Biologie im Kontext. Set-Treffen NRW 28./29. September 2005 Soest. Mit Basiskonzepten arbeiten biologische Konzepte und Prinzipien in Aufgaben

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Hannelore Fleischer
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1 Biologie im Kontext Set-Treffen NRW 28./29. September 2005 Soest Mit Basiskonzepten arbeiten biologische Konzepte und Prinzipien in Aufgaben Martin Linsner

2 Geplanter Ablauf Rückschau (Was ist offen geblieben?) Problem des Biologieunterrichts Lösungsansätze: Möglichkeiten der horizontalen und vertikalen Verbindung von Inhalten Aufgabenbeispiel Integration der Grundprinzipien in Aufgaben kontextorientierte, standardsbasierte Aufgabe

3 Problem der Biologie (1) Lose Einzelfakten für r uns irgendwie verbunden! Für r Schüler aber zusammenhangslos!

4 Problem der Biologie (2) Biologische Sachverhalte sind durch ihre Vielfalt und Komplexität gekennzeichnet und stellen kein logisches System dar Dies zeigt sich z.b. darin, dass im Gegensatz zur Mathematik oder Fremdsprache Schüler in der Lage sind unvermittelt in den Unterricht einzusteigen Biologisches Wissen stellt sich als Addition von Wissensteilen über die gesamte Schulzeit dar (additives Lernen)

5 Lösungsansätze (1) In den 70er wurde das Spiralprinzip entwickelt, welches sich an den Entwicklungsstufen des Kindes orientiert (Bruner 1970) Vorteil: schafft aufbauendes, vernetztes Wissen und Können bei steigendem Anspruchsniveau Nachteil: Nur wenige Themen lassen die spiralige Anordnung zu

6 Lösungsansätze (2) Kumulatives Lernen: bedeutungsvolles Lernen die Lerngegenstände müssen als bedeutungsvoll erlebt werden können durch die Bedeutungszuweisung erfolgt die Vernetzung der Wissensteile der Lernzuwachs wird für die Lernenden erfahrbar, die intrinsische Motivation steigt

7 Wie erfolgt die Bedeutungszuweisung? Ziel: Komplexität der Fragestellungen (?) in der Praxis scheint schon das Einfache den Schülern sehr schwer zu fallen eine Bedeutung für das Einfache/Einzelne kann nur viel schwerer konstruiert werden, wenn das Ganze nicht bekannt ist erst komplexe Fragestellungen ermöglichen bedeutungsvolles Lernen Interessen und Vorstellungen der Lernenden müssen mit in den Lernprozess einbezogen werden. Die Lernenden müssen den Lernprozess mitgestalten können

8 Merkmale eines kumulativen Lernprozesses

9 Horizontale Verbindungen zwischen Inhalte/Phänomene nomene Inhalt A1 Gegenstromprinzip II. Grundlegende Konzepte und Prinzipien die Inhalte verbinden und den Inhalten Bedeutung geben Inhalt A2 Inhalt A4 Inhalt A3 I. Inhalte im Rahmen eines Kontextes, die das Interesse der Lernenden wecken und die Möglichkeiten zur Mitgestaltung geben Kontext A A: Überleben in Eis und Schnee

A2 Gegenstromprinzip Inhalt A4 Kontext B A: Überleben

10 Vertikale Verbindung der Kontexte Inhalt B2 Inhalt B1 Inhalt B3 Gegenstromprinzip Inhalt B4 Inhalt A1 Inhalt A2 Gegenstromprinzip Inhalt A4 Kontext B A: Überleben in Eis und Schnee Inhalt A3 Kontext A B: Leben am Wattenmeer

11 Beispiel zur Integration von Prinzipien in Aufgaben Wie kann man die Prinzipien bzw. Basiskonzepte in vorhandene Aufgaben integrieren?

