Fachwegleitung Natur und Technik Chemie. Sekundarstufe I

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1 Fachwegleitung Natur und Technik Chemie Sekundarstufe I

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3 Inhalt Natur und Technik... 6 Das Schulfach Natur und Technik... 6 Das Ausbildungsfach Chemie im Rahmen von Natur und Technik (NT)... 7 Standards und Kompetenzen Ziele der Ausbildung... 8 Fachspezifisches Wissen und Können... 8 Heterogenität... 8 Diagnose und Beurteilung... 9 Schule und Gesellschaft... 9 Studieninhalte und Gliederung...10 Fachwissenschaft...10 Fachdidaktik...11 Fachpraktische Ausbildung...12 Die Fachausbildung im Überblick...13 Studienanforderungen Leistungsnachweise und Prüfungen...14 Leistungsnachweise...14 Prüfungen...14 Grundlagenliteratur...16 Kontakt...17 Anhang

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5 Liebe Studieninteressierte, liebe Studierende Haben Sie Freude am Laborieren und Beobachten und der Welt der Atome, sind Sie fasziniert von der Selbstorganisation der materiellen Welt, möchten Sie Stoffe und ihre Wandelbarkeit erklären? Haben Sie also Interesse an der chemischen Sichtweise? Dann informieren Sie sich mit dem vorliegenden Kurzbeschrieb über die Veranstaltungen des Studienganges Natur und Technik mit Schwerpunktfach Chemie für die Sekundarstufe I an der PH Zürich. 5

6 Natur und Technik Schwerpunkt Chemie im Studiengang Sekundarstufe I Natur und Technik Das Schulfach Natur und Technik Das Schulfach Natur und Technik beinhaltet die klassischen Naturwissenschaften Biologie, Chemie und Physik sowie einen übergreifenden Bereich, der insbesondere die technischen Anwendungen der Naturwissenschaften beinhaltet. Entsprechend verstehen wir uns in den Naturwissenschaften als Einheit mit vielen Gemeinsamkeiten ohne das Spezifische der einzelnen Fächer ausser Acht zu lassen. Allen Naturwissenschaften gemeinsam ist zum Beispiel das grundlegende naturwissenschaftliche Vorgehen mit Hypothesenbildung, Experiment, Beobachtung, Interpretation und Einordnung. Diese Form der Erkenntnisgewinnung bildet die Basis einer naturwissenschaftlichen Grundbildung, welche die Schülerinnen und Schüler befähigen soll, naturwissenschaftliche Fragen zu erkennen, das erarbeitete Wissen anzuwenden und daraus persönliche Schlussfolgerungen betreffend Umwelt und Gesellschaft, aber auch für sich selbst zu ziehen. Beitrag des Faches Chemie Das Spezifische des Schulfaches Chemie liegt in der Auseinandersetzung mit dem materiellen Aspekt der belebten und unbelebten Natur. Schülerinnen und Schüler lernen einen experimentellen Zugang z.b. zu Nahrungsmitteln kennen, sie fragen nach den Triebkräften der Stoffverwandlung, den in der Materie verborgenen Energien, den Geheimnissen der atomaren Welt. Sie machen erste (für die Berufswahl wichtige) Erfahrungen mit der Arbeit im Labor. Der Alltags- und Technikbezug soll das theoretische Verständnis begleiten. Der Chemieunterricht trägt also Grundsätzliches bei zum Verständnis materieller Gesetzmässigkeiten, z.b. von Grenzen und Potentialen der Rohstoffgewinnung und -verarbeitung, von Lebensvorgängen, der Entstehung und Lösung von Umweltproblemen. Das Verknüpfen von Beobachtungen am Phänomen und den Teilchenmodellen ist dabei wesentlich. Fachübergreifende Kompetenzen sollen dabei immer mit gefördert werden. Die Verknüpfung der Chemie mit den andern Naturwissenschaften in übergreifenden Themenfeldern erlaubt einen ganzheitlichen, auf die Lebensrealität und auf eine zukunftsorientierte Entwicklung ausgerichteten Unterricht. Stundendotation im Schulfeld Im Kanton Zürich sind für das Fach Natur und Technik in der ganzen Oberstufe 2 Stunden pro Woche vorgesehen. In den meisten Kantonen ist die Aufteilung in Biologie, Chemie 6

