Wir naiven Welterklärer

ihm eine Kraft mitgegeben werden, ein Impetus, der sich im Laufe der Bewegung verbraucht. Im Mittelalter hielt man die Impetustheorie eine Zeitlang für richtig, spätestens seit Newton gilt hingegen: Kraft ist nur nötig, um Bewegung zu ändern, nicht um sie aufrechtzuerhalten. Also: Dass die Pistolenkugel auch waagerecht davonschießt, ist (wenn man mal vom Luftwiderstand absieht) für ihre Fallgeschwindigkeit irrelevant: Auf die abgeschossene wie auf die fallende Kugel wirkt gleichermaßen die Schwerkraft ein. Und die holt beide Kugeln gleich schnell herunter.

Wir leben in einer Wissensgesellschaft. Immer mehr Menschen machen Abitur und studieren. Die Ergebnisse wissenschaftlicher Forschung ermöglichen das Leben, das wir führen, sind zentral für Mobilität, Kommunikation, Medizin und Landwirtschaft. Dennoch passt das Weltbild des Normalverbrauchers mit dem, das die Wissenschaft zeichnet, oft schlecht zusammen. Sollten Sie in die kleine Denkfalle mit den beiden Kugeln getappt sein, trösten Sie sich: Als die australischen Forscher Anne Prescott und Michael Mitchelmore Schülern der Klassen 11 und 12 dieselbe Frage stellten, gaben 71 Prozent die falsche Antwort. Und erklärten sie mit einer Mischung aus Impetustheorie, aristotelischer Physik, einem bisschen Newton und Gedankengängen, für die die Forscher kein historisches Vorbild finden konnten.

Liegt das an schlechtem Schulunterricht, an mangelnder Hochschätzung der Wissenschaften in der Gesellschaft? Vielleicht auch, aber das Problem geht tiefer, es liegt in unserer Natur, sagt Andrew Shtulman, der am Occidental College in Los Angeles Psychologie und Kognitionswissenschaften lehrt. Seiner Ansicht nach sind wir von Natur aus wissenschaftsblind. Und nicht nur das: Wir sind auch noch blind gegenüber unserer eigenen Blindheit.

Was Kinder sehen, hören, fühlen

Die Ursache dafür sieht Shtulman in einer auf den ersten Blick faszinierenden Fähigkeit des Menschen: Kaum hat ein Kind das Licht der Welt erblickt, beginnt es, sich einen Reim darauf zu machen, wie die Dinge zusammenhängen. Es entwickelt Annahmen über Gegenstände und Kräfte, Gewichte und Bewegungen, über Sonne, Mond und Sterne, über Leben und Tod, Gesundheit und Krankheit, Wachstum und Vererbung und vieles mehr. Diese Annahmen beruhen vor allem auf dem, was Kinder sehen, hören, riechen und fühlen, handeln eher von Dingen als von Prozessen, berücksichtigen selten größere Zusammenhänge und sagen etwas über typische Fälle und nicht, wie wissenschaftliche Theorien, über allgemeine Wahrheiten aus.

Unter der Bezeichnung „naive“ oder „intuitive Theorien“ sind diese Annahmen in der Psychologie und Pädagogik seit den 1980er Jahren bekannt. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen aber immer deutlicher, dass sie viel hartnäckiger sind, als zunächst angenommen: „Die tiefsten Intuitionen, die wir über die Welt haben, sind in der frühesten Kindheit verwurzelt. Sie verschwinden auch mit noch so viel Beschulung nicht“, erklärt Horst Krist, Professor für Entwicklungspsychologie und pädagogische Psychologie an der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald. „Diese Vorstellung, dass da etwas ist, das eine Kraft ausübt, und etwas anderes, das diese Kraft übertragen bekommt, bleibt ein Leben lang bestehen, obwohl sie genau genommen falsch ist.“

