Die Entwicklung einer aprozessualen Welt- und Naturdeutung in der abendländischen Geistesgeschichte und ihre Bedeutung für die „Ausblendung des Prozessualen“ in Chemie und Chemieunterricht DISSERTATION zur Erlangung des Grades eines Doktors der Pädagogik vorgelegt von: Andreas Woyke aus Siegen eingereicht beim Fachbereich 8 der Universität Siegen Siegen 2004 Erstgutachter: Prof. Dr. Volker Scharf (Universität Siegen, Didaktik der Chemie) Zweitgutachter: Prof. Dr. Bernulf Kanitscheider (Universität Giessen, Philosophie) Drittgutachter: Prof. Dr. Peter Buck (Pädagogische Hochschule Heidelberg, Chemie und ihre Didaktik) Datum des Rigorosums: 7.12.2004 Prüfer: Prof. Dr. Volker Scharf Prof. Dr. Richard Schantz (Universität Siegen, Philosophie) Prof. Dr. Hans-Jörg Deiseroth (Universität Siegen, Anorganische Chemie) Uniform Resource Name: urn:nbn:de:hbz:467-594 Für meine Eltern, die es mir ermöglicht haben, so weit zu kommen. „Omnia mutantur, nihil interit (...)“. (Ovid, Metamorphoses XV 165) Die vorliegende Arbeit wurde in der Zeit von Januar 2000 bis Februar 2004 in der Arbeitsgruppe Di- daktik der Chemie im Fachbereich Chemie der Universität Siegen angefertigt. Herrn Prof. Dr. Volker Scharf danke ich für die Bereitschaft, sich auf meine Themenstellung einzulas- sen, für viele fruchtbare und anregende Diskussionen, für das stete Interesse am Fortgang meiner Arbeit und für die freundliche und kommunikative Zusammenarbeit in vielen anderen Belangen. Herrn Prof. Dr. Peter Buck (Pädagogische Hochschule Heidelberg) danke ich für weiterführende Hin- weise und konstruktive Kritik an meinen Überlegungen sowie dafür, dass er mir ermöglichte, einen Vortrag über mein Dissertationsprojekt auf der dritten internationalen ESERA-Tagung in Thessaloniki im August 2001 halten zu können. Außerdem danke ich ihm ganz herzlich dafür, dass er ein Drittgut- achten über meine Arbeit verfasst hat. Prof. Dr. Bernulf Kanitscheider (Universität Giessen) gilt mein Dank für die Bereitschaft, als Zweitgutachter meiner Dissertation zu fungieren. Dr. Martin Gröger dan- ke ich für die gute Kooperation beim Aufbau der Angebote des Science Forums, in dessen Rahmen ich meine Fallstudie mit Schülern des Anfangsunterrichts durchgeführt habe. Auch den anderen Kolleginnen und Kollegen der Arbeitsgruppe Didaktik der Chemie danke ich für die Mitarbeit im Science Forum und Diskussionen über Aspekte meiner Dissertation. Eckhard Schneider danke ich insbesondere für das Design des Experimentierheftes. Den beteiligten Lehrern und Schülern danke ich für die engagierte Teilnahme an meiner Fallstudie. Meiner Freundin Eva Katharina Kretzer danke ich besonders für die Unterstützung und Geduld in der Zeit der Anfertigung meiner Dissertation und deren kritische Lektüre. Inhaltsverzeichnis I. Prooemium - Allgemeine Vorbemerkungen 1 1. Ziele 1 2. Struktur 2 3. Sichtweisen und Zugänge 3 II. Socii? - Ausgewählte fachdidaktische Positionen zur Veränderung des 4 Chemieunterrichts 1. Der Bildungswert der Naturwissenschaften 4 Gerda Freise 6 Martin Wagenschein 6 Hans Sachsse 8 2. Möglichkeiten und Grenzen der fachsprachlichen Ordnung in der Chemie 10 Johann Weninger 10 3. Verstehen von und Verständigen über Chemie 13 Werner Dierks 13 Volker Scharf 15 4. Dimensionen