Unterricht bei Schwester Michaela

Biologie, Chemie, Ernährungslehre und Physik

Die Einteilung der Naturwissenschaften in die sogenannten harten (Physik, Chemie) und die weichen (Biologie) Erfahrungswissenschaften orientiert sich am mathematischen Aufwand zur Erklärung der Naturphänomene. Im Umkehrschluss heißt das, dass die Biologie die komplexeste dieser drei Wissenschaften ist, weil ihre mathematische Durchdringung – sieht man von wenigen Teilgebieten ab – mit sehr großen Schwierigkeiten verbunden ist.

Gleichwohl geht es in allen drei klassischen Naturwissenschaften darum, die Strukturen der Natur zu erkennen und diese in Gesetzmäßigkeiten bzw. Begriffssystemen darzustellen. Dies gelingt nur deshalb, weil die Natur als Teil der göttlichen Schöpfung ein Sinngebilde mit einem hohen Ordnungsgrad darstellt.

Besondere Bedeutung kommt zunächst den übergreifenden und grundlegenden Lern- und Arbeitstechniken aller drei Naturwissenschaften (Biologie, Chemie und Physik) zu: Recherchieren, Experimentieren, Messen, Dokumentieren und Darstellen. Deshalb wird bei uns in der Primarstufe (Klassen 5 und 6) der Unterricht in allen drei Disziplinen im Schulfach Integrierte Naturwissenschaften zusammengefasst. Mit diesem Angebot holen wir die Schülerinnen der Primarstufe da ab, wo sie die Grundschule mit dem Sachkunde-Unterricht entlässt. Viele Fragen, die die Kinder mitbringen, lassen sich nicht mit nur einer der drei Naturwissenschaften beantworten. Sie betrachten Phänomene in Natur und Technik noch ganzheitlich und wünschen sich umfassende Antworten. Dem unterschiedlichen Blick der drei Naturwissenschaften auf gemeinsame Begrifflichkeiten tragen wir dann im getrennten Unterricht in den Klassen 7 bis 9 Rechnung.

Wir beginnen in der Biologie mit Haus- und Nutztieren und erweitern dann dieses Wissen durch differenziertere Themen wie: Tiere im Winter, Zugvögel, Aspekte aus der Humanbiologie, Pflanzen-Blüten-Lebensräume. Parallel dazu lernen die Schülerinnen etwas über Temperatur, Jahreszeiten, Sonne, Magnetismus, Licht, Optik, Akustik. Ausgehend von morphologischen Betrachtungen verschiedener Organismen aus dem Tier- und Pflanzenreich werden später im Rahmen der Ökologie (Jahrgänge 7 und 11) größere Zusammenhänge erörtert. Das Ziel ist es, den Schülerinnen Bewahrung und Erhalt der Natur und Schöpfung anhand der unmittelbaren Umwelt zu vermitteln.

In der Oberstufe werden komplexere Themengebiete behandelt, wie z. B. Cytologie, Physiologie, Neurobiologie und Molekulargenetik. Zunehmend werden jetzt Modellvorstellungen und Theorien zur Erklärung biologischer Vorgänge eingesetzt. Aber auch die Erkenntnisfortschritte in Biologie und Medizin erfordern zwangsläufig eine Diskussion, z. B. über die technischen Umsetzungsmöglichkeiten. Hier darf der Biologieunterricht diesen ethischen Fragen nicht ausweichen. Das Leben, insbesondere das menschliche Leben, stellt einen Eigenwert dar und muss mit Respekt vor der Schöpfung behandelt werden.

So bedeutet für uns naturwissenschaftlicher Unterricht im Grunde genommen Seinserhellung. Das bedeutet, dass die Phänomene, die im Experiment oder im Unterrichtsgespräch Gegenstand sind, keine Zufallsprodukte bzw. selbstorganisierte Gebilde sind, sondern gewollter Ausdruck einer sinnstiftenden Macht.

Natürlich bleibt die umfängliche Vermittlung dieser Gedanken der Sekundarstufe II (Jahrgangsstufen 10 bis 12) vorbehalten, weil sie ein entsprechendes Reflexionsvermögen voraussetzt. Dennoch ist es auch in der Sekundarstufe I (Klassen 5 bis 9) möglich, beim Erlernen der zahlreichen Gesetzmäßigkeiten, bei ihrer Überprüfung im Experiment und ihrer Darstellung im Protokoll, auf Sinnzusammenhänge hinzuweisen und die Frage nach ihrem Ursprung zu stellen.

Dazu bietet sich in der Chemie insbesondere das Periodensystem an, sozusagen ihr Markenzeichen, dessen systematische Durchdringung nur dann gelingt, wenn der Ordnungsgedanke lebendig bleibt. Sämtliche Stoffumwandlungen und energetischen Veränderungen basieren auf dem gesetzmäßigen Zusammenspiel von (Außen)Elektronen, Protonen und Neutronen.

In der Physik tritt der Stoffbegriff zugunsten des Kraft- und Energiebegriffs in den Hintergrund, wobei eine klare Trennung unmöglich ist. Auch hier spielt der Strukturbegriff eine überragende Rolle, und es ist in der Sekundarstufe II vermittelbar, dass alle Teilgebiete, darunter z.B. Mechanik, Akustik, Elektrizitätslehre oder Thermodynamik, in einer umfassenden Theorie, der Quantentheorie, konvergieren.

Modernste Ausstattung, die den heutigen Vorschriften entspricht – beide Fachräume, Chemie/Physik und Biologie, mit Smartboards und einer inzwischen reichhaltigen Sammlung ausgestattet – machen uns diesen Unterricht möglich und begeistern Lernende wie Lehrende.

Das Fach Ernährungslehre komplettiert die Naturwissenschaften in der Oberstufe. Gerade heutzutage, wo die Menschen sich immer mehr von natürlichen Lebensmitteln und einer vernünftigen Ernährungsweise entfernen, ist das Wissen über Ernährung und Ernährungsverhalten wichtiger denn je.

Das Fach, das in der Oberstufe als vollwertiger Kurs der Naturwissenschaften unterrichtet wird, ist sehr vielschichtig: Wir beschäftigen uns nicht nur mit den notwendigen Nährstoffen: Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen, sondern natürlich auch mit Vitaminen, Mineralstoffen, dem Wasserhaushalt des Menschen sowie der Bedeutung des Wassers für die gesamte Menschheit. Neben der Ernährung von Sportlern und Jugendlichen steht für uns die Ernährung in Schwangerschaft und Stillzeit sowie im Säuglings- und Kleinkindalter im Vordergrund. Am Schluss des dreijährigen Grundkurses begeben wir uns auf medizinisches Gebiet und es werden ernährungsbedingte und -mitbedingte Krankheiten, z. B. Diabetes, Gicht und Magersucht, besprochen. Ziel ist es, den Schülerinnen, die uns als junge Frauen verlassen, ein gewisses Rüstzeug für ihre eigene Ernährung, aber auch für die ihrer zukünftigen Familie mitzugeben.

Marion Severin-Hoffmann, Barbara Weiffen, Dr. Peter Wessel, Prof. Dr. Dr. Reinhard Zecher (2016)