Mittels Gruppenarbeiten vom Archaeopteryx zur Nature of Science

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1 Institut für Gymnasial- und Berufspädagogik Mittels Gruppenarbeiten vom Archaeopteryx zur Nature of Science 7. Schweizer Forum Fachdidaktiken Naturwissenschaften 20.Januar 2012, PHSG Gossau Claudia Canella Balz Wolfensberger

2 DINOS - Projektüberblick DINOS Discussing the Nature of Science in Small Groups Laufzeit: Finanziert vom Schweizerischen Nationalfonds Forschungsfragen Wie reden 17-19jährige Gymnasiast/innen in Kleingruppenarbeit über Nature of Science (NoS)? Welche Vorstellungen der NoS lassen sich bei den Schüler/innen erkennen? Wie erleben die Schüler/innen die entsprechende Unterrichtseinheit? Kurzdefinition Nature of Science (NoS) Wie entsteht naturwissenschaftliches Wissen und wie ist es charakterisiert? Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 2

3 DINOS Projektüberblick - Datenerhebung Rahmen Unterrichtseinheit (4-6 Lektionen) zur Wissenschaftsgeschichte des Solnhofners Archaeopteryx-Fossils Durchführung in 2 Durchgängen (2010 & 2011) mit 2 Biologie- Lehrern, 5 Klassen Datenmaterial Videographie von Kleingruppenarbeiten zum Fallbeispiel Leitfadengestützte, qualitative Interviews mit Lernenden und Lehrern Pre-/Posttest Fragebogen Schriftliche Feedbacks der Lernenden zum Unterrichtsmaterial Arbeitsblätter aus den Kleingruppenarbeiten Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 3

4 Fachdidaktische Überlegungen NoS Konzept Orientierung an Norman G. Lederman* Naturwissenschaftliches Wissen ist: 1) Empirisch 2) Theorieabhängig 3) Sozial und kulturell eingebettet 4) Resultat sowohl von logischem Schlussfolgern als auch der Vorstellungskraft und Kreativität der Forschenden 5) Vorläufig * Lederman, Norman G. (2006). Syntax of nature of science whithin inquiry and science instruction. In: Flick, Lawrence B. & Norman G. Lederman (Eds.). Scientific Inquiry and Nature of Science. Implications for Teaching, Learning, and Teacher Education. Dordrecht: Springer Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 4

5 Fachdidaktische Überlegungen - Unterrichtseinheit Fallbeispiel: Archaeopteryx-Fossil Beispielhafter Nachvollzug der 5 NoS-Aspekte Thema innerhalb der Evolutionsbiologie Reichhaltiges Material vorhanden Struktur Unterrichtseinheit 4-6 Lektionen unterschiedliche Szenarien: deduktiv & induktiv Einführung ins Thema Dossier zur Wissenschaftsgeschichte des Archaeopteryx Kleingruppenarbeit: Diskussionsfragen zum Dossier Ergebnissicherung im Plenum Diskussion bzg. 5 NoS-Aspekte Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 5

6 Fachdidaktische Überlegungen - Unterrichtseinheit Struktur Dossier 1) Steckbrief Solnhofner Archaeopteryx-Fossil 2) Informationen zu Fundort, geologischen Bedingungen und Fossilierungsprozess 3) Fund- und Deutungsgeschichte 4) Heutiger Stand der Forschung 5) Theoretischer Teil zu den 5 NoS-Aspekten Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 6

7 Zitat Johann Andreas Wagner ( )* Schliesslich habe ich noch einige Worte zur Abwehr von Darwin schen Missdeutungen unseres Sauriers hinzuzufügen. Auf den ersten Anblick des [Archaeopteryx] könnte man allerdings auf die Vorstellung kommen, dass man an ihm ein Zwischengeschöpf, das im Übergang vom Saurier zum Vogel begriffen sei, vor sich habe. Darwin und seine Anhänger werden wahrscheinlich den neuen Fund als ein höchst willkommenes Ereigniss zur Beschönigung ihrer abentheuerlichen Ansichten über die Thier-Umwandlungen benützen. Dazu haben sie aber gar kein Recht. ( ) [Das sind] fantastische Träumereien, mit denen die exacte Naturforschung nichts zu thun hat. * Wagner, Andreas (1861). Ein neues, angeblich mit Vogelfedern versehenes Reptil aus dem Solenhofener lithographischen Schiefer. In: Sitzungsberichte der königlich bayerischen Akademie der Wissenschaften zu München. Band II. München: J.G. Weiss Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 7

8 Fachdidaktische Überlegungen - Unterrichtseinheit Struktur Dossier 1) Steckbrief Solnhofner Archaeopteryx-Fossil 2) Informationen zu Fundort, geologischen Bedingungen und Fossilierungsprozess 3) Fund- und Deutungsgeschichte 4) Heutiger Stand der Forschung 5) Theoretischer Teil zu den 5 NoS-Aspekten Einführung ins Thema Dossier zur Wissenschaftsgeschichte des Archaeopteryx Kleingruppenarbeit: Diskussionsfragen zum Dossier Ergebnissicherung im Plenum Diskussion bzg. 5 NoS-Aspekte Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 8

9 Ausgewählte Befunde Kleingruppenarbeiten Gruppenarbeit wird von den Lernenden als Lernform sehr geschätzt Hohe Konzentration und Aufgabenorientierung der Lernenden während der Gruppenarbeit Die Gruppe bleibt während ihrer Diskussion nahe am Fallbeispiel Schwierigkeiten bei der Ableitung allgemeiner Merkmale von Wissenschaftlichkeit Neue Erkenntnisse der Lernenden bzg. NoS Schüler: ( ) Man denkt ja meistens ( ): Die Biologen machen ( ) für die Welt, damit man ((---)) mehr weiss und so. Aber dass sie genau gleich menschlich sind ((lächelt)), dass sie eben auch nur/ halt auch aus Eigennutzen handeln könnten, das hört man im Unterricht nicht. Man befasst sich eher nur mit den Theorien ((---)) und nicht mit dem Menschlichen dahinter ( ) Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 9

10 Ausgewählte Befunde * p<.05; ** p<.01; Elaboriertheitsquotient : Verhältnis der Anzahl als eher elaboriert zur Anzahl als eher naiv codierter Schüler/innen-Vorstellungen von NoS.*** ***Testfragen und Codiersystem übernommen aus: Hofheinz, Volker (2008). Erwerb von Wissen über Nature of Science. Eine Fallstudie zum Potenzial impliziter Aneignungsprozesse in geöffneten Lehr- Lern-Arrangements am Beispiel von Chemieunterricht. Dissertation. Siegen: Universität Siegen Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 10

11 Herzlichen Dank! Claudia Canella Balz Wolfensberger Beckenhofstr. 35 Beckenhofstr Zürich 8006 Zürich balz Claudia Canella & Balz Wolfensberger IGB, Universität Zürich Seite 11

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