Studien zum Interesse von Schüler/innen an Astronomie

So ziemlich jeder, der sich mit astronomischer Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit beschäftigt, dürfte die Erfahrung machen, dass Astronomie so etwas wie eine Einstiegswissenschaft darstellt – astronomische Bilder, Phänomene, Konzepte treffen insbesondere bei jungen Menschen auf großes Interesse. Interesse ist nun einmal die Voraussetzung dafür, etwas zu lernen; ist das Interesse einmal da und hat das Lernen begonnen, dann gelangt man nicht selten ins Gebiete, von denen man vorher gar nicht wusste, dass sie einen interessieren. Astronomie mit ihren vielfältigen fachlichen Verknüpfungen ist ein Paradebeispiel dafür – auf den Spuren interessanter astronomischer Themen können Schülerinnern und Schüler in die Physik, in Computeranwendungen, in die Technik, die Biologie aber z.B. auch in die Geschichtswissenschaften gelangen.

Wer Schülerinnen und Schüler für MINT-Themen begeistern will (MINT = Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik) kann Astronomie in diesem Sinne als Werkzeug nutzen – als Einstieg in bereitere Themen und in die MINT-Welt allgemein. Denn wie heißt es immer so schön: Man muss die Schülerinnen und Schüler dort abholen, wo sie sind – und das heißt insbesondere: bei denjenigen Dingen, die sie interessieren.

Das große Interesse für Astronomie ist freilich mehr als verbreitete persönliche Erfahrung, sondern zeigt sich auch in entsprechenden Studien. Nachdem die ROSE-Studie letzte Woche bei unserer von der WE Heraeus-Stiftung finanzierten deutsch-italienischen Lehrerfortbildung mehrmals (aber wie ich fand: in Bezug auf die Astronomie etwas unvollständig) zur Sprache kam, nehme ich das zum Anlass, meinen entsprechenden Blogartikel, der schon lange halbfertig in der Warteschleife hängt, fertigzustellen.

Die ROSE-Studie

Das ROSE project wurde von dem norwegischen Professor Svein Sjøberg ins Leben gerufen. ROSE steht dabei für “Relevance of Science Education”, und Ziel des Projektes war es, herauszufinden, wie man den naturwissenschaftlichen Unterricht so gestalten kann, dass er für Schüler und Schülerinnen eine größere Relevanz bekommt. Dazu wurde ein Fragebogen entworfen, der außerschulische Erfahrungen wie … ebenso abfragt wie das Interesse an verschiedenen Themengebieten und Fragestellungen aus dem Bereich Naturwissenschaft. Der Fragebogen wurde von einem Netzwerk von Kooperationspartnern in rund 40 Ländern – zumeist Wissenschaftler, die sich von entsprechenden Konferenzen oder früheren Kooperationen kannten – an Schüler und Schülerinnen um die 15 Jahre verteilt.

Eine umfangreiche Veröffentlichung der Ergebnisse als Buch liegt noch in der Zukunft (die letzte entsprechende E-Mail von Svein bekam ich im Oktober 2014). Aber bereits der Überblicksartikel Sjøberg & Schreiner 2010 (alle Literaturangaben finden sich am Ende) enthält einige interessante Aussagen. Zum einen über die Akzeptanz des naturwissenschaftlichen Unterrichts allgemein – etwa, dass insbesondere Schüler und Schülerinnen in den weiter entwickelten Ländern (Europa & Co.) ihn nicht für besonders relevant/inspirierend halten und nicht gerne noch mehr solchen Unterricht in der Schule hätten – im Gegensatz zu den Schülern aus Afrika, Indien und Umfeld, Malaysia. Dieser Trend setzt sich beim Interesse an Themen fort, die im Schulunterricht üblicherweise behandelt werden, also “Wie sich Pflanzen fortpflanzen”, oder “Chemische Stoffe, ihre Eigenschaft und wie sie miteinander reagieren”: Je größer der Wert des Human Development Index für ein Land, desto weniger Interesse der Schüler an solchen Standardthemen.

Bei den 108 speziellen Themenfragen zu den Interessen, die unter dem Stichwort “What I want to learn about” laufen und zu denen die Befragten ihr Interesse von “Nicht interessiert” bis “Sehr interessiert” (vier Abstufungen) angeben sollten, gibt es zwei Dimensionen: jede Frage hat eine Fachzugehörigkeit und eine Kontextzugehörigkeit.

Die Fächer sind dabei Humanbiologie, Zoologie/Tiere, Botanik/Pflanzen, Chemie, Physik und Erde/Geowissenschaften. Die Kontextklassen sind Gesunderhaltung/Gesundheitsrisiken, Gesundheitsthemen die für Jugendliche besonders relevant sind, Medizin, Mystik/Wunder, ästhetisch-sinnliche Aspekte, Umwelt/Umweltschutz, gesellschaftliche Relevanz, die Natur der Naturwissenschaften, und Astronomie/Astrophysik. Dass letztere nicht bei den Fächern sondern bei den Kontexten auftaucht, finde ich etwas ungewöhnlich; die Vergleichbarkeit wird dadurch aber nicht (weiter) eingeschränkt. Es geht ja jeweils darum, Bewertungen zu mitteln; ob z.B. Astronomie/Astrophysik insgesamt auf mehr Interesse stößt als Physik, lässt sich anhand der betreffenden Mittelwerte der Schülerbewertungen beurteilen.

