Studienseminar Koblenz

Studienseminar Koblenz Stand: 23.7.2010 Die Aufgabenstellung macht s - Kompetenzorientiertes und kompetenzangereichertes Unterrichten Josef Leisen In jedem Unterricht werden Kompetenzen erworben. Aber damit ist es noch kein kompetenzorientierter Unterricht, sondern bestenfalls ein kompetenzangereicherter Unterricht. Im kompetenzorientierten Unterricht werden Kompetenzen durch die Aufgabenstellung systematisch und gezielt entwickelt. Mit denselben Unterrichtsmaterialien werden ein kompetenzorientierter und ein kompetenzangereicherter Unterricht skizziert und die Unterschiede werden einander gegenüber gestellt. Anschließend wird der Kompetenzbegriff als handelnder Umgang mit Wissen definiert und erläutert. Wo liegt denn der Unterschied? Wollen Sie etwa sagen, mein bisheriger Unterricht habe keine Kompetenzen entwickelt? Soll ich denn jetzt nur noch Kompetenzen unterrichten? Und wo bleiben da die Inhalte? Wie mach ich denn einen kompetenzorientierten Unterricht? Was unterscheidet den denn von meinem bisherigen? Das sind Fragen, die sich Lehrkräfte mit Recht stellen. In jedem Unterricht werden Kompetenzen entwickelt, die Frage ist ob es die intendierten sind, ob sie beiläufig oder gezielt entwickelt wurden. Auch die Frage nach den Inhalten hat eine klare Antwort: Kompetenzen kann man nur an Inhalten entwickelt, es gibt keine Kompetenzentwicklung ohne Fachinhalte. Die Antwort auf die Frage, was kompetenzorientierten Unterricht von bisherigem unterscheidet, hat eine ermutigende und eine enttäuschende Komponente: Ermutigend ist, dass es gar nicht so unterschiedlich ist, dass die Materialien, die Methoden, die Experimente, die Sozialformen, die Medien,... weitgehend beibehalten werden können. Enttäuschend ist, dass der Unterschied nicht so gravierend, so deutlich und so spektakulär ist, sondern subtil und auf den zweiten Blick deutlich wird. Die Aufgabenstellung macht s und die Lernmaterialien machen s Im nachfolgenden Beispiel wird das kontrastierend verdeutlicht. Die Unterrichtsvoraussetzungen in der Klasse 11 sind: Energie- und Impulssatz sind behandelt. Die Stoßgesetze stehen an. Es ist noch offen, ob erst der unelastische und dann der elastische Stoß behandelt wird, oder umgekehrt. Die Schüler sind einen kontextorientierten Unterricht nach dem Lehr-Lern-Modell gewohnt. Die nachfolgende Schilderung orientiert sich an dem praktischen Vorgehen als Lehrkraft. Zunächst schaut man sich um, was ansteht, thematisch und inhaltlich. Man weiß auch was vorher gemacht wurde, worauf man hinaus will. Dann schaut man, was man so hat an 1

Materialien, Arbeitsblättern, Experimenten, Folien, Büchern, Internetseiten, etc. breitet die aus und überlegt, was sich daraus machen lässt. Lernmaterial 1: Leserfrage mit Redaktionsantwort aus der ADAC-Zeitschrift Lernmaterial 2: Antwort der Redaktion auf die Leserfrage Lernmaterial 3: Freihandexperiment zur Simulation von Crashtests 2

Lernmaterial 4: Beschreibung von Crashtests im Internet Lernmaterial 5: Freihandexperiment zu Körpererfahrungen mit Stößen 3

Lernmaterial 6: Begriffsnetz zur Mechanik Lernmaterial 7: Lehrbuchseite zu Stoßvorgängen 4

Abb.: Grehn, J. u. J. Krause: Metzler Physik. Braunschweig: Bildungshaus Schulbuchverlage 2007, S. 70) 5

