Aufgaben im naturwissenschaftliche n Unterricht (II) Dr. Lutz Stäudel, Leipzig
Aufgaben im naturwissenschaftlichen
Unterricht (II)
Dr. Lutz Stäudel, Leipzig
Was Euch heute erwartetHeute vormittag
• Erfahrungen mit den Aufgaben in der Praxis
• ggf. Überlegungen zur Überarbeitung
• Ergänzung: neue Ressourcen & neue Formate
• Differenzieren mit Aufgaben – ein Input
• Arbeitsphase: Aufgaben differenzieren
Heute nachmittag
• Fortsetzung vom Vormittag
• Präsentation
• Formatives „Prüfen“:
Kompetenzen feststellen und rückmelden (Input)
• Methoden der Selbst-, Partner-, Fremdidagnose
Input und Arbeitsphase
Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel
Wie waren Eure Erfahrungen?
• Welche Aufgabe(n) habt Ihr eingesetzt/ausprobiert?
• Gab es besondere Reaktionen der Schüler?
• Wie schätzt Ihr die lernfördernde Wirkung ein?
• Werdet Ihr diese Aufgabe(n) wieder einsetzen?
• Ist Bedarf zur Überarbeitung gegeben?
Stellt die von Euch eingesetzten Aufgaben bitte
noch einmal kurz vor. Wenn Sie bereits auf BLIKK
vorhanden sind, können wir sie auch gemeinsam
anschauen.
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Neue Ressourcen• „DFU“-Materialien auf der Plattform der
Siemens Stiftung (Experimento 10+)
• „DFU“-Materialien auf DFU-Cockpit.de
• Diverse Schulprogramme z.B.
„Der Walsumer Fachsprachentag“
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Ein neues Format• Aufgaben mit Hilfen, die via Tablet / Smart-
phone zur Verfügung gestellt werden können
• Ein Beispiel: „Reaktionen in der Petrischale“
• Mehr zum Projekt und weitere 12 Aufgaben:
http://www.guteunterrichtspraxis-nw.org/
Projekt_AmH_Tablet_Smartphone.html
What works (empirische Befunde)John Hattie (2009)
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
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Offener Unterricht d = .01
Leistungsgruppierung d = .12
Interne Differenzierung d = .16
Web-basiertes Lernen d = .18
Team Teaching d = .19
Was hilft nicht und schadet nicht?
(0 < d < 0.2)
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Aufgaben differenzieren
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49 (
2007)
17
Auflösung der gleichenZugangsweisen
Auflösung der gleichenLerninhalte und -ziele
Auflösung des gleichenTempos
Auflösung des gleichenAnspruchsniveaus
Verbindliche Anforderungen für alle als gemeinsame Basis
Methoden-werkzeuge
„Woch
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Übungsmat.
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Mindest-
Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus
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z.B.: Biologieunterricht / NW-Unterricht
Das Mikroskop
Arbeitsblatt bleibt gleich.
Variation desAnspruchsniveaus durch zunehmende Strukturierung des beschreibenden Textes.
Quelle:Elke Peter: Mikroskopieren lernen. In: lernchancen 42/2004, S. 22 - 29
Auflösen des gleichen Anspruchsniveausz.B. das Mikroskop
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Texteigenständig zu erschließen
Textmit Hervor-hebungen
Auflösen des gleichen Anspruchsniveausz.B. das Mikroskop
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Begriffeund zugehörige Erläuterungen
Kärtchenzum Ordnen - anschließend
Skizze beschriften
Auflösen des gleichen Anspruchsniveausdurch Variation des Aufgabenstamms
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Sie erinnern sich ? „Aufgaben leichter, schwerer, anders“ - Asseln (hell/dunkel, trocken/feucht) - Ölpest (Bakterien als Abhilfe) - Kühlschrank (heizen mit offener Tür)
Dabei wurde die Aufgabenstellung variiert, der Aufgaben-stamm aber unverändert gelassen.
In der Umkehrung wird die Aufgabenstellung gleich gelassen,jetzt aber der Aufgabenstamm verändert:- 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)
Auflösen des gleichen Anspruchsniveausdurch Variation des Aufgabenstamms
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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?
Auflösen des gleichen Anspruchsniveausdurch Variation des Aufgabenstamms
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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?
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:
Auflösen des gleichen Anspruchsniveausdurch Variation des Aufgabenstamms
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Arbeitsphase
Sucht eine Aufgabe, die Ihr kürzlich eingesetzt habt, und verändert deren Aufgabenstamm
-> in Richtung auf geringere Anforderungen
-> in Richtung auf gesteigerte Anforderungen
Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe
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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. http://www.harfesoft.de/aixphysik/waerme/Diffusion/index.html
Erforderliches Vorwissen:* Lösungsprozesse* Brownsche Bewegung* Reaktion Chlorid- + Ag-Ionen
Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe
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Niveaudifferenzierte Lernstationen (Bsp. Nanotechnologie)
P. W
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P. W
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12 (
2009)
S.5
6 ff
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Station /Thema &Methode
AFB 1 AFB 2 AFB 3
Station 2
Warum habenNano- teilchen eine relativ große Oberfläche?
Arbeit mit ModellenWürfel wird in 8 kleinere zerlegt.
Beschreibung der Oberflächen-vergrößerung bei zunehmendem Zerteilungsgrad anhand eines Würfels, der in 8 kleinere zerlegt wird.
