Darstellung bzw. Aufbau von Experimenten - Fachbereich Chemie
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MODUL 3A<br />
SCHÜLERGERECHTES<br />
EXPERIMENTIEREN<br />
Fachdidaktik <strong>Chemie</strong> WS 12/13<br />
<strong>Fachbereich</strong> <strong>Chemie</strong> Studiengang: Bachelor of Education<br />
TU Kaiserslautern Dozententeam: Apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung, A. Molitor-Schworm
2<br />
Das erwartet Sie heute<br />
Vormittag: 9:00 – 12:00 Uhr<br />
1. Begrüßung und „Turmspiel“ (9:00 – 10:00 Uhr)<br />
2. Rahmenlehrplan und Schülervorwissen<br />
Eckpunkte zum Unterrichtsentwurf<br />
(10:00-10.30 Uhr)<br />
3. Problemorientierte Stunde<br />
Übungsphase (10:45-12:00 Uhr)
3<br />
Das erwartet Sie heute<br />
Nachmittag (12:00 (-12:30 Uhr Mittagspause)-16:00 Uhr)<br />
1. Problemorientierte Stunde<br />
Vorstellen einer ausgewählten Stunde (12:30-13:30 Uhr)<br />
2. Videosequenz „Vortrag“<br />
Wie muss der Vortrag gestaltet sein? (13:30-14:00 Uhr)<br />
3. Wahrnehmungsgesetze (14:00-15:45Uhr)<br />
Experimentieren im Praktikum<br />
4. Abschlussgespräch bis (15.45-16:00 Uhr)
4<br />
Turmbauspiel<br />
1. Die Gesamtgruppe ist in Kleingruppen zu je 4 Personen zugeteilt. Drei Personen setzen<br />
sich jeweils an einen Tisch und eine Person steht als Beobachter/in zur Verfügung. Die<br />
Personen dürfen sich, nach dem Sie am Tisch nicht mehr miteinander reden.<br />
2. Nun erhalten die Gruppen ihre Arbeitsaufträge: „Jede Gruppe erhält 10 Blätter Papier,<br />
einen Klebstift und eine Schere. Damit sollen Sie in der Gruppe einen Turm bauen. Sie<br />
haben dafür 15 Minuten Zeit. Danach dürfen Sie wieder miteinander sprechen.<br />
3. Die Beobachter/innen haben die Aufgabe zu notieren wie Sie in der Gruppe vorgegangen<br />
sind. Im Anschluss werden die entstandenen Türme miteinander verglichen und der beste<br />
Turm wird ausgewählt. Die Bewertungskriterien sind „Höhe“, „Stabilität“ und „Originalität“.<br />
Jede Gruppe darf insgesamt 1 bis 9 Punkte auf die einzelnen Türme verteilen. Die Gruppe mit<br />
den meisten Punkten auf ihren Turm erhält einen Preis.<br />
Zeitbedarf. Ca. 45 Minuten
5<br />
Einteilung der Gruppen - Turmbau<br />
� Gruppe 1: Bereswill; Biehl, Gruppe 6:<br />
Demirel, Düx,<br />
� Gruppe 2: Gruppe 7:<br />
Mayer, Frank,<br />
� Gruppe 3: Gruppe 8:<br />
Nunamaker, Karl<br />
� Gruppe 4: Gruppe 9:<br />
� Gruppe 5:<br />
Cappel, Weiße<br />
Exner, Fischer<br />
Ruban, Gotzmann<br />
Koch, Liedtke<br />
Lantau, Lehnen,<br />
Michels, Frantz<br />
Müller, Pietrek, Rheinhardt, Bleif<br />
Biedermann, Schommer, Sikora,<br />
Ajinah<br />
Steinebronn, Klee, Steppuhn,<br />
