Kompetenzorientiert Chemie unterrichten Wohin wir wollen und wo wir stehen

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1 Kompetenzorientiert Chemie unterrichten Wohin wir wollen und wo wir stehen Dr. Lutz Stäudel Kassel Sie finden diese Präsentation und ausgewählte Materialien dazu sowie zum Workshop ab Montag kommender Woche hier: Dr. Lutz Stäudel * Kassel 1

2 Was Sie erwartet: Was sich geändert hat mit PISA, Kompetenzorientierung usw. Was das für Unterricht bedeutet anhand von 3 Aspekten und 2 Exkursen 1. Aspekt Bereichsspezifische Lesefähigkeit Exkurs Was Kompetenz ausmacht 2. Aspekt Umgehen mit Heterogenität Exkurs Instrumente zu Planung und Kontrolle 3. Aspekt Verstehen, was die Naturwissenschaften ausmacht Ein Resümee Dr. Lutz Stäudel * Kassel 2

3 Was hat sich geändert? Grundbildung statt Fachkanon in den Kern-Lehrplänen einiger deutscher Bundesländer bereits umgesetzt Output-Orientierung: Worüber sollen unsere Schülerinnen und Schüler am Schluss verfügen? Kompetenzorientierung: d.h. Verfügbarkeit in variablen Lebenssituationen UND begründete Urteile und Entscheidungen Konstruktivistische Sicht vom Lernen: Selbsttätige Aneignung statt Rezeption Dr. Lutz Stäudel * Kassel 3

4 Der Unterschied zwischen Wissen und Kompetenz Die Lösung fast -aller ein Gruppen: Beispiel Die Lösung fast aller Gruppen: Mit einer (unbestimmten) Menge Wasser wird das Mit Kupfersulfat einer (unbestimmten) gelöst, anschließend Menge Wasser wird eingedampft das Kupfersulfat und gewogen. gelöst, anschließend Jedoch: eingedampft Die Aufgabe und gewogen. kann so innerhalb der zur Verfügung Jedoch: stehenden Die Aufgabe Zeit kann nicht so gelöst innerhalb werden! der zur Was man unter Kompetenzgesichtspunkten Verfügung stehenden Zeit nicht gelöst werden! Was man unter Kompetenzgesichtspunkten Dienstags in der Universität, t, chemiedidaktisches Praktikum für künftige Lehrerinnen und Lehrer: Ein Eggrace, erdacht von erwartet hätte: Studierenden für Studierende: erwartet hätte: Wie lässt sich in einer gegebenen Mischung dreier Trennung Kunststoffe, identifizieren festem Indigo und kristallinem Trennung identifizieren Kupfersulfat der Anteil des löslich CuSO4 / nicht praktisch in Wasser löslich Alternativen diskutieren bestimmen? Stoffeigenschaften als Basis für die notwendigen Stoffeigenschaften als Basis für die notwendigen Stoffeigenschaften (gedanklich) listen: Stoffeigenschaften (gedanklich) listen: löslich / nicht in Wasser löslich Lösung Alternativen finden: diskutieren Indirekte Lösung Bestimmung, finden: indem Kupfersulfat gelöst, das Indirekte Gemisch Bestimmung, vor und der Rest indem nach Kupfersulfat einer Filtration gelöst, und das ggf. Gemisch Trocknen vor gewogen und der wird. Rest nach einer Filtration und ggf. Trocknen gewogen wird Dr. Lutz Stäudel * Kassel 4

5 Der Unterschied zwischen Wissen und Kompetenz - ein Beispiel Dienstags in der Universität, t, chemiedidaktisches Praktikum für künftige Lehrerinnen und Lehrer: Noch etwas präziser: Noch etwas präziser: Wissen (um die Stoffeigenschaften) ist sicher Wissen (um die Stoffeigenschaften) ist sicher vermutlich auch die Kenntnis der möglichen vermutlich auch die Kenntnis der möglichen Ein Eggrace, erdacht von Studierenden vorhanden, für Studierende: Wie lässt sich in vorhanden, einer gegebenen Trennverfahren Mischung dreier Kunststoffe, festem Trennverfahren Indigo und kristallinem Kupfersulfat der Anteil des CuSO4 praktisch bestimmen? Aber: mangelnde Verknüpfung konzeptbezogener und Aber: prozessbezogener mangelnde Verknüpfung Kompetenzen. konzeptbezogener und prozessbezogener Kompetenzen Dr. Lutz Stäudel * Kassel 5

6 Zur Vergewisserung: Das Kompetenzmodell für die nw. Fächer Dr. Lutz Stäudel * Kassel 6

7 1. Aspekt: Bereichsspezifische Lesefähigkeit ist eine Aufgabe für die gesamte naturwissenschaftliche Fachschaft muss systematisch entwickelt werden Dr. Lutz Stäudel * Kassel 7

