Aufgaben im naturwissenschaftlichen Unterricht

Dr. Lutz Stäudel, Leipzig

Die verwendeten Materialien sowie die Präsentation zu diesem Workshop finden Sie ab Freitagabend hier:

www.guteunterrichtspraxis-nw.org/ 2014_Meissen_Aufgaben

oder

www.stäudel.de/2014_Meissen_Aufgaben

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Zum Start:

Eine kleine Aufgaben-Sequenz

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Eine Untersuchung

• Es soll systematisch untersucht werden, was passiert, wenn Wasser auf Schreibtinte trifft.

• Material: Glas, Wasser, saugfähiges Papier, Fineliner Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Eine „Aufgabe“

in Kooperation

Mit der 1-2-4-alle-Methode

(Think – pair – share) Lehrkraft stellt eine Frage

?

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1

-2-4-alle

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1-

2

-4-alle

1-2-

4

-alle

1-2-4-

alle

Eine experimentelle „Aufgabe“

Und jetzt führen Sie bitte das Experiment / die Unter suchung mit einem Partner zusammen durch!

Entspricht das Ergebnis Ihren Erwartungen?

Empfanden Sie sich durch die Vorbereitung besonders auf den Vorgang fokussiert?

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Eine „Aufgabe“

zur Auswertung

Ihr habt eben eine Untersuchung dazu durchgeführt, wie Wasser mit Schreibtinte reagiert.

Schreibt eure Beobachtungen jetzt auf, verwendet dazu die Wörter aus der folgenden Liste: Farbfleck / Wasser / aufsteigen / lösen / schwarz / bunt / Papier / eintauchen / Tintenpunkt / Wasseroberfläche / trennen / … „Methodenwerkzeuge“ „Förderung Fachsprache“ Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Eine „Aufgabe“

zum Transfer

Karl hat gestern einen Krimi im Fernsehen gesehen. „Die von der KTU haben festgestellt, dass da eine Unter schrift gefälscht war, einfach mit einem anderen Füller ..“, erzählt er seinem Freund Leon.

Worauf Leon nickt und sagt: „Das kann ich auch, zwei verschiedene Tintenroller von einander unterscheiden, auch wenn sie beide schwarz schreiben.“ „Du Angeber!“ sagt Karl, aber Leon holt schnell ein paar Sachen aus der Küche.

„Gib mir mal deinen Stift, ich hole meinen, dann zeig ich dir, wie das geht!“ Wie wird Leon seine Idee Umsetzen?

Was braucht er dazu?

Was wird am Ende zu sehen sein?

„Aufgaben mit gestuften Hilfen“ Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Noch eine experimentelle „Aufgabe“

Führen Sie bitte die vergleichende Untersuchung der beiden Stifte mit einem Partner zusammen durch!

Die Bildungsstandards für den Chemieunterricht kennen das Basiskonzept „Struktur und Eigen schaften“. Was kann diese Versuchs reihe zum Aufbau dieses Konzepts Ihrer Meinung nach beitragen?

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben zur Kompetenzfeststellung

Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung Bogen für die Partnerdiagnose „Aufgaben für Diagnose von Lernständen und Feedback“ Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Eine „Aufgabe“

zur Leistungskontrolle

„Testaufgaben“ … … werden wir in der Veranstaltung im Februar 2015 gemeinsam erstellen Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Was Sie heute erwartet

Heute vormittag

• Ein Input über die Bedeutung von Aufgaben • Aufgabenvielfalt • Arbeitsphase: eine Aufgabe mit einem Methodenwerkzeug gestalten • Austausch

Und morgen: Heute nachmittag

• • mit Aufgaben differenzieren Aufgaben mit gestuften Hilfen • Was „gute Aufgaben“ ausmacht • Aufgaben variieren • Aufgaben zur Diagnose und zum Feedback • Arbeitsphase: weiteres Thema gestalten • Austausch Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

1.

Aufgaben für verändertes Lernen

Aufgaben für eine

veränderte Unterrichtsgestaltung

2.

Aufgaben zur Förderung

selbstständigen Lernens

3.

(anspruchsvolle) Aufgaben für die

kognitive Aktivierung

der Schülerinnen und Schüler 4.

