Binnendifferenzierung(nicht nur) im
naturwissenschaftlichen UnterrichtTeil II
Dr. Lutz Stäudel, Leipzig
Verlaufsplan
WS Differenzierung Istanbul 3.-5.April 2014 – Dr. L. Stäudel
Freitag, 04.04.2014, vormittags
- Selbstdifferenzierende Aufgaben- Aufgaben verändern- Aufgaben mit gestuften Hilfen- Lernstrategische und inhaltliche Hilfen
Freitag, 04.04.2014, nachmittags
- Arbeitsphase: Aufgaben mit Hilfen für den eigenen Unterricht entwickeln
„Selbstdifferenzierende“ Aufgaben
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Selbstdifferenzierende Aufgaben
Bestimme die Brenndauer einer Kerze!
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Aufgaben differenzieren
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Auflösung der gleichenZugangsweisen
Auflösung der gleichenLerninhalte und -ziele
Auflösung des gleichenTempos
Auflösung des gleichenAnspruchsniveaus
Verbindliche Anforderungen für alle als gemeinsame Basis
Methoden-werkzeuge
Übungsmat.
„Wochenplan“
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Mindest-WS Differenzierung Istanbul 3.-5.April 2014 – Dr. L. Stäudel
Schwerer, leichter, anders
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a) Asselnb) Ölpestc) Kühlschrank
Wählen Sie eine der dreiBeispielaufgaben. - Stellen Sie fest, durch welche
Maßnahmen die Aufgaben-stellung verändert wurde.
- Klären Sie, ob sich dabei der Inhalt bzw. die Zielrichtung der Aufgabe verändert hat.
Arbeitsphase
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Auflösen des gleichen Anspruchsniveausdurch Variation des Aufgabenstamms
Bei den 3 zuvor bearbeiteten Aufgaben - Asseln (hell/dunkel, trocken/feucht) - Ölpest (Bakterien als Abhilfe) - Kühlschrank (heizen mit offener Tür)wurde die Aufgabenstellung variiert, der Aufgaben-stamm aber unverändert gelassen.
In der Umkehrung wird die Aufgabenstellung gleich gelassen,dafür kann aber der Aufgabenstamm verändert werden:- durch Hinzufügen bzw. Weglassen lösungsrelevanter
Informationen- durch Ergänzung mit Abbildungen, Skizzen, Tabellen- durch mehr oder weniger komplexe sprachliche
Formulierung (ggf. muss der Schüler erst die relevanten Informationen identifizieren)
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Was ist lernwirksam?2009John Hattie et al.: Metaanalyse vonmehr als 50.000 empirischen Studien (> 80. Mio. Schülerin-nen und Schüler)
Angstreduktion d = .40 Kooperatives Lernen d = .41 Kleingruppenlernen d = .49 Peer Tutoring d = .55 Herausfordernde Ziele setzen d = .56 Concept Mapping d = .57 Arbeit mit Lösungsbeispielen d = .57 Direkte Instruktion d = .59 Metakognitive Strategien d = .69 Verteiltes vs. massives Lernen d = .71 Lehrkraft-Schüler-Verhältnis d = .72 Feedback d = .73 Klarheit der Instruktion d = .75 Micro-Teaching d = .88 Formatives Assessment d = .90
Aufgabenmit gestuften Hilfen
Eine „komplexe“Problemstellung
aus einem (lebensweltlichen)
Kontext heraus entwickelt
einge-bettet in Vor-wissen
grundsätz-lich
ohne Hilfen lösbar
unter-stütztdurch Hilfen
inhalt-lichund lern-
strategisch
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Bitte wählen Sie mit Ihrem Partner eine Aufgabe.Lösen Sie die Aufgabe zunächst ohne Hilfe. Benutzen Sie dann der Reihe nach alle Hilfen und klären Sie gemeinsam, welche Funktion die einzelnen Hilfen für die Lösung der Aufgabe haben.
Zum Kennenlernen
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Gestufte Hilfen
Inhaltliche Hilfen Lernstrategische Hilfen
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z.B. als direkte Hilfe• Wir benötigen:
eine Petrischale mit Deckel, schwarzes Papier, mit dem wir …
• In einem rohen Ei ist das Innere flüssig, genau genommen zähflüssig. Das Innere …
oder als Frage formuliert• Überlegt welche Materialien ihr für eure Untersuchung
benötigt!• Wenn ihr nass aus dem Wasser kommt, warum friert
ihr dann?