7 und Physik nicht genau definiert. Die Lehrpläne legen einen fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht zumindest nahe. Das Ausbildungsfach Chemie im Rahmen von Natur und Technik (NT) Die Ausbildung im Schwerpunkt Chemie gliedert sich an der PH Zürich in folgende drei Bereiche: Fachwissenschaft Chemie Didaktik der Chemie Berufspraktische Ausbildung (Quartalspraktikum u.a.) Fachwissenschaft Chemie Um Chemie kompetent unterrichten zu können, braucht es ein vertieftes und strukturiertes Fachwissen. Unter Berücksichtigung moderner Konzepte der Chemie vermittelt die Fachausbildung, welche zu einem Teil an der Universität Zürich stattfindet, einen Überblick über wichtige, zielstufenrelevante Gebiete und Themen sowie über weitere Inhalte der modernen Chemie. Dabei geht es darum, diese als spannende Wissenschaft erfahrbar zu machen, mit fachlich fundiertem Hintergrund Alltagsphänomene, chemische Produktion, Lebensprozesse und Vorgänge in der Umwelt besser zu verstehen und darzulegen. Didaktik der Chemie In den chemie-didaktischen Lehrveranstaltungen werden unter anderem grundlegende Kenntnisse darüber vermittelt, wie in der Chemie Erkenntnisse gewonnen werden, welche Ziele dieser naturwissenschaftliche Unterricht hat, wie man ihn plant und seine Inhalte verständlich vermittelt, wie grundlegende experimentelle und methodische Fertigkeiten gefördert und Experimente in den verschiedenen Schulstufen eingesetzt werden. Neben dem experimentellen Handwerk und Repertoire sind vielseitige und handlungsorientierte Arbeitsweisen in der naturwissenschaftlichen Grundausbildung der Lehrpersonen wichtig. Die fachdidaktische Ausbildung soll die künftigen Lehrpersonen zudem befähigen, alle drei naturwissenschaftlichen Fächer zu unterrichten und sie miteinander zu verknüpfen. 7

8 Standards und Kompetenzen Ziele der Ausbildung Fachspezifisches Wissen und Können Die Lehrperson kann grundlegendes Fachwissen in Biologie und Physik sowie fundiertes Fachwissen in Chemie vorweisen, dazu gehört auch die Kenntnis der Nature of Science. kennt wichtige und aktuelle Themenfelder des (fächerverbindenden) naturwissenschaftlich-technischen Unterrichts und kann deren Inhalte und systemischen Zusammenhänge erklären sowie im Sinne der Bildung für eine nachhaltige Entwicklung analysieren. beherrscht das experimentelle Repertoire der drei naturwissenschaftlichen Fächer sowie grundlegende Fertigkeiten der naturwissenschaftlichen Arbeitsweise. Dazu gehört auch die Kenntnis von gesetzlichen, ethischen und Sicherheits-Normen für einen sorgfältigen Umgang mit Lebewesen, Gefahrstoffen, Einrichtungen und Apparaturen. ist in der Lage, zentrale, aktuelle Themen für einen zeitgemässen naturwissenschaftlichen Unterricht didaktisch zu rekonstruieren. Dies beinhaltet die Kenntnis der Interessen und der wichtigsten naturwissenschaftlichen (Fehl)-Konzepte, mit denen die Lernenden in den Unterricht kommen, sowie der Strategien, um Konzeptwechsel einzuleiten. legt Wert auf einen zielgerichteten Einsatz naturwissenschaftlicher Methoden und Arbeitsweisen und kann die Experimente in einen naturwissenschaftlich-technisch bedeutsamen Kontext stellen. Heterogenität Die Lehrperson kennt interindividuelle (insbesondere genderspezifische) Interessen und Lernhemmungen in den Naturwissenschaften, insbesondere in Chemie und Physik, und weiss, durch welche vielfältigen Zugänge sie diesen begegnen kann. hat die Fähigkeit zur inneren Differenzierung und ist in der Lage, gestufte Aufgaben in verschiedenen Leistungsbereichen zu geben. 8

