Transcript Präsentation / Folien

Aufgaben im
naturwissenschaftlichen
Unterricht (II)
Dr. Lutz Stäudel, Leipzig
Was Euch heute erwartet
Heute vormittag
• Erfahrungen mit den Aufgaben in der Praxis
• ggf. Überlegungen zur Überarbeitung
• Ergänzung: neue Ressourcen & neue Formate
• Differenzieren mit Aufgaben – ein Input
• Arbeitsphase: Aufgaben differenzieren
Heute nachmittag
• Fortsetzung vom Vormittag
• Präsentation
• Formatives „Prüfen“:
Kompetenzen feststellen und rückmelden (Input)
• Methoden der Selbst-, Partner-, Fremdidagnose
Input und Arbeitsphase
Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel
Wie waren Eure Erfahrungen?
• Welche Aufgabe(n) habt Ihr eingesetzt/ausprobiert?
• Gab es besondere Reaktionen der Schüler?
• Wie schätzt Ihr die lernfördernde Wirkung ein?
• Werdet Ihr diese Aufgabe(n) wieder einsetzen?
• Ist Bedarf zur Überarbeitung gegeben?
Stellt die von Euch eingesetzten Aufgaben bitte
noch einmal kurz vor. Wenn Sie bereits auf BLIKK
vorhanden sind, können wir sie auch gemeinsam
anschauen.
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Neue Ressourcen
• „DFU“-Materialien auf der Plattform der
Siemens Stiftung (Experimento 10+)
• „DFU“-Materialien auf DFU-Cockpit.de
• Diverse Schulprogramme z.B.
„Der Walsumer Fachsprachentag“
Ein neues Format
• Aufgaben mit Hilfen, die via Tablet / Smartphone zur Verfügung gestellt werden können
• Ein Beispiel: „Reaktionen in der Petrischale“
• Mehr zum Projekt und weitere 12 Aufgaben:
http://www.guteunterrichtspraxis-nw.org/
Projekt_AmH_Tablet_Smartphone.html
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What works (empirische Befunde)
John Hattie (2009)
d = Maß für die Effektstärke

d < 0:
negativer Effekt

0 < d < .20:
kein bzw. zu vernachlässigender Effekt

.20 < d < .40:
kleiner Effekt

.40 < d < .60:
moderater Effekt

d >. 60:
großer Effekt
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Was hilft nicht und schadet nicht?
(0 < d < 0.2)

