Faradays Kerze ist ein Lehrstück der Lehrkunstdidaktik. Angeregt durch Martin Wagenschein wurde es ab Mitte der 1980er Jahre entwickelt und ist an Michael Faradays Weihnachtsvorlesung Lectures on the Chemical History of a Candle (Naturgeschichte einer Kerze) von 1860 angelehnt. Es behandelt in genetischer Weise die physikalischen und chemischen Prozesse in einer Kerze und führt überdies in Grundlagen der Biologie ein, insbesondere der Ökologie.
Faradays Kerze ist nicht nur eines der ältesten, sondern auch das am häufigsten inszenierte Lehrstück der Lehrkunstdidaktik überhaupt; es ist insbesondere auch außerhalb der »Inneren Kreise« der Lehrkunst verbreitet. Es war wesentlicher Gegenstand in drei Dissertationen bei Hans Christoph Berg, die alle vom großen Bildungsdidaktiker Wolfgang Klafki zweitbetreut wurden, darunter die letzte Betreuung durch Klafki überhaupt. Zwei der drei Dissertationen führten zu Professuren, die dritte war initial für eine große Verbreitung des Stücks in Waldorfschulen.
Faradays Vorlage und Wagenscheins Exempel mini|hochkant=1.5|Lithografie von Alexander Blaikley (1816–1903), die Michael Faraday am 27. Dezember 1855 bei einer seiner Weihnachtsvorlesungen zeigt, an der auch Prinz Albert und Prinz Alfred teilnahmen.
Michael Faraday, bekannt durch seine signifikanten Erkenntnisse auf dem Gebiet der Elektrostatik, war bereits in jungen Jahren ein führender Forscher auf dem Gebiet der analytischen Chemie gewesen. Didaktisch war er stark von Isaac Watts’ Grundsätzen geprägt, dessen Werk The Improvement of the Mind von 1741 er studiert hatte. Watts hatte der Beobachtung, die alle Sinne einschließen solle, einen besonderen Rang zugesprochen. Der Lehrende sollte überdies nicht ausschließlich dozierend vortragen und insbesondere in der Unterweisung alle Gedanken- und praktischen Experimente, die ihn zur Erkenntnis geführt haben, vorführen und dem Lernenden Zeit zur „Meditation“ lassen.s. Wildhirt (2007), S. 229–231
Nachdem Faraday bereits seit dem Jahr 1827 regelmäßig von der Royal Institution veranstaltete Weihnachtsvorlesungen gehalten hatte, hielt er zum Jahreswechsel 1848/1849 die erste Vorlesung mit dem Titel Lectures on the Chemical History of a Candle (Naturgeschichte einer Kerze), zu der, herausgegeben von Charles Dickens, bereits im folgenden Jahr ein Aufsatz publiziert wurde.s. Dickens/Faraday (1850) In voller Gänze sollte jedoch erst die Weihnachtsvorlesung 1860/1861 veröffentlicht werden.s. Faraday (1961) Dieses Buch wurde auch ins Deutsche übersetzts. Faraday (1871) und wurde zu einem sehr verbreiteten Standardwerk.
Martin Wagenschein erwies sich als Bewunderer dieser Vorlesung, wie seine Worte aus Die Pädagogische Dimension der Physik. (1962) belegen:
Wagenschein klammert in seiner Betrachtung im Buch die Chemie völlig aus und stellt die Physik in den Vordergrund, vom Handwerk des Kerzenziehens über die Aggregatszustände und die Wärmelehre bis hin zur Optik. Im Jahr 1979 zitiert er im Nordbayerischen Kurier: mini|hochkant=0.5|Der „Flammensprung“ in Faradays Buch
Der hier behandelte „Flammensprung“ sollte auch im Lehrstück eine zentrale Rolle einnehmen; allerdings gibt es keinen plausiblen Grund, die bei Faraday im Vordergrund stehende Chemie auszuklammern. Fest dürfte indes stehen, dass sich ein Lehrstück zum Thema schwerlich eng an Faradays Rahmen halten könnte, da dieser nur eingeschränkt genetisch durchführbar ist. So hatte Faraday etwa 100 Experimente in nur 6 Stunden vorgeführt – was einem Experiment pro dreieinhalb Minuten (!) entspricht. Auch im Sinne von Isaac Watts wäre der Inhalt von Faradays Vorlesungen also zu straffen.
Faraday hatte auch den Luftdruck zum Thema seiner Vorlesung gemacht und insbesondere die Magdeburger Halbkugeln vorgeführt. Dieses Gebiet wird innerhalb der Lehrkunst im Lehrstück Pascals Barometer behandelt und lenkt auch etwas vom Fokus der Kerze ab.