Lernmaterial 8: Stoßgesetze zum elastischen Stoß Die Lernmaterialien vor sich ausgebreitet, arrangiert man als Lehrkraft nun eine Unterrichtssequenz, bindet die Lernmaterialien in Aufgabenstellungen ein, konzipiert eine Reihenfolge, überlegt sich Tafelbild, Hefteinträge, Hausaufgaben, etc. Die Lehrkraft entscheidet sich, die ADAC-Leserfrage (Lernmaterial 1) als Auftakt zu nutzen. Hier sind dazu vergleichend zwei Aufgabenstellungen notiert. Aufgabenstellung A Ihr habt die Aufgabe, die Leserfrage in der ADAC-Zeitschrift adressatengerecht zu beantworten und zu bewerten. An den Lernmaterialien werdet ihr die Stoßgesetze lernen, die ihr zur Beantwortung braucht. 1. Beantwortet die Leserfrage als Physikschüler für einen Mitschüler. 2. Beantwortet die Leserfrage als Fachredakteur in der nächsten Ausgabe der ADAC-Zeitschrift. 3. Bewertet die Gefährlichkeit für Leib und Leben bei Auto-Crashs physikalisch. Aufgabenstellung B 1. Wie lautet die physikalisch richtige Antwort? 2. Begründet mit den Stoßgesetzen der Physik. Die beiden gegeneinander gestellten Aufgabenstellungen zeigen deutliche Unterschiede. Aufgabenstellung A Aufgabenstellung A stellt das Material in den Kontext der Crash-Physik und zielt in der Aufgabenstellung auf die adressatengerechte Kommunikation auf zwei Niveaus und auf die Bewertung als Kompetenz ab. Dabei müssen sich die Lerner anhand weiterer Lernmaterialien s.u. die Stoßgesetze selbst beibringen. Diese Aufgabenstellung ist kompetenzorientiert, denn sie zielt schon Aufgabenstellung B Aufgabenstellung B zielt direkt und ausschließlich auf die physikalisch richtige Antwort und Begründung ab. Diese Aufgabenstellung zielt in der Aufgabenstellung ausschließlich auf den Kompetenzbereich Fachwissen ab. Die Kompetenzbereiche Kommunikation und Bewertung werden im Verlauf des Unterrichts ggf. beilläufig thematisiert; 6

in der Aufgabenstellung auf die Kompetenzebereiche Kommunikation und Bewertung ab. Die Kompetenzbereiche Fachwissen und Erkenntnisgewinnung werden im Verlauf des Unterrichts zwingend thematisiert. die Aufgabenstellung ist aber nicht explizit darauf hin ausgerichtet. Die Aufgabenstellung ist nicht kompetenzorientiert, sondern kompetenzangereichert. Die Aufgabenstellung macht s. Die Kompetenzorientierung muss schon in der Aufgabenstellung angelegt sein und darf nicht bloß billigend in Kauf genommen werden. Das ist der gravierende Unterschied zwischen einem kompetenzorientierten Unterricht und einem eher kompetenzangereicherten Unterricht. Das nachfolgende Beispiel zeigt, dass die dreifache Aufgabenstellung ganz am Anfang direkt auf die Kompetenzbereiche Kommunikation und Bewertung abzielen und den handelnden Umgang damit einfordern. 1. Beantwortet die Leserfrage als Physikschüler für einen Mitschüler. 2. Beantwortet die Leserfrage als Fachredakteur in der nächsten Ausgabe der ADAC- Zeitschrift. 3. Bewertet die Gefährlichkeit für Leib und Leben bei Auto-Crashs physikalisch. Da Kompetenzen nur an und mit Inhalten - hier die Stoßgesetze - erworben werden können, wird der Erwerb des Fachwissens in den Unterrichtsgang integriert. Der kompetenzorientierte Unterricht geht nicht von dem Inhalt bzw. dem Thema (Stoßgesetze) aus, sondern von der Kompetenz, die diese konkrete Lerngruppe in dieser konkreten Situation an diesem konkreten Inhalt lernen, entwickeln, ausbauen, üben, soll, nämlich einen (physikalischen) Sachverhalt... adressatengerecht kommunizieren... situationsgerecht bewerten... anforderungsbezogen erwerben... handelnd mit Wissen umgehen. 7