Vor allem Reaktionszeitmessungen bestätigen die Beharrungskraft der intuitiven Theorien. Shtulman und sein Team baten ihre Probanden, so schnell wie möglich anzugeben, welche aus einer Liste von Sätzen wahr und welche falsch waren. Auch die Probanden, die die richtige Lösung nannten, antworteten deutlich langsamer, wenn die intuitiven und die wissenschaftlichen Theorien zu unterschiedlichen Antworten führten: Luft besteht aus Materie – richtig, aber kontraintuitiv; Pflanzen verwandeln Nahrung in Energie – falsch, aber intuitiv plausibel; Menschen stammen von Schimpansen ab – falsch, klingt aber richtig; Menschen stammen von kleinen Meeresbewohnern ab – richtig, klingt aber komisch; Pflanzen sind Lebewesen – ja, natürlich, muss man sich aber erst klarmachen; Mäntel produzieren Wärme – könnte man meinen, ist natürlich falsch. „Selbst Professoren der Naturwissenschaften haben eine längere Reaktionszeit, wenn man sie fragt, ob die Sonne um die Erde kreist, als wenn man sie fragt, ob der Mond um die Erde kreist“, so Krist.

Die Beharrlichkeit falscher Theorien

Intuitive Theorien sind besser als gar keine, gesteht Shtulman zu, denn ohne sie könnten wir uns im Alltag gar nicht orientieren. Aber zugleich hindern sie uns daran, die Welt so zu sehen, wie sie ist. Und wer ein unwissenschaftliches und damit falsches Bild von der Welt hat, so Shtulman, kann aktuelle Kontroversen nicht nachvollziehen, Argumente nicht prüfen, ist manipulierbar und wird insgesamt schlechtere Entscheidungen treffen. Wie ist die Gefahr von Impfschäden gegen den Nutzen von Impfungen abzuwägen? Ist es gefährlich, Nahrungsmittel zu verzehren, deren Erbgut verändert wurde? Sind Elektroautos wirklich umweltfreundlicher als solche mit Verbrennungsmotor, Dieselmotoren schlimmer als Benziner? Haben kalte Füße mit Erkältungen zu tun? Wer sich in diesen Fragen keine Meinung bilden kann, ist in der Wissensgesellschaft aufgeschmissen.

Also müssen wir lernen, mit unseren intuitiven Theorien umzugehen. Shtulman hat die am weitesten verbreiteten in einem Buch zusammengetragen, um sie den Lesern bewusstzumachen. Nur wer seine eigene falsche Theorie durchschaut, kann sie überwinden, so seine Idee. Etwa die verbreitete Einschätzung, an einer Krebserkrankung sei der Erkrankte irgendwie mitschuldig. Oder die Idee, die Evolution habe den Körper geformt, nicht aber den Geist. Oder die Annahme, auf dem bisherigen Lebensweg habe man sich zwar stark verändert, das aktuelle Selbst sei nun aber das Eigentliche, das sich kaum mehr verändern werde – diese Einschätzung äußerten Probanden unabhängig von ihrem Alter. Blickt man auf die Erfahrungen, die Lehrer mit den intuitiven Theorien ihrer Schüler machen, zeigt sich jedoch, dass es mit dem Bewusstmachen nicht getan ist. Wenn wir verstehen wollen, wie wir uns die Welt erklären und warum Wissenschaft uns bisweilen so schwerfällt, brauchen wir ein anderes Bild vom Denken insgesamt.

Sind Viren wie Atome?

Wenn Kinder in die Schule kommen, beginnt ein Prozess, den die Forscher erst langsam durchschauen. „Was Schüler im Kopf haben, wenn sie schon Unterricht hatten, nennen wir Schülervorstellungen“, erklärt Thomas Wilhelm, Professor für Didaktik der Physik an der Goethe-Universität Frankfurt am Main. „Schülervorstellungen sind mehr als intuitive Theorien, denn durch den Unterricht kommen ja neue, aber unter Umständen ebenfalls falsche Vorstellungen dazu“, erklärt er. Wenn im Biologieunterricht Viren durchgenommen werden und in Physik zugleich die Atome, kommt dabei schon einmal heraus, Viren seien so etwas wie Atome. Für den Erfolg des (natur-)wissenschaftlichen Unterrichts spielen diese Vorstellungen und die Art, wie Lehrer mit ihnen umgehen, eine zentrale Rolle. Auch Wilhelm arbeitet an einem Buch über Schülervorstellungen: um den Lehrern bewusstzumachen, worauf sie achten müssen.

