Experimentalaufgaben und Pseudo-Experimentalaufgaben online

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1 Experimentalaufgaben und Pseudo-Experimentalaufgaben online - Ein Vergleich Gerhard Kern 1

2 Anforderungsdimension Anforderungsniveau III Anforderungsniveau II Anforderungsniveau I Aufbauprinzipien der Materie Stoffe Chemische Reaktionen Rohstoffquellen Wissen organisieren: Aneignen, Darstellen und Kommunizieren Inhaltliche Dimension Erkenntnisse gewinnen: Fragen, Untersuchen, Interpretieren Schlüsse ziehen: Bewerten, Entscheiden, Handeln Handlungsdimension 2

3 Aktuelles auf BIFIE-Homepage Angebote für Lehrer & Direktoren Bildungsstandards Materialien für den Unterricht Aufgabenpool Naturwissenschaften 3

4 Ablauf - Die Experimentalaufgaben (Mai/Juni 2010) - Die Online-Aufgaben der letzten Pilotierung (März 2011) - Ausgewählte Beispiele im Vergleich - Pseudo-Experimentalaufgaben - Diskussion 4

5 Experimental-Aufgaben Substanzen an ihren Eigenschaften erkennen Herstellung eines neuen Entkalkungsmittels Unedel oder edel? - Drei Metalle im Test Allergisch auf Lebensmittelfarben? Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser - Elektrolyte 5

6 Online-Aufgaben Alles Müll? Versuche Variante B Trennung und Wiederverwendung von Kunststoffen Wasseruntersuchungen Destillation und Alkohol Lebensmittelfarben? Die Reise durch die Atmosphäre Feuer Das Salz in unserer Suppe Versuche Variante A Chemie im Frisörsalon 6

7 (Wie) lassen sich Kompetenzen ums Experimentieren online erfassen? 7

8 Substanzen an ihren Eigenschaften erkennen 8

9 Experimentalaufgabe (1) Die drei Probegefäße enthalten eine Substanz mit Elektronenpaarbindung, eine kristallisierte Säure und eine Ionenverbindung. Ihr sollt herausfinden, in welchem Gefäß sich welcher Stoff befindet. Ihr dürft nicht kosten! Als Lösungsmittel ist Leitungswasser zu verwenden. Auf dem Lehrertisch findet ihr Materialien, die eventuell hilfreich sein könnten. 1) Besprecht in der Gruppe, welche Experimente ihr durchführen könnt, um herauszufinden, in welchem Gefäß sich welcher Stoff befindet! 2) Beschreibt eure Versuche möglichst genau hier: E3 N2 3) Zeigt eure Beschreibung dem Lehrer! 9

10 Experimentalaufgabe (2) 4) Führt die Versuche durch und schreibt die Ergebnisse auf! E3, E1 5) Gebt in der Tabelle unten an, in welchem Gefäß sich welcher Stoff befindet und begründet eure Entscheidung! E4, S4 10

11 2 Klassen, 6+4 Gruppen (2-3), 16 Knaben, 8 Mädchen Alle sind in der Lage, geeignete Experimente zu planen, durchzuführen, richtig zu beobachten und zu dokumentieren 4D: 1-2 Zuordnungen richtig, massive Verwechslungen, inhaltliche Mängel, unsicher in den Begriffen 4E: Alle Zuordnungen richtig, bei drei Gruppen alle Begründungen richtig, eine Gruppe unsicher im Begründen. 11

12 Hinreichende Begründung 12

13 Missglückte Begründung 13

14 14

15 Pseudo-Experimentalaufgabe online Stoffe an ihren Eigenschaften erkennen Link zur Anleitung 15

16 Abdeckung der Deskriptoren experimental E 3 zu Fragestellungen eine passende Untersuchung planen, durchführen und protokollieren. S 1 Daten, Fakten und Ergebnisse aus verschiedenen Quellen aus naturwissenschaftlicher Sicht bewerten und Schlüsse daraus ziehen. E 2 zu Vorgängen und Phänomenen in Natur, Umwelt und Technik [ ] Vermutungen aufstellen. S 4 fachlich korrekt und folgerichtig argumentieren [ ]. E 1 zu Vorgängen und Phänomenen in Natur, Umwelt und Technik Beobachtungen machen oder Messungen durchführen und diese beschreiben. E 4 Daten und Ergebnisse von Untersuchungen analysieren (ordnen, vergleichen, Abhängigkeiten feststellen) und interpretieren. S 4 fachlich korrekt und folgerichtig argumentieren [ ]. 16

