Komplexität erproben und erleben Elemente einer Didaktik des systemischen Denkens 1
Forschungsgruppe SYSDENE Schweizerisch-Deutsche Forschungs- Koooperation (SYSDENE = SYStemisches DEnken für die Nachhaltige Entwicklung) Beteiligte Hochschulen: CH: PH Zürich und PH Rorschach/SG D: PH Freiburg und PH Schwäbisch Gmünd Projektteam Schweiz: Ursula Frischknecht-Tobler (PHR), Ueli Nagel (PHZH) und Sandra Wilhelm Hamiti (PHZH) 2
Projektziele Erforschung der Voraussetzungen und Anknüpfungspunkte im Unterricht für die Förderung des Verständnisses von Systemzusammenhängen im Unterricht Entwicklung einer Didaktik des systemischen Denkens für die Volksschule Entwicklung von Unterrichtsmaterialien 3
Übersicht Gesamtprojekt SYSDENE Präkonzepterhebung D Multimediale Lernumgebung Lernwirksamkeits- Studie Sek I Auswertungen Schlussfolgerungen Grosse Wirkungsstudie zu Unterrichtsdesigns und/oder Lerntrainings Unterrichtsmaterialien und Förderprogramm Explorative Fallstudien Begleitforschung Unterrichtsentwicklung CH 4
Ausblick: weiterführende Projekte Grosse Wirkungsstudie Unterrichtsmaterialien und Lerntraining (nach amerikanischem Muster) für Lehrkräfte Einbezug von Computer basiertem Unterricht (Systemdynamik/Modellbildung, STELLA) Problemlösendes Denken: sind Kinder, die Systemdenken beherrschen, bessere Problemlöser und Problemlöserinnen? 5
Was ist systemisches Denken? wird oft synonym verwendet wie... vernetztes Denken ganzheitliches Denken kybernetisches Denken komplexes Problemlösen 6
Systemisches Denken - Hauptkriterien (nach F. Capra 1996) Vier Hauptkriterien ergeben zusammen einen Paradigmenwechsel zu einer völlig neuen Denkweise Von den Teilen zum Ganzen: Systemdenken ist ganzheitliches Denken. Von Objekten zu Beziehungen: Systemdenken ist auch Umweltdenken. Von Strukturen zu Prozessen: Systemdenken ist auch Prozessdenken (Prinzip der Selbstorganisation). Von der Objektivität zur Konstruktion der Realität: Systemdenken und Konstruktivismus sind mit eng miteinander verbunden. 7
Perspektivenwechsel: die Welt / ein System mit anderen Augen sehen 8
Systemisches Denken: 4 Dimensionen (nach Ossimitz, 2000) Vernetztes Denken: Denken in Rückkopplungsreisen Dynamisches Denken: Denken in Zeitabläufen Denken in Modellen Systemgerechtes Handeln 9
Arbeitsdefinition im Projekt SYSDENE : «Systemisches Denken ist die Fähigkeit, (komplexe) Wirklichkeitsbereiche als Systeme zu beschreiben, zu modellieren und, darauf aufbauend, Erklärungen zu geben, Prognosen und Handlungsmöglichkeiten zu entwerfen und zu beurteilen.» 10
Wozu Systemdenken? SD ist Inhalt von: Scientific Literacy-Modell USA Stufen 3 und 4 (Bybee 1997) Gestaltungskompetenz (BLK 21, ab 1999) Didaktisches Konzept BNE (Künzli/Bertschy 2004) Kompetenz- und Standarddiskussionen in BNE (Für BNE-Kompetenzmodelle von Experten als nötig erachtet: Nagel/Kern/Schwarz 2005). PISA: Denken in komplexen Zusammenhängen ab Kompetenzniveau III gefordert 11
Resultate aus der Praxisforschung Wichtige Trends aus den Waters Foundation Teachers' Action Research Studies (USA) Die eingesetzten Werkzeuge zum Systemdenken helfen den Schülerinnen und Schülern ihr Verständnis komplexer Systemzusammenhänge zu beschreiben und auszutauschen Lehrpersonen stellen fest, dass SD-erfahrene Schüler und Schülerinnen vermehrt Verbindungen zwischen Schulstoff und Lebenssituationen herstellen Fremdsprachige Kinder zeigen markante Verbesserungen in Darstellung und Kommunikation ihrer Gedanken 12
Didaktischer Aufbau Es braucht ein Zusammenspiel von Begriffen/Konzepten, Darstellungsmitteln/Werkzeugen und Inhalten/Übungen für den Aufbau von Haltungen/Kompetenzen von SystemdenkerInnen Inhalte Konzepte Darstellungsmittel Haltungen Geschichte, Übung, Aktivität Nicht <>System, Wachstum, Nebenfolgen Verlaufskurve, Vernetzungskreis Das Ganze im Auge behalten, Hebel suchen z.b. Buch «Zoom» z.b. Innen-Aussen, Systemgrenzen z.b. Rollenspiel, Zeichnung z.b. Perspektivenwechsel 13
Darstellungsformen 14
Werkzeuge zum Systemdenken Systembeschreibung Denken in Zeitabläufen Wirkungsdiagramm Flussdiagramm 15
Fähigkeiten Das System von seiner Umwelt sinnvoll abgrenzen Relevante Systemelemente identifizieren Systemelemente in Beziehung bringen Wechselwirkungen/Rückkoppelungen erkennen und beschreiben Eigene Perspektive reflektieren (Innen-/Aussensicht), Perspektivenwechsel vollziehen können Systemaspekte verstehen (z.b. Nichtlinearität, Verzögerungen, Eskalation, Tragödie der Gemeinschaftsgüter u.a. wiederkehrende Muster) 16
Lernwirksamkeitsstudie Sek I B. Bollmann, Uni ZH/PHZH Themen Lerntraining 1. Wachstumskurven 2. Ursache-Wirkungsbeziehungen 3. Rückkoppelungen 4. Wirkungsketten 5. Kreisläufe 6. Wirkungsdiagramme 17
Rückkoppelungen Lerntraining B. Bollmann, Uni Zürich/PHZH Lehr-/Lernziele +/- Darstellungsformen Inhalte /Beispiele Verstärkende und ausgleichende Rückkoppelungen benennen und darstellen können + Spiel: Rücken an Rücken, Farbmischübung Streit zwischen Schülern: Eskalation oder Frieden schliessen. Entwicklung der Bevölkerungszahl bei Einbezug der Geburtenund Sterberate. Räuber- Beutebeziehung 18
Wirkungsdiagramme Lerntraining B. Bollmann, Uni Zürich/PHZH Lehr-/Lernziele Einfache Vernetzungen erkennen. Wirkungsbeziehungen suchen & beschreiben, Wirkungsdiagramme selber zeichnen. Folgen eines Handelns abschätzen lernen Darstellungsformen Inhalte /Beispiele Bevölkerungsentwicklung (Modell Rückkoppelungen erweitern) Wanderheuschrecken in Afrika 19
Darstellungskompetenz Elemente: Bezeichnungen Icons Beziehungen: : Pfeile Pfeilketten Verzweigungen Kreisläufe Beispiele aus Ossimitz (1996c) Darstellungstyp: Szenenbild Stadienbild, Andere Lineares Wirkungsdiagramm Wirkungsdiagramm Netzdiagramm 20
Fallbeispiel Anouk Am Anfang des Unterrichts System Klasse System Bär 21