Die Antworten auf die Interessensfragen gehen bei Mädchen und Jungen insgesamt zum Teil drastisch auseinander. Verkürzt: Technik, elektrische Dinge, Explosionen und solcherlei finden die Jungen interessant, aber nicht die Mädchen. Bei Gesundheit und Medizin, Schönheit, dem menschlichen Körper, Ethik und Ästhetik und Spekulativem (inklusive paranormalen Themen) ist es gerade anders herum.

Allerdings gibt es durchaus Themen, die Jungen und Mädchen gleichermaßen spannend finden – und wer Unterricht gestalten will, der beide Gruppen gleichermaßen anspricht, dürfte jetzt aufhorchen. Der Gewinner in der Kategorie “interessiert Mädchen und Jungen” ist der Bereich “Space, Life, Wonder, and Openness”, und insbesondere die Frage, ob es Leben an anderen Orten als auf der Erde gibt.

Wie gesagt: Die große umfassende Auswertung ist leider noch nicht veröffentlicht. Aber eine Reihe von Teilveröffentlichungen zu den Einzelbefragungen in den einzelnen Ländern enthalten einiges an weiteren interessanten Ergebnissen zur Astronomie.

Deutschland und Österreich

Die Auswertung von Doris Elster für Deutschland und Österreich ist online im Shaker-Verlag erschienen (Elster 2010). Sie stellt die Themenfragen aus ROSE vor, “Worüber ich lernen möchte”. Astronomie/Astrophysik kommt dabei, wie oben schon angespricht, als eigene zusammenfassende Kategorie (Kontextklasse) vor.

Zunächst für mich interessant: der Vergleich zwischen Astronomie/Astrophysik und den klassischen Fächern. Hier sieht es wie folgt aus (die Zahlen sind Mittelwerte aus den Bewertungen von 1=nicht interessant bis 4=sehr interessant; Tabelle 4 und 5 in Elster 2010):

Fach/Kontext Mädchen Jungen Gesamt
Geowissenschaft 2,46 2,47 2,46
Chemie 2,04 2,29 2,16
Physik 2,25 2,52 2,38
Botanik 2,08 2,11 2,09
Zoologie 2,61 2,55 2,58
Humanbiologie 2,83 2,47 2,80
Astronomie/Astrophysik 2,70 2,85 2,77

Die Gesamt-Mittelwerte habe ich selbst ausgerechnet, indem ich die Mädchen- bzw. Jungen-Mittelwerte mit der in der Studie angegebenen Verteilung (53,7 % Mädchen, 46,3 % Jungen) gewichtet gemittelt habe. Das dürfte eine gute Abschätzung geben, könnte aber vom wahren Gesamt-Mittelwert abweichen, wenn die Fragen, die Mädchen bzw. Jungen in unterschiedlicher Zahl unbeantwortet gelassen haben (falls es solche gab) ins Gewicht fallen.

Hinter der Humanbiologie landet Astronomie/Astrophysik insgesamt (und separat bei den Mädchen) auf Platz 2, bei den Jungen sogar auf Platz 1. Natürlich sind solche Pauschalvergleiche nicht unproblematisch. Das Ergebnis hängt schließlich sehr davon ab, welche Fragen man für jedes Fach auswählt. Sind bei der Astronomie evt. nur die besonders attraktiven Themen als Beispiele ausgewählt worden, während in der Physik so breit gestreut wurde, dass als langweiliger empfundene Themen den Durchschnitt gesenkt haben? Das dürfte schwer zu beurteilen zu sein. Ähnlich dürft es für die klassischen Fächer untereinander stehen. Dass Humanbiologie soviele praktische Fragen enthält, die Jugendliche in diesem Alter selbstverständlich interessieren (z.B. zur Entwicklung des eigenen Körpers in der Pubertät) dürfte den Mittelwert gehörig nach oben treiben z.B. im Vergleich mit Fragen, die repräsentativ den Inhalt von Humanbiologie-Vorlesungen an der Uni wiederspiegeln.

Bei den Themen die das aufspannen, was bei Elster Kontext-Dimension heißt, sieht die Lage wie folgt aus (nach Tabelle 5 aus Elster 2010):

Thema Mädchen Jungen Gesamt
Astronomie 2,70 2,85 2,76
Wissenschaft/Technik u. Gesellschaft 2,33 2,78 2,53
Natur der Naturwissenschaft 2,35 2,44 2,39
Sinnlich-ästhetisches 2,51 2,23 2,38
Umwelt/Umweltschutz 2,44 2,51 2,47
Mystik und Wunder 3,11 2,47 2,81
Medizin 3,00 2,58 2,80
Gesundheitsthemen für Jugendl. 3,15 2,63 2,90
Gesundheit allgemeiner 2,92 2,86 2,89

Mittelwerte sind wieder selbst anhand der angegebenen Verteilung Jungen/Mädchen ausgerechnet.

An der Spitze stehen hier die praktischen Themen: Gesundheitsthemen für Jugendliche (Entwicklung des Körpers in der Pubertät, Geschlechtskrankheiten/AIDS, Suchtgefahr etc.) sind insgesamt an der Spitze, bei den Mädchen auch getrennt. In der Gesamtwertung folgen dichtauf allgemeine Gesundheitsthemen. Medizin ist dabei allerdings insgesamt hinter Mystik und Wunder gerutscht.

Bei den Jungen steht Astronomie hinter allgemeinen Gesundheitsthemen auf Platz 2, bei den Mädchen hinter Gesundheit und Medizin sowie Mystik/Wunder auf Platz 5.

