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. AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Beispiel: forschend-entwickelndes UV (RS/Gym) II Artikulationsstufe 1: Problemgewinnung 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 2: Planung der Lösung W: Bsp. für Reaktionen mit Sauerstoff, die im U behandelt wurden! Mg+O2, H2+O2, S+O2,... 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 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 Bildhaft Versuchsskizze: Arbeitsblatt beschriften oder Hefteintrag. Verbal Wortgleichung; Definition historisch: Reduktion ist der Entzug von O aus einer Verbindung. Symbolhaft CuO(s) + H2 (g)  Cu(s) + H20(g) H<0 Artikulationsstufe 5: Sicherung Hefteinträge Anwendung Übungen Erfolgskontrollen: Beschreiben Sie, wie man aus folgenden Verbindungen O entfernen kann CuO (Stufe Reproduktion), Fe2O3 (Reorganisation), Stellen Sie aus Germaniumoxid das Element her (Transfer) AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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

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

AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Artikulationsstufen des forschend-entwickelnden Unterrichtsverfahrens III Artikulationsstufen Denkphasen Mittel 5. Sicherung L/S 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 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 + Raum für spontane Änderungen gegenüber der Planung. + Balancierte Anteile an Lehrer- und Schüleraktivitäten. + Schülerzentriert: gesamte Bandbreite an Schüleraktivitä-ten (Ausmaß an Selbständigkeit, Schwierigkeitsgrad,...) ist möglich. + Sehr lerneffektiv: spricht alle psychischen Dimensionen an (kognitiv, affektiv, psychomotorisch). AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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

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

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

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