Handreichung zur Umsetzung des Rahmenlehrplans Naturwissenschaften

Transkript

1 Handreichung zur Umsetzung des Rahmenlehrplans Naturwissenschaften Gestaltungsmöglichkeiten für das Fach Naturwissenschaften in der Orientierungsstufe Themenfeld 2: Vom ganz Kleinen und ganz Großen

2 Einführung Der neue Rahmenlehrplan Naturwissenschaften berücksichtigt die sich wandelnde Zielsetzung von Unterricht und sich dadurch verändernde Bedingungen des Lehrens und Lernens in der Schule. 1. Kinder und Jugendliche im Jahr 2008 gehen mit komplexer Technik und mit Medien um. Aber die für die Erforschung nötige Langsamkeit ist bei vielen abhanden gekommen. Naturwissenschaftlicher Unterricht muss Raum und Zeit für Primärerfahrung und entdeckendes Lernen geben. 2. Einfache Technik stirbt aus (Röhrenfernseher, Dynamo, Glühbirne...), die alltägliche Technik ist zu komplex, um sie mit Hilfe des Schulwissens vollends zu durchdringen. Naturwissenschaftlicher Unterricht muss Komplexität aufgreifen und durchschaubar machen. Dazu sind neue Lernwege und die Entwicklung von erklärenden Denkmustern nötig. 3. Die globale Entwicklung führt uns immer mehr die Endlichkeit von Ressourcen vor Augen. Das Leben an der Kapazitätsgrenze braucht intelligente Lösungen, bei der sich Naturwissenschaften und Geisteswissenschaften ergänzen. Diese Trends und die sich daraus ableitenden Zielsetzungen werden in den Bildungsstandards berücksichtigt. Der neue Rahmenlehrplan Naturwissenschaften löst das Problem auf, dass der bestehende Lehrplan nicht mit den Bildungsstandards kompatibel erscheint. [1] Die 8 Themenfelder des neuen Rahmenlehrplans sind Ausschnitte aus der komplexen Lebenswelt. Lehrerinnen und Lehrer stehen vor der Aufgabe, die Komplexität zu strukturieren und für Schülerinnen und Schüler der Orientierungsstufe in angemessener Weise aufzubereiten. Bei der konkreten Unterrichtsplanung und Unterrichtsgestaltung möchten wir die Kolleginnen und Kollegen unterstützen. Die Handreichungen des Pädagogischen Zentrums zeigen an Beispielen auf, wie der Unterricht im Fach Naturwissenschaft kontext- und kompetenzorientiert gestaltet werden kann. Innerhalb der Kontexte soll die Kompetenzentwicklung für die Schülerinnen und Schüler sichtbar gemacht werden. Anhand von Aufgaben soll später noch aufgezeigt werden, wie die im Unterricht erworbenen Kompetenzen durch die Lehrkraft vertieft und diagnostiziert werden können. Handreichung NaWi 5/6, TF Pädagogisches Zentrum Rheinland-Pfalz

3 Kontextorientierung Es gibt kein Lernen ohne Kontext. Wenn der Kontext nicht in der Unterrichtssituation thematisiert wird, so entsteht er im Lernenden selbst. Nach Muckenfuß ist der Begriff folgendermaßen definiert: Mit Kontexten sind Themen gemeint, mit deren Hilfe relevante Teile des Netzwerkes aus der wissenschaftlichen Ideenwelt erschließbar sind. Diese Kontexte greifen Inhalte oder Probleme aus der Lebenswelt auf, die für die Adressaten unseres Unterrichts subjektiv möglichst bedeutungsvoll sind.... Sie werden... so gewählt, dass mit ihrer Hilfe ein repräsentativer Teil der naturwissenschaftlichen Ideenwelt erschlossen werden kann. [2] Darauf fußend entwickeln seit einigen Jahren bundesweit verschiedene Arbeitsgruppen in den Naturwissenschaften Kontexte für einen modernen Unterricht. [2] Muckenfuß, H., 2003: Themen oder Kontexte als Strukturelemente des naturwissenschaftlichen Unterrichts. (siehe auch: Muckenfuß, H. 1995: Lernen im sinnstiftendem Kontext Entwurf einer zeitgemäßen Didaktik des Physikunterrichtes, Cornelsen, Berlin). bik (Biologie im Kontext) Eine Verknüpfung von Fachsystematik und Alltagsnähe ist im Biologieunterricht, dem Unterricht zu der uns umgebenden lebenden Umwelt, oft einfacher als beispielsweise in Physik oder Chemie. Trotzdem ist häufig ein der Lehrerin bzw. dem Lehrer sinnvoll erscheinender Bezug zum Alltag nicht schülergemäß. Es ist wichtig, sich mit dem von der Schülerin bzw. dem Schüler wahrgenommenen Bild unserer lebenden Umwelt auseinander zu setzen und daraus Impulse für einen zeitgemäßen, attraktiven Biologieunterricht zu ziehen. Im Gegensatz zu einer allgemeinen Themenorientierung kommt es bei sinnstiftenden Aufgaben darauf an, dass mit ihrer Hilfe ein repräsentativer Teil der naturwissenschaftlichen Ideenwelt erschlossen werden kann. Bei der Zusammenstellung von Aufgaben muss nicht nur der bildungsrelevante Teil der Systematik des Faches Biologie abgedeckt werden, sondern die Aufgaben müssen auch kumulatives Lernen ermöglichen. Damit haben die Fachperspektive und die Schülerperspektive gleichrangige Bedeutung. Kontexte können in der Biologie folgendermaßen definiert werden: Sie sind bezogen auf die definierten Basiskonzepte System, Bau und Funktion und Entwicklung und stehen in Bezug zu den geltenden Lehrplänen. Sie sind dem Kenntnis- und Entwicklungsstand der Schülerinnen und Schüler angemessen. Sie sind von lebensweltlicher und/oder gesellschaftlicher Relevanz für die Lernenden. Sie können nach ihrer inhaltlichen und lebensweltlichen Dimension differenziert werden. [3] CHiK (Chemie im Kontext) definiert Kontexte als Frage- und Problemstellungen mit folgenden Merkmalen: - Alltags- /Gesellschaftsbezug - Komplexität - Sinnvolle Zugänge zur Erarbeitung chemischer Inhalte - Fächerübergreifende Bezüge - Beitrag der Chemie zur Lösung gesellschaftlich relevanter Fragestellungen Handreichung NaWi 5/6, TF Pädagogisches Zentrum Rheinland-Pfalz

