Naturwissenschaften haben in der Schule keinen einfachen Stand. Dabei können sie viel Spass machen, wenn sie mit Experimenten statt trockenen Formeln unterrichtet werden. Im Rahmen eines Aktionstags zum Thema «Wasser» an der PH Zürich hatten Studierende Gelegenheit, solche Experimente mit einer Schulklasse auszuprobieren.

Eine lange Wasserspur zieht sich durch den Gang und verschwindet hinter einer Zimmertür. Mit jedem Schritt entlang der Wasserspur werden Stimmen und Lachen lauter, bis man schliesslich vor einer feucht-fröhlichen Bande Kinder steht, die in zwei grosse gläserne Wasserbecken verschiedene Gegenstände sinken oder schwimmen lassen. Zwei Studentinnen versuchen, die überschwappende Experimentierfreude der Kinder zu kanalisieren.

Der Aktionstag ist in vollem Gang. Er ist Teil des Wahlmoduls «Naturwissenschaften im gesellschaftlichen Kontext», das einige Primarschul-Studierende der PH Zürich im 6. Semester besuchen. Ihre Aufgabe: Eine Unterrichtsreihe zum Thema Wasser entwerfen und mit einer Schulklasse durchführen. Und zwar mit den 4.-Kläss-lerinnen und 4.-Klässlern aus dem Schulhaus Ilgen in Zürich-Hottingen. Der Unterricht findet für sie an diesem Freitag nicht wie gewohnt im Klassenzimmer statt, sondern an der PH Zürich. In Kleingruppen eingeteilt, begleitet von zwei bis drei Studierenden, befassen sich die Schülerinnen und Schüler mit verschiedenen Aspekten von Wasser im Zusammenhang mit Umwelt, Technik und Gesellschaft. Die Themen sind: Wetter und Wasserkreislauf, Schifffahrt, Wasserverschmutzung und -reinigung, Trinkwasser, Gletscher und Klimaerwärmung.

Trinkhalm wird Thermometer
Was für die Kinder eine aufregende Abwechslung ist, bedeutet für die Studierenden viel Arbeit. «Es gibt jede Menge Unterrichtsmaterial für naturwissenschaftliche Experimente», weiss Franziska Detken, Co-Modulverantwortliche und Dozentin im Bereich «Mensch und Umwelt, Religion und Kultur» an der PH Zürich. Die Kunst sei, das Richtige auszuwählen und die Experimente so vorzubereiten, dass sie funktionieren. Da sind manchmal auch Bastelkünste und etwas Fantasie gefordert. Aus einer Glasflasche mit Trinkhalm hat Student Benjamin Stutz ein Thermometer gebaut, während seine Gruppenpartnerin Stefanie Bigler mit Hilfe von zwei Zahnstochern, etwas Papier und einer alten Milchpackung ein Windmessgerät fertigt.

Wettergrössen lassen sich mit diesen simplen Konstruktionen zwar gut veranschaulichen. Die komplexen Prozesse, die dahinterstecken, verständlich zu erklären, sei jedoch alles andere als einfach, meint Stutz. Was die Angelegenheit zusätzlich erschwert: «Wir kennen die Schülerinnen und Schüler noch nicht und arbeiten heute das erste Mal mit ihnen», sagt er, während er eine Wärmelampe auf eine mit Wasser gefüllte Schale richtet. «Wir haben keine Ahnung, was die Kinder über das Thema Wetter und Wasserkreislauf schon wissen.» Über die Schale spannt er eine Klarsichtfolie. Sobald er die Lampe anmacht, wird das Wasser verdampfen und an der Folie kondensieren. Regen im Wasserglas. «Das Vorwissen zu erheben ist eine wichtige und nicht ganz einfache Auf-gabe», sagt Franziska Detken. Fragen zu stellen sei dabei nicht immer zielführend, weil dies die Kinder oft hemme. «Wir fordern die Studierenden deshalb auch auf, andere Wege zu finden, um die vorhandenen Vorstellungen sichtbar zu machen.»