Es ist nicht einfach, auseinanderzuklamüsern was da eine Rolle spielt. Aber die generelle Attraktivität der Astronomie, und zwar für Schülerinnen ähnlich wie für Schüler, zeigt sich auch hier.

In Tabelle 6 und 7 sind die Ergebnisse dann noch nach Land Deutschland vs. Österreich unterschieden.  Im Gesamtmittelwert liegt die Astronomie bei den Kontextthemen mit dem Wert 2,71 auf Platz 4, kurz vor Mystik/Wunder. In Österreich ist das Interesse an Astronomie deutlich größer (2,85), allerdings auch das an Mystik/Wundern (2,92).

Bei den “Top 10” der interessantesten der 108 Einzelthemen sieht die Lage ähnlich aus. Praktische Fragen (AIDS/HIV, Erste Hilfe leisten, Wirkung von Alkohol/Nikotin bzw. Drogen, Geschlechtskrankheiten und wie man sich schützt, Sexualität und Fortpflanzung, wie muss man trainieren, um fit/gesund zu bleiben, was muss man über Krebs/dessen Behandlung wissen) dominieren; klar: das ist weitgehend ja auch Überlebenswissen.

Bei den Mädchen sind dann noch Gedankenübertragung, unerklärliche Phänomene, Bedeutung von Träumen mit von der Partie (irgendwo muss das große Interesse für Mystik/Wunder sich ja zeigen), bei den Jungen die Funktionsweise der Atombombe, explosive Chemikalien sowie der Lasereinsatz in der Technik.

Daneben sind gerade bei den Jungen auch noch astronomische Themen zu finden; hier die Aufstellung (Rang bezieht sich auf den Rang in den “Top Ten”; zu Rängen größer als 10 habe ich keine Informationen):

Thema Rang Jungen Österr. Rang Jungen D Rang Mädchen Österr. Rang Mädchen D
Wie es sich anfühlt, schwerelos im All zu schwegen 2 1 4 5
Schwarze Löcher, Supernovae etc. 3 9
Katastrophen durch Asteroiden, Meteoriten etc. 5 8
Wahrscheinlichkeit extraterrestrisches Leben 10

Elster fasst denn auch am Ende in einem Absatz zusammen (nachdem sie auf das allgemein große Interesse an Humanbiologie, das Desinteresse an Botanik/Landwirtschaft, die Rolle von Zoologie/Umweltschutz, das Interesse an Chemie und das Technik/Zerstörungsinteresse der Jungen eingegangen ist, S. 21):

Auffallend ist die hohe Interessensbekundung für Astronomie und Astrophysik, die bei Jungen noch höher ist als bei Mädchen.

Zum Unterschied zwischen Österreich und Deutschland beim Astronomie- und Raumfahrtinteresse bemerkt sie (S. 23):

Auffallend ist das hohe Interesse österreichischer und deutscher Jugendlicher an der Kontextdimension Astronomie und Raumfahrt. Inhalte dazu finden sich verstärkt in den österreichischen Lehrplänen der Sekundarstufe 1 wieder. Es ist also zu erwarten, dass sich österreichische Jugendliche in diesem Bereich kompetenter erleben als deutsche. Daraus resultiert vermutlich das durch die ROSE Erhebung belegte höhere Interesse der Österreicher.

Bei den Empfehlungen, welche Konsequenzen man aus den ROSE-Ergebnissen ziehen sollte, findet sich die Astronomie dann allerdings nicht explizit wieder – allerdings sind diese Empfehlungen, bis auf jene zur Humanbiologie, eher allgemein gehalten. (Und vermutlich spielt auch hinein, dass Elster eben Biologiedidaktikerin ist und ihr Interesse für die Konsequenzen für den Biologieunterricht damit größer.)

Schweden

In Schweden (Jidesjö et al. 2009), wo 751 Schüler von 29 Schulen befragt wurden, sind in den “Top 20” der Themen, an denen Schüler besonders interessiert sind (S. 220), 12 Fragen aus dem Bereich Biologie (vor allem Gesundheit), 2 aus dem Bereich unerklärliches (Gedankenlesen etc. und Dinge, die die Wissenschaft nicht erklären kann), außerdem “Wie funktionieren Computer”. Die anderen 5 Fragen gehören zum Bereich Weltraum/Astronomie: Wie es sich anfühlt, schwerelos zu sein (Platz 2), Leben außerhalb der Erde (Platz 3), Meteoriteneinschläge etc. (Platz 14), Schwarze Löcher/Supernovae (Platz 18) und ungelöste Weltraumrätsel (Platz 20). Die einzigen drei Fragen, bei denen das Interesse von Jungen und Mädchen nicht signifikant auseinanderliegt sind das Leben außerhalb der Erde, die ungelösten Weltraumrätsel und die Phänomene, die die Wissenschaft immer noch nicht erklären kann.

Interessant sind auch die getrennten “Top 20” für Jungen und Mädchen. Bei den Mädchen eigentlich nur biologische Themen, denn das Leben außerhalb der Erde und wie sich die Schwerelosigkeit anfühlt sind schließlich auch biologisch. Bei den Jungen Gewalt, Waffen, Technik – wobei auch die Meteoriteneinschläge und Schwarzen Löcher/Supernovae, die es in die Top 20 geschafft haben, ja nicht aus diesem Schema fallen. Die ungelösen Weltraumrätsel sind allerdings auch bei den Jungen in den Top 20. Die Schwerelosigkeit und das Leben außerhalb der Erde sind übrigens zusammen mit “Wie man durch Training seinen Körper fit und stark hält” die einzigen drei Fragen in beiden Top 20-Listen.