Theobald<br />
Wortmann, , Knauth,<br />
Breitwieser, Gül,
6<br />
Lehrpläne
7<br />
Lehrpläne<br />
� Lehrpläne sind Planungsinstrumente <strong>von</strong> Unterricht<br />
� <strong>von</strong> staatlichen Kommissionen entworfen und <strong>von</strong> der<br />
staatlichen Schulaufsicht erlassen<br />
� Lehrpläne in knapper Form: Stoffverteilungsplan für einen<br />
fest umrissenen Zeitraum<br />
� Lehrpläne in erweiterter Form: Stoffverteilungsplan +<br />
übergreifende Bildungsziele
8<br />
Lehrpläne<br />
� Vergleichbarkeit der Leistungen und Erträge <strong>von</strong><br />
Unterricht sicherstellen<br />
� Handlungshilfe für Lehrkräfte<br />
� Grundlage zur Erstellung <strong>von</strong> Lehrmaterialien
9<br />
Die Rheinland-Pfälzischen Lehrpläne<br />
für das Fach <strong>Chemie</strong><br />
� Rahmenlehrplan Naturwissenschaften in der<br />
Orientierungsstufe (NaWi) <strong>von</strong> 2010<br />
(http://lehrplaene.bildung-rp.de/no-cache/lehrplaene-nachfaechern.html?tx_abdownloads_pi1%5Baction%5D=getviewclickeddownload&tx_abdownloads_pi1%5Buid%5D=492)<br />
� Lehrplan <strong>Chemie</strong>-Biologie-Physik für die<br />
Sekundarstufe I <strong>von</strong> 1998<br />
(http://lehrplaene.bildung-rp.de/no-cache/lehrplaene-nachfaechern.html?tx_abdownloads_pi1%5Baction%5D=getviewclickeddownload&tx_abdownloads_pi1%5Buid%5D=192)<br />
� Lehrplan <strong>Chemie</strong> für die Sekundarstufe II (Mainzer<br />
Studienstufe - MSS) <strong>von</strong> 1998<br />
(http://lehrplaene.bildung-rp.de/no-cache/lehrplaene-nachfaechern.html?tx_abdownloads_pi1%5Baction%5D=getviewclickeddownload&tx_abdownloads_pi1%5Buid%5D=193)
10<br />
Rahmenlehrplan NaWi<br />
� Hat die Aufgabe, den Rahmen für die Kompetenzentwicklung<br />
der SuS über die Jahrgangsstufen 5 und 6 zu beschreiben.<br />
� Verbindungselement zwischen Grundschule und<br />
Sekundarstufe I<br />
� Der Rahmenlehrplan Naturwissenschaften in der<br />
Orientierungsstufe ist für alle Bildungsgänge identisch.<br />
� Offizielle und umfangreiche Informationen:<br />
http://naturwissenschaften.bildung-rp.de/gehezu/startseite.html
11<br />
<strong>Aufbau</strong> NaWi-Lehrplan<br />
http://naturwissenschaften.bildung-rp.de/fach-naturwissenschaften/unterricht/materialien-zur-unterrichtspraxis/themenfelder.html (abgerufen am 21.11.2011)
12<br />
Lehrplan Sekundarstufe I<br />
� Lehrplan der Sek. I ist ein Gesamtlehrplan für die<br />
Klassenstufen 8 – 9/10 für Haupt-, Realschule und<br />
Gymnasium.<br />
� Enthält fächerübergreifende Projektvorschläge für<br />
jede Klassenstufe.<br />
� Zwei fachübergreifende Projekte sind pro Schuljahr<br />
verbindlich.
