Aufgaben im naturwissenschaftlichen Unterricht (II) Dr. Lutz Stäudel, Leipzig

Was Euch heute erwartet Heute vormittag Erfahrungen mit den Aufgaben in der Praxis ggf. Überlegungen zur Überarbeitung Ergänzung: neue Ressourcen & neue Formate Differenzieren mit Aufgaben – ein Input Arbeitsphase: Aufgaben differenzieren Heute nachmittag Fortsetzung vom Vormittag Präsentation Formatives „Prüfen“: Kompetenzen feststellen und rückmelden (Input) Methoden der Selbst-, Partner-, Fremdidagnose Input und Arbeitsphase Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Wie waren Eure Erfahrungen? Welche Aufgabe(n) habt Ihr eingesetzt/ausprobiert? Gab es besondere Reaktionen der Schüler? Wie schätzt Ihr die lernfördernde Wirkung ein? Werdet Ihr diese Aufgabe(n) wieder einsetzen? Ist Bedarf zur Überarbeitung gegeben? Stellt die von Euch eingesetzten Aufgaben bitte noch einmal kurz vor. Wenn Sie bereits auf BLIKK vorhanden sind, können wir sie auch gemeinsam anschauen. Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Neue Ressourcen „DFU“-Materialien auf der Plattform der Siemens Stiftung (Experimento 10+) „DFU“-Materialien auf DFU-Cockpit.de Diverse Schulprogramme z.B. „Der Walsumer Fachsprachentag“ Ein neues Format Aufgaben mit Hilfen, die via Tablet / Smart- phone zur Verfügung gestellt werden können Ein Beispiel: „Reaktionen in der Petrischale“ Mehr zum Projekt und weitere 12 Aufgaben: http://www.guteunterrichtspraxis-nw.org/ Projekt_AmH_Tablet_Smartphone.html Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel What works (empirische Befunde) John Hattie (2009) d = Maß für die Effektstärke d < 0: negativer Effekt 0 < d < .20: kein bzw. zu vernach- lässigender Effekt .20 < d < .40: kleiner Effekt .40 < d < .60: moderater Effekt d >. 60: großer Effekt Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Was hilft nicht und schadet nicht? (0 < d < 0.2) Offener Unterricht d = .01 Leistungsgruppierung d = .12 Interne Differenzierung d = .16 Web-basiertes Lernen d = .18 Team Teaching d = .19 Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben differenzieren ? Methoden-werkzeuge Auflösung der gleichen Zugangsweisen Auflösung des gleichen Anspruchsniveaus ? Auflösung des gleichen Tempos Auflösung der gleichen Lerninhalte und -ziele Differenzieren und Individualisieren. In: Praxis der Mathematik in der Schule 49 (2007) 17 Verändert nach: Stephan Hußmann / Susanne Prediger: Mit Unterschieden rechnen – „Wochenplan“ Übungsmat. Verbindliche Anforderungen für alle als gemeinsame Basis Mindest- Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus z.B.: Biologieunterricht / NW-Unterricht Das Mikroskop Arbeitsblatt bleibt gleich. Variation des Anspruchsniveaus durch zunehmende Strukturierung des beschreibenden Textes. Quelle: Elke Peter: Mikroskopieren lernen. In: lernchancen 42/2004, S. 22 - 29 Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus z.B. das Mikroskop Text eigenständig zu erschließen Text mit Hervor- hebungen Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus z.B. das Mikroskop Begriffe und zugehörige Erläuterungen Kärtchen zum Ordnen - anschließend Skizze beschriften Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus durch Variation des Aufgabenstamms Sie erinnern sich ? „Aufgaben leichter, schwerer, anders“ - Asseln (hell/dunkel, trocken/feucht) - Ölpest (Bakterien als Abhilfe) - Kühlschrank (heizen mit offener Tür) Dabei wurde die Aufgabenstellung variiert, der Aufgaben- stamm aber unverändert gelassen. In der Umkehrung wird die Aufgabenstellung gleich gelassen, jetzt aber der Aufgabenstamm verändert: durch Hinzufügen bzw. Weglassen lösungsrelevanter Informationen durch Ergänzung mit Abbildungen, Skizzen, Tabellen durch mehr oder weniger komplexe sprachliche Formulierung (ggf. muss der Schüler erst die relevanten Informationen identifizieren) Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus durch Variation des Aufgabenstamms Aufgabe mit „Stamm“ Ihr habt in der letzten Stunde beobachten können, wie sich verschiedene Salze in Wasser lösen. Ihr sollt von diesen Beobachtungen ausgehend eine Vorhersage für folgenden Versuch machen: In eine Petrischale mit Wasser werden an den gegenüberliegen- den Seiten je etwas festes Koch- salz und etwas festes Silbernitrat gegeben. Wo wird eurer Meinung nach zuerst eine Reaktion stattfinden? Reaktionen in der Petrischale Aufgabe ohne „Stamm“ In eine Petrischale mit Wasser werden an den gegenüberliegenden Seiten je etwas festes Kochsalz und etwas festes Silbernitrat gegeben. Wo wird eurer Meinung nach zuerst eine Reaktion stattfinden? Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus durch Variation des Aufgabenstamms Reaktionen in der Petrischale Aufgabe mit erweitertem „Stamm“ und visuellem Anker Ihr habt in der letzten Stunde beobachten können, wie sich verschiedene Salze in Wasser lösen. • Wenn man einen Kochsalzkristall in Wasser legt, dann kann man sehen, wie sich ausgehend vom Feststoff Schlieren bilden. • Löst man ein Körnchen Kaliumperman- ganat in Wasser, dann sieht man, wie sich die lilagefärbte Zone immer weiter ausdehnt. Ihr sollt von diesen Beobachtungen ausgehend eine Vorhersage für folgenden Versuch machen: Aufgabe In eine Petrischale mit Wasser werden an den gegenüberliegen- den Seiten je etwas festes Koch- salz und etwas festes Silbernitrat gegeben. Wo wird eurer Meinung nach zuerst eine Reaktion stattfinden? Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Auflösen des gleichen Anspruchsniveaus durch Variation des Aufgabenstamms Arbeitsphase Sucht eine Aufgabe, die Ihr kürzlich eingesetzt habt, und verändert deren Aufgabenstamm -> in Richtung auf geringere Anforderungen -> in Richtung auf gesteigerte Anforderungen Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe Reaktionen in der Petrischale Aufgabe In eine Petrischale mit Wasser werden an den gegenüberliegen- den Seiten je etwas festes Koch- salz und etwas festes Silbernitrat gegeben. Wo wird eurer Meinung nach zuerst eine Reaktion stattfinden? Begründet und beschreibt dabei möglichst genau, was auf der Ebene der Teilchen / auf molekularer Ebene passiert. Erforderliches Vorwissen: * Lösungsprozesse * Brownsche Bewegung * Reaktion Chlorid- + Ag-Ionen http://www.harfesoft.de/aixphysik/waerme/Diffusion/index.html Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe Niveaudifferenzierte Lernstationen (Bsp. Nanotechnologie) Station / Thema & Methode AFB 1 AFB 2 AFB 3 Station 2 Warum habenNano- teilchen eine relativ große Oberfläche? Arbeit mit Modellen Würfel wird in 8 kleinere zerlegt. Beschreibung der Oberflächen-vergrößerung bei zunehmendem Zerteilungsgrad anhand eines Würfels, der in 8 kleinere zerlegt wird. Berechnung der Oberflächen-vergrößerung anhand eines Würfels mit vorgegebener Kantenlänge Wie AFB 2, jedoch immer weiter ge-hende Zerteilung; Ableitung einer mathematischen Regel, die den Zusammenhang von Z-Grad und O-Vergr. wiedergibt. Station 4 Tyndall-Effekt, Größe von Nano-teilchen, Experiment mit LP Durchführung von Experimenten zum T.-Effekt, Protokoll, Definition des T.-Effekts Wie AFB 1 + Erklärung der Beobachtungen; Vermutungen über die Teilchengröße Wie AFB 1 + Erarbeitung einer Definition des T-Effekts anhand e. Abb.; Zusammen-hang Teilchen-größe und Licht P. Wlotzka, P. Woldt, M. Busch: Klein – kleiner – winzig. Uch 111/112 (2009) S.56 ff. Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe Erinnert Ihr Euch? … an andere Formen von Aufgaben, bei der die Bearbeitungstiefe variiert werden konnte? … z.B. „Brenndauer einer Kerze“ Bearbeitung kann auf verschiedenen Niveaus erfolgen * experimentell (abbrennen) * rechnerische Extrapolation * Wahl verschiedener Kerzenformen Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Auflösen der gleichen Lerninhalte und –ziele durch Variation der Bearbeitungstiefe Arbeitsphase Sucht eine Aufgabe aus einem Schulbuch und versucht, deren Bearbeitungstiefe zu verändern! Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Was hilft richtig? (0.6 < d ) Regelmäßige Tests mit Feedback d = .62 Metakognitive Strategien d = .69 Verteiltes vs. massives Lernen d = .71 Lehrkraft-Schüler-Verhältnis d = .72 Feedback d = .73 Klarheit der Instruktion d = .75 Micro-Teaching d = .88 Akzelerationsprogramme d = .88 Formatives Assessment d = .90 Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben zur Kompetenzfeststellung Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung was kann ich gut / ein wenig / noch nicht Diagnosebogen zur Arbeit mit einem Partner Zu Aussagen Stellung nehmen und begründen, anschließend: Austausch mit dem Partner und gemeinsame Korrektur Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben zur Kompetenzfeststellung Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung Inhalt Bogen für die Partnerdiagnose Aussage Probiert bitte die Bögen aus, wahlweise den für die Kl. 9 Chemie, den für die Kl. 11 Chemie oder den für die Kl. 7 Naturwissenschaften, und überlegt, wie Ihr als Lehrer/in damit umgehen würdet und welche Konsequenzen Ihr aus möglichen Ergebnissen ziehen würdet. Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben zur Kompetenzfeststellung Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung Bogen für die Partnerdiagnose Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben zur Kompetenzfeststellung Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung was kann ich gut / ein wenig / noch nicht Diagnosebogen zur Arbeit mit einem Partner Zu Aussagen Stellung nehmen und begründen, anschließend: Austausch mit dem Partner und gemeinsame Korrektur Lehrkraft kann gezielt Hilfen zur Beseitigung der Lücken anbieten – sollte aber keine (Noten-)Bewertung aus dem Bogen ableiten. Lehrkraft kann z.B. anonym einsammeln, um ein Bild vom Leistungsstand der Lerngruppe zu erhalten oder auch individuelle Hilfe anbieten. Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

In 3 Schritten zu einem Diagnosebogen Inhaltliche Bestimmung Präkonzepte / alternative Konzepte Konstruktion der Items Wählt eines der 3 Beispiele und versucht, die Argumentations- und Konstruktionslinie nachzuvollziehen. Wie würde das in Eurem Fach aussehen? Welcher Inhalt ist eben abgeschlossen, so dass er sich zur Untersuchung eignet? Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Aufgaben zur Kompetenzfeststellung Arbeitsphase Erstellt entweder einen Diagnosebogen zur Selbsteinschätzung oder einen Diagnosebogen für die Partnerarbeit Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Diagnosebögen ausprobieren! Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Was Euch heute erwartet Heute vormittag Mapping – aus konstruktivistischer Sicht Varianten von Mapping-Verfahren und konkrete Beispiele Arbeitsphase: Aufgaben zur Anfertigung von Maps entwickeln und ausprobieren Heute nachmittag Zusammenfassung: Formatives Assessment und zugehörige Aufgaben Arbeitsphase: Anforderungsdifferenzierte und zieldifferenzierte Aufgaben für den eigenen Unterricht Zeit für weitere Aufgabenentwicklung für eig. Unterricht Vorstellung, Auswertung, Abschlussdiskussion Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Was hilft schon mehr? (0.4 < d < 0.6) Angstreduktion d = .40 Kooperatives Lernen d = .41 Ein hohes Selbstvertrauen der Schüler d = .43 Kleingruppenlernen d = .49 Classroom Management d = .52 Peer Tutoring d = .55 Herausfordernde Ziele setzen d = .56 Concept Mapping d = .57 Arbeit mit Lösungsbeispielen d = .57 Direkte Instruktion d = .59 Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren Möglichkeiten Mindmap „assoziativ“ Conceptmap mit vorgegebenen Begriffen Conceptmap mit „Skelett“ Offene Conceptmap zu einem Thema/Begriff Prozessmap zur Abbildung einer Abfolge … Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren Quelle:Pädagogisches Landesinstitut Rheinland-Pfalz (Hrsg.): Umgang mit Heterogenität. Teil 1: Diagnostik. Bad Kreuznach 2011 Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren Sicht der Lehrkraft F. Lüthjohann, I. Parchmann: Konzeptverständnis ermitteln. In: UCh 22 Nr. 124/125 (2011 Quelle: Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren Sicht der Schüler im Vortest (Bsp. 1) F. Lüthjohann, I. Parchmann: Konzeptverständnis ermitteln. In: UCh 22 Nr. 124/125 (2011 Quelle: Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Mapping – Inhalte/Gedanken strukturieren F. Lüthjohann, I. Parchmann: Konzeptverständnis ermitteln. In: UCh 22 Nr. 124/125 (2011 Quelle: Sicht der Schüler im Vortest (Bsp. 2) Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel Instrument zur Aufgabenanalyse Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel

Vielen Dank für Euer Interesse und für Eure rege Mitarbeit! Tramin - 06./07.11.2013 - Dr. Lutz Stäudel