Benjamin Stutz und Stefanie Bigler wählen eine künstlerische Herangehensweise. «Zeichnet einmal auf, was euch zu Wasser im Zusammenhang mit Wetter in den Sinn kommt», fordern sie die Gruppe auf. Die Kinder überlegen nicht lange. Kurz darauf sind erste Wolken, Regentropfen und Flüsse auf den Papierbögen zu erkennen. «Und, was habt ihr gezeichnet?», unterbricht Stutz die fröhliche Malrunde ein paar Minuten später. «Ich habe einen Kreislauf gezeichnet», antwortet eine Schülerin. «Kannst du mir das genauer erklären?» – «Also das ist das Meer. Aus dem Meer verdunstet Wasser – das sind diese blauen Punkte hier – und bilden dann Wolken. Und wenn es regnet, kommt das Wasser wieder zurück auf die Erde und ins Meer.» Alles richtig erklärt. «Was bedeutet denn Kreislauf?», hakt Bigler nach. Die Schülerin überlegt kurz. «Es hört nie auf und geht immer weiter.»

Die Kinder wissen zum Teil schon sehr viel. «Aber vieles ist nur Halbwissen», gibt Dozentin Franziska Detken zu bedenken. «Die Studierenden müssen deshalb erst einmal herausfinden, ob die Kinder das, was sie sagen, wirklich verstehen.» Stutz macht die Probe aufs Exempel. «Wisst ihr, was Niederschlag ist?», fragt er in die Runde. Die Kinder nicken. «Regen», sagt eine Schülerin. «Ja, das ist richtig. Und was für Formen von Niederschlag kennt ihr sonst noch?» – «Wenn jemand nach einem Schlag zu Boden fällt», antwortet ein Schüler nichtsahnend.

Sprung ins nicht ganz so kalte Wasser
Wie viel Wissen die Kinder mitbringen, ist heute nicht ausschlaggebend. Das Ziel des Aktionstages lautet: Experimentieren. Die Schülerinnen und Schüler sollen sich die Hände nass machen und das Phänomen Wasser spielerisch erfassen. Auch den Studierenden eröffnet sich damit ein Versuchslabor. «In den meisten Modulen planen wir Unterrichtsreihen gezwungenermassen nur auf dem Papier», sagt Studentin Marina Spühler, die sich mit ihrer Gruppe dem Thema Wasserverschmutzung und -reinigung widmet. «Der Aktionstag bietet uns die einmalige Gelegenheit, die entworfenen Schulstunden tatsächlich durchzuführen.»

Dafür nehmen die Modulverantwortlichen den grossen organisatorischen Aufwand gerne in Kauf. Die PH Zürich setzt sich stark für die Förderung der Naturwissenschaften in der Schule ein. Das sei auch nötig, findet Franziska Detken. «Nicht wenige Primarlehrpersonen haben Vorbehalte gegenüber Naturwissenschaften», weiss sie und hat auch eine Vermutung, warum das so ist. «Im Gymnasium werden Naturwissenschaften oft sehr theoretisch-mathematisch und abstrakt vermittelt. Viele Schülerinnen und Schüler können keinen Bezug mehr dazu aufbauen, sie verlieren das Interesse daran und verstehen die Themen am Ende nicht. Und was man selber nicht versteht, unterrichtet man später nur ungern.» Mit Modulen wie «Naturwissenschaften im gesellschaftlichen Kontext» und dem Aktionstag sollen die Studierenden diese Berührungsängste überwinden.

«Es ist eine hilfreiche Erfahrung, die Experimente in einem geschützten Rahmen und mit Kleingruppen ausprobieren zu können», findet Marina Spühler. Nicht nur, um mehr Sicherheit zu gewinnen, sondern auch, um neue Ideen zu sammeln. «Die Kinder sind auf Lösungen gekommen, an die ich und meine Kollegin überhaupt nicht gedacht haben», meint die Studentin, während sie die Schülerinnen und Schüler beobachtet. Mit Gabeln, Sieben, Schwämmen und anderen Hilfsmitteln versuchen sie fieberhaft, das Wasser im Glasbottich zu reinigen, nachdem sie es zuvor ebenso eifrig mit Öl, Shampoo, Klopapier und Sand verschmutzt haben. «Mit einer ganzen Klasse Experimente zu machen ist sehr aufwändig», weiss Spühler. Aber es lohne sich, ist sie überzeugt. «Die Kinder profitieren mehr, wenn sie selber entwickeln und erleben können. Das schult ganz andere Denkprozesse als immer nur Zuhören und Abschreiben.»