4 Der Kontext einer Unterrichtseinheit ist dabei nicht nur die motivierende Anfangssituation, sondern leitet über zu den Schülerfragen, deren möglichst eigenständige experimentelle Bearbeitung, den Erweiterungen auf andere Themen und den Anwendungsbereichen des Erarbeiteten. Der Kontext spannt sich somit wie ein Bogen durch die Einheit und integriert bzw. leitet die Erkenntnisse der Schülerinnen und Schüler. Dies wird beispielsweise deutlich, wenn die zum Kontext aufgeworfenen Fragen auf einer Mind-Map gesammelt wurden, die den Schülerinnen und Schülern die ganze Zeit zur Verfügung steht und auf die immer wieder Bezug genommen wird. [4] Bei piko (Physik im Kontext) umfassen Kontexte drei Themenbereiche (1) Als thematische Kontexte sollen lebensweltliche Fragestellungen aus Alltag, Technik und Gesellschaft verstärkt in den Unterricht integriert werden. (2) Der Kontext Lernumgebung soll mehr sein als ein passiver Material- und Angebotslieferant, sondern in der Rolle eines aktiven Entwicklungshelfers das eigenständige Denken, Arbeiten und Reflektieren fördern. (3) Außerschulische Kontexte verstärken die Lebensweltnähe schulischen Lernens. Mit authentischen Erfahrungen aus Forschung und Arbeitswelt erhalten die Schüler Orientierungshilfen für mögliche Tätigkeiten und berufliche Perspektiven. Zu berücksichtigen ist bei der Kontextorientierung auch die jeweils angezielte Schulstufe. Für die unteren Jahrgänge kann sich der Kontextbezug vor allem in der stärkeren Berücksichtigung lebensweltlicher Bezüge äußern, für die höheren Jahrgänge zudem in didaktisch aufbereiteten Themen aus dem Bereich moderner Physik und moderner Technologien. [5] Ergänzend sei angefügt, was ein Kontext nicht ist: Angehängter Alltagsbezug Der übliche Alltagsbezug, den naturwissenschaftlicher Unterricht stets beabsichtigt, darf nicht mit Unterricht im Kontext verwechselt werden. Der kontextorientierte Unterricht geht vielmehr von dem alltagsnahen Kontext aus und entwickelt die Systematik entlang der Inhalte. Appetizer Kontexte sollen nicht als Anreiz oder als Motivator dienen. Diese Funktion mag eine Folge von gut ausgewählten Kontexten sein, ist aber nicht in erster Linie intendiert. [6] Famona: Fortbildungszyklus NAWI TF2 In der folgenden Handreichung wird eine mögliche kontextorientierte Gesamtplanung des Themenfeldes Vom ganz Kleinen und ganz Großen vorgestellt. Sie zeigt eine Folge überschaubarer, eingrenzbarer Kontexte (vgl. Tabelle 1). Die Kontexte decken jeweils nur ein Konzept des anschlussfähigen Fachwissens ab. Der Kontext bleibt damit inhaltlich eingrenzbar und überschaubar. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, andere Kontexte für den Unterricht zu wählen. So wäre zum Beispiel ein Kontext mit dem Titel Dem Täter auf der Spur geeignet, Arbeitsmethoden kennen zu lernen und den Aufbau und die Funktion von optischen Geräten zu thematisieren. Hierzu sind bereits viele Unterrichtvorschläge vorhanden, z. B. unter projektnw/ materialpool/ welt_des_kleinen/unterrichtsreihen.htm Forum Eltern und Schule, Materialien für den fächerübergreifenden Unterricht, Auf Spurensuche, 2007 Handreichung NaWi 5/6, TF Pädagogisches Zentrum Rheinland-Pfalz

