— Nature is LitðŸâ€Â¥ (@NaturelsLit) April 5, 2020
Was braucht es für einen Regenbogen?
Regen. Und die Sonne. Wir überprüfen das: gib den Regen weg – kein Regenbogen. Gib die Sonne weg, und lass den Regen – kein Regenbogen. Es braucht also Sonne und Regen.
Genau genommen die Sonnenstrahlen und die Regentropfen. Die Sonnenstrahlen bestehen aus vielen verschiedenen Farben. Die Regentropfen machen diese Farben sichtbar. Wenn alle Farben durch den Regentropfen scheinen, werden sie von ihrem geradlinigen Weg abgelenkt. Sie werden gebogen. Man sagt auch “gebrochen”. Das funktioniert bei blauem Licht besser als bei rotem Licht, und gelb und grün, na ja, so in der Mitte. Was also aus dem Regentropfen herauskommt ist das aufgefächerte Licht. Ein Zuschauer in der Nähe – Du – kannst es sehen. Und zwar nur jenes Licht, jener Regentropfen, die in einem bestimmten Winkel zur Sonne stehen. Und alle diese Tropfen unter diesem Winkel befinden sich auf einem Bogen. Voila. So entsteht ein Regenbogen.
Regenbogenfarben aber, die gibt es auch ohne Bogen:
Wir zeigen Ihnen hier, wie Sie einfache Fragen selbst stellen können. Was Sie tun können, um Sie sie zu beantworten. Wie Sie die Wissenschaft dabei entdecken. Und wie Sie daraus eine VWA machen können: eine Vorwissenschaftliche Arbeit als Teil der österreichischen Reifeprüfung.
Why? Children love to hear if someone is reading stories, poems and documentary reports. Elder students will remember.
When? Any time – but best if you introduce a new topic to wake up the curiosity of the students.
How? Choose a to the introduced new topic connected story, documentary report, newspaper article or any other written report which is connected to the topic.
Any risks? Those readings can be very boring if the story gets too long. If you choose this methodology try to read the story or report at home some times before you read it to class. This prepares you to know content and storyline so you can look up, build tention and get some eye contact while reading.
Why? Role-play is an excellent way to practice language in situations closer to real life than usual language practice in class room allows. It does not only train fluency but also involves the use of language and body language: gesture, facial expresion, body distance, intonation, connected speech, contractions and so on. Additionally it is great fun.
When? Whenever you want students to practice and train specific elements of language like new lexis, grammatical constructions, functional language.
How? In pairs, in groups. Introduce the situation, the roles. Who are they, what are they supposed to do? Prepare words and language the students will need for their roles. Useful language and possible mistakes can be discussed before and after. Make sure the students understand the context and what to do. Optional: Hand out role cards with information about the character. Give students some time to prepare their roles and the use of language in small groups. During the role-play, don’t interrupt for corrections but take notes. After each role-play, involve other students to respond what they saw – give feedback yourself.
Any risks? Give some time for preparation and response. Otherwise, the only risk is to have fun! Plan a cool-down period after the role-play.
Why? Students, teachers and classroom need to relate school to real life. Everyone has different mental representations about an object, if you show it, you can share it. Book-pages are 2-dimensional, but objects are 3-dimensional. They have a shape, they give you a feeling when you touch them, and sometimes they smell. Things attract many senses, so by using them it is a lasting way to teach and learn.
When? Whenever you can bring an item and show it to students, do it.
How? Bring an item, and show it when you need it. Let it pass through.
Any risks? No risks to but big affect. Small risk for breaking and distraction, when the object passes through the students.
Why?Students have different speeds in doing exercises. Whenever they work alone they can choose their personal speed.
When? After introduction of a topic you can do some exercises together on the whiteboard, and after that everyone can do exercises by her/himself.
How? Write down the exercises or book information on the whiteboard and tell students about the designated time to work on them. Tell them they should work at their own speed and that it is better not to finish alls tasks than not to do all exercises properly. Encourage them to indicate when they have problems.
