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Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, 28.01.2003 Physikalische Lerninhalte in der Grundschule Wie werden Schülerinnen und Schüler für den Natur-

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Präsentation zum Thema: "Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, 28.01.2003 Physikalische Lerninhalte in der Grundschule Wie werden Schülerinnen und Schüler für den Natur-"—  Präsentation transkript:

1 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Physikalische Lerninhalte in der Grundschule Wie werden Schülerinnen und Schüler für den Natur- und Technikunterricht der 5. Jahrgangsstufe vorbereitet? IfG Institut für Grundschulforschung Erziehungswissenschaftliche Fakultät der FAU Erlangen-Nürnberg Ute Franz

2 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Physikalische Lerninhalte in der Grundschule Wie werden Schülerinnen und Schüler für den Natur- und Technikunterricht der 5. Jahrgangsstufe vorbereitet? 1. Was soll in der Grundschule vermittelt werden? 2. Wie sollen physikalische Lerninhalte in der Grundschule vermittelt werden? 3. Empirische Studie zu Wissenserwerb und Interessenförderung im naturwissenschaftlichen Bereich des Sachunterrichts 4. Ausblick

3 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Was soll in der Grundschule vermittelt werden? Ziele

4 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Bildungsauftrag der Grundschule vgl. Kößler 1988; Einsiedler Wissen und Verstehen erwerben deklaratives Wissen prozedurales Wissen Lernstrategien 2. Interessen entwickeln positive Einstellungen zu Lerngegenständen Lernmotivation 3. Wertorientierungen anbahnen

5 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Grundlage für zunehmend eigenverantwortliches Handeln Orientierung an Erfahrungen der Kinder Grundlage für weiterführendes Lernen Orientierung an fachlich gesichertem Wissen Gegenwart Zukunft Kind- orientierung Wissenschafts- orientierung

6 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Bildungspotential der naturwissenschaftlichen und technischen Perspektive im Sachunterricht vgl. Perspektivrahmen der Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts (GDSU), 2002 Naturwissenschaftliche Perspektive: Kennen von Stoffeigenschaften und Stoffumwandlungen Untersuchung von Naturphänomenen im Hinblick auf physikalische Regelhaftigkeiten Naturwissenschaftliche Verfahren erarbeiten Technische Perspektive: Erweiterung des lebenspraktischen technischen Könnens Verstehen grundlegender technischer Funktions- und Handlungszusammenhänge geschlechtsspezifische Einstellungen zur Technik thematisieren und Hemmnisse abbauen

7 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Inhalte

8 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Neuer Lehrplan Heimat- und Sachunterricht in Bayern (2000) wieder stärkere Wissenschaftsorientierung (Lebensweltorientierung) stärkere Betonung naturwissenschaftlicher Inhalte und Verfahrensweisen neue Anordnung der Themen

9 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Beispiel: Elektrizität im bayerischen Lehrplan für Heimat- und Sachunterricht (2000) Magnetis- mus und Elektrizität 3.7 Erkunden der Umwelt Magnetismus und Elektrizität Die magnetische Wirkung kennen Einen einfachen Stromkreis bauen und anwenden Die elektromagnetische Wirkung erproben Die verschiedenen Wirkungen des elektrischen Stromes untersuchen

10 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Beispiel: Elektrizität im bayerischen Lehrplan für Heimat- und Sachunterricht (2000) 3.7 Erkunden der Umwelt Nutzung von Strom Magnetis- mus und Elektrizität Verantwortungsbewusste Nutzung von Strom Bedeutung des Stromes für das Alltagsleben erfassen Strom sparen als Notwendigkeit begreifen

11 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Beispiel: Elektrizität im bayerischen Lehrplan für Heimat- und Sachunterricht (2000) Teilaspekt von Erkunden der Umwelt Nutzung von Strom Magnetis- mus und Elektrizität Die Gefahren des elektrischen Stromes kennen

12 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Themen mit physikalischer bzw. technischer Perspektive im bayerischen Lehrplan für Heimat- und Sachunterricht (2000) 1. Jahrgangsstufe

13 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Jahrgangsstufe

14 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Jahrgangsstufe

15 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Jahrgangsstufe

16 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Jahrgangsstufe

17 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Wie sollen physikalische Lerninhalte in der Grundschule vermittelt werden?

