Umgehen mit Heterogenität: Methodenwerkzeuge im naturwissenschaftlichen Unterricht

1. Umgehen mit Heterogenität:Methodenwerkzeugeim naturwissenschaftlichen Unterricht Dr. Lutz Stäudel, Leipzig

2. Ergänzend zu den verteilten Kopien finden Sie die meisten der heute vorgestellten bzw. benutzten Materialien zum Download unter: http://www.guteunterrichtspraxis-nw.org/2013_Kassel_MW.html bzw. http://www.stäudel.de/2013_Kassel_MW.html WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

3. Was Sie erwartet Am Vormittag * Umgehen mit Heterogenität * Methodenwerkzeuge – ein Instrument unter mehreren * Ein erstes spielerisches Beispiel * Methodenwerkzeuge - Hintergründe Am Nachmittag * Schwerpunkt A: Denk- und Sprechblasen – visualisiertes Dekodieren * Schwerpunkt B: Von Memory bis Lückentext * Schwerpunkt C: Ein besonderes Methodenwerkzeug – Aufgaben mit gestuften Hilfen Jeweils mit Arbeitsphase (GA, Entwicklung eigener Beispiele) und kurzen Theorieelementen (z.B. Hattie-Studie) WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

4. Vorbemerkung J. Hattie: TeachersMake a Difference (2003) Maßnahmen die sich auf die strukturelle, (bildungs-) politische oder Schulebene beschränken sind vergleichbar mit einem, der seine Brieftasche unter der Laterne sucht, weil dort Licht ist, obwohl er sie im Gebüsch verloren hat. Die Antwort (auf die Frage nach effektiver Bildung) liegt woanders, nämlich in der Person, die leise die Klassentür hinter sich schließt und Unterricht macht (…) und die mit ihren Schülerinnen und Schülern alleine ist während der 15.000 Stunden Schule. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

5. MW als Fortbildungsbaustein Lernplanung mit Schülern Lernen an Stationen Aufgaben Computer im Unterricht Bereichsspezif. Lesefähigkeit Methodenwerkzeuge WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

6. Zum Stichwort:Heterogenität WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

7. Umgehen mit HeterogenitätFranz E. Weinert: Notwendige Methodenvielfalt. In: Friedrich Jahresheft, XV (1997) S. 50-52 schulorganisatorische Maßnahmen, äußere Differenzierung, Klassenwiederholung, Schul(form)wechsel Vier Möglichkeiten mit Heterogenität umzugehen • „Ignorieren der Lern- und Leistungsunterschiede (passive Reaktionsform)“ • „Anpassung der Schüler an die Anforderungen des Unterrichts (substitutive Reaktionsform)“ • „Anpassung des Unterrichts an die lernrelevanten Unterschiede zwischen den Schülern (aktive Reaktionsform)“ • „Gezielte Förderung der einzelnen Schüler durch adaptive Gestaltung des Unterrichts (proaktive Reaktionsform)“ Variation von Lehrstrategien und -methoden mit dem Ziel „ein Optimum erreichbarer Lernfortschritte“ zu bewirken sowie die Erhöhung der „persönlichen Selbstwirksamkeitsüberzeugung“ Variation von Lehrstrategien und -methoden mit dem Ziel „ein Optimum erreichbarer Lernfortschritte“ zu bewirken sowie die Erhöhung der „persönlichen Selbstwirksamkeitsüberzeugung“ lernzieldifferenter Unterricht, Diagnose der individuellen Lernvoraussetzungen und Gestaltung von individuellen Lernsituationen WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

8. Partielle Gruppenteilung, Projektarbeit Variation von Lehrstrategien – und methoden Kurze Phasen zur individuellen Verarbeitung des Stoffs einbauen Lernhilfen individuell abstimmen (Arbeitstechniken, Visualisierung, Ansprache) Zusatzaufgabenbereithalten AufgabenstellungenmitNiveauunter-schiedengestalten Individualisierte Erarbeitungen / Übungen anbieten (Stationsarbeit, Lern-karteien, Lernprogramme, Lerntheken) LernzugängebeiAufgabenstellungenvariieren (Sehen, Hören, Handeln, Lesen) MethodenwerkzeugezurGestaltung von Lernsituationenverwenden WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

9. Zum Start ein „Methodenwerkzeug“ mit Spielcharakter Formel-Rommé • Bilden Sie bitte 5 etwa gleichgroße Gruppen • Sie erhalten je einen Satz von 100 Karten mit Element-Symbolen, Indexzahlen und Namen von Verbindungen bzw. Edelgasen. • Ziel ist die Bildung von einfachen Molekülformelnwie • Zu Beginn erhält jeder Spieler 8 Karten – alles Weitere auf der Spielanleitung. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

