Wie kann die Erstellung kompetenzorientierter Aufgaben gelingen?

Zentrale Projektgruppe Physik

Michael Renner / Peter Schmälzle

Geplanter Ablauf:

Teil 1: Zielsetzung dieses Moduls Aufgaben im Physikunterricht:

Konkrete Beispiele und eine kurze Analyse

Teil 2: Hilfen und mögliche Ansatzpunkte für die

Erstellung kompetenzorientierter Aufgaben

Aufgaben im Physikunterricht

Aufgaben gehören zum Physikunterricht zum Üben zum Wiederholen zum Vertiefen und Festigen

Mit Hilfe von Aufgaben wird geprüft und getestet

Wie kann die Erstellung kompetenz-orientierter Aufgaben gelingen?

Patentrezept ?

Der Weg ist das Ziel !

Erstes konkretes Beispiel:Die Geschichte mit dem Barometer

pdf-Datei

Die Geschichte mit dem Barometer

Der Student zeigt, dass er in der Lage ist, die barometrische Höhenformel anzuwenden, um die Höhe eines Gebäudes zu bestimmen.

Überprüfung einer bestimmten Fertigkeit

vor 10 Jahren: „Überprüfung eines Lernziels“

heute: „Überprüfung einer Kompetenz“

Erwartung des Aufgabenstellers?

Die Geschichte mit dem Barometer

Woran scheitert diese Überprüfung?

„Zeigen Sie, wie man die Höhe, eines großen Gebäudes mit einem Barometer bestimmen kann.“

An der nicht passenden Aufgabenstellung:

Die Antwort soll gewisse Grundkenntnisse in Physik erkennen lassen.

Die Geschichte mit dem Barometer

Soll mit einer Aufgabe eine bestimmte Fertigkeit überprüft werden, bedarf es einer Aufgabenstellung, in der diese Fertigkeit deutlich wird.

weniger „Missverständnisse“ durch eine konsequente Ausrichtung an Fertigkeiten

Argument für die Orientierung an Kompetenzen

Fazit dieses ersten Aufgabenbeispiels:

Kompetenzorientierung von Aufgaben

4 Kompetenzbereiche

WissenReflexion /Bewertung

KommunikationFachmethoden / Erkenntnisgew.

Vorgaben der Bildungsstandards:

3 Anforderungsbereiche

IReproduktion

IIITransfer

IIReorganisation

Kompetenzorientierung von Aufgaben

Kompetenzbereich

WissenFachmethoden / Erkenntnisgew.

KommunikationReflexion /Bewertung

An

ford

eru

ng

sb

erei

ch

IIIT

ran

s-fe

r

IIR

eorg

ani-

sati

on

IR

epro

-d

ukt

ion

Vereinfachte Kompetenzmatrix

Kompetenzbereich

WissenFachmethoden / Erkenntnisgew.

KommunikationReflexion /Bewertung

Wissen wiedergeben

Fachmethoden beschreiben oder wieder verwenden

Mit vorgegebenen Darstellungsfor-men arbeiten

Vorgegebene Bewertungen nachvollziehen

Wissen anwenden Fachmethoden nutzen, auch in neuem Zusam-menhang

Geeignete Dar-stellungsformen nutzen

Vorgegebene Bewertungen beurteilen und kommentieren

Wissen transferieren und verknüpfen

Fachmethoden problembezogen auswählen und anwenden

Darstellungsfor-men selbstständig auswählen und nutzen

Eigene Bewertungen vornehmen A

nfo

rde

run

gs

ber

eic

h

IIIT

ran

s-fe

r

IIR

eorg

ani-

sati

on

IR

epro

-d

ukt

ion

Beispiel 2: Fallschirmspingen

Die Aufgabe stammt aus dem LEU-Heft Phy 32

„Mit offen(er)en Aufgaben zu mehr Effizienz im Physikuntericht

Ein Plädoyer für eine veränderte Aufgabenkultur in der Physik“

(Erscheinungsjahr: 2001)

Aufgabenkultur

Bund-Länder-Kommission (1997)

„Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts“

Entwurf der Kommission umfasst 11 Module

Modul 1:

„Weiterentwicklung einer Aufgabenkultur im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht“

Aspekte der Weiterentwicklung der Aufgabenkultur

1. Eine verbesserte unterrichtliche Einbettung von Aufgaben, um sie aus ihrer bisher eher randständigen Position mehr ins Zentrum des Unterrichts zu rücken.

2. Die Entwicklung und Erprobung von Aufgaben, die mehrere Zugangsweisen und Lösungswege zulassen und zu einer Flexibilisierung des Wissens beitragen.

3. Die Entwicklung und Erprobung von abwechslungsreichen Anwendungsaufgaben in variierenden Kontexten zur Konsolidierung des Wissens.

4. Die Entwicklung und Erprobung von Aufgaben, in denen länger zurückliegender Unterrichtsstoff systematisch wiederholt und mit neuem Stoff verknüpft wird.