8 Bereichsspezifische Lesefähigkeit ist eine Aufgabe für die gesamte naturwissenschaftliche Fachschaft muss systematisch entwickelt werden muss die spezifischen Kodierungen (Darstellungsformen) des Fachs/ Bereichs berücksichtigen sowie die Übersetzungen von einer in die andere Darstellungsform und ganz besonders die Übersetzung von Fach- in Alltagssprache und umgekehrt. Spezifischer Sprachstil (Nominal) Abbildungen Spezifischer / Fotos Sprachstil (Nominal) Skizzen Abbildungen / Fotos (Werte-)Tabellen Skizzen Graphen (Werte-)Tabellen Formeln M. Graphen Wagenschein: (chemische) Formeln Die M. Alltagssprache Wagenschein: (mathematische) (chemische) ist die Sprache des Formeln Die Lernens Alltagssprache (mathematische) die Fachsprache ist die Sprache ist die des Sprache Lernens des Verstandenen die Fachsprache ist die Sprache des Verstandenen Dr. Lutz Stäudel * Kassel 8

9 Bereichsspezifische Lesefähigkeit ist eine Aufgabe für die gesamte naturwissenschaftliche Fachschaft muss systematisch entwickelt werden muss die spezifischen Kodierungen (Darstellungsformen) des Fachs/ Bereichs berücksichtigen sowie die Übersetzungen von einer in die andere Darstellungsform und ganz besonders die Übersetzung von Fach- in Alltagssprache und umgekehrt. Was man darunter verstehen kann zunächst Was man einem darunter eingängigen verstehen kann Beispiel, zunächst der an Badewannenaufgabe einem eingängigen von Beispiel, D. Leiß: der Badewannenaufgabe von D. Leiß: Der Graph beschreibt den Wasserstand Der Graph in beschreibt einer den Badewanne. Wasserstand in einer Erzähle Badewanne. eine Geschichte Erzähle dazu! eine Geschichte dazu! Dr. Lutz Stäudel * Kassel 9

10 Bereichsspezifische Lesefähigkeit Und ein Beispiel für den Wechsel der Darstellungsform aus dem Chemieunterricht: Und ein Beispiel für den Wechsel der Darstellungsform aus dem Chemieunterricht: ist eine Aufgabe für die gesamte ml HCl T (oc) naturwissenschaftliche Fachschaft 0 23,5 muss systematisch entwickelt 5 24, ,7 werden 15 26,4 muss die spezifischen 20Kodierungen 27, ,7 (Darstellungsformen) des Fachs/ 30 28,2 Bereichs berücksichtigen 35 28, ,2 sowie die Übersetzungen von einer 45 29,4 in die andere Darstellungsform 50 29, ,3 und ganz besonders die Übersetzung von Fach- in Alltagssprache 60 29,1 und umgekehrt , , ,4 T (oc) 30,0 29,0 28,0 27,0 26,0 25,0 24,0 23,0 22,0 Neutralisationswärme Thermometrische Titration Neutralisation NaOH (1 M) mit HCl (1 M) ml HCl Dr. Lutz Stäudel * Kassel 10

11 Mit dieser Methode könnt ihr, ähnlich wie ein Kompetenzentwicklung unterstützen durch Bereitstellen geeigneter Lernsituationen, in denen die entsprechende Wissenschaftler Kompetenz erworben/vertieft werden kann. UND durch immer wieder Darüber reden im Sinne von Metakommunikation (Lehrkraft), um den Aufbau naturwissenschaftlicher Grundbildung zu unterstützen, ebenso Verständnis und Bedeutung der Ressourcen Dr. Lutz Stäudel * Kassel 11

12 1. Exkurs: Was Kompetenz ausmacht How People Learn Chase & Simon Dr. Lutz Stäudel * Kassel 12

13 1. Exkurs: Was Kompetenz ausmacht Strategien zum Kompetenzaufbau - Handwerkszeug an geeigneten Beispielen vermitteln - Beispiele zur Anwendung und zum Üben bereitstellen - Metakommunikation: Das habt ihr gemacht, das ist der Nutzen Dr. Lutz Stäudel * Kassel 13

14 2. Aspekt: Mit Heterogenität umgehen Naturwissenschaften Alle sollen Kompetenz erwerben Es gibt erhebliche Unterschiede betreffend kognitiver Ausstattung und Vorwissen Prinzipiell gilt Zielgleichheit: Naturwissenschaftliche Grundbildung Dr. Lutz Stäudel * Kassel 14

15 2. Aspekt: Mit Heterogenität umgehen PISA 2009: Die Kompetenzwerte streuen jedoch auch innerhalb der Bildungsgänge erheblich, so dass eine große Überlappung der Kompetenzverteilungen zu beobachten ist. Notwendig: Differenzieren - in allen Schulformen Dr. Lutz Stäudel * Kassel 15

