Prof. Dr. Gerhard Schaefer

Epoche

Projekt & Zentrale Erkenntnisse

Charakteristische Bilder

1951-1954

Fachwissenschaft: Pflanzenphysiologie. Plasma-Wand-Kontakt i. d. Wurzel von Lemna minor L.

Das Chloroplasten-haltige Plasma der Wurzelzellen der Wasserlinse wird bei Sonnenbestrahlung nicht, wie früher in der Botanik abgenommen, „viskos“, sondern haftet wegen des intensiveren Stoff-Austauschs mit Nachbarzellen über „Plasmodesmen“ stärker an der Wand. Zellwände sind „halb-offen“. Daher sind Gewebe „Syncytien“ und bilden ein lebendiges Ganzes. Lebewesen brauchen zum Schutz eine Abgrenzung nach außen wie auch zum Austausch mit der Umgebung Öffnungen. Ein Gegensatz? Nur Extreme: totale Abschot-tung wie auch totale Öffnung sind tödlich. Es geht im Leben immer darum, einen. „Point between“, eine angemessene Balance zwischen ihnen zu finden!

1968-1991

Kybernetische Biologie u. Systemtheorie

Systeme sind keine Naturobjekte, sondern menschgemacht. Sie bestehen aus (gedachten) Elementen mit „Elementeigenschaften“. Die Elemente werden durch (bewusst ausgewählte) Relationen zu einer Struktur verknüpft, die als Ganzes „Systemeigenschaften“ besitzt. Das System wird außerdem aus der Umgebung ausgegrenzt (gedacht). Je nach Grad der Ausgrenzung, Dynamik, Zahl der Rückkopplungen im System unterscheiden wir offene/geschlossene, statische/dynamische, lineare/komplexe, Rückkopplungs-/rückkopplungsfreie Systeme. Lebende Systeme sind immer halb-offen, dynamisch, komplex mit zahlreichen positiven u. negativen Rückkopplungen (z.B. „Regelkreisen“).

1971-2014

Fachdidaktik Biologie.

IPN-Einheitenbank Biolo-gie. Biology curricula at universities. VDBiol-Rah-menplan für d. Biologie-unterricht.

Biologie ist eine stark integrierende Wissenschaft, indem sie Chemie (Moleku-larbiologie), Physik (Biophysik), Mathematik (Statistik, e-Funktionen), aber auch – vor allem über ihr Objekt Mensch als Grenzwesen – Sprache, Psycholo-gie, Sport, Geschichte (Evolution!), Geographie usw. mit einbezieht. Der Kegel rechts ist das „didaktische System“ aus 9 Parametern, der als theoretische Grundlage für Forschung und Lehre von mir entwickelt und Grundlage meiner Habilitation in Didaktik der Biologie an der Universität Kiel wurde. Er enthält 9 miteinander total vernetzte „W-Fragen“: Wer unterrichtet Wen, Was, Wozu, Wie, Womit, Wann (und wie lange), Wo und Wie-geprüft (Evaluation)?

Mein Engagement für den Biologieunterricht intensivierte sich noch durch Mitgliedschaft und aktive Tätigkeit als Schulreferent, dann Vize-Präsident und später auch als Präsident des Verbandes Deutscher Biologen (vdbiol).

1974-1994

Didaktik der Ökologie. Unterrichtsfach oder Unterrichtsprinzip? 1977-78 Präsident der Gesellschaft für Ökologie

Ökosysteme müssen als vom Menschen herausgegriffene Systeme verstanden und dürfen nicht mit originalen Naturobjekten, vor allem nicht mit Lebewesen verwechselt werden. Ökosysteme„leben“ nicht – sie sind nur„belebt“ (da Or-ganismen in ihnen leben). Ökologisches Denken ist Systemdenken. Daher muss Ökologie- Unterricht das Systemdenken als Unterrichtsprinzip pflegen.