genetischen Lehrens und Lernens 16 Jean Piaget 16 Martin Wagenschein 17 Heinz Schmidkunz und Helmut Lindemann 20 Walter Jansen 20 5. Der Mangel einer phänomenalen Basis 21 Martin Wagenschein 21 Peter Buck 23 Ernst-Michael Kranich 24 Volker Scharf 25 6. Die kulturalistische Sicht der Chemie 26 Peter Janich et al. 26 7. Zusammenfassung 30 III. Eine Fallstudie zur qualitativen Erfassung und Interpretation von 36 Schülervorstellungen zu chemischen Phänomenen 1. Schülervorstellungen in der Naturwissenschaftsdidaktik 36 2. Schülervorstellungen zu chemischen Phänomenen 38 3. Inhaltliche und methodische Vorbemerkungen zur Fallstudie 48 4. Ergebnisse 51 a. Auswertung der Fragebögen 51 α. Assoziationen zu „Wandlung“ und „Veränderung“ 51 β. Gegenstände des Fachs Chemie 52 γ. Der Unterschied zwischen Zustandsänderungen und chemischen Reaktionen 53 δ. Deutung eines Korrosionsprozesses 54 ε. Das „Vorkommen“ von Eisen im Eisenerz 55 ζ. „Natürlichkeit“ und „Künstlichkeit“ von Stoffen und Vorgängen 56 b. Auswertung der Protokolle 58 α. Versuch 1: Bildung eines Niederschlages bei chemischen Reaktionen 58 β. Versuch 2: Bildung eines Gases bei chemischen Reaktionen 59 γ. Versuch 3: „Volumenvergrößerung“ bei einer chemischen Reaktion 61 δ. Versuch 4: Verbrennungsprozesse 62 ε. Versuch 5: Farbänderungen bei chemischen Reaktionen 63 ζ. Versuch 6: Die Reaktion von Kupfer(II)-oxid mit Eisen 64 η. Versuch 7: Die Herstellung eines Silberspiegels 65 5. Zusammenfassung der Ergebnisse 66 a. Auswertung der Fragebögen 66 b. Auswertung der Protokolle 67 IV. Prolegomena - Wichtige Begriffe 69 1. Zeit, Wandlung und Prozessualität 70 2. Natur 86 a. Die einseitige Idealisierung von Natur 86 b. Die Reduktion von Natur auf naturwissenschaftlich erkannte Natur 89 α. Der menschliche Leib als Natur 92 β. Die Natur als schön 95 γ. Die Natur als zweckhaft 99 δ. Vertrauen zur Natur 103 ε. Perspektivische Erkenntnis der Natur 105 c. Naturerkenntnis im Methodischen Kulturalismus 105 α. Das Argument des „naturalistischen Fehlschlusses“ 106 β. Der „Reservoir-Charakter“ der Natur 107 γ. Der praktische Umgang mit Naturgegenständen 110 δ. „Erste Natur“ und „Zweite Natur“ 113 3. Geschichte 114 a. Philosophische Hermeneutik 115 b. Fundamentale Umbrüche in der Geistesgeschichte 117 c. „Ontologien“ als umfassende Interpretationsrahmen 119 d. „Hintergrundmetaphorik“ 124 e. Die Bedeutung der Künste 125 4. Zusammenfassung 127 V. Explicatio - Untersuchung der Genese eines aprozessualen Naturver- 130 ständnisses in der abendländischen Geistesgeschichte 1. Vorausblick 130 2. Die mythische Ontologie 132 a. Die Einheit des mythischen Kosmos 132 b. Jenseits der Trennung von Subjekt und Objekt 133 c. Jenseits der Trennung von Geist und Materie 135 d. Die Welt als Spiel von Gegensätzen 135 e. Die Rationalität des Mythos 137 f. Die teleologische Weltsicht des Mythos 139 g. Die Homerischen Gleichnisse 140 h. Die „Selbstbewegtheit“ der Dinge 142 i. Tychisches Glück 143 j. Wandel als Weltprinzip 143 k. Die mythische Zeitvorstellung 146 l. Exemplarische Interpretationen 148 α. Das Homerische Epos 148 β. Die Archaische Lyrik 157 γ. Das klassische Drama von Aischylos und Sophokles 169 m. Zusammenfassung 178 3. Die Anfänge rationaler Welterfassung 183 a. Die Trennung des Menschen