Inhaltliche Hilfen
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• Formuliere die Aufgabe in eigenen Worten!• Versuche die wichtigen von den unwichtigen
Informationen zu trennen!• Was weißt du schon über den Sachverhalt und
was kannst du daraus folgern?• Kennst du etwas Ähnliches?• Was weißt du schon über das Gesuchte und was
benötigst du dafür?• Versuche das Problem in einem Schema / einer
Skizze zu veranschaulichen!
Lernstrategische Hilfen
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• Aktivierung von Vorwissen / Reorganisation von Wissen• Anwendung von bereits Erarbeitetem auf eine verwandte
Fragestellung• für die leistungsstärksten Lerngruppen auch ohne Benutzung von
Hilfen lösbar• erkennbare Art der erwarteten Lösung • mehr oder weniger eindeutiger Bearbeitungsweg• daher nur bedingt geeignet für prozess- und ergebnisoffene
Problemstellungen• mit praktischem experimentellen Tun kombinierbar, wenn ein
Experiments entworfen, vorbereitet oder ausgewertet werden soll• Interpretation eines Phänomens oder Ergebnisse • Diskussion einer zuvor aufgestellten Hypothese
Als Charakteristik für gute Lern-Aufgaben mit Hilfesystemen gilt:• komplex aber eher geschlossen• eher Anwendung als Neuerarbeitung• Aktivierung und Reorganisation von Vorwissen
Was sich für eine Aufgabe mit gestuften Hilfen eignet
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Läuft das Glas aus?Ein Beispiel für den naturwiss. Anfangsunterricht
David und Florian schwitzen über den Hausaufgaben. Da bringt Florians Mutter zwei Gläser Apfelsaft. „Hier, damit ihr bei der Hitze ein bisschen Erfrischung habt. Ich habe extra ein paar Eiswürfel rein gegeben.“ Die beiden trinken einen Schluck und vertiefen sich wieder in ihre Matheaufgaben.Als David nach ein paar Minuten wieder zum Glas greift, ist das Heft, das darunter lag, nass. „Du, das Glas hat wohl einen Sprung, es ist ausgelaufen!“Florian lacht. „Das glaubst du selbst nicht. Leck doch mal außen dran!“David schmeckt und nickt, „Stimmt, es ist nur Wasser! Aber wo kommt es dann her?“
Aufgabe:
Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur-wissenschaftlichen Kenntnisse.
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Läuft das Glas aus?Läuft das Glas aus?David und Florian schwitzen über den Hausaufgaben. Da bringt Florians Mutter zwei Gläser Apfelsaft. „Hier, damit ihr bei der Hitze ein bisschen Erfrischung habt. Ich habe extra ein paar Eiswürfel rein gegeben.“ Die beiden trinken einen Schluck und ver-tiefen sich wieder in ihre Matheaufgaben.Als David nach ein paar Minuten wieder zum Glas greift, ist das Heft, das darunter lag, nass. „Du, das Glas hat wohl einen Sprung, es ist ausgelaufen!“Florian lacht. „Das glaubst du selbst nicht. Leck doch mal außen dran!“David schmeckt und nickt, „Stimmt, es ist nur Wasser! Aber wo kommt es dann her?“
Aufgabe:
Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur-wissenschaftlichen Kenntnisse.
Kontext
Komplexität
Form der Lösung
erkennbar
Eher geschlossen
Selbstdiffe-renzierendwenn mit
Hilfen
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Die Konstruktion der Hilfen (I)Woher kann das Wasser kommen? Glas und Umgebung als System betrachten:-> Außer dem Glas und seinem Inhalt ist hier nur noch die
Luft darum herum vorhanden.
Schlüsse ziehen:-> Also muss das Wasser aus der Luft kommen.
Vor- / Alltags-Wissen aktivieren:-> Kennt ihr andere Situationen, wo Wasser „aus der Luft
kommt“? Denkt dabei auch an Wettererscheinungen.
Aktivierung unterstützen:-> Habt ihr an Nebel oder Raureif gedacht? Oder an das
Beschlagen eines Spiegels durch die ausgeatmete Luft oder das Beschlagen einer Brille, wenn man von draußen in einen warmen Raum kommt?
Aufgabe:
Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur-wissenschaftlichen Kenntnisse.
Läuft das Glas aus?
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Verallgemeinern, Ursache finden:-> Was haben Nebel, Raureif, das Beschlagen eines
Spiegels oder einer Brille gemeinsam?
