Differenzierte Lernaufgaben zu chemischen Experimenten - SWiSE
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Foto: Mike Krishnatreya<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Pitt Hild & Susanne Metzger
Input (15‘)<br />
Was versteht man unter experimenteller Kompetenz?<br />
Was versteht man unter neuer Aufgabenkultur?<br />
Welche Möglichkeiten der Differenzierung gibt es?<br />
Workshop (35‘) + Diskussion (20‘)<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Umset<strong>zu</strong>ng im eigenen Unterricht<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 2 St. Gallen, 09.03.2013
Experimentelle Kompetenz<br />
„...<strong>zu</strong>r Kompetenz des naturwissenschaftlichen Experimentierens gehören<br />
die Hypothesenbildung, Versuchsplanung und Datenauswertung.“<br />
scientific inquiry Konzept<br />
„...problemorientiertes Testen von Hypothesen mit experimentellen<br />
Methoden...“ (scientific investigations)<br />
(Hammann, 2004)<br />
(Klos et al., 2008)<br />
Ø Zerlegung in unterschiedliche Experimentierphasen<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 3 St. Gallen, 09.03.2013
pitt.hild@phzh.ch<br />
(Emden, 2012)<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 4 St. Gallen, 09.03.2013
<strong>Lernaufgaben</strong><br />
Welchen Zeitanteil nimmt die Bearbeitung von Aufgaben in Ihrem<br />
Unterricht ein?<br />
Funktionen von Aufgaben :<br />
- methodisch<br />
- pädagogisch-didaktisch<br />
- erzieherisch<br />
- strukturierend<br />
- diagnostisch<br />
(Leisen, 2011)<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 5 St. Gallen, 09.03.2013
„Für die Förderung eines vertieften, konzeptuellen Verständnisses im<br />
MINT Bereich braucht es eine neue Aufgabenkultur!<br />
Unter einer neuen Aufgabenkultur versteht man die fachdidaktische<br />
Qualität allgemein und die Kompetenzorientierung der <strong>Lernaufgaben</strong>.<br />
Der Austausch von <strong>Lernaufgaben</strong> kann wesentlich <strong>zu</strong>r<br />
Unterrichtsentwicklung und Unterrichtsqualität beitragen, weil damit eine<br />
Diskussion über Unterricht ausgelöst wird.<br />
Ein Pool an <strong>Lernaufgaben</strong> und der kollegiale Austausch ist darüber hinaus<br />
unerlässlich, um den naturwissenschaftlichen <strong>Lernaufgaben</strong> verbundenen<br />
Aufwand <strong>zu</strong> minimieren.“<br />
(Heitzmann, 2012)<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 6 St. Gallen, 09.03.2013
Welche Möglichkeiten der Differenzierung gibt es?<br />
nach Teilprozessen<br />
nach Aufgabenschwierigkeiten<br />
durch Öffnen oder Schliessen<br />
nach Aufgabentypen<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 7 St. Gallen, 09.03.2013
Differenzierung nach Teilprozessen - Teilkompetenzen<br />
(Nawrath, 2011)<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 8 St. Gallen, 09.03.2013
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 9 St. Gallen, 09.03.2013
Differenzierung nach Aufgabenschwierigkeiten<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 10 St. Gallen, 09.03.2013
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 11 St. Gallen, 09.03.2013
Differenzierung durch Öffnen/Schliessen von <strong>Experimenten</strong><br />
(Priemer, 2012)<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 12 St. Gallen, 09.03.2013
Differenzierung nach Aufgabentypen (ExKoNawi)<br />
Beschreibung qualitativer<br />
BEOBACHTUNGEN<br />
invasiv / nicht-invasiv<br />
kriterienbasiert<br />
MESSUNG quantitativer<br />
Grössen<br />
skalenbasiert<br />
ÜBERPRÜFUNG<br />
bestimmter Eigenschaften<br />
Durchführung<br />
experimenteller<br />
VERGLEICHE<br />
effektbasiert<br />
UNTERSUCHUNG kausaler<br />
Zusammenhänge<br />
frage- und hypothesenbasiert<br />
Experimentelles<br />
konstruktives<br />
PROBLEMLÖSEN<br />
problembasiert<br />
(Gut, 2012)<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 13 St. Gallen, 09.03.2013
Kompetenzprofil<br />
BEOBACHTUNG<br />
5<br />
4<br />
3<br />
PROBLEMLÖSEN<br />
2<br />
1<br />
MESSUNG<br />
0<br />
UNTERSUCHUNG<br />
ÜBERPRÜFUNG /<br />
VERGLEICH<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 14 St. Gallen, 09.03.2013