Entwicklung des Lehrstücks Eine der ersten Inszenierungen des Lehrstücks war die von Hartmut Klein, die bereits 1986 dokumentiert wurde.s. Berg/Gidion/Rumpf (1986) Einen Lehrstückbericht über seine Inszenierung in einer 7. Klasse der Stiftsschule St. Johann zu Amöneburg publizierte er im Jahr 1990.s. Berg (1990); Zusammenfassung in Aeschlimann (1999), S. 108–109 In jenem Jahr hielt auch Ortwin Johannsen eine Gastepoche in einer 9. Klasse an der traditionsreichen Ecole d’Humanité im schweizerischen Goldern (Gemeinde Hasliberg) ab, zu dem er auch einen Lehrstückbericht verfasste, der indes eine graue Publikation bleiben sollte.s. Johannsen (1990); Zusammenfassung in Aeschlimann (1999), S. 111–112 1993 folgte ein Bericht Ueli Aeschlimanns über die Inszenierung in der 4. Klasse einer Volksschule nahe Bern;s. Aeschlimann (1993) bzw. Aeschlimann (1999), S. 70–76 im Jahr 1994 erhielt Aeschlimann den Wagenschein-Preis.
mini|hochkant=1.5|Thematische Landkarte zum Lehrstück (Ueli Aeschlimann) Im Jahr 1995 erschien das von Hans Christoph Berg und Theodor Schulze herausgegebene Hauptwerk Lehrkunst. Lehrbuch der Didaktik., in dem Eberhard Theophel einen Lehrstückbericht in einer 9. Klasse der Kestner-Gesamtschule in Wetzlar aus dem Jahr 1992 liefert.s. Theophil in Berg/Schulze (1995) Aeschlimann, der im Buch (nicht im betreffenden Kapitel) als Mitautor genannt ist, entschloss sich zu dieser Zeit, eine zweite Dissertation, neben seiner bereits 1982 abgeschlossenen in Physik, bei Hans Christoph Berg anzulegen, für die Wolfgang Klafki als Zweitgutachter gewonnen werden konnte. Diese wurde 1999 abgeschlossen und war deutlich ausführlicher als alles Bisherige; neben der Dokumentation älterer, auch eigener Inszenierungen berichtet Aeschlimann von einer vor Studierenden des Lehreramts im Jahr 1998. Seit 2005 lehrte er an der Pädagogischen Hochschule Bern, wo er 2017 als Professor in den Ruhestand ging.
Als Aeschlimann seine Dissertation abschloss, lief bereits eine zweite bei Berg und Klafki, die die Kerze zum tragenden Thema hatte: Dirk Rohde inszenierte das Lehrstück an der Freien Waldorfschule in Marburg; als Fachlehrer im Waldorf-Sinne hatte er die Möglichkeit, das Lehrstück im Epochenunterricht sehr kompakt, also ohne Verteilung auf wenige Stunden innerhalb vieler Wochen, zu inszenieren. Andererseits findet der Fachunterricht erst ab der 9. Klasse statt, für die er die Kerze inszenierte. Für ihn standen die chemischen Kreisläufe deutlich im Fokus, und er verlängerte das Stück um eine chemisch ausführliche Behandlung des Kohlenstoffkreislaufs.
mini|hochkant=0.7|Schematischer Kohlenstoffkreislauf mit Bienenwachs als Beispiel für Esterverbindungen (aus Rohde 2003) Rohde schloss seine Dissertation 2003 ab. Zu dieser Zeit war Susanne Wildhirt, zuvor maßgeblich beteiligt am Hauptwerk Berg/Schulze (1995), Co-Leiterin (neben Berg) der kollegialen Lehrkunstwerkstatt im Kanton Thurgau, wo das Lehrstück für verschiedenste Klassen und Lehrende (neben Wildhirt: Annemarie Hensinger, Markus Koller, Adrian Spirgi, Ulrike Bühler, Andreas Suhner und Regula Schaufelberger) ausdekliniert wurde.s. Wildhirt et al. (2004) Wildhirt promovierte schließlich 2007 bei Berg und Klafki und prägte die heute gängigste Inszenierung in einer 5. Klasse des Gymnasiums in Michelstadt im Odenwald;s. Wildhirt (2007) seit 2005 lehrt sie an der Pädagogischen Hochschule Luzern, inzwischen als Professorin.
mini|Kreuzlinger Schülerinnen und Schüler beim Erzeugen der „Tochterflamme“, (Annemarie Hensinger) Die Anzahl der Inszenierungen ist inzwischen schwer überschaubar; an der Elisabethschule Marburg fand noch 2017 regelmäßig eine Inszenierung vor Studierenden des Berg-Seminars der Philipps-Universität Marburg durch die Chemielehrerin Astrid Höhle und ihren Ehemann, den bei Hans-Jürgen Stöckmann promovierten Physiklehrer Bernd Köber, statt.