Erlebnis steht im Vordergrund
Dass scheinbar in jedem Kind ein Forscher steckt, zeigt sich im Raum nebenan. Die Gruppe mit dem Thema Schifffahrt hat eine Strategie entwickelt, um herauszufinden, wie schwer ein Gegenstand sein muss, bis er in Süsswasser beziehungsweise in Salzwasser untergeht. «Wir haben diese Schale aus Aluminium ins Süsswasserbecken gelegt und ich fülle nun Murmeln rein. So viele, bis die Schale gerade noch knapp über der Wasseroberfläche schwimmt», kommentiert eine Schülerin, während die Gruppe im Chor zählt. 45, 46, 47. Die Schale schaukelt schon ganz schön, hält sich aber noch über Wasser. 49, 50. Gespannt starren die Kinder auf das Schiffchen. Studentin Rebecca Marti fiebert mit. Mit der 52. Murmel neigt sich die Schale langsam zur Seite und geht unter freudigen Anfeuerungsrufen unter. «Jetzt wiederholen wir das Ganze im Salzwasserbecken», sagt die Schülerin, «dort müssten es eigentlich mehr Murmeln sein, weil man im Meer ja besser schwimmt.» Das Spiel beginnt von vorn.

Die Kinder würden zwar von sich aus sehr viel Neugier mitbringen und sofort alles ausprobieren, stellt Marti fest. «Im Vordergrund steht aber ganz klar das Erleben und nicht das wissenschaftliche Ergründen.» So würden die Schülerinnen und Schüler beispielsweise oft vergessen, ihre Beobachtungen und Resultate aufzuschreiben. Oder ihnen fehlten die treffenden Begriffe, um das, was sie sehen, zu benennen. «Darauf werde ich sicherlich mehr achten, wenn ich später als Lehrerin mit einer Klasse Experimente durchführe.» Denn, so viel Spass das Schiffeversenken auch macht, die Kinder sollen auch die theoretischen Zusammenhänge verstehen und lernen, vernetzt zu denken.

Die Schiffe sind ein gutes Vehikel, um ein anderes Thema anzuschneiden: den Warentransport über die Weltmeere. Am Beispiel einer Banane zeichnen Rebecca Marti und ihre Gruppe den langen Weg nach, den viele Lebensmittel von der Produktion bis zum Verkauf hinter sich bringen. «Unsere Banane wurde also nach der Ernte per Lastwagen zu einer Sammelstelle transportiert, von dort aus mit Lastwagen zum Hafen, mit dem Schiff über das Meer nach Europa, wieder auf Lastwagen in ein Verteilzentrum und dann schliesslich in den Laden», fasst Marti zusammen. «Ich habe für diese Banane 1 Franken bezahlt. Was haltet ihr von diesem Preis?» Die Kinder überlegen nicht lange. «Die Banane müsste eigentlich viel mehr kosten», meint eine Schülerin. Warum, will Marti wissen. «Weil viele Leute arbeiten müssen, damit wir die Banane bei uns kaufen können. Und weil die Banane ja viel Wasser braucht.»
Wasser ist also weit mehr als ein Durstlöscher oder Schwimmbadinhalt. Das haben die 4.-Klässlerinnen und 4.-Klässler am Aktionstag in vielfältiger Weise erfahren. Während sich die Studierenden zum abschliessenden Erfahrungsaustausch mit ihren Dozentinnen zusammensetzen, machen sich die Kinder mit den gebastelten Thermometern, selbstgemachtem Joghurt-Eis und der viel zu billigen Banane auf den Heimweg. Die Wasserspur im Gang ist mittlerweile eingetrocknet.