Bildung im Bereich der Naturwissenschaften. Dieter Plappert

Transkript

1 Freiburger Forschungsräume einstein hoch2 Bildung im Bereich der Naturwissenschaften Dieter Plappert Von der frühen Kindheit bis ins Erwachsenenalter Am Ende ihrer Schulzeit atmen die meisten Schüler auf und rufen den Fächern Mathe und Physik sogar hinterher: Damit will ich nie mehr etwas zu tun haben. Andreas Schleicher, internationaler Koordinator der Pisa-Studien Prof. Dieter Plappert Staatliches Seminar für Didaktik und Lehrerbildung (Gymnasien) Freiburg i. R. Freiburger Forschungsräume

2 Ausgangspunkt 2011 Wie Unternehmen nach Sandkasten-Ingenieuren suchen Frauen fehlen vor allem in technischen Berufen -und verschärfen damit den Fachkräftemangel. Deshalb greifen immer mehr Konzerne zu einem ungewöhnlichen Mittel: Sie versuchen, schon die ganz Kleinen für Technik zu begeistern - und werben im Kindergarten. So verteilt etwa Siemens seit Ende 2005 sogenannte Forscherkisten, die Spielzeug und Materialien für kleine Experimente enthalten. Kinder lernen in wenigen Monaten mehr als viele Studierende in vier Jahren. Ein Versäumnis in dieser Zeit ist nur schwer wieder zu beheben! (Siemens)

3 Naturwissenschaftliche Frühförderung

4 Forscherkisten im Kindergarten

5 Forscherkisten im Kindergarten

6 noch mehr!!

7 Deutung Didaktisch reduziert kann man auch folgende Deutung anbieten: Das Experiment zeigt, dass die Kerzenflamme nicht die gesamte Luft zum Brennen benötigt, sondern nur einen Anteil der Luft, der rund ein Viertel ausmacht - eben den Sauerstoffanteil. Und wenn der zu einem großen Teil verbraucht' ist, dann wird dieser Anteil durch Wasser aufgefüllt, denn ein Vakuum gibt's in der Natur nicht.

8 noch mehr!!

9 Jugend forscht! 9

10 Messung im abgeschlossenen System

11

12 2011 Start Initiative der Stadt Freiburg Wie kann naturwissenschaftlich-technische Ausbildung aussehen, die die ganze Biografie von der frühen Kindheit bis ins Erwachsenenalter in den Blick nimmt? Praxisforschung von reflektierenden Erziehenden und Lehrenden von KITAs, allen Schulformen, Seminar für Didaktik und Lehrerbildung und außerschulischen Lernorten Ergebnis: kein neuer Bildungsplan, keine Muster-Unterrichtseinheiten, sondern die Beschreibung einer Haltung, die den Erziehenden bzw. den Lehrenden eine andere Art des Lernen und Lehrens ermöglicht. Freiburger Forschungsräume

13 Freiburger Forschungsraum - Haltung Dialog Raum & Zeit zum Forschen geben Fragen stellen, keine schnellen Antworten geben, in der Schwebe lassen Lehrende und Lernende sind Forschende und Entdecklende Ausgangspunkt sind eigene Natur- und Welterfahrungen Weg ins Unbekannte zulassen (nicht stur Vorgedachtes nachdenken) Vom kognitiven Entwicklungsstand des Lernenden ausgehen (vgl. John Hattie Freiburger Forschungsräume

14 Freiburger Forschungsraum Didaktik Blick vom Lernenden her (nicht primär von der Sache) Kognitive Entwicklung wird berücksichtigt Dialogischer Prozess Freiburger Forschungsräume

15 Induktion, Kapazität, Induktivität, Schwingkreis, elektromagnetische Wellen Stufe 3: Naturwissenschaftliches Beschreiben Warum ist es so? Stufe 2: Sachliches Beschreiben Wie ist es? Objektiv, Zeuge, Zusammenhänge, klare Sprache Mathematik als Sprache Stufe 1: Persönliches Verbinden Wahrnehmen, Tätigsein, Emotion, ohne Zeit und Raum Körpergedächtnis Magisch, mystisch Ziel: Jeder Lernende findet etwas für ihn/sie bedeutsames!

