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1 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht

3. SWiSE Innovationstag PH Bern 10.03.2012

Kurt Frischknecht Biologe PHSG kfrisch@rsnweb.ch

Schlüsselkompetenz ExperimentierenVom Kochrezept zum offen(er)en Experimentieren

1. Einführung: Internationale Tendenzen

„Inquiry“ Ansatz - aktiv-entdeckendes Lernen

- nachforschen statt „Kochbuch-

experimente“ (Versuchsrezepte)

Empfehlungen: Verbesserungen der naturwiss. Bildung durch neue pädagogische Methoden/ Konzepte Die Einführung eines neuen Konzepts basierendauf untersuchendem Lernen in Schulen

nachforschend-untersuchender Ansatz: auf 2 Ebenen1: Unterrichtsprinzipien oder Unterrichtsmethoden2: Schlüsselkompetenz Experimentieren

1. Einführung: CH Harmos Nawi+, LP21

2. Neues Experimentieren: Bedeutung Experiment

Schlüsselkompetenz Experimentieren• Einführungsexperiment: Spannung, Vorfreude, Rätsel etc.• Veranschaulichung: Demonstrationsexp.,

Bestätigungsexp. • Original- und Primärerfahrungen• Motivationssteigerung• Verbindung Theorie + Praxis• Erwerb experimenteller Fertigkeiten und Fähigkeiten• Erwerb von Methoden des Nawi-Denkens bzw. der Erkenntnisgewinnung• Grundlage für problemorientierten Unterricht• naturwissenschaftliches Modellieren, Simulieren

2. Neues Experimentieren: Unterrichtsprinzip

Erkundungsstrategie (erforschendes Lernen) z.B. 5E-Inquiry-Modell

1.Engage Engagiere dich2.Explore Exploriere/ Erforsche/

Experimentiere3.Explain Erkläre und begründe4.Elaborate Elaboriere/ Erweitere Fragestellung 5.Evaluate Evaluiere

Unterrichtsprinzip Experimentierprinzip

2. Neues Experimentieren: NEX - Grundidee

Schlüsselkompetenz Experimentieren in Natur und

Technik

SEXINAT SEX NEX

NEX Kernideen:

vorhandener experimenteller Wissensschatz behalten (klassische Versuchsanleitungen als „Kochrezepte“)

Versuche öffnen Richtung mehr L-Selbstständigkeit

Subtile Gratwanderung zwischen Lenkung und Freiheitsgrad

2. Neues Experimentieren: echtes Experiment

2. Neues Experimentieren: Idealexperiment Schule

NEX Kernideen:

Versuchsrezept + 11 Übergangsstufen mit zahllosen Variationen + authentisches Forschen = 13 Experimentierniveaus

SEXINAT Kernideen:

NEX Kernideen: bestehende Versuchsrezepte umgestalten durch

- Aufwertungsverfahren (3)- Erweiterungsverfahren (2)- Modifikationen (10) - Experimentierniveausvariationen (13, )- Transformationswerkzeuge: 2 Diagnosetools +

Transformationsanregungen (16 Anregungen)

NEX Kernideen: - Aufwertung:

durch Fragen «an die Natur» deskriptiv: wer, was, wann, wo, wie ? 11kausal: warum ?

durch Verankerung in Kontext/Bedeutung 6/63 durch Prälabor- und Postlabor-Fragen 13 durch Umorganisation: Experiment vor 13

Theorie statt Theoriebestätigung durch Experiment

NEX Kernideen: - Erweiterungsverfahren:

Vertiefungsexperimente durch L konzipiertz.B. durch Variation der Variablen 16 minimale Methodenabwandlung

Zusatzexperimente durch L konzipiert 17

gleiche Methode, Freigabe der Fragestellung

3. Neues Experimentieren: Modifikation

NEX Kernideen: Modifikationen (8 aus 11): 18ff.- 1. Austauschverfahren- 2. Konzeptkarte (2 V: logische oder willkürliche Abfolge)- 3. Versuchsablauf ohne Auswertungshinweise- 4. Protokollmethode (nur Datentabellen)- 5. Starthilfe (nur erste Versuchsschritte)- 6. Variablenansatz (abhängige unabhängige

… Variable?)- 7. Hypothesenbildung- 8. nachforschend (offen)

NEX Kernideen: Modifikationen (8 aus 11): am Bsp. Gärung

Übung 1 Gärung mit 9 Anleitungen Vorübung: Kontext, Lebensweltbezug

- Lebewesen brauchen Stoffe/ Materie (Zucker) als Bausteine (Wachstum) u. Energieträger (Arbeit) - Energiestoffwechsel ohne O2 (anaerob, Gärung)- Uratmosphäre, Evolution- Energiestoffwechsel mit O2 (aerob, Atmung)- Gärung Biotechnologie (Gärungsarten, Produkte*

Anwendungen, Missbrauch u.v.m.)- Sportphysiologie (Milchsäuregärung)

*Lebensmittel, Genussmittel, Lösungsmittel, Reinigungsmittel, Chemiegrund- ..stoff, Treibstoff/Energieträger, Konservierungsstoffe u.a.

