Die Bearbeitung fehlerhafter Schülervorstellungen steigert ihre Experimentierkompetenz
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- Wolfgang Böhm
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1 Herbsttagung November 2011 Schulzentrum Carl von Ossietzky, Bremerhaven Die Bearbeitung fehlerhafter Schülervorstellungen steigert ihre Experimentierkompetenz Dr. Matthias Nolte
2 Die Bearbeitung fehlerhafter Schülervorstellungen steigert ihre Experimentierkompetenz Die Rolle des Experiments im Biologieunterricht Fehlerbehaftete Schülervorstellungen über die experimentelle Methode Förderung der Experimentierkompetenz im Unterricht Dr. Matthias Nolte Seite 2
3 Ein Experiment Dr. Matthias Nolte Seite 3
4 Ein Experiment Fisch denkt Hirsch Dr. Matthias Nolte Seite 4
5 Rolle des Experiments im Kompetenzerwerb Quelle: Markl Biologie Experimentebuch, Ernst-Klett Verlag, Stuttgart, Dr. Matthias Nolte Seite 5
6 Anforderungen an ein gutes Schulexperiment Das Experiment muss... a) das zeigen, was es zu zeigen vorgibt, b) der Altersstufe der Schüler angemessen sein, c) auf vorhandene Vorkenntnisse aufbauen, d) in den zeitlichen Rahmen des Unterrichts passen, e) einen deutlich erkennbaren Effekt zeigen, f) eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit des Gelingens aufweisen, g) den Sicherheitsrichtlinien entsprechen, h) mit den vorhandenen Ausstattungen durchzuführen sein. Quelle: Staatliches Seminar für Didaktik und Lehrerbildung (GHWRS) Pforzheim Dr. Matthias Nolte Seite 6
7 Hypothesengeleitetes Experimentieren Quelle: Markl Biologie Experimentebuch, Ernst-Klett Verlag, Stuttgart, Dr. Matthias Nolte Seite 7
8 Schülervorstellungen zur experimentellen Methode Schülerinnen und Schüler haben häufig eine fehlerhafte Vorstellung von der experimentellen Methode. Problembereiche: Defizite beim Planen von Experimenten Defizite bei der Datenanalyse Defizite beim Aufstellen und Testen von Hypothesen Dr. Matthias Nolte Seite 8
9 Defizite beim Planen von Experimenten Häufiges Problem: Es fehlt ein Kontrollansatz Quelle: Hartmann, M.: Fehlerfrei Experimentieren, MNU 59/5, S Dr. Matthias Nolte Seite 9
10 Defizite beim Planen von Experimenten Häufiges Problem: unsystematischer Umgang mit Variablen Dr. Matthias Nolte Seite 10
11 Defizite bei der Datenanalyse Häufige Probleme: nicht bewiesene Kausalität aufgrund des Fehlens eines Kontrollansatzes unlogische Schlussfolgerungen aus methodisch korrekt geplanten Experimenten fehlende Anerkennung von der Erwartung abweichender Ergebnisse nach: Hartmann, M.: Fehlerfrei Experimentieren, MNU 59/5, Dr. Matthias Nolte Seite 11
12 Defizite beim Aufstellen und Testen von Hypothesen Häufige Probleme: Schülerinnen und Schüler zeigen Schwierigkeiten bei der Lenkung einer selbst geplanten Versuchsreihe durch übergeordnete Hypothesen Schülerinnen und Schüler grenzen die Suche nach neuen Hypothesen so stark ein, dass diese nur für einen Teil der Ergebnisse gelten Schülerinnen und Schüler testen nur die Hypothesen, die den eigenen Erwartungen entsprechen nach: Hartmann, M.: Fehlerfrei Experimentieren, MNU 59/5, Dr. Matthias Nolte Seite 12
13 Förderung des Verständnis der experimentellen Methode In experimentellen Unterrichtsphasen sollten auch mögliche Fehler in der Versuchsarbeit in den Fokus genommen werden. Experimentieraufträge sollten so gestaltet werden, dass sie helfen, Schülervorstellungen über die experimentelle Methode zu verändern. Hypothesenbildung Planung von Experimenten Datenanalyse Dr. Matthias Nolte Seite 13
14 Hypothesengeleitetes Experimentieren Dr. Matthias Nolte Seite 14
15 Hypothesen prüfen Dr. Matthias Nolte Seite 15
16 Thematisierung eines Kontrollexperiments Dr. Matthias Nolte Seite 16
17 Aussagekraft von Experimenten Dr. Matthias Nolte Seite 17
18 Modellexperiment III I(X) IV Gene auf einem Chromosom werden nicht immer gemeinsam vererbt I (Y) II Dr. Matthias Nolte Seite 18
19 Modellexperiment Dr. Matthias Nolte Seite 19
20 Modellexperiment 3a P Keimzellen F 1 Dr. Matthias Nolte Seite 20
21 Modellexperiment 3b F 1 Keimzellen Dr. Matthias Nolte Seite 21
22 Modellexperiment 3c F 1 Keimzellen Dr. Matthias Nolte Seite 22
23 Modellexperiment ^ Dr. Matthias Nolte Seite 23
24 Experiment durchführen und auswerten Dr. Matthias Nolte Seite 24
25 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Matthias Nolte Erzbischöfliche Marienschule An St. Remigius Leverkusen
26 MARKL Biologie - Experimentebuch Dr. Matthias Nolte Seite 26
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