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Wie kann die Erstellung kompetenzorientierter Aufgaben gelingen? Zentrale Projektgruppe Physik Michael Renner / Peter Schmälzle.

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Präsentation zum Thema: "Wie kann die Erstellung kompetenzorientierter Aufgaben gelingen? Zentrale Projektgruppe Physik Michael Renner / Peter Schmälzle."—  Präsentation transkript:

1 Wie kann die Erstellung kompetenzorientierter Aufgaben gelingen? Zentrale Projektgruppe Physik Michael Renner / Peter Schmälzle

2 Geplanter Ablauf: Teil 1: Zielsetzung dieses Moduls Aufgaben im Physikunterricht: Konkrete Beispiele und eine kurze Analyse Teil 2: Hilfen und mögliche Ansatzpunkte für die Erstellung kompetenzorientierter Aufgaben

3 Aufgaben im Physikunterricht Aufgaben gehören zum Physikunterricht zum Üben zum Wiederholen zum Vertiefen und Festigen Mit Hilfe von Aufgaben wird geprüft und getestet

4 Wie kann die Erstellung kompetenz- orientierter Aufgaben gelingen? Patentrezept ? Der Weg ist das Ziel ! Erstes konkretes Beispiel: Die Geschichte mit dem Barometer pdf-Datei

5 Die Geschichte mit dem Barometer Der Student zeigt, dass er in der Lage ist, die barometrische Höhenformel anzuwenden, um die Höhe eines Gebäudes zu bestimmen. Überprüfung einer bestimmten Fertigkeit vor 10 Jahren: Überprüfung eines Lernziels heute: Überprüfung einer Kompetenz Erwartung des Aufgabenstellers?

6 Die Geschichte mit dem Barometer Woran scheitert diese Überprüfung? Zeigen Sie, wie man die Höhe, eines großen Gebäudes mit einem Barometer bestimmen kann. An der nicht passenden Aufgabenstellung: Die Antwort soll gewisse Grundkenntnisse in Physik erkennen lassen.

7 Die Geschichte mit dem Barometer Soll mit einer Aufgabe eine bestimmte Fertigkeit überprüft werden, bedarf es einer Aufgabenstellung, in der diese Fertigkeit deutlich wird. weniger Missverständnisse durch eine konsequente Ausrichtung an Fertigkeiten Argument für die Orientierung an Kompetenzen Fazit dieses ersten Aufgabenbeispiels:

8 Die Geschichte mit dem Barometer Klären bei der Konzeption einer Aufgabe: Welche Kompetenzen sollen überprüft werden? Klären bei der Formulierung des Erwartungshorizontes: Welche Kompetenzen werden für die Lösung benötigt? Aufgabenstellung

9 Kompetenzorientierung von Aufgaben 4 Kompetenzbereiche Wissen Reflexion / Bewertung Kommunikation Fachmethoden / Erkenntnisgew. Vorgaben der Bildungsstandards: 3 Anforderungsbereiche I Reproduktion III Transfer II Reorganisation

10 Kompetenzorientierung von Aufgaben Kompetenzbereich Wissen Fachmethoden / Erkenntnisgew. Kommunikation Reflexion / Bewertung Anforderungsbereich III Trans- fer II Reorgani- sation I Repro- duktion

11 Vereinfachte Kompetenzmatrix Kompetenzbereich Wissen Fachmethoden / Erkenntnisgew. Kommunikation Reflexion / Bewertung Wissen wiedergeben Fachmethoden beschreiben oder wieder verwenden Mit vorgegebenen Darstellungsfor- men arbeiten Vorgegebene Bewertungen nachvollziehen Wissen anwendenFachmethoden nutzen, auch in neuem Zusam- menhang Geeignete Dar- stellungsformen nutzen Vorgegebene Bewertungen beurteilen und kommentieren Wissen transferieren und verknüpfen Fachmethoden problembezogen auswählen und anwenden Darstellungsfor- men selbstständig auswählen und nutzen Eigene Bewertungen vornehmen Anforderungsbereich III Trans- fer II Reorgani- sation I Repro- duktion

12 Beispiel 2: Fallschirmspingen Die Aufgabe stammt aus dem LEU-Heft Phy 32 Mit offen(er)en Aufgaben zu mehr Effizienz im Physikuntericht Ein Plädoyer für eine veränderte Aufgabenkultur in der Physik (Erscheinungsjahr: 2001)

