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Naturwissenschaftlich arbeitenvon Anfang an
kompetenzorientiertverständnisorientiert problemorientiert
Dr. Lutz Stäudel * Universität Kassel * Dezember 2009
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Laien- und Expertenblick
Dr. Lutz Stäudel * Universität Kassel * Dezember 2009
Chase & Simon 1973
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Naturwissenschaftliche Grundbildung heißt auch:„Expertenwissen“ aufbauen
• Bedeutung vermitteln• Verallgemeinern• Anwendungen in möglichst vielen Situationen• Auf der Metaebene kommentieren• aber auch: Beziehungen zum Alltag
herstellen
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Modelle nutzenModellbegriff anbahnen
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z.B. die Lunge: Gestalt / Funktion
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Modellbegriff verallgemeinern
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Roh oder gekocht? „Wetten, dass ich ein rohes Ei von einem gekochten unterscheiden kann, ohne es aufzuschlagen?“ Till versetzt zwei Eier auf dem Küchentisch in Drehung und deutet am Ende stolz auf eines davon: „Das hier ist das rohe Ei!“
Chiara schüttelt den Kopf, „Du kannst mir viel erzählen! Es könnte doch ebenso das andere sein, oder?“
„Du hast doch gesehen, dass sich das eine viel länger weiter gedreht hat, als das andere! Damit kann ich sie unterscheiden!“ sagt Till.„Kann schon sein“, meint Chiara, „aber welches ist denn welches?“
Chiara will mit den beiden Plastik-Eiern ein Experiment durchführen, mit dem sie klären kann, wie sich ein gekochtes Ei beim Drehen verhält und wie ein rohes. Wie geht sie vermutlich vor?
Beschreibt das Experiment mit den Eiern. Wie könnte ihr vom Ausgang des Experiments wieder auf die beiden Eier schließen?
Modell-Experimente
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ggf. unterstützen durch lernstrategische Impulse:im Sinne von Expertenwissen
Hilfe 2 Überlegt: Wodurch unterscheidet sich ein rohes Ei von einem gekochten hauptsächlich?
Antwort 2 In einem rohen Ei ist das Innere flüssig, genau genommen zähflüssig. Das Innere bei einem gekochten Ei ist eine feste Masse.
Hilfe 3 Überlegt: Wie könnt ihr mit Hilfe der Plastik-Eier die Eigenschaften des rohen und des gekochten Eis nachbauen? Was sonst könnt ihr dazu benutzen?
Antwort 3Wenn wir ein Plastik-Ei mit Wasser füllen, ist das so ähnlich wie bei einem rohen Ei.Wenn wir in das zweite Plastik-Ei etwas Festes einfüllen, dann ähnelt das dem gekochten Ei.
Hilfe 4Ihr wisst, Wasser kann auch fest werden ….
Antwort 4Wir können also beide Plastik-Eier mit Wasser füllen und das eine dann in das Gefrierfach legen. Wenn das Wasser gefroren ist, haben wir ganz ähnliche Verhältnisse wie beim gekochten Ei.
Dr. Lutz Stäudel * Universität Kassel * Dezember 2009
Ermitteln des Kriteriums,das den Unterschied macht
Ermitteln der Hilfsmittel,mit deren Hilfe diese Differenz nachgebildetwerden kann
Überprüfung der Modellierung
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Experimentieren – ja !Aber: wie? wie oft? mit welchem Ziel?
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Experimentieren - aber wie ?
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Unterrichtsstile und ihre Wirkungen
Dr. Lutz Stäudel * Universität Kassel * Dezember 2009
Unterrichtsstil „Kognitive Fokussierung“ (55 %)
Häufig: Schlussfolgern aus Experimenten, das Generieren eigener Ideen und das Übertragen von wissenschaftlichen Konzepten auf den Alltag, seltener: eigenständiges Planen und Durchführen von Experimenten.
Beste Testleistungen, Interesse an Naturwissenschaftennicht ganz so hoch wie bei den „Globalen Aktivitäten“.
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also
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Hands on & Minds on !
Weniger: Versuche abarbeiten lassen nach AnleitungWeniger: „drauf los arbeiten“ lassen
Mehr: Versuche entwickeln lassen in konkreten Problemzusammenhang
Mehr: Modellierungen entwickeln lassenMehr: Hypothesen aufstellen lassenMehr: Erwartete Ergebnisse antizipierenMehr: definierte Lernsituationen gestalten
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Experimente planen lassen
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Die Aggregatzustände des Wassers
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Experimente planen
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Verstehen lernen, was typisch ist für die Naturwissenschaften
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Verstehen lernen, was typisch ist für die Naturwissenschaften
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Verstehen lernen, was typisch ist für die Naturwissenschaften
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Verstehen lernen, was typisch ist für die Naturwissenschaften
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Naturwissenschaftliches ArbeitenheißtProzess-Kompetenzen akzentuieren
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• Beobachten, Beschreiben, Fragen• Planen, Untersuchen, Schlussfolgern• Reflektieren, Bewerten, Verknüpfen • Anwenden• Kooperieren, Kommunizieren
Argumentieren, Präsentieren
Gemeinsam realisieren !
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Drei wichtige Instrumente
- Aufgaben gestalten
- Angemessenheit prüfen
- Gemeinsames Planen
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Analyse-Spinne
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Planungsraster
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Möglichkeiten zur Entwicklung des Aspekts naturwissenschaftlichen Arbeitens / des Basiskonzeptes / des Kompetenzbereichs / des Themas
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Voraussetzungen aus der Grundschule
Klassen
5 - 6
Klassen
7 - 8
Klassen
9 - 10
Präzisierung durch Erwar-tungshorizontWas soll am Ende verfügbar sein?
Konkretisierung der Fachaspekte
Methodische Überlegungen
Beitrag anderer Fächer Ve
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Klin
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Aber dies alles nicht zu Lasten von
konkreten Erfahrungen
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Anknüpfen am Alltag -neue Erfahrungen ermöglichen
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Als Ersatz für die verwendete Abbildung:
Titelbild des KinderbuchsLeo Lionni: Fisch ist Fisch
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Und jetzt an die Arbeit!
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