Transcript 01_Grundlagen_GribS

Individuelles Lernen im
Sachunterricht (GribS)
Stiftung
Bildungspakt
Bayern
Grundidee – Ergebnisse der Evaluation
Florian Ziegler & Andreas Hartinger
Fortbildung für den Bezirk Mittelfranken
11. März 2013
1
Das erwartet Sie
• Grundlagen:
 Entstehung und Aufbau des Projekts GribS (AH) 10´
 Grundlagen des „GribS-Unterrichts“
 allgemeines zum Experimentieren 15´
 individuelle Lernwege  Gestaltung des Unterrichts 15´
• Befunde der Begleitforschung 20´
2
Der Modellversuch GribS




getragen von der Stiftung Bildungspakt
„Finanzpartner“ der Stiftung: E.ON
16 Modellschulen
ausgewählt von der Stiftung Bildungspakt nach
Bewerbung
3
GribS-Schulen
1) Hof-Krötenbruck
2) Tauperlitz
3) Mistelgau-Glashütten
4) Egloffstein
5) Lichtenfels, am Markt
6) Haßfurt
7) Buchloe
8) Utting
9) Thundorf
10) Töging am Inn
11) Bischofswiesen
12) Ahrain
13) Jandelsbrunn
14) Roding
15) Schwandorf
16) Großberg
Vergleichsschulen
1) Obertrubach
2) Lichtenfels, Kronacher Str.
3) Füssen-Schwangau
4) Geltendorf
5) Emmerting-Mehring
6) Furth im Wald
7) Amberg
8) Pettendorf
4
zwei „Säulen“ von GribS
1.
Einzelmaßnahmen der Schulen (best practice)
•
•
gezielte Projekte, die unter den jeweiligen Bedingungen möglich
sind
getragen von den Schulen – unterstützt von der wiss. Begleitung
2. gemeinsame Veränderung des „normalen“ naturwissenschaftlichen Lernens im Sachunterricht
•
•
•
•
Hauptziel: individuelle Förderung im Unterricht (so, dass auch
unter „normalen Bedingungen“ möglich)
orientiert an den Themen des Lehrplans
unterstützt durch Fortbildungen zu inhaltlichen und methodischen
Schwerpunkten
 im „GribS-Ping-Pong“ gemeinsame Weiterentwicklung durch
die Lehrer/innen und die wissenschaftliche Begleitung
5
Grundidee: individuelle Förderung
beim naturwissenschaftlichen Lernen
Naturwissenschaftliches Lernen im Sachunterricht
o Phase 1: Aufgreifen naturwissenschaftlicher Themen
(weitgehend gelungen)
o Phase 2: Behandlung auch durch Versuche und Experimente
(weitgehend gelungen)
o Phase 3: Überwindung eines überwiegend „praktizistischen“
Verständnisses (noch nicht weitgehend gelungen)
6
Was ist ein Experiment?
 zentrale empirische Methode der modernen (Natur-)Wissenschaft
 Merkmale:




Vorhandensein einer Hypothese
planmäßige Vorbereitung
gezielte Variation von Variablen
Wiederholbarkeit und Nachprüfbarkeit
 schulische Experimente:
 häufig alle „hands-on“-Aktivitäten als Experiment bezeichnet 
Problem Vermischung verschiedenster Ziele
 Unterscheidung: Lehrer- Schülerexperiment
 Unterscheidung: Freihandexperiment und Experiment mit
apparativem Aufwand
7
Versuche
 Anfang: Handlungsanleitung
 Frage, Vermutung ist zu Beginn nicht vorhanden.
 Algorithmus
Beispiele:
Wirf eine Nudel (Rosine) in sprudelndes Mineralwasser. Was
passiert?
Färbe ein Würfelzuckerstück mit Tinte und gib es in Wasser.
Beobachte.
8
Algorithmus bei Versuchen (nach Soostmeyer)
Ich lese durch,
was ich tun soll
Ich besorge mir
die benötigten
Materialien.
Ich beobachte und
notiere die Ergebnisse.
Ich vergleiche die
Ergebnisse mit
meinen
Vermutungen
Ich überlege
mir eine
Erklärung.
Ich vermute,
was geschieht.
Ich führe das
Experiment
durch.
Evtl.: Ich mache
eine Zeichnung zu
diesem Experiment
9
Versuche




Anfang: Handlungsanleitung
Frage, Vermutung ist zu Beginn nicht vorhanden.
Algorithmus
Beispiele:



Wirf eine Nudel (Rosine) in sprudelndes Mineralwasser. Was
passiert?
Färbe ein Würfelzuckerstück mit Tinte und gib es in Wasser.
Beobachte.
Nimm ein Papierkügelchen. Lege es in den Hals einer waagrecht
gehaltenen Flasche und puste das Papierkügelchen kräftig in die
Flasche.
10
Experiment
 „Hypothese“ (oder Frage) ist vorhanden und wird eigenständig bearbeitet
 Hypothese ist nicht theoretisch fundiert, aber als Vermutung
klargelegt (im günstigen Fall begründet).
 Algorithmus des Experimentierens (nach Soostmeyer 2002)
Beispiele:
Was benötigt eine Pflanze zum Wachsen?
Wieso geht ein Brotteig auf?
11
Algorithmus des Experimentierens (nach Soostmeyer)
Ich habe eine
Frage.
Was muss ich tun, um die
Frage zu beantworten?
Was brauche ich?
Wie gehe ich vor?
Ich beantworte
die Frage mit
Hilfe der
Ergebnisse.
Ich führe das
aus, was ich
geplant habe.
Welche Ergebnisse
habe ich
beobachtet?
Ich verändere
mein Experiment, wenn
das nötig ist.
Falls nötig!
12
Experiment
 „Hypothese“ (oder Frage) ist vorhanden und wird
eigenständig bearbeitet
 Hypothese ist nicht theoretisch fundiert, aber als Vermutung
klargelegt (im günstigen Fall begründet).
 Algorithmus des Experimentierens (nach Soostmeyer 2002)
 Beispiele:
 Was benötigt eine Pflanze zum Wachsen?
 Was ist erforderlich, damit ein Brotteig aufgeht?
 Wieso kann ich die Papierkugel nicht in die Flasche pusten?
13
14
Laborieren/ Explorieren
 Laborieren
 Begriff wurde von K.-H. Wiebel in die Diskussion eingebracht
 Grundidee: Ein Experiment, bei dem aber die Kinder an die
Hand genommen werden, indem die Schritte vorgegeben
sind
 (freies) Explorieren
 Begriff wird v.a. von H. Köster geprägt.
 Grundidee: (Meist) Freies Arbeiten der Kinder mit verschiedenen Materialien (weniger vorgegeben als bei
Versuchen)
15
Zusammenfassung Begrifflichkeiten
Fragestellung zu Beginn
vorhanden
Fragestellung zu Beginn
nicht vorhanden
Vorgehensweise
vorgegeben
Laborieren
Versuch
Vorgehensweise nicht
vorgegeben
Experimentieren
Explorieren
Grygier & Hartinger 2009, S.15
16
Zusammenfassung Begrifflichkeiten
 Hauptziele der verschiedenen Formen:
 Versuch
o
o
Entwickeln von (weiterführenden) Fragen (z.B. angeregt durch erstaunliche
Phänomene)
Förderung der Motivation und Freude an der Beschäftigung mit Naturwissenschaften
Erarbeiten des „Handwerkzeugs“
o
o
Einüben gründlichen Arbeitens
Kennen lernen des Algorithmus
o
o
Förderung der Motivation und Freude an der Beschäftigung mit Naturwissenschaften
Förderung der Selbstständigkeit
o
o
gezielte Förderung naturwissenschaftlichen Denkens und Arbeitens
auch Förderung der allgemeinen Selbstständigkeit
o
 Laborieren
 Explorieren
 Experimentieren
17
Grundidee: individuelle Förderung
beim naturwissenschaftlichen Lernen
Naturwissenschaftliches Lernen im Sachunterricht
o Phase 1: Aufgreifen naturwissenschaftlicher Themen
(weitgehend gelungen)
o Phase 2: Behandlung auch durch Versuche und Experimente
(weitgehend gelungen)
o Phase 3: Überwindung eines überwiegend „praktizistischen“
Verständnisses (noch nicht weitgehend gelungen)
o Phase 4: Berücksichtigung der individuellen Förderung
(noch kaum gelungen – außerhalb von GribS)
18
Fortbildungskonzept
1. pro Jahr eine inhaltliche Fortbildung zu einem
Thema des naturwissenschaftlichen Lernens
1. entlang des Grundschullehrplans
2. Luft, Wasser, Strom und Magnetismus, Wasserkreislauf/ Modellvorstellungen
2. pro Jahr eine methodisch ausgerichtete
Fortbildung
1. 2008: Umgang mit Heterogenität
2. 2009: individuelle Formen der Leistungsbeurteilung
3. 2010: Gesprächsführung
19
Aufgaben von GribS
 Entwicklungsaufgabe
 Welche sinnvollen und praktikablen Wege gibt es für einen naturwissenschaftlichen Sachunterricht mit individueller Förderung?
 Wie kann ein solcher Unterricht zu einem bestimmten Thema aussehen?
 gemeinsames Entwickeln der teilnehmenden Schulen (Lehrer(innen)),
unterstützt durch wissenschaftliche Begleitung
 Evaluationsaufgabe
 Lassen sich diese Ideen gut umsetzten und bewähren sie sich?
 empirisch-quantitative Überprüfung
 Distributionsaufgabe