Inhaltliche Unterstützung:-> Bei Nebel, Raureif, beim Beschlagen eines Spiegels oder
der Brille ist eines gleich: Luft wird stark abgekühlt..
Unterstützung der Übertragung auf die Problemstellung:
-> Das kann auch an der Oberfläche eines kalten Gegenstands geschehen.
Generalisierung bzgl. Wassergehalt der Luft:-> In der Luft ist immer Wasserdampf enthalten. Wie kann
man sich vorstellen, dass sich beim Abkühlen flüssiges Wasser aus der Luft abscheidet?
-> … könnt ihr schließen, dass warme Luft mehr Wasser-dampf enthalten kann als kalte. Was beim Abkühlen „zu viel“ ist, schlägt sich als flüssiges Wasser nieder.
Aufgabe:
Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur-wissenschaftlichen Kenntnisse.
Läuft das Glas aus?
Die Konstruktion der Hilfen (II)
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Dazu die (immer gleiche) erste Hilfe:-> Erklärt euch gegenseitig die Aufgabe noch einmal mit
eigenen Worten. Klärt, was ihr verstanden habt und was euch noch unklar ist.
als Aufforderung zur Paraphrasierung (erste Durcharbeitung der Aufgabenstellung)
und abschließend stets die Komplettlösung-> Jetzt habt ihr alles zusammen, um die gestellte Frage zu
beantworten. Übertragt eure Überlegungen auf das Glas mit dem kalten Getränk und fasst eure Antwort mit ein oder zwei Sätzen zusammen.
-> Durch den kalten Inhalt wird auch die Außenseite des Trinkglases sehr kalt. Dadurch wird die Luft in der Nähe stark abgekühlt. Ein Teil des enthaltenen Wasser-dampfes schlägt sich als flüssiges Wasser am Glas nieder – das Glas ist dann von außen nass.
wegen der Wirksamkeit von Musterlösungen und zur Kontrolle für die Gruppen, die ohne Hilfen zur Lösung gekommen sind.
Aufgabe:
Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur-wissenschaftlichen Kenntnisse.
Die Konstruktion der Hilfen (III)
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Zur Gruppenarbeit:Planen Sie eine Aufgaben für Ihren Unterricht. - Reorganisation und Strukturierung von Wissen- Akzentuierung von naturwissenschaftlichem
Arbeiten(auch: Vorbereitung, Auswertung, Bewertung von Ergebnissen)
- Variation von Experimenten (Analogie-Konstruktion)- Schlussfolgerndes Verknüpfen
- Nutzen Sie den Aufgabenstamm zur Steuerung des Schwierigkeitsgrades
- Klären Sie das notwendige Vorwissen- Gestalten Sie Hilfen / Impulse zur Lösung
entsprechend den Erfordernissen Ihrer Lerngruppe
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Ressourcen - Friedrich Verlag: 4 Hefte mit CD- Siemens Stiftung Medien Portal:
11 Aufgaben zu „Experimento 10+“
- Weitere Aufgaben siehe meine Webseite „AmH Uebersichtsseite.html“
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Arbeitsphase
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• Alle Gruppen erhalten Aufgabenstellung und einen Umschlag mit nummerierten Hilfekärtchen.
• Nummerierte Hilfekärtchen am Lehrerpult, es darf immer nur einer aus einer Gruppe nach vorn gehen und die Hilfe einsehen.
• Oder die Lernenden rufen die Hilfen via Tablet vom Schulserver (oder via wlan von einem externen Server) ab.
Methodische Varianten der Hilfen-Präsentation
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Aktuell:Hilfen via Tablet oder Smartphone
- Aufgabe auf Papier- Hilfen auf einem Server- QR-Codes als Zugang- Entscheidung: mit oder
ohne Hilfen (wie bei Papierform)
- sukzessiver Download- oder Vergleich mit der
Musterlösung
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Hilfen via Tablet oder SmartphoneDas Beispiel „Dipol Wasser“Aufgabe:Findet unter Nutzung eures Vorwissens heraus, welche Kräfte wirken und wie die Ablenkung schließlich zustande kommt.Hilfen:
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Was wir zur Verfügung stellen
- ca. 15 „fertige“ Aufgaben aufbereitet für Tablet
- „leere“ html-Dateien zum Eintragen der Hilfen
- Links zu den Tools für die Bearbeitung(QR-Producer, QR-Reader, html-Editor)
- eine Schritt-für-Schritt-Anleitung
Kontakte: [email protected] [email protected]
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