Chemiefachdidaktik Bachelor

Was ist das Ziel von Experimenten?

-inhaltlicher Erkentnissgewinn

-Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweise

-praktische Fähigkeiten, Verständnis der Denk-und Arbeitsweisen

-Verständnis des Forschungsprozesses

Wow gliedert sich experimentieren in Werkzeugkoffer des Lehrers ein? Wie schafft es das?

Experimentieren soll Bindeglied zwischen Theorie und Praxis darstellen

Dabei ist es:

-motivierend/zielorientiert

-Arbeit an neuem Stoff

-Festigung/Vertiefung

-Kontrolle/Bewertung

Wie grenzt sich Experiment von Messung ab?

Zum experimentieren gehört nicht nur durchführen von Messungen, sondern auch Verständnis dafür was diese Messungen bedeuten.

Größen die dabei gemessen werden sind dabei Ausdruck qualitativer und quantitativer Kennzeichnungen messbarer Eigenschaften.

Welche Erwartungen werden an Experimente gestellt? Werden Sie diesen gerecht?

Experimente sollen Interesse schaffen, Wissenvertiefen, fokus auf Erkenntnisgewinnung.

Werden Ansprüchen oft nicht gerecht.

In der Realtität müssen sie gut vor- und nachbereitet werden

Viel Zeiteinplanen.

Was ist Forschungszyklus?

1. Problem/Phänomen erkennen

2. Forschungsfrage formulieren

3. Hypothesen bilden

4. experimentieren

5. beobachten und dokumentieren

6. auswertuen und reflektieren

7. weiterforschen

8. technikebezug herstellen

9. wertebezug herstellen

Welche Arten von Experimenten gibt es?

Lehrerexperimente

Schülerexperimente

(echte) Forschungsexperimente

Modellexperimente (zwei Kategorien)

• experimente die Industrieprozesse nachahmen

• experimente die Änderungen auf der submikroskopischen Ebene verdeutlichen (Bindungsmodelle. Bau von Atomen, …)

Was ist das Ziel von didaktischer Rekonstruktion?

naturwissenschaftliche Inhalte fpr den Unterricht fachgerecht, schülergercht und zielgerecht darstellen

→ dabei Balance zwischen wissenschaftlichem Stand und Schülervorstellungen

Was ist das das Modell der didaktischen Rekonstruktion?

Warum ist didaktische Rekonstruktion mehr als didaktische Reduktion?

Didaktische Rekonstruktion zielt auf Einbindung von reler Umsetzung von Theorie, für Alltagsbezug und Einbezug von Schülervorstellungen.

Was ist didkatische Reduktion?

Definition nach Pertalozzie: Sachstruktur wird in gleiche Teile zerlegt

Wissenschaftliche Theorie soll auf die Konzepte die für das Verständnis von betrachteten Phänomenen nötig ist runterbrechen (Elementarisierung).

→ leichteres Verständnis ohne inhaltliche Verfälschung

Was ist der Unterschied zwischen vertikaler und horizontaler Reduktion

vertikale Reduktion: gültigkeitsumfang wird eingeschrängt (z.B. Reduktion anfangs nur mit Sauerstoff)

horizontale Reduktion: Gültikeitsumfang bleibt gleich, wissenschaftliche Aussage wird konkretisiert, durch Analogien wird Zugang vereinfacht (z.B. Chromatographie auf Filterpapier mit Edding al Zugang zu Chromatographie im Labor

Was sind die drei Prinzipien der Elementarisierung?

1. Fachliche Richtigkeit (erreicht durch Formulierungen wie “viele” statt “alle”

2. fachliche Ausbaufähigkeit (vom leichten zum schweren)

3. Angemessenheit (z.B. Wort- statt Reaktionsgleichungen)

Was sind die rechtlichen Grundlagen für die Sicherheit beim experimentieren?

1. Gefährdungsbeurteilung und Gefahrstoffverzeichnis (muss abgeheftet, zentral zugänglich sein im Vorfeld erstellen (inkl. Substitutionsprüfung)

2. Bereitstellung von geeigneten technischen Schutzmaßnamen (Abzug)

3. Bereitstellung geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (Handschuhe)

4. Sicherheitunterweisung jedes Schulhalbjahr (Gefahrstoffkenzeichnungen erklären, Verhaltensregeln, Zugang über “Führerschein”)

5. Nach DGUV Vorschrift arbeiten

Was gehört in Gefahrstoffverzeichnis?