13 Aufgabenkultur Bund-Länder-Kommission (1997) Steigerung der Effizienz des mathematisch- naturwissenschaftlichen Unterrichts Entwurf der Kommission umfasst 11 Module Modul 1: Weiterentwicklung einer Aufgabenkultur im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht

14 Aspekte der Weiterentwicklung der Aufgabenkultur 1. Eine verbesserte unterrichtliche Einbettung von Aufgaben, um sie aus ihrer bisher eher randständigen Position mehr ins Zentrum des Unterrichts zu rücken. 2. Die Entwicklung und Erprobung von Aufgaben, die mehrere Zugangsweisen und Lösungswege zulassen und zu einer Flexibilisierung des Wissens beitragen. 3. Die Entwicklung und Erprobung von abwechslungsreichen Anwendungsaufgaben in variierenden Kontexten zur Konsolidierung des Wissens. 4. Die Entwicklung und Erprobung von Aufgaben, in denen länger zurückliegender Unterrichtsstoff systematisch wiederholt und mit neuem Stoff verknüpft wird. (Erläuterungen zu Modul 1, P. Häußler, 1998)

15 Weitere Überlegungen zur Aufgabenkultur Physik treiben bedeutet sich mit Problemen auseinander zu setzen die Lösung eines Problems entspricht der Lösung einer Aufgabe Anforderung an den Physikunterricht: physikalische Probleme in Aufgaben zu binden Unterrichtskultur konstituiert sich in weiten Bereichen als Aufgabenkultur J. Leisen: Problemorientierter Unterricht und Aufgabenkultur (in Handbuch Physik-Methodik, Cornelsen Scriptor, 2007)

16 Kennzeichen von guten Aufgaben Sie sind herausfordernd auf passendem Anspruchsniveau (Tiefe). Sie fordern und fördern inhalts- und prozessbezogene Kompetenzen (Breite). Sie knüpfen am Vorwissen an und bauen das strukturierte Wissen kumulativ aus (Inhalte). Sie sind in sinnstiftende Inhalte eingebunden. Sie sind vielfältig in den Lösungsstrategien und Darstellungsformen. Sie stärken das Könnenbewusstsein durch erfolgreiches Bearbeiten und intensives Üben. J. Leisen: Zur Arbeit mit Bildungsstandards, Zeitschrift MNU 58/5 (2005)

17 Weiterentwicklung der Aufgabenkultur Rita Wodzinski, Friedrich-Verlag (2009) Aufgaben mit gestuften Hilfen Anwendungsbeispiel: Deutsche Lampen in den USA Aufgabe

18 Aufgaben mit gestuften Hilfen das erfordert eine gewisse Komplexität (keine eindimensionale Fragestellung) die Einbindung der Aufgabenstellung in einen Kontext, aus dem der Kern des Problems herauszuarbeiten ist die Reorganisation von Wissen das Ansprechen unterschiedlicher Kompetenzen Anspruch: die Aufgaben sollen kognitiv anspruchsvoll sein Vorgehensweise

19 Aufgaben mit gestuften Hilfen Lösung der Beispielaufgabe Antwort 3 Die Helligkeit einer Lampe hängt von ihrer Leistung ab. Die Leistung gibt an, wie viel Energie pro Zeit an die Lampe abgegeben wird. Wir müssen also die Leistung der Lampe bestimmen, wenn sie an 115 V angeschlossen wird. Antwort 1 Wir sollen herausnden, wie hell die 60 W/230 V- Lampe leuchtet, wenn man sie an 115 V anschließt. Hilfe 3 Überlegt, welche elektri- sche Größe etwas über die Helligkeit einer Lampe aussagen könnte! Hilfe 2 Macht eine geeignete Skizze, die die Frage- stellung veranschaulicht. Hilfe1 Erklärt euch gegenseitig, wie ihr die Aufgabe ver- standen habt. Antwort 2

20 Aufgaben mit gestuften Hilfen Lösung der Beispielaufgabe Hilfe1 Erklärt euch gegenseitig, wie ihr die Aufgabe ver- standen habt. Antwort 1 Wir sollen herausnden, wie hell die 60 W/230 V- Lampe leuchtet, wenn man sie an 115 V anschließt. Hilfe 2 Macht eine geeignete Skizze, die die Frage- stellung veranschaulicht. Antwort 2 Hilfe 3 Überlegt, welche elektri- sche Größe etwas über die Helligkeit einer Lampe aussagen könnte! Antwort 3 Die Helligkeit einer Lampe hängt von ihrer Leistung ab. Die Leistung gibt an, wie viel Energie pro Zeit an die Lampe abgegeben wird. Wir müssen also die Leistung der Lampe bestimmen, wenn sie an 115 V angeschlossen wird.