18 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Unterrichtshinweise aus dem Fachprofil Heimat- und Sachunterricht (2000) Problemorientiertes Lernen Projektorientiertes Lernen Handlungsorientiertes Lernen Selbständiges bzw. selbstgesteuertes Lernen Forschend-entdeckendes Lernen

19 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Moderat konstruktivistisch orientierter Lernbegriff Lernen knüpft an den Vorerfahrungen und Vorwissen an Lernen ist eine aktive und individuelle Konstruktion von Wissen Merkmale einer moderat konstruktivistisch orientierten Lernumgebung vgl. Möller 1999 Möglichkeiten zum selbständigen Lernen schaffen Zeit für individuelle Lernwege (auch Umwege und Fehler) lassen Aufgaben in (Alltags-)Situationen einbetten Lernsituation didaktisch strukturieren (offene und strukturierte Phasen) Kommunikation und Kooperation zwischen den Schülern zulassen

20 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Experimentieren in der Grundschule Worauf man beim Experimentieren in der Grundschule achten sollte vgl. u.a. Spreckelsen, 1992 keine Trivialisierung! vom Staunen zum Erkennen kommen Einsatz von Alltagsmaterialien Anordnung in Phänomenkreisen

21 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Einsatzmöglichkeiten für Experimente in der Grundschule Lernen an Stationen (Erarbeitung, Vertiefung) Morgenkreis Freiarbeit Werkstatt-Unterricht

22 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Empirische Studie zu Wissenserwerb und Interessenförderung im naturwissenschaftlichen Bereich des Sachunterrichts

23 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Bedeutung von Lehrer- und Wissenserwerb und Unterrichtsvariablen Interessenentwicklung im naturwissenschaftlichen Bereich des Sachunterrichts für Unterrichtssequenzen in dritten Klassen zu den Themen: Der einfache Stromkreis und Die Verbrennung

24 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Unabhängige Variablen Lehrervariablen Aus- und Weiterbildung Kompetenzgefühl Interesse Lehrerfragebogen Unterrichtsvariablen Problemorientierung Autonomieorientierung Kindorientierung Fachgem. Arbeitsweisen... Unterrichtstagebuch Abhängige Variablen Wissen Strom Verbrennung Schülervariablen Wissenstest Interesse Strom Verbrennung Interessenfragebogen Forschungsdesign

25 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Stichprobe Lehrerinnen: n = 21 Schulen: 13 Grundschulen (Stadt Nürnberg, Stadt Erlangen, Landkreis Fürth, Landkreis Erlangen- Höchstadt) Kinder: n = 461 Mädchen = 224 Jungen = 237

26 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Hauptuntersuchung im Schuljahr 2001/2002 Untersuchungsplan für jeweils eine Klasse Lehrerfragebogen Wissenstest Strom + Verbrennung Interessenfragebogen Strom + Verbrennung Unterrichtstagebuch Wissenstest + Interessenfragebogen Strom Wissenstest + Interessenfragebogen Verbrennung Phase 1Phase 2

27 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Ausgewählte Ergebnisse Lehrerinnen

28 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Unterrichtsfach (nicht vertieft studiertes Fach) 44 SWS Fachwissenschaft Fachdidaktik Studium für das Lehramt an Grundschulen in Bayern Erziehungswissen- schaftliches Studium 32 SWS Pädagogik/ Schulpädagogik Psychologie Politikwissenschaft oder Soziologie oder Landes- und Volkskunde Philosophie oder Theologie Unterrichtsfach (nicht vertieft studiertes Fach) 44 SWS Fachwissenschaft Fachdidaktik Didaktik der Grundschule 44 SWS 1. Grundschulpädagogik Pädagogik der Grundschule Schriftspracherwerb Sachunterricht 2. Didaktikfächergruppe Deutsch Mathematik Kunst oder Sport oder Musik

