Energiebildung als Herausforderung und Chance

Wie wird "Energie" in der Schule behandelt? In welchen Curricula wird Energie zum Pflichtthema? Die RWE Stiftung hat das Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik (IPN) in Kiel beauftragt, eine Studie zum Thema Energiebildung in der Schule durchzuführen. Dieser Fachartikel stellt die Ergebnisse einer umfassenden, bundesweiten Lehrplananalyse vor.
 

Wie kaum ein anderer Bereich steht die Energiethematik im Zentrum gesellschaftspolitischer Diskussionen. Energie bewegt, verändert, ermöglicht, treibt an. Sie ist Motor aller dynamischen Prozesse in der natürlichen und der vom Menschen gemachten Welt. Auch die gesellschaftliche Entwicklung in unserem Land ist energiegetrieben. Sie hängt wesentlich davon ab, wie gut es gelingen wird, die Umgestaltung der Energiesysteme im Spannungsfeld von Versorgungsicherheit, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit intelligent aufzustellen und weiterzuentwickeln. Für die Gestaltung von Zukunft besitzt die Energiebildung eine Schlüsselfunktion, doch ihre Förderung spielt in den bislang initiierten Energieforschungs- und Entwicklungsprogrammen nur eine untergeordnete Rolle.

 

Studie zum Thema Energiebildung in der Schule

Energiebildung im Unterricht verankern
Die RWE Stiftung hat daher das Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und der Mathematik (IPN) in Kiel beauftragt, eine auf eine Laufzeit von zwei Jahren angelegte Studie zum Thema Energiebildung in der Schule durchzuführen. Ziel ist es, Art und Umfang der Vermittlung des Themas Energie an Schulen entlang der Bildungskette von der Grundschule bis zum Gymnasium zu evaluieren und Konzepte für eine substanzielle Verankerung der Energiebildung im Unterricht zu entwickeln. Dabei geht es nicht nur um die naturwissenschaftlich-technischen Aspekte von Energie und Energieversorgung, sondern es sollen auch umfassende gesellschaftliche, ökonomische, ökologische und politische Perspektiven der Thematik und Möglichkeiten ihrer Umsetzung im Unterricht beleuchtet werden. Mit der Energiebildungsstudie möchte die RWE Stiftung dazu beitragen, die Qualität der Bildung in einem für unsere gesellschaftliche Entwicklung zentralen Feld weiter zu verbessern.

Bestandsaufnahmen zur Energiebildung
Die Energiebildungsstudie ist modular angelegt und untersucht die Lehrpläne (intendiertes Curriculum, Modul 1), den stattfindenden Unterricht (praktiziertes Curriculum, Modul 2) sowie die Ausprägung energiebezogener Kompetenzen bei Schülerinnen und Schülern (Energiebildungstest, Modul 3). Die empirischen Bestandsaufnahmen fließen in die Entwicklung von Handlungsempfehlungen (Modul 4) ein. Das Design der Studie erlaubt eine Beschreibung der bestehenden Energiebildungspraxis, der Lernergebnisse sowie eine Bewertung von Herausforderungen und Wirkungsmöglichkeiten für die Umsetzung innovativer Projekte zur Förderung von Kompetenzen im Energiebereich bei Kindern und Jugendlichen.

Hintergrundinformationen zur Analyse
Die vorliegende Bestandsaufnahme basiert auf einer Untersuchung der Lehr- und Bildungspläne aller Schulstufen und Bundesländer. Sie erfolgt in den Sekundarstufen differenziert nach den naturwissenschaftlichen Fächern und den Fächern Technik, Geografie, Wirtschaft und Politik. Die Analyse unterscheidet nach systematisch-fachlichen Bezügen, die im naturwissenschaftlichen Unterricht eine Rolle spielen (Wandlung, Transport, Erhaltung und Entwertung von Energie), sowie nach technischen und gesellschaftlichen Aspekten und Kontexten. Der vorliegende Beitrag stellt zentrale Ergebnisse der Auswertungen vor. Er fokussiert zunächst auf Physik als Kernfach für die systematische Entwicklung des Energiekonzepts und den Erwerb intelligenten Wissens, um daran anschließend Potenziale und Herausforderungen für eine tragfähige Energiebildung zu beschreiben.

