Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

Präsentation zum Thema: "Dr. Lutz Stäudel * Leipzig"—  Präsentation transkript:

1 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig
Kompetenzorientiert Chemie unterrichten Dr. Lutz Stäudel, Leipzig Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

2 Sie finden diese Präsentation und die Materialien zum Workshop hier:
unter: Workshop Kompetenzorientierung „Materialien“ Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

3 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig
Was Sie erwartet: Eine Mischung aus Vortrag und Arbeitsphasen Was bedeutet „Kompetenz“? … an Beispielen von Aufgaben entwickelt … und auf diese Beispiele angewandt Kompetenzentwicklung als Gemeinschafts- aufgabe (bereichsspez. Lesefähigkeit) Variation von Aufgaben Planungs- und Kontrollinstrumente Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

4 Der Unterschied zwischen Wissen und Kompetenz - ein Beispiel
Die Lösung fast aller Gruppen: Mit einer (unbestimmten) Menge Wasser wird das Kupfersulfat gelöst, anschließend eingedampft und gewogen. Jedoch: Die Aufgabe kann so innerhalb der zur Verfügung stehenden Zeit nicht gelöst werden! Dienstags in der Universität, chemiedidaktisches Praktikum für künftige Lehrerinnen und Lehrer: Ein „Eggrace“, erdacht von Studierenden für Studierende: Wie lässt sich in einer gegebenen Mischung dreier Kunststoffe, festem Indigo und kristallinem Kupfersulfat der Anteil des CuSO4 praktisch bestimmen? Was man unter Kompetenzgesichtspunkten erwartet hätte: Stoffeigenschaften als Basis für die notwendigen Trennung identifizieren Stoffeigenschaften (gedanklich) listen: löslich / nicht in Wasser löslich Alternativen diskutieren Lösung finden: Indirekte Bestimmung, indem Kupfersulfat gelöst, das Gemisch vor und der Rest nach einer Filtration und ggf. Trocknen gewogen wird. Literatur zum eggrace bei Lehrer-online: Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

5 Der Unterschied zwischen Wissen und Kompetenz - ein Beispiel
Dienstags in der Universität, chemiedidaktisches Praktikum für künftige Lehrerinnen und Lehrer: Ein „Eggrace“, erdacht von Studierenden für Studierende: Wie lässt sich in einer gegebenen Mischung dreier Kunststoffe, festem Indigo und kristallinem Kupfersulfat der Anteil des CuSO4 praktisch bestimmen? Noch etwas präziser: Wissen (um die Stoffeigenschaften) ist sicher vorhanden, vermutlich auch die Kenntnis der möglichen Trennverfahren Aber: mangelnde Verknüpfung konzeptbezogener und prozessbezogener Kompetenzen. Literatur zum eggrace bei Lehrer-online: Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

6 Was Kompetenz ausmacht aus (lern-)psychologischer Sicht
Quelle: How People Learn - Brain, Mind, Experience, and School John D. Bransford, Ann L. Brown, and Rodney R. Cocking, editors Committee on Developments in the Science of Learning Commission on Behavioral and Social Sciences and Education National Research Council NATIONAL ACADEMY PRESS Washington, D.C. 1999 Online zu lesen unter: „How People Learn“ Chase & Simon 1973 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

7 Was Kompetenz ausmacht aus (lern-)psychologischer Sicht
Quelle: How People Learn - Brain, Mind, Experience, and School John D. Bransford, Ann L. Brown, and Rodney R. Cocking, editors Committee on Developments in the Science of Learning Commission on Behavioral and Social Sciences and Education National Research Council NATIONAL ACADEMY PRESS Washington, D.C. 1999 Online zu lesen unter: M = Meister A = „advanced“ B = Anfänger Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

8 Was Kompetenz ausmacht aus (lern-)psychologischer Sicht
Quelle: How People Learn - Brain, Mind, Experience, and School John D. Bransford, Ann L. Brown, and Rodney R. Cocking, editors Committee on Developments in the Science of Learning Commission on Behavioral and Social Sciences and Education National Research Council NATIONAL ACADEMY PRESS Washington, D.C. 1999 Online zu lesen unter: M = Meister A = „advanced“ B = Anfänger Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

9 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig
Eine erste mathematisch-naturwissenschaftliche Aufgabe, an der Sie Ihre Kompetenz unter Beweis stellen können Die Ballonaufgabe Wie viele Liter Luft enthält der Ballon ungefähr? Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

