Beispiel nach dem forschenden UV

AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Beispiel nach dem forschenden UV

Die Reduktion (Sek. I) methodische Vorüberlegungen

Fachliche Voraussetzungen auf Schülerseite• Oxidation als Reaktion mit Sauerstoff (Cu + O)• Wasserstoff als Element und seine Reaktion mit Sauerstoff (Knallgasreaktion z.B.

über Seifenblasen)• Energiebeteiligung bei Synthese und Analyse

Lehrziel• Kompetenzbereich Fachwissen: Erkennen, dass die Affinität von H zu O benutzt

werden kann, um O aus Oxiden zu entfernen (Sauerstoffentzug als Reduktion).

Methodenwahl• Wenig Vorwissen vorhanden; also induktiver Zweig mit weiterführendem

Experiment.• Lehrerexperiment mit Wasserstoff.


Beispiel: forschend-entwickelndes bzw. entdeckendes UV Sek. I

Problemstellung (entwickelnd): 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 1: das Problem

Artikulationsstufe 2: Anbieten der Lösung bzw. Planung der LösungW: Bsp. für Reaktionen mit Sauerstoff, die im Unterricht behandelt wurden:Mg+O2, H2+O2, S+O2, ...

Planung Variante a: nur theoretisch („Kreidechemie“)Mg oder H könnten den Sauerstoff aus CuO entfernen

Planung Variante b: auch Versuchsapparatur (mit Wasserstoff als brennbarem Gas). Überlegung: In welcher Form sind Produkte zu erwarten?Kupferoxid + Wasserstoff Kupfer + Wasser

Problemgewinnung (entdeckend): Lernender: ich habe einen Stein bekommen, von dem es heißt, da sei Kupfer drin. Der ist aber blau und nicht rot (wie das mir bekannte Kupfer).


Beispiel: forschend-entwickelndes bzw. entdeckendes UV Sek. I

Artikulationsstufe 3: DurchführungAufbau unter Schülerbeteiligung, aber Lehrerexperiment. Ergebnis: Man erkennt rotes Kupfermetall und kann in der Kühlschlaufe Wasser auffangen.

Artikulationsstufe 4: AbstraktionBildhaft 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:1. Beschreiben Sie, wie man aus folgenden Verbindungen Sauerstoff entfernen kann

• CuO (Anforderungsbereich I „Wiedergeben“, früher: Reproduktion),• Fe2O3 (Anforderungsbereich II „einfache Anwendung“, früher: Reorganisation),

2. Stellen Sie aus Germanium(IV)-oxid das Element her (Anforderungsbereich III, „elaborierte Anwendung“, früher: Transfer)

Die forschenden Unterrichtsverfahren

Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Artikulationsstufe: Hauptverantwortlich

1 Problemstellung / Problemfindung Lehrende Lehrende Lehrende Lernende

2 Lösung(s-planung) Lehrende Lehrende Lernende Lernende

3 Lösung Lehrende Lernende Lernende Lernende4 Abstraktion Lehrende Lehrende Lernende Lernende5 Sicherung Lehrende Lehrende Lehrende Lernende

Unterrichtsmethode: Forschend-entwickelnd

Forschend-entdeckend

structured inquiry guided inquiry open inquiry

W. Wagner nach H. Schmidkunz, B. Koliander und R. Bonnstetter


Artikulationsstufen derforschenden Unterrichtsverfahren

1. Problemstellung bzw. -findung

2. ggf. Planung der Lösung

Artikulationsstufen•Problemgrund Realobjekt, Experiment, AV-

Medium, Erzählung...•Problemfindung Durch den Lernenden selbst

oder Lehrerimpuls•Problemformulierung Verbalisierung, schriftliche

Fixierung

Denkphasen Mittel

•Analyse Bereitstellung von zur Lösung benötigten Kenntnissen

•Sammeln von Schülerbeiträge Vorschlägen•Entscheidung für Diskussion einen Vorschlag



3. Durchführung des Lösungsvorschlages bzw. Lösungspräsentation

4. Abstraktion

•Planung der praktischen GruppenarbeitTätigkeit

•Durchführung Schülerexperimente•Zusammentragen Forum: Vorträge der Ergebnisse der Arbeitsgruppen

Grad:•bildhaft (z.B. Versuchsskizze, Fließschema)•verbal (z.B. Beschreibung, Wortgleichung) •symbolhaft (z.B. Formel, Formelgleichung, Diagramm)Form:• Unterrichtsgespräch, Lehrervortrag• Schülerbeitrag• Übungsaufgabe



5. Sicherung Fixierung und ÜbungWie Erfolgskontrollen auch auf den Stufen möglich:• Anforderungsbereich I Wiederholung (durch

Schüler)• Anforderungsbereich II (Übungs)Aufgaben

(mit anderen Werten)• Anforderungsbereich III Ähnlich gelagerte

bis weniger verwandteProblemstellung


Kritik der forschenden UV

Vorteile:

+ Exakte Gliederung und Planung möglich (entwickelnd)

+ entdeckend: sehr lerneffektiv (spricht alle psychischen Dimensionen an: kognitiv, affektiv, psychomotorisch).

+ Balancierte Anteile an Lehrer- und Schüleraktivitäten (je nach Anteil entwickelnd/entdeckend).

+ Raum für spontane Änderungen gegenüber der Planung (entdeckend).

+ entwickelnd bis entdeckend: gesamte Bandbreite an Schüleraktivitäten (Ausmaß an Selbständigkeit, Schwierigkeitsgrad,...) ist möglich.


Kritik des forschend-entwickelnden UV II

Nachteile (entdeckend):- wenig zeiteffektiv.

- Die Kombination des nötigen Betreuungsgrades mit der Zahl der Gruppen erfordert kleinere Klassen.

- Hohe Anforderung an die materielle und räumliche Ausstattung.

Vorsicht:

- Häufig Verwechslung mit gängelndem Herausfragen.

- Nicht für alle Themen sinnvoll und / oder möglich.

- Führung für den Lehrer sehr anspruchsvoll.


Mögliche Stundenstrukturen

Problemgewinn. 1

Lösungsplanung 1

Lösung 1

Abstraktion 1

Lehrziel 1

Erfolgskontrolle 1

Sicherung 1

Inhaltl. Neuansatz Methodenwechsel

Problemgewinn. 2

Lösungsplanung 2

Lösung 2

Abstraktion 2

Erfolgskontrolle 2

Sicherung 2

Lehrziel 2

Problemstellung 2

Lösung 2

Erfolgskontrolle 2

Sicherung 2

Lehrziel 2

lehrerzentriertschülerorientiert

Ausblick: Freiheiten der Lernenden

Lehrervortrag

„Selbsttätigkeit“

Zuhören

Experiment durchführen

Experimentieren Experiment auswerten

Problem lösenExperiment planenProblem finden

Forschen

Autonomes Lernen Sozialform selbst bestimmen

Autonomes Lernen

ZielInhaltZeitLernortMethode

Tätigkeit, ggf. zusätzlich„Methode“

Ohne Systemwechsel möglich

selbst bestimmen

Ausblick: Problemorientierung

problemorientierte UM

Unterrichtsmethoden

forschend

historisch

Freiarbeit

Spiel

Projektfragend

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