Abb. 4: Kompetenzorientierter Unterricht Das Geheimnis eines kompetenzorientierten Unterrichts liegt in vier Punkten: 1. Die Aufgabenstellungen zielen auf Kompetenzen ab. 2. Die Lernmaterialien bringen die Lerner in den handelnden Umgang mit Wissen. 3. Die Moderation ist lernprozessorientiert. 4. Diagnose und Rückmeldung beziehen sich auf den momentanen Kompetenzstand. Das sind die vier Steuerungen nach dem Lehr-Lern-Modell wie im Basisartikel beschrieben (vgl. [1 ). Nicht die vielen isolierten schönen, tollen, anwendungsbezogenen, spektakulären Aufgaben macht den kompetenzorientierten Unterricht, sondern Aufgaben, die in eine lernprozessorientierte Lernumgebung integriert sind, mit Aufgabenstellungen und Lernmaterialien, die herausfordern und auf den handelnden Umgang mit Wissen hin ausgerichtet sind. Beispiel eines kompetenzorientierten Unterrichts Jeder Unterricht entwickelt Kompetenzen. Das ist an sich eine gute Nachricht, jedoch fragt man sich, warum die Kompetenzorientierung dann überhaupt ein Thema ist. In der Tat kann Unterricht nicht verhindern, dass Lerner Kompetenzen erwerben, es fragt sich aber ob es die intendierten und von den Bildungsstandards geforderten Kompetenzen sind. Insofern kann man nicht einfach auf den Unterricht wie immer er auch sei vertrauen. 8

Kompetenzorientierung stellt sich erst dann ein, wenn die Aufgabenstellung schon von Anfang an die Spur legt und auf intendierte Kompetenzen hin formuliert ist. Die Aufgabenstellung macht es eben. Das wird am folgenden Beispiel zur Crash-Physik gezeigt. Physikalischer Kontext: Die Crash-Physik ist eine persönlich relevante, sinnstiftende Situation mit Lebensbezug und hohem physikalischen Bezug. Die Frage der physikalischen Bewertung lebensgefährdender Situationen ist eine Frage der Energieableitung pro Fläche während der Stoßzeit: Gefährlich ist eine Energieableitung über eine kleine Fläche in kurzer Zeit. Unterrichtlicher Kontext: Die Erhaltungssätze für Energie und Impuls incl. der entsprechenden Formeln (p=m*v und (m*v) 2 /2 bzw. p 2 /2m) sind behandelt. Die Stoßgesetze unelastischen Stoßes sind noch nicht bekannt und müssen im Verlauf der Bearbeitung erarbeitet und gelernt werden. Nachfolgend wird eine Lerneinheit der Klassenstufe 11 skizziert, die etwa 5 Unterrichtsstunden umfasst. Die Lernschrittfolge orientiert sich am Lehr-Lern-Modell des Kompetenzfermenters (vgl. Basisartikel, S. XX) 1. Lernschritt: Problemstellung entdecken Die Lerner entdecken und entfalten die Problemstellung an folgender Leserfrage in der ADAC-Zeitschrift: Lernmaterial 1: Leserfrage mit Redaktionsantwort aus der ADAC-Zeitschrift Ohne weitere Lehrerinterventionen teilen sich die Lerner auf den stummen Impuls mit:... Das kommt drauf an, wie die Knautschzonen sind,... Hat was mit der Energiemenge zu tun,.... Was meint er mit den Aufprallfolgen, für die Menschen oder für das Auto?... 2. Lernschritt: Vorstellungen entwickeln Im zweiten Lernschritt entwickeln die Lerner individuelle Vorstellungen zum Problem die ggf. ins Plenum gebracht und dort verhandelt werden. Die folgende Aufgabenstellung initiiert den Schritt: Stellt physikalische, sicherheitstechnische und untersuchungstechnische Fragen zu Crash-Situationen. Notiert eure momentanen Vorstellungen zur Lösung der Leserfrage. 3. Lernschritt: Lernmaterial bearbeiten Ohne neue Informationen, Daten, Erfahrungen, Anstöße von außen wird kaum ein Lernzuwachs im intendierten Sinne stattfinden. Deshalb erhalten die Lerner entsprechende Lernmaterialien. 9

