Großforschungsanlage CERN – Bewertung

In dieser Arbeit wurden Lernaufgaben zu „Bewertung“ des gesellschaftlichen Nutzens von CERN entwickelt.
Komplette Masterarbeit
Hier sind die Unterrichtsmateralien zu finden!

Abstract

Bewertungskompetenz

Zum Kompetenzbereiche „Bewertung“ existieren bis jetzt nur wenige Unterrichtskonzepte oder Lernaufgaben, welche die Förderung von der Kompetenz „Bewertung“ im Physikunterricht möglich machen.
Deshalb stand am Anfang der Arbeit einer Auseinandersetzung mit dem Begriff der Bewertungskompetenz in den KMK- Bildungsstandards Physik 2004, in der EPA Physik 2004 und in dem Bremer Bildungsplan für die gymnasiale Oberstufe Physik 2008. Außerdem wurden zwei Kompetenzmodelle der Biologiedidaktik, das Göttinger Modell zur Bewertungskompetenz im Kontext nachhaltiger Entwicklung von Bögeholz und Eggert (2006) und das Modell für Werte-Dilemmata-Situationen von Hößle (2007), vorgestellt. Diese lassen sich aber nicht auf den Kontext Bewertung des gesellschaftlichen Nutzens von CERN anwenden, da bei ihnen moralische-ethische Fragestellungen im Vordergrund stehen. Am Ende folgte eine ausführlichere Darstellung des ESNaS-Kompetenzmodells.

Gesellschaftlicher Nutzen von CERN

Nun können sich einerseits bei dem Begriff „gesellschaftlicher Nutzen“ die verschiedensten Perspektiven eröffnen, andererseits handelt es sich bei der Großforschungsanlage CERN um ein Megaprojekt. Um das Thema einzugrenzen und so die Auseinandersetzung im Schulunterricht zu ermöglichen, wurden drei verschiedene Perspektiven – eine philosophische, eine ökonomische und eine wissenschaftspolitische – herausgearbeitet, aus denen den Schülern ein Zugang zur Bewertung von CERN erleichtert werden soll.
Beispiele für gesellschaftliche Fragestellung, die im Kontext der Finanzierung von CERN und Grundlagenforschung im Allgemeinen aufkommen, sind:

Philosophische Perspektive:

• Welche physikalischen Fragen werden am CERN versucht zu beantworten?
• Können durch die Beantwortung physikalischer Fragen auch philosophisch oder religiös motivierte Fragen beantwortet werden?

Ökonomische Perspektive:

• Was unterscheiden Unternehmen und Grundlagenforschung bzgl. ihrer Ziele, ihrer Planungszeiträume und ihrem Umgang mit Informationen/Erkenntnissen?
• Welche Gründe sprechen für eine stärkere Finanzierung von Grundlagenforschung und welche für eine von angewandter industrienaher Forschung?

Wissenschaftspolitische Perspektive:

• Wie stellt man die Konkurrenzfähigkeit der nationalen und europäischen Forschung sicher?
• Welche Großforschungsanlagen sollten finanziert werden?

Aufgaben und Textauswahl

Für jede gesellschaftliche Perspektive wurde entsprechendes Arbeitsmaterial entworfen, mit Hilfe derer sich Schüler eigenständig mit derartigen Fragestellungen auseinandersetzen können. Das Arbeitsmaterial beinhaltet sowohl Arbeitsaufträge als auch authentische Texte, wie Zeitungsartikel oder -interviews, welche die benötigten Sachinformationen zur Bewertung von CERN enthalten. Für die Auswahl der Texte wurden verschiedene Kriterien zugrunde gelegt:

• Authentizität
• Aktualität
• Kognitive Anforderung
• Unterrichtsbezug
• Förderung von Kompetenz
• Ausgewogenheit

Erste Erprobung und Einsatz im Unterricht

Erste Erprobungen der Aufgaben mit Physikstudenten der Bremer Universität wurden durchgeführt. Aufgrund der Ergebnisse der Erprobung wurden anschließend sowohl die Arbeitsaufträge als auch die Texte überarbeitet. Erprobungen im Schulunterricht sind wünschenswert, stehen bis jetzt aber aus. Verschiedene Einsatzmöglichkeiten werden in dieser Arbeit vorgeschlagen: Eine Möglichkeit bestünde darin, dass die Schüler entsprechend der drei Perspektiven Expertengruppen bilden und ihre Ergebnisse dem Plenum präsentieren.

Unterrichtsmaterialien

Aufgabenblätter

Informationen zu den Aufgabenblättern (Masterarbeit Kapitel 5):
Lehrkräfte erfahren hier, wie die Aufgabenblätter aufgebaut sind, welche Lernziele mit den Arbeitsaufträge verbunden sind und welche Erwartungen an die Lösungen der Schüler gestellt werden (inkl. einer Musterlösung zur wissenschaftlich-politischen Perspektive).

• Aufgabenblatt Philosophie
• Aufgabenblatt Ökonomie
• Aufgabenblatt Forschung

Einsatzmöglichkeiten im Unterricht

Wie benutze ich die Aufgaben im Unterricht? (Masterarbeit Kapitel 8)
Vorschläge für Text-„Pakete“, Verschiedene Vorschläge für Umsetzung des Rollenspiels „Bundestagsausschuss“, veranschlagte Unterrichtszeit 2-4 Schulstunden

Materialien Philosophie

Die philosophische Perspektive auf die Forschung am CERN
Text für Lehrkräfte (Masterarbeit Abschnitt 4.3): „Theoretischer Hintergrund“ zur philosophischen Perspektive.

