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Methodenwerkzeuge im Physikunterricht. 21. – 23.10.2009Methodenwerkzeuge im Physikunterricht2 Empfehlenswerte Lektüre: Naturwissenschaften im Unterricht.

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1 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht

2 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht2 Empfehlenswerte Lektüre: Naturwissenschaften im Unterricht Physik Heft 75/76 (2003) Methodenwerkzeuge Josef Leisen (Herausgeber)

3 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht3 Übersicht: Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht? Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere Methode! Standardsituationen und Methodenwerkzeuge Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge

4 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht4 Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht? Weil sie einen Kompromiss erlauben – der für Physiklehrkräfte wichtig ist! Forderungen nach Veränderungen im Physikunterricht Wunsch nach Beibehaltung liebgewordener Traditionen

5 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht5 Quelle: Muckenfuß, 1994, Lernen im sinnstiftenden Kontext Der Fachunterricht Physik (und Chemie) steht vielmehr dem empirisch gesicherten Tatbestand gegenüber, in seiner bisherigen Ausprägung die selbst gesetzten Ziele bei der Mehrheit der Schüler und vor allem Schülerinnen nicht zu erreichen. Der Unterricht zeigt sich erstaunlich resistent gegen Veränderungsansprüche.

6 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht6 Ja – aber -Reaktion auf Veränderungswünsche War alles an meinem Unterricht schlecht? Muss ich jetzt alles anders machen? Der bisherige Unterricht entsprach meiner Person – wenn ich alles über Bord werfe, bin ich nicht mehr authentisch! Bedenken:

7 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht7 Ja – aber -Reaktion auf Veränderungswünsche Neuerungen werden um so leichter aufgenommen, je ähnlicher sie den vorhandenen Grundmustern sind oder je leichter sie an diese assimiliert werden können. Quelle: Expertise zum BLK-Projekt Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts (1998)

8 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht8 Ja – aber -Reaktion auf Veränderungswünsche Neuerungen werden um so leichter aufgenommen, je ähnlicher sie den vorhandenen Grundmustern sind oder je leichter sie an diese assimiliert werden können. Vorteile der Methodenwerkzeuge: punktuell einsetzbar Integration in vorhandene Grundmuster gelingt

9 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht9 Übersicht: Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht? Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere Methode! Standardsituationen und Methodenwerkzeuge Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge pdf

10 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht10 Die Teilspannungen addieren sich zur Gesamtspannung. Die Stromstärke ist an jeder Stelle des Stromkreises gleich groß. Die Spannung ist für jeden Teilkreis gleich groß. Wenn man eine Glühlampe herausdreht, gehen alle anderen Lampen aus. Die Leitwerte (Kehrwerte der Teilwider- stände) addieren sich zum Gesamtleitwert. Die Teilwiderstände addieren sich zum Gesamtwiderstand. Spannung Hausinstallation; Mehrfachsteckdosen Stromstärke Sicherungsautomaten; Spannungsprüfer Verhalten von Glühlampen Anwendungen Gleichungen Parallelschaltung Reihenschaltung Skizze R1R1 R2R2 U 1 = U 2 = U 3 = … = U n I 1 + I 2 + I 3 + … + I n = I G I 1 = I 2 = I 3 = … = I n R 1 + R 2 + R 3 + … + R n = R G L 1 + L 2 + L 3 + … + L n = L G Wenn man eine Lampe herausdreht, leuchten die anderen Lampen weiter. Widerstand R1R1 R2R2 U 1 + U 2 + U 3 + … + U n = U G Die Teilstromstärken addieren sich zur Gesamtstromstärke. Kärtchen 1