10 Kompetenzmodell für die nw. Fächer (A)
Quelle: Kerncurriculum für das Gymnasium Schuljahrgänge 5 -10, Niedersachsen Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

11 Kompetenzmodell für die nw. Fächer (A)
Quelle: Kerncurriculum für das Gymnasium Schuljahrgänge 5 -10, Niedersachsen Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

12 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig
Kompetenzen konkret – am Beispiel von 4 Aufgaben im Umfeld von Formeln und Reaktionsgleichungen Der tropische Regenwald, ein Netto-Sauerstoffproduzent? Erdgasautos – besser für die Umwelt? Kohlenstoff + Sauerstoff, eine explosive Mischung? Drückende Schwüle, der Wasserdampf macht‘s? Quelle: Kerncurriculum für das Gymnasium Schuljahrgänge 5 -10, Niedersachsen Schwüle Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

13 Schwüle Teilen Sie sich bitte auf 4 Themengruppen auf
Tropischer Regenwald Erdgasauto Kohlenstoff + Sauerstoff Drückende Schwüle Arbeiten Sie jeweils zu zweit bzw. zu dritt. Versuchen Sie, die Aufgaben zunächst ohne Hilfen zu lösen. Benutzen Sie dann die Hilfen! Schwüle Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

14 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig
Regenwald Der Text zur Aufgabe erläutert, dass der tropische Regenwald ein Mangelbiotop ist, in dem abgestorbene organische Materialien sofort abgebaut und die enthaltenen Mineralstoffe in den Kreislauf zurück geführt werden. Die Aufgabe ist dem Heft „Aufgaben mit gestuften Hilfen für den Chemieunterricht“ (Friedrich Verlag) entnommen. Die Beispiele aus dem Workshop befinden sich auf dem Server, ebenso der Text „Aufgaben machen den Unterschied“ sowie ein Leerformular für die Hilfen. Der Aufgabentext selbst enthält bereits einen Hinweis zur Lösung: nämlich den auf die Bildung von Sauerstoff. Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

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Erdgasauto Die technische Schwierigkeit der Aufgabe besteht darin, vergleichbare Mengen Benzin und Erdgas zu definieren. Die Aufgabe ist dem Heft „Aufgaben mit gestuften Hilfen für den Chemieunterricht“ (Friedrich Verlag) entnommen. Die Beispiele aus dem Workshop befinden sich auf dem Server, ebenso der Text „Aufgaben machen den Unterschied“ sowie ein Leerformular für die Hilfen. Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

16 Kohlenstoff in Sauerstoffatmosphäre verbrannt
… Als der Lehrer den Brenner anzündet, um den Kolben zu erhitzen, flüchten ein paar Schüler aus der ersten Reihe nach hinten. „Na, ihr meint es kann gefährlich werden? Das sollten wir vielleicht einmal vorab klären“ sagt der Lehrer zur Klasse und stellt den Brenner wieder ab. Eure Aufgabe: Überprüft die Vermutung, dass das geplante Experiment – die Reaktion von Aktivkohle in einem mit Sauerstoff gefüllten Kolben – gefährlich werden könnte. Benutzt bei Bedarf die ausgeteilten Hilfen. Eure begründete Antwort formuliert ihr dann in ein oder zwei Sätzen. Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

17 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig
Drückende Schwüle „Das ist heute ja wie in der Sauna“, stöhnt Niklas, der zusammen mit Jana an einem Chemiereferat arbeitet. „Ist ja aber auch klar, der ganze Wasserdampf in der Luft, da ist die ja viel schwerer. Heißt ja nicht umsonst >drückende Schwüle<“. Eure Aufgabe: Überprüft die Frage, ob wasserdampf-haltige Luft bei gleicher Temperatur schwerer oder leichter ist als trockene Luft. Eure begründete Antwort formuliert ihr dann in ein oder zwei Sätzen. Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