Aufgaben zur gezielten Unterstützung des

Kompetenzaufbaus

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

1. Aufgaben für eine

veränderte Unterrichtsgestaltung

Josef Leisen:Qualitätssteigerung des Physikunterrichts durch Weiterentwicklung der Aufgabenkultur. In: MNU 54/7 2001, S. 401 – 405 Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

1. Aufgaben für eine

veränderte Unterrichtsgestaltung

• Stichwort: Methodenvielfalt • Stichwort: Alle Schüler erreichen (konstruktivistische Sicht aufs Lernen) • Stichwort: Selbstdifferenzierende Lernumgebungen Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

2. Aufgaben...

zur Förderung selbstständigen Lernens

• Überantwortung von Teilen des Lern und Erkenntnisprozesses • Nutzung kooperativer Lernformen • Nutzung von Peer-Group-Effekten • Unterstützung der „Selbstwirksamkeits erwartung“ („Ich kann das …“) Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Zum Stichwort „Peer-Group“

LEV VYGOTSKI (1896-1934) Zone der proximalen Entwicklung

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

2. Aufgaben...

zur Förderung selbstständigen Lernens

Dabei ….

• Schüler dort abholen, wo sie sich momentan befinden (lebensweltliche Erfahrungen, Vorwissen, …) • Anforderungen nicht an einem angenommen Durchschnitt orientieren (Differenzierung als Prinzip) • keine leistungshomogenen Gruppen forcieren, sondern mit Heterogenität arbeiten Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

2. Aufgaben...

zur Förderung selbstständigen Lernens

Heterogenität in allen Klassen Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

800 Metanalysen 50.000 Studien 250 Mio Schüler

„Lernen sichtbar machen“ John Hattie

(2009, deutsch: 2014)

Was ist lernwirksam?

   d = Maß für die Effektstärke  d < 0: negativer Effekt  0 < d < .20: kein bzw. zu vernach lässigender Effekt .20 < d < .40: kleiner Effekt .40 < d < .60: moderater Effekt d >. 60: großer Effekt Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Was hilft nicht und schadet nicht?

(0 < d < 0.2)      Offener Unterricht

Leistungsgruppierung Interne Differenzierung

Web-basiertes Lernen Team Teaching d = .01

d = .12

d = .16

d = .18

d = .19

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Was hilft schon mehr?

(0.4 < d < 0.6)          

Angstreduktion Kooperatives Lernen Ein hohes Selbstvertrauen der Schüler Kleingruppenlernen

Classroom Management

Peer Tutoring Herausfordernde Ziele setzen

Concept Mapping Arbeit mit Lösungsbeispielen Direkte Instruktion

d = .40

d = .41

d = .43

d = .49

d = .52

d = .55

d = .56

d = .57

d = .57

d = .59

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Was hilft richtig?

(0.6 < d )         

Regelmäßige Tests mit Feedback

Metakognitive Strategien Verteiltes vs. massives Lernen Lehrkraft Schüler-Verhältnis

Feedback

Klarheit der Instruktion Micro-Teaching Akzelerationsprogramme

Formatives Assessment

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

d = .62

d = .69

d = .71 d = .72

d = .73

d = .75

d = .88

d = .88

d = .90

3. (anspruchsvolle) Aufgaben für die

kognitive Aktivierung

der Schülerinnen und Schüler • Konstruktivistische Sicht auf das Lernen – Lernen als Konstruktion

Ziele setzen“

• Aktive Aneignung statt passive Rezeption

d = .56

• Vermittlung von Erfolgserlebnissen und Stärkung der Motivation Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

4. Aufgaben zur gezielten Unterstützung des

Kompetenzaufbaus

• Mit Aufgaben akzentuieren (z.B. bereichsspezifische Lesefähigkeit, …) • Mit Aufgaben differenzieren (Variation der Bearbeitungstiefe, …) • Aufgaben zum Üben und Wiederholen • Aufgaben zum Verknüpfen von Konzepten und Prozeduren Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Und jetzt zum Praktischen

Der Graph beschreibt den Wasserstand in einer Badewanne. Erzähle eine Geschichte dazu!

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Aufgaben

mit Methodenwerkzeugen gestalten

• Zwei bewährte Methodenwerkzeuge – Wortgeländer – Denk- und Sprechblasen • Zwei wichtige Kompetenzen – Wechsel der Darstellungsform / Dekodieren von naturwissenschaftlich technischen Informationen – Produktion von fachbezogenen Texten • Jeweils zwei Beispiele – WG: Abbildung an der Linse / Evolution – DSB: Phasendiagramm / Stoffkreislauf Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Arbeitsphase

Machen Sie sich mit einigen der ausgelegten Methodenwerkzeuge vertraut.