• Eingstufung des Gefahrstoffes, Angaben zu den gefährlichen Eigenschaften (GHS-Symbole)

• Name der Gefahrstoffe

• Angabe der verwendeten Mengen

• Lagerungsort

Worauf sollte man bei experimenten zur Sicherheit achten?

• Temperatur

• Wirkung von Säuren und Laugen mit z.B. handschuhen

• …

Seit wann steht Medienbildung im Bildungsplan?

Seit 2016

Was sit die Aufgabe von Mediean?

Medien agieren als Vertmittler zwischen Lehrpersonen und Schülern

• Wissenvermittlung

• wissenspräsentation

• kommunikation und kooperation

Was ist das wichtigste Grundptinzip zum Thema Medien?

Methodentiefe ist wichtiger als Methodenvielfalt

In was können Medien unterschieden werden?

Vortechnische Medien:

• Tafel

• Schulbuch

Technische Medien:

• Digitale Schulbücher

• Animationen

• Präsentationen

Was sind Vor und Nachteile vom Medium Tafel?

kann Inhalte festhalten → Informationen festigen, zusammenfassen

Vorteile:

• einfach einsetzbar

• gut einsehbar

• spontant nutzbar

Nachteile:

• abschreiben kann Schüle ablenken

• kein Blickkontakt während man an die Tafel schaut

• Skizzen können teilweise sehr aufwendig sein

• → fördert unselbstständigkeit

Was sind die Vor- und Nachteile des Mediums Arbeitsblatt?

Vorteile:

• dient zur Leisungskontrolle

• könnnen hilfestellung für schüler sein

• zwingt SuS wissen anzuwenden

Nachteile:

• müssen gut vorbereitet sein

• sollten Bilder oder Grafiken enthalten

• sollten nicht zu voll sein

• benötigen vorwissen

Was gehört zu digitalen Medien?

• Animationen

• Simulationen (interaktive Animationen)

• Videos

• Präsentationen

• Augmented reality → reale Welt mit digitalen Zusatzinformationen erweitern

• digitale Messwerterfassung im weiteren Sinne

Was ist die didaktische Funktion von Medien?

Unterstützung für den übergang zwischen makroskopischer und submakroskopischer Ebene

→ hier können Animationen helfen, können aber auch ablenken

Welche Kernkompetenzen sollten bei der Unterrichtsplanung (von digitalen Medien) beachtet werden?

1. Entwicklung

2. Realisierung

3. Evalutation

4. Sharing

von daten

Was sind Vor-und Nachteile von digitaler Messwerterfassung?

Vorteile:

• können schnell viel messen

• können gut visualisieren

Nachteile:

• kostenfaktor

• man muss sich mit ihnen erst vertraut machen

• sind nicht unbedingt zuverläslich

Was sind Medienbezogene Lehrerkompetenzen?

• einsatz von digitalen Medien sollte breiter, aber auch immer reflektiert bleiben

• didaktischer Nutzen muss im Vordergrund stehen

• Nutzung wird im Zuge der Zeit zunehmen

Was ist das didaktische Dreieck?

Was ist Interesse?

bezeichnet besondere Beziehung einer Person zu (Lern-)Gegenstand

→ besondere subjektive Bedeutung

Interesse als Stellschraube

Was ist das ergebnis der Rose Studie, die sich mit der affektiven Dimension des Lernens beschäftigt?

• Interesse an Mintfächern in armeren Ländern höher

• Jungs sind stark an allem explosiven interessiert

• MINT Fächer polarisieren stark

Neben kognitivern Fähig-und Fertikeiten ist auch Motivation, Freiwilligkeit und soziale Bereitschaft zentral

→ Interesse als wichtige Zielvariable, ist Vorraussetzung für langfristige Auseinandersetzung

Welche vier Arten von Interesse gibt es?

situationales Interesse (ist kurzfristig):

• durch äußere Umstände hervorgerufen

• konkrete Interessengeleitete Auseinandersetzung

individuelles/dispositionales Interesse:

• dauerhaftes Merkmal einer Person

• → ist bestimmend für Ausbildungs- und Berfusentscheidungen

Sach- und Freizeitinteresse

Interesse am Kontex (Tätigkeiten, Inhaltsbereich)

Was ist im Kontext von Interesse die Aufgabe von Unterricht?

situationelles Interesse einzufangen und zu dauerhaftem Interesse umzuwandeln → motiviertere, aufmerksamere und leistungsbereitere Schüler

Was ist das Angebotsnutzungsmodell nach Helmke?