11 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht11 Die Teilspannungen addieren sich zur Gesamtspannung. Die Stromstärke ist an jeder Stelle des Stromkreises gleich groß. Die Spannung ist für jeden Teilkreis gleich groß. Die Teilstromstärken addieren sich zur Gesamtstromstärke. Wenn man eine Glühlampe herausdreht, gehen alle anderen Lampen aus. Die Leitwerte (Kehrwerte der Teilwider- stände) addieren sich zum Gesamtleitwert. Wenn man eine Lampe herausdreht, leuchten die anderen Lampen weiter. Die Teilwiderstände addieren sich zum Gesamtwiderstand. Spannung Hausinstallation; Mehrfachsteckdosen Stromstärke Sicherungsautomaten; Spannungsprüfer Widerstand Verhalten von Glühlampen Anwendungen Gleichungen Parallelschaltung Reihenschaltung Skizze R1R1 R2R2 R1R1 R2R2 U 1 = U 2 = U 3 = … = U n U 1 + U 2 + U 3 + … + U n = U G I 1 + I 2 + I 3 + … + I n = I G I 1 = I 2 = I 3 = … = I n R 1 + R 2 + R 3 + … + R n = R G L 1 + L 2 + L 3 + … + L n = L G Kärtchen 2

12 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht12 Die Teilspannungen addieren sich zur Gesamtspannung. Die Stromstärke ist an jeder Stelle des Stromkreises gleich groß. Die Spannung ist für jeden Teilkreis gleich groß. Die Teilstromstärken addieren sich zur Gesamtstromstärke. Wenn man eine Glühlampe herausdreht, leuchten die anderen Lampen weiter. Die Leitwerte (Kehrwerte der Teilwider- stände) addieren sich zum Gesamtleitwert. Wenn man eine Glühlampe herausdreht, gehen alle anderen Lampen aus. Die Teilwiderstände addieren sich zum Gesamtwiderstand. Spannung Hausinstallation; Mehrfachsteckdosen Stromstärke Sicherungsautomaten; Spannungsprüfer Widerstand Verhalten von Glühlampen Anwendungen Gleichungen ParallelschaltungReihenschaltung Skizze R1R1 R2R2 R1R1 R2R2 U 1 = U 2 = U 3 = … = U n U 1 + U 2 + U 3 + … + U n = U G I 1 + I 2 + I 3 + … + I n = I G I 1 = I 2 = I 3 = … = I n R 1 + R 2 + R 3 + … + R n = R G L 1 + L 2 + L 3 + … + L n = L G Kärtchen 3

13 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht13 Methodenwerkzeug Kärtchentisch Zielsetzung: Ordnung hinein bringen Bei dem vorgestellten Beispiel: - am Ende einer Unterrichtseinheit - zum Thema Reihen- und Parallelschaltung Kennzeichen eines Methodenwerkzeugs: - nicht auf bestimmte Inhalte beschränkt - nicht auf bestimmte Unterrichtsphasen beschränkt

14 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht14 Übersicht: Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht? Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere Methode! Standardsituationen und Methodenwerkzeuge Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge

15 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht15 Gesamtheit der Methodenwerkzeuge Abgestufte LernhilfenDrehbuchKugellagerStrukturdiagramm ArchiveExpertenkarussellLernplakatTextpuzzle AushandelnExpertenkongressLückentext / -bilderThemen_ABC BegriffsnetzFehlersucheMemoryThesentopf Begriffe ratenFilmleisteMerkzettelWortfeld BildergeschichteFlussdiagrammMindmapWortgeländer BildpuzzleFragemusterPartnerkärtchenWortliste BildsequenzHeißer StuhlSatzmusterWorträtsel BlockdiagrammIdeennetzSchaufensterbummelWürfelspiel Der große PreisKärtchentischSchwarzes BrettZuordnung DialogKartenabfrageSprechblasenZwei aus Drei DominoKettenquizStille Post pdf

16 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht16 Übersicht: Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht? Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere Methode! Standardsituationen und Methodenwerkzeuge Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge

17 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht17 Übersicht: Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht? Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere Methode! Standardsituationen und Methodenwerkzeuge Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge

18 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht18 Didaktische Standardsituationen des Physikunterrichts Vorgänge und Experimente beschreiben Auf Ideen kommen Neues erarbeiten Über Physik reden Ordnung hineinbringen Gelerntes üben Erfolgreich präsentieren

19 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht19 Vorgänge und Experimente beschreiben Die Werkzeuge sollen die Schülerinnen und Schüler zur regelgeleiteten Bearbeitung der Aufträge führen sowie das konvergente Denken schulen. Die Werkzeuge haben einen hohen Formalisierungs- und Vorgabegrad. Die Materialvorgaben haben meist Arbeitsblattcharakter. Bilder und eine Liste mit Fachbegriffen als Beigaben sind Erfolg versprechende Lernhilfen. Einhaltung der logischen Reihenfolge Genauigkeit und Präzision Klarheit der Gedanken- führung Nutzung fachsprachlicher Muster Bezug zu Bildern und Vorgängen Anforderungen an die Methodenwerkzeuge Charakteristika dieser Standardsituation Umsetzungsbeispiele: Filmleiste, Bildergeschichte, Textpuzzle, Satzbaukasten Außerdem geeignet: Wortliste, Wortgeländer, Wortfeld, Bildsequenz

20 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht20 Auf Ideen kommen Die Werkzeuge müssen offen gehalten sein und zum Brainstorming und zu divergentem Denken einladen. Der Lehrer muss zurücktreten können und wirkt vorwiegend impulsgebend. Wenn keine Ideen kommen, sollten die Werk- zeuge abgestufte Ideenbringer anbieten. Es ist entscheidend, die Gruppe so zu stimulieren, dass sie auf Ideen kommt, die dem Einzelnen nicht oder nur selten einfallen. Brainstorming-Situation Offenheit für alle mögli- chen Ideen kreative Situation ermögli- chen Vielfalt von Lösungswegen ermöglichen ungesteuerte Beteiligung aller Schülerinnen und Schüler Anforderungen an die Methodenwerkzeuge Charakteristika dieser Standardsituation Umsetzungsbeispiele: Sprechblasen, Abgestufte Lernhilfen, Themen-ABC, Kartenabfrage (außerdem geeignet:Ideennetz/Mindmap)

21 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht21 Neues erarbeiten Die Werkzeuge müssen Informationen und Ansätze zur Bearbeitung anbieten sowie gleichzeitig eine Binnendifferenzierung ermöglichen (z. B. durch unterschiedliche Zugangsarten und unterschiedliche Schwierigkeitsgrade). Verschiedene Sozialformen sollen möglich sein. Die Werkzeuge sollen eine intensive Beschäftigung mit den Inhalten bewirken. Informationsangebot erforderlich Steuerung durch Materialien zeitintensiv angemessener Beschäftigungs- grad aller erforderlich unterschiedliche Bearbeitungstempi unterschiedliche Niveaus des Verstehens Anforderungen an die Methodenwerkzeuge Charakteristika dieser Standardsituation Umsetzungsbeispiele: Mindmap, Begriffsnetz, Archive, Schwarzes Brett Außerdem geeignet: Lückentext, Wortliste, Domino, Textpuzzle

22 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht22 Über Physik reden Die Werkzeuge müssen einerseits Freiraum für eigene Gedanken, Argumente und Wertungen bieten, andererseits eine angemessene Unterstützung anbieten, so dass das Reden über Physik im Fluss bleibt. Orientierende Raster und Sprechhilfen können hier nützliche Dienste tun. Schüleraktive Werkzeuge mit Wiederholungs- effekten sind besonders empfehlenswert. kommunikative Situationen erforderlich diskursives Argumentieren verschiedene Perspektiven Pro-Contra-Situationen zusammenhängende Rede rhetorische Elemente Plenum oder Gruppenarbeit Anforderungen an die Methodenwerkzeuge Charakteristika dieser Standardsituation Umsetzungsbeispiele: Heißer Stuhl, Kugellager, Begriffe raten, Drehbuch schreiben Außerdem geeignet: Satzmuster, Fragemuster, Thesentopf, Dialog, Begriffsnetz, Expertenkarussell, Expertenkongress, Aushandeln