Wählen Sie eines und gestalten Sie damit einen fachlichen Inhalt, der in Ihrem Unterricht der kommenden Wochen eine Rolle spielen wird.

Stellen Sie anschließend Ihr Ergebnis im Plenum vor.

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Methodenwerkzeuge

Woher sie kommen Wozu sie dienen Zusammengestellt und teil weise neu entwickelt von Lehrkräften im Auslands schuldienst.

Erstmals veröffentlicht von Josef Leisen (Studienseminar Koblenz / Universität Mainz). (1998) Adaptiert und weiter entwic kelt in den SINUS-Projekten mehrerer Bundesländer. (ab 1998) Unterstützend zur Erzeugung von Methodenvielfalt im Unterricht.

Methodenwerkzeuge Übersicht

Wortliste Wortgeländer Sprechblasen Lückentext Wortfeld Text-/Bildpuzzle Bildsequenz Filmleiste Fehlersuche Lernplakat Mind-Map Ideennetz Blockdiagramm Satzmuster Fragemuster Bildergeschichte Worträtsel Strukturdiagramm Flussdiagramm Zuordnung Thesentopf Dialog Abgestufte Lernhilfen Archive Heißer Stuhl Domino Memory Würfelspiel Partnerkärtchen Kettenquiz Zwei aus Drei Stille Post Begriffsnetz Kartenabfrage Lehrer-Karussell Kärtchentisch Schaufensterbummel Kugellager Expertenkongress Aushandeln Quelle: Leisen Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Methodenwerkzeuge

zur Unterstützung fachsprachlich angemessener Formulierung Wortliste Wortfeld Wortgeländer Textpuzzle Satzmuster Fragemuster Sprechblasen Bildergeschichte zur Erarbeitung und Kommunikation fachlicher Inhalte Kugellager Lernplakat Thesentopf Filmleiste Dialog Archive Schaufenster bummel Aushandeln zur Strukturierung und Hierarchisie rung vorhandener Kenntnisse Mindmap zur Wiederholung, Festigung und Vertiefung Lückentext Conzeptmap Memory Flussdiagramm Begriffsnetz Heißer Stuhl Ketten-Quiz Zuordnung Kärtchentisch Kartenabfrage Stille Post Domino Partner-Kärtchen Bildsequenz Kreuzworträtsel Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Arbeitsphase

Machen Sie sich mit einigen der ausgelegten Methodenwerkzeuge vertraut.

Wählen Sie eines und gestalten Sie damit einen fachlichen Inhalt, der in Ihrem Unterricht der kommenden Wochen eine Rolle spielen wird.

Stellen Sie anschließend Ihr Ergebnis im Plenum vor.

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Was eine gute Aufgabe ausmacht

günstig: aus einem Kontext heraus entwickelt (vgl. Chemie / Physik / Biologie im Kontext sowie die Konstruktion von PISA-Aufgaben) günstig: eher offen als geschlossen (kann sich auf Ergebnisse beziehen wie auch auf die Lösungswege) günstig: selbstdifferenzierend (spricht unterschiedliche Fähigkeitsniveaus; kann mit unterschiedlicher fachlicher Vertiefung gelöst werden) günstig: unterstützt Kooperation und Kommunikation (weitgehend unabhängig von der konkreten Aufgabe; aber eine Frage der Formulierung) günstig: aktiviert Vorwissen / ist kognitiv herausfordernd (anspruchsvolle Fragestellungen lösbar wenn Hilfen angeboten werden) Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben mit gestuften Hilfen

einge bettet in Vor wissen grund sätz lich ohne Hilfen lösbar Eine „komplexe“ Problemstellung aus einem (lebensweltlichen) Kontext heraus entwickelt Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel unter stützt durch Hilfen inhalt lich und lern strate gisch

Zum Kennenlernen Bitte wählen Sie mit Ihrem Partner eine Aufgabe, die Sie noch nicht kennen.

Lösen Sie die Aufgabe zunächst ohne Hilfe. Benutzen Sie dann der Reihe nach alle Hilfen und klären Sie gemeinsam, welche Funktion die einzelnen Hilfen für die Lösung der Aufgabe haben.

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Gestufte Hilfen

Inhaltliche Hilfen Lernstrategische Hilfen Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Inhaltliche Hilfen

• • z.B. als direkte Hilfe Wir benötigen: eine Petrischale mit Deckel, schwarzes Papier, mit dem wir … In einem rohen Ei ist das Innere flüssig, genau genommen zähflüssig. Das Innere … • • oder als Frage formuliert Überlegt welche Materialien ihr für eure Untersuchung benötigt!