Lange setzten Pädagogen auf die sogenannte Konfliktstrategie: „Man hatte die Idee, man müsse dem Schüler zuerst deutlich machen, dass sein Denken falsch ist“, erklärt Wilhelm. Dazu erzeugt man einen kognitiven Konflikt, bereitet etwa ein Experiment vor und lässt den Schüler voraussagen, wie es ausgehen wird, wobei man annimmt, dass diese Voraussage falsch sein wird. Dann führt man das Experiment durch, der Schüler erkennt, dass er falsch ­gedacht hat, und wird dadurch motiviert, die richtige Erklärung zu lernen. „Diese Vorstellung war ein bisschen idealistisch“, konstatiert Wilhelm, „denn die Schüler erkennen oft gar nicht, dass der Versuch anders abläuft, als sie es erwartet haben. Und selbst wenn, sind sie noch lange nicht bereit, ihr Denken zu verändern.“ Stattdessen sagen sie: „Okay, in diesem Fall mag das sein, aber eigentlich habe ich doch recht.“

Selbst im Gehirn ließ sich das Beharrungsvermögen der einmal gefassten Überzeugungen nachweisen: Kevin Dunbar von der Universität Maryland und Courtney McManus vom Colby-Sawyer College in New London konnten zeigen, dass bei Probanden, die Daten betrachteten, die zu ihren Theorien passten, diejenigen Hirnregionen aktiver waren, die mit Lernen zu tun haben. Sahen sie stattdessen Daten, die nicht zu ihren Annahmen passten, waren Regionen aktiver, die mit Konfliktbewältigung und Fehlerfindung in Zusammenhang gebracht werden.

Wissensfragmente voller Widersprüche

Als Forscher die Reaktionen der Schüler ernst­ nahmen, mussten sie ihr Verständnis von intuitiven Theorien hinterfragen. Denn die Konfliktstrategie funktioniert nur, wenn die intuitive Theorie tatsächlich eine Theorie ist: in sich geschlossen und widerspruchsfrei. Wirklich verständlich wird die Reaktion der Schüler erst, wenn man annimmt, dass sie statt konsistenter Theorien Wissensfragmente im Kopf haben, die sie je nach Situation hervorholen und über deren Inkonsistenzen sie großzügig hinwegsehen.

Und dies gilt allem Anschein nach nicht nur für Schüler. Nur so ist zu erklären, dass Menschen, die glauben, dass sie gemeinsame Vorfahren mit den Affen haben, leugnen, dass sie auch mit Spitzmäusen verwandt sind; dass Menschen, die in medizinischen Kontexten den Tod eines Menschen naturwissenschaftlich erklären, in privaten Kontexten auf religiöse Erklärungen zurückgreifen; dass sie von Bakterien und ihren möglicherweise schädlichen Wirkungen auf den menschlichen Organismus wissen und es dennoch für eine gute Idee halten, Rohmilch zu trinken; dass viele angeben, sie würden sich kein Spenderherz von einem Mörder transplantieren lassen, als sei die Tat irgendwie in das Organ eingeschrieben.

Unser Wissen ist nicht nur fragmentarisch, gleichzeitig überschätzen wir uns, ergänzt Shtulman. In einer Studie fragten er und sein Team Menschen, ob sie wüssten, wie Regenbögen und Ebbe und Flut entstehen. Die Versuchspersonen gaben ein mittleres Verständnis an, bei 4 auf einer Skala von 1 bis 7. Fragte er sie dann nach einer Erklärung, sahen sie ihre Fähigkeiten nur noch bei 3, bei kritischen Rückfragen fiel es auf 2. „Illusion explanatorischer Tiefe“ heißt dieses Phänomen. Wie war das noch gleich mit den Jahreszeiten und der Neigung der Erdachse? Und warum erscheint der Mond direkt über dem Horizont viel größer als höher am Himmel?

Konflikt zwischen Wissen und Intuition

Was folgt aus diesen Erkenntnissen? „Ich setze auf eine Aufbau- statt auf eine Konfliktstrategie“, erklärt Didaktikprofessor Thomas Wilhelm sein Vorgehen. „Ich versuche, die physikalisch richtigen Vorstellungen zu vermitteln, ohne die faschen überhaupt zu aktivieren und damit vielleicht noch zu stärken. Oder ich nehme einzelne Aspekte, die richtig sind, und gehe von diesen aus.“ Erst wenn der Schüler die richtigen Vorstellungen gelernt hat, könne man im Rückblick fragen: Wie haben wir denn vorher gedacht?