1976-2014

Integrierte Naturwissenschaft oder besser „fach-übergreifender Fach-unterricht“?

1998-2015 Bildungsreferent in der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte (GDNÄ). Leitung einer Bildungskom-mission aus Vertretern von DPG, GDCh, VBIO, Geisteswissenschaften u. der Schulpraxis.

Das in den 70er-Jahren heiß diskutierte Ziel „integrierte Naturwissenschaft“ war zu hoch gesteckt, weil es die dazu notwendigen „integrierten Naturwissen-schaftslehrer“ nicht gab. Stattdessen hat die GDNÄ-Kommission einen fach-übergreifenden Fachunterricht angestrebt, den auch ein normaler Fachlehrer über eine stärkere Vernetzung des eigenen Faches mit anderen Fächern erreichen kann. Dazu ist eine fachübergreifende Haltung der Lehrkraft nötig, – der Mut, sich nach außen zu öffnen in Bereiche hinein, die man nicht studiert hat. Diese Haltung muss schon bei der Lehreraus- u. -fortbildung eingeübt werden.

Im Bilde rechts (GDNÄ-Rosette) sind Bio, Che und Phy als farbige Kreise dar-gestellt, die sich überlappen. Die weiße Zone enthält die Dinge, die allen Naturwissenschaften gemeinsam sind, der schwarze Kern (die „Pupille“) diejeni-gen, die auch mit allen anderen Fächern – auch geisteswissenschaftlichen – übereinstimmen. Eine Analyse der naturwissenschaftlichen Fächer hat gezeigt, dass Phy u. Che einen fachübergreifenden Schwerpunkt in der weißen Zone, Bio dagegen im schwarzen Kern hat (s.o. FD Biologie).

1977-1997

Empirische Begriffsfor-schung: Wachstum, Evo-lution, Zufall, Gleichge-wicht, Natur, Kultur, Zivi-lisation, Leben, Gesund-heit, Energie, Informati-on, Sinn, Wirklichkeit, Realität.

Die Beobachtung, dass selbst wichtige Fachbegriffe stark von Assoziationen aus dem Alltagsleben geprägt sind, führte zur Konzeption eines 3-teiligen Begriffs-modells („Klettenmodell“) aus Name, logischem Kern und Assoziationshülle.

Dieses Modell erklärt das bekannte doppelte „Verstehen“: a) das rationale Verstehen über den logischen Kern, b) das empathische Verstehen über die Assoziationshülle.

Im Japan-Projekt (s.Aufsatz „Schülerteil“) wurde zudem festgestellt, dass die untersuchten Begriffe auffallend sinnesarm waren. Das deutsche Gymnasium füttert die Jugendlichen offenbar nicht genug mit Sinnesreizen. Es ist zu ab-strakt, zu sehr „verkopft“. Das Projekt führte auch zur Unterscheidung von „Wirklichkeit“ und „Realität“: Realität ist nur der äußere, verallgemeinerbare, objektive Teil der Wirklichkeit. Der innere, subjektive Teil ist ebenfalls „wirk-lich“, da er ja auch „wirkt“. Setzt man Wirklichkeit und Wahrheit gleich, so gibt es also 2 verschiedene Wahrheiten: die innere und die äußere. Sie ergänzen sich, müssen sich nicht widersprechen, da sie sich auf zwei verschiedene Berei-che der Wirklichkeit beziehen → Kompartimentierung der Begriffsbildung!

1976-2014

Der Lebensbegriff.

11 polare Lebensprinzipien / Lebenskriterien

Die Verwendung systemtheoretischer Begriffe führt aus der biologischen bzw. medizinischen Fachsprache, in der von „Stoffwechsel“, „Reizbarkeit“, „Fort-pflanzung“ usw. die Rede ist, heraus in eine fachübergreifende Sprachebene, die auch in anderen Lebenswissenschaften (z.B. Psychologie, Soziologie) ver-wendbar ist. Das führt zu einem umfassenderen Begriff von „Leben“. Auf die-ser höheren, abstrakteren Sprachebene wurden zu seiner Kennzeichnung im Projekt 11 formale Lebenskriterien mit dem Metaprinzip „Polarität“ definiert. Bei diesem transdisziplinären Ansatz ist Polarität oberstes Lebensprinzip.