Waren die ersten Inszenierungen noch rein in Unterrichtsstunden gegliedert gewesen, so ist seit Areschlimanns Dissertation eine Gliederung in Akte vorgesehen, wobei Wildhirt die beiden mittleren Akte Aeschlimanns (Warum leuchtet die Kerzenflamme? / Was entsteht bei der Verbrennung?) miteinander verschmilzt. Seit Rohdes Dissertation steht sowohl für den letzten Akt als auch für das Stück an sich das Fragenpaar „Woher? – Wohin?“ im Zentrum. Jeder Akt hat seine eigene organisierende Sogfrage: „Was brennt eigentlich bei einer Kerze – das Wachs oder der Docht?“ (Physische Kerze) „Was lässt die Kerze leuchten?“ (Chemische Kerze) „Woher kommt die Kerze, wohin geht sie?“ (Biologische Kerze) Es ist üblich geworden, die Sogfrage des 3. Aktes in einer eher spirituellen Ouvertüre vorab zu stellen und später, nach den gewonnenen Erkenntnissen aus Physik, Chemie und Biologie, nochmals von höherer Warte aus zu beleuchten. Aeschlimann schlägt für den Ausklang eine Geschichte und schließlich Friedrich Nietzsches Gedicht Ecce homo vor.
Ob und inwiefern Faraday als Person auftritt, ist nicht zuletzt von der verantwortlichen Lehrkraft abhängig. Wildhirt hat in ihrer Inszenierung auch Schüler, die Thesen formulieren wollten, in die Rolle des Forschers schlüpfen lassen,s. Wildhirt (2007), S. 241 und 296 was allerdings etwas inkohärent ist.
Das Lehrstück Das folgende Lehrstückportrait richtet sich in seiner Chronologie in der Hauptsache nach der gängigsten Inszenierung durch Susanne Wildhirt, von der auch die Illustrationen stammen, enthält aber diverse Varietäten anderer Inszenierungen, insbesondere der von Aeschlimann.Eine gelungene Kurzfassung in Form einer sogenannten Lehrstückgestalt findet sich in Wildhirt (2007) auf den Seiten 288–294; eine Zusammenfassung mit etwas anderer Chronologie findet sich in Aeschlimann (1999), S. 114–120. Das Lehrstück ist auf rund 20 Unterrichtsstunden ausgelegt.
Ouvertüre mini|hochkant=0.5|Woher? Wohin?
Das Lehrstück beginnt in der spirituell inspirierenden Stimmung eines abgedunkelten Raumes, in dem vier stufenförmig geordnete Kerzen brennen, die bereits unterschiedlich stark abgebrannt sind. Die Schüler sind aufgefordert, innezuhalten, sich gleichzeitig die Flammen genau anzuschauen. Wie werden Kerzen eigentlich gemacht? Und was ist aus ihnen geworden, wenn sie abgebrannt sind?
Symbolisch stehen im Raum Gläser mit Erde, Wasser, Luft und „Licht“.
In der nächsten Stunde fehlen die Kerzen und es ist Aufgabe der Schüler, aus der Erinnerung heraus eine Kerze zu zeichnen. Wo strahlt welche Farbe? Erst nach dem Zeichnen können wir die Erinnerungskerzen mit brennenden vergleichen, was den Blick noch einmal schult. mini|hochkant=0.5|Die Erinnerungskerze Erst danach wird die Person Michael Faraday vorgestellt, der mit seinen eigenen Worten zum ersten Akt überleitet:
Die physische Kerze
Flammensprung Eine soeben ausgeblasene Kerze lässt sich bereits aus einigen Zentimetern Entfernung zum Docht wieder anzünden. Nachdem die Schüler das Phänomen gesehen haben, versuchen sie sich selber daran. Was passiert da eigentlich, wie muss man vorgehen? Und hilft uns das beim Aufschluss, was da eigentlich brennt? Demzufolge kann Wachs fest, flüssig und gasförmig vorkommen – also in allen klassischen Aggregatszuständen.
Flammenmeer mini|hochkant=0.5|Das Flammenmeer
Augenscheinlich ist es Wachsdampf, der brennt. Ein Baumwolldocht allein vermag nur schwach zu glimmen. Und ein Wachsmeer? Tatsächlich lässt sich ein Gefäß mit Wachs, das hinreichend erhitzt wurde, zu einem „Flammenmeer“ entzünden. Die Rolle des Dochtes wird klar, wenn man einen Kaffeefilter beobachtet, wie er sich vollsaugt. Die Kapillarkraft, die hier das flüssige Wachs nach oben zieht, sorgt auch dafür, dass das Laubwerk hoher Bäume an das von den Wurzeln aufgesaugte Wasser kommen.
Flammentanz