Finnland

In Finnland wurden 3626 Schüler und Schülerinnen befragt; Median des Alters wiederum 15 Jahre – das Interesse der Forscher lag hierbei offenbar vor allem bei Physik und Chemie (Lavonen et al. 2008a). In ihrer Auswertung identifizierten die Forscher aus den Antworten sowohl zu den 108 Interessenthemen als auch zu den ebenfalls von ROSE abgefragten Vorerfahrungen (“Hast du [außerhalb des Unterrichts..” “…eine Kamera benutzt”, “…versucht, Sternbilder am Himmel zu finden.”) auf statistischem Wege acht “Interessenfaktoren”.

Anhand der Inhalte, die mit diesen Faktoren zusammenhängen, bezeichneten sie die Faktoren als

FI1: Wie technische Geräte funktionieren

FI2: Wirkung von Explosiv- und Giftstoffen auf den menschlichen Körper

FI3: Astronomie und Kosmologie

FI4: Umweltthemen

FI5: Physikalische und chemische Phänomene beim Menschen

FI6: Technologie in Gesellschaft und Alltagsleben

FI7: Chemikalien und Strahlung, die für Menschen gefährlich sind

FI8: Physikalische und chemische Phänomene in der Umwelt

Die Schlussfolgerungen (S. 25) folgen dem nun schon wohlbekannten Schema: Auf das meiste Interesse aus dem Bereich Physik und Chemie stoßen Themen aus Astronomie/Kosmologie einerseits, Gift- und Schadstoffe, die für Menschen gefährlich sind, andererseits. Beim Astronomie/Kosmologie-Interesse gibt es keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen Jungen und Mädchen. Astronomie/Kosmologie scheint für Jungen und Mädchen gleichermaßen sehr interessant zu sein (S. 28).

In einer früheren Auswertung (Lavonen et al. 2005) hatten die Finnen bereits ähnliche Ergebnisse erhalten – auch damals hatten sie die Themen eingeteilt, und zwar in vier Obergebiete: Fantastische Wissenschaft (Was bedeuten unsere Träume, Astrologie und ähnliches), Astronomischer Kontext, Wissenschaft/Technik und Gesellschaft, und Schulphysik. Aus ihren Ergebnissen ziehen die Autoren unter anderem den Schluss

The second challenge is to clarify how astronomy content and physics in astronomy contexts can be increased in school physics. […] They indicated also that pupils would like to learn more about the solar system and the universe in physics. For example, it should be designed how physics can be taught in the astronomy context and how teaching of pure astronomy can be increased. There is a wide spectrum of topics that could be approached in this context from kinematics to electromagnetic radiation and nuclear fusion. Discussion on satellites, space research and especially space exploration seem to be very exciting topics for pupils.

Genau.

In dem zusammenfassenden Bericht Lavonen et al. 2005b wurden die Interessensfragen nach etwas enger gefassten Themenbereichen aufgeschlüsselt. Dabei landet Astronomie mit einem Mittelwert von 2,44 auf Platz 5 nach “non-scientific (mystical) phenomena” mit einem Mittelwert von 2,67, “health risks” mit 2,52, “animal world” und “health education [topics]” mit je 2,46. Die Mittelwerte beziehen sich jeweils auf die Interessantheits-Bewertung von 1= nicht interessiert bis 4=sehr interessiert.

Allerdings sind da noch zwei kleine Haken: Die Frage nach Leben außerhalb der Erde sind bei der Auswertung unter die “non-scientific (mystical) phenomena” eingeordnet, nicht bei der Astronomie. Dadurch wird der Mittelwert für die Astronomie natürlich etwas gedrückt. Und der angegebene Mittelwert ist bei der Astronomie kleiner als die separaten Mittelwerte für Jungen und Mädchen; das kann auch nicht recht sein. Ich habe den Hauptautor noch einmal angemailt und berichte hier, wenn ich eine Antwort bekomme.

Irland

In Irland (Matthews 2007) wurden 688 Schüler von 29 Schulen befragt. Bereits in der Zusammenfassung altbekanntes (S. 4): Students’ highest degree of interest is in themes involving health, sex, genetics, natural disasters and the origin of life, space and the universe.” Die Zahlenwerte stehen in diesem Falle nicht dabei, sondern die Ergebnisse sind grafisch präsentiert. Dafür ist in diesem Falle der Bericht über Teil I der Befragung besonders interessant. Dort sollten die Schüler frei angeben, was sie selbst erforschen würden:

“Nimm an, du seist erwachsen und würdest als Wissenschaftler/Wissenschaftlerin arbeiten. Du kannst dir ein Forschungsthema aussuchen, das du wichtig und interessant findest. Schreib ein paar Sätze dazu, was du als Forscher machen würdest, und warum. ‘Ich würde…’, ‘Weil..'”

Die Antworten haben die Forscher dann in einigen geeignete Kategorien zusammengefasst (S. 57). Von den Bereichen Biologie, Technologie, Physik schneiden ganz klar die biologischen Themen am besten ab. Am beliebtesten sind Forschungsthemen aus dem Bereich Krankheit/Medizin/Heilungsverfahren, und zwar für Jungen (22,6%) und Mädchen (40,9%) separat. Aber gleich dahinter folgen Forschungsthemen aus dem Bereich Weltraum/Sterne/Planeten/Schwarze Löcher/Raumfahrt – und zwar wiederum auch für Jungen (15,4%) und Mädchen (12,4%) separat.