18 Exkurs: Zwei Arten von Hilfen
Inhaltliche Hilfen als direkte Hilfe Die Formel für Kochsalz ist NaCl Erinnere Dich: Wassermoleküle besitzen ein Dipolmoment oder als Frage formuliert Was weißt du über die Zahl der Teilchen in einem bestimmten Gasvolumen? Wie verhalten sich die Massen von Edukten und Produkten bei einer chemischen Reaktion? Lernstrategische Hilfen Formuliere die Aufgabe in eigenen Worten! Versuche die wichtigen von den unwichtigen Informationen zu trennen! Was weißt du schon über den Sachverhalt und was kannst du daraus folgern? Kennst du etwas Ähnliches? Versuche das Problem in einem Schema / einer Skizze zu veranschaulichen! Außerdem: Die erste Hilfe (in diesem System) ist stets die Aufforderung zur Paraphrasierung. Die letzte Hilfe enthält die Komplettlösung als Musterlösung. Bewährt haben sich Aufgaben mit 5 bis 7 Hilfen Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

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Eine kleine Übung Formulieren Sie in Partnerarbeit zwei bis drei Hilfen zur Ballonaufgabe! Verwenden Sie dabei sowohl inhaltliche wie lernstrategische Hilfen! Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

20 Kompetenzen differenzieren
Quelle: Bildungsstandards Chemie (D) Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

21 Teilen Sie sich bitte noch einmal auf 4 Themengruppen auf
Tropischer Regenwald Erdgasauto Kohlenstoff + Sauerstoff Drückende Schwüle Ermitteln Sie jetzt die zur Lösung notwendigen Kompetenzen und schätzen Sie die zur Lösung notwendige Ausprägung dieser Kompetenzen ein. Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

22 Wie unterrichten dass Kompetenzen erworben werden können?
Basiswissen vermitteln und sichern Unterricht akzentuieren Bedeutung durch Metakommunikation klar machen („Das habt ihr gemacht, das ist der Nutzen.“) Erarbeitetes in variablen Kontexten erproben lassen („vernetzen“) Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

23 Ein Beispiel für Üben und Metakommunikation
Bearbeiten lassen mit dem Methodenwerkzeug „Denk- und Sprechblasen“ Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

24 Kompetenzaufbau früh und systematisch beginnen
Das Beispiel „Umgang und Nutzen von Graphen“ A Badewanne B Wasserverbrauch Badewanne: Dominik Leiß: Die Wanne ist voll, juchhuhu... In: R. Duit u.a. (Hrsg.): Naturwissenschaftliches Arbeiten. Seelze 2004, S. 11 Wasserverbrauch: L. Stäudel UCh Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

25 z.B.: Bereichsspezifische Lesefähigkeit
ist eine Aufgabe für die gesamte naturwissenschaftliche Fachschaft muss systematisch entwickelt werden Abb. auf Basis von: J. Baumert u.a. (Hrsg.): PISA 2000: Basiskompetenzen von Schülerinnen und Schülern im internationalen Vergleich. Opladen 2001, S f. Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

26 Bereichsspezifische Lesefähigkeit
ist eine Aufgabe für die gesamte naturwissenschaftliche Fachschaft muss systematisch entwickelt werden muss die spezifischen Kodierungen (Darstellungsformen) des Fachs/ Bereichs berücksichtigen sowie die Übersetzungen von einer in die andere Darstellungsform und ganz besonders die Überset-zung von Fach- in Alltagssprache und umgekehrt. Spezifischer Sprachstil (Nominal) Abbildungen / Fotos Skizzen (Werte-)Tabellen Graphen Formeln (chemische) Formeln (mathematische) M. Wagenschein: Die Alltagssprache ist die Sprache des Lernens – die Fachsprache ist die Sprache des Verstandenen Wer mehr wissen will zu „Kapitänsaufgaben“, der wird hier fündig: Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

27 Kompetenzentwicklung unterstützen
Mit dieser Methode könnt ihr, ähnlich wie ein Wissenschaftler …. Kompetenzentwicklung unterstützen durch Bereitstellen geeigneter Lernsituatio-nen, in denen die entsprechende Kompetenz erworben/vertieft werden kann UND durch immer wieder „Darüber reden“ im Sinne von Metakommunikation (Lehrkraft), um den Aufbau naturwissenschaftlicher Grundbildung zu unterstützen, ebenso Verständnis und Bedeutung der Ressourcen Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

28 Ein Instrument zur Planung
Wie lässt sich die Kompetenz über die Jahrgänge .. / .. entwickeln? Voraussetzungen Klasse (z. 5/6) Klasse (z.B. 7/8) Klasse (z.B. 9/10) S II Präzisierung durch Erwartungshorizonte (Standards) Inhaltliche Konkretisierung Methodische Überlegungen Beiträge anderer Fächer Bemerkungen Planungsraster nach Klinger Udo Klinger ist Mitarbeiter am Landesinstitut in Speyer (Rheinland-Pfalz) Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