Ihr habt die Aufgabe, die Leserfrage in der ADAC-Zeitschrift adressatengerecht zu beantworten und zu bewerten. An den Lernmaterialien werdet ihr die Stoßgesetze lernen, die ihr zur Beantwortung braucht. 1. Beantwortet die Leserfrage als Physikschüler für einen Mitschüler. 2. Beantwortet die Leserfrage als Fachredakteur in der nächsten Ausgabe der ADAC- Zeitschrift. 3. Bewertet die Gefährlichkeit für Leib und Leben bei Auto-Crashs physikalisch. Lernmaterial 7: Lehrbuchseite zu Stoßvorgängen Lernmaterial 8: Stoßgesetze zum elastischen Stoß Macht euch die Stoßgesetze klar. Erarbeitet euch diese mit eurem Physikbuch und denen, die auf dem Tisch liegen. Die Lerner werden sich die Stoßgesetze selbst rückwärts erschließen. Alternativ ist auch ein Lehrervortrag mit Demonstrationsexperimenten denkbar. Entscheiden ist, dass sich die Lerner selbst an den Inhalten abarbeiten oder diese selbst erarbeiten. Diese methodischen Entscheidungen obliegen der Lehrkraft. Lernmaterial 3: Freihandexperiment zur Simulation von Crashtests Überzeugt euch von der Richtigkeit der Stoßgesetze anhand folgender Freihandexperimente. Lernmaterial 4: Beschreibung von Crashtests im Internet Informiert euch anhand des folgenden Textes darüber, wie Crash-Tests durchgeführt werden. Zieht drei Schlussfolgerungen aus dem Text, die für die Sicherheit relevant sind. 4. Lernschritt: Lernprodukt diskutieren In diesem Schritt wird sich die Lerngruppe auf gemeinsame Erkenntnisse im Sinne eines gemeinsamen Kerns verständigen. Indem das Lernprodukt in der Gruppe diskutiert wird, gerinnen die Erkenntnisse und Lernzuwächse zu einem Konzentrat. Ihr diskutiert und verhandelt nun eure Lernprodukte. Ihr geht folgendermaßen vor. Ihr reicht eure Antworten gruppenweise durch und bewertet die Produkte nach: physikalische Richtigkeit, Adressatengerechtigkeit, Vollständigkeit, Stringenz der Argumentation, Besonderheiten. Zusätzlich wird die Antwort der ADAC-Redaktion zur Bewertung durchgereicht. Anschließend diskutieren wir eure Bewertungen im Plenum. Lernmaterial 2: Antwort der Redaktion auf die Leserfrage 10

Vergleicht die Antwort der ADAC-Redaktion mit eurer und bewertet sie fachsprachlich kritisch. Nennt Gelungenes und weniger Gelungenes, bzw. Missverständliches und Falsches. 5. Lernschritt: Lernzugewinn definieren Im fünften Schritt wird der Lernzuwachs durch den Vergleich mit den im 2. Schritt entwickelten Vorstellungen definiert. Der Lernzuwachs wird als Kompetenz im handelnden Umgang mit Wissen erprobt. Die Lerner müssen das Gelernte auf neue Aufgabenstellungen evtl. in einem neuen Kontext anwenden. So wird erprobt, ob der Kompetenzzuwachs einem erfolgreichen handelnden Umgang standhält. Darüber hinaus wird in diesem Schritt Lernbewusstheit hergestellt, indem der Lernzuwachs dem Lerner deutlich und bewusst wird. Lernmaterial 5: Freihandexperiment zu Körpererfahrungen mit Stößen Du hast zwei Minuten Zeit, um dir zu vergegenwärtigen, was du in der letzten Stunde dazugelernt hast. Notiere kurz drei Punkte: Ich habe dazugelernt... Nutze dein neues Wissen, um die Erfahrungen in folgenden Bildern zu beschreiben und zu erklären. 6. Lernschritt: Sicher werden und üben Im sechsten Schritt wird das in einem bestimmten Kontext gelernte und eventuell in einem anderen Kontext angewandte neue Wissen dekontextualisiert und in einem erweiterten und ausgebauten Wissensnetz verankert. Da das Einspeichern in das Gedächtnis gehirnphysiologisch einen anderen Weg nimmt als das Abrufen, wird das Nutzen des Gelernten geübt und der handelnde Umgang mit dem Wissen wird habitualisiert. Lernmaterial 6: Begriffsnetz zur Mechanik Integriert die Stoßgesetze in das bisherige Begriffsnetz zur Mechanik. Ein Beispiel eines kompetenzangereicherten Unterrichts Physikalischer Kontext: Die Crash-Physik ist ein Anwendungsbereich folgender Fachinhalte: Impulserhaltungssatz, Energieerhaltungssatz, Energie- und Impulsformeln, Stoßgesetze beim unelastischen Stoß. Unterrichtlicher Kontext: Die Erhaltungssätze für Energie und Impuls incl. der entsprechenden Formeln (p=m*v und (m*v) 2 /2 bzw. p 2 /2m) sind behandelt. Unbekannt sind die Gesetze des unelastischen Stoßes. Diese werden im Verlauf der Stunde im Unterrichtsgespräch erarbeitet und dann eingeübt. 11