von der Natur 183 b. Die Trennung des Subjekts vom Objekt 190 c. Die Trennung zwischen Geist und Materie 194 d. Das Polaritätsprinzip 200 e. Teleologie 216 f. Glück und maßvolles Leben 230 g. Das Verhältnis zwischen Sein und Werden 261 h. Das Zeitverständnis in der antiken Philosophie 333 i. Zusammenfassung 379 4. Die Welt wird Schöpfung 393 a. Die Sonderrolle des Menschen 395 b. Die Entdeckung der Innerlichkeit der Seele und die Defizienz des Weltlichen 401 c. Der Dualismus zwischen Geist und Materie 411 d. Universelle Teleologie im Blick auf Mensch und Gott 426 e. Die Verortung der Glückseligkeit jenseits der Welt 434 f. Die Welt als Schöpfung 446 g. Das christliche Zeitverständnis 470 h. Zusammenfassung 492 5. Der Mensch wird Schöpfer und die Welt wird Konstrukt 505 a. Anthropozentrismus 506 b. Der Dualismus zwischen Subjekt und Objekt 520 c. Die Welt als Material 526 d. Das deterministische Weltbild 544 e. Der Primat der Rationalität und die Gestaltung des menschlichen Lebens 561 f. Die Objektivierung der Welt 586 α. Die Interpretation der Welt als machina mundi 587 β. Das Experiment als Objektivierungsinstrument 591 γ. Die Entzeitlichung der Natur und die Ausblendung des Zeitpfeils 597 g. Das neuzeitliche Zeitverständnis 605 h. Zusammenfassung 625 6. Aporien der Modernität 640 a. Naturerkenntnis und Naturbeherrschung 647 b. Idealisierung der Natur und Distanzierung von der Natur 655 c. Von der „Naturalisierung“ der Natur im Zeichen naturwissenschaftlicher Erkenntnis 663 d. Aporien des Rationalen 671 e. Aporien der Machbarkeit von Glück 682 Exkurs: Das tragische Scheitern von Glücksutopien am Beispiel von Michel Houelle- 692 becqs Roman „Plattform“ f. Aporien einer umfassenden Technisierung der Welt 695 g. Moderne Zeitverständnisse und Zeitverhältnisse 711 7. Abschließende Zusammenfassung 732 VI. Cogitationes - Systematische Perspektiven für eine stärkere Akzentu- 741 ierung von Prozessualität 1. Prozessualität im Blick naturwissenschaftlicher Theorien 742 a. Zeit und Ordnung in der nichtlinearen Thermodynamik 742 b. Organismus und Evolution 750 2. Prozessualität als Gegenstand der Chemie 754 a. Butlerov’s Vision – Der Status quo und seine Bewertung anhand eines historischen 754 Beispiels b. Die wissenschaftstheoretische Perspektive von Joachim Schummer 759 3. Prozessualität als Weltprinzip 772 a. Die organistische Philosophie Whiteheads 774 b. Die pragmatistische Position von Nicholas Rescher 784 4. Zusammenfassung 793 VII. Concreta - Von der Philosophie zur Chemiedidaktik 798 1. Das Beobachten und Beschreiben von Stoffen und Stoffumwandlungen 800 2. Das Unterscheiden zwischen chemischen und physikalischen Eigenschaf- ten 803 3. Das Systematisieren chemischer Reaktionen 805 4. Alternative Schemata der Stoffordnung 812 VIII. Abschließende Bemerkungen – Der Bildungsbeitrag des Chemieun- 815 terrichts Bibliographie 818 1. Lexika und Nachschlagewerke 818 2. Klassische philosophische Texte 819 3. Philosophische und kulturwissenschaftliche Sekundärliteratur 824 4. Didaktische und naturwissenschaftsdidaktische Literatur 837 5. Naturwissenschaftshistorische und naturwissenschaftliche Literatur 841 6. Weltliteratur und bedeutsame Gegenwartsliteratur 842
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