29 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig
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30 Kompetenzaufbau erfordert auch Kenntnis der Lernstände
Das klassische Instrument: Tests Ergänzend: Diagnosebögen zur Selbst- und Fremdeinschätzung Danach: Anforderungen wenn nötig variieren Der komplette Diagnosebogen (und viele andere Materialien) stammt vom Hamburger Bildungsserver: Die (selbstdifferenzierende) praktische Aufgabe „Brenndauereiner Kerze“ wurde an der Sir-Popper-Schule Wien entwickelt. Weitere Beispiele finden sich im Heft „Differenzieren“ der Zeitschrift Unterricht Chemie 110/111 (2009) (Friedrich Verlag) Die (diagnostische) Aufgabe zur Brownschen Bewegung wurde von der Seite des IQB herunter kopiert : Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

31 Als Beispiel eine kleine Übung
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32 Mit unterschiedlichen Lernständen bzw. mit Heterogenität umgehen
Diagnostizieren, Differenzieren, Individualisieren … nur mit Hilfe dieser Ansätze kann Kompetenz- entwicklung bei allen Schülerinnen und Schülern (oder doch zumindest bei der großen Mehrzahl) gelingen. -> individuelle Hilfen zur Nacharbeit geben -> selbstdifferenzierende Lernumgebungen gestalten -> z.B. auch Stationenlernen mit Differenzierung -> kollektiv: Aufgaben variieren Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

33 Wie man Aufgaben variieren kann:
Aufgaben lassen sich gliedern in die eigentliche Aufgabe und den sog. Aufgabenstamm (Kontext, aus dem die Aufgabe heraus entwickelt wird). Durch Anreicherung des Aufgabenstamms mit relevanten Informationen kann die Aufgabe selbst „leichter“ gemacht werden. Umgekehrt führen weniger Informationen zu einer anspruchsvolleren Aufgabe. Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

34 Wie man Aufgaben variieren kann:
Z.B. die Verbrennung von Methan Angereicherter Aufgabenstamm: Konkrete Hinweise auf die Bedeutungsebenen im AS, Aufgabe ist es dann, geeignete Beispiele zu finden Abgereicherter Aufgabenstamm: Praktisch keine Hinweise, sondern nur Aufforderung, die ver- schiedenen Bedeutungsebenen an Beispielen darzustellen und zu erläutern Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

35 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig
Arbeitsphase: Bilden Sie 4er Gruppen . Üben Sie das Anreichern des Aufgabenstamms zunächst kurz an den Beispielaufgaben des Vormittags. Entwickeln Sie dann eine Aufgabe, die Sie demnächst im Unterricht einsetzen können. Gestalten Sie Varianten dieser Aufgabe mittels unter- schiedlich informativem Aufgabenstamm. Zeit: 1 h Bereiten Sie eine Kurzpräsentation Ihrer Ergebnisse für das Plenum vor Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

36 Ein Instrument zur Kontrolle
Wenn Akzentuierung in Richtung auf einzelne Aspekte von Kompetenz – z.B. durch entsprechende Aufgaben – ein notwendiges Mittel ist, dann bedarf es der Planung und der Kontrolle dessen, was im Unterricht stattfindet. Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

37 Instrument zur Kontrolle
Analyse-Spinne hier orientiert an den Aspekten naturwissen- schaftlichen Arbeitens, zur Kontrolle, ob während eines Halb- jahres z.B. alle Aspekte angemessen berück- sichtigt worden sind. Aus dem Heft “Naturwissenschaftliches Arbeiten” (Friedrich Verlag) Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

38 Noch einmal pragmatisch: Wie kompetenzorientiert unterrichten?
Unterricht vom erwarteten Ergebnis her denken: Kann das, was ich jetzt unterrichte, dazu beitragen, dass die Lernenden am Ende … ? Ermöglicht das, wie ich den Unterricht gestalte, den Lernenden aktive Aneignung? Wo kann ich Akzente setzen? Wie helfe ich den Lernenden, die Strukturen zu erkennen? Wie kann ich den Lernenden die Bedeutung dessen vermitteln, … ? Dr. Lutz Stäudel * Leipzig

39 Dr. Lutz Stäudel * Leipzig
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! Dr. Lutz Stäudel * Leipzig