Was kann man verallgemeinern?
Wie kann man es in die anderen Klassen und Schulen bringen?
Best Practice-Beispiele als Online-Publikation
praxisbezogene Veröffentlichung(en) einzelner Themen
Multiplikatorenschulung(en)
20
Entwicklung der Lernumgebungen (GribS) (I)
Das „GribS-Ping-Pong“
Wissenschaftliche Begleitung
GribS-Schulen
Fortbildungen
inhaltlich und methodisch
Umsetzen in Unterricht
(individuell verschieden)
Systematisieren der Vorschläge;
Evaluation; weitere Fortbildungen
gemeinsames Entwickeln (AK) von
Unterricht  Umsetzung
Evaluation
gemeinsame Publikationen
22
Entwicklung der Lernumgebungen
(GribS) (II)
Erarbeitung von Unterrichtsvorschlägen durch
GribS-AK und GribS-Schulen, die
1. individuelle Zugänge ermöglichen
2. individuelle Fördermaßnahmen enthalten
3. sich an einer Sequenzierung aus der Logik
der Sache orientieren
23
Entwicklung der Lernumgebungen
(GribS) (III)
entwickelte sich im Laufe der Jahre
1.
erstes Jahr, Versuch, praktizistisches Verständnis der
Lehrer(innen) zu überwinden
zweites Jahr, erste Überlegungen  eher Differenzierungs- und Hilfemaßnahmen
2.

„klassische“ Differenzierungsmaßnahmen:
•
•
•
Stationen mit Pflicht- und Küraufgaben
verschiedene Gruppen mit unterschiedlichen Aufgaben
differenzierte Materialien (z.B. Informationstexte)
24
Entwicklung der Lernum-gebungen
(GribS) (IV)

Unterstützungsmaßnahmen
•

Helfermaßnahmen in leistungsgemischten Gruppen/ ForscherPaten (ältere Schüler/innen)
Nachbereitung in Gesprächen
Möglichkeit, Versuche oft zu wiederholen
zusätzliche Hilfen (z.B. durch Vorgaben)
•
•
•
Aufgaben, die eher selbstreguliert sind
•
Expertenaufgaben
o
o
•

Referate zu Versuchen – selbst gewählt
Abwandeln der Versuche durch versierte Schüler/innen
individuelle Ausgestaltung von Aufgaben
o
o
o
o
eigenes Forscherbuch/ unterschiedliche Ergebnisformulierungen
offene Aufgaben – freies Experimentieren
Gruppen überlegen sich weiterführende Forscheraufgaben
Hausaufgaben zur Materialsammlung
Phänomenkreise mit verschiedenen Zugängen
25
Entwicklung der Lernumgebungen
(GribS) (II)
Erarbeitung von Unterrichtsvorschlägen durch
GribS-AK und GribS-Schulen, die
1. individuelle Zugänge ermöglichen
2. individuelle Fördermaßnahmen enthalten
3. sich an einer Sequenzierung aus der Logik
der Sache orientieren
26
Entwicklung der Lernumgebungen
(GribS) (VII)
Der Luftballon zieht Pfeffer an
Forscherauftrag:
Wann
leuchtet
dasLernwegen
Lämpchen? Reis,
3. ab dem
drittendas
Jahr:
Fokus
individuellen

Klappt
auch
mitauf
Nägeln,
Tischtennisbällen,
Die Schülerinnen
und
Schüler
zeigen
eigene

Versuche
so
ausgewählt,
dassFunktioniert
individuelle
Vorstellungen
 WasKork…?
brauche
ich?
esLösungsauch(Vorerfahrungen)
mit weniger
Löffel,
Warum
(nicht)?
aktiviert
werden
wege (Versuchsaufbauten)
Plenum.
Diese werden
Material?
Oder mitimzwei
Zur Wärmewirkung
vonLämpchen?
Strom:

„erklärungswürdige“ Einstiegsphänomene
verglichen:
- Umwicklung
eines Thermometers mit Draht  Strom

Forscheraufträge
 Was ist
der
Unterschied?
Warum
funktionieren
Demonstrationsversuch:
Büroklammer
hängt an einem
durch
leiten
lassen

Aufgaben zum Ordnen/ Sortieren
beide/
alle?
Welche
Wege
haben
zum
Ziel
geführt
Eisennagel
-Forscherauftrag:
Stahlwolle
zwischen
zwei
Batteriepole
zweinicht
besondere
Stäbe
 (magnetisierten)
Aufgaben,
die den selbstständigen
Aufbau
von Wissen
ermöglichen
und warum
nicht?

Wannsich
hängen
Dinge Nur
aneinander?
das
 Warum?
Forscheraufträge

Sie ziehen
an. Beide?
einer denKann
anderen?
auch
hier sogleich
sein?...
 Überall
Variieren
von
Versuchen
stark? Wo am meisten? Warum? ...



Phänomenkreise, deren Versuche aufeinander bezogen werden
regelmäßiger Wechsel von Versuchen und Verständigung darüber (KoKonstruktionen in Gesprächen)
unterstützendes, nicht instruierendes Lehrerhandeln
28
zur Lehrkraft (I)
Der Lehrkraft kommt dabei die Rolle zu, das eigene
Denken der Lernenden zu unterstützen, nicht
fertige Erklärungen zu vermitteln.
30
zur Lehrkraft (II)
 Gelingensaspekte moderierender Gesprächsführung












eine Sache, die das Gespräch auch erfordert
Wissen wozu Gespräche dienen
die Dinge vor Augen
wenig Redeanteil der Lehrkraft, dafür viel von den Kindern (1:4)
Arbeiten nach dem Prinzip des Ich-Du-Wir (Think-Pair-Share)
Rededruck durch situative Partnergespräche abbauen
Fehler mit Esprit erkennen / Interpretation der Lehrerrolle als Anstifter zur
geistigen Unruhe
klare, deutlich artikulierte, einfache Lehrersprache
Konzentration der Lehrperson / dezentes Mitnotieren
ausreichend Zeit
Klima des Vertrauens und der Freundlichkeit
eine gute Raumregie / Blickkontakt zwischen den Beteiligten
32
zur Lehrkraft (III)
 Hemmende Aspekte moderierender Gesprächs-führung






permanente Kommentare durch die Lehrkraft
Interpretation von Gesagtem durch die Lehrperson
schnelles Reagieren mit Wertungen richtig oder falsch
pädagogisches Echo
rasche Beendigung bei vermeintlichem Erreichen des (Lehrer-) Ziels
bereits die ersten richtige Aussagen als Beweis für allgemeines
Verständnis werten
 lange Phasen des Unterrichtsgesprächs vom Platz aus
 Gespräche nach dem Muster L-K-L-K-L-K
33
zur Lehrkraft (IV)
 Bewährte Gesprächstechniken und Formulierungen





Meinungen/ Deutungen/ Erklärungen wiederholen lassen
Spiegeln
Verknüpfen von Schüleräußerungen
vergleichen und ordnen lassen
Gegenüberstellen von Widersprüchen (als Anregung des
Weiterlernens)
 bereit halten von getippten Schüleräußerungen (auch Wortkarten)
 Formulierungen:
o
o
o
Was ist gleich, was ist anders?
Gilt das hier auch?
Wer bringt es auf den Punkt?
34
typische Unterrichtssituation
1. Phänomenbegegnung: Aktivierung von Vorwissen
und Erarbeitung vorläufiger, subjektiv stimmiger
Erklärungen
2. selbstständiges Durchführen von weiterführenden
Versuchen oder Forscheraufträgen
3. Bewährung oder Veränderung der subjektiv stimmigen Erklärungen im sozialen Austausch
Diese Phasen wechseln und interagieren regelmäßig.
37
Entwicklung der Lernumgebungen (GribS) (II)
Erarbeitung von Unterrichtsvorschlägen durch
GribS-AK und GribS-Schulen, die
1. individuelle Zugänge ermöglichen
2. individuelle Fördermaßnahmen enthalten
3. sich an einer Sequenzierung aus der Logik
der Sache orientieren
38
3. Sequenzierung
 verhindert die Überforderung durch die Konfrontation
mit einem unüberschaubaren Themenkomplex
 ist aber nicht kleinschrittig
 innerhalb der einzelnen Teilgebiete besteht eine ausreichend hohe Komplexität
 In den Einheiten steht immer eine Erkenntnis zentral im
Mittelpunkt.
 Die Gliederung ergibt sich sowohl aus der inhaltlichen
Struktur der Sache als auch aus didaktischen Überlegungen.
40
3. Sequenzierung
Strukturierung des umfangreichen und komplexen Themas:
1. Eigenschaften von Magneten
2. Magnetisieren und Entmagnetisieren
3. Erdmagnetismus
4. Statische Elektrizität
5. Anschlussbedingungen im elektrischen Stromkreis
6. Wirkungen von Elektrizität
7. Wie fließt Strom? – Aufbau einer Modellvorstellung
8. Elektromagnet, Elektromotor und Dynamo
41
Literatur

