Any risks? Don’t forget students who never ask for help. Make sure you checked every student if he or she is on track. However, as a teacher you can‘t be everywhere. You don‘t have to answer every individual question by yourself. If there is a student already who knows how to do it, ask him or her to become an expert to help a student who can‘t do this very exercise.
Why? Visualized content helps students draw a personal mind map.
When? How do things or systems work? Whenever there are interdependencies between more than one elements you can draw a graphic on the whiteboard.
How? Make sure you have drawn the graphic before in your lesson preparation. In class develop the graphic gradually on whiteboard. Don’t add too much text. You can ask students to copy the graphic after you have finished or ask them to draw it parallel to you.
Any risks? Make sure your graphic is biiiiig and easy to see. Trash or refill old whiteboard pens immediately.
Expert's Advice
Develop and maintain a book of visual vocabulary. How does your standard “person” look like. How do you draw a car. A smart idea. A turning point. You don’t have to look those drawings up from existing sources rather try to find your personal style. Try to learn “sketch-noting” where you find plenty of ideas for your visual/graphic vocabulary.
Every narration has a visual layer. If you draw certain elements of it to a surface the eyes of your audience are guided along the flow of your words. Show the power of your visual vocabulary.
%
Teacher's Role
Drawing makes you see things clearer, and clearer, and clearer still. The image is passing through you in a physiological way, into your brain, into your memory – where it stays – it’s transmitted by your hands.
Martin Gayford
A Bigger Message: Conversations with David Hockney
Why? Visualized content helps students draw a personal mind map.
When? How do things or systems work? Whenever there are interdependencies between more than one elements you can draw a graphic on the whiteboard.
How? Make sure you have drawn the graphic before in your lesson preparation. In class develop the graphic gradually on whiteboard. Don’t add too much text. You can ask students to copy the graphic after you have finished or ask them to draw it parallel to you.
Any risks? Make sure your graphic is biiiiig and easy to see. Trash or refill old whiteboard pens immediately.
Expert's Advice
Develop and maintain a book of visual vocabulary. How does your standard “person” look like. How do you draw a car. A smart idea. A turning point. You don’t have to look those drawings up from existing sources rather try to find your personal style. Try to learn “sketch-noting” where you find plenty of ideas for your visual/graphic vocabulary.
Every narration has a visual layer. If you draw certain elements of it to a surface the eyes of your audience are guided along the flow of your words. Show the power of your visual vocabulary.
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Teacher's Role
Drawing makes you see things clearer, and clearer, and clearer still. The image is passing through you in a physiological way, into your brain, into your memory – where it stays – it’s transmitted by your hands.
Martin Gayford
A Bigger Message: Conversations with David Hockney
Why? Stories help to emotionally attract students to a learning topic.
When? Stories can be told before or during a new learning session. If told before, stories raise attention. Told during or after a period of front-to-back teaching stories allow them to lean back and re-focus on an emotional level.
How? Find one or more characters and let them become alive by telling what happens to them in a certain situation. How do they act and react? What do they feel? What challenges them? How do they overcome a crisis?
Any risks? Give yourself a time limit. Good stories don‘t last forever.
Expert's Advice
There are many traditions how to craft a story. To improve your personal storytelling try tu understand in which tradition you grew up with. Try to learn at least a different tradition. You could also invite a puppet in your story in order to shift the narrator’s role away fro you to the puppet, or to introduce a second character in your storytelling performance. Reverse-Engineering: Analyse great stories. Why do they work. What ist what attracts you?
Story
Social life is about stories. They’ve been told to endure the winter. The’ve been told to pass traditions. They’ve been told to entertain. Life is story – we listen and we tell.
%
Teacher's Role
Make up a story. For our sake and yours forget your name in the street; tell us what the world has been to you in the dark places and in the light. Don’t tell us what to believe, what to fear. Show us belief’s wide skirt and the stitch that unravels fear’s caul.
Why? Students learn to develop a point of view, articulate an opinion and play an committed role within a group.
