Beispiel nach dem forschenden UV

1. Beispiel nach dem forschenden UV Die Reduktion (Sek. I) methodische Vorüberlegungen • Fachliche Voraussetzungen auf Schülerseite • Oxidation als Reaktion mit Sauerstoff (Cu + O) • Wasserstoff als Element und seine Reaktion mit Sauerstoff (Knallgasreaktion z.B. über Seifenblasen) • Energiebeteiligung bei Synthese und Analyse • Lehrziel • Kompetenzbereich Fachwissen: Erkennen, dass die Affinität von H zu O benutzt werden kann, um O aus Oxiden zu entfernen (Sauerstoffentzug als Reduktion). • Methodenwahl • Wenig Vorwissen vorhanden; also induktiver Zweig mit weiterführendem Experiment. • Lehrerexperiment mit Wasserstoff. AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2. Beispiel: forschend-entwickelndes bzw. entdeckendes UV Sek. I Artikulationsstufe 1: das Problem Problemstellung (entwickelnd): Leider kommt Kupfer in der Natur nur als Oxid CuO vor. Wir benötigen aber das wertvolle Metall Cu. Wir suchen eine Methode, wie man den Sauerstoff aus der Verbindung entfernen kann. Problemgewinnung (entdeckend): Lernender: ich habe einen Stein bekommen, von dem es heißt, da sei Kupfer drin. Der ist aber blau und nicht rot (wie das mir bekannte Kupfer). Artikulationsstufe 2: Anbieten der Lösung bzw.Planung der LösungW: Bsp. für Reaktionen mit Sauerstoff, die im Unterricht behandelt wurden:Mg+O2, H2+O2, S+O2, ... Planung Variante a: nur theoretisch („Kreidechemie“) Mg oder H könnten den Sauerstoff aus CuO entfernen Planung Variante b: auch Versuchsapparatur (mit Wasserstoff als brennbarem Gas). Überlegung: In welcher Form sind Produkte zu erwarten? Kupferoxid + Wasserstoff  Kupfer + Wasser AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

3. Beispiel: forschend-entwickelndes bzw. entdeckendes UV Sek. I Artikulationsstufe 4: Abstraktion BildhaftVersuchsskizze: Arbeitsblatt beschriften oder Hefteintrag. VerbalWortgleichung;Definition historisch: Reduktion ist der Entzug von O aus einer Verbindung. SymbolhaftCuO(s) + H2 (g)  Cu(s) + H20(g) H<0 Artikulationsstufe 3: Durchführung Aufbau unter Schülerbeteiligung, aber Lehrerexperiment. Ergebnis: Man erkennt rotes Kupfermetall und kann in der Kühlschlaufe Wasser auffangen. • Artikulationsstufe 5: Sicherung • Hefteinträge • Anwendung • Übungen • Erfolgskontrollen: • Beschreiben Sie, wie man aus folgenden Verbindungen Sauerstoff entfernen kann • CuO(Anforderungsbereich I „Wiedergeben“, früher: Reproduktion), • Fe2O3(Anforderungsbereich II „einfache Anwendung“, früher: Reorganisation), • Stellen Sie aus Germanium(IV)-oxiddas Element her (Anforderungsbereich III, „elaborierte Anwendung“, früher: Transfer) AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

4. Die forschenden Unterrichtsverfahren W. Wagner nach H. Schmidkunz, B. Koliander und R. Bonnstetter Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

5. Artikulationsstufen derforschenden Unterrichtsverfahren Denkphasen Mittel Artikulationsstufen • Problemgrund Realobjekt, Experiment, AV- Medium, Erzählung... • ProblemfindungDurch den Lernenden selbst oder Lehrerimpuls • ProblemformulierungVerbalisierung, schriftliche Fixierung 1. Problemstellung bzw. -findung 2. ggf. Planung der Lösung • AnalyseBereitstellung von zur Lösung benötigten Kenntnissen • Sammeln von Schülerbeiträge • Vorschlägen • Entscheidung für Diskussion • einen Vorschlag AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

6. Artikulationsstufen derforschenden Unterrichtsverfahren • Planung der praktischen Gruppenarbeit • Tätigkeit • Durchführung Schülerexperimente • Zusammentragen Forum: Vorträge der Ergebnisse der Arbeitsgruppen 3. Durchführung des Lösungsvorschlages bzw. Lösungspräsentation 4. Abstraktion • Grad: • bildhaft (z.B. Versuchsskizze, Fließschema) • verbal(z.B. Beschreibung, Wortgleichung) • symbolhaft(z.B. Formel, Formelgleichung, Diagramm) • Form: • Unterrichtsgespräch, Lehrervortrag • Schülerbeitrag • Übungsaufgabe AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

7. Artikulationsstufen derforschenden Unterrichtsverfahren 5. Sicherung • Fixierung und Übung • Wie Erfolgskontrollen auch auf den Stufen möglich: • Anforderungsbereich I Wiederholung (durch Schüler) • Anforderungsbereich II (Übungs)Aufgaben (mit anderen Werten) • Anforderungsbereich III Ähnlich gelagerte bis weniger verwandte Problemstellung AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

8. Kritik der forschenden UV Vorteile: +Exakte Gliederung und Planung möglich (entwickelnd) + Raum für spontane Änderungen gegenüber der Planung (entdeckend). + Balancierte Anteile an Lehrer- und Schüleraktivitäten (je nach Anteil entwickelnd/entdeckend). +entwickelnd bis entdeckend: gesamte Bandbreite an Schüleraktivitäten (Ausmaß an Selbständigkeit, Schwierigkeitsgrad,...) ist möglich. + entdeckend: sehr lerneffektiv(spricht alle psychischen Dimensionen an: kognitiv, affektiv, psychomotorisch). AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

9. Kritik des forschend-entwickelnden UV II Nachteile (entdeckend): -wenig zeiteffektiv. - Hohe Anforderung an die materielle und räumliche Ausstattung. Vorsicht: - Die Kombination des nötigen Betreuungsgrades mit der Zahl der Gruppen erfordert kleinere Klassen. - Führung für den Lehrer sehr anspruchsvoll. -Nicht für alle Themen sinnvoll und / oder möglich. - Häufig Verwechslung mit gängelndem Herausfragen. AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

10. Mögliche Stundenstrukturen Inhaltl. Neuansatz Methodenwechsel Lehrziel 1 Lehrziel2 Lehrziel 2 Problemgewinnung 1 Problemgewinnung 2 Problemstellung 2 Lösungsplanung 1 Lösungsplanung 2 Lösung 1 Lösung 2 Lösung 2 Abstraktion 1 Abstraktion 2 Sicherung 1 Sicherung 2 Sicherung 2 Erfolgskontrolle 1 Erfolgskontrolle 2 Erfolgskontrolle2 lehrerzentriert schülerorientiert AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

11. Ausblick: Freiheiten der Lernenden „Methode“ Tätigkeit, ggf. zusätzlich Ziel Inhalt Zeit Lernort Methode Autonomes Lernen selbst bestimmen Autonomes Lernen Sozialform selbst bestimmen Problem lösen Experiment planen Problem finden Forschen Experimentieren Experiment auswerten „Selbsttätigkeit“ Experiment durchführen Lehrervortrag Zuhören Ohne Systemwechsel möglich

12. Ausblick: Problemorientierung Unterrichtsmethoden problemorientierte UM Spiel Freiarbeit forschend Projekt fragend historisch