Modul 7a

WS 2016/17

AnsprechpartnerSeminar: A. Hänßle-Schardt, G. HornungPraktikum: H. Hemm

C. Nieß und N. Fitting

30.11.2016

Voraussetzungen zum Bestehen von Modul 7a• Regelmäßige und aktive Mitarbeit im Seminar

(80 % Anwesenheitspflicht im Seminar)

• Portfolio (Reflexion des eigenen Vortragsprofils)

Modulnote setzt sich aus zwei Teilen im Verhältnis (3:2) zusammen:• Poster und Präsentation (3)• Praktikum (2)

Jeder Teil muss einzeln bestanden sein!

Voraussetzung und Bewertung

Posterabgabe:Fr. 20.01.17: bis 12 Uhr

Posterpräsentation:

Do. 26.01.17 ab 15 UhrEwert, Schlimmer, Schwab, Deyer, Wittmer, Dindorf, Gehm, Zitt, Winterhalter,Dressler, GardFr. 27.01.17: ab 13 UhrKoc, Schmitz

30.11.2016

Termine

30.11.2016

Experimente im Nawi-/Chemieunterricht

30.11.2016

Experimentieren bedeutet für mich:

30.11.2016

Was ist ein Experiment?

1. Definieren Sie den Begriff in Partnerarbeit!

2. Einigen Sie sich in der Tischgruppe auf eine Version der Definition.

(Zeit: 7 Minuten)

30.11.2016

Ein Experiment ist...• gemaß der lateinischen Bedeutung ein Versuch, eine Probe, ein Beweis, und

damit eine Untersuchung, bei der gezielt eine bestimmte Annahme oder Vermutung gepruft und entweder bewiesen oder widerlegt werden soll,

• ein Verfahren zur Datenerhebung, das hauptsachlich in den Naturwissenschaften und Sozialwissenschaften wie der Psychologie und Soziologie angewendet wird,

• als erfahrungswissenschaftliche Methode uberpruft das Experiment angenommene Gesetzmaßigkeiten (Hypothesen) in der Umwelt durch Beobachtung.

Quelle: http://www-ai.cs.uni-dortmund.de/LEHRE/SEMINARE/PROSEMINAR/2009/FOLIEN/das_klassische_experiment.pdf

30.11.2016

Ein Experiment ist • grundlegende Methode der Erkenntnis, • objektiver Analysator der Wirklichkeit,• Bindeglied zwischen Theorie und Realität

(Eindeutigkeit im mathematischen Sinne nicht immer gegeben ist, da ein Experiment auch einen Zugang zu mehreren, von einander unabhängigen Theorien ermöglichen kann).

30.11.2016

Der allgemeinbildende, naturwissenschaftliche Unterricht befasst sich vor allem mit qualitativen und seltener quantitativen Erklärungen=> dafür genügen meist qualitative Experimente, denn sie sollen grundlegende Dinge der Schulchemie zeigen.

Experimente sind auch primäre Lernobjekte des naturwissenschaftlichen Unterrichts.

ABER: Naturwissenschaftliche Schulexperimente sind nicht mit expliziten Forschungsexperimenten gleichzusetzen.

http://www.uni-magdeburg.de/didaktik/projekte_student/Projektseiten/Page/Pages/experiment_allg.html#Begriffsdefinition

30.11.2016

Warum Experimente im Unterricht?

• Eigentätigkeit • Manuelles Geschick• Schulung der Beobachtung• Bestandteil des Lernprozesses

• Gängige Arbeitstechniken werden erlernt (didaktisch reduziert)• Großtechnische Verfahren im kleinen Maßstab nachvollzogen• ....

30.11.2016

30.11.2016

Welche Experimente im Unterricht?

30.11.2016

Merkmale eines Schulexperimentes:

(1) In einem Experiment wird ein System bewusst gesetzter und

ausgewählter Bedingungen geschaffen, d.h. ein Experiment muss so

geschaffen sein, dass es der Fragestellung gerecht wird.

(2) Es muss die Bedingungsveränderung möglich sein, d.h. man muss

einen Parameter unabhängig und für alle ersichtlich verändern können und

man sollte immer nur einen verändern, damit es für den Schüler transparent

und nachvollziehbar bleibt.

(3) Die Bedingungskontrolle sollte gewährleistet sein, d.h. dass die im

Experiment realisierten Bedingungen auch mit den gedanklichen

Konstruktionen übereinstimmen.

Dies kann z.B. durch hinreichend genaue Messgeräte ermöglicht werden.

30.11.2016

(4) Des weiteren muss die Beobachtbarkeit des zu untersuchenden

Sachverhaltes gewährleistet sein,

d.h. der Experimentator sollte versuchen einen hinreichend großen (optischen)

Effekt zu erzielen.

