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Physikalische Lerninhalte in der Grundschule
IfG Institut für Grundschulforschung Erziehungswissenschaftliche Fakultät der FAU Erlangen-Nürnberg Ute Franz Physikalische Lerninhalte in der Grundschule Wie werden Schülerinnen und Schüler für den Natur- und Technikunterricht der 5. Jahrgangsstufe vorbereitet?
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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
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1. Was soll in der Grundschule vermittelt werden?
Ziele
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Bildungsauftrag der Grundschule
vgl. Kößler 1988; Einsiedler 1997 1. Wissen und Verstehen erwerben deklaratives Wissen prozedurales Wissen Lernstrategien 2. Interessen entwickeln positive Einstellungen zu Lerngegenständen Lernmotivation 3. Wertorientierungen anbahnen
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Wissenschafts-orientierung
Gegenwart Zukunft Grundlage für zunehmend eigenverantwortliches Handeln Grundlage für weiterführendes Lernen Orientierung an fachlich gesichertem Wissen Orientierung an Erfahrungen der Kinder Kind- orientierung Wissenschafts-orientierung
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Naturwissenschaftliche Perspektive:
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
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Inhalte
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Neuer Lehrplan „Heimat- und Sachunterricht“ in Bayern (2000)
wieder stärkere Wissenschaftsorientierung (Lebensweltorientierung) stärkere Betonung naturwissenschaftlicher Inhalte und Verfahrensweisen neue Anordnung der Themen
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Magnetis-mus und Elektrizität
Beispiel: „Elektrizität“ im bayerischen Lehrplan für Heimat- und Sachunterricht (2000) 3.7 Erkunden der Umwelt 3.7.2 Magnetis-mus und Elektrizität 3.7.2 Magnetismus und Elektrizität Die magnetische Wirkung kennen Einen einfachen Stromkreis bauen und anwenden Die elektromagnetische Wirkung erproben Die verschiedenen Wirkungen des elektrischen Stromes untersuchen
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Magnetis-mus und Elektrizität
Beispiel: „Elektrizität“ im bayerischen Lehrplan für Heimat- und Sachunterricht (2000) 3.7 Erkunden der Umwelt 3.7.3 Nutzung von Strom 3.7.2 Magnetis-mus und Elektrizität 3.7.3 Verantwortungsbewusste Nutzung von Strom Bedeutung des Stromes für das Alltagsleben erfassen Strom sparen als Notwendigkeit begreifen
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Magnetis-mus und Elektrizität
Beispiel: „Elektrizität“ im bayerischen Lehrplan für Heimat- und Sachunterricht (2000) 3.7 Erkunden der Umwelt 3.7.3 Nutzung von Strom 3.7.2 Magnetis-mus und Elektrizität Teilaspekt von 3.7.2 Die Gefahren des elektrischen Stromes kennen
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Themen mit physikalischer bzw
Themen mit physikalischer bzw. technischer Perspektive im bayerischen Lehrplan für Heimat- und Sachunterricht (2000) 1. Jahrgangsstufe
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2. Jahrgangsstufe
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3. Jahrgangsstufe
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3. Jahrgangsstufe
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4. Jahrgangsstufe
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2. Wie sollen physikalische Lerninhalte in der Grundschule vermittelt werden?
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Unterrichtshinweise aus dem Fachprofil Heimat- und Sachunterricht (2000)
Problemorientiertes Lernen Projektorientiertes Lernen Handlungsorientiertes Lernen Selbständiges bzw. selbstgesteuertes Lernen Forschend-entdeckendes Lernen
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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
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Experimentieren in der Grundschule
Worauf man beim Experimentieren in der Grundschule achten sollte vgl. u.a. Spreckelsen, 1992 keine „Trivialisierung“! Anordnung in Phänomenkreisen vom Staunen zum Erkennen kommen Einsatz von „Alltagsmaterialien“
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Einsatzmöglichkeiten für Experimente in der Grundschule
Lernen an Stationen (Erarbeitung, Vertiefung) Morgenkreis Freiarbeit Werkstatt-Unterricht
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3. Empirische Studie zu Wissenserwerb und Interessenförderung im naturwissenschaftlichen Bereich des Sachunterrichts
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Lehrer- und Wissenserwerb und
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“
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Unterrichtsvariablen
Forschungsdesign Unabhängige Variablen Abhängige Variablen Lehrervariablen Aus- und Weiterbildung Kompetenzgefühl Interesse Wissen „Strom“ „Verbrennung“ Schülervariablen Wissenstest Lehrerfragebogen Unterrichtsvariablen Problemorientierung Autonomieorientierung Kindorientierung Fachgem. Arbeitsweisen ... Interesse „Strom“ „Verbrennung“ Interessenfragebogen Unterrichtstagebuch
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Stichprobe Lehrerinnen: n = 21 Schulen: 13 Grundschulen Kinder:
(Stadt Nürnberg, Stadt Erlangen, Landkreis Fürth, Landkreis Erlangen-Höchstadt) Kinder: n = 461 Mädchen = 224 Jungen = 237