Nachfolgend wird ein Unterricht skizziert, der durchaus auch Kompetenzen entwickelt, doch zielen die Aufgabenstellung nicht direkt darauf hin ab, sondern die Kompetenzen aus den bereichen Kommunikation und Bewertung werden beiläufig und zufällig mitgelernt. 1. Problemstellung: Mit dem Leserbrief in der ADAC-Zeitschrift eröffnet die Lehrkraft die Unterrichtsreihe. Lässt die Lerner auf den stummen Impuls hin sich äußern und kommt zur Problemstellung, mit folgender Aufgabenstellung. Wie lautet die physikalisch richtige Antwort? Begründet mit den Stoßgesetzen der Physik. 2. Erarbeitung: Im fragend-erarbeitenden Unterricht werden unter Lehrerführung mit Demonstrationsexperimenten die Stoßgesetze erarbeitet und begleitend an der Tafel notiert. 3. Problemlösung: Mit den erarbeitenden Stoßgesetzen wird anschließend im fragend-erarbeitenden Unterricht die physikalisch richtige Antwort erarbeitet und begründet. Damit die Problemlösung erreicht. 4. Überarbeitung: Anhand der Freihandexperimente werden die erarbeiten Stoßgesetze überarbeitet und eingeübt. 5. Anwendung: Die Stoßgesetze finden Anwendung in den Crash-Tests der Automobilhersteller. Dazu wird der Text als Hausaufgabe gelesen und es werden Fragen dazu beantwortet. Die Bedeutung der Energieableitung über eine große Fläche über eine möglichst großen Zeit wird an Freihandexperimenten selbst erfahren. 6. Übung: Es folgen abschließend Rechenaufgaben als Übungsaufgaben und die Einordnung der Stoßgesetze in das bisherige Begriffsnetz der Mechanik. Die sechs Schritte ähneln jenen aus dem anderen Beispiel, sind jedoch aus der klassischen Lehrperspektive heraus formuliert, es sind Lehrschritte und keine Lernschritte. Selbstredend steht die Hoffnung dahinter, dass Lehrschritte im Kopf der Lerner zu Lernschritten konvertieren und nicht im Lehr-Lern-Kurschluss münden: Was gelehrt wird, wird auch gelernt. Demgegenüber sind die Lernschritte im anderen Beispiel konsequent aus der Lernerperspektive heraus formuliert. 12

Abb. : Kompetenzangereicherter Unterricht Auch in dem Unterrichtsgang lassen sich problemlos den einzelnen Phasen Kompetenzen aus den Nationalen Bildungsstandards zuordnen. (Hinweis: Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation, Bewertung sind die Kompetenzbereiche in den Bildungsstandards der drei Naturwissenschaften Biologie, Chemie und Physik.) Nur die Aufgabenstellungen sind nicht explizit darauf hin abgestellt, sondern ergeben sich zufällig und beiläufig. Kompetenzangereicherter und kompetenzorientierter Unterricht Am Beispiel der Stoßgesetze und der Crash-Physik wurden mit denselben Materialien ein kompetenzorientierter Unterricht und ein kompetenzangereicherter Unterricht skizziert. Der eine ist auf den Lehrprozess, der andere auf den Lernprozess hin konzipiert. Die nachfolgende linke Abfolge skizziert die gängige Struktur einer Unterrichtsstunde oder Unterrichtsreihe. Die rechte Abfolge sieht sehr ähnlich aus und unterscheidet sich auf den ersten Blick nur durch die verbale statt der nominalen Formulierung. Denkt man detaillierter darüber nach, so erkennt man, dass die linke Abfolge den Lehrprozess in seiner äußeren didaktischen Struktur beschreibt, während die rechte Abfolge die Handlungen der Schüler beim Lernprozess beschreibt. 13