9 Diagnose und Beurteilung Die Lehrperson kennt konkrete Möglichkeiten, die manuellen, experimentellen und sozialen Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht in die Beurteilung einzubeziehen, und wendet diese ebenso an wie die Beurteilung der rein kognitiven Fähigkeiten. Schule und Gesellschaft Die Lehrperson kennt die Bedeutung des naturwissenschaftlich-technischen Unterrichts für ein verantwortungsvolles Handeln in der Gesellschaft. kennt das Leitbild der nachhaltigen Entwicklung und setzt sich mit den Konsequenzen und Aufgaben auseinander, die sich daraus für die Schule und eine zukunftsgerichtete naturwissenschaftliche Bildung ergeben. 9

10 Studieninhalte und Gliederung Fachwissenschaft NT S100 Fachliche Inhalte Natur und Technik (1 CP) Die fachlichen Inhalte der naturwissenschaftlichen Fächer auf dem Niveau der Sekundarstufe I sind Voraussetzung für das Natur und Technik-Studium. Die Studierenden erarbeiten den Inhalt im Wesentlichen selbstständig. CH S300 Fachkurs Chemie PH S300 Fachkurs Physik BI S300 Fachkurs Biologie ( je 3 CP) Die Studierenden erhalten einen Überblick über die Lerninhalte der drei Fächer. Es werden Grundkenntnisse und unterrichtsorientiertes Wissen sowie fachspezifische Fertigkeiten vermittelt. Studierende werden befähigt, komplexe Sachverhalte korrekt und dem Zielpublikum angepasst darzustellen. CH S410 (3 CP) / CH S420 (2 CP) / CH S430 (3 CP) / CH S440 (2 CP): Chemie für angehende Oberstufenlehrpersonen Neben den Grundlagen der Chemie (Aufbau, Eigenschaften und Struktur der Materie) werden ausgewählte Kapitel aus den Bereichen Umwelt-, Wasser- und Oberflächenchemie, der organischen Chemie und der Biochemie wissenschaftlich fundiert aufgearbeitet. CH 450: Praktikum in Chemie (2 CP) Einführung in die experimentelle Tätigkeit der Anorganischen und Organischen Chemie NT S120 Technik Gesellschaft Schule (1 CP) In einer Kompaktwoche werden naturwissenschaftlich-technische Phänomene sowie deren Auswirkungen auf Gesellschaft, Wirtschaft und Umwelt thematisiert. Dabei werden insbesondere fächerübergreifende Aspekte zum Technischen Gestalten mit einbezogen. Ziel ist die Förderung ein umfassendes Technikverständnisses. 10

11 NT S110 Experimentieren (3 CP) Inhalt sind die verschiedenen Formen des Experimentierens in Biologie, Chemie und Physik. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, sachgerecht anspruchsvolle Versuche zu planen und durchzuführen, durchgeführte Experimente korrekt auszuwerten sowie Experimente in einen naturwissenschaftlichen Kontext zu stellen. Fachdidaktik NT S200 Didaktik Natur und Technik I (3 CP) Es wird ein erster Überblick über zentrale didaktische Konzepte sowie Arbeitsweisen und Methoden gegeben, welche für einen zeitgemässen Natur und Technik-Unterricht relevant sind BI S200 Didaktik Biologie (3 CP) CH S200 Didaktik Chemie (3 CP) PH S200 Didaktik Physik (3 CP) Im Mittelpunkt stehen die spezifisch biologie-, chemie- und physikdidaktischen Fragestellungen. Es geht um die Begleitung von Verstehensprozessen, die Anwendung von Konzeptwechselstrategien, das Kennen von Vorstellungen und Interessen von Lernenden, den Einsatz spezifischer Materialien und Hilfsmittel sowie die Entwicklung vielfältiger Zugänge und Unterrichtssettings im Wesentlichen zu Themen des Natur und Technik-Unterrichts auf der Sekundarstufe I. CH S250 Fachdidaktisches Coaching im Quartalspraktikum (2 CP) Die erworbenen Kenntnisse und Inputs der Fachdidaktik Chemie bzw. Natur und Technik bilden die Grundlage für das auf das Quartalspraktikum (QP) ausgerichtete Modul. 11