(5) Ein Experiment sollte immer wiederholbar sein.

(6) Das Experiment sollte der Altersstufe der Schüler angemessen sein.

Nicht alle Experimente müssen alle Merkmale in gleicher Art und Weise

aufweisen, dennoch sollten alle fünf Merkmale als Einheit fungieren.

Arbeitsauftrag:

Lesen Sie Kapitel 14.4 und erstellen Sie eine kurze Übersicht über die Einbettung eines Experimentes in den Unterricht.Gehen Sie dabei auf Vor- und Nachteile ein.

30.11.2016

Einbettung des Experimentes in die Unterrichtsstunde

Dasselbe Experiment kann unterschiedliche Positionen sowie Funktionen haben:

Einstieg: Problemgewinnung Erarbeitung: Überprüfung von Hypothesen (Bestätigungsexperiment) Übung/Wiederholung Leistungskontrolle „schwarze Kunst“ Gedankenexperiment

30.11.2016

Arbeitsauftrag:

Gegeben ist eine Stationenarbeit zum Thema Metalle.

Planen Sie die Durchführung von Schülerexperimenten in einer 8. Klasse.(Vorbereitungen vor der Stunde, wichtige Punkte während der Stunde, Nachbereitung der Stunde)

Kontext:Sie unterrichten die Klasse in der 4. Stunde. Sie haben die 3. Stunde Unterricht und eine 3 minütige Pause dazwischen, in der Sie vom EG in den 2. Stock laufen müssen. Auf der Treppe spricht Sie Schüler Max aus einer Ihrer 9. Klassen an, der völlig verzweifelt ist, weil er nicht weiß, in welchem Saal nun der Unterricht stattfindet, in den er muss.

(10 Minuten Zeit)

30.11.2016

Das Schülerexperiment

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30.11.2016

Klassifizierung von Experimenten

http://www.uni-magdeburg.de/didaktik/projekte_student/Projektseiten/Page/Pages/experiment_allg.html#Begriffsdefinition

30.11.2016

30.11.2016

30.11.2016

Schlagen Sie in den Bildungsstandards für das Fach Chemie wesentliche Aussagen

zum Experimentieren nach.

Erstellen Sie eine Zusammenfassung und bewerten Sie die Aussagen

(Anspruch an die Lehrkraft, Anspruch an die Schüler).

(15 Minuten Zeit)

Das Experiment im Lehrplan

• Verantwortungsbewusster Umgang mit Chemikalien und Gerätschaften• Sicherheitsbewusstes Experimentieren• Nutzen insbesondere die experimentelle Methode als Mittel zum individuellen Erkenntnisgewinn• Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung:

geeignete Untersuchungsmethoden anwenden,planen und bewerten möglicher Verfahren unter Beachtung notwendiger Bedingungen Organisation der Arbeitsschritte, Beherrschen notwendiger Arbeits- und Auswertungstechniken)

• Erkennen und entwickeln Fragestellungen• Führen qualitative und einfache quantitative Untersuchungen durch und protokollieren diese• Finden in erhobenen Daten Trends, Strukturen, Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete

Schlussfolgerungen• Die Ergebnisse werden vor dem Hintergrund der Ausgangsfrage, der festgelegten Bedingungen und der

zugrunde gelegten Modellvorstellungen geprüft.(S.6,9, 12)

30.11.2016

30.11.2016

Anspruch an die Lehrkraft:

Sicherheit im Durchführen verschiedenster chemischer Arbeitstechniken Sicherheit im Präsentieren und Schauspielen! Sorgfältige Planung und Einsatz von Experimenten Gute Kenntnisse der örtlichen Gegebenheiten

Anspruch an die Schüler und Schülerinnen:

Motivierte und disziplinierte Mitarbeit Kenntnisse verschiedener Arbeitstechniken Erfahrung im Experimentieren Erfahrung im Protokollieren

30.11.2016

Ein langer, steiniger Weg

30.11.2016

Schüler zum richtigen Experimentieren hinführen

1) Fassen Sie die wichtigsten Punkte aus dem Artikel zum Experimentieren aus dem Band Forschen wie ein Naturwissenschaftler zusammen.

2) Planen Sie ein Unterrichtsreihe, mit der Sie einer 5. Klasse grundlegendeKenntnisse zum Experimentieren vermitteln.

Definition eines Experiments Teilschritte:

planen (Formulieren der Fragestellung und der Hypothesen)richtig durchführen (Veränderung einer Variablen)protokollierenauswerten

30.11.2016

Reihenplanung:

30.11.2016

Experimentieren bedeutet für mich:

30.11.2016

Erinnern Sie sich zurück an den Chemieunterricht zu Ihrer Schulzeit.