(Erläuterungen zu Modul 1, P. Häußler, 1998)

Weitere Überlegungen zur Aufgabenkultur

„Physik treiben“ bedeutet„sich mit Problemen auseinander zu setzen“

„die Lösung eines Problems“ entspricht „der Lösung einer Aufgabe“

Anforderung an den Physikunterricht:„ physikalische Probleme in Aufgaben zu binden“

„Unterrichtskultur konstituiert sich in weiten Bereichen als Aufgabenkultur“

J. Leisen: Problemorientierter Unterricht und Aufgabenkultur(in Handbuch Physik-Methodik, Cornelsen Scriptor, 2007)

Kennzeichen von guten Aufgaben Sie sind herausfordernd auf passendem

Anspruchsniveau (Tiefe). Sie fordern und fördern inhalts- und prozessbezogene

Kompetenzen (Breite). Sie knüpfen am Vorwissen an und bauen das

strukturierte Wissen kumulativ aus (Inhalte). Sie sind in sinnstiftende Inhalte eingebunden. Sie sind vielfältig in den Lösungsstrategien und

Darstellungsformen. Sie stärken das Könnenbewusstsein durch erfolgreiches

Bearbeiten und intensives Üben.

J. Leisen: Zur Arbeit mit Bildungsstandards,Zeitschrift MNU 58/5 (2005)

Weiterentwicklung der Aufgabenkultur

Rita Wodzinski, Friedrich-Verlag (2009)

„Aufgaben mit gestuften Hilfen“

Anwendungsbeispiel:

„Deutsche Lampen in den USA“

Aufgabe

Aufgaben mit gestuften Hilfen

das erfordert eine gewisse Komplexität

(keine eindimensionale Fragestellung) die Einbindung der Aufgabenstellung in einen Kontext, aus

dem der Kern des Problems herauszuarbeiten ist die Reorganisation von Wissen das Ansprechen unterschiedlicher Kompetenzen

Anspruch: die Aufgaben sollen „kognitiv anspruchsvoll“ sein

Vorgehensweise

Aufgaben mit gestuften HilfenLösung der Beispielaufgabe

Antwort 3

Die Helligkeit einer Lampe hängt von ihrer Leistung ab. Die Leistung gibt an, wie viel Energie pro Zeit an die Lampe abgegeben wird.

Wir müssen also die Leistung der Lampe bestimmen, wenn sie an 115 V angeschlossen wird.

Antwort 1

Wir sollen herausfinden, wie hell die 60 W/230 V-Lampe leuchtet, wenn man sie an 115 V anschließt.

Hilfe 3

Überlegt, welche elektri-sche Größe etwas über die Helligkeit einer Lampe aussagen könnte!

Hilfe 2

Macht eine geeignete Skizze, die die Frage-stellung veranschaulicht.

Hilfe1

Erklärt euch gegenseitig, wie ihr die Aufgabe ver-standen habt.

Antwort 2

Aufgaben mit gestuften HilfenLösung der Beispielaufgabe

Antwort 6

Der Wert für die Stromstärke bei 115 V ist etwa 0,2 A. Mit diesen Werten ergibt sich, eingesetzt in die Gleichung P = U · I, eine Leistung der Glühlampe von 24 W. Die deutsche 60 W-Lampe leuchtet also in den USA etwas schwächer als eine deutsche 25 W-Lampe in Deutschland.

Antwort 5

An der I-U-Kennlinie können wir die Stromstärke bei verschiedenen Spannungen ablesen. Um die Frage aus der Aufgabe beantworten zu können, lesen wir bei 115 V ab.

Antwort 4

Die Leistung ist das Produkt aus Stromstärke und Spannung. Sie wird in der Einheit Watt gemessen.

Hilfe 6

Jetzt habt ihr alle Informationen, die ihr braucht, um die Aufgabe zu lösen.

Hilfe 5

Welche Informationen könnt ihr der Strom-Spannungs-Kennlinie (I-U-Kennlinie) auf dem Aufgabenblatt entnehmen?

Hilfe 4

Tragt zusammen, was ihr über die elektr. Leistung wisst. Schaut eventuell in eurem Schulbuch oder in euren Unterlagen nach.

Aufgaben mit gestuften Hilfen

Schüler entscheiden selbst, ob und zu welchem Zeitpunkt Hilfen in Anspruch genommen werden

Jede Hilfe besteht aus einem zielgerichteten Impuls und der zugehörigen Lösung

Die Hilfen sind gestaffelt:Hilfe 1 enthält immer die Aufforderung, die Aufgaben-stellung in eigenen Worten zu formulieren;mit der letzten Hilfe ist die Aufgabe stets vollständig gelöst

die Anzahl der Hilfen variiert bei den Beispielaufgaben zwischen 4 und 7

Kennzeichen:

Bilanz: Aufgaben mit gestuften HilfenDiese Aufgaben

werden der Heterogenität von Lerngruppen gerecht:sie gestatten es zu differenzieren;sie ermöglichen ein eigenes Lerntempo;

führen zu Erfolgserlebnissen fördern die sachbezogene Kommunikation

Nicht alle Aufgaben eignen sich! der sukzessive Hilfeeinsatz erfordert komplexe, aber eher

geschlossene Problemstellungen;prozess- und ergebnisoffene Aufgaben eignen sich weniger

Anwendungsaufgaben sind gut geeignet;Aufgaben zur Neuerarbeitung („Lernaufgaben“) sind nur bedingt geeignet;

Anwendung: Gestufte Hilfen erstellen

Erstellen Sie gestufte Hilfen zu einer der beiden folgenden Aufgaben:

„Sicher über die Straße“„Bungee-Jumping“ Aufgabe

Aufgabe Hilfen

Hilfen

Wie kann die Erstellung kompetenzorientierter Aufgaben gelingen?

Ende Teil 1