16 Stufe 3: Naturwissenschaftliches Beschreiben Warum ist es so? Stufe 2: Sachliches Beschreiben Wie ist es? Objektiv, Zeuge, Zusammenhänge, klare Sprache Formale Brille Mathematik als Sprache Stufe 1: Persönliches Verbinden Wahrnehmen, Tätigsein, Emotion, ohne Zeit und Raum Körpergedächtnis Magisch, mystisch

17 Kognitive Entwicklung der Lernenden beachten 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 95% kognitive Stufen nach Piaget % 65% 46% 47% 35% 27% 5% 8% 0% 0% Gymnasium - Klassenstufe 7% Konkret-operational Im Übergang Formal-operational Heute: gelingt dies nicht, können sich Lernende kognitiv überfordert Lernende sind bis zu zwei Jahre jünger als fühlen, resignieren und sich - oft lebenslänglich - von die formal-kognitiven Kompetenzen stehen den Lernenden erst in naturwissenschaftlichen Fragestellungen abwenden. einem späteren Lebensalter zur Verfügung stehen. (J. Hattie, 2014)

18 Freiburger Forschungsraum Didaktik Blick vom Lernenden her (nicht primär von der Sache) Kognitive Entwicklung wird berücksichtigt Dialogischer Prozess Freiburger Forschungsräume

19 Induktion, Kapazität, Induktivität, Schwingkreis, elektromagnetische Wellen Stufe 3: Naturwissenschaftliches Beschreiben Warum ist es so? Stufe 2: Sachliches Beschreiben Wie ist es? Objektiv, Zeuge, Zusammenhänge, klare Sprache Mathematik als Sprache Stufe 1: Persönliches Verbinden Wahrnehmen, Tätigsein, Emotion, ohne Zeit und Raum Körpergedächtnis Magisch, mystisch Ziel: Jeder Lernende findet etwas für ihn/sie bedeutsames!

20 Embodiment Baue nun mit dem Experimentiermaterial der Schule das Modell einer funktionstüchtigen Schüttellampe! Embodiment ist eine These aus der neueren Kognitionswissenschaft, nach der Bewusstsein einen Körper benötigt, also eine physikalische Interaktion voraussetzt. Diese Auffassung ist der klassischen Interpretation des Bewusstseins diametral entgegengesetzt und wird als grundlegende Wende in der Kognitionswissenschaft angesehen. (wikipedia Februar 2016)

21 Kursstufe Baue eine Schütteltaschenlampe!

22 FFF-Didaktik - der n-prozess Embodiment Episodisches Gedächtnis

23 Freiburger Forschungsraum Didaktik wurde Grundlage des GeRRN Bildungsplan 2016 BNT didaktische Hinweise Entwicklung einer in sich stimmigen und altersgerechten naturwissenschaftlichen Bildung jedes Menschen von Anfang an bis zum Ende seiner Ausbildung und Befähigung zu lebenslangem selbstständigem Erweitern der eigenen Kompetenzen Birgit Eisner, Ulrich Kattmann, Matthias Kremer, Jürgen Langlet, Dieter Plappert, Bernd Ralle Freiburger Forschungsräume Aachen 2017

24 Hast Du schon Fragen?. Man muss Geduld haben Mit dem Ungelösten im Herzen, und versuchen, die Fragen selber lieb zu haben, wie verschlossene Stuben, und wie Bücher, die in einer sehr fremden Sprache geschrieben sind. Es handelt sich darum, alles zu leben. Wenn man die Fragen lebt, lebt man vielleicht allmählich, ohne es zu merken, eines fremden Tages in die Antworten hinein. Über die Geduld (von Rainer Maria Rilke) Einstein hoch2 : Auf die Haltung kommt es an! Das Forschen kann beginnen! 24

25 Naturwissenschaftliche Bildung verändern Das Vier-Welten-Modell W Beziehungen Didaktische Rekonstruktion (Kattmann et al.) Freiburger-Forschungs-Räume (Plappert)

26 Freiburger Forschungsräume

27 John Hattie: Lernen sichtbar machen