When? Discussions can be held before or after students learn something new. If held before, discussions build up motivation to learn – they prepare the mind. If held after, discussions help students to summarize. They make learnt facts active which otherwise they could easily forget.
How? Tell students about the topic you want to discuss and ask for their opinion. Let students give a sign if they want to speak. Make sure only one person speaks at the same time.
Any risks? Teachers should not participate in the discussion as partners, but lead the discussion by asking interesting questions when the discussion gets stuck. Teachers prepare the setting and make sure that everyone is heard. Watch out for those students who never talk and ask for their mind or help to sum things up.
Expert's Advice
If your students are used to discussions try a different approach on signaling. It’s not necessary you who has to assign the right to talk, but students themself should learn how to engage in the discussion whenever it is possible to do so.
Discourse
Discussing a topic is a very fundamental process in a democratic society. It allows to develop, share and exchange views on anything wich can be formed in words and signs.
Why? Students learn to develop a point of view, articulate an opinion and play an committed role within a group.
When? Discussions can be held before or after students learn something new. If held before, discussions build up motivation to learn – they prepare the mind. If held after, discussions help students to summarize. They make learnt facts active which otherwise they could easily forget.
How? Tell students about the topic you want to discuss and ask for their opinion. Let students give a sign if they want to speak. Make sure only one person speaks at the same time.
Any risks? Teachers should not participate in the discussion as partners, but lead the discussion by asking interesting questions when the discussion gets stuck. Teachers prepare the setting and make sure that everyone is heard. Watch out for those students who never talk and ask for their mind or help to sum things up.
Expert's Advice
If your students are used to discussions try a different approach on signaling. It’s not necessary you who has to assign the right to talk, but students themselves should learn how to engage in the discussion whenever it is possible to do so. Try to set up chairs and tables in a U- or O-Form so students can actually talk to each other and not from the back to the front.
Discourse
Discussing a topic is a very fundamental process in a democratic society. It allows to develop, share and exchange views on anything wich can be formed in words and signs.
Schatten, Halbschatten, Kernschatten. Wie viele Lampen machen dieses Bild? Und können Sie es erklären? Am besten ist, Sie argumentieren mit Zeichnung oder mit einem Experiment, das die Situation nachstellt.
Nein, müssen Sie nicht. Wir sollten uns aber ganz genau ansehen, wer wofür zuständig ist. Wir machen das in fünf Schritten und brauchen dazu etwa eine Doppelstunde Zeit.Wir lernen dabei, dass nichts beweisbar ist, aber einige Erklärungen die Dinge besser beschreiben, als andere.
Schritt 1: Alles oder nichts?
Wo befindet sich die Wissenschaft?
Alles was es gibt, ist im dunkelblauen Bereich. Darin befindet sich ein heller umgrenzter Bereich.
Frage: Wo befindet sich die Wissenschaft? Außen, oder innen?
Rundherum ist nichts. Das sollte auch einmal gesagt sein. Das, was nicht existiert. Das, was es nicht gibt. Kann man sich schwer vorstellen. Ist aber so, wie das, was Sie gerade hinter ich sehen, ohne sich umzudrehen. Nichts – die Augen sind ja vorne. Es ist dieses Nichts, das Blinde von Geburt an sehen. Nichts. Es ist nicht das Nichts, das wir sehen, wenn wir die Augen schließen. Das wäre das andere nichts, aber das ist hier nicht gemeint.
Antwort: Die Wissenschaft ist innerhalb des umgrenzten Bereichs. Sie ist ein Ausschnitt von Allem, der “vier Kriterien der Wissenschaftlichkeit” erfüllt. So wie Ja!Natürlich eine Marke für Biolebensmittel ist. Freilaufende Hühner, glückliche Bauern, keine Chemie. Ntürlich gibt es auch anderes Essen – es ist halt nur nicht Bio. Genauso ist es mit der Wissenschaft. Natürlich gibt es viel in diese Welt, es ist nicht alles Wissenschaft.
