Ist ein bisschen Naturwissenschaft ein gefährlich' Ding?

Do, 12.04.2018 - 09:59 — Mike Klymkowsky

Kann eine oberflächliche Darstellung naturwissenschaftlicher Inhalte zu deren Verstehen führen, ist es so leicht Naturwissenschaften zu begreifen? Der Zell- und Entwicklungsbiologe Mike Klymkowsky (University Colorado, Boulder), der sich seit mehr als einem Jahrzehnt auch mit Kommunikation und Ausbildung in den Naturwissenschaften beschäftigt, greift hier den rund dreihundert Jahre alten Ausspruch - "a little science is a dangerous thing" - des englischen Dichters Alexander Pope auf. Klymkowsky, warnt vor einer durch Übertreibung und Übersimplifizierung geprägten Popularisierung der Naturwissenschaften und vor Bildungssystemen, die unfähig machen zu unterscheiden, was gesichertes Wissen ist, was Spekulation und was zum Teil gefährlicher Unsinn.*

Ein bisschen Wissenschaft ist ein gefährliches Ding… Der Physiker Lazzaro Spallanzani hat in dem ursprünglich (1709) von Alexander Pope stammenden Vierzeiler "A little learning durch "A little science" ersetzt. "Pierian springs" sind Quellen am Fuß des Olymps und bedeuten wohl Quellen des Wissens. (L. Spallanzani, Nouvelles recherches sur les découvertes microscopiques et la …, Band 1 (1769), https://bit.ly/2J8qTxF; screen-shot von der Redaktion eingefügt)

Popularisierung der Naturwissenschaften

Grundsätzlich geht man davon aus, dass die Popularisierung der Naturwissenschaften - d.h. die Vermittlung naturwissenschaftlicher Kenntnisse an die Bevölkerung - uneingeschränkt positiv zu sehen ist und sowohl Einzelne als auch die breite Öffentlichkeit davon profitieren. (Darbietungen von Spitzenwissenschaftern finden dementsprechend seit jeher großen Anklang, wie die von der Redaktion eingefügten Abbildungen 1 und 2 zeigen).

Abbildung 1. Der griechische Mathematiker Euklid (um 300 BC) demonstriert auf einer am Boden liegenden Tafel "seine" Geometrie einer offensichtlich interessierten Jugend. Ausschnitt aus Raffaels "Schule von Athen" (um 1510) in der Stanza della Segnatura des Vatikan. (Bild von der Redaktion eingefügt; auf Grund des Alters ist es gemeinfrei.)

Abbildung 2. Der berühmte englische Naturforscher Michael Faraday hält 1855 eine öffentliche Weihnachtsvorlesung ("The distinctive properties of the common metals") an der Royal Institution, an der auch Prinz Albert und seine Söhne Alfred und Edward teilnahmen(erste Reihe Mitte). Lithografie von Alexander Blaikley (1816–1903);Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Michael_Faraday#/media/File:Faraday_Michael_Christmas_lecture.jpg;das Bild ist gemeinfrei.

Viele der heutigen Darbietungen sind spannend und unterhaltsam gestaltet - häufig in Form eindrucksvoller Bilder mit raschen Schnitten zwischen markigen Sätzen, im Originalton verschiedener "Experten". Eine Reihe von Wissenschaftssendungen sind in dieser Stilart bereits besonders geübt und/oder haben sich darauf festgelegt. Als Beispiel ist hier die PBS NOVA-Serie zu nennen - die meistgesehene Wissenschaftsserie im US-amerikanischen TV, die im Hauptabendprogramm läuft und wöchentlich rund 5 Millionen Zuseher erreicht.

Solche Sendungen führen die Zuseher in die Wunder der Natur ein und geben dazu oft wissenschaftlich klingende, leider aber auch häufig oberflächliche und lückenhafte Erklärungen ab. Mit "überwältigenden" Beschreibungen, wie alt, wie groß und wie bizarr die natürliche Welt doch offenbar ist, erwecken sie unser Staunen und regen unsere Phantasie an.

Derartige Darbietungen haben aber auch Schattenseiten. Auf eine davon möchte ich nun näher eingehen, nämlich, dass sie zu der Annahme verleiten, es wäre ganz einfach zu einem gründlichen, wirklichkeitsnahen Verstehen von Naturwissenschaften und ihren Schlussfolgerungen zu gelangen.

Die Annahme, dass man Naturwissenschaften ja ganz einfach verstehen kann, führt…

zu unrealistischen Bildungsstandards und zur Unfähigkeit beurteilen zu können, wann wissenschaftliche Behauptungen unrichtig oder unbewiesen sind, ebenso wie anti-wissenschaftliche Einstellungen im Privatleben und in der Politik.

