Chemie interaktiv lernen - Computernutzung im Chemieunterricht ...
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ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
<strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> <strong>lernen</strong> -<br />
<strong>Computernutzung</strong> <strong>im</strong> <strong>Chemie</strong>unterricht<br />
jenseits der Messwerterfassung<br />
Verena Pietzner<br />
Universität Hildeshe<strong>im</strong><br />
27.02.2013<br />
1
Inhalt<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
1. Einleitung<br />
2. Mediendidaktische Grundlagen<br />
3. Das Projekt ChiLe<br />
4. Einsatzmöglichkeiten verschiedener digitaler<br />
Materialien<br />
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Einleitung<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Medien spielen bei der Vermittlung von Wissen eine<br />
elementare Rolle<br />
• Computer Literacy (Kompetenzen <strong>im</strong> Umgang mit dem<br />
Computer) ist eine wichtige Schlüsselqualifikation<br />
geworden<br />
• Vier Klassen von Computernutzern (PISA 2003)<br />
– Enthusiasten (54 %)<br />
– Pragmatiker (25 %)<br />
– Spaßnutzer (12 %)<br />
– Unerfahrene (9 %)<br />
• Spaßnutzer und Unerfahrene gelten in Bezug auf<br />
gesellschaftliche Teilhabe als Risikogruppe<br />
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Mediendidaktische Grundlagen<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Allgemeine mediendidaktisch Fragen<br />
– Ziele, Funktion, Einbettung<br />
• Fachdidaktische Perspektive<br />
– Wissenswerkzeug, -präsentation, -vermittlung<br />
• Informations-, kommunikations- und<br />
medientechnische Perspektive<br />
– Umgang mit und gezielte Auswahl von Software<br />
• Medienerziehung<br />
– Kritisch-reflexive Betrachtung des Computers<br />
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Auf den Mehrwert kommt es an!<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Grundfrage:<br />
Kann der Computer etwas leisten, was nicht<br />
anders erbracht werden kann?<br />
• Typische Beispiele:<br />
– Zeitliche Abhängigkeiten erarbeiten<br />
– Räumliche Betrachtungen vornehmen<br />
– Visualisierung der Teilchenebene<br />
– Erfassung vieler Messwerte<br />
– Aktuelle Informationen recherchieren<br />
– …<br />
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Computer und Kompetenzen<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Fachwissen<br />
– Informationsbeschaffung und -verarbeitung<br />
– Wissen erarbeiten<br />
• Erkenntnisgewinnung<br />
– Computergestütztes exper<strong>im</strong>entieren<br />
– Datenauswertung mithilfe des Computers (Excel o.ä.)<br />
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Computer und Kompetenzen<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Kommunikation<br />
– Diagramme erstellen<br />
– Ergebnisse präsentieren<br />
– E-Mail, Chat<br />
• Bewertung<br />
– Recherchieren und bewerten gegensätzlicher<br />
Haltungen <strong>im</strong> Internet<br />
– Mediennutzung reflektieren<br />
– Medienpädagogische Arbeiten: Programme<br />
auswählen lassen, Internetquellen kritisch<br />
beleuchten…<br />
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Notwendige Vorarbeiten<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Welche Systemvoraussetzungen sind nötig?<br />
– Kommerzielle Software: oft aktuelle Systeme<br />
– Hypertextbasiert: genügsam, auch ältere Rechner<br />
können verwendet werden.<br />
• Im Computerraum:<br />
– Einmalige Installation, für alle verfügbar<br />
– Kommerzielle Software: Installation des Paketes<br />
– Freie Software: u.U. zusätzliche Plugins erforderlich<br />
• „Eigener Rechner“<br />
– Max<strong>im</strong>ale Flexibilität<br />
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Es geht auch ohne Computerraum<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Probleme, den Computerraum zu buchen?<br />
• Computereinsatz kurzfristig geplant?<br />
• Mögliche methodische Variationen:<br />
– Lernzirkel<br />
– Gruppen arbeiten abwechselnd mit dem Computer<br />
– Schülerdemonstration am Computer, analog eines<br />
Schülerdemonstrationsversuches<br />
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Das Projekt ChiLe<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
<strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen - Implementierung des<br />
Computers <strong>im</strong> <strong>Chemie</strong>unterricht und Analyse des<br />
Lehr-/Lernprozesses<br />
http://www.chemieunterricht-<strong>interaktiv</strong>.de<br />
„Es geht darum, die Potenziale der neuen<br />
Technologie […] auszuloten und auf ihre<br />
Realitätstauglichkeit zu prüfen.“<br />
Kerres 2001<br />
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Digitale Visualisierungen<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• An<strong>im</strong>ationen<br />
– Zeitliche Abfolge<br />
• S<strong>im</strong>ulationen<br />
– Verändern von Reaktionsparametern<br />
• 3D-Molekülmodelle<br />
– Struktur-Eigenschafts-Beziehungen<br />
• Lerneinheiten, WebQuest<br />
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An<strong>im</strong>ationen und S<strong>im</strong>ulationen<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• An<strong>im</strong>ationen:<br />
– 2D-Reaktionsan<strong>im</strong>ation<br />
– 3D-Reaktionsan<strong>im</strong>ation<br />
• S<strong>im</strong>ulationen<br />
– Brown‘sche Molekularbewegung<br />
– Chemisches Gleichgewicht<br />
– Franck-Hertz-Versuch<br />
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Räumliche Moleküldarstellungen<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Struktur-Eigenschaftsbeziehungen<br />
• Eigenständiges Erarbeiten von Bindungslängen<br />
und -winkeln<br />
• Einsatz für große Moleküle<br />
– Erarbeiten von Proteinstrukturen: ADH<br />
– Protein/Molekül-Wechselwirkungen: 1dzk<br />
– Quelle für Proteine: www.pdb.org<br />
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Lerneinheiten, WebQuests<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• WebQuests<br />
– Strukturierte Internet-Recherche<br />
– Fokus auf Informationsverarbeitung<br />
– Biodiesel (Oberstufe)<br />
– Sonnenschutz (Sekundarstufe I)<br />
• Lerneinheit zur Ernährung<br />
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…und in Zukunft?<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Einsatz von Smartphones<br />
und Tablet-PCs<br />
• Physik, Bio: Erste Ansätze<br />
• Hildeshe<strong>im</strong>:<br />
– Analyse von Apps<br />
– Entwicklung von Unterrichsbausteinen<br />
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Erfahrungen<br />
ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
• Computereinsatz spricht die Mädchen stärker<br />
an als die Jungen<br />
– Höhere Zufriedenheit<br />
– Bessere Selbsteinschätzung<br />
• Erhöhung der Selbstbest<strong>im</strong>mung be<strong>im</strong> Lernen<br />
(Zeit, Lernweg)<br />
• Höhere Partizipation am Unterricht<br />
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ChiLe – <strong>Chemie</strong> <strong>interaktiv</strong> Lernen<br />
Vielen Dank für Ihre<br />
Aufmerksamkeit!<br />
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