Was ist die allgemeine Entwicklung von Interesse und was sind dafür dei Gründ?

allgemeine Entwicklung:

• starke Schwankungen des situationalen Interesses

• allgemein sinkt Interesse über Schuljahr

• Verlauf von Fach, Thema und Individuen abhängig

Gründe:

• außerschulisch

• innerschulisch (Klassengespräche, Image,…)

Was ist wichtig für die Gestaltung von interessantem Unterricht?

• Fachwissen muss immer mit Bedeutung versehen sein, (alltagserfahrungen, geselschaftliche Bedeutung,…)

• vorzeitige Abstraktion vermeiden

• Gelgenheiten zum staunen und neugierig werden geben

• immer qualitativ vor quanatitativ einführen

  • quantitative Prozesse eher negativ

  • nicht gesetze um gesetze willen einführen

Was sind die drei Grundlegenden Bedürfnisse auf die Motivation zurückgeht?

• Kopetenzerlebnis/Erflogserlebnis (durch gute Strukutr/Instruktion; unterstützendes Feedback)

• Autonomie: über eigenes tun bestimmen können (offender Unterricht, Rückmeldungen)

• soziale Eingebundenheit (Klassenklima, Qualität Schüler, Lehrerbeziehung, pos. Fehlerkultur)

Was ist Fachsprache?

Fachsprache bildet eine fachspezifische Denkweise und Begriffe ab

• Experiment als nonverbale Sprache

• Modelle und Zeichungen als bildliche Sprache

• fachsprache/Unterrichstsprache/alltagsprache als verbale Sprachen

• Reaktionsschemas/Mathe als Symbolische Sprache

Welche Arten von Fachsprache gibt es?

Laborjargon (sehr anschaulich)

Unterrichtssprache (eher ausführend)

Wissenschaftsprache (sehr exakt)

Was ist Unterrichtssprache?

Soll zwischen Alltags- und Fachsprache vermitteln

• Unterteilung:

  • Fachbezogen → eng an Fachsprache angelehnt

  • Verständnisbezogen → Fokus auf Vermittlung zwischen Alltagsebene und Fachebene

Was ist das Johnstone Model (Kontext: Fachsprache)?

Welche Darstellungsebenen gibt es?

beginnend mit dem höchsten Abstraktionsgrad (rechts auf Fachsprache spez.):

• Mathematische Darstellung/ ”-”

• differenzierte Modelle /Symbolsprache

• Atome / Verbalsprache

• Bausteine (submakroskopisch) /Bildsprache

• Stoffe /nonverbal Sprache

• Objekte

Was ist und wofür steht EIS im didaktischen Kontext?

EIS beschreibt dreistufigen Lehrnprozess:

• enaktiv: Sachverhalte durch eigene Handlung verstehen

• ikonisch: Sachverhalte durch bildliche Darstellung

• symbolisch: über Symbole, Reaktionsgleichungen

Worauf ist bei Fachsprache zu achten?

• klare und einheitliche Ausdrucksweise

• Formel und Symbolsprache wichtig aber kann demotivieren

• steigende Anzahl an Fachbegriffen ohne Grund vermeiden

• explizit Lehrnendenvorstellungen ansprechen, Alltagbezüge einführen, Reflexionsfragen (z.B. Was ist ein Teilchen?)

Was ist die Bedeutung von Fachsprache für Fach-und Schülereklärungen?

→ Fachsprache miss erst erlerndwerden → sprachliche Unterstützung als Teil eines Inklusiven Unterrichts

→ Sprachsensibilität zeignet sich durch Kategorisierung und entsprechenden Maßnahmen aus (z.B. Worgeländer durch Lückentexte)

Zusammenfassung Fachsprache?

• immer neue Konzepte vermitteln

• Laborjargon vermeiden

• Sprache wird auf verschiedenen Ebenen realisiert

• Sprachsensibler Unterricht als Baustein

Was ist das forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren?

