Die Geschichten hinter den Daten – Diagramme lesen und verstehen
Diagramme sind allgegenwärtig – in Lehrbüchern, wissenschaftlichen Publikationen, Nachrichtenartikeln und sozialen Medien. Doch obwohl sie den Anschein von datengestützter Objektivität vermitteln, sind Diagramme nicht bloss eine neutrale Darstellung von Fakten: Auch wenn sie nicht mit der Absicht zu täuschen erstellt worden sind, erzählen sie ‚Geschichten‘. Mündige Bürger:innen müssen in der Lage sein, diese 'Geschichten' zu lesen und zu verstehen. Ob die Produktion der Daten an sich auf verlässliche Weise erfolgt ist, können wir in vielen Fällen nicht beurteilen – dazu müssen wir Expert:innen bzw. Insidern eines Wissensbereichs bewusst vertrauen. Die Geschichte, die mit diesen Daten in Form eines Diagramms erzählt wird, lässt sich aber durchaus auch von uns 'Outsidern' entschlüsseln. Ich als Nicht-Klimawissenschaftlerin kann zwar nicht beurteilen, ob die Daten zur C02-Konzentration in der Atmosphäre mit geeigneten, funktionierenden, verlässlichen Verfahren erhoben wurden. Aber ich kann durchaus analysieren, welche Geschichte die Darstellung der Messpunkte in einem extrem herausgezoomten Diagramm erzählt und was die Intention oder Botschaft hinter der Darstellung sein könnte.
Ein souveräner Umgang mit den Geschichten hinter den Diagrammen gehört wie das Denken in funktionalen Abhängigkeiten zu den mathematischen Werkzeugen, die Schüler:innen erlernen sollten, um über Physik und die restliche Welt nachdenken zu können. Das physikalische Fachwissen eignet sich meiner Meinung nach besonders gut für den Aufbau von vier wesentlichen Fähigkeiten:
- Unterscheidungsvermögen: Schüler:innen erkennen, dass ein Diagramm kein Bild ist. Eine positive Steigung bedeutet nicht automatisch „bergauf".
- Merkmalerkennung: Schüler:innen können die wesentlichen Charakteristika eines Graphen identifizieren – Schnittpunkte, Extremstellen, Verlaufstendenzen und mit ihrer Entsprechung in der realen Welt verknüpfen.
- Veränderungsverständnis: Schüler:innen können sich überlegen, wie sich der Graph ändert, wenn sich die physikalische Situation verändert.
- Multiple Darstellungen: Schüler:innen verstehen, dass dieselbe Situation oder derselbe Prozess durch verschiedene Diagramme dargestellt werden kann.
Damit die Schüler:innen die an physikalischem Fachwissen geschärften Fähigkeiten ins ‚echte Leben‘ übertragen können, schlage ich einen dreiteiligen Ansatz vor:
- An einfachen, reduzierten Diagrammen erlernen und üben die Schüler:innen die vier oben erwähnten grundlegenden Fähigkeiten. Hierzu eignet sich das Thema der Kinematik besonders gut.
- Die erlernten Grundlagen wenden sie auf Diagramme aus unterschiedlichsten Themenbereichen an. Hier sollten auch komplexe Darstellungen zum Einsatz kommen, die die Schüler:innen zwar nicht selbst konstruieren, aber dennoch analysieren können.
- An konkreten Beispielen werden die Schüler:innen für den Einfluss der Darstellungsgestaltung sensibilisiert. Kleine Änderungen in der Achsenskalierung können beispielsweise denselben Datensatz dramatisch unterschiedlich wirken lassen.
Hier habe ich eine Sammlung mit Aktivitäten zur Kinematik zusammengestellt. Sie alle verfolgen das Ziel, dass Schüler:innen an physikalischen Fachinhalten einen souveränen Umgang mit Diagrammen erlernen und dadurch auch im 'echten Leben' in der Lage sind, die Geschichten hinter den Diagrammen zu entschlüsseln.