Die vier Kriterien der Wissenschaft.
Wissenschaft ist messbar: Entweder gibt es Zahlen als Messwerte, oder Begriffe wie “gut”, “sehr gut”, “nicht so”. Wie beim Essen. Das Kochen ist eine Wissenschaft, das Essen ist die Messung.
Wissenschaft ist wiederholbar: Von dir, von mir, von Onkel Fritz. Alle können es tun. Sie ist wiederholbar morgen, übermorgen, oder erst in einem Jahr. Immer können wir es tun. Und sie ist wiederholbar hier, dort, und in Australien (dort wohnt Onkel Fritz). Überall können wir es tun.
Wissenschaft ist vorhersagbar: Ein Flugzeug wird nach wissenschaftlichen Kriterien konstruiert. Wir wissen, dass es fliegen wird. Fluggesellschaften veröffentlichen sogar Flugpläne, die die zukünftige Ankunft garantieren. Sollte es einmal nicht klappen, dann gibt es immer einen Grund, nach dem alle suchen.
Wissenschaft ist widerspruchsfrei: Meine Theorie kann nicht gleichzeitig sagen, die Sonne ist gelb und die Sonne ist grün. Das wäre ein Widerspruch (das Wort mit dem “kurzen I”). Wenn mehrere Wissenschaftler:innen Unterschiedliches sagen, müssen sie solange miteinander reden, bis sie einer Meinung sind, oder zumindest ihre Unterschiede kennen.
Hinweis: Wissenschaftler:innen sind keine schlechten Menschen, sie müssen streiten, weil es sonst nicht wissenschaftlich wäre. Wir werden später darauf zurückkommen.
Schritt 2: Gibt es Geister?
Wenn ja, sind Sie sich sicher? Wenn nein, sind Sie sich sicher?
Wo wären Geister zuhause? Im Bereich der Wissenschaft? Oder im Rest.
Wenn es Geister gäbe, wären sie nicht im wissenschaftlichen Bereich zuhause. Weil dann könnten wir sie messen (sehen, riechen, schmecken), wir könnten sie immer wieder sehen, und wir könnten vorhersagen, wann sie kommen. Und wir wären uns sicher.
Da wir das aber nicht sind, geben wir die Geister in alles – außerhalb der Wissenschaft. Es kann wirklich sein, dass es sie gibt, wer weiß, aber vielleicht auch nicht. Vielleicht sehen wir sie erst morgen, aber eben nur vielleicht. Wenn es sicher wäre, dann wäre es Wissenschaft.
Hinweis: Durch Werbung versuchen einige Firmen mit ihren Produkten, wissenschaftlich zu wirken. Wir haben sind nämlich an das Leben mit Wissenschaft so gewöhnt, dass wir ganz intuitiv ihr vertrauen. Wer er schafft, mit sonderbaren Produkten trotzdem wissenschaftlich zu wirken, kann damit viele $$$ verdienen. Beispiele finden sich in der Werbung – Zahncreme vorgestellt durch Menschen in weißen Mänteln, Hautcreme durch klinisch rein wirkende Döschen und Apotheken, Trinkjoghurt, mit dem man dann – angeblich wissenschaftlich bewiesen – sehr gut aufs Klo gehen kann. Wenn das so wäre, müsste der Effekt messbar sein. Aber wie messen Sie “gut aufs Klo gehen”? Ein besonderer Fall ist Homöopathie, die Behandlung von Krankheiten mit stark verdünnten Wirkstoffen. Es ist sehr in Ordnung, daran zu glauben, es kann sein, dass es bei Ihnen funktioniert. Angeblich auch bei Kühen. Aber es gibt Probleme mit der Messbarkeit und der Vorhersagbarkeit, auch mit der Wiederholbarkeit. Was dem Ganzen keinen Abbruch tun muss – es ist halt nur nicht wissenschaftlich. So what.
Übrigens: Da im Bereich außerhalb der Wissenschaft wirklich alles ist, dürfen wir dort auch Gott hingeben. Sehr gerne.