Brüning, L., Saum, T. (2008). Erfolgreich unterrichten durch kooperatives Lernen. Strategien zur Schüleraktivierung. Essen: NDS
Gallin, P., Ruf, U. (2005). Dialogisches Lernen in Sprache und Mathematik. Seelze-Velber: Kallmeyer
Green, Norm, Green, Kathy (2006). Kooperatives Lernen im Klassenraum und im Kollegium: Das Trainingsbuch. Seelze-Velber: Kallmeyer
Groeben, Annemarie von der (2009). Gesprächsführung. In: Pädagogik 1/2009. Weinheim: Beltz Verlag
Grygier, Patricia & Hartinger, Andreas (2009). Gute Aufgaben Sachunterricht. Naturwissenschaftliche Phänomene begreifen. Berlin: Cornelsen.
Hartinger, Andreas (2003). Experimente und Versuche. In Dietmar von Reeken (Hrsg.), Handbuch Methoden im Sachunterricht (S.68-75).
Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren.
Hartinger, Andreas (2007). Interessen entwickeln. In Joachim Kahlert, Maria Fölling-Albers, Margarete Götz, Andreas Hartinger, Dietmar von
Reeken & Steffen Wittkowske (Hrsg.), Handbuch Didaktik des Sachunterrichts (S.118-122). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Kahlert, J. (2009): Der Sachunterricht und seine Didaktik. 3. Auflage. Bad Heilbrunn.
Kahlert, Joachim, Fölling-Albers, Maria, Götz, Margarete, Hartinger, Andreas, von Reeken, Dietmar & Wittkowske, Steffen (Hrsg.) (2007). Handbuch
Didaktik des Sachunterrichts. Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Koerber, S., Sodian, B., Thoermer, C., & Grygier, P. (2008). Wissen über Wissenschaft als Teil der frühen naturwissenschaftlichen Bildung. In H.
Giest, A. Hartinger & J. Kahlert (Hrsg.). Kompetenzniveaus im Sachunterricht. (S.135-154). Bad Heilbrunn: Klinkhardt.
Köster, Hilde/Gonzalez, Cornelia (2007): Was tun Kinder, wenn man sie lässt? Freies Explorieren und Experimentieren (FEE) im Sachunterricht. In:
Grundschulunterricht, Heft 12 (2007), S. 12-17.
Lauterbach, Roland (2001): „Science – A Process Approach“ revisited – Erinnerungen an einen „Weg in die Naturwissenschaft“. In: Forschungsband
4. S. 103 – 132.
Retterath, Gerhard (2006). Das Lernen vom Schüler aus planen. In: Schulverwaltung. Bayern 11, S. 366-368. Kronach : LinkLuchterhand
Soostmeyer, Michael (2002): Genetischer Sachunterricht: Unterrichtsbeispiele und Unterrichtsanalysen zum naturwissenschaftlichen Denken bei
Kindern in konstruktivistischer Sicht. Baltmannsweiler.
Spreckelsen, Kay (2001): SCIS und das Konzept eines strukturbezogenen naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Grundschule. In:
Forschungsband 4. S. 85 – 102.
Wagenschein, Martin (2010). Verstehen lehren: genetisch-sokratisch-exemplarisch. Beltz-Taschenbuch 22: Essay. Weinheim; Basel: Beltz
Wiebel, Klaus Hartmut (2000): "Laborieren" als Weg zum Experimentieren im Sachunterricht. In: Die Grundschulzeitschrift 139, S. 44-47.
42