Zusätzlich sind die Gründe für das Warum angegeben – am häufigsten bei den Jungen (46,9%) und Mädchen (47,9%) schlicht Neugier und Interesse. Da hätten mich die Korrelationen interessiert – etwa, ob die Astronomie, wenn man sich ganz auf Antworten beschränkt, bei denen Neugier/Interesse ausschlaggebend war (und nicht “wichtig für die Menschheit/Gesellschaft”) vielleicht sogar ganz vorne liegt.

Und gerade für Frage I würde ich gerne die zusammenfassenden Ergebnisse nachlesen können, aber das muss wohl leider bis zur großen ROSE-Veröffentlichung warten.

England

Die englische Auswertung ist ähnlich (Jenkins & Pell 2006), mit 1284 Fragebögen aus 34 Schulen. Hier werden allerdings nur die Top 10 der interessierenden Themen genannt. Bei den Jungen sind Schwerelosigkeit, Schwarze Löcher, Meteoriteneinschläge, die Möglichkeit außerirdischen Lebens vertreten – außerdem die typischen Gewaltthemen wie Explosivstoffe, Atombombe, biologische und chemische Waffen und gefährliche Tiere; außerdem noch, wie Computer funktionieren. Bei den Mädchen sind unter den Top 10 nur Gesundheitsthemen (bzw. mit Leben/Tod/die menschliche Seele sowie mit dem Thema Träume zwei, die auch über Biologie/Mediziin hinausgehen).

Interessant ist insbesondere wieder Abschnitt I, wo die Jungen und Mädchen gefragt werden, was sie, wären sie selbst Wissenschaftler/Wissenschaftlerinnen, erforschen würden (S. 45). An der Spitze liegt hier insgesamt (33%) und bei den Mädchen auch separat (41%) wieder der Bereich Krankheit/Medizin/Heilmethoden. (Prozentzahlen selbst gerechnet nach Auszählen der Tabelle: 486 Jungen, 582 Mädchen.) Aber bei den Jungen hat der Themenbereich Weltraum/Sterne/Planeten/Schwarze Löcher/Weltraumfahrt knapp die Nase vorn (25%), der bei den Mädchen (16%) und insgesamt (20%) auf Platz zwei liegt.

Ghana

In Ghana (Anderson 2006) ist die Interessenslage interessanter Weise eine ganz andere. Da findet sich in den Top 10 der die Schüler/Schülerinnen interessierenden Themen gar keine Astronomie, dafür in den 10 unbeliebtesten Themen die Schwarzen Löcher und die ungelösten Weltraumrätsel. Ein Blick darauf, was denn nun die beliebtesten Themen sind, legt aber bereits eine Antwort nahe, warum das so ist. Hier steht die praktische Anwendung im Vordergrund: Wie man für saubere Luft und sauberes Wasser sorgt, was über HIV/Aids bekannt ist und wie man die Verbreitung stoppen kann, wie man seinen Körper fit und gesund hält, wie Elektrizität produziert wird und wie man sie im Haushalt verwenden kann. Offenbar spiegelt sich hier eine deutlich andere Lebenssituation als etwa bei den europäischen Kindern.

Israel

Die israelische Auswertung in Trumper 2006 beschränkt sich direkt auf physikalische Themen. Auch hier liegen die astronomischen bzw. Weltraumfragen (Schwerelosigkeit, Meteoriteneinschläge, Schwarze Löcher) in der Gesamtwertung vorne. Zusätzlich finden wir in den gemeinsamen Top 4 die Funktionsweise von Atombomben, die bei den Jungen auf Platz 1 liegt – in Anbetracht der aktuellen Lage absolut verständlich. Das fünftinteressante Thema ist bei den Jungen “Raketen/Satelliten/Weltraumfahrt”, bei den Mädchen “Wie das Auge Licht und Farbe wahrnimmt”.

Weitere Länder

Dann gibt es noch eine Reihe von nationalen ROSE-Veröffentlichungen, in denen nicht auf die konkreten Interessen der Schüler und Schülerinnen eingegangen wird: Die iranische Veröffentlichung (Azizollah et al. 2012) beispielsweise behandelt im wesentlichen die Haltung der Schüler/Schülerinnen (attitude) gegenüber den Naturwissenschaften. Die türkische Veröffentlichung (Cavas et al. 2009) behandelt Umweltthemen. Die taiwanesische Veröffentlichung (Chang et al. 2009) hat die astronomischen Fragen leider mit anderen Themenbereichen zu “Erdkunde” zusammengefasst (ausgerechnet!). In der isländischen Auswertung (Stefánsson 2006) geht es ebenfalls nur um andere Aspekte der ROSE-Befragung. Die Auswertung für die USA (Jones, Howe und Rua 2000) geben (Tabelle 2) nur diejenigen Themen an, die Jungen am meisten interessieren und diejenigen, die Mädchen am meisten interessieren. Eine Auswertung der Schnittmenge – was interessiert Mädchen, aber auch Jungen – fehlt, und damit auch derjenige Bereich, in dem wir erwarten könnten, die Astronomie wiederzufinden. Bei der japanischen Auswertung (Ogawa & Shimode 2004) geht es wiederum nur um die Haltung zu Wissenschafts-Schulfächern und deren Korrelation z.B. mit einigen Arten von Tätigkeiten außerhalb der Schule.