Übung 2 Gärung mit 9 Anleitungen 33ff Hauptübung:

- eine Modifikation «durchscannen» Prinzip erfassen

- Überlegungen:• für meine Schulsituation anwendbar?• Voraussetzungen für diese Modif.? • welche Themen würden zu «meiner» Modifikation passen?

• Kurzzusammenfassung: Prinzip• Wunschbeispiele zur Bearbeitung

4. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus

Übung 3 Mikrobiologie spannend, ideal für Experimente

ThemenvielfaltL-InteresseExperim.niveaus

Streifzug durch die MikrobiologieExperimentieren mit Mikroorganismen

Mikrobiologie: wer gehört dazu?

Mikrobiologie: wo und wieviele?

Mikrobiologie: warum interessant?TagesablaufHygieneVerdauungLebensmittelGenussmittelGesundheitBiorecyclingUmweltqualitätForschung

Mikrobiologie: Experimentieren

Voraussetzung: schulische Steriltechnik cf. hier

weites Feld für eigene Fragestellungen

kein allzu grosses methodisch-technischesL-Know-how erforderlich

L sind i.d.R. sehr interessiert ....

Mikrobiologie: Experimentieren„Problem“ Grösse:

Überwindung:

NEX Kernideen: Experimentierstufen Übung 3: Nachweis von MO 1. Elementare Grundlagen2. Wo kommen MO überhaupt vor?

NEX Kernideen: Experimentierstufen Übung 3: Nachweis von MO 1. Elementare Grundlagen

2. Wo kommen MO überhaupt vor? Material pro 2er-Gruppe: Beutel mit

2 Nähragar (NA)FaserschreiberLinsoft«Beipackzettel» Info, PBüroklammern

NEX Kernideen: Experimentierstufen Übung 3: Nachweis von MO

Wo kommen MO überhaupt vor? Beschriftung NA: Namenskürzel

Nr. BeipackzettelBeipackzettel: genauere UmschreibungBeutel: alle NA-Platten, «Beipack-

zettel», umfalten + zuklammern

4. Neues Experimentieren: Transformation

NEX Kernideen: grundlegende Umwandlung

1. Experimentierniveau bzw. Variation davon 602. Inquiry-Analysewerkzeug - umfassendes 5-Stufen/30-Items Werkzeug 6,8 - 5-Item-Kurzfassung des Werkzeugs 8 - 5E-Transformationsanregungen 63

NEX Kernideen: grundlegende Umwandlung

Übung 4: Inquiry-Diagnose am Bsp. 2 klassischer Schulversuche

- Fotosynthese: O2-Produktion

- Atmung: Atemluft-Gaswechsel

Übung 4: Inquiry-Diagnoseam Bsp. 2 klassischer Schulversuche

- Fotosynthese: O2-ProduktionErgebnis cf. Handout

- Atmung: Atemluft-Gaswechsel Ergebnis cf. Handout

5. Neues Experimentieren: Ausblick

Schlüsselkompetenz Experimentieren

• Schulversuch spannendes Experimentieren• Kochen Nachentdecken• viel Oberfläche wenig Tieferem und

Nachhaltigerem• Instruktion (mässige) Konstruktion• Vollzug Kreativität• Zuwenig Nawi mehr Nawi in VW• Zukunft

5. Neues Experimentieren: Ausblick

Schlüsselkompetenz Experimentieren NEX

LWB-Kurs 2241 01./05. 09.2012 1.5dNEX - NEUES EXPERIMENTIEREN. Vom Versuchsrezept zum nachforschenden Experimentieren.

5 Elemente: Theorie und Praxisanleitung Methodenhandbuch Exp.praxis L-Anstösse zum Experimentieren (AB) NEX Experimentierkompetenzen (Folien) NEX Experimentierkompetenzen (L-Üb.)

Herzlichen Dank für ihre Geduld

Auswertung: Link cf. CD-Inhaltsverzeichnis

See you NEX(T) !

Herzlichen Dank für ihre Aufmerksamkeit

Auswertung: Link und auf CD-Inhaltsverzeichnis

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