Aufgaben mit gestuften Lernhilfen

1. Dezember 2006 Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 1 Aufgaben mit gestuften Hilfen Heterogenität abfedern Komplexität erhalten Selbstständigkeit fördern

3. 11. Dezember 2006 Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 3 1. Teil Was sind Aufgaben mit gestuften Hilfen? Erläuterungen am Beispiel

4. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 4 11. Dezember 2006 Aufgabenbeispiel „Die Einkaufswagenaufgabe“ „Wozu braucht man mehr Kraft, wenn man einen voll beladenen Einkaufswagen vorwärts eine Bordsteinkante hochhebt oder wenn man ihn umdreht und rückwärts hochzieht?“

5. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 5 11. Dezember 2006 Eine (erste) nützliche Hilfe lautet: Versuche das Problem in einem Schema / einer Skizze zu veranschaulichen!

6. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 6 11. Dezember 2006 Welche Gesetzmäßigkeit kannst du hier anwenden?(Hebelgesetz) Mach dir klar, welche Art von Hebeln in der Aufgabe auftreten. Schau evtl. in deinem Physikbuch nach! Überlege, wo in beiden Fällen die Drehpunkte und die Hebelarme liegen. Weitere Hilfen

7. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 7 11. Dezember 2006 Die Lösung:

8. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 8 11. Dezember 2006 Aufgaben mit gestuften Hilfen selbst ausprobieren Sie erhalten jetzt ein Aufgabenblatt sowie eine Reihe von Hilfen, wie sie ähnlich im Unterricht (und in der Begleitforschung) eingesetzt werden. Bitte bearbeiten Sie die Aufgabe unter Benutzung der Hilfen jeweils zu zweit!

9. Dr. L. Stäudel - Forschergruppe LLL Kassel 9 11. Dezember 2006 Austausch der gemachten Erfahrungen

10. 11. Dezember 2006 Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 10 2. Teil Warum Aufgaben für den naturwissenschaftlichen Unterricht so wichtig sind

11. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 11 11. Dezember 2006 Die Ausgangslage Fragend-entwickelnder Unterricht fragmentiert Fragestellungen, Inhalte und Lernsituationen Komplexe Aufgaben überfordern weniger leistungsfähige Schülerinnen und Schüler Lerngruppen sind stets heterogen, Differen-zierung ist notwendig Inhaltliche Zielgleichheit ist dennoch erwünscht

12. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 12 11. Dezember 2006 Aufgaben für verändertes Lernen Aufgaben für eine veränderte Unterrichtsgestaltung Aufgaben zur Förderung selbstständigen Lernens (anspruchsvolle) Aufgaben für die kognitive Aktivierung der Schülerinnen und Schüler

13. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 13 11. Dezember 2006 1. Aufgaben ...für eine veränderte Unterrichtsgestaltung Das vorwiegend fragend-entwickelnde Unterrichtsskript führt nur bedingt zu einer kognitiven Aktivierung der Schülerinnen und Schüler Für erfolgreiches Lernen müssen aber (möglichst) alle Schülerinnen und Schüler in den Fortgang des Unterrichts eingebunden werden. Wohl-definierte Aufgaben sind wirksame Mittel auf diesem Weg

14. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 14 11. Dezember 2006 Josef Leisen:Qualitätssteigerung des Physikunterrichts durch Weiter-entwicklung der Aufgabenkultur. In: MNU 54/7 2001, S. 401 – 405

15. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 15 11. Dezember 2006

16. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 16 11. Dezember 2006 Exkurs: LEV VYGOTSKI (1896-1934) Zone der proximalen Entwicklung

17. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 17 11. Dezember 2006 Produktiver Umgang mit der Heterogenität 3. (anspruchsvolle) Aufgaben ...für die kognitive Aktivierung der Schülerinnen und Schüler Konstruktivistische Sicht auf das Lernen Aktive Aneignung statt passive Rezeption Vermittlung von Erfolgserlebnissen und Stärkung der Motivation

18. 11. Dezember 2006 Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 18 3. Teil Wie Hilfen aussehen können / müssen, mit denen man die Bearbeitung komplexer Fragestellungen unterstützen kann.

19. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 19 11. Dezember 2006 Drei Dimensionen der Hilfestellung

20. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 20 11. Dezember 2006 ? Inhaltliche Hilfen

21. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 21 11. Dezember 2006 ? Lernstrategische Hilfen

22. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 22 11. Dezember 2006 Taxonomie inhaltlicher und lernstrategischer aufgabenbezogener Lernhilfen Paraphrasierung / Fokussierung auf den Zielzustand „Erklärt Euch gegenseitig die Aufgabe noch mal in euren eigenen Worten“ Fokussierung auf den Ausgangszustand „Schaut euch die Informationen aus dem Aufgabentext an: …?“ Elaboration von Unterzielen „Überlegt euch, welche der Eigenschaften am schnellsten zu bestimmen ist!“ Aktivierung von Vorwissen „Könnt ihr euch noch an eine Formel erinnern, mit der ihr aus Masse und Volumen die Dichte bestimmen könnt?“ Informationsinput „Die Formel für Dichte lautet Dichte = Masse / Volumen“ Visualisierung „Fertigt eine Skizze des Problems an!“ Verifizierung „Schreibt die einzelnen Schritte noch mal aufeinander auf!“

23. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 23 11. Dezember 2006 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.