10. Spiel-Phase und kurze Reflexion

11. Zusammengestellt und teilweise neu entwickelt von Lehrkräften im Auslandsschuldienst. Erstmals veröffentlicht von Josef Leisen (Studienseminar Koblenz / Universität Mainz). (1998) Adaptiert und weiter entwickelt von den SINUS-Projekten meh-rerer Bundesländer. (ab 1998) Hohe Affinität zu konstruktivisti-schen Vorstellungen vom Lernen. Unterstützend zur Erzeugung von Methodenvielfalt im Unter-richt. Methodenwerkzeuge Woher sie kommenWozu sie dienen WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

12. Bezüge zu konstruktivistischen Vorstellungen vom Lernen • Aneignung und Konstruktion statt Rezeption -> Lernende brauchen Gelegenheit und Zeit zur aktiven Auseinandersetzung • Lernen in (bedeutsamen Kontexten) ist effektiv; um verfügbar zu werden, müssen Wissenselemente von Situationen gelöst werden -> vielfältige Anwendungssituationen / Transfer

13. Aufbereitung (naturwissenschaftlicher) Inhalte zum • - Üben • Wiederholen • Vertiefen • Anwenden • (Erarbeiten) • Was sie können • - Akzentuierung ausgewählter methodischer oder inhaltlicher Aspekte • Unterstützung des Fachsprachen-Erwerbs • Förderung fachlicher Kommunikation • Förderung selbstständigen Lernens • Unterstützung kooperativer Lernformen Methodenwerkzeuge Woher sie kommenWozu sie dienen WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

14. Und so geht es weiter: Drei Akzente(damit Sie Gelegenheit zur aktiven Aneignung haben) A Das Methodenwerkzeug „Denk- und Sprechblasen“ • Arbeitsphase B Eine Reihe von Methodenwerkzeugen in Übersicht • Arbeitsphase C Aufgaben mit gestuften Hilfen als besonderes Methodenwerkzeug • Arbeitsphase

15. A In der Physik nennt man das … … so ähnlich wie … • Visualisierte Dekodierungstechnik • ähnlich dem farbigen Unterstreichen im Text • stützt sich auf Erkennen von bereits Bekanntem • sowie auf schlussfolgerndes Schließen von Lücken • Erfolgserlebnisse durch Kleinschrittigkeit • lässt vorläufige / ungenaue Zuschreibungen zu • benutzt Sprechblasen wie im Comic • Stichwort „Wechsel der Darstellungsform“ &Fachsprachen-Erwerb MW „Denk- und Sprechblasen“ WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

16. Beispiel 1 T. Freiman: Unterricht Chemie – Themenheft Methodenwerkzeuge, Nr. 64/65 – 2001 MW „Denk- und Sprechblasen“ WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

17. Der Pfeil steht hier für eine Verbrennung Die Formel steht für ein Teilchen. Oder? zu einem Molekül Kohlenstoffdioxid und 2 Molekülen Wasser mit 2 Sauerstoff-Molekülen … Also: Ein Molekül CH4 = Methan reagiert … • CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O Natürlich „2“, sonst geht die Gleichung nicht auf L. Stäudel: Mit Informationen umgehen. In: Unterricht Chemie – Themenheft Sprache, Nr. 106/107 – 2008, S. 40 ff Beispiel 2 Wenn das aufgehen soll, muss Wasser auch gasförmig sein. Aus 3 Volumenteilen der Edukte werden … … 3 Volumenteile Produkte MW „Denk- und Sprechblasen“ • CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O Ist es auch, denn bei der erbrennung ist es so heiß, dass Wasser gasförmig ist! Genau: Jedes Gas hat gleich viele Teilchen! WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

18. MW „Denk- und Sprechblasen“ Vorbereitet sind 4 Beispiele (je 10x)- Fotosynthese- Phasendiagramm Wasser- Rennstrecke (PISA 2000)- Stoffkreislauf Bitte suchen Sie sich einen Partner und bearbeiten Sie 2 der 4 Beispiele. Teilweise sind ergänzende Fragen gestellt, die sich nach der „Dekodierung“ einfach beantworten lassen sollten. Finden Sie anschließend einen Inhalt Ihres Faches, auf den das Methodenwerkzeug „D&S“ mit Gewinn angewandt werden könnte. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

19. Arbeitsphase Präsentation der Ideen und kurze Reflexion WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

20. B Methoden-Werkzeuge Wozu braucht manmehr Kraft, wenn man einen voll be-ladenen Einkaufs-wagen vorwärts eine Bordsteinkante hochhebt oder wenn man ihn umdreht und rückwärts hoch zieht?“ Die Einkaufswagenaufgabe WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

21. Ein „Schaufensterbummel“ … Auf den Tischen sind Informationen zu mehreren Methodenwerkzeugen ausgelegt. - Verschaffen Sie sich jeweils zu zweit einen Überblick. (5 - 10 min)- Wählen Sie mit Ihrem Partner dann eines de MW aus und machen sich damit vertraut. (5 min) - Anschließend sollen Sie die wichtigsten Informatio-nen zu diesem MW andern Teilnehmern in knapper Form mitteilen. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