Dass präzises Denken über wissenschaftliche Inhalte leicht machbar ist, ist eine stillschweigende Annahme, die in unser Bildungssystem, die Unterhaltungsindustrie und die Forschungswelt einfließt. Diese Vorstellung findet sich auch in dem aktuellen, auf der Liste der New York Times stehenden Bestseller "Astrophysik für Menschen in Eile": der Titel ist ein Widerspruch in sich selbst. Wie können denn Menschen, wenn sie "in Eile" sind, die Beobachtungen und die Gesetzmäßigkeiten ernsthaft erfassen, auf denen die Erkenntnisse der modernen Astrophysik beruhen? Können sie verstehen, wo die Stärken und wo die Schwächen der Beweisführungen liegen? Ist eine oberflächliche Vertrautheit mit den verwendeten Ausdrücken das Gleiche wie das Verstehen ihres Sinns und ihrer möglichen Bedeutung?

Ist Akzeptanz gleichzusetzen mit Verstehen? Ermuntert eine so leichtfertige Einstellung zur Wissenschaft nicht dazu, unrealistische Schlüsse abzuleiten, wie Wissenschaft funktioniert und was gesichertes Wissen ist und was Spekulation? Sind die Erkenntnisse der modernen Naturwissenschaften tatsächlich leicht nachvollziehbar?

…zu zunehmender Geringschätzung von Fachwissen…

Die Vorstellung, dass ein Heranführen der Kinder an die Naturwissenschaften dann auch zu einem korrekten Erfassen der zugrundeliegenden Konzepte, zu deren sachgerechter Anwendung und deren Grenzen führen wird, ist nur ungenügend bestätigt - häufig weisen Schüler am Ende des normalen Bildungswegs ja nur ein kärgliches und fehlerhaftes Verständnis auf.

Das Gefühl, dass man ein Gebiet versteht, dass Wissenschaft gewissermaßen einfach ist, untergräbt in Folge die Achtung vor denjenigen, die in ihren Gebieten tatsächlich Experten sind.

Wird unterschätzt, wie schwierig es sein kann, ein wissenschaftliches Thema wirklich zu verstehen, kann dies unrealistische Wissenschaftsstandards in den Schulen zur Folge haben und häufig zur Trivialisierung des naturwissenschaftlichen Unterrichts führen - es werden dann zwar Wörter erkannt, nicht aber die Konzepte verstanden, die diese Wörter vermitteln sollten.

Tatsache ist, dass eine naturwissenschaftliche Denkweise in den meisten Gebieten schwer zu erkämpfen und auf aktuellem Stand zu halten ist. Bemüht die Untersuchungen anderer zu prüfen und zu ergänzen, ist es die Aufgabe von Herausgebern, Gutachtern und weiteren Wissenschaftlern, gemeinsam dafür zu sorgen, dass Wissenschaft echt und ehrlich bleibt. Bis eine Beobachtung reproduziert oder von anderen bestätigt wurde, kann sie bestenfalls als eine interessante Möglichkeit angesehen werden und nicht als eine wissenschaftlich erwiesene Tatsache. Bevor ein plausibler Mechanismus aufgestellt ist, der die Beobachtung erklärt, kann das ganze Phänomen wieder mehr oder weniger klanglos von der Bildfläche verschwinden (beispielsweise die kalte Fusion). Man denke an das "Power Posing" (Körperposen, die hormonelle Reaktionen und damit Verhaltensänderungen auslösen sollen), dessen physiologische Wirkungen ins Nichts zerronnen sind.

Nichtsdestoweniger kann es beträchtliche Anreize geben, selbst bereits widerlegte Ergebnisse zu unterstützen, besonders dann , wenn man damit Geld machen kann und es um das Ego geht.

…und zur Akzeptanz pseudowissenschaftlichen Betrugs

Power-Posing mag - obwohl physiologisch sinnlos - für manchen vielleicht hilfreich sein. Es gibt aber gefährlichere pseudowissenschaftliche Irrtümer, wenn beispielsweise Vertrauensselige auf sogenanntes "Rohwasser" (raw water) schwören, das Gesundheit verspricht und Durchfall liefern kann und wenn die in Teilen der Bevölkerung wachsende Bewegung der Impfgegner Kindern wirkliche Schäden zufügt. Man fragt sich, warum professionelle Wissenschaftsverbände, wie die Amerikanische Vereinigung zur Förderung der Wissenschaften (AAAS), nicht zu einem Boykott des größten Internet-Entertainment-Dienstes NETFLIX aufgerufen haben, falls NETFLIX weiterhin den anti-wissenschaftlichen Impfgegner-Film VAXXED anbietet. (Der unter der Regie des Impfgegners Andrew Wakefield 2016 gedrehte Film "VAXXED - Die schockierende Wahrheit" behauptet einen angeblichen Zusammenhang zwischen der Masern-Mumps -Röteln Impfung und Autismus, der von den Behörden vertuscht worden sei; Anm. Redn.) Und wieso machen sich die Showmasterin Oprah Winfrey und US-Präsident Donald Trump nicht lächerlich, wenn sie unsinnigen Mythen über Impfungen Glauben schenken und hart erarbeitete Fachkompetenz der biomedizinischen Gemeinschaft verunglimpfen?