Schritt 3: Die Sache mit der Beweisbarkeit
Es. Gibt. Keine. Beweise.
So klar uns Wissenschaft erscheint, so wichtig ist folgendes festzuhalten: Es gibt keine 100%-igen Beweise. Jede Aussage der Wissenschaft könnte auch nicht stimmen. Es gibt nur Hinweise. Man kann durch ein Experiment nichts beweisen, sondern nur zeigen. Wo liegt der Unterschied? Wenn ich Ihnen beweisen möchte, dass Schafe weiß sind, müsste ich Ihnen jedes Schaf im Universum zeigen. Das gelingt mir nicht. Ich muss irgendwann darauf vertrauen, dass Sie mir glauben. Aber: Jede Aussage der Wissenschaft kann zu 100% widerlegt werden. Das Wort mit dem “kurzen I” – im Sinne von “gegen”. Wenn Sie mir ein schwarzes Schaf zeigen, ist meine Theorie der weißen Schafe tot. Ganz.
Ist das nicht komisch? Wir können nicht zu 100% beweisen, sondern zu 100% widerlegen? Misstrauen Sie also allen, die sagen, “die Wissenschaft” hat bewiesen. Es geht nicht. Es braucht auch nicht zu gehen. Man muss es nur wissen.
Glauben: alles was nicht Wissen ist. Ist voll OK.
Abschließend halten wir fest: Zu dem, was sich im Inneren Bereich befindet, im Teil des Lebens, der sich nach den vier wissenschaftlichen Kriterien verhält, sagen wir “wissen”. Wir wissen es, obwohl es nicht zu 100% beweisbar ist. Wir sagen es aber so. Zu allem, was sich außerhalb dieses Bereiches befindet, sagen wir “glauben”. Einfach um den Unterschied in der passenden Wortwahl auszudrücken. Es ist keine Wertung. Glauben gehört zum Leben wie das Wissen.
Wir glauben an Gott. Wir beschäftigen uns mit Wissenschaft. Manche mehr das eine. Manche mehr das andere. Manche machen beides gleich. Und manche machen nichts.
Schritt 4: Noch was?
Ja. Nur um sicher zu sein, was das für eine Auswirkung hat, was wir gerade gelernt haben. Schauen wir uns noch die Worte an, mit denen wir uns über die Welt unterhalten.
Eine Aussage ist… alles, was sich sagen lässt. Diese Klasse ist honk. Es ist heiß. Schizngrimm. Ich bin schwerelos. – Kann Sinn machen, muss aber nicht.
Eine Behauptung ist … eine Aussage mit Wahrheitsanspruch. Ich möchte, dass Sie meine Aussage für wahr halten. Ich habe viel Geld. Die Schwerkraft lässt den Apfel fallen. Der Ball ist rund.
Da wir in der Wissenschaft aber keine Behauptung beweisen können, bleibt es dabei. Alles, was wir sagen, was wir als Merksätze in Bücher drucken. Alles, was wir als Sicher weitergeben, sind Behauptungen, die nicht zu 100% beweisbar, aber zu 100% widerlegbar. Darin liegt die Stärke der Wissenschaft, und nicht eine Schwäche.
Hinweis: Behauptungen der Wissenschaft werden auch Hypothesen genannt. Es ist aber genau das selbe. Mehre Behauptungen/Hypothesen heißen “Theorie”. In der Sozialwissenschaft sagt man auch “Thesen”. Axiome sind mehrere Behauptungen, die sehr grundlegend sind. Man kann sie nicht beweisen, aber das ganze Argumentationsgebäude würde schwanken, wenn eine davon nicht stimmt, alles ist zum Beispiel in der Mathematik auf solche Axiome aufgebaut.
Jede Aussage der Wissenschaft gilt nur so lange, bis ein anderer daherkommt und etwa Besseres behauptet.
Und überhaupt:
Physik ist die Suche nach der besten Geschichte. Sie ist vielleicht auch die Suche nach der Wahrheit.