Konflikte mit den intuitiven Theorien lassen sich dennoch nicht immer vermeiden. „Haben Sie sich je gefragt, für was Sie mit Ihrer Stromrechnung eigentlich bezahlen?“, fragt Wilhelm. Steuern, Netzentgelte, Umlagen, aber für was noch? Den Strom, den ich verbraucht habe? „Physikalisch gesehen können Sie elektrischen Strom gar nicht verbrauchen“, klärt Wilhelm auf: „Die Stärke des Stroms ist in einem Stromkreis an allen Stellen genau gleich, ganz egal ob vor oder hinter der Glühbirne, dem Computer oder der Waschmaschine. An der Glühbirne wird Energie in Licht und Wärme umgewandelt. Sie bezahlen nicht für den elektrischen Strom, sondern für das Umwandeln von Energie.“ Eine Schülerin habe ihn für diese Erklärung einmal richtig angefahren, was er denn da für einen Unsinn erzähle, berichtet der Physik­didaktiker.

Nicht als Sonderling dastehen

Wilhelm hält es für hoffnungslos, die intuitiven Vorstellungen wegargumentieren zu wollen. Dies sei aber auch weder nötig noch wünschenswert. Denn auch wer die wissenschaftlich korrekte Erklärung gelernt habe, müsse die alltägliche Redeweise weiterhin verstehen und verwenden können, um im Alltag nicht als merkwürdiger Sonderling oder Angeber dazustehen. Wissenschaftlich gesehen ergibt ein Satz wie „Ich habe keine Kraft mehr“ keinen Sinn, weil Kraft sich nicht verbraucht, sondern nur eine Wechselwirkung beschreibt. Wissenschaftlich gesehen ist eiskaltes Wasser warm, weil eben alles, was sich oberhalb des absoluten Nullpunkts bewegt, warm ist. Und besteht Luft aus Materie, weil die Luftmoleküle auch zur Materie zählen.

Jeder glaubt zu wissen: Will man schneller Rad fahren, muss man stärker treten. Je größer die Kraft, desto größer die Geschwindigkeit. „Physikalisch richtig ist: Eine Kraft führt zu einer konstanten Beschleunigung“, erklärt Wilhelm. Man muss also gar nicht immer stärker, sondern bloß mit konstanter Kraft in die Pedale treten, um stetig schneller zu werden – theoretisch jedenfalls. Allerdings sind auch Gegenwind und Straßenreibung beteiligt, und von denen wird im Unterricht oft abgesehen, um es nicht noch komplizierter zu machen. Nur passt dann die wissenschaftliche Erklärung nicht mehr zu den alltäglichen Erfahrungen. „Der Physikunterricht soll die Alltagsvorstellungen mit ihren sozialen Bedeutungen gar nicht ersetzen, er soll zusätzlich die richtigen Erklärungen liefern und den Schüler befähigen, sich klarzuwerden, warum er mit den alltäglichen Vorstellungen im Alltag relativ weit kommt und wo sie an ihre Grenzen stoßen“, sagt der Didaktiker. Nur so könne man auch vermeiden, dass Schüler halb verstandene, auswendig gelernte Vorstellungen unverbunden neben den intuitiven Theorien stehenlassen und auf die intuitiven Theorien zurückgreifen, sobald es ein bisschen komplizierter wird.

„Solange Kinder etwas nicht wirklich integrieren können, übernehmen sie es auch nicht“, ist Horst Krists Erfahrung. „Zuerst denken Kinder zum Beispiel, die Erde sei eine Scheibe. Dann sehen sie die Bilder im Fernsehen von der Erde im Weltall und entwickeln dann eine Vorstellung wie die, dass die Erde eine Art abgeflachte Kugel ist oder eine Art kugelförmiges Aquarium mit Sand darin, weil sie nicht verstehen, wie es sein kann, dass die Erde kugelförmig ist, ohne dass man herunterfällt.“

Die Vorstellungen von der Welt, die Menschen im Kopf haben, verändern sich also ständig, je nachdem was sie erfahren, hören, lernen. Shtulman besuchte mit seinem vierjährigen Sohn eine Ausstellung über Mumien. Dort überfiel den Jungen die Erkenntnis, was es mit dem Tod auf sich hat, so heftig, dass sie das Museum fluchtartig verlassen mussten. Wenn wir vom Tod immer nur euphemistisch als „ewigem Schlaf“ oder „an einem besseren Ort sein“ sprächen, brauchten wir uns nicht zu wundern, wenn Kinder erschrecken, wenn ihnen die Realität klarwird, so der Psychologe.