Offener Unterricht
d = .01

Leistungsgruppierung
d = .12

Interne Differenzierung
d = .16

Web-basiertes Lernen
d = .18

Team Teaching
d = .19
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Auflösung der gleichen
Zugangsweisen
Auflösung des gleichen
Tempos
Auflösung des gleichen
Anspruchsniveaus
Auflösung der gleichen
Lerninhalte und -ziele
Verbindliche Anforderungen für alle
als gemeinsame Basis
MindestTramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel
?
?
Verändert nach: Stephan Hußmann / Susanne Prediger: Mit Unterschieden rechnen –
Differenzieren und Individualisieren. In: Praxis der Mathematik in der Schule 49 (2007) 17
Aufgaben differenzieren
Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus
z.B.: Biologieunterricht / NW-Unterricht
Das Mikroskop
Arbeitsblatt bleibt gleich.
Variation des
Anspruchsniveaus durch
zunehmende
Strukturierung des
beschreibenden Textes.
Quelle:
Elke Peter: Mikroskopieren lernen.
In: lernchancen 42/2004, S. 22 - 29
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Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus
z.B. das Mikroskop
Text
eigenständig
zu erschließen
Text
mit Hervorhebungen
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Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus
z.B. das Mikroskop
Begriffe
und zugehörige
Erläuterungen
Kärtchen
zum Ordnen anschließend
Skizze beschriften
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Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus
durch Variation des Aufgabenstamms
Sie erinnern sich ? „Aufgaben leichter, schwerer, anders“
- Asseln (hell/dunkel, trocken/feucht)
- Ölpest (Bakterien als Abhilfe)
- Kühlschrank (heizen mit offener Tür)
Dabei wurde die Aufgabenstellung variiert, der Aufgabenstamm aber unverändert gelassen.
In der Umkehrung wird die Aufgabenstellung gleich gelassen,
jetzt aber der Aufgabenstamm verändert:
- durch Hinzufügen bzw. Weglassen lösungsrelevanter
Informationen
- durch Ergänzung mit Abbildungen, Skizzen, Tabellen
- durch mehr oder weniger komplexe sprachliche
Formulierung (ggf. muss der Schüler erst die relevanten
Informationen identifizieren)
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Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus
durch Variation des Aufgabenstamms
Reaktionen in
der Petrischale
Aufgabe ohne „Stamm“
In eine Petrischale mit
Wasser werden an den
gegenüberliegenden
Seiten je etwas festes
Kochsalz und etwas festes
Silbernitrat gegeben.
Wo wird eurer Meinung
nach zuerst eine Reaktion
stattfinden?
Aufgabe mit „Stamm“
Ihr habt in der letzten Stunde
beobachten können, wie sich
verschiedene Salze in Wasser
lösen.
Ihr sollt von diesen
Beobachtungen ausgehend eine
Vorhersage für folgenden Versuch
machen:
In eine Petrischale mit Wasser
werden an den gegenüberliegenden Seiten je etwas festes Kochsalz und etwas festes Silbernitrat
gegeben.
Wo wird eurer Meinung nach
zuerst eine Reaktion stattfinden?
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Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus
durch Variation des Aufgabenstamms
Reaktionen in
der Petrischale
Aufgabe mit erweitertem „Stamm“
und visuellem Anker
Ihr habt in der letzten Stunde beobachten
können, wie sich verschiedene Salze in
Wasser lösen.
• Wenn man einen Kochsalzkristall in
Wasser legt, dann kann man sehen, wie
sich ausgehend vom Feststoff Schlieren
bilden.
• Löst man ein Körnchen Kaliumpermanganat in Wasser, dann sieht man, wie sich
die lilagefärbte Zone immer weiter
ausdehnt.
Ihr sollt von diesen Beobachtungen
ausgehend eine Vorhersage für folgenden
Versuch machen:
Aufgabe
In eine Petrischale mit Wasser
werden an den gegenüberliegenden Seiten je etwas festes Kochsalz und etwas festes Silbernitrat
gegeben.
Wo wird eurer Meinung nach
zuerst eine Reaktion stattfinden?
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Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus
durch Variation des Aufgabenstamms
Arbeitsphase
Sucht eine Aufgabe, die Ihr kürzlich eingesetzt
habt, und verändert deren Aufgabenstamm
-> in Richtung auf geringere Anforderungen
-> in Richtung auf gesteigerte Anforderungen
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Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele
durch Variation der Bearbeitungstiefe
Reaktionen in
der Petrischale
Aufgabe
In eine Petrischale mit Wasser
werden an den gegenüberliegenden Seiten je etwas festes Kochsalz und etwas festes Silbernitrat
gegeben.
Wo wird eurer Meinung nach
zuerst eine Reaktion stattfinden?
Begründet und beschreibt dabei
möglichst genau, was auf der
Ebene der Teilchen / auf
molekularer Ebene passiert.
Erforderliches Vorwissen:
* Lösungsprozesse
* Brownsche Bewegung
* Reaktion Chlorid- + Ag-Ionen
http://www.harfesoft.de/aixphysik/waerme/Diffusion/index.html
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Niveaudifferenzierte Lernstationen
(Bsp. Nanotechnologie)
Station /
Thema &
Methode
AFB 1
AFB 2
AFB 3
Station 2
Beschreibung der
Oberflächenvergrößerung bei
zunehmendem
Zerteilungsgrad
anhand eines
Würfels, der in 8
kleinere zerlegt
wird.
Berechnung der
Oberflächenvergrößerung
anhand eines
Würfels mit
vorgegebener
Kantenlänge
Wie AFB 2, jedoch
immer weiter gehende Zerteilung;
Ableitung einer
mathematischen
Regel, die den
Zusammenhang
von Z-Grad und OVergr. wiedergibt.
Durchführung von
Experimenten
zum T.-Effekt,
Protokoll,
Definition des T.Effekts
Wie AFB 1 +
Erklärung der
Beobachtungen;
Vermutungen über
die Teilchengröße
Wie AFB 1 +
Erarbeitung einer
Definition des TEffekts anhand e.
Abb.; Zusammenhang Teilchengröße und Licht
Warum habenNanoteilchen eine relativ
große Oberfläche?
Arbeit mit Modellen
Würfel wird in 8
kleinere zerlegt.
Station 4
Tyndall-Effekt,
Größe von Nanoteilchen,
Experiment mit LP
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P. Wlotzka, P. Woldt, M. Busch: Klein – kleiner – winzig. Uch 111/112 (2009) S.56 ff.
Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele
durch Variation der Bearbeitungstiefe
Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele
durch Variation der Bearbeitungstiefe
Erinnert Ihr Euch?
… an andere Formen von Aufgaben, bei
der die Bearbeitungstiefe variiert werden
konnte?
… z.B. „Brenndauer einer Kerze“
Bearbeitung kann auf verschiedenen
Niveaus erfolgen
* experimentell (abbrennen)
* rechnerische Extrapolation
* Wahl verschiedener Kerzenformen
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Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele
durch Variation der Bearbeitungstiefe
Arbeitsphase
Sucht eine Aufgabe aus einem
Schulbuch und versucht, deren
Bearbeitungstiefe zu verändern!
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Was hilft richtig?
(0.6 < d )