22. Informieren Sie sich bitte jetzt! WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

23. Das Kugellager WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

24. Austauschphase WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

25. 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 WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

26. Methodenwerkzeuge WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

27. Rätsel / Kammrätsel Info:Rätsel wie dieses lassensich leicht mit der Freeware HotPotatoesherstellen. Wer es versuchen möchte: Das Programmkann von aus demInternet herunter- Geladen werden und ist auch auf Stick verfügbar. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

28. MindManager Smart Info:Maps wie diese lassensich leicht mit der Freeware MindManagerSmartherstellen. Das Programm wurde voreinigen Jahren kostenlos an alle hessischen Schulenverteilt. Es ist auch auf Stick verfügbar. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

29. Arbeitsphase • Wählen Sie für Ihren Unterricht in den kommenden Wochen ein Thema aus, für das der Einsatz von Methoden-Werkzeugen sinnvoll erscheint. • Stellen Sie sich im Zusammenhang mit diesem Fachthema eine Unterrichtssituation vor, deren Umsetzung ein Methoden-Werkzeug gezielt unterstützt. • Erstellen sie das Arbeitsmaterial so, dass sie es sowohl hier in der Veranstaltung präsentieren als auch im Unterricht ausprobieren können. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

30. Ihre Ergebnisse WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

31. Was ist lernwirksam? • Angstreduktion d = .40 • Kooperatives Lernen d = .41 • Kleingruppenlernen d = .49 • Peer Tutoring d = .55 • Herausfordernde Ziele setzen d = .56 • ConceptMapping d = .57 • Arbeit mit Lösungsbeispielen d = .57 • Direkte Instruktion d = .59 • 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 • Formatives Assessment d = .90 2009 John Hattie et al.: Metaanalyse vonmehr als 50.000 empirischen Studien (> 80. Mio. Schülerin-nen und Schüler) WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

32. C Aufgaben mit gestuften Hilfen als besonderes Methodenwerkzeug 3 Beispiele mit Oberstufen-Anforderungen Tradition und Wissenschaft „Die Thora und die Bluter“ Ein System modellieren Das „bluebottle“-Experiment Energie undPhasenübergang Eis als Frostschutz WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

33. Ausprobieren Wählen Sie eine der drei Aufgaben und bearbeiten Sie sie mit einem Partner. Verwenden Sie anschließend die Hilfen. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

34. Was sich als Inhalt für Aufgaben besonders gut eignet: • - Naturwissenschaftliches Arbeiten • - Erkenntnisgewinnung • Reorganisation von Alltagswissen • begründetes Schlussfolgern • (Wechsel der Darstellungsform) WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

35. Die Konstruktion der Hilfen Die mit den Hilfen gegebenen Impulse und inhaltlichen Hinweise folgen im Großen und Ganzen dem Vorgehen beim fragend-entwickelnden Unterrichtsgespräch Wesentliche Unterschiede: Die Lernenden bestimmen selbst, in welchem Umfang und wann sie Hilfen in Anspruch nehmen wollen. Die Form der Inanspruchnahme entlastet im Blick auf das Gefühl von der Lehrkraft kontrolliert zu werden. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

36. Die Konstruktion der Hilfen Arten von Hilfen LernstrategischeHilfen Inhaltliche Hilfen WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

37. Inhaltliche Hilfen • z.B. als direkte Hilfe • Die Formel für Kochsalz ist NaCl • Erinnere Dich: Kraft = Gegenkraft • Eidechsen gehören zu den wechselwarmen Tieren • oder als Frage formuliert • Mit welchem Gesetz kann man die Kräfte an einem Hebel beschreiben? • Wenn Chlorophyll grün erscheint, welchen Farb- anteil absorbiert es dann aus dem weißen Licht? WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

38. 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! WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

39. Finden und formulieren Sie eine Aufgabe, die sie ich Ihrem Unterricht in den kommenden Wochen einsetzen können. • Entwickeln Sie geeignete Hilfen dazu.*) • Stellen Sie anschließend Ihre Ergebnisse vor bzw. lassen Sie eine andere Kleingruppe damit arbeiten. Arbeitsphase *) Das Leerformular für die Hilfen finden Sie online http://www.stäudel.de/AG_aufgaben_hilfen.htmloder via Stick. WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

40. Stellen Sie Ihre Aufgaben vor! WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

41. „Aufgaben mit gestuften Hilfen“ein bisschen Werbung WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel

42. Vielen Dank für Ihr Interesse und für Ihre Mitarbeit! WS Methodenwerkzeuge Kassel 21.02.2013 – Dr. L. Stäudel