12 Fachpraktische Ausbildung Alle Studierenden sammeln im Praktikum Erfahrungen, die sie mit Gewinn in die verschiedenen fachdidaktischen Module einbringen können. So bieten sich immer wieder Anlässe zur Reflexion und zur Konkretisierung. Systematisch eingeplant ist die Vernetzung von Fachdidaktik und Praxis im Quartalspraktikum, welches die Studierenden im 6. Semester absolvieren. V.a. in der Vorbereitungszeit arbeiten die Studierenden für die Planung ihres Unterrichts intensiv mit Dozierenden zusammen (CFC-Konzept), was individuelle Vertiefung und intensiven Austausch ermöglicht. 12

13 Die Fachausbildung im Überblick Sem. Fachdidaktische Module Fachliche Module Fachwissenschaftliche Module Prüfung vgl. auch Weisung hinten 1. (HS) NT S100 a) schriftl. 90 Min. ZS 2. (FS) NT S200 BI S300 ZS 3. (HS) NT S110 (Doppelmodul) PH S300 ZS 4. (FS) BI S200 c) mdl. 1 pro Modul CH S200 PH S200 je 20 Min. in erster ZS Woche ZS 5. (HS) CH S300 CH S410 d) schriftl. 105 Min. ZS NT S (FS) CH S250 Quartalspraktikum ZS 7. (HS) CH S430 CH S420 ZS 8. (FS) CH S440 CH S450 d) schriftl. 105 Min. 13

14 Studienanforderungen Leistungsnachweise und Prüfungen Leistungsnachweise Leistungsnachweise werden mit «bestanden»/«nicht bestanden» beurteilt und können einmal wiederholt werden (vgl. Richtlinie zu den Leistungsnachweisen an der Pädagogischen Hochschule Zürich vom ). Kreditpunkte zu den Modulen werden erst bei bestandenen Leistungsnachweisen angerechnet Prüfungen Prüfungsinhalt Fachwissenschaft Prüfungsumfang Zulassungsbedingung Bestehensnorm Fachwissenschaft Berechnung der Note Fachwissenschaft Prüfungsinhalt Fachdidaktik Prüfungsumfang Note Bemerkung CH S410, CH S420 CH S430, CH S440 Teilprüfungen 1 4: Zwei schrift liche Prüfungen CH S410, CH S420 (90 Min.) CH S430, CH S440 (90 Min.) Bestandene Leistungsnachweise in NT S100 und der fachwissenschaftlichen Module (Übungen + Praktikum) Notensumme (N 1 + N 2 ) mindestens 8 (N 1 + N 2 )/2 auf die nächste halbe Note N FW BI S200, CH S200, PH S200 Teilprüfungen 3 5: Je eine fachdidaktische Aufträge sowie Fristen für die Arbeit in den Modulen Abgabe werden jeweils zu BI S200, CH S200, PH S200 Beginn des Semesters in den Und drei mündliche Prüfungen von je 20 Min. Dauer N 1 N 2 N 3 N 4 Modulen BI S200, CH S200, PH S200 bekannt gegeben. N 5 14

15 Zulassungsbedingungen Bestehensnorm Fachdidaktik Berechnung der Note Fachdidaktik Bestandene Leistungsnachweise in NT S100 sowie in BI S200, CH S200 und PH S200 Notensumme (N 3 + N 4 + N 5 ) mindestens 12 (N 3 + N 4 + N 5 ) /3 gerundet auf die nächste halbe Note Note N FD Bemerkung Berechnung der Diplomnote (N 1 + N 2 + N 3 + N 4 + N 5 ) /5 gerundet auf die nächste halbe Note Nichtbestehen einer Teilprüfung Ungenügende Teilprüfungen müssen wiederholt werden. Die Wiederholung einer Teilprüfung ist nur einmal möglich. Für die Berechnung der Diplomnote zählt die Note der Wiederholungsprüfung. Genügende Teilprüfungen können nicht wiederholt werden. Vergabe der ECTS-Punkte Wenn die Bestehensnorm für einen Prüfungsteil erfüllt ist und eine einzelne Teilnote nach der Wiederholungsprüfung ungenügend ist, können die fehlenden ECTS-Punkte trotzdem vergeben werden. 15

