Ein weiteres Projekt von der Er Cheng-Grundschule in Yilan fördert einen Schülerklub, der Ausflüge zu örtlichen Wissenschafts-Ausstellungen mit Schülern aus verschiedenen Schulen organisiert. In Nordtaiwan wird das Zuschussprogramm vom Wissenschaftsbildungs-Zentrum der NTNU durchgeführt, in Zentraltaiwan von der National Changhua University of Education und im Südteil der Insel von der National Kaohsiung Normal University. Für das Schuljahr 2012/13 wurden 57 Grund-, Mittel- und Oberschulen in Taiwan, auf Penghu und den vorgelagerten Kinmen-Inseln Beihilfen gewährt.

Im Jahr 2002 fand die erste Nationale Wissenschaftserziehungs-Konferenz in Taipeh statt, auf der die zukünftige Richtung für den Lehrplan und die Lehrmethoden des Faches abgesteckt wurde. Zu den Teilnehmern an der Konferenz zählten Pädagogikexperten und Gelehrte sowie Beamte vom Bildungsministerium und vom NSC. Im Dezember 2003 gaben das Bildungsministerium und der NSC gemeinsam das Weißbuch über Wissenschaftserziehung heraus, das auf Schlussfolgerungen und Übereinkünften, die bei der Konferenz erzielt worden waren, basierte. Das Weißbuch legte die Ziele fest, Wissenschaftserziehung in den Lehrplan für alle Schüler einzugliedern, jungen Lernern Wertschätzung für die Bedeutung von Wissenschaft im Alltag zu vermitteln und das Interesse von Schülern, mehr über das Fach zu erfahren, zu steigern.

Seit 2004 ermuntert die Regierung aufstrebende Wissenschaftler, die bei Wissenschafts-Wettbewerben herausragende Ergebnisse erzielten, indem ihnen die Zulassung an einheimischen Universitäten garantiert wird. Die rechtliche Grundlage für das Zulassungsprogramm sind die „Bestimmungen über Anreize für akademisches Vorwärtskommen für Studierende, die an internationalen Mathematik- oder Wissenschafts-Olympiaden und internationalen Wissenschaftsmessen teilnehmen und gut abschneiden“, die im gleichen Jahr bekannt gemacht wurden. Gemäß den Bestimmungen dürfen sich Oberschüler in den Bereichen Biologie, Chemie, Geowissenschaften, Informatik, Mathematik oder Physik, die bei einer der sechs jährlichen internationalen Wissenschaftsolympiaden, bei der US International Science and Engineering Fair oder anderen ähnlichen Veranstaltungen, die von Taiwans Bildungsministerium anerkannt werden, Taiwan vertreten und den ersten, zweiten oder dritten Platz erringen, um garantierte Zulassung an taiwanischen College- oder Universitätsabteilungen in ihrem Fach oder für empfohlene Zulassung in einer sonstigen Abteilung bewerben.

Triumphierende taiwanische Schüler zeigen bei der Internationalen Biologie-Olympiade 2010 in Südkorea stolz ihre Goldmedaillen. Taiwan hat den Ruf erlangt, bei Wissenschafts-Wettbewerben gut abzuschneiden. (Foto: Courtesy Ministry of Education)

Taiwan glänzt bei solchen Veranstaltungen seit langem mit guten Resultaten. Bei der Internationalen Geowissenschaften-Olympiade zum Beispiel, die erstmals 2007 in Südkorea stattfand, haben taiwanische Schüler in der Mannschafts-Disziplin sechs Jahre hintereinander den ersten Platz belegt. Einer dieser Triumphe konnte 2009 auf heimischer Scholle gefeiert werden, als die Olympiade vom Wissenschaftsbildungs-Zentrum der NTNU organisiert und von seinem Direktor Chang beaufsichtigt wurde. Im vergangenen Jahr räumten taiwanische Schüler bei verschiedenen internationalen Wissenschafts-Olympiaden insgesamt 14 Goldmedaillen in Physik, Chemie, Biologie und Geowissenschaften ab.