24. 11. Dezember 2006 Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 24 4. TeiI Ermutigende Ergebnisse

25. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 25 11. Dezember 2006 „Selbstständigkeitsorientiertes fachliches Lernen in den Naturwissenschaften durch kognitiv anspruchsvolle Aufgaben mit gestuften Lernhilfen“ Rita Wodzinski (Physik, Uni Kassel) Lutz Stäudel (Chemie, Uni Kassel) Martin Hänze (Psychologie, Uni Kassel) Gudrun Franke-Braun (Chemiedidaktik) Simone Blum (Psychologie) Florian Schmidt-Weigand (Psychologie)

26. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 26 11. Dezember 2006 Versuchsdesign

27. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 27 11. Dezember 2006 Lernleistungen (5-Cent)

28. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 28 11. Dezember 2006 Innersubjektive Effekte Kompetenz: „Ich habe gemerkt, dass ich die Dinge verstanden habe“ Sozial: „Wir konnten uns gut gegenseitig helfen“, „Ich habe mich in der Partnerarbeit wohl gefühlt“ Lernfreude: „Ich habe mich über meine Leistung gefreut“Kompetenz: „Ich habe gemerkt, dass ich die Dinge verstanden habe“ Sozial: „Wir konnten uns gut gegenseitig helfen“, „Ich habe mich in der Partnerarbeit wohl gefühlt“ Lernfreude: „Ich habe mich über meine Leistung gefreut“

29. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 29 11. Dezember 2006 Effekte der Gruppenzusammensetzung

30. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 30 11. Dezember 2006 Einige Ergebnisse im Überblick Gestufte Lernhilfen wirken positiv auf: Kommunikation Reproduktion der Aufgabenlösung Leistung bei Transferproblemen Lernerleben (Affekte und Attributionen) Lernwirksamkeit der Lernhilfen geht NICHT zurück auf Lernzeit Lernvoraussetzungen Kommunikation in den Lernpaaren

31. 11. Dezember 2006 Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 31 5. Teil Aufgabenpool

32. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 32 11. Dezember 2006 Aufgaben nach fachlichen Themen 1. Dichte / Auftrieb: „Wie kann man Kunststoffe trennen?“Entwicklung eines technischen Verfahrens „Woraus besteht eigentlich die 5-Cent-Münze?“ Überprüfung eines Feststoffes hinsichtlich seiner Stoffeigenschaften, insbesondere der Dichte „Welches Gas ist im Feuerzeug?“Identifizierung eines Gases anhand seiner Dichte „Rettung auf einer Eisscholle“Verknüpfung von Dichte und Auftrieb

33. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 33 11. Dezember 2006 2. Optik „Brennweite von Linsen“ Entwicklung eines Verfahrens zur Bestimmung der Brennweite von Linsen „Sonnentaler Aufgabe“ Anwendung des Prinzips der Lochkamera „Susi und Max“ Spiegel, Reflektion von Licht

34. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 34 11. Dezember 2006 3. Weitere Physik-Aufgaben „Kühlschrank“ Systembetrachtung, Energieerhalt „Kinderwagenaufgabe“ Anwendung der Hebelgesetze auf einen Alltagsgegenstand „Das optimale Klangerlebnis“ Nutzung des Prinzips der korrespondierenden Röhren für eine Schlauchwaage „Wer hat Recht?“ Ausdehnung von Stoffen

35. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 35 11. Dezember 2006 4. Lösungen, Salze „Salze lösen sich verschieden gut“ Entwicklung eines technischen Verfahrens zur Bestimmung der Löslichkeit eines Salzes „Salzgewinnung“ Entwicklung eines Verfahrens, um Salz aus tief liegenden Lagerstätten zu fördern „Osmose und Umkehrosmose“ Entwicklung eines Verfahrens zur Meerwasserentsalzung mittels Umkehrosmose

36. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 36 11. Dezember 2006 5. Oxidation „Feuerlöschen“ Erklären der Löschwirkung von Wasser „Die Glühbirne“ Eine Möglichkeit entwickeln, um den Glühdraht vor Oxidation zu schützen

37. Dr. L. Stäudel Universität Kassel / SINUS NW Hessen 37 11. Dezember 2006 ARBEITSPHASE Entwickeln Sie selbst eine Aufgabe mit gestuften Hilfen, die Sie in Ihrem Unterricht in den nächsten Wochen einsetzen können. Suchen Sie sich dazu einen Partner. Gestalten Sie Aufgabe und Hilfen so, dass sie anschließend von anderen ausprobiert werden können!