21 Aufgaben mit gestuften Hilfen Lösung der Beispielaufgabe Hilfe 4 Tragt zusammen, was ihr über die elektr. Leistung wisst. Schaut eventuell in eurem Schulbuch oder in euren Unterlagen nach. Antwort 4 Die Leistung ist das Produkt aus Stromstärke und Spannung. Sie wird in der Einheit Watt gemessen. Hilfe 5 Welche Informationen könnt ihr der Strom-Spannungs-Kennlinie (I-U-Kennlinie) auf dem Aufgabenblatt entnehmen? Antwort 5 An der I-U-Kennlinie können wir die Stromstärke bei verschiedenen Spannungen ablesen. Um die Frage aus der Aufgabe beantworten zu können, lesen wir bei 115 V ab. Hilfe 6 Jetzt habt ihr alle Informationen, die ihr braucht, um die Aufgabe zu lösen. Antwort 6 Der Wert für die Stromstärke bei 115 V ist etwa 0,2 A. Mit diesen Werten ergibt sich, eingesetzt in die Gleichung P = U · I, eine Leistung der Glühlampe von 24 W. Die deutsche 60 W-Lampe leuchtet also in den USA etwas schwächer als eine deutsche 25 W-Lampe in Deutschland.

22 Aufgaben mit gestuften Hilfen Lösung der Beispielaufgabe Antwort 6 Der Wert für die Stromstärke bei 115 V ist etwa 0,2 A. Mit diesen Werten ergibt sich, eingesetzt in die Gleichung P = U · I, eine Leistung der Glühlampe von 24 W. Die deutsche 60 W-Lampe leuchtet also in den USA etwas schwächer als eine deutsche 25 W-Lampe in Deutschland. Antwort 5 An der I-U-Kennlinie können wir die Stromstärke bei verschiedenen Spannungen ablesen. Um die Frage aus der Aufgabe beantworten zu können, lesen wir bei 115 V ab. Antwort 4 Die Leistung ist das Produkt aus Stromstärke und Spannung. Sie wird in der Einheit Watt gemessen. Hilfe 6 Jetzt habt ihr alle Informationen, die ihr braucht, um die Aufgabe zu lösen. Hilfe 5 Welche Informationen könnt ihr der Strom-Spannungs-Kennlinie (I-U-Kennlinie) auf dem Aufgabenblatt entnehmen? Hilfe 4 Tragt zusammen, was ihr über die elektr. Leistung wisst. Schaut eventuell in eurem Schulbuch oder in euren Unterlagen nach.

23 Aufgaben mit gestuften Hilfen Schüler entscheiden selbst, ob und zu welchem Zeitpunkt Hilfen in Anspruch genommen werden Jede Hilfe besteht aus einem zielgerichteten Impuls und der zugehörigen Lösung Die Hilfen sind gestaffelt: Hilfe 1 enthält immer die Aufforderung, die Aufgaben- stellung in eigenen Worten zu formulieren; mit der letzten Hilfe ist die Aufgabe stets vollständig gelöst die Anzahl der Hilfen variiert bei den Beispielaufgaben zwischen 4 und 7 Kennzeichen:

24 Bilanz: Aufgaben mit gestuften Hilfen Diese Aufgaben werden der Heterogenität von Lerngruppen gerecht: sie gestatten es zu differenzieren; sie ermöglichen ein eigenes Lerntempo; führen zu Erfolgserlebnissen fördern die sachbezogene Kommunikation Nicht alle Aufgaben eignen sich! der sukzessive Hilfeeinsatz erfordert komplexe, aber eher geschlossene Problemstellungen; prozess- und ergebnisoffene Aufgaben eignen sich weniger Anwendungsaufgaben sind gut geeignet; Aufgaben zur Neuerarbeitung (Lernaufgaben) sind nur bedingt geeignet;

25 Anwendung: Gestufte Hilfen erstellen Erstellen Sie gestufte Hilfen zu einer der beiden folgenden Aufgaben: Sicher über die Straße Bungee-Jumping Aufgabe Aufgabe Hilfen Hilfen

26 Wie kann die Erstellung kompetenzorientierter Aufgaben gelingen? Ende Teil 1


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