Materialsammlung Philosophie

1. Die Urknallmaschine
   Artikel von der Internet-Seite der Tageszeitung „Tagesspiegel“ (gekürzt & neuformatiert):
   Größendimension vom LHC, mögliche Schnittmengen von philosophischen Fragenstellungen und Forschung am CERN
2. Was die größte Maschine der Welt nicht kann
   Artikel von der Interseite der Tageszeitung „Die Welt“ (gekürzt & neuformatiert):
   
   Grenzen der Forschung am CERN, philosophischer Anstrich als „Marketing“
3. Geheimnisforschung: Was die Welt zusammenhält?
   Artikel von der Internet-Seite des Tagesspiegels (gekürzt & neuformatiert):
   Forschung am CERN als Kulturleistung der Menschheit
4. Rechnen mit Gott – Mathematik und Religion
   transkribiertes Fernseh-Interview mit Rudolf Taschner aus der Sendung „Sternstunden der Religion“ (gekürzt & neuformatiert):
   Bedeutung der Forschung am CERN für das Individuum
5. „Gibt es einen Sinn für den Menschen, etwas Neues zu entdecken? Natürlich!“
   Interview mit Erich Griesmayer auf der Internetseite der Tageszeitung „Die Presse“ (gekürzt & neuformatiert):
   Forschung (am CERN) als Teil des Kulturgutes der Menscheit, philosophischer Charakter der Forschung am CERN
6. Der Urknall ist nur Marketing
   Interview mit Robert Laughlin im Nachrichtenmagazin „Der Spiegel“ (gekürzt & neuformatiert):
   Beweggründe für die Finanzierung von CERN, philosophischer Anstrich als Marketing

Material Ökonomie

Die ökonomische Perspektive auf die Forschung am CERN
Text für Lehrkräfte (Masterarbeit Abschnitt 4.4): „Theoretischer Hintergrund“ zur ökonomische Perspektive.

Materialsammlung Ökonomie

1. Nützliche Abfälle: Vom WWW zum Grid
   Artikel aus dem Magazin für Computertechnik c’t (gekürzt & neuformatiert):
   Wirtschaftlicher Spin-Off WWW, Technische Anforderung des Forschens am CERN
2. ATLAS: Eine Digitalkamera für 40 Millionen Bilder pro Sekunde – mit 80 Megapixeln!
   Broschüre des Bundesministerium für Bildung und Forschung (gekürzt & neuformatiert):
   Technische Anforderung der Teilchendetektion, Anwendung in medizinischen Geräten
3. Ökonomie der Grundlagenforschung und Forschung
   Auszug aus einem wirtschaftswissenschaftlichen Artikel von Heidrun Hoppe (2001)(gekürzt & neuformatiert):
   Verbindung von Grundlagenforschung und Technologie-Anwendung in der Industrie
4. Innovationsallianz „Lithium Ionen Batterie LIB 2015“
   Pressetext des Bundesministerium für Bildung und Forschung (gekürzt & neuformatiert):
   Beispiel für angewandte Forschung (im Gegensatz zu Forschung am CERN)
5. Einblicke in die Chefetage eines fiktiven Dax-Unternehmens
   Fiktives Gespräche zwischen dem Vorstandsvorsitzen und dem Leiter der Forschungsabteilung eines Unternehmens
   Unterschiede zwischen Zielen und Planungszeiträumen von Grundlagenforschung & Unternehmen
6. Halbleiter-Strahlungsdetektoren mit hoher örtlicher Auflösung für medizinischen Anwendungen
   Auszüge aus einer wissenschaftlichen Arbeit (gekürzt & neuformatiert):
   Beispiel für wirtschaftlichen Spin-Off

Material Wissenschaftspolitik

Die wissenschaftspolitische Perspektive auf die Forschung am CERN
Text für Lehrkräfte (Masterarbeit Abschnitt 4.5): „Theoretischer Hintergrund“ zur wissenschaftspolitischen Perspektive.

Materialsammlung Wissenschaftspolitik

1. CERN: Forscher sorgen sich um andere Projekte
   Artikel von der Interseite der Tageszeitung „Die Presse“ (neuformatiert):
   Abhängikeit anderer Wissenschaft von CERN, wichtigere Projekte als CERN?
2. Kein Ausstieg bei CERN
   Artikel aus der Tageszeitung „taz“ (neuformatiert):
   Motive des österreichischen Kanzlers für sein Veto gegen den Austritt aus CERN
3. Sehr geehrter Herr Bundesminister Dr. Hahn!
   Offener Brief von 2 CERN Mitarbeiten an österreichischen Wissenschaftsminister (gekürzt & neuformatiert):
   Folgen eines Austritts aus CERN auf Wissenschaftsstandort
4. LHC und ILC: Komplementäre Ansätze
   Text von der Internetseite www.weltderphysik.de (gekürzt & neuformatiert):
   Unterschiede zwischen Linear- und Kreisbeschleuniger, Synchrotronstrahlung
5. „Ich muss mir ‚Illuminati‘ anschauen“
   Interview mit österreichischem Wissenschaftsminister Hahn (gekürzt & neuformatiert):
   Gründe aus CERN auszutreten, Macht von CERN öffentlichen Druck zu erzeugen
6. Tabellarischer Überblick Teilchenbeschleuniger:
   Informationen z.B. zu Kosten und zu Größen von verschiedenen Beschleunigeranlagen
7. Was spricht für und was gegen die Mitgliedschaft?
   Artikel aus der Tageszeitung „Die Presse“ (neuformatiert):
   Auflistung von Pro- und Contra Argumenten