Abb. : Lehrprozess mit Kompetenzen angereichert bzw. Lernprozess mit Kompetenzen durchzogen Bei jedem Schritt im linken Lehrprozess erwerben die Lerner Kompetenzen. Problemlos kann man als Lehrkraft aus der Kompetenzliste der Bildungsstandards passende Kompetenzen auszusuchen und diese wie ein Label den Unterrichtsschritten anheften. Man erkennt dabei eventuelle Leerstellen oder ein Ungleichgewicht, entdeckt evtl. weitere Förderungs- und Übungsmöglichkeiten zu den Kompetenzen. Dies alles hilft ohne Zweifel bei der Unterrichtsplanung und kommt dem Unterricht zugute. Der Unterricht wird so durch Kompetenzen angereichert. Eine Kompetenzentwicklung, im Sinne eines langfristig und systematisch angelegten und ggf. individuellen - Entwicklungsprozesses findet damit zufällig und beiläufig statt. Eine konsequente Kompetenzorientierung erfordert nämlich die Strukturierung des Unterrichts entlang der Kompetenzentwicklung. Kompetenzen sind nicht ein Nebenprodukt des Unterrichts, sondern dessen Längsfäden im Geflecht des Lernens. Die Kompetenzentwicklung beschränkt sich beim kompetenzorientierten Unterricht nicht auf die einzelne Stunde, sondern ist der Unterrichtsstunde vor- und nachgängig. Die vergleichende Gegenüberstellung zeigt die Unterschiede: 14

Kompetenzanreicherung Die Inhalte Stoßgesetze werden durch Crash-Physik problematisiert. Schüler lernen Stoßgesetze losgelöst vom Problem (Fachwissen). Schüler wenden Fachwissen bei der Problemlösung an (Erkenntnisgewinnung). Schüler nutzen Fachwissen in ähnlichen Beispielen und kommunizieren es (Kommunikation, Bewertung). Schüler üben und festigen das Fachwissen in Experimenten und Begriffsnetzen (Fachwissen). Kompetenzorientierung Die Inhalte Stoßgesetze werden in den Kontext Crash-Physik gestellt. Schüler lernen Stoßgesetze im handelnden Umgang mit Wissen (Fachwissen). Schüler erwerben Fachwissen zur Problemlösung (Erkenntnisgewinnung). Schüler kommunizieren situationsbezogen über eine Crash- Situation (Kommunikation). Schüler fassen und bewerten den Begriff Gefährlichkeit für Leib und Leben physikalisch (Bewertung). Verallgemeinert sind die Unterschiede: Kompetenzanreicherung wird von der fachstrukturellen Abfolge angestrebter Inhalte her konzipiert Inhalte werden mit Kompetenzen angereichert Kompetenzen werden bei den Inhalten mitgelernt stellt die Inhalte in den fachstrukturellen Kontext stellt die Bewältigung fachlicher Problemstellungen ins Zentrum plant vom Fach ausgehend Kompetenzorientierung wird von den kompetenzfördernden Lernprozessen her konzipiert an Inhalten werden Kompetenzen erworben Kompetenzen werden im handelnden Umgang mit Inhalten gelernt stellt die Inhalte in einen Kontext stellt die Bewältigung authentischer Anforderungssituationen ins Zentrum plant vom Lernprozess ausgehend Literatur [1] LEISEN, Josef: Basisartikel - Kompetenzorientiert unterrichten mit dem Lehr-Lern- Modell. Naturwissenschaften im Unterricht, 123/124(2010), S. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Prof. Josef Leisen Staatliches Studienseminar für das Lehramt an Gymnasien Emil-Schüller-Straße 12 56068 Koblenz leisen@studienseminar-koblenz.de 15