Berechnung der Oberflächen-vergrößerung anhand eines Würfels mit vorgegebener Kantenlänge
Wie AFB 2, jedoch immer weiter ge-hende Zerteilung; Ableitung einer mathematischen Regel, die den Zusammenhang von Z-Grad und O-Vergr. wiedergibt.
Station 4
Tyndall-Effekt, Größe von Nano-teilchen, Experiment mit LP
Durchführung von Experimenten zum T.-Effekt, Protokoll, Definition des T.-Effekts
Wie AFB 1 + Erklärung der Beobachtungen; Vermutungen über die Teilchengröße
Wie AFB 1 + Erarbeitung einer Definition des T-Effekts anhand e. Abb.; Zusammen-hang Teilchen-größe und Licht
Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe
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Erinnert Ihr Euch?… an andere Formen von Aufgaben, beider die Bearbeitungstiefe variiert werdenkonnte?… z.B. „Brenndauer einer Kerze“Bearbeitung kann auf verschiedenen Niveaus erfolgen
* experimentell (abbrennen)* rechnerische Extrapolation* Wahl verschiedener Kerzenformen
Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe
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Arbeitsphase
Sucht eine Aufgabe aus einem Schulbuch und versucht, deren
Bearbeitungstiefe zu verändern!
Was hilft richtig?(0.6 < d )
Regelmäßige Tests mit Feedback d
= .62
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
Akzelerationsprogramme d
= .88
Formatives Assessment d
= .90
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Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
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• Diagnosebogen zur Selbsteinschätzungwas kann ich gut / ein wenig / noch nicht
• Diagnosebogen zur Arbeit mit einem PartnerZu Aussagen Stellung nehmen und begründen,anschließend:Austausch mit dem Partner und gemeinsame Korrektur
Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
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Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung
Inhalt
Bogen für die Partnerdiagnose
Aussage
Probiert bitte die Bögen aus, wahlweise - den für die Kl. 9 Chemie, - den für die Kl. 11 Chemie oder - den für die Kl. 7 Naturwissenschaften, und überlegt, wie Ihr als Lehrer/in damit umgehen würdet und welche Konsequenzen Ihr aus möglichen Ergebnissen ziehen würdet.
Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
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Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung
Bogen für die Partnerdiagnose
Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
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• Diagnosebogen zur Selbsteinschätzungwas kann ich gut / ein wenig / noch nicht
• Diagnosebogen zur Arbeit mit einem PartnerZu Aussagen Stellung nehmen und begründen,anschließend:Austausch mit dem Partner und gemeinsame Korrektur
• Lehrkraft kann gezielt Hilfen zur Beseitigung der Lücken anbieten – sollte aber keine (Noten-)Bewertung aus dem Bogen ableiten.
• Lehrkraft kann z.B. anonym einsammeln, um ein Bild vom Leistungsstand der Lerngruppe zu erhalten oder auch individuelle Hilfe anbieten.
In 3 Schritten zu einem Diagnosebogen
1. Inhaltliche Bestimmung
2. Präkonzepte / alternative Konzepte
3. Konstruktion der Items
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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?
Aufgaben zur Kompetenzfeststellung
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Arbeitsphase
Erstellt entweder einen Diagnosebogen zur
Selbsteinschätzungoder
einen Diagnosebogenfür die Partnerarbeit
Diagnosebögen ausprobieren!
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Was Euch heute erwartetHeute vormittag
• Mapping – aus konstruktivistischer Sicht
• Varianten von Mapping-Verfahren und konkrete Beispiele
• Arbeitsphase: Aufgaben zur Anfertigung von Maps
entwickeln und ausprobieren
Heute nachmittag
• Zusammenfassung: Formatives Assessment und
zugehörige Aufgaben
• Arbeitsphase: Anforderungsdifferenzierte und
zieldifferenzierte Aufgaben für den eigenen Unterricht
• Zeit für weitere Aufgabenentwicklung für eig. Unterricht
• Vorstellung, Auswertung, Abschlussdiskussion
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Angstreduktion d = .40
Kooperatives Lernen d = .41
Ein hohes Selbstvertrauen der Schüler d = .43
Kleingruppenlernen d = .49
Classroom Management d = .52
Peer Tutoring d = .55
Herausfordernde Ziele setzen d = .56
Concept Mapping d = .57
Arbeit mit Lösungsbeispielen d = .57
Direkte Instruktion d = .59
Was hilft schon mehr?(0.4 < d < 0.6)
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Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
Möglichkeiten
• Mindmap „assoziativ“
• Conceptmap mit vorgegebenen Begriffen
• Conceptmap mit „Skelett“
• Offene Conceptmap zu einem Thema/Begriff
• Prozessmap zur Abbildung einer Abfolge
• …
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Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Quelle
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Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
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Sicht der Lehrkraft
Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
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Sicht der SchülerimVortest(Bsp. 1)
Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren
Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Quelle
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Sicht der SchülerimVortest(Bsp. 2)
Dimensionen
Ausprägungen
Wissensart
Fakten
Prozeduren
Konzepte
Metakognition
Kognitiver Prozess
Reproduktion
naher Transfer
weiter Transfer
Problemlösen
Wissenseinheiten
eine WE
bis zu 4 WE
mehr als 4 WE
Offenheit
definiert/konvergent
definiert/divergent
ungenau/divergent
Lebensweltbezug
kein
konstruiert
authentisch
real
Sprachliche Komplexität
niedrig
mittel
hoch
Repräsentationsformen
eine
Integration
Transformation
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Instrument zur Aufgabenanalyse
Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel
Vielen Dank für Euer Interesse und für Eure rege Mitarbeit!
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