23 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht23 Über Physik reden Die Werkzeuge müssen Informationen und Ansätze zur Bearbeitung anbieten sowie gleichzeitig eine Binnendifferenzierung ermöglichen (z. B. durch unterschiedliche Zugangsarten und unterschiedliche Schwierigkeitsgrade). Verschiedene Sozialformen sollen möglich sein. Die Werkzeuge sollen eine intensive Beschäftigung mit den Inhalten bewirken. kommunikative Situationen erforderlich diskursives Argumentieren verschiedene Perspektiven Pro-Contra-Situationen zusammenhängende Rede rhetorische Elemente Plenum oder Gruppenarbeit Anforderungen an die Methodenwerkzeuge Charakteristika dieser Standardsituation Umsetzungsbeispiele: Mindmap, Begriffsnetz, Archive, Schwarzes Brett Außerdem geeignet: Lückentext, Wortliste, Domino, Textpuzzle

24 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht24 Ordnung hineinbringen Die Werkzeuge sollen den Schülerinnen und Schülern bzw. den Schülergruppen das eigen- ständige Ordnen des Gelernten und Bekannten ermöglichen. Die Werkzeuge müssen oft einen großen Begriffs- und Faktenbestand anbieten und zur Klassifizie- rung, Strukturierung und Hierarchisierung anregen. Dabei wird die gedankliche Struktur visualisiert. Gutes Material ermöglicht u. U. verschiedene Darstellungen, die dann verglichen werden können. umfangreicher Begriffs- oder Faktenbestand erforderlich materialintensiv Klassifizierung - Strukturierung - Hierarchisierung verschiedene Ord- nungssysteme sinnvoll Anforderungen an die Methodenwerkzeuge Charakteristika dieser Standardsituation Umsetzungsbeispiele:Zuordnung, Kärtchentisch, Matrix, Begriffsnetz Außerdem geeignet: Flussdiagramm, Textpuzzle

25 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht25 Gelerntes üben Die Werkzeuge haben oft Spiel- und Wettbewerbscharakter. Werkzeuge mit mehreren Durchläufen wirken routinebildend. Handlungsorientierten Werkzeugen ist grundsätzlich der Vorzug zu geben. Die Werkzeuge sollten eine Binnendifferen- zierung ermöglichen. interaktiv spielerisch abwechselungsreich selbsttätig routinebildend handlungsorientiert differenzierend Anforderungen an die Methodenwerkzeuge Charakteristika dieser Standardsituation Umsetzungsbeispiele:Bildpuzzle, Domino, Fehlersuche Außerdem geeignet: Lückenbilder, Worträtsel, Heißer Stuhl, Memory, Würfelspiel, Partnerkärtchen, Kettenquiz

26 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht26 Erfolgreich präsentieren Die Werkzeuge unterstützen die Präsentation von Einzel­oder Gruppenergebnissen in Form der zusammenhängenden Rede und/oder der materialgeleiteten Darstellung. Wichtigstes Kriterium ist die Wirkung auf das Publikum. zusammenhängende Rede Präsentationshilfen nutzen Gliederungshilfen nutzen Anforderungen an die Methodenwerkzeuge Charakteristika dieser Standardsituation Umsetzungsbeispiele:Mindmap, Merkzettel, Expertenkarussell Außerdem geeignet: Bildsequenzen, Filmleisten, Struktur- und Flussdiagramme, Zuordnungen, Begriffsnetze, Lernplakate

27 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht27 Übersicht: Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht? Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere Methode! Standardsituationen und Methodenwerkzeuge Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge

28 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht28 Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge Bilderrätsel Fehlersuche Kärtchentisch

29 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht29 Übersicht: Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht? Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere Methode! Standardsituationen und Methodenwerkzeuge Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge

30 21. – Methodenwerkzeuge im Physikunterricht30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


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