Keine physikalische Geschichte ist beweisbar. Es gibt aber schon welche, die ganz gut erklären, was wir sehen, fühlen denken. Was wir vom Universum als richtig halten. Den Urknall zum Beispiel. Was für eine Idee. Vor 13,8 Milliarden Jahre. Hinweise darauf sind die Kosmische Hintergrundstrahlung und die Rotverschiebung der Galaxien. Aber keine Beweise. Haben Sie eine bessere Geschichte?
Mit dieser fehlenden Beweisbarkeit haben wir Flugzeuge gebaut. Wir haben über die Welt erfahren. Wir haben die Entwicklung der Arten erklärt – die Evolution. Vielleicht gibt es bessere Geschichten, vielleicht kennen Sie eine bessere Geschichte? Nur zu. Wissenschaft kann jede:r.
Die Sonne erzeugt Licht durch das Verschmelzen von Wasserstoff zu Helium. Wir wissen das, weil wir die Farben des Lichts messen können. Wir können auch auf der Erde Wasserstoff zum Leuchten bringen, und er wird die selbe Farbe haben, wie das gemessene Licht der Sonne. Das deutet darauf hin, dass es Wasserstoff auf der Sonne gibt. Es gibt auch Rechnungen dazu, und es haben viele Leute versucht, diese Erklärung zu widerlegen. Es ist ihnen nicht gelungen. Also finden wir – wir wissen es – es passt.
Schritt 5: Vom Warum zum Wie
Wenn wir nun erfahren haben, dass wir nichts beweisen können, können wir auch unsere Fragen anpassen.
Warum ist der Himmel blau? Warum gibt es Käfer? Warum weht der Wind?
Keine Antwort ist beweisbar.
Jede Frage kann auch beantwortet werden mit: “… weil ein Außerirdischer einen blauen Knopf drückt”.
Diese Fragen kann man schon halbwegs beantworten, damit man zufrieden ist. Besser wäre aber vielleicht, diese Fragen in Wie-Fragen umzuwandeln.
Wie ist der Himmel? Blau. Wie sind Käfer? Wie weht der Wind?
Dann können wir beschreiben. Und das gelingt uns immer.
Übungen:
Zeige, dass die Konstruktion von Flugzeugen wissenschaftliche Kriterien erfüllt.
Zeige, dass das Vorhersagen der Lottozahlen durch ein Pendel keine wissenschaftlichen Kriterien erfüllt.
Erfinde eine schönere Geschichte, als die, dass die Erde eine Scheibe ist, und versuche sie zu begründen.
Erfinde eine Geschichte, dass wir im Inneren einer Hohlwelt leben, und versuche sie zu begründen.
Finde die grundlegenden Behauptungen der Evolutionstheorie. Diskutiere sie zuerst mit Freunden. Und dann mit Feinden.
Finde grundlegende Behauptungen zur Schwerkraft. Diskutiere sie zuerst mit Freunden. Finde “Feinde”, die etwas anderes behaupten, und versuche sie zu überzeugen.
Menschen sind am Klimawandel beteiligt. Kannst du das beweisen? Wenn ja, wie, wenn nein, warum nicht?
In Computersimulationen kann man zeigen, dass ohne Menschen das Klima die letzten 100 Jahre nicht wärmer geworden wäre. Was bedeutet das für dich persönlich?
Finde Berichte über “Wunder” und begründe, warum diese Berichte aus dem Bereich des Glaubens kommen. Was sollen diese Berichte bewirken?
Finde Berichte über das Begründen von Wunder auf wissenschaftliche Art. Warum kann man nicht beweisen, dass es keine Wunder gibt?
Zusammenschau: Definiere Gott für dich. Definiere Geister für dich. Und definiere Wissenschaft für dich. Wie möchtest du in Zukunft damit umgehen?
Sammle viele typische Warum-Fragen von Menschen und versuche sie in Wie-Fragen umzuformulieren. Beispiel: Warum gibt es Krieg? –> Wie ist Krieg?
