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AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Beispiel: forschend-entwickelndes UV (RS/Gym) I RS / Gym: Die Reduktion methodische Vorüberlegungen.

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1 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Beispiel: forschend-entwickelndes UV (RS/Gym) I RS / Gym: Die Reduktion methodische Vorüberlegungen Fachliche Voraussetzungen auf Schülerseite Oxidation als Reaktion mit Sauerstoff (Cu + O) Wasserstoff als Element und seine Reaktion mit O (Knallgasreaktion über Seifenblasen) Energiebeteiligung bei Synthese und Analyse Lehrziele Erkennen, dass die Affinität von H zu O benutzt werden kann, um O aus Oxiden zu entfernen. Sauerstoffentzug als Reduktion definieren. Handhabung von Gasatmosphären bei chemischen Experimenten. (Wort)Gleichungen für die Reduktionen formulieren. Anwendung in der Metallurgie verstehen.. Methodenwahl Wenig Vorwissen vorhanden; also induktiver Zweig mit weiterführendem Experiment. Lehrerexperiment mit H.

2 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Beispiel: forschend-entwickelndes UV (RS/Gym) II Leider kommt Kupfer in der Natur nur als Oxid CuO vor. Wir benötigen aber das wertvolle Metall Cu. Wir suchen eine Methode, wie man den Sauerstoff aus der Verbindung entfernen kann. Artikulationsstufe 1: Problemgewinnung Artikulationsstufe 2: Planung der Lösung W: Bsp. für Reaktionen mit Sauerstoff, die im U behandelt wurden! Mg+O 2, H 2 +O 2, S+O 2,... Planung Variante 1: nur Theorie Mg oder H könnten den Sauerstoff aus CuO entfernen Planung Variante 2: auch Versuchsapparatur (mit Wasserstoff als brennbarem Gas). Überlegung: In welcher Form sind Produkte zu erwarten? Kupferoxid + Wasserstoff Kupfer + Wasser

3 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Beispiel: forschend-entwickelndes UV (RS/Gym) III Artikulationsstufe 3: Durchführung Aufbau unter Schülerbeteiligung, aber Lehrerexperiment. Ergebnis: Man erkennt rotes Kupfermetall und kann in der Kühlschlaufe Wasser auffangen. Artikulationsstufe 4: Abstraktion BildhaftVersuchsskizze: Arbeitsblatt beschriften oder Hefteintrag. VerbalWortgleichung; Definition historisch: Reduktion ist der Entzug von O aus einer Verbindung. SymbolhaftCuO(s) + H 2 (g) Cu(s) + H 2 0(g) H<0 Artikulationsstufe 5: Sicherung Hefteinträge Anwendung Übungen Erfolgskontrollen: Beschreiben Sie, wie man aus folgenden Verbindungen O entfernen kann CuO (Stufe Reproduktion), Fe 2 O 3 (Reorganisation), Stellen Sie aus Germaniumoxid das Element her (Transfer)

4 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Artikulationsstufen des forschend-entwickelnden Unterrichtsverfahrens I 1. Problemgewinnung 2. Planung der Lösung Artikulationsstufen Problemgrund Realobjekt, Experiment, AV- Medium, Erzählung... ProblemfindungDurch den Lernenden selbst oder Lehrerimpuls ProblemformulierungVerbalisierung, schriftliche Fixierung DenkphasenMittel Analyse Bereitstellung von zur Lösung benötigten Kenntnissen Sammeln von Schülerbeiträge Vorschlägen Entscheidung für Diskussion einen Vorschlag SS L/S

5 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Artikulationsstufen des forschend-entwickelnden Unterrichtsverfahrens II 3. Durchführung des Lösungsvorschlages 4. Abstraktion Artikulationsstufen Planung der praktischen Gruppenarbeit Tätigkeit Durchführung Schülerexperimente Zusammentragen Forum: Vorträge der Ergebnisseder Arbeitsgruppen DenkphasenMittel bildhaft (Fließschemata)Lehrervortrag; Unterrichtsgespräch verbal (Wortgleichungen) Schülerbeiträge symbolhaft (Formeln, Übungsaufgabe, Diagramme)Hausaufgabe SS L/S

6 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Artikulationsstufen des forschend-entwickelnden Unterrichtsverfahrens III 5. Sicherung Artikulationsstufen Fixierung und Übungen Wie Erfolgskontrollen auch auf den Stufen möglich: Reproduktion Wiederholung (durch Schüler) Reorganisation (Übungs)Aufgaben (mit anderen Werten) Transfer Ähnlich gelagerte Aufgaben Problemlösendes Denken Andere Problemstel- lung(en), wenig verwandt DenkphasenMittel L/S

7 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Kritik des forschend-entwickelnden UV I Vorteile: + Exakte Gliederung und Planung möglich (nach einem Algorithmus der Unterrichtsgestaltung) dennoch + Sehr lerneffektiv: spricht alle psychischen Dimensionen an (kognitiv, affektiv, psychomotorisch). + Balancierte Anteile an Lehrer- und Schüleraktivitäten. + Raum für spontane Änderungen gegenüber der Planung. + Schülerzentriert: gesamte Bandbreite an Schüleraktivitä- ten (Ausmaß an Selbständigkeit, Schwierigkeitsgrad,...) ist möglich.

8 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Kritik des forschend-entwickelnden UV II Nachteile: - Wenig zeiteffektiv. - Die Kombination des nötigen Betreuungsgrades mit der Zahl der Gruppen erfordert kleinere Klassen. - Hohe Anforderung an die materielle und räumliche Ausstattung. Vorsicht: - Häufig Verwechslung mit gängelndem Herausfragen. - Nicht für alle Themen sinnvoll und / oder möglich. - Führung für den Lehrer sehr anspruchsvoll.

9 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Mögliche Stundenstrukturen Problemgewinnung 1 Lösungsplanung 1 Lösung 1 Abstraktion 1 Lehrziel 1 Erfolgskontrolle 1 Wissenssicherung 1 Inhaltl. NeuansatzMethodenwechsel Problemgewinnung 2 Lösungsplanung 2 Lösung 2 Abstraktion 2 Erfolgskontrolle 2 Wissenssicherung 2 Lehrziel 2 Problemgewinnung 2 Lösung 2 Erfolgskontrolle 2 Wissenssicherung 2 Lehrziel 2 lehrerorientiert schülerorientiert

10 Ausblick: Freiheiten der Lernenden Lehrervortrag Selbsttätigkeit Zuhören Experiment durchführen ExperimentierenExperiment auswerten Problem lösen Experiment planen Problem finden Forschen Autonomes Lernen Sozialform selbst bestimmen Autonomes Lernen Ziel selbst bestimmen Inhalt selbst bestimmen Zeit selbst bestimmen Lernort selbst bestimmen Methode selbst bestimmen Tätigkeit, ggf. zusätzlichMethode Ohne Systemwechsel möglich

11 Ausblick: Problemorientierung problemorientierte UM Unterrichtsmethoden forschend historisch Freiarbeit Spiel Projekt fragend


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