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Hauptuntersuchung im Schuljahr 2001/2002
Untersuchungsplan für jeweils eine Klasse Lehrerfragebogen Wissenstest „Strom + Verbrennung“ Interessenfragebogen „Strom + Verbrennung“ Phase 1 Unterrichtstagebuch Wissenstest + Interessenfragebogen „Strom “ Unterrichtstagebuch Wissenstest + Interessenfragebogen „Verbrennung“ Phase 2
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Ausgewählte Ergebnisse
Lehrerinnen
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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 Didaktik der Grundschule 44 SWS 1. Grundschulpädagogik Pädagogik der Grundschule Schriftspracherwerb Sachunterricht 2. Didaktikfächergruppe Deutsch Mathematik Kunst oder Sport oder Musik Unterrichtsfach (nicht vertieft studiertes Fach) 44 SWS Fachwissenschaft Fachdidaktik Unterrichtsfach (nicht vertieft studiertes Fach) 44 SWS Fachwissenschaft Fachdidaktik
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Lehrerfragebogen
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-> Bitte beantworten Sie die folgenden Fragen, indem Sie auf der Skala von 1 bis 4 ankreuzen. 1 = überhaupt nicht 2 = wenig 3= ziemlich 4 = sehr Aus- und Fortbildung Als wie gut empfanden Sie Ihre bisherigen Fortbildungsaktivitäten in folgenden Bereichen? Kompetenzgefühl Wie hoch schätzen Sie Ihre Kompetenz ein, spontane Fragen der Kinder zu folgenden Bereichen zu beantworten? Privates Interesse Wie sehr interessiert Sie privat folgendes? Berufliches Interesse Wie gerne setzen Sie sich mit folgenden Themen für die Unterrichtsvorbereitung inhaltlich auseinander?
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Ausbildung in Physik bzw
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
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Interesse an Physik/bzw
Interesse an Physik/bzw. am physikalischen Lernbereich des Sachunterrichts
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Ausgewählte Ergebnisse
Unterricht
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Unterrichtstagebuch
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-> Bitte kreuzen Sie das Kästchen dann an, wenn Sie die Aussage mit JA beantworten können
In dieser Unterrichtseinheit... Problem- orientierung wurde von einer Problemfrage ausgegangen. Kind- orientierung griff ich Ideen der Kinder auf. habe ich mich über das Vorwissen der Kinder informiert. Autonomie- orientierung wählten die Kinder unter verschiedenen Aufgabenarten frei aus. Fachgemäße Arbeitsweisen führten die Kinder selbständig Experimente durch.
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Was wurde unterrichtet? Ausgewertete Unterrichtseinheiten: 126
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ein „Richtig-Falsch“-Spiel
Wir bauen ein „Richtig-Falsch“-Spiel Wir bauen einen Leuchtturm Wie können wir unsere Weihnachtskrippe beleuchten? Eine elektrische Beleuchtung für meine Laterne
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Wie wurde unterrichtet? Ausgewählte Unterrichtsvariablen
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Einsatz von Experimenten
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Ausgewählte Ergebnisse Schülerinnen und Schüler
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Wissenstest
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Wie viel wissen Schülerinnen und Schüler vor dem Unterricht zum Thema „Strom“?
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Wie viel wissen Schülerinnen und Schüler vor und nach dem Unterricht zum Thema „Strom“?
Unterschiede zwischen dem Prä- und Posttest sind hochsignifikant bei einer einfaktoriellen Varianzanalyse (1%- Niveau)
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Interessenfragebogen
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Schulisches Interesse Wie sehr interessieren dich diese HSK-Themen? Wie gerne würdest du das tun? Wie gerne würdest du mit diesem Spielzeug spielen? Privates Interesse Wie gerne würdest du diese Bücher lesen?
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Wie sehr interessieren sich Schülerinnen und Schüler vor dem Unterricht für das Thema „Strom“?
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Wie sehr interessieren sich Schülerinnen und Schüler vor und nach dem Unterricht für das Thema „Strom“?
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Zusammenfassung der Schülerergebnisse
Klassenunterschiede * ** * **
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4. Ausblick
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Universität Sach-unterricht
Betonung naturwissenschaftlicher Inhalte in Forschung Lehre Kooperation mit den Fachdidaktiken
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Austausch zwischen den Schularten
Schule Austausch zwischen den Schularten Inhalte Methoden Grund-schule Medien/Materialien Austausch zwischen Lehrern und Schülern Natur und Technik Vorwissen Interessen, Erfahrungen, Fragen Medien/Materialien „Methodenkompetenz“ Lernvoraussetzungen erheben!
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Internetportal zum Sachunterricht:
Kontakt: Ute Franz Institut für Grundschulforschung Erziehungswissenschaftliche Fakultät der FAU Regensburger Str. 160, Nürnberg Tel.: 0911/ ; Mail:
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