16 Mit Heterogenität umgehen Fordern und Fördern Gezielte Hilfen setzen diagnostische Instrumente voraus! (In Kürze dazu ein Heft bei U Ch) Verantwortung für das eigene Lernen stärken Selbsteinschätzung unterstützen Lücken Schließen unterstützen Anforderungen variieren Bearbeitungstiefe verändern Selbstdifferenzierende Lernumgebungen verwenden Dr. Lutz Stäudel * Kassel 16

17 Mit Heterogenität umgehen Materialien und Erfahrungen: Dr. Lutz Stäudel * Kassel 17

18 Mit Heterogenität umgehen Selbstdifferenzierende Formate einsetzen besonders in Zusammenhang mit komplexen, kompetenzorientierten Aufgabenstellungen Ein mögliches (und bewährtes) Beispiel: Aufgaben mit gestuften Hilfen (im Workshop ausführlicher) Dr. Lutz Stäudel * Kassel 18

19 Mit Heterogenität umgehen Der Text zur Aufgabe erläutert, dass der tropische Regenwald ein Mangelbiotop ist, in dem abgestorbene organische Materialien sofort abgebaut und die enthaltenen Mineralstoffe in den Kreislauf zurück geführt werden. Der Aufgabentext selbst enthält bereits einen Hinweis zur Lösung: nämlich den auf die Bildung von Sauerstoff Dr. Lutz Stäudel * Kassel 19

20 Mit Heterogenität umgehen Die Hilfen haben entweder lernstrategischen Charakter oder sie sind inhaltlicher Art. Sie werden am Tisch zur Verfügung gestellt oder können am Lehrerpult eingesehen werden. Sie bestehen im vorgestellten System aus einem Impuls und einer Antwort Dr. Lutz Stäudel * Kassel 20

21 Mit Heterogenität umgehen Diagnostizieren, Differenzieren, Individualisieren nur mit Hilfe dieser Ansätze kann Kompetenzentwicklung bei allen Schülerinnen und Schülern (oder doch zumindest bei der großen Mehrzahl) gelingen Dr. Lutz Stäudel * Kassel 21

22 2. Exkurs: Instrumente zu Planung und Kontrolle Wenn Akzentuierung in Richtung auf einzelne Aspekte von Kompetenz z.b. durch entsprechende Aufgaben ein notwendiges Mittel ist, dann bedarf es der Planung und der Kontrolle dessen, was im Unterricht stattfindet Dr. Lutz Stäudel * Kassel 22

23 2. Exkurs: Instrumente zu Planung und Kontrolle Wie lässt sich die Kompetenz... über die Jahrgänge.. /.. entwickeln? Voraussetzungen Klasse (z. 5/6) Klasse (z.b. 7/8) Klasse (z.b. 9/10) S II Präzisierung durch Erwartungshorizonte (Standards) Inhaltliche Konkretisierung Methodische Überlegungen Beiträge anderer Fächer Bemerkungen Dr. Lutz Stäudel * Kassel 23

24 2. Exkurs: Instrumente zu Planung und Kontrolle Analyse-Spinne hier orientiert an den Aspekten naturwissenschaftlichen Arbeitens, zur Kontrolle, ob während eines Halbjahres z.b. alle Aspekte angemessen berücksichtigt worden sind Dr. Lutz Stäudel * Kassel 24

25 3. Aspekt: Verstehen, was die Naturwissenschaften ausmacht Dr. Lutz Stäudel * Kassel 25

26 3. Aspekt: Verstehen, was die Naturwissenschaften ausmacht dass sie Fragestellungen eingrenzen dass sie Hypothesen entwickeln dass sie Faktoren für Experimente variieren dass sie Modelle entwickeln und verwenden dass es zwar eine naturwissenschaftliche Vorgehensweise gibt, die aber in jedem Einzelfall variiert dass Wissen vorläufig ist dass sie in einem Wechselverhältnis zur Gesellschaft stehen dass. es manchmal schwer ist herauszufinden, worauf die NW eine Antwort geben können und worauf nicht Dr. Lutz Stäudel * Kassel 26

27 3. Aspekt: Verstehen, was die Naturwissenschaften ausmacht Dr. Lutz Stäudel * Kassel 27

28 Resümee: Wie kompetenzorientiert unterrichten? Unterricht vom erwarteten Ergebnis her denken: - Kann das, was ich jetzt unterrichte, dazu beitragen, dass die Lernenden am Ende? - Ermöglicht das, wie ich den Unterricht gestalte, den Lernenden aktive Aneignung? - Wo kann ich Akzente setzen? - Wie helfe ich den Lernenden, die Strukturen zu erkennen? - Wie kann ich den Lernenden die Bedeutung dessen vermitteln,? Dr. Lutz Stäudel * Kassel 28

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Lutz Stäudel * Kassel 29