Wissen ist nie endgültig

Intuitive Theorien bestimmen auch, wie wir uns einen Reim auf uns selbst und unsere Mitmenschen machen. „In der Psychologie ist der Graben zwischen den intuitiven und den wissenschaftlichen Theorien vielleicht nicht so deutlich wie in manchen anderen Wissenschaften, weil die psychologischen Theorien näher an den Alltagstheorien sind und es wenig Prinzipien gibt, aus denen man etwas ableiten könnte, aber auch in der Psychologie gibt es kontraintuitive Befunde“, erklärt der Psychologe Josef Perner von der Universität Salzburg. Etwa das Bystander-Phänomen: Wenn zum Beispiel jemand einen Unfall hat, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Passant hilft, geringer, wenn viele andere zugegen sind. „Wenn man die Menschen nun fragt, warum sie nicht eingeschritten sind, sagen sie etwas wie: ‚Das hat nicht so schlimm ausgesehen‘“, erklärt Perner. Unsere Neigung, unser Handeln zu rationalisieren und Gründe dafür anzugeben, macht es schwieriger, den Verweis auf das Bystander-Phänomen als Erklärung anzuerkennen.

Schließlich liefern die intuitiven Theorien auch noch ein falsches Bild der Wissenschaft. „Ein Wissenschaftler, das ist für die meisten Schüler ein älterer Mann mit Brille, ein bisschen seltsam, mit weißem Kittel, der im Labor steht und irgendwie ganz allein Erkenntnisse findet“, sagt Thomas Wilhelm. „Dass Wissenschaftler ebenso gut Wissenschaftlerinnen sein können, dass sie im Team arbeiten, dass Hypothesen im Kontext erklärender Theorien stehen, Ergebnisse diskutiert und bestätigt werden müssen, kommt im Wissenschaftsbild des Normalverbrauchers nicht vor.“

Ansporn zum Weiterfragen

„Wissenschaftler sind heute in einer ganz seltsamen Situation“, sagt Horst Krist: „Wir müssen uns hinstellen und sagen, das und das sind die Fakten, dabei ist das nicht so einfach. Aber wenn man zugibt, dass es Diskussionen und Meinungsverschiedenheiten gibt, dann, so befürchten manche, heißt es gleich: Es gibt ja gar keine Fakten. Dabei macht es ein Ergebnis nicht schwächer, sondern stärker, wenn es von den Kollegen diskutiert und kritisiert wird und sich dennoch behaupten kann.“ Zu verstehen, wie Wissenschaft funktioniert, dass auch vertraute Gedankengebäude vorläufig und im Licht neuer Einsichten revidierbar, aber dennoch keineswegs beliebig sind, sei mindestens ebenso wichtig, wie die wissenschaftlichen Erklärungen zu verstehen.

„Es ist eine wichtige Aufgabe der Wissenschaftler, nicht nur in hochrangigen Fachzeitschriften zu publizieren, sondern die Ergebnisse auch dem Normal­sterblichen zu vermitteln“, betont Krist. Shtulman sieht eine Kluft zwischen den kognitiven Fähigkeiten des Einzelnen und den Anforderungen der Wissensgesellschaft. Krist ist optimistischer: „Selbst die abstraktesten wissenschaftlichen Ideen sind zumindest mit Teilen unserer naiven Vorstellungen vereinbar, und man muss Brücken bauen, indem man dort anknüpft; man muss nur wissen, wo.“

Unsere intuitiven Theorien können dann auch ein Ansporn sein: Sie zeigen uns, wo wir noch weiter fragen und forschen müssen, weil wir es – intuitiv – noch immer nicht ganz verstanden haben.