Regelmäßige Tests mit Feedback
d = .62

Metakognitive Strategien
d = .69

Verteiltes vs. massives Lernen
d = .71

Lehrkraft-Schüler-Verhältnis
d = .72

Feedback
d = .73

Klarheit der Instruktion
d = .75

Micro-Teaching
d = .88

Akzelerationsprogramme
d = .88

Formatives Assessment
d = .90
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Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
•
Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung
was kann ich gut / ein wenig / noch nicht
•
Diagnosebogen zur Arbeit mit einem Partner
Zu Aussagen Stellung nehmen und begründen,
anschließend:
Austausch mit dem Partner und gemeinsame
Korrektur
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Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
Diagnosebogen zur
Selbsteinschätzung
Bogen für die
Partnerdiagnose
Inhalt
Aussage
Probiert bitte die Bögen aus, wahlweise
- den für die Kl. 9 Chemie,
- den für die Kl. 11 Chemie oder
- den für die Kl. 7 Naturwissenschaften,
und überlegt, wie Ihr als Lehrer/in damit umgehen würdet
und welche Konsequenzen Ihr aus möglichen Ergebnissen
ziehen würdet.
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Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
Diagnosebogen zur
Selbsteinschätzung
Bogen für die
Partnerdiagnose
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Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung
was kann ich gut / ein wenig / noch nicht
•
•
Lehrkraft kann gezielt Hilfen zur Beseitigung
der Lücken anbieten – sollte aber keine
(Noten-)Bewertung aus dem Bogen ableiten.
Diagnosebogen zur Arbeit mit einem Partner
Zu Aussagen Stellung nehmen und begründen,
anschließend:
Austausch mit dem Partner und gemeinsame
Korrektur
•
•
Lehrkraft kann z.B. anonym einsammeln, um
ein Bild vom Leistungsstand der Lerngruppe
zu erhalten oder auch individuelle Hilfe anbieten.
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In 3 Schritten zu einem Diagnosebogen
1. Inhaltliche Bestimmung
2. Präkonzepte / alternative Konzepte
3. Konstruktion der Items
Wählt eines der 3 Beispiele und versucht, die
Argumentations- und Konstruktionslinie
nachzuvollziehen. Wie würde das in Eurem
Fach aussehen?
Welcher Inhalt ist eben abgeschlossen, so
dass er sich zur Untersuchung eignet?
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Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
Arbeitsphase
Erstellt entweder
einen Diagnosebogen zur
Selbsteinschätzung
oder
einen Diagnosebogen
für die Partnerarbeit
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Diagnosebögen ausprobieren!
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Was Euch heute erwartet
Heute vormittag
• Mapping – aus konstruktivistischer Sicht
• Varianten von Mapping-Verfahren und konkrete
Beispiele
• Arbeitsphase: Aufgaben zur Anfertigung von Maps
entwickeln und ausprobieren
Heute nachmittag
• Zusammenfassung: Formatives Assessment und
zugehörige Aufgaben
• Arbeitsphase: Anforderungsdifferenzierte und
zieldifferenzierte Aufgaben für den eigenen Unterricht
• Zeit für weitere Aufgabenentwicklung für eig. Unterricht
• Vorstellung, Auswertung, Abschlussdiskussion
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Was hilft schon mehr?
(0.4 < d < 0.6)

