In der Gruppe experimentieren: Wie alle an der Erklärung mitarbeiten

Eine Person misst, eine schreibt, eine holt Material. Die Aufgaben sind verteilt, der Versuch läuft. Bei der Auswertung erklärt dann vor allem die Person, die ohnehin schnell eine Antwort findet. Ob die anderen den Zusammenhang verstanden haben, bleibt offen.

Gruppenarbeit beim Experimentieren braucht deshalb auch einen Auftrag für das gemeinsame Denken. Im naturwissenschaftlichen Unterricht der Klassen 5–7 lässt sich dafür eine überschaubare Auswertungsphase einplanen: erst eine eigene Antwort entwickeln, dann die Begründungen austauschen und anschließend das Ergebnis gemeinsam prüfen.

Die Erklärung gehört zur gemeinsamen Aufgabe

Praktische Rollen helfen, Material und Messungen zu organisieren. Für die Auswertung sollte aber jedes Gruppenmitglied Gelegenheit bekommen, eine eigene Aussage zu formulieren und auf die Überlegungen der anderen einzugehen.

Ein passender Arbeitsauftrag lautet: „Bereitet eine Antwort vor, die jede Person aus eurer Gruppe mit einer Beobachtung oder einem Messwert begründen kann.“

Damit ist mehr verlangt als ein ausgefülltes Gruppenblatt. Zugleich wird klar, worüber die Lernenden sprechen sollen: Welche Aussage passt zu unseren Ergebnissen, und woran erkennen wir das?

Ein Beispiel: Welche Pflanze ist stärker gewachsen?

Für einen ersten Durchgang lässt sich die Gesprächsform an einem vorliegenden Datensatz üben. Die folgenden Zahlen sind erfundene Übungsdaten:

• Pflanze A ohne Dünger: zu Beginn 7 cm hoch, nach zwei Wochen 10 cm.

• Pflanze B mit Dünger: zu Beginn 4 cm hoch, nach zwei Wochen 8 cm.

Die Pflanzen gehören derselben Art an; Licht, Wassermenge, Erde und Topfgröße sind im beschriebenen Versuch gleich. Die Frage lautet: „Welche Pflanze hat in den zwei Wochen stärker an Höhe zugenommen? Begründe mit den Zahlen.“

Für die Lehrkraft: A ist am Ende höher, B hat stärker an Höhe zugenommen. Der Zuwachs beträgt bei A 3 cm, bei B 4 cm. Eine allgemeine Düngerwirkung ist damit nicht nachgewiesen: Es wurden nur zwei anfangs unterschiedlich hohe Pflanzen betrachtet. Untersucht wird hier der Höhenzuwachs, nicht die Gesundheit der Pflanzen.

An diesem Beispiel können unterschiedliche Antworten zusammentreffen. Die Gruppe muss herausfinden, ob jemand die Endhöhe oder den Zuwachs verglichen hat.

1. Zuerst eine eigene Antwort festhalten

Jede Person notiert zunächst für sich eine Antwort und den passenden Beleg. Ein bis zwei Minuten sind dafür ein möglicher Startwert. Wer mehr Zeit braucht, erhält sie. Als Notiz genügen auch eine Rechnung oder markierte Zahlen mit einer kurzen mündlichen Erläuterung.

Diese erste Überlegung bleibt stehen. Änderungen können später daneben ergänzt werden. So lässt sich nachvollziehen, welcher Gedanke sich im Gespräch verändert hat.

2. Zu zweit erklären und nachfragen

In einer Vierergruppe bilden sich zunächst zwei Paare. Person A erläutert ihre Antwort. Person B hört zu und fragt nach: „Welche Zahlen hast du verglichen?“ oder „Wie kommst du von diesen Angaben zu deiner Antwort?“ Danach werden die Aufgaben getauscht.

Wer zuhört, soll den Gedankengang verstehen. Ein bloßes „Ich habe dasselbe“ genügt dafür noch nicht. Bei unterschiedlichen Antworten können beide gemeinsam auf die Frage und die Daten schauen.

3. In der Gruppe eine begründete Antwort formulieren

Nun vergleichen die vier Lernenden ihre Überlegungen. Jede Person bringt ihren eigenen Beleg oder eine offene Frage ein. Die Gruppe hält eine gemeinsame Antwort fest, einschließlich der Rechnung oder Beobachtung, auf die sie sich stützt.

Bleibt ein Widerspruch bestehen, wird er benannt: „Wir sind uns noch uneinig, ob …“ Die Lehrkraft kann dann genau an dieser Stelle nachfragen. Eine Abstimmung darüber, welche Antwort mehr Stimmen erhält, ersetzt die fachliche Klärung nicht.

4. Zum Schluss noch einmal selbst formulieren

Nach dem Austausch und der fachlichen Klärung schließt jede Person für sich einen kurzen Satz ab: „Unsere Antwort ist … Das erkenne ich an …“ Die Ausgangsdaten dürfen sichtbar bleiben; die gemeinsame Antwort wird abgedeckt.

Diese letzte Notiz gibt der Lehrkraft einen Anhaltspunkt dafür, wer die Begründung selbst wiedergeben kann und wo noch eine Rückfrage nötig ist. Sie muss nicht benotet werden. Gleichlautende Gruppensätze allein zeigen noch nicht, dass alle den Gedankengang verstanden haben.

Die Lehrkraft hört auf die Begründungen

Während des Austauschs lohnt es sich, einzelne Gespräche mitzuhören: Beziehen sich die Lernenden auf Daten? Gehen sie aufeinander ein? Können sie erklären, warum eine Angabe zu ihrer Antwort passt?

Fachlich falsche Aussagen müssen anschließend geklärt werden, auch wenn sich eine Gruppe darüber einig ist. Im Pflanzenbeispiel gehört dazu die Unterscheidung zwischen Endhöhe und Zuwachs. Die gemeinsame Sicherung soll diese Beziehung verständlich machen.

Für die kurze Datenaufgabe lassen sich zunächst etwa zehn bis fünfzehn Minuten für Denken, Austausch und Abschluss einplanen. Wie viel Zeit die Klasse dafür braucht, hängt auch davon ab, wie vertraut sie mit diesem Austausch ist. Der Pflanzenversuch selbst ist darin nicht enthalten. Später lässt sich dieselbe Gesprächsfolge auf die eigenen Versuchsergebnisse einer Gruppe übertragen.

Ein Material für das gemeinsame Begründen

Der Pflanzenvergleich stammt aus meinen „Versuchsfehler-Detektiven – 10 Fälle für Naturwissenschaften Klasse 5–7“. Die Fälle lassen sich als Papieraufgaben bearbeiten. Für Partnerarbeit ist vorgesehen, dass eine Person eine Erklärung vorschlägt und die andere die Belege prüft; anschließend wird getauscht. Die hier beschriebene Auswertung in Vierergruppen ergänzt diesen Vorschlag.

Versuchsfehler-Detektive – NaWi 5–7