Workshop<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Olivenöl – Extra<br />
Vergine<br />
Tee aus Portugal<br />
Kartoffeln, Reis und<br />
Mais<br />
Beschreibung qualitativer<br />
Beobachtungen<br />
Dichte und Löslichkeit in<br />
Wasser, Alkohol und Benzin<br />
Sublimation und Resublimation<br />
von Koffein<br />
Eigenschaften von Stärke-<br />
Wasser-Gel<br />
Messung quantitativer Grössen<br />
Zeitmessung<br />
Säuregehalt<br />
Anzahl Reiskörner in einem<br />
Fall einer Kugel in Öl Früchtetee vs. Schwarztee<br />
Kilo Reis<br />
Messinstrument: Stoppuhr Messinstrument: pH Papier Messinstrument: Waage<br />
Untersuchung kausaler<br />
Zusammenhänge<br />
Fettgehalt von<br />
Sonnenblumenkernen &<br />
Walnüssen<br />
Auflösegeschwindigkeit von Tee<br />
bei unterschiedlichen<br />
Temperaturen<br />
Stärkegehalt von<br />
festkochenden & mehligen<br />
Kartoffeln<br />
Variable: Frucht<br />
Variable: Temperatur<br />
Variable: Kartoffelsorte<br />
(Bader, 2011; Sommer, 2012; www.seilnacht.com)<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 15 St. Gallen, 09.03.2013
Auftrag<br />
Lösen Sie eine Lernaufgabe pro Rohstoff (3 x 10‘). Wechseln Sie dabei<br />
jeweils den Aufgabentypus (Beobachtung, Messung, Untersuchung).<br />
Diskussionsrunde (am Ende):<br />
- Werden hier wirklich unterschiedliche Kompetenzen gefördert?<br />
- Sind die Aufgaben geeignet für den Unterricht auf SekI?<br />
- Kann man diese <strong>Lernaufgaben</strong> in Leistungsaufgaben umwandeln?<br />
- Sonstige Bemerkungen...<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 16 St. Gallen, 09.03.2013
Umset<strong>zu</strong>ng im eigenen Unterricht<br />
• Welchen Rohstoff würden Sie gerne im Unterricht untersuchen? Welche<br />
Aufgaben könnte man hier stellen?<br />
Rohstoff Beobachtung Messung Überprüfung<br />
Vergleich<br />
Untersuchung<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 17 St. Gallen, 09.03.2013
Herzlichen Dank…<br />
für Ihre Aufmerksamkeit!<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
www.phzh.ch/zdn<br />
Foto: Mike Krishnatreya<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 18 St. Gallen, 09.03.2013
Literatur<br />
Bader, H.J., Neu, C., 2011, Nachwachsende Rohstoffe, Unterricht Sek.I Chemie, Band 13, Aulis Verlag, 42-52.<br />
Emden, M. und Sumfleth, E., 2012, Prozessorientierte Leistungsbewertung, MNU, 2012, 65, 2, 68-75.<br />
Gut, C., 2012, Messung und Modellierung experimenteller Kompetenz. Analyse eines large-scale Experimentiertests, Berlin: Logos<br />
Verlag.<br />
Hammann, M., 2004, Kompetenzentwicklungsmodelle, Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht, 57, 4 196-203.<br />
Heitzmann, A., 2012, <strong>Lernaufgaben</strong> im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht, Aufgabenkulturen, Klett Verlag, 226-242.<br />
Klos, S., Henke, C., Kieren, C., Walpuski, M., Sumfleth, E., 2008, Naturwissenschaftliches Experimentieren und chemisches<br />
Fachwissen - zwei verschiedene Kompetenzen, Zeitschrift für Pädagogik, 54, 3, 304-321.<br />
Leisen, J., 2011, Kompetenzen diagnostizieren und fördern. Anforderungen an und Konzeption von Aufgaben <strong>zu</strong>m Diagnostizieren und<br />
Fördern, Unterricht Physik, 123/124, 171-177.<br />
Nawrath, D., Maiseyenka, V., Schecker, H., 2011, Experimentelle Kompetenz. Ein Modell für die Unterrichtspraxis, Praxis der<br />
Naturwissenschaften Physik, 60, 6, 42-48.<br />
Priemer, B., 2012, Was ist das Offene beim offenen Experimentieren?, Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 315-338.<br />
Shavelson, R.J., Baxter, G.P., Gao, X.,1993, Sampling variability of performance assessments, Journal of Educational Measurement,<br />
30, 3, 215-232.<br />
Sommer, K., Russek, A., Kakoschke A., Pfeifer, P., 2012, Stärke – echt stark!, Unterricht Chemie, 130/131 (23), S.66.<br />
www.chemieunterricht.de (konsultiert am 3.03.2013)<br />
www.seilnacht.com (konsultiert am 3.03.2013)<br />
pitt.hild@phzh.ch<br />
<strong>Differenzierte</strong> <strong>Lernaufgaben</strong> <strong>zu</strong> <strong>chemischen</strong> <strong>Experimenten</strong> 19 St. Gallen, 09.03.2013
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