12 Haben Pinguine kalte Füße? Die Thermokamera ist eine Spezialkamera, mit der man untersuchen kann, an welcher Stelle ein Tier Wärme an die Umgebung abgibt. Je dunkler die Stellen sind, umso weniger Wärme wird abgegeben. 1. Körpertemperaturen eines Pinguins Aufgaben: 1. Beschrifte mit Hilfe der Abb. 1 den Temperaturverlauf neben Abb. 2 und male ihn mit den entsprechenden Farben aus. 2. Beschreibe an welchen Körperstellen der Pinguin gut isoliert ist und erkläre dies mit Hilfe des Informationsmaterials zum Pinguin. 2. Thermobild von einer Gruppe Kaiserpinguine? Wo Wo ist das Prinzip?

13 1. Identifikation des Prinzips Aus der Aufgabe bzw. den Abbildungen wird deutlich, dass es sich um Prinzip der Angepasstheit handelt Auch verschiedene andere Prinzipien sind denkbar (z.b. Stoffund Energieumwandlung)

14 2. Formulierung der Aufgabenstellung Falls die ursprüngliche Formulierung der Aufgabenstellung eine deutlichere Fokussierung auf die Prinzipien/ Basiskonzepte erfordert, wird die Aufgabe unter diesem Gesichtspunkt neu gestaltet

15 Haben Pinguine kalte Füße? Die Thermokamera ist eine Spezialkamera, mit der man untersuchen kann, an welcher Stelle ein Tier Wärme an die Umgebung abgibt. Je dunkler die Stellen sind, umso weniger Wärme wird abgegeben. 1. Körpertemperaturen eines Pinguins Aufgaben: 1. Beschrifte mit Hilfe der Abb. 1 den Temperaturverlauf neben Abb. 2 und male ihn mit den entsprechenden Farben aus. 2. Beschreibe an welchen Körperstellen der Pinguin gut isoliert ist und erkläre dies mit Hilfe des Informationsmaterials zum Pinguin. 2. Thermobild von einer Gruppe Kaiserpinguine

16 Vorschlag zur Umformulierung ALT: 2. Beschreibe an welchen Körperstellen der Pinguin gut isoliert ist und erkläre dies mit Hilfe des Informationsmaterials zum Pinguin. Neu: 2. Beschreibe an welchen Körperstellen der Pinguin gut isoliert ist und stelle Hypothesen auf, welche Angepasstheiten der Isolierung zu Grunde liegen.

17 Verbinden von Inhalten Prinzip: Angepasstheit Wal: Fettschicht Pinguin: Fettschicht Federkleid Stromlinienform Hai: Haifischhaut Stromlinienform

18 Haben Pinguine kalte Füße? Die Thermokamera ist eine Spezialkamera, mit der man untersuchen kann, an welcher Stelle ein Tier Wärme an die Umgebung abgibt. Je dunkler die Stellen sind, umso weniger Wärme wird abgegeben. 1. Körpertemperaturen eines Pinguins Aufgaben: 1. Beschrifte mit Hilfe der Abb. 1 den Temperaturverlauf neben Abb. 2 und male ihn mit den entsprechenden Farben aus. 2. Beschreibe an welchen Körperstellen der Pinguin gut isoliert ist und stelle Hypothesen auf, welche Angepasstheiten der Isolierung zu Grunde liegen. 2. Thermobild von einer Gruppe Kaiserpinguine

19 System Struktur und Funktion Entwicklung Angepasstheit

20 Weitere Prinzipien integrieren Oft ist es sinnvoll, weitere Prinzipien in die Aufgabe zu integrieren Bsp.: System Struktur und Funktion Entwicklung Gegenstromprinzip Angepasstheit

21 Haben Pinguine kalte Füße? Die Thermokamera ist eine Spezialkamera, mit der man untersuchen kann, an welcher Stelle ein Tier Wärme an die Umgebung abgibt. Je dunkler die Stellen sind, umso weniger Wärme wird abgegeben. 1. Körpertemperaturen eines Pinguins Aufgaben: 1. Beschrifte mit Hilfe der Abb. 1 den Temperaturverlauf neben Abb. 2 und male ihn mit den entsprechenden Farben aus. 2. Beschreibe an welchen Körperstellen der Pinguin gut isoliert ist und stelle Hypothesen auf, welche Angepasstheiten der Isolierung zu Grunde liegen. Gegenstromprinzip??? 2. Thermobild von einer Gruppe Kaiserpinguine

22 Vorschlag zur Berücksichtigung des weiteren Prinzips 3. Erläutere, weshalb das Eis nicht schmilzt, auch dann nicht, wenn der Pinguin stundenlang auf derselben Stelle steht! Benutze dazu Abb. 3 des Infomaterials.