Indes gibt es Wissenschafts-Pädagogen, die davor warnen, den Ergebnissen internationaler Wettbewerbe zu große Bedeutung beizumessen. „Unsere Sieger sind wahrhaft brillante Schüler“, konzediert Chang. „Doch wie alle anderen Prüfungen auch haben diese Olympiaden Beschränkungen, weil sie die Vorstellungskraft oder den Abenteuergeist der Teilnehmer nicht bewerten, was für Wissenschaftler wesentliche Eigenschaften sind.“ Liu vergleicht Jene, die sich bei Wissenschafts-Wettbewerben hervortun, mit olympischen Athleten, die zwar für ihr Heimatland Sport-Goldmedaillen gewinnen, jedoch nicht als typische stellvertretende Beispiele für das Niveau ihres Landes bei Gesundheit und Stärke gelten können. Liu regt zudem an, dass die Bildungsbehörden die Leistungen von olympischen Medaillengewinnern nach ihrer Aufnahme in Universitäten im Auge behalten, denn daraus könne man Schlüsse ziehen, ob gutes Abschneiden bei Wettbewerben in einem direkten Verhältnis zu späteren akademischen Errungenschaften stehen würde.

Gegen Ende 2011 unterzeichnete das Wissenschaftsbildungs-Zentrum der NTNU ein Memorandum über Zusammenarbeit mit der Ming Dao-Oberschule in der zentraltaiwanischen Stadt Taichung. Die Allianz ist Bestandteil der Bemühungen des Zentrums, den Lehrplan für Oberschüler, deren Fächerschwerpunkt außerhalb von Wissenschaften liegt, zu überarbeiten. Der angestrebte neue Lehrplan soll einen Paradigmenwechsel mit sich bringen, weg von der in Taiwans aktuellem System für Wissenschaftsbildung typischen Betonung von Auswendiglernen und Prüfungsergebnissen hin zu einem pragmatischeren Lernmodell, durch das Schüler mit nichtwissenschaftlichen Fächerschwerpunkten die Informationen bekommen können, die man braucht, um Medienberichte über Wissenschaft zu verstehen. Die Pädagogen, die an dem neuen Lehrplanprojekt arbeiten, machten sich zunächst daran, Tausende von wissenschaftlichen Begriffen in Oberschul-Lehrbüchern mit einem Archiv von jüngeren Nachrichtenbeiträgen einer großen einheimischen Zeitung zu vergleichen. „Wir stellten fest, dass etwas weniger als 100 Begriffe, darunter Worte wie Taifun und Erdrutsch, häufig in Nachrichtenbeiträgen vorkommen“, enthüllt Projektleiter Chang. „Eben diese Begriffe sollte man unterrichten, um den Kern der Wissenschaftskenntnisse zu bilden, welche Schüler mit Hauptfächern anderer Bereiche in ihrem jetzigen und zukünftigen Alltagsleben nützlich finden werden.“ Die laufende Arbeit an dem Projekt umfasst die Entwicklung von Bewertungssystemen, Lese- und Lehrmodulen. Um die 10 Oberschulen in Taiwan, darunter solche mit Mittelschulabteilungen wie Ming Dao, haben Abkommen unterzeichnet, sich an der Entwicklung des Projekts zu beteiligen.

Das Wissenschaftsbildungs-Zentrum der NTNU prüft überdies Möglichkeiten, die Begeisterung von Schülern für mobile Geräte zu nutzen, um den Wissenschaftsunterricht zu verbessern. „Es gibt zwar Sorgen, weil immer mehr Jugendliche viel Zeit vor dem Handy- oder Computerbildschirm verbringen, doch wir können auch die potenzielle Macht dieser Displays fürs Lernen anzapfen“, regte Chang in unlängst von seinem Forschungsteam vorgestellten Richtlinien für Entwickler mobiler e-Lern-Anwendungen für Handys und Tablet-Computer an.