Energiebildung in den Lehrplänen: Beispielhafte Ergebnisse

Optionen für eine curriculare Umsetzung
Auf der Ebene der allgemeinen Vorgaben (Bildungsstandards für den mittleren Schulabschluss) bestehen alle Optionen für eine curriculare Umsetzung, die der zentralen Bedeutung des Energiekonzepts auf fachlicher, fächerverbindender und überfachlicher Ebene gerecht wird. Energie ist eines der vier naturwissenschaftlichen Basiskonzepte. Die Standards beschreiben deren Entfaltung im Rahmen von Kompetenzen. Darüber hinaus verweisen sie auf die Verbindung von naturwissenschaftlichen und technischen Themen und ihrer gesellschaftlichen Bedeutung. Viele der in den Standards ausgearbeiteten Beispielaufgaben beziehen sich auf Fragen und Problemstellungen, in denen Energie eine Rolle spielt. Geht man davon aus, dass sich alle Bundesländer zur Implementation der Bildungsstandards verpflichtet haben, so sollte man erwarten, dass auf der Ebene der Lehrplanvorgaben energiebezogenen Kompetenzen ein entsprechendes Gewicht eingeräumt wird.

Vielfalt in den länderspezifischen curricularen Vorgaben
Das Ergebnis der Analysen aller gymnasialen Lehrpläne des Faches Physik für die Sekundarstufe I und II zeigt Abbildung 1. Es fällt auf, dass die Streubreite der Nennungen des Energiekonzepts in den Lehrplänen sehr groß ist. Die Synopse offenbart eine enorme Vielfalt in den länderspezifischen curricularen Vorgaben zum Energiekonzept. Diese betreffen sowohl innerfachliche als auch überfachliche Aspekte. Demnach sind die Voraussetzungen in Bezug auf die Energiebildung ausgehend von den Lehrplänen sehr unterschiedlich angelegt. Einerseits muss man konstatieren, dass eine Reihe von Bundesländern einen klaren Schwerpunkt auf Energiebildung setzt. Andererseits ist zu erkennen, dass die Gewichtung naturwissenschaftlicher, technischer und überfachlicher gesellschaftlicher Aspekte der Energie und ihrer Nutzung in den Lehrplänen sehr stark variiert.

 
Abbildung 1: Verteilung der innerfachlichen und der fachübergreifenden Kontexte des Energiekonzepts in den Lehr- beziehungsweise Bildungsplänen des Fachs Physik

Fachlich-naturwissenschaftliche Themen im Fokus
Der Fokus der Vorgaben liegt deutlich auf der Vermittlung fachlicher naturwissenschaftlicher Themen. In den Physikplänen der Sekundarstufe I werden Bezüge zur Technik und in geringerem Umfang zu gesellschaftlichen Fragen hergestellt. Ökologische und ökonomische Kontexte werden erwähnt, vor allem in Zusammenhang mit der Energiebereitstellung und Nutzung. Durchgängiges Thema in allen untersuchten Lehrplänen ist das Themenfeld "Energie sparen". In vielen Plänen der Sekundarstufe II verschiebt sich das Gewicht auf eine Verstärkung der innerfachlichen Aspekte. Dies ist insofern überraschend, als man eigentlich erwarten sollte, dass eine Diskussion komplexer technischer und gesellschaftlicher Zusammenhänge eher in die Sekundarstufe II verlagert wird, wenn die Jugendlichen über größere Erfahrungen und eine breitere Wissensbasis verfügen. Doch nach Maßgabe der Pläne findet hier eine rückläufige Entwicklung statt. Gesellschaftliche Aspekte treten in der Oberstufe eher in den Hintergrund.

Große länderspezifische Unterschiede
Manche Länder sind in der Vergangenheit von der Praxis detaillierter Lehr- beziehungsweise Bildungspläne abgerückt und geben nur relativ knappe Beschreibungen der Ziele vor. Insofern drücken die reinen Zahlen nicht alles aus. Aussagekräftiger sind vielmehr die Gewichtungen zwischen den einzelnen Bereichen. Auch hier bestehen ebenfalls erhebliche länderspezifische Unterschiede.

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Zusatzinformationen

Informationen zum Autor

Prof. Dr. Manfred Euler ist Direktor am Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik (IPN) in Kiel und leitet die Abteilung Didaktik der Physik. Er promovierte in Physik an der Universität Gießen und war danach Hochschullehrer in Duisburg, Hannover und Paderborn. Er ist derzeit vor allem im Rahmen verschiedener nationaler und internationaler Projekte zur Verbesserung der Qualität des naturwissenschaftlichen Unterrichts tätig. Seine Arbeitsschwerpunkte beziehen sich auf empirische Studien zum Lernen aus Experimenten, Untersuchungen zu Schülervorstellungen, Elementarisierung von Komplexität sowie Modellierung dynamischer Systeme und kognitiver Prozesse.

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  • RWE Stiftung
    Dieser Beitrag entstand in Zusammenarbeit mit der RWE Stiftung.
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