13<br />
Lehrplan Sekundarstufe I<br />
Übersicht Klasse 8 – 10 Gymnasium
14<br />
<strong>Aufbau</strong> Lehrplan<br />
Sekundarstufe I<br />
LZ: vorgeg. Groblernziele Inhalte: Medien:<br />
• Metalle • Brenner<br />
• Nichtmetalle<br />
• Geruch<br />
• …<br />
• u.U. Computer<br />
Arbeitsweisen:<br />
• Experimentieren<br />
• Messwerte<br />
erfassen
15<br />
Lehrplan Sekundarstufe II - MSS<br />
� Nach dem Bausteinprinzip aufgebaut:<br />
� Integrationsbausteine<br />
� Pflichtbausteine<br />
� Wahlbausteine<br />
� GK: Wahlbausteinbereich � Mindeststundenzahl <strong>von</strong> 42 h<br />
� LK: Wahlbausteinbereich � Mindeststundenzahl <strong>von</strong> 90 h<br />
� Für beide Kursniveaus sind mehrere<br />
unterschiedliche Strukturierungs-<br />
vorschläge im Lehrplan enthalten
16<br />
<strong>Aufbau</strong> Lehrplan<br />
Sekundarstufe II - MSS<br />
Int: Integrationsbaustein<br />
P: Pflichtbaustein<br />
W: Wahlbaustein<br />
* Ein Thema der genannten zwei Themen ist Pflichtthema.<br />
** Ein Thema der genannten zwei Themen ist Pflichtthema.<br />
*** Ein Thema der genannten drei Themen ist Pflichtthema.<br />
**** Ein Thema der genannten drei Themen ist Pflichtthema.
17<br />
Schülervorwissen
Schülervorwissen<br />
• Auf welches Vorwissen kann ich in meinem Unterricht zurückgreifen.<br />
• Was bringen die SuS aus den vorherigen Jahrgangsstufen und aus<br />
den vorausgehenden Unterrichtsstunden mit.<br />
• Welches Vorwissen müssen sie mitbringen, damit sie erfolgreich<br />
dem Unterrichtsgeschehen folgen können, <strong>bzw</strong>. damit sie mitarbeiten<br />
können.<br />
• Unbedingt notwendig für problemorientierten Unterricht, da sonst<br />
keine Hypothesenbildung, Verifizierung und Falsifizierung stattfinden<br />
kann.<br />
� gilt für theoretisches und praktisches Wissen
Schülervorwissen –<br />
Spiralcurriculum<br />
Spiralförmiges Konzept:<br />
• Ein Thema wird über mehrere Klassenstufen mit<br />
kontinuierlich steigender Komplexität behandelt.<br />
• Einzelne Wissensgebiete, Strukturen, Konzepte, Grundbegriffe<br />
� erneutes aufgreifen in bestimmten zeitlichen<br />
Intervallen<br />
http://www.altenpflegelernfelder.de/img/grafik/spiralcurriculum.gif<br />
(abgerufen am 21.11.2011)<br />
http://www.mpg-saarlouis.de/images/news/paedagogischer_tag/spiralcurriculum.jpg (abgerufen am 21.11.2011)
20<br />
Problemorientierte Stunde
21<br />
Problemorientierter Unterricht<br />
Einstiegsphase <br />
Erarbeitungsphase <br />
Sicherungsphase<br />
Problemstellung � „Phänomene“ (Problemschaffungsexperiment,<br />
Abbildung, Zeitungsartikel, Erzählung)<br />
Problemformulierung: Was ist das Problem?<br />
Was geschieht eigentlich?<br />
Was verstehe ich nicht?<br />
Hypothesenbildung: Analyse des Problems.<br />
Wie kann man das<br />
Problem / die Frage<br />
lösen?<br />
Hypothesenüberprüfung: Wie kann man die Hypothese über-<br />
prüfen? � Experimentplanung und<br />
- durchführung<br />
Verifizierung<br />
Ergebnissicherung<br />
Falsifizierung<br />
Eine konkrete<br />
Frage muss<br />
formuliert werden.<br />
Lehrer kennt Vorwissen<br />
der Schüler, überlegt im<br />
Vorfeld welche<br />
Hypothesen <strong>von</strong> den<br />
Schülern kommen.
22<br />
Problemorientierte Stunde<br />
4 Themen<br />
1. Korrosion<br />
2. Chlor -eine wichtiges Halogen<br />
3. Wasserstoff<br />
4. Säuren und Laugen
23<br />
Ausarbeitung<br />
II. Lerngruppe wird in<br />
Modul 3a nicht beschrieben<br />
V. Tafelbild wird in Modul 3a<br />
nicht bewertet
24<br />
Verlaufsplan/Unterrichtsphasen<br />
Phase Inhalt Unterrichts-/Sozialform Medien<br />
Einstiegsphase<br />
(Problemgewinnung)<br />
Erarbeitungsphase<br />
(Problemlösung)<br />
Sicherungsphase<br />
(Ergebnissicherung)<br />
Sicherung/Vertiefung<br />
Unterrichtsform = Sozial- und Arbeitsformen Medium<br />
LV = Lehrervortrag<br />
SV = Schülervortrag<br />
SB = Schülerbeiträge<br />
st. Impuls = stiller Impuls<br />
UG = Unterrichtsgespräch<br />
GA = Gruppenarbeit<br />
PA = Partnerarbeit<br />
EA = Einzelarbeit<br />
SExp = Schülerexperiment<br />
LExp = Lehrerexperiment<br />
etc.<br />
HA = Hausaufgabe<br />
ÜA = Übungsaufgabe<br />
TA = Tafelanschrieb<br />
OHP = Overheadprojektor<br />
Folie = OHP-Folie<br />
AB = Arbeitsblatt<br />
etc.
25<br />
Arbeitsauftrag<br />
�Finden Sie drei Möglichkeiten für einen problemorientierten Einstieg<br />
zu Ihrem Thema.<br />
�Entscheiden Sie sich nach einer Diskussion in Ihrer Gruppe für eine<br />
Möglichkeit.<br />
�Konkretisieren Sie das Thema der Unterrichtsstunde und planen<br />
Sie diese gemäß der Vorgaben.<br />
�Eine Unterrichtsstunde wird nach der Mittagspause vorgestellt.