• klassisches problemorientiertes Vorgehen

• → soll weite Teile des naturwissenschaftlichen Prozesses im Unterricht abbilden

forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren ist eine didaktisch konzipierte Strategie, Unterrichtsziele zu problematisieren, im Unterrichtsprozess Prbleme zu erkennen und deren Lösung mit schulmöglichen Methode und vorhandenen Voraussetzungen anzustreben.

In welche 5 Schritte gliedert sich das forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren?

1. Problemgewinnung

2. Überlegung zur Problemlösung

3. Durchführung des Lösungsvorschlags

4. Abstraktion der gewonnenen Erkentnisse

5. Wissenssicherung

Was sind die 3 Prinzipien auf denen das forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren beruht?

1. Prinzip der hohen Aktivität und des selbstständigen Wissenserwerbs

2. Prinzip der Einbeziehung

3. Prinzip der Strukturierung

Was ist das Modell des forschend-entwickelndes Unterrichtsverfahren? In welche zwei Pfade teilt es sich auf?

Unterscheidung zwischen:

• deduktiv → Vorwissen reicht aus (nur Bestätigungsexperiment, Prognose statt Hypothes)

  • Problemgewinnung → Lösungsvorschlag → Experiment → Wissenssicherung

• induktiv → Lösungshypothesen beinhalten begründbaren Anteil an wahrscheinlicher Lösung (“echtes Forschungsexperiment”)

Welches andere Modell gibt es für forschend-entwickelndes Unterrichtsverfahren?

Was ist Herausforderung beim forschend-entwickelndes Unterrichtsverfahren?

Herausforderung ist Antizipation der Denk- und Lösungswege der SuS

→ allgemein sind empirische Befünde der Wirksamkeit widersprüchlich (ist einfach anspruchsvolles vorgehen für die Kinder, relativ unstrukturiert)

Was ist der historisch problemorientierte Ansatz?

• Geschichte der Chemie soll helfen, Erkenntnisprozesse nachzuvollziehen (historische Vorstellung of ähnlich zu SuS Vorstellung)

• → dabei wird wissenschaftlicher Prozess angesprochen, i.d.R. oft nicht so linear wie man glaubt

• history lifts als gute Einstieg

Was ist der grobe Aufbau und das damit verbundene Modell des historisch-problemorientierten Ansatzes?

Aufbau: h

• historische Problemsit. rekonstruieren

• SuS gehen Teilschritte des Lösungswegs, mithilfe passender Infos selbst (history Lifts)

Was sind Chancen und Grenzen des historisch problemorientierten Ansatzes?

Chancen:

• SuS erleben sich alks kompetent, wenn fragen bekannter Forscher (selbst) aufgeworfen werden

• gut planbar

Grenzen:

• eignet sich nicht für alle Themen

• Zeit intensivf

Zusammenfassung Unterrichtsverfahren

• Abgrenzung problemasierter Unterrichtskonzepte

• forschend-entwickelnd, (ist unglaublich offen)

• historisch-problematisiert, verbindet geschichtliche und menschliche Komponente

• history Lifts als guter Einstieg

Was sind grundideen bei der Unterrichtsplanung?

• man kann nicht alles vorausplanen

• Stoffverteilungsplan, ist Plan für ganzes Schuljahr

• Unterrichtsverlaufsplan, ist konkreter Plan für eine Stunde

• Erfolgreiches handeln beruht auf professioneller Kompetenz

Was sind die Schlüsselkriterien für guten Unterricht?

• Klassenführung/Zeitplanung

• Schülerorientierung

• Klassenklima + Motivatierung

• Struktur (Klarheit und Verständlichkeit)

• angemessene Vermittlung / Methoden

• Wirkungs-/KOmpetenzorientierung

Wie ist ein tabellarischer Unterrichtsverlauf aufgebaut?

Phase / Sozialform / Medien

→ dazu noch Thema der Stunde, Lernziele, Einordnung im Lehrnplan

Was ist das wichtigste bei Lehrnzielen und worauf sollte ien unterrichtsplan immer eingehen?

Lehrnziele müssen immer operationalisiert werden

immer auf Schülervorstellungen eingehen

Was sind die Aufgaben von Aufgabe?

Aufgabe als Mittel zur Vertiefung/ Übung, kann motivieren und demotivieren

Worauf sollte man beim erstellen von Übungen achten?

• Verständnis für Alltagssituationen

• Textverständnis

• Grafiken

• Bewerten

dabei sollten Operatoren wesentlicher Bestandteil sein,

auf verteilung auf anforderungsbereiche achten (20%/60%/20%)

Nach was lassen sich Aufgaben unterteilen?