Es ist die Unfähigkeit etabliertes Fachwissen zu akzeptieren, die alles erklärt.

Statt abzuwägen, was wir über die Ursachen von Autismus wissen und was nicht, gibt es verzweifelte Eltern, die eine Reihe von "Therapien" ausprobieren, die von Anti-Experten empfohlen werden. Der tragische Fall von Eltern, die Autismus zu heilen versuchen, indem sie Kinder dazu zwingen, Bleichmittel zu trinken, illustriert den Ernst der Lage.

Warum ignoriert also ein großer Teil der Bevölkerung die Kompetenz der Fachexperten?

Abgesehen davon, dass eine Reihe von Politikern und Geldleuten ( im Westen wie im Osten) Fachwissen vehement ablehnen, das ihren ideologischen oder finanziellen Positionen entgegensteht, möchte ich behaupten, dass die Geringschätzung fachlicher Kompetenz wesentlich auf die Art und Weise zurückzuführen ist, wie Naturwissenschaften unterrichtet und popularisiert werden.

Wir fokussieren häufig auf das Wissen von Fakten, nicht aber auf die zugrundeliegenden Vorgänge und Konzepte, wir ignorieren weitgehend den historischen Verlauf, der zum Aufbau von Wissen führt und die unterschiedlichen Arten kritischer Analysen, denen wissenschaftliche Schlussfolgerungen zu unterziehen sind.

Oftmals versagen unsere Bildungssysteme zu vermitteln,

wie schwer es ist, echte Fachkompetenz zu erlangen, insbesondere die Fähigkeit, klar auszudrücken, woher Ideen und Schlussfolgerungen kommen und was diese bedeuten und was nicht. Eine derartige Expertise ist mehr wert als ein Abschluss, es ist der Nachweis eines ernsthaften und fruchtbringenden Studiums, dazu erbrachter sinnvoller Beiträge und einer kritischen und objektiven Geisteshaltung.

In naturwissenschaftlichen Bewertungen wiegen Fakten oft schwer, kritisches Hinterfragen der für einen bestimmten Vorgang relevanten Ideen und Beobachtungen haben dagegen wenig Bedeutung. Abbildung 3 (von der Redaktion eingefügt). Abbildung 3. Die Sokratische Methode des Lernens: Sokrates leitet seine Schüler zu logischem Denken an, indem er sie das Untersuchungsobjekt kritisch hinterfragen und unhaltbare Annahmen verwerfen lässt. Das von der Redaktion eingefügte Bild stammt von Johann Friedrich Greuter aus dem 17.Jahrhundert und ist gemeinfrei. http://socrates.clarke.edu/aplg0014.htm

Wie der prominente Astrophysiker und Wissenschaftskommunikator Carl Sagan sagen könnte, haben wir es versäumt, die Schüler darin zu schulen, wie man Behauptungen kritisch beurteilt, wie man Unsinn (oder weniger höflich ausgedrückt: Dreck) aufspürt.

Wenn es um das Popularisieren wissenschaftlicher Konzepte geht,

haben wir es zugelassen, dass Übertreibung und übermäßige Vereinfachung das Feld erobert haben. Um aus einem Artikel des amerikanischen Schriftstellers David Berlinski zu zitieren, werden wir ständig mit einer Fülle von Meldungen über neue wissenschaftliche Beobachtungen oder Schlussfolgerungen bombardiert und es gibt oft eine "Bereitschaft zu glauben, was manche Wissenschaftler sagen, ohne zu fragen, ob das, was sie sagen, auch stimmt " oder was es eigentlich bedeutet.

Es wird nicht mehr die ausführliche Erklärung vermittelt, die oft schwierig und provisorisch ist, sondern es steht eine knallige Folgerung im Zentrum - ob diese nun plausibel ist oder nicht.

Selbsternannte Experten predigen über Themen, die oft weit über die Fächer ihrer Ausbildung und nachgewiesenen Fähigkeiten hinausgehen, - es ist der Physiker, der nicht nur über das völlig spekulative Multiversum, sondern auch über den freien Willen und ethische Anschauungen spricht. Komplexe und oft unvereinbare Gegensätze zwischen Organismen, wie zwischen Mutter und Fötus ("War in the Womb"), zwischen männlichen und weiblichen (bei sexuell dimorphen) Arten und zwischen individuellen Freiheiten und sozialer Ordnung, werden ignoriert anstatt explizit darauf einzugehen und ihre Ursachen zu verstehen.