17 Abdeckung der Deskriptoren online E 3 zu Fragestellungen eine passende Untersuchung planen, durchführen und protokollieren. S 1 Daten, Fakten und Ergebnisse aus verschiedenen Quellen aus naturwissenschaftlicher Sicht bewerten und Schlüsse daraus ziehen. E 2 zu Vorgängen und Phänomenen in Natur, Umwelt und Technik [ ] Vermutungen aufstellen. S 4 fachlich korrekt und folgerichtig argumentieren [ ]. E 1 zu Vorgängen und Phänomenen in Natur, Umwelt und Technik Beobachtungen machen oder Messungen durchführen und diese beschreiben. E 4 Daten und Ergebnisse von Untersuchungen analysieren (ordnen, vergleichen, Abhängigkeiten feststellen) und interpretieren. S 4 fachlich korrekt und folgerichtig argumentieren [ ]. 17

18 Erste Ergebnisse Block SchülerInnen, 52 % K, 48% M 52 % Hauptschule 25 % Gymnasium 23 % Realgymnasium 29 % gelöst Block SchülerInnen, 53 % K, 47% M 40 % Hauptschule 20 % Gymnasium 40 % Realgymnasium 41 % gelöst 18

19 Erste Ergebnisse Block SchülerInnen, 52 % K, 48% M 52 % Hauptschule 25 % Gymnasium 23 % Realgymnasium 29 % gelöst Block SchülerInnen, 53 % K, 47% M 40 % Hauptschule 20 % Gymnasium 40 % Realgymnasium 41 % gelöst 19

20 Ergebnisse im Detail 20

21 Ergebnisse im Detail 18% richtige Begründungen 21

22 Elemente für Begründung Experimentelle Befunde: p7 ph=7 p3 ph=3 L0 Lämpchen leuchtet nicht L1 Lämpchen leuchtet L0,5. Lämpchen leuchtet schwach 22

23 Elemente für Begründung Fachwissen: SL Speisesalzlösung leitet elektrischen Strom ZL0..Zuckerlösung leitet elektrischen Strom nicht AL...Lösungen von Säuren leiten elektrischen Strom L1L.. Lämpchen leuchtet genau dann, wenn Flüssigkeit leitet L1I Eine Flüssigkeit leitet genau dann elektrischen Strom, wenn sie frei bewegliche Ladungsträger enthält SI. Speisesalz bildet beim Auflösen in Wasser frei bewegliche Ionen CI.Citronensäure bildet in Wasser Ionen Sn Speisesalzlösung ist neutral (ph=7) Zn Zuckerlösung ist neutral (ph=7) Ap3..Lösungen von Säuren haben ph-werte unter 7 p3s.. ph-werte unter 7 zeigen saure Lösungen an p7n.. ph-wert 7 zeigt neutrale Lösungen an 23

24 Verwendete Elemente für Begründung 24

25 Beispiel für hinreichende Begründung 25

26 Beispiel für teilweise Begründung 26

27 Erfüllung der Deskriptoren E 4 S 4 Ich kann einzeln oder im Team Daten und Ergebnisse von Untersuchungen analysieren (ordnen, vergleichen, Abhängigkeiten feststellen) und interpretieren. (7 95%) Ich kann einzeln oder im Team fachlich korrekt und folgerichtig argumentieren [ ]. (0 57%) 27

28 Online-Aufgaben Alles Müll? Versuche Variante B Trennung und Wiederverwendung von Kunststoffen Wasseruntersuchungen Destillation und Alkohol Lebensmittelfarben? Die Reise durch die Atmosphäre Feuer Das Salz in unserer Suppe Versuche Variante A Chemie im Frisörsalon 28

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Gerhard Kern 33

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