Die 11 Kriterien umfassen a) Autonomie des Gesamtsystems (Selbststeue-rung), b) Variabilität von Struktur und Verhalten (Individualität, Diversität), c) Komplexität (das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile), d) Anpassungsfä-higkeit an die Umgebung (Flexibilität), e) Fähigkeit zur Selbstkopie (System-Re-produktion), f) Kommunikationsfähigkeit (Signal-Austausch), g) Fähigkeit zu Bewertung u. Entscheidung, h) halb-offene Abgrenzung nach außen mit Grenz-kontrolle, sowie innere Kompartimentierung, i) aktive Beweglichkeit, zumin-dest von Teilsystemen, j) Verwandlung von Materie und Energie (Konvertibili-tät, Metabolismus), k) aktive Aufrechterhaltung der Eigen-Ordnung gegen die natürliche Zunahme von Entropie (Negentropität).

Im Bild rechts sind die 11 Kriterien/Prinzipien vorn physisch, dahinter psy-chisch dargestellt. Das Loch in der Mitte verweist auf die offene Frage, woher das Leben letztlich kommt. Es ist die Frage nach dem Begriff „Zufall“.

1978-2000

exklusives / inklusives Denken als Denkformen.

Der Mensch neigt teils aus Sicherheits- und Klarheitsgründen, teils aus Be-quemlichkeit zum exklusiven „Entweder-Oder“-Denken, obwohl in den meis-ten Bereichen des Lebens (Natur, Umwelt, Gesundheit, Kultur, Kunst, Wirt-schaft, Politik) ein inklusives Sowohl-als auch-Denken angebracht wäre. Die häufige Folge: weder−noch (Nichtstun). Inklusives Denken entspricht dem Metaprinzip „Polarität“(s.o.), ist daher lebensgemäß. Es betrachtet extreme Seiten als „falsch“ (auch wenn sie vielleicht unter bestimmtem Aspekt einmal „sachlich richtig“ sind) und sucht immer nach einer „vernünftigen Mitte“.

1980-1998

Positive Gesundheitserziehung.

Gesundheitserziehung ist, wie empir. Untersuchungen zum Gesundheits-begriff belegen, verständlicherweise auf Verneinung von Krankheit fokussiert („negative Gesundheitserziehung“). So paradox es aber klingt: diese „Gesund-heits“-Erziehung macht krank! Positive Gesundheitserziehung dagegen muss sich an „gelingendem Leben“ orientieren; z.B. an einer Ausgewogenheit der 11 Lebensprinzipien (s.o.), also an der berühmten „gesunden Mitte“. Polaritäts-denken heißt ja: „Ja sagen (bis zu einem gewissen Grade) auch zum Gegenteil!“

1981-1994

Biologie des Menschen

Von dem von Linder u.Hübler entwickelten Schulbuch „Biologie des Menschen“ habe ich ab 1981 die Herausgeberschaft übernommen und versucht, daraus eine komplexe, fachübergreifende Menschenkunde zu machen. Außer den übli-chen biologischen (anatomischen u. physiologischen) Inhalten enthält das Buch viel über menschl. Verhalten, Sexualität, Drogenkonsum, Rechtsfragen und Kybernetik (Steuerung/Regelung) sowie ausführliche Kapitel über Gesundheit u. Krankheit. Diese Biologie des Menschen ist keine „Biologie“ im früheren Sinne mehr, – sie wirft den Blick weit hinaus in Grenzbereiche hinein. Damit ist sie ein Beispiel für den oben skizzierten „fachübergreifenden Fachunterricht“.