5 Inhalt der Handreichung Für die Gesamtheit der möglichen Kontexte sind Planungs-Mindmaps angefügt, zu denen eine Vielzahl praktischer Ergänzungsmaterialien angegeben sind. Kontexte 1 Von Spurensuche, Goldwäschern und dem Salz im Meer (Kristalliner Aufbau der unbelebten Materie) Anschlussfähiges Fachwissen Spurensuche in der Kriminalistik Aufbau der Stoffe durch regelmäßige Anordnung kleinster Teilchen Lösen und Kristallisieren von Stoffen Lebewesen bestehen aus Zellen 2 Grünes Laubblatt, rote Tomate und die Banane macht satt (Pflanzenzellen) 3 Vom Händewaschen und dem Leben im Wassertropfen (Einzellige Lebewesen) 4 Sonne, Mond und wir (Von unserem Planeten zum Sonnensystem) lichtmikroskopisches Bild der Zellen der räumliche Bau von Zellen und die Veranschaulichung mit Modellen Entwicklung optischer Geräte führt zu neuen Entdeckungen Kennzeichen des Lebendigen Mikroorganismen haben Bedeutung für die Lebenswelt des Menschen Sonnensystem, Erde und Mensch Unterschiedliche Größenordnungen und Maßeinheiten kennen lernen: Lichtjahre, Kilometer, Meter Veranschaulichung in linearen Skalen und Modellen 5 Wie kam Kolumbus nach Amerika? (Vom den Sternen zum Navigationsgerät ) Orientierung über Strukturen im Weltall gewinnen Unterscheidung zwischen Sonnen (Sternen), Planeten und Monden Nachbau eines optischen Gerätes, z. B. die Anordnung zweier Linsen im Fernrohr Tabelle 1: Mögliche Kontexte für das Themenfeld Vom ganz Kleinen und ganz Großen Nachfolgend finden Sie Mindmaps zu allen o. a. Kontexten. Die Kontexte 2 und 3 enthalten zusätzliche Material- u. Literaturhinweise. Zum Kontext 1 finden Sie ausführliche Materialien unter Kontext 4 und 5 finden Sie dort ebenfalls in Kürze. Sie sind ausführliche Unterrichtsvorschläge und gegliedert in - einführende Lernsituationen, die für den Einstieg in die oben genannten Kontexte geeignet sind, - Planungsmuster zur Planung entsprechender Unterrichtseinheiten, - geeignete Experimente für die Umsetzung im Unterricht, - Literatur und Materialien. Handreichung NaWi 5/6, TF Pädagogisches Zentrum Rheinland-Pfalz

6 Kontext 1 Handreichung NaWi 5/6, TF Pädagogisches Zentrum Rheinland-Pfalz

7 Kontext 2 Materialien und Literaturhinweise: Ich und die Pflanzen welt_des_kleinen/lernzirkel_lupe/lupe.html Lernzirkel Lupe kroskop.html Lernzirkel Mikroskop Laubblatt, Banane, Brennnessel Erhard-Friedrich-Verlag, Forschen wie ein Naturwissenschaftler, 2006 Hefe Schroedel, Wahlpflichtunterricht Biologie, Pflanzen und Zellen, 2006 Handreichung NaWi 5/6, TF Pädagogisches Zentrum Rheinland-Pfalz

8 Kontext 3 Materialien und Literaturhinweise: Ich und das Wasser (Heuaufguss, Einzeller, Mikroskopie, Zeigerorganismen) NWA - Materialien des Seminars Reutlingen (Leben im Wassertropfen, Bakterien und Sauerkraut, Bakterien und Zahnpflege, Hefe und Kuchenteig, Zellmodelle und Zellgrößen) Bakterien im Joghurt Schroedel, Erlebnis Naturwissenschaft, Arbeitsheft 1,2005 Klett, Arbeitsblätter Biologie, Pflanzen, 2007 Schroedel, Wahlpflichtunterricht Biologie, Ökosysteme, 2006 Handreichung NaWi 5/6, TF Pädagogisches Zentrum Rheinland-Pfalz

9 Kontext 4 Kontext 5 Handreichung NaWi 5/6, TF Pädagogisches Zentrum Rheinland-Pfalz