Angstreduktion
d = .40

Kooperatives Lernen
d = .41

Ein hohes Selbstvertrauen der Schüler
d = .43

Kleingruppenlernen
d = .49

Classroom Management
d = .52

Peer Tutoring
d = .55

Herausfordernde Ziele setzen
d = .56

Concept Mapping
d = .57

Arbeit mit Lösungsbeispielen
d = .57

Direkte Instruktion
d = .59
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Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
Möglichkeiten
• Mindmap „assoziativ“
• Conceptmap mit vorgegebenen Begriffen
• Conceptmap mit „Skelett“
• Offene Conceptmap zu einem Thema/Begriff
• Prozessmap zur Abbildung einer Abfolge
• …
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Lutz Stäudel
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Quelle:Pädagogisches Landesinstitut Rheinland-Pfalz (Hrsg.): Umgang mit Heterogenität.
Teil 1: Diagnostik. Bad Kreuznach 2011
Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
Quelle:
F. Lüthjohann, I. Parchmann: Konzeptverständnis ermitteln. In: UCh 22 Nr. 124/125 (2011
Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
Sicht der
Lehrkraft
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Quelle:
F. Lüthjohann, I. Parchmann: Konzeptverständnis ermitteln. In: UCh 22 Nr. 124/125 (2011
Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
Sicht der
Schüler
im
Vortest
(Bsp. 1)
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Quelle:
F. Lüthjohann, I. Parchmann: Konzeptverständnis ermitteln. In: UCh 22 Nr. 124/125 (2011
Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
Sicht der
Schüler
im
Vortest
(Bsp. 2)
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Dimensionen
Ausprägungen
Wissensart
Fakten
Kognitiver Prozess
Reproduktion
Wissenseinheiten
eine WE
Offenheit
definiert/konvergent
Lebensweltbezug
kein
Sprachliche
Komplexität
niedrig
Repräsentationsformen eine
Prozeduren
Konzepte
Metakognition
naher
Transfer
weiter
Transfer
Problemlösen
bis zu 4 WE
definiert/divergent
konstruiert
authentisch
mittel
Integration
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mehr als 4 WE
ungenau/divergent
real
hoch
Transformation
L. Stäudel, T. Bohl, S. Merk, M. Rehm: Aufgaben im naturwissenschaftlichen Unterricht. In: journal für lehrerinnen- und lehrerbildung
1/2012
Instrument zur Aufgabenanalyse
Vielen Dank für Euer Interesse
und für Eure rege Mitarbeit!
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