Wie häufig haben Sie selbst im Unterricht experimentiert?

Finden Sie Gründe hierfür?

Einzelarbeit: ist eine Phase im Unterricht, in der Schülerinnen und Schüler eine Aufgabenstellung allein bearbeiten.Meist zeit- und arbeitsgleich

Partnerarbeit:Ist eine Phase im Unterricht, in der Schülerinnen und Schüler eine Aufgabenstellung kooperativ bearbeiten (meist Banknachbar).Meist zeit- und arbeitsgleich

Gruppenarbeit:Ist ein Phase im Unterricht, in der Schülerinnen und Schüler in Gruppengrößen von 3 bis ca. 6 eine Aufgabenstellung kooperativ bearbeiten. Möglichkeit der Arbeitsteilung

In der Regel wird nach dieser Phase das Ergebnis von den Schülerinnen und Schülern präsentiert.

30.11.2016

Einzel-, Partner- und Gruppenarbeit

Erstellen Sie eine Übersicht zu Chancen und Zielen bzw. Problemen zu jeder dieser drei Methoden.

Zeit: 15 Minuten

30.11.2016

Chancen und Ziele bzw. Probleme

Chancen und Ziele:• Wesentliche Arbeitstechniken müssen allein geübt werden• Lernen im eigenen Lerntempo ohne Ablenkung• Schrittweises Heranführen an eigenverantwortliches Lernen• Möglichkeit der Binnendifferenzierung (z.B. unterschiedlich schwere Aufgaben...)• Besonders geeignet in Phasen rein kognitiven Lernens

Probleme:• Muss vorher eingeübt werden (Zeitplanung, Sorgfalt, Geduld, Konzentrationsfähigkeit,

Qualitätskontrolle)• Kann Charakter einer Prüfungssituation haben• Atmosphäre muss stimmen (Stillarbeit!)• Klare Struktur durch die Lehrkraft• ....

30.11.2016

Einzelarbeit

Chancen und Ziele:• Schülerinnen und Schüler arbeiten aktiv, interaktiv und kommunikativ• Schult Teamfähigkeit • wichtige Kompetenzen für Gruppenarbeit werden erlernt• Für komplexe, zeitaufwendigere Arbeitsaufträge

Probleme:• Einzelne Schülerinnen und Schüler bleiben allein oder verweigern die

Partnerarbeit• Eine/r arbeitet, die/der andere schreibt ab• Möglichst viele Präsentationen einfordern, um Qualitätskontrolle zu haben

30.11.2016

Partnerarbeit

Chancen und Ziele:• Sehr beliebte Arbeitsmethode, bei der man sich gegenseitig unterstützen, Freundschaften festigen und

andere Mitschülerinnen und Mitschüler besser kennenlernen kann• Aufgabenteilung erfolgt nach Interessen und eigenen Begabungen • Erwerb von Selbstvertrauen und Selbstständigkeit• handlungsorientiert, schult Teamfähigkeit• Heterogene Gruppen vorteilhaft • Vielfältige Binnendifferenzierung möglich• Erziehung zur Demokratie• Anwendung, Übung und Wiederholung

Probleme:• Muss extrem gut organisiert sein• Kontrolle der einzelnen Gruppen• Zeitintensiv• Ergebnispräsentation muss gut geplant sein• In 45 Minuten schwer unter zu bringen• Gruppenregeln

30.11.2016

Gruppenarbeit

Chancen und Ziele:• Freiwillige Interessengruppen (befreundete SuS)• Zufall• Arbeitsteilig• Trennung nach Geschlechtern• ....

Probleme:• Außenseiter werden gemieden• Unruhe• Aufwendige Vorbereitung• Lerngruppe muss bekannt sein und ein entsprechendes Vertrauensverhältnis

aufgebaut haben• ....

30.11.2016

Möglichkeiten, Gruppen zu bilden

Einstieg: Hinführung zum Thema

Problematisierung: Aufwerfen einer ProblemfrageHypothesen formulieren

Erarbeitung:

Einzelarbeit Partnerarbeit Gruppenarbeit

Sicherung:Präsentation der Ergebnisse durch Schülerinnen und Schüler

Rückbezug auf Problemfrage und Hypothesen

Vertiefung:(Evtl. Urteilsbildung und Diskussion)

30.11.2016

Integration dieser Sozialformen in den Unterricht

30.11.2016

http://methodenpool.uni-koeln.de/uebersicht.html

http://daten.didaktikchemie.uni-

bayreuth.de/s_medien/V_Experiment.htmhttps://lehrerfortbildung-bw.de/faecher/chemie/gym/fb2/modul6/1a_exp/