23 Verbinden von Inhalten (horizontal) Angepasstheit Gegenstromprinzip Angepasstheit Wal: Fettschicht Pinguin: Füße Fettschicht Federkleid Hai: Haifischhaut Stromlinienform Fische: Kiemen Kontext A

Haben Pinguine kalte Füße? Die Thermokamera ist eine Spezialkamera, mit der man untersuchen kann, an welcher Stelle ein Tier Wärme an die Umgebung abgibt.

24 Haben Pinguine kalte Füße? Die Thermokamera ist eine Spezialkamera, mit der man untersuchen kann, an welcher Stelle ein Tier Wärme an die Umgebung abgibt. Je dunkler die Stellen sind, umso weniger Wärme wird abgegeben. Aufgaben: 1. Beschrifte mit Hilfe der Abb. 1 den 1. Körpertemperaturen eines Pinguins Temperaturverlauf neben Abb. 2 und male ihn mit den entsprechenden Farben aus. 2. Beschreibe an welchen Körperstellen der Pinguin gut isoliert ist und stelle Hypothesen auf, welche Angepasstheiten der Isolierung zu Grunde liegen. 3. Erläutere, weshalb das Eis nicht schmilzt, auch dann nicht, wenn der Pinguin stundenlang auf derselben Stelle steht! Benutze dazu Abb. 3 des Infomaterials. 2. Thermobild von einer Gruppe Kaiserpinguine

25 System Struktur und Funktion Entwicklung Gegenstromprinzip Angepasstheit Wird die Aufgabe auf diese Weise zu einer besseren Aufgabe im Sinne von BiK und der Vorgaben der Standards?!?

26 Weiteres Vorgehen im Workshop Material: Verschiedene Aufgaben aus dem Kontext Überleben in Eis und Schnee Schauen Sie sich so viele Aufgaben an, wie Sie möchten Suchen Sie sich eine Aufgabe aus, die Sie interessiert Falls es weitere Kollegen gibt, die sich für die gleiche Aufgabe interessieren, können Sie sich gerne zusammensetzen Versuchen Sie in der gegebenen Aufgabenstellung ein Prinzip zu identifizieren Ist ein Prinzip vorhanden: Formulieren Sie eine weitere Aufgabenstellung, die ein Prinzip aus einem anderen Basiskonzept enthält Ist kein Prinzip erkennbar: Formulieren Sie zwei weitere Aufgabestellungen, von denen jede ein Prinzip enthält. Wählen Sie jedoch Prinzipien aus unterschiedlichen Basiskonzepten aus Notieren Sie die Prinzipien und Ihre Aufgabenstellungen auf den ausgelegten Plakaten. Haben Sie neue Prinzipien für die Liste entdeckt? Für eine anschließende (kurze) Diskussion: Halten Sie ein solche Integration von Prinzipien in Aufgaben für sinnvoll?

27 Was wir noch tun könnten: Bearbeiten Sie eine der mitgebrachten Aufgaben in der bereits durchgeführten Weise diese Aufgaben werden zur Bearbeitung in folgenden Workshops verwendet bzw. können Ihnen später auf der Internet- Plattform zur Verfügung gestellt werden

28 Hausaufgabe Versuchen Sie, einige der gefundenen Prinzipien in Ihren Unterricht zu integrieren Berichten Sie uns über Ihre Erfahrungen per oder beim nächsten Treffen

29 Danke! Mittagessen!

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