26<br />
Problemorientierte Stunde -Übungsphase<br />
Gruppeneinteilung<br />
Gruppe 1<br />
Gruppe 2<br />
Gruppe 3<br />
Gruppe 4<br />
Bereswill; Biehl, Schommer, Gotzmann<br />
Cappel, Weiße, Müller, Pietrek, Rheinhardt<br />
Demirel, Düx, Biedermann, Exner, Fischer,<br />
Mayer, Frank, Frantz, Ruban<br />
Steinebronn, Klee, Steppuhn, Theobald,<br />
Nunamaker, Karl, Knauth, Koch, Liedtke<br />
Wortmann, Breitwieser, Gül, Lantau,<br />
Lehnen, Michels, Ajinah, Bleif,Sikora
27<br />
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Visuelle Wahrnehmung <strong>von</strong> Demonstrationsexperimenten<br />
Ansätze aus der Gestalttheorie (Ende 19. Jhd. bis Mitte 20. Jhd.)<br />
Erste Wahrnehmung entscheidet über günstigen oder hemmenden<br />
Einfluss auf den Lernprozesses.<br />
Gute Wahrnehmbarkeit ist daher wichtig! (Prägnanz)<br />
Die visuelle Wahrnehmung ist mit der Aufnahme des Geschehens im<br />
Gedächtnis sowie mit den Lernprozessen signifikant verbunden<br />
(H. Schmidtkunz,1989)
28<br />
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Das Gesetz des Figur-Grund-Kontrastes<br />
� Klare Abhebung vom Hintergrund<br />
� Hintergrund homogen und farblich unauffällig (z.B. Pappe, saubere Tafel etc.)
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Geräte, die nicht benötigt werden stören den Überblick
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Alles was nicht zum Versuch gehört wegräumen!
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Das Gesetz der Gleichartigkeit<br />
Gleichartigen Dingen werden unbewusst gleiche Funktionen zugeschrieben,<br />
dies führt zu Objektzusammenschlüssen.<br />
• Die differenzierte Wahrnehmbarkeit wird stark beeinträchtigt.<br />
• Unterschiedliche Funktionen verbieten daher gleichartige Geräte.<br />
Beispiel:<br />
Drei Funktionen einer Apparatur (Reaktion, Nachweis, Entsorgung) werden<br />
in drei gleichartigen Geräten durchgeführt.
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Gleiche Gefäße � Schüler nehmen an, dass das Gleiche darin<br />
geschieht.
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Zu- und Ableitung nicht auf gleicher Höhe � sonst blendet man das<br />
Reaktionsgefäß aus
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Zu- und Abfluss auf unterschiedlicher Höhe, mit Gefälle, man nimmt den<br />
Erlenmeyerkolben viel stärker wahr, Blick wird auf die Waschflasche gelenkt.
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
unsymmetrisch � nahe beieinander stehende Geräte bilden eine<br />
Einheit
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
� in Leserichtung aufbauen
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Gesetze des Sehens können auf chemische Experimente übertragen werden<br />
� Figur-Grund-Kontrast (essentiell)<br />
� Die gewohnte und in sich geschlossene Figur<br />
� Einfachheit<br />
� Gleichartigkeit<br />
� Nähe<br />
� Die glatt durchlaufene Linie<br />
� Symmetrie<br />
� Dynamik <strong>von</strong> links nach rechts<br />
� Stofffluss in Leserichtung<br />
� Stofffluss gerade<br />
Zusammenfassung
<strong>Darstellung</strong> <strong>bzw</strong>. <strong>Aufbau</strong> <strong>von</strong> <strong>Experimenten</strong><br />
Gesetze des Sehens können auf chemische Experimente übertragen werden<br />
� möglichst einfacher <strong>Aufbau</strong><br />
� freier Blick auf den <strong>Aufbau</strong><br />
� aufgeräumter Experimentiertisch<br />
� symmetrischer <strong>Aufbau</strong><br />
� ausreichende Größe wählen<br />
� erhöht aufbauen<br />
� Beobachtung zentrieren<br />
� Overheadprojektion<br />
Zusammenfassung
Das „bewerten“<br />
wir in Modul 3a
Das „bewerten“ wir in Modul 3a<br />
Vortrag:<br />
1. Das Experimentieren<br />
2. <strong>Aufbau</strong> des Vortrages (nach BBB Bogen) und fachwissenschaftliche<br />
Richtigkeit (Fachsprache)<br />
Ausarbeitung:<br />
1. Eckentwurf zum Unterrichtsentwurf (Teile I., III., IV. und V.)<br />
(Argumentation Einordnung Didaktischer Ort + Zielsetzung des<br />
Experimentes inklusive der Beantwortung…)<br />
Tabellarischer Stundenverlaufsplan<br />
Richtiges Zitieren
41<br />
Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!
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