Die Interessensstudie Physik

Eine Studie, die ich im Hinblick auf die Astronomie bislang noch nicht richtig einordnen kann, ist die Interessensstudie Physik, durchgeführt Ende der 1980er Jahre vom Institut für Pädagogik der Naturwissenschaften in Kiel (IPN).

In der Querschnittsstudie, die Teil der Interessenstudie war, erhielt die Astrophysik bezogen auf das Gesamtinteresse der Mädchen dort offenbar die höchste Bewertung – und zwar noch vor Themen mit direkterem Alltagsbezug und z.B. auch vor medizinrelevanten Themen, wie sie im Zusammenhang mit dem Interesse von Schülerinnen oft genannt werden. (Das soll in Hoffmann/Lehrke 1984 stehen; ich habe jene Originalpublikation allerdings noch nicht auftreiben können und beziehe diese Informationen aus Muckenfuß 2006.)

In den Hauptveröffentlichungen der Interessensstudie Physik (Hoffmann, Häußler & Lehrke 1998 bzw. als englischsprachige Zusammenfassung Häussler 1987) konnte ich dann zu meiner Überraschung keine Astronomie mehr finden. Soweit ich sehen kann, war zwischen Querschnittstudie und Hauptstudie folgendes passiert: Um Kriterien zu formulieren, nach denen die Interessen beurteilt werden sollten, wurde der Hauptstudie eine Delphi-Befragung durchgeführt: Erfahrene sollten angeben, nach welchen für die Unterrichtsplanung wichtigen Physik-Teilbereichen die Schülerinteressen klassifiziert werden sollten. (Kontext und Art der Beschäftigung wurden ebenso klassifiziert.)

Die Bereiche, anhand derer das Fachinteresse klassifiziert wurde, waren: Optik, Akustik, Wärme, Mechanik, Elektrizität und Magnetismus, Elektronik, Struktur der Materie, Radioaktivität/Kernkraft.

Bei solch einer Einteilung bleiben natürlich die Möglichkeiten, festzustellen, ob es jenseits der klassischen Einteilung Gebiete wie etwa die Astronomie gibt, die Schülerinnen und Schüler besonders interessieren, weitgehend auf der Strecke. Ebenso natürlich andere Bereiche, die quer zur Einteilung liegen, wie Physik des Sports, Medizinphysik und ähnliches.

Das ist legitim, denn natürlich kann jede Studie sich aussuchen, welche Klassifikation sie zugrunde liegt. Problematisch finde ich es allerdings, wenn auf dieser Basis weitreichende Entscheidungen zur Gestaltung des Physikunterrichts getroffen werden.

Die Studie kam zu dem Schluss, Kontext sei der bei weitem wichtigste Faktor für Schülerinteresse gewesen, um einen für Mädchen ebenso wie Jungen interessanten Unterricht zu gestalten, dürfe man Physik nicht nur als Wissenschaft betrachten, sondern müsse ihre Verbindungen zum gesellschaftlichen Alltag herstellen.

Stimmt das? Ja und nein. Denn die Frage, ob man Themenkomplexe quer zu der gewählten Einteilung finden kann, die dasselbe leisten, nämlich Mädchen wie Jungen interessieren, ist damit ja noch nicht einmal angeschnitten. Im Gegenteil: Wenn wir nach der ROSE-Studie (und vielfältiger Eigenerfahrung) annehmen, dass Astronomie genau solch ein Themenkomplex ist, dann kann die Empfehlung in diesem Falle genau nach hinten losgehen: dann nämlich, wenn astronomische Themen ob mangelnder direkter Verbindung zum gesellschaftlichen Alltag gestrichen werden, denn schließlich habe die IPN-Interessensstudie doch gezeigt etc. etc.

Zusammenfassung

Systematische Studien bestätigen, was auch die persönliche Erfahrung vieler in der astronomischen Bildungsarbeit tätiger Menschen nahelegt: Astronomie stößt bei Schülerinnen und Schülern auf beträchtliches Interesse.

Damit eignet sich die Astronomie als Einstieg in physikalische und technische MINT-Themen.Die Biologie bietet auch Verknüpfungspunkte mit der Astronomie, hat aber den ROSE-Ergebnissen zufolge ganz eigene attraktive Seiten, die das Schüler/innen-Interesse wecken.

Allerdings stellt sich grade im Zusammenhang mit der Biologie die Frage, wieweit man dort zwischen Erkenntnisinteresse und praktischem Interesse unterscheiden muss. Natürlich interessiert man sich als Jugendlicher in der Pubertät dafür, was mit dem eigenen Körper geschieht – ohne deswegen gleich Interesse z.B. an der biologischen Forschung allgemein zu haben. Ähnliches gilt (auch außerhalb der Pubertät) für Gesundheitsthemen. Wir haben nun einmal alle Körper, die es instandzuhalten gilt. Aber das Interesse an solchen praktischen ist von anderer Qualität als für Themen, die Menschen direkt faszinieren, rein über die Erkenntnisse, um die es dort geht. Ich kann mir vorstellen, dass solche qualitativen Unterschiede für den Schulunterricht durchaus relevant sind. Sie dürften durchaus beeinflussen, in welcher Art man sich mit den betreffenden Themen beschäftigt. Der erwähnte Abschnitt I, für den wie gesagt nur für einige Länder Daten vorliegen, deutet in diese Richtungen. Dort sind Astronomiethemen typischerweise auf dem zweiten Platz nach den Gesundheitsthemen.