• Nach grad der Offenheit

• lernen (begleitend, kein fokus richtg/falsch) vs. leisten (überprüfen, kurz/knapp)

Wie kann man kognitiv aktivieren?

• problemorientierte Ansätze

• verallgemeinerungen ableiten

• Übungen dienen zur automatisierung, voraussetzung für verständnis

• gestufte hilfen als mittel zur Inklusion

Zusammenfassung Lernaufgaben

• Kompetenzoreintierung + Operatoren

• zusammenhang von Schwierigkeit und Anforderungsbereich

• Typisiert nach offenheit, Zielaspekt, Einsatzmöglichkeit und Funktion

• kognitive Aktivierung bei Lernaufgaben

Was ist wichtig bei Leistungs-/Bewertungsaufgaben?

• klar operationalisierte Aufgaben, die nicht aufeinander Aufbauen

• unterschiedliche Schwierigkeitsgrade

• benspruchen möglichst alle 4 Kompetenzbereiche

• enthalten auswertbared Material

• roter Faden (kontext ind das die Aufgabe eingebettet ist)

• transparente korrektur mit Erwartungshorizont

auch praktische Übungen bewertbar

Konzeption Schülerübung?

Merksatz → Reorganisation (transfer) → Anwendung

Was ist der Unterschied zwischen Inklusion und Integration?

Inklusion ist mehr als nur Integration?

• Inklusion: Struktur passt sich an die individuelle Bedürfnisse an → diversität als chance

• Integration: gemeinsam aber nebeneinande

Worauf muss bei Inklusion geachtet werden?

• Sicherheit muss angepasst werden (Ersatzstoffprüfung, Sicherheitsbelehrung, …)

• Differenzierung: Inbegriff aller didaktisch-methodischen und organisatorieschen Maßnahmen (Methode zur Umsetzung von Inklusion in Schulen)

Welche zwei Arten der Differenzierung gibt es?

äußere Differenzierung:

• Trennung für bestimmte Zeit, z.B. getrennter Deutschunterricht, (kann Intraschulisch (mehrere Schulen) und interschulisch (gleiche Schule) sein

innere Differenzierung:

• keine räumliche Trennung, Fokus auf Differenzierung der Aufgaben (z.B. gestufte Hilfen)

Wie können gestufte Hilfen helfen?

• Vorwissen aktivieren

• antizipieren von Lernschwierigkeiten

• z.B. paraphrasierung, Fikussierung, Elabortation von Unterzielen, Bisualisierung, Verifikation

• !kein Einschleusen neuen Wissens

Zusammenfassung Inklusion?

• Inklusion ist mehr als nur Integration

• Inklusion muss immer situational angepasst sein

• differenzierung als Möglichkeit Leistungsvermögen einzelner SuS gerecht zu werden

• gestufte Hilfen als konkr. Beispiel

Was ist die Definition von außerschulischen Lernorten?

Lerngelegenheit außerhalb der Schule, die vom Lehrer begleitet wird

→ sollt Authenzität, informelles lernen mit schulischem formellen lernen Verknüpfen

Was sind die 5 Ziele von Schülerlaboren?

1. verbale Entwicklung + Integration fachlicher Konzepte

2. erweiterte praktische Arbeit (authentisch)

3. Zugang zu Material/Ausrüstung und Forschung

4. Förderung von weiterm lernen (auch Berufsbilder kennenlernen)

5. soziale Auswirkungen diskutieren/erfahren, Zusammenarbeit, Verantwortung

Was ist ein guter Ablauf für ein Schülerlabor?

Lehrerfortbildung (extern)

inhaltliche Vorbereitung (in der Schule)

Schülerlabor

inhaltliche Nachbereitung (Schule)

→ Schülerlabore i.d.R. nicht von Didaktikern

Was sagt empirische Forschung zu Schülerlaboren?

• nur kurzfristiges Interesse, nicht langfristig

• stärken müssen gezielt hinterfragt werden

• Vor- und Nachbereitung sind essentiell

• es gibt viele verschieden Schülerlabore (manche besser, manche schlechter)

Was sind Vorteile von Museen?

• Orientierung, oder selbständige Erforschung kann interesse wecken und lernförderlich sein

• Exponate sind mit Ziel so platziert, wie sie sind