1971-2014

Kausalität und Finalität in der Biologie.

Die ständige Versuchung des Menschen, zweckmäßiges Verhalten bei nicht-menschlichen Lebewesen (typisch anthropomorph) als final zu bezeichnen, setzt das Vorhandenseins eines „inneren Modells“ im Objekt voraus, in dem „Ursachen“ dann als „Ziele“ (Absichten) erscheinen. Die systemtheoretische Analyse führt dann zur Definition: Finalität ist Kausalität im inneren Modell. Finale Erklärungen „um zu“ sind demnach Isomorphie-Täuschungen.

1992-2000

Trigon-Kolloquien der Guardini-Stiftung Berlin

Mein jahrelanges Bemühen um fachübergreifende Unterrichtsmodelle brachte mich Anfang der 90er-Jahre in Kontakt mit der Guardini-Stiftung Berlin. Dort lernte ich, mein Bestreben um eine Verbindung von Kunst und Wissenschaft noch auf die Glaubensdimension zu erweitern. Ich führte „Trigon-Kolloquien“ durch und stellte mich dort der Frage, wie ein kritischer Denker heute noch „glauben“ könne. Das Dreieck wurde zu einer meiner dominierenden Denk-figuren (s. das „Trigonos“ = Dreieck in meiner Homepage).

1995-2002

Zickzack-Lernen mit Hilfe freier Assoziationen.

Das Klettenmodell (s.o.) wurde von mir zusammen mit meiner verstorbenen Ehefrau Regina für eine effektive Lernmethode, das Zickzack-Lernen benutzt. Nach einer normalen Unterrichtsstunde wird zu Beginn der nächsten ein freier Assoziationstest durchgeführt und das in allen weiteren Stunden wiederholt. Am Ende der UE wird aus den gesammelten Assoziationen, den Stichworten, einigen zur Sachstruktur gehörenden Begriffen sowie allgemeinen pädagog. Begriffen ein ALT = Assoziationslinientest mit etwa 70−200 Wörtern aufgestellt (Bild rechts), in dem die Schüler Linien zwischen solchen Wörtern ziehen sollen, die nach ihrer Meinung sachlich etwas „miteinander zu tun haben“. Sie sollen dies dann auf der Rückseite des Testblattes begründen. Alle Schüler-Reaktionen werden am Ende der UE diskutiert und sachliche Mängel korrigiert. So entsteht durch Ernstnehmen und rationales Verarbeiten der vielfältigen Assoziationen im Lernprozess „aus Halbwissen → Wissen“.

1996-2017

Naturwissenschaften u. Sprache – Etymologie von Fachwörtern.

In Fachwörtern, die in der Wissenschaft benutzt werden, steckt immer aus ihrer Geschichte ein ungeheurer Fundus v.Erfahrung u.Wissen, der zu einem tie-feren Verständnis des Begriffes beitragen kann. Beispiel: wenn man weiß, dass „Energie“ etymologisch verwandt ist mit „Wurm“,„wringen“,„konvertieren“, „Version“,„Ergometrie“ usw., kann man Energie zunächst einmal (bevor der Physik-Unterricht einsetzt) ganz schlicht verstehen als das, was „die Welt von innen (‚en-‘) dreht und wendet“ (idg. „uer-“ = drehen, wenden; daraus gr. ergon). Die etymologische Betrachtung führt am Ende zu einem Fachbegriff, der den Schülern nicht mehr so fremd vorkommt, weil er schon von seinen „etymologischen Verwandten“ her bekannt ist. Das Gefühl von Vertrautheit erleichtert das Lernen der oft spröden Fachworte.

2008-2017

Haltungen als wichtiges Element von Bildung.