Anlässlich des 200. Geburtstages von Charles Darwin bilden Schüler und erwachsene Besucher im Nationalmuseum für Naturwissenschaften eine Baum-Formation in Anlehnung an die berühmte Zeichnung des Naturforschers. (Foto: Courtesy National Museum of Natural Science)

Zu viele Informationen

Mit Blick auf die Zukunft halten Experten wie Liu und Chang institutionelle Veränderungen in Taiwans Bildungssystem für erforderlich, wenn die Verbesserungen in der Wissenschaftsbildung des Landes andauern sollen. Liu nimmt als Beispiel den Wissenschafts-Lehrplan in Taiwans Oberschulen, der nach seiner Einschätzung die Schüler mit Informationen überlädt. Der Professor legt dar, dass die Schüler in ihrem ersten Jahr an der Oberschule (welche die Jahrgangsstufen zehn bis zwölf umfasst; die Grundschule dauert in Taiwan sechs Jahre und die Mittelschule drei Jahre. Red.) Biologie, Chemie, Geowissenschaften und Physik als Pflichtfächer zu belegen haben. Zu viele wissenschaftliche Fächer gleichzeitig bewältigen zu müssen birgt die Gefahr, dass die Lernfähigkeit der Schüler überlastet wird, so Liu. „Weniger wissenschaftliche Fächer zur gleichen Zeit würde für die Schüler bedeuten, dass sie weniger Druck und mehr Zeit hätten, ihren Lernerfolg durch Experimente zu vergrößern“, begründet er. „Eine thematisch breitere Fächerung von Kursen brächte außerdem ein stärker zusammenhängendes und weniger fragmentiertes Studium, von dem man sich mehr Neugierde für und Interesse an Wissenschaft versprechen darf.“

Chang hat keinen Zweifel, dass das größte Problem bei Taiwans Wissenschaftserziehung ein elitärer Ansatz ist, der zu viel Gewicht auf akademische Leistungen legt. Da diese Leistungen größtenteils durch die Noten bei Prüfungen ermittelt werden, neigen die Schüler dazu, sich aufs Auswendiglernen von Informationen für Prüfungen zu konzentrieren, und befassen sich weniger mit dem Wesen des Fachs. „Um wirklich zu lernen, brauchen die Schüler eine innere Motivation“, weiß Chang, und fügt hinzu, solche Motivation könnte durch allgemeines Interesse an dem Fach entstehen oder den Wunsch, eine berufliche Laufbahn in dem Bereich einzuschlagen. „Doch viele unserer Schüler werden durch den äußeren Druck, gute Prüfungsergebnisse zu erlangen, damit sie später in Schulen mit gutem Ruf aufgenommen werden können, zum Lernen angetrieben, und ihr Interesse gilt nicht dem Fach an sich.“ Chang verspricht sich allerdings Verbesserungen durch die Umsetzung eines neuen Oberschul-Zulassungsverfahrens, in dem die Bedeutung der Aufnahmeprüfungen deutlich vermindert wird und das ab dem Schuljahr 2014/15 landesweit angewandt wird.

Auch Li Chih-kwang, Schüler an der Städtischen Zhongzheng-Oberschule in Taipeh, findet, dass durch die verringerte Bedeutung der Prüfungsvorbereitungen und mehr praktische Lernchancen Schüler die Materie besser werden begreifen können. Jeden Mittwochnachmittag schlüpfen die Wissenschaftslehrer an Lis Schule in die neue Rolle, Schülern zu assistieren, die eigene Forschungsprojekte und Experimente in Biologie, Chemie, Geowissenschaften oder Physik durchführen. „Als Schüler kriegen wir im Unterricht alle ungefähr die gleiche Menge an Theorie verpasst“, meint Li. „Die Schüler, welche die meiste praktische Erfahrung sammeln können, sind diejenigen, die in dem Fach am weitesten kommen.“

(Deutsch von Tilman Aretz)





 

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