Gleichzeitig sind aber die wissenschaftlichen Forscher (und die Institutionen, für die sie arbeiten) und die Nachrichtenproduzenten einem massiven Druck ausgesetzt, die Bedeutung und weiter reichende Implikationen ihrer "Stories" zu übertreiben, um Förderungen zu erhalten, akademisches und persönliches Prestige und zu gewinnen und vermehrt Aufrufe zu bekommen.

Solche Zerrbilder dienen dazu, die Wertschätzung wissenschaftlicher Expertise (und Objektivität) zu untergraben.

Wo sind nun die wissenschaftlichen Schiedsrichter,

Personen, die beauftragt sind, die Einhaltung der Spielregeln einzufordern, einen Spieler auszuschließen, wenn er das Spielfeld (sein Fachgebiet) verlässt oder ein Foul begeht, indem er Regeln bricht oder zurechtbiegt, d.i. Daten fabriziert, fälscht, unterdrückt oder überinterpretiert? (ein Beispiel dafür ist der Impfgegner Wakefield).

Wer ist dafür verantwortlich, dass die Integrität des Spiels erhalten bleibt? Bedenkt man das sinnlose Geschwafel, das viele Verfechter der alternativen Medizin absondern - wo sind die Schiedsrichter, die diesen Scharlatanen die "Rote Karte" zeigen und sie aus dem Spiel verjagen können?

Offenkundig gibt es keine solchen Schiedsrichter.

Stattdessen ist es notwendig, möglichst viele Menschen in der Bevölkerung so auszubilden, dass sie ihre eigenen wissenschaftlichen Gutachter sind - das heißt, dass sie verstehen, wie Wissenschaft arbeitet, und Quatsch, wenn er ihnen entgegentritt, als solchen erkennen

Wenn nun ein Popularisierer der Wissenschaft, ob aus gut gemeinten oder egoistischen Gründen, seine Fachkompetenz überschreitet, müssen wir ihn aus dem Spiel nehmen! Und wenn Wissenschaftler sich den Zwängen des wissenschaftlichen Prozedere entgegenstellen, wie es von Zeit zu Zeit bei theoretischen Physikern und gelegentlich bei Neurowissenschaftlern vorkommt, müssen wir das begangene Foul erkennen.

Wenn unser Bildungssystem den Schülern dazu verhelfen könnte, dass sie ein besseres Verständnis für die Regeln des wissenschaftlichen Spiels entwickeln, und warum diese Regeln für den wissenschaftlichen Fortschritt unerlässlich sind, wäre es vielleicht möglich, sowohl die Achtung vor echter wissenschaftlicher Kompetenz wieder aufzubauen als auch die Wertschätzung für das, was sich Wissenschafter zu tun bemühen.

* Der erstmals am 8. März 2018 unter dem Titel "Is a little science a dangerous thing?" in PLOS-Blogs erschienene Artikel ( http://blogs.plos.org/scied/2018/03/08/is-a-little-science-a-dangerous-thing/) wurde mit Einverständnis des Autors von der Redaktion ins Deutsche übersetzt. Die zahlreichen Links zu amerikanischen Berichten wurden von uns nicht übernommen und können im Original nachgesehen werden.

Weiterführende Links

Mike Klymkowsky - Labor homepage: http://klymkowskylab.colorado.edu/

Ein neuer Ansatz zur Einführung in die Naturwissenschaften

New free textbooks to effectively teach students to understand, appreciate, and make use of sciences: von National Science Foundation unterstützt hat Klymkowsky zusammen mit Melanie Cooper (Prof. Chemistry/Science Education; Michigan State Univ.) hervorragendes Lehrmaterial geschaffen:

biofundamentals A two semester introduction to the core concepts of evolutionary, molecular, cellular & genetical systems (Version 7.4.2018; 318 p) Lizenz:cc-by-nc-sa 4.0. http://virtuallaboratory.colorado.edu/Biofundamentals/Biofundamentals.pdf
CLUE- Chemistry, Life, the Universe & Everything. LibreTexts version. Lizenz: cc-by-nc-sa 3.0. https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/General_Chemistry_Textbook_Maps/Map%3A_CLUE_(Cooper_and_Klymkowsky)

SciEd blog PLOSBLOGS http://blogs.plos.org/scied/about/

Artikel im ScienceBlog

Redaktion, 03.08.2017: Soll man sich Sorgen machen, dass menschliche "Mini-Hirne" Bewusstsein erlangen?