Wenn ihr nass aus dem Wasser kommt, warum friert ihr dann?

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Lernstrategische Hilfen

• Formuliere die Aufgabe in eigenen Worten!

• Versuche die wichtigen von den unwichtigen Informationen zu trennen!

• Was weißt du schon über den Sachverhalt und was kannst du daraus folgern?

• Kennst du etwas Ähnliches?

• Was weißt du schon über das Gesuchte und was benötigst du dafür?

• Versuche das Problem in einem Schema / einer Skizze zu veranschaulichen! Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

• • • • • • • • •

Was sich für eine Aufgabe mit gestuften Hilfen eignet

Aktivierung von Vorwissen / Reorganisation von Wissen Anwendung von bereits Erarbeitetem auf eine verwandte Fragestellung für die leistungsstärksten Lerngruppen auch ohne Benutzung von Hilfen lösbar erkennbare Art der erwarteten Lösung mehr oder weniger eindeutiger Bearbeitungsweg daher nur bedingt geeignet für prozess- und ergebnisoffene Problemstellungen mit praktischem experimentellen Tun kombinierbar, wenn ein Experiments entworfen, vorbereitet oder ausgewertet werden soll Interpretation eines Phänomens oder Ergebnisse Diskussion einer zuvor aufgestellten Hypothese Als Charakteristik für gute Lern-Aufgaben mit Hilfesystemen gilt:

• komplex aber eher geschlossen • eher Anwendung als Neuerarbeitung • Aktivierung und Reorganisation von Vorwissen

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Läuft das Glas aus?

Ein Beispiel für den nw Anfangsunterricht Aufgabe: Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?

Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur wissenschaftlichen Kenntnisse.

David und Florian schwitzen über den Hausaufgaben. Da bringt Florians Mutter zwei Gläser Apfelsaft. „Hier, damit ihr bei der Hitze ein bisschen Erfrischung habt. Ich habe extra ein paar Eiswürfel rein gegeben.“ Die beiden trinken einen Schluck und vertiefen sich wieder in ihre Matheaufgaben.

Als David nach ein paar Minuten wieder zum Glas greift, ist das Heft, das darunter lag, nass. „Du, das Glas hat wohl einen Sprung, es ist ausgelaufen!“ Florian lacht. „Das glaubst du selbst nicht. Leck doch mal außen dran!“ David schmeckt und nickt, „Stimmt, es ist nur Wasser! Aber wo kommt es dann her?“ Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Läuft das Glas aus?

Aufgabe:

Eher geschlossen

Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?

Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur wissenschaftlichen Kenntnisse.

Form der Lösung erkennbar Läuft das Glas aus?

Kontext

Hausaufgaben. Da bringt Florians Mutter zwei Gläser Apfelsaft. „Hier, damit ihr bei der Hitze ein bisschen Erfrischung habt. Ich habe extra ein paar Eiswürfel rein gegeben.“

Selbstdiffe renzierend wenn mit Hilfen

ausgelaufen!“

Komplexität

Florian lacht. „Das glaubst du selbst nicht. Leck doch mal außen dran!“ David schmeckt und nickt, „Stimmt, es ist nur Wasser! Aber wo kommt es dann her?“ Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Die Konstruktion der Hilfen (I)

Läuft das Glas aus?

Aufgabe: Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?

Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur wissenschaftlichen Kenntnisse.

Woher kann das Wasser kommen? Glas und Umgebung als System betrachten: ->

Außer dem Glas und seinem Inhalt ist hier nur noch die Luft darum herum vorhanden.

Schlüsse ziehen: ->

Also muss das Wasser aus der Luft kommen.

Vor- / Alltags-Wissen aktivieren: ->

Kennt ihr andere Situationen, wo Wasser „aus der Luft kommt“? Denkt dabei auch an Wettererscheinungen.

Aktivierung unterstützen: ->

Habt ihr an Nebel oder Raureif gedacht? Oder an das Beschlagen eines Spiegels durch die ausgeatmete Luft oder das Beschlagen einer Brille, wenn man von draußen in einen warmen Raum kommt?

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Die Konstruktion der Hilfen (II)

Läuft das Glas aus?

Aufgabe: Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?

Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur wissenschaftlichen Kenntnisse.