Eine Erkenntnis bleibt jedenfalls: Wer die MINT-Bildung fördern will, sollte sich auch mit der Frage beschäftigen, wie sich Astronomie als Werkzeug nutzen lässt, um Schülerinnen und Schüler zu faszinieren, zu interessieren und zu motivieren. Das muss nicht bedeuten, dass man Astronomie als eigenes Schulfach einführt. Ignorieren sollte man das Potenzial, das die Astronomie bietet, aber nicht.

Literatur

Anderson, Ishmael Kwesi. (2006). The Relevance of Science Education: As seen by Pupils in Ghanaian Junior Secondary Schools. Doctoral thesis. University of the Western Cape, Department of Mathematics and Science Education.

Azizollah Arbabi Sarjou, Asghar Soltani, Kalbasi Afsaneh & Siruos Mahmoudi (2012). A Study of Iranian Students’ Attitude towards Science and Technology, School Science and Environment, Based on the ROSE Project. Journal of Studies in Education. 2(1), 90-103. DOI: 10.5296/jse.v2i1.1438

Baram-Tsabari, A., & Yarden, A. (2005). Characterizing children’s spontaneous interests in science and technology. International Journal of Science Education, 27 (7), 803-826

Cavas, B., Cavas, P., Tekkaya, C., Cakiroglu, J. & Kesercioglu,T. (2009). Turkish Students’ Views on Environmental Challenges with respect to Gender: An Analysis of ROSE Data. Science Education International 20(1-2) 69-78

Chang, S., Yeung, Y. & Cheng, M. (2009). Ninth Graders’ Learning Interests, Life Experiences and Attitudes Towards Science & Technology. Journal of Science Education and Technology 18:447-457

Elster, Doris (2010). Zum Interesse Jugendlicher an den Naturwissenschaften. Ergebnisse der ROSE Erhebung aus Deutschland und Österreich. Online-Publikation: Shaker.

Häussler, P. (1987). Measuring students’ interest in physics – design and results of a cross sectional study in the Federal Republic of Germany. International Journal of Science Education, 9(1), 79-92

Hoffmann, L. & M. Lehrke (1985). Eine Zusammenstellung erster Ergebnisse aus der Querschnittserhebung 1984  über Schulerinteressen an Physik und Technik. Kiel: IPN.

Hoffmann, L., P. Häußler & M. Lehrke (1998). Die IPN-Interessensstudie Physik. Kiel: IPN.

Jenkins, E.W. and Pell, R.G. (2006) The Relevance of Science Education Project (ROSE) in England: a summary of findings. Centre for Studies in Science and Mathematics Education, University of Leeds

Jones, M.G., A. Howe & M. J. Rua (2000). Gender differences in students’ experiences, interests and attitudes towards science and scientists. Science Education, 84 (2) 180-192

Lavonen, J., Byman, R., Uitto, A., Juuti, K., & Meisalo, V. (2008a). Students’ Interest and Experiences in Physics and Chemistry related Themes: Reflections based on a ROSE-survey in Finland. Themes in Science and Technology Education 1(1), 7-36

Lavonen, J., Gedrovics, J., Byman, R., Meisalo, V., Juuti, K. & Uitto, A. (2008b). Students’ motivational orientations and career choice in science and technology: A survey in Finland and Latvia. Journal of Baltic Science Education 7(2) 86-103

Lavonen, Jari; Byman, Reijo; Juuti, Kalle; Meisalo, Veijo & Uitto, Anna (2005a). Pupil Interest in Physics: A Survey in Finland. Nordina (2).

Lavonen, Jari; Juuti, Kalle; Uitto, Anna; Meisalo, Veijo & Byman, Reijo (2005b). Attractiveness of Science Education in the Finnish Comprehensive School (pdf). In A. Manninen, Miettinen, K. & Kiviniemi, K. (Eds.), Research Findings on Young People’s Perceptions of Technology and Science Education. Mirror results and good practice. Helsinki: Technology Industries of Finland.

Matthews, Philip. (2007). The Relevance of Science Education in Ireland. Dublin: Royal Irish Academy.

Muckenfuß, H (2006). Lernen im sinnstiftenden Kontext. Cornelsen.

Ogawa, Masakata & Shimode, Shoko (2004). Three distinctive groups among Japanese students in terms of their school science. Preference: from preliminary analysis of Japanese data of an international survey “The Relevance of Science Education” (ROSE) (pdf)Journal of Science Education in Japan, 28(4)

Sjøberg, Svein & Schreiner, Camilla (2010). The ROSE project. An overview and key findings.

Stefánsson, Kristján Ketill (2006). ‘I just don’t think it’s me’: A study on the willingness of Icelandic learners to engage in science related issues. Master thesis, University of Oslo, Faculty of Education, Department of Teacher Education and School Development, Oslo.

Trumper, R. (2006). Factors Affecting Junior High School Students’ Interest in Physics. Journal of Science Education and Technology, 15(1), 47-58

 

 

Markus Pössel hatte bereits während des Physikstudiums an der Universität Hamburg gemerkt: Die Herausforderung, physikalische Themen so aufzuarbeiten und darzustellen, dass sie auch für Nichtphysiker verständlich werden, war für ihn mindestens ebenso interessant wie die eigentliche Forschungsarbeit. Nach seiner Promotion am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Potsdam blieb er dem Institut als "Outreach scientist" erhalten, war während des Einsteinjahres 2005 an verschiedenen Ausstellungsprojekten beteiligt und schuf das Webportal Einstein Online. Ende 2007 wechselte er für ein Jahr zum World Science Festival in New York. Seit Anfang 2009 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, wo er das Haus der Astronomie leitet, ein Zentrum für astronomische Öffentlichkeits- und Bildungsarbeit. Pössel bloggt, ist Autor/Koautor mehrerer Bücher, und schreibt regelmäßig für die Zeitschrift Sterne und Weltraum.