16 Grundlagenliteratur Didaktik der Naturwissenschaften Labudde, P. (Hrsg.) (2010). Fachdidaktik Naturwissenschaft Schuljahr. Bern: Haupt; insbesondere folgende Kapitel: Labudde, P. (2010). Ziele bewusst machen Kompetenzen fördern (S ). Metzger, S. (2010). Die Naturwissenschaften fächerübergreifend vernetzen (S ). Metzger, S. (2010). Didaktische Rekonstruktion: Fachsystematik und Lernprozesse in der Balance halten (S ). Möller, K. (2010). Lernen von Naturwissenschaften heisst: Konzepte verändern (S ). Adamina, M. & Möller, K. (2010). Zugänge zum naturwissenschaftlichen Lernen öffnen (S ). Adamina, M. (2010). Mit Lernaufgaben grundlegende Kompetenzen fördern (S ). Frischknecht-Tobler, U. & Labudde, P. (2010). Beobachten und Experimentieren (S ). Labudde, P. & Bruggmann Minnig M. (2010). Der Heterogenität begegnen (S ). Fachkenntnisse Chemie W. Asselborn u.a. «Chemie heute», Schroedel-Verlag (2001). Fachdidaktik Chemie Naturwissenschaftliches Arbeiten/Chemie-Unterricht: insbesondere «Beiträge/Referate». Pfeifer u.a.: Konkrete Fachdidaktik Chemie, Oldenbourg Schulbuchverlag (2002). 16

17 Kontakt Wir, die Dozierenden der verschiedenen Module, freuen uns, Sie in unseren Veranstaltungen begrüssen zu dürfen. Zur Beantwortung Ihrer Fragen stehen die Fachverantwortlichen an der PH Zürich und Uni natürlich jederzeit gerne zur Verfügung. Wir bemühen uns zudem, Sie in Ihrer Ausbildung bestmöglich zu unterstützen. Detaillierte Informationen finden Sie in der Broschüre zum Studiengang (stud.phzh.ch > Sekundarstufe I > Natur und Technik mit Schwerpunkt Chemie). Pädagogische Hochschule Zürich Bereich «Natur und Technik, Mathematik» Sekundarstufe I Lagerstrasse 2 CH-8090 Zürich Dr. Hanspeter Pfirter hanspeter.pfirter@phzh.ch Links > Fachbereiche > Mensch und Umwelt > Fachgruppen > Natur und Technik: Biologie, Chemie, Physik > Weitere Angebote > Fachvorlesungen für Studierende der PHZH/Sekundarstufe I 17

18 Anhang Modul- Code Veranstaltungen Fachwissenschaft CP Form Zulassung LNW/ Prüf. NT S100 Fachliche Inhalte Natur und Technik 1.0 Selbstlernmod. Prüf. PH S300 Fachkurs Physik 3.0 Seminar LNW CH S300 Fachkurs Chemie 3.0 Seminar LNW BI S300 Fachkurs Biologie 3.0 Seminar LNW CH S410 Grundlagen Chemie, Aufbau, Eigenschaften 3.0 Vorlesung Prüf. und Struktur der Materie CH S420 Umwelt-, Wasser-, Oberflächenchemie 2.0 Vorlesung Prüf. CH S430 Organisch-chemische Strukturen 3.0 Vorlesung Prüf. und Reaktionen. Organische Stoffe CH S440 Biochemie 2.0 Vorlesung Prüf. CH S450 Praktikum in Chemie 2.0 Seminar LNW Total CP Fachwissenschaft 22.0 Modul- Code Veranstaltungen Fachdidaktik CP Form Zulassung LNW/ Prüf. NT S200 Didaktik Natur und Technik 3.0 Seminar LNW NT S110 Experimentieren 3.0 Seminar LNW BI S200 Fachdidaktik Biologie 3.0 Seminar NT S100 (best. Prüf.) Prüf. PH S200 Fachdidaktik Physik 3.0 Seminar NT S100 (best. Prüf.) Prüf. CH S200 Fachdidaktik Chemie 3.0 Seminar NT S100 (best. Prüf.) Prüf. NT S551 Diplomprüfung Vorbereitung Prüf. NT S120 Technik Gesellschaft Schule 1.0 Kompaktw. LNW CH S250 Fachdidaktisches Coaching im 2.0 Seminar/Praxis NT S100, BI S200, LNW Quartalspraktikum CH S200, PH S200 (best. Prüf.) Total CP Fachdidaktik 18.0 Total CP

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20 Pädagogische Hochschule Zürich Abteilung Sekundarstufe I Lagerstrasse 2 CH-8090 Zürich Zürcher Fachhochschule