Verallgemeinern, Ursache finden: ->

Was haben Nebel, Raureif, das Beschlagen eines Spiegels oder einer Brille gemeinsam?

Inhaltliche Unterstützung: ->

Bei Nebel, Raureif, beim Beschlagen eines Spiegels oder der Brille ist eines gleich: Luft wird stark abgekühlt..

Unterstützung der Übertragung auf die Problemstellung: ->

Das kann auch an der Oberfläche eines kalten Gegenstands geschehen.

Generalisierung bzgl. Wassergehalt der Luft: ->

In der Luft ist immer Wasserdampf enthalten. Wie kann man sich vorstellen, dass sich beim Abkühlen flüssiges Wasser aus der Luft abscheidet?

->

… könnt ihr schließen, dass warme Luft mehr Wasser dampf enthalten kann als kalte. Was beim Abkühlen „zu viel“ ist, schlägt sich als flüssiges Wasser nieder.

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Die Konstruktion der Hilfen (III)

Aufgabe: Wenn Florian Recht hat und das Glas keinen Sprung hat, woher kommt dann das Wasser außen an der Glaswand?

Finde eine Erklärung mit Hilfe deiner natur wissenschaftlichen Kenntnisse.

Dazu die (immer gleiche) erste Hilfe: ->

Erklärt euch gegenseitig die Aufgabe noch einmal mit eigenen Worten. Klärt, was ihr verstanden habt und was euch noch unklar ist.

als Aufforderung zur Paraphrasierung (erste Durcharbeitung der Aufgabenstellung) und abschließend stets die Komplettlösung ->

Jetzt habt ihr alles zusammen, um die gestellte Frage zu beantworten. Übertragt eure Überlegungen auf das Glas mit dem kalten Getränk und fasst eure Antwort mit ein oder zwei Sätzen zusammen.

->

Durch den kalten Inhalt wird auch die Außenseite des Trinkglases sehr kalt. Dadurch wird die Luft in der Nähe stark abgekühlt. Ein Teil des enthaltenen Wasser dampfes schlägt sich als flüssiges Wasser am Glas nieder – das Glas ist dann von außen nass.

wegen der Wirksamkeit von Musterlösungen und zur Kontrolle für die Gruppen, die ohne Hilfen zur Lösung gekommen sind.

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Zur Gruppenarbeit:

Planen Sie Aufgaben zur - Reorganisation und Strukturierung von Wissen - Akzentuierung von naturwissenschaftlichem Arbeiten (auch: Vorbereitung, Auswertung, Bewertung von Ergebnissen) - Variation von Experimenten (Analogie-Konstruktion) - Schlussfolgerndes Verknüpfen - Nutzen Sie den Aufgabenstamm zur Steuerung des Schwierigkeitsgrades - Klären Sie das notwendige Vorwissen - Gestalten Sie Hilfen / Impulse zur Lösung entsprechend den Erfordernissen Ihrer Lerngruppe Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Methodische Varianten der Hilfen-Präsentation

• Alle Gruppen erhalten Aufgabenstellung und einen Umschlag mit nummerierten Hilfekärtchen.

• Nummerierte Hilfekärtchen am Lehrerpult, es darf immer nur einer aus einer Gruppe nach vorn gehen und die Hilfe einsehen.

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

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Aufgaben und Kompetenzen

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben und Kompetenzen

Was leicht möglich ist:

Zuschnitt einer Aufgabe auf einen Kompetenzaspekt, z.B.: - Erkenntnisgewinnung / Nutzung einer Modellvorstellung - Kommunikation / Wechsel der Darstellungsform

Was möglich ist:

Veränderung und Bestimmung der Anforderungen, z.B.: - Informationen wiedergeben -> I. veranschaulichen - Argumente zur Bewertung nutzen -> reflektieren

Was kaum möglich ist:

Formulierung einer Aufgabe „auf den Punkt“ Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Veränderung der Anforderungen

Niveaudifferenzierte Lernstationen (Bsp. Nanotechnologie)

Station / Thema & Methode

Station 2 Warum haben Nano teilchen eine relativ große Oberfläche?

Arbeit mit Modellen Würfel wird in 8 kleinere zerlegt.

Station 4 Tyndall-Effekt, Größe von Nano teilchen, Experiment mit LP

AFB 1

Beschreibung der Oberflächen vergrößerung bei zunehmendem Zerteilungsgrad anhand eines Würfels, der in 8 kleinere zerlegt wird.