29 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Lehrerfragebogen

30 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Aus- und Fortbildung Kompetenzgefühl -> Bitte beantworten Sie die folgenden Fragen, indem Sie auf der Skala von 1 bis 4 ankreuzen. 1 = überhaupt nicht2 = wenig3= ziemlich4 = sehr Privates Interesse Berufliches Interesse Als wie gut empfanden Sie Ihre bisherigen Fortbildungsaktivitäten in folgenden Bereichen? Wie hoch schätzen Sie Ihre Kompetenz ein, spontane Fragen der Kinder zu folgenden Bereichen zu beantworten? Wie sehr interessiert Sie privat folgendes? Wie gerne setzen Sie sich mit folgenden Themen für die Unterrichtsvorbereitung inhaltlich auseinander?

31 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Ausbildung in Physik bzw. im physikalischen Lernbereich des Sachunterrichts Physik als Unterrichtsfach: 0 (21) Physik als Didaktikfach: 0 (21) Einschätzungen zur Aus- und Fortbildungssituation und zum Kompetenzgefühl

32 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Interesse an Physik/bzw. am physikalischen Lernbereich des Sachunterrichts

33 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Ausgewählte Ergebnisse Unterricht

34 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Unterrichtstagebuch

35 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Problem- orientierung Kind- orientierung -> Bitte kreuzen Sie das Kästchen dann an, wenn Sie die Aussage mit JA beantworten können Autonomie- orientierung Fachgemäße Arbeitsweisen führten die Kinder selbständig Experimente durch.wählten die Kinder unter verschiedenen Aufgabenarten frei aus.wurde von einer Problemfrage ausgegangen. griff ich Ideen der Kinder auf. habe ich mich über das Vorwissen der Kinder informiert. In dieser Unterrichtseinheit...

36 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Was wurde unterrichtet? Ausgewertete Unterrichtseinheiten: 126

37 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Wir bauen einen Leuchtturm Wie können wir unsere Weihnachtskrippe beleuchten? Wir bauen ein Richtig-Falsch-Spiel Eine elektrische Beleuchtung für meine Laterne

38 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Wie wurde unterrichtet? Ausgewählte Unterrichtsvariablen

39 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Einsatz von Experimenten

40 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Ausgewählte Ergebnisse Schülerinnen und Schüler

41 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Wissenstest

42 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium,

43 Wie viel wissen Schülerinnen und Schüler vor dem Unterricht zum Thema Strom?

44 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Wie viel wissen Schülerinnen und Schüler vor und nach dem Unterricht zum Thema Strom?

45 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Interessenfragebogen

46 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Schulisches Interesse Privates Interesse Wie sehr interessieren dich diese HSK-Themen? Wie gerne würdest du mit diesem Spielzeug spielen? Wie gerne würdest du diese Bücher lesen? Wie gerne würdest du das tun?

47 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Wie sehr interessieren sich Schülerinnen und Schüler vor dem Unterricht für das Thema Strom?

48 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Wie sehr interessieren sich Schülerinnen und Schüler vor und nach dem Unterricht für das Thema Strom?

49 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Zusammenfassung der Schülerergebnisse Klassenunterschiede * * **

50 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Ausblick

51 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Betonung naturwissenschaftlicher Inhalte in Sach- unterricht Universität Forschung Lehre Kooperation mit den Fachdidaktiken

52 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Schule Grund- schule Austausch zwischen den Schularten Inhalte Methoden Medien/Materialien Austausch zwischen Lehrern und Schülern Vorwissen Interessen, Erfahrungen, Fragen Methodenkompetenz Natur und Technik Lernvoraussetzungen erheben! Medien/Materialien

53 Ute Franz, IfG, Physikdidaktisches Kolloquium, Internetportal zum Sachunterricht: Kontakt: Ute Franz Institut für Grundschulforschung Erziehungswissenschaftliche Fakultät der FAU Regensburger Str. 160, Nürnberg Tel.: 0911/ ; Mail:


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