7 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Sicher sehr interessant, zumal auch mir die Astronomie in der Schule sehr gefallen hat (es gab sie damals noch als eigenes Fach).
    Aber der Artikel ist einfach viel zu lang, um ihn zu lesen. Soviel Zeit habe ich nicht.

      • Nach etwas weiterem Nachdenken: Vielleicht sollte ich solche Themen in Zukunft zweiseitig machen? Kürzere Zusammenfassung auf Seite 1, Details für die, die es genauer wissen möchten, auf S. 2? (So ähnlich hatte ich es ja bei “Einstein verstehen” mit Hintergrundinformationen gemacht.)

  2. Ein gewisser, letztlich das Politische meinender Geschlechtsdimorphismus scheint weiterhin vorzuliegen.
    Ansonsten, nö!, wenn wissenschaftsnahe Sacharbeit einen umgangssprachlichen Namen gewinnen könnte, wäre dieser wohl: pösseln.

    MFG

  3. Woher das Interesse der Schüler an Astronomie, Raumfahrt oder etwa an Exoplanetenforschung kommt, wird leider in den obigen Studien kaum ersichtlich. Ein oder zwei Mal wird auf den Einfluss der Schule eingegangen, so wird das grössere Interesse von Österreichern an Raumfahrtthemen dem auf Sekundarstufe behandelten Stoff zugeschrieben:

    Es ist also zu erwarten, dass sich österreichische Jugendliche in diesem Bereich kompetenter erleben als deutsche.

    Andere Einflüsse wie Science-Fiction in Roman- und Filmform, der Einfluss des Elternhauses, der Einfluss einzelner Lehrer, die diese Themen vermitteln, werden nicht erwähnt oder wurden nicht untersucht.

    Ich erinnere mich daran, dass bei einer Befragung von Forschern die sich physikalischen/astronomischen Themen widmen, nicht selten Science-Fiction Lektüre/Erfahrung als Motivation genannt wurde. Das verwundert mich auch nicht, denn was die Gesellschaft beschäftigt, was in den Medien abgehandelt wird, das weckt auch Interessen in der Allgemeinbevölkerung. Darum unter anderem auch das Interesse an Medizin/Gesundheit, denn Mediziner und Forensiker bevölkern auch viele Medienprodukte.
    Ich bin überzeugt: Gäbe es eine erfolgreiche TV-Serie, in der es um den Alltag von Astronomen oder Physikern ginge, hätte das einen enormen Einfluss auf das Interesse und die Berufswahl von Schülern.

  4. Ohne hier ganz ‘Schwarzafrika’ (vertreten durch ein unastronomisches Ghana) über einen Kamm scheren zu wollen: Was nach dem neuen Curriculum die Schüler in Uganda alles über Astronomie und Weltraumforschung lernen sollen (Seiten 120-124 und 155-157), davon können selbst deutsche m.W. nur träumen. Man sieht im Bildungsministerium den Weltraum explizit als Bildungs-Motivator.

  5. In der allerersten Tabelle in der vorletzten Zeile Spalte Jungen ist die Zahl vermutlich verkehrt. Ich vermute da gehört 2,77 hinein, sonst stimmt der Mittelwert aus Jungs und Mädchen nicht !

    Astronomie und Astrophysik sind wichtig für unser Weltbild. Dabei werden sogar Dinge als existent vermittelt, die überhaupt noch nicht belegt sind (z.B. Schwarze Löcher). Die meisten Menschen werden aber (auch im wissenschaftlichen Bereich) an anderen Themen arbeiten. Als ich Kind war, wollte ich auch Astronom werden. Mein Vater hat mir scherzhaft gesagt “Wenn du Astronom werden möchtest, mußt du zuerst einen umbringen, um eine Planstelle zu ergattern” Und so habe ich zwar Physik studiert, aber nicht Astronomie. Und in meinem Berufsleben ging es immer um Meßtechnik und um die dazu notwendige Elektronik. Und so ähnlich wird es vielen ergehen.

    Man muß das Interesse für die Naturwissenschaft bei den Schülern wecken. Bei allen Schülern ! Schon damit sie die Denkweise und die Vorgehensweise eines Naturwissenschaftlers verstehen. Es werden natürlich nicht alls Schüler Naturwissenschaftler. Aber bei unserem modernen Weltbild sollte man doch verstehen, was ein Naturwissenschaftler macht. In dieser Beziehung erschreckt mich das starke Interesse an mystischen Themen bei den Mädchen etwas.

    Und noch etwas muß dazu gesagt werden. Es gibt etwa so viel arbeitslose Physiker, wie in einem Jahr ausgebildet werden. Auch unter den Chemikern ist Arbeitslosigkeit ein Thema. Ich kenne Chemiker, die haben promoviert, aber nie in ihrem Beruf gearbeitet. Wenn man die Naturwissenschaftler, die in Deutschland vorhanden sind, einstellen und vernünftig bezahlen würde, dann hätte man auch genug, Aber man möchte billige Naturwissenschaftler aus dem Ausland haben. Jeder Schüler, der erlebt, wie die Eltern von einem Projekt zum nächsten, von einem Zeitvertrag zum nächsten weitergereicht werden, wird dieser unsicheren Zukunfts-perspektive nicht folgen.