Bildungsdiskussionen kreisen seit Generationen immer wieder zentral um Wissen, so dass der Eindruck entsteht, als ob „Wissen“ schon „Bildung“ sei. Im Projekt der GDNÄ-Bildungskommission, das den „fachübergreifenden Fachun-terricht“ zum Ziel hatte, wurden außer Wissen auch allg. Fertigkeiten, affektive Einstellungen u. am Ende (2010) sogar allg. charakterliche Haltungen als Komponenten von Bildung benannt und definiert.

Die 4-teilige Bildung wurde anschaulich in einem „Bildungsbaum“ dargestellt (Bild rechts), in dem das Wissen die Krone, Fertigkeiten und Einstellungen dicke Äste, und Haltungen (das, was das Ganze „hält“) der Stamm ist. Die Pfeile sollen andeuten, wohin sich der Schwerpunkt in Zukunft verlagern soll, – näm-lich vom Wissen hin zu Haltungen, u. damit mehr zu charakterlicher Erziehung.

2009-2014

Die Sinn-Frage im Leben.

In einem der deutsch-japanischen Projekte wurde die Frage untersucht, ob bei Schülern die Sinnfrage vom Denken abhängt. Dazu wurden in einem Test ver-schiedene Kognitionsaufgaben mit Sinnfragen und Gemeinschaftsfragen kom-biniert und anschließend einer Korrelationsanalyse unterzogen. Ergebnis: die Meinung, das Leben habe einen Sinn, korreliert nicht positiv mit kognitiven Daten, d.h. sie hängt nicht vom Denken ab. Man kann sich einen Lebenssinn durchaus erdenken, aber auch genau so gut wieder hinweg denken. Die Beja-hung der Sinnfrage korrelierte aber eindeutig positiv mit Sozialfaktoren: mehr als 80% der Sinnbejahungen korrelierten mit Familie, Freunden, Bekannten, – mit dem Eingebettetsein in eine Gemeinschaft (s. heutige „Handy-Gesell-schaft“!). Es ist also offenbar für Menschen das Sozialleben, das „Sinn“ macht!

(Siehe die starke Betonung des „Homo socians“ in allen Fächern des 6.Japan-Projektes, Lehrerteil, – selbst im Fach Religion!).

2014-2017

Entwurf eines biologisch-evolutionär begründeten Menschenbildes als Fernziel von Allgemein-bildung. 

Deutsch-japanisches Vergleichsprojekt mit dem Menschenbild als Mess-instrument.

Buch-Projekt der Autoren.

Der „Bildungsbaum“ (s.o.) wurde 2014 noch erweitert durch Wurzel u.Boden. Worin wurzelt letztlich „Bildung“? Allgemeinbildung in einem Menschenbild, Ausbildung in einem Berufsbild. Bildung ist, mathematisch formuliert, „Abbil-dung“ (eines Leitbildes in die Psyche des Lernenden). Das in der GDNÄ-Kommission entwickelte Menschenbild gründet zunächst auf Linné’s „Homo sapiens“, wurde dann aber in 2 Kreise mit je 14 genetischen Anlagen differen-ziert (s. Bild rechts): der innere Kreis enthält die Anlagen, die wir noch mit den Tieren gemeinsam haben (unser „tierisches Erbe“), der äußere Kreis die spezi-fisch menschlichen Anlagen, in denen wir uns – zumindest quantitativ – von allen Tieren unterscheiden.

Dieses 28-teilige Menschenbild wurde im 2015 begonnenen 6.Japan-Projekt als Standard für Messungen verwendet (s. Aufsatz „Lehrerteil“). Es wird außer-dem Gegenstand eines neuen Buches werden mit dem bisherigen Arbeitsti-tel:„Der Mensch, ein Doppelwesen? –28 Spuren zur Selbstfindung“. In diesem Buch werden die 28 Anlagen als Polaritäten behandelt, sowie auch in einigen ihrer Kombinationen, so dass in ihnen jeder sich selbst, sein ganz eigenes Pro-fil, seine Identität finden kann. Das Buch soll Ende 2018 auf dem Markt sein.