Durchführung von Experimenten zum T.-Effekt, Protokoll, Definition des T. Effekts

AFB 2

Berechnung der Oberflächen vergrößerung anhand eines Würfels mit vorgegebener Kantenlänge Wie AFB 1 + Erklärung der Beobachtungen; Vermutungen über die Teilchengröße Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

AFB 3

Wie AFB 2, jedoch immer weiter ge hende Zerteilung; Ableitung einer mathematischen Regel, die den Zusammenhang von Z-Grad und O Vergr. wiedergibt.

Wie AFB 1 + Erarbeitung einer Definition des T Effekts anhand e. Abb.; Zusammen hang Teilchen größe und Licht

Aufgaben

ein Thema, verschiedene Anforderungen

Über Nacht ist es kalt geworden, die Pfützen vom Regen gestern sind zu Eis gefroren. Erläutere wie das passiert ist.

Im Verkehrsfunk wird vor Blitzeis gewarnt. Bei welchen Wetterverhältnissen kann das auftreten? Eine schonende Methode zur Konservierung von Lebensmitteln ist das Gefriertrocknen. Entwickle eine konsistente Vorstellung davon wie dies funktioniert

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Aufgaben

ein Thema, verschiedene Anforderungen Der Grad der Anforderung ist immer auch abhängig vom vorhergehenden Unterricht!

Eine unabhängige Bestimmung des Anforderungs bereichs ist nur bedingt möglich.

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Aufgaben

ein Thema, verschiedene Anforderungen Sie finden auf Ihrem Arbeitsblatt Aufgabenbeispiele aus allen drei naturwissenschaftlichen Bereichen.

Charakterisieren Sie für eine der Aufgabengruppen die jeweils angesprochenen Kompetenzbereiche sowie die damit verknüpften Anforderungsgrade. Machen Sie dazu geeignete Annahmen über den vorhergehenden Unterricht.

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben (aus-)differenzieren

?

Auflösung der gleichen Zugangsweisen Auflösung des gleichen Anspruchsniveaus

?

Auflösung des gleichen Tempos Auflösung der gleichen Lerninhalte und -ziele Verbindliche Anforderungen für alle als gemeinsame Basis Mindest Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

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 Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus z.B. das Mikroskop

Text

eigenständig zu erschließen

Text

mit Hervor hebungen

Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus z.B. das Mikroskop

Begriffe

und zugehörige Erläuterungen

Kärtchen

zum Ordnen anschließend Skizze beschriften

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Veränderung des Anspruchsniveaus durch Variation des im Aufgabenstamm Statt die Aufgabenstellung direkt zu verändern kann man auch den

Aufgabenstamm variieren

: - 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) Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

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 gegenüberliegen den Seiten je etwas festes Koch salz 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 Kaliumperman ganat 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 gegenüberliegen den Seiten je etwas festes Koch salz 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

Suchen Sie eine Aufgabe, die Sie kürzlich eingesetzt haben, und verändern Sie deren Aufgabenstamm -> in Richtung auf geringere Anforderungen -> in Richtung auf gesteigerte Anforderungen Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe

Reaktionen in der Petrischale Aufgabe

In eine Petrischale mit Wasser werden an den gegenüberliegen den Seiten je etwas festes Koch salz 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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Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe

Arbeitsphase

Denken Sie an eine Aufgabe, die Sie kürzlich verwendet haben und versuchen Sie, deren Bearbeitungstiefe/ Kompetenzanforderung zu verändern!

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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 Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben zur Kompetenzfeststellung

Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung Bogen für die Partnerdiagnose Inhalt Aussage Probieren Sie bitte die Bögen aus!

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Aufgaben zur Kompetenzfeststellung

Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung Bogen für die Partnerdiagnose Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

• •

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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Instrument zur Aufgabenanalyse

Dimensionen Wissensart Kognitiver Prozess Wissenseinheiten Offenheit Lebensweltbezug Sprachliche Komplexität Repräsentationsformen

Fakten Reproduktion eine WE definiert/konvergent kein niedrig eine

Ausprägungen

Prozeduren naher Transfer konstruiert Konzepte weiter Transfer bis zu 4 WE definiert/divergent authentisch mittel Integration Metakognition Problemlösen mehr als 4 WE ungenau/divergent real hoch Transformation Meißen - 04./05.12.2014 - Dr. Lutz Stäudel

Vielen Dank für Ihr Interesse und für Ihre rege Mitarbeit!

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