Das PISA-Ergebnis von 2006 mit dem Schwerpunkt Naturwissenschaften belegt es: Das eigenständige Planen und Durchführen von Experimenten kommt im Unterricht in Deutschland zu kurz. Nach den Vorgaben des Kerncurriculums sollen dies jedoch zu erwerbende Kompetenzen sein, die sich ab Klasse 5 durch alle Basiskonzepte ziehen (vgl. Niedersächsisches Kultusministerium 2007, 49ff.). Das Erlernen von naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen und hier insbesondere die Planung von Experimenten wurde aus diesem Grund in den Vordergrund der vorliegenden Arbeit gestellt. Es soll herausgefunden werden, ob Schülerinnen und Schüler3 einer Realschule in der 6. Klasse ein naturwissenschaftliches Vorgehen planen und Hypothesen entwickeln können, wenn sie dazu angeleitet werden. Des Weiteren sollen die Schüler einen Leitfaden an die Hand bekommen, mit dem sie an Aufgaben heran gehen und den sie immer wieder anwenden können. Die später im Unterricht gestellten Aufgaben sollen differenziert eingesetzt werden können. Dies geschieht, indem bei leistungsstarken Schülern die Aufgaben offen gestellt und bei leistungsschwachen Schülern diese Fragestellungen immer wieder nach der gleichen Vorgehensweise abgearbeitet werden. Ziel der Arbeit ist es zu überprüfen, ob sich das entwickelte Vorgehen dazu eignet, bei Schülern einer 6. Realschulklasse eine Steigerung der Methodenkompetenz des naturwissenschaftlichen Arbeitens und einen Lernzuwachs im fachwissenschaftlichen Bereich zu ermöglichen. Diese soll durch einen Vor- und Nachtest empirisch belegt werden. Aus diversen Gründen wird die Planung und eigenständige Durchführung von Experimenten im Anfangsunterricht nur sehr wenig oder gar nicht umgesetzt.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Pädagogisch- lerntheoretische Aspekte
2.1.1 Begriffsklärung zur inneren und äußeren Differenzierung
2.1.2 Methodische Binnendifferenzierung
2.2 Fachdidaktische Aspekte
2.2.1 Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen
2.2.2 Möglichkeiten der Unterstützung von naturwissenschaftlichen Denk und Arbeitsweisen
2.2.3 Kognitive Voraussetzungen der Schüler
2.3 Unterrichtsthematische Aspekte
2.3.1 Curriculare Einordnung
2.3.2 Fachwissenschaftliche Aspekte
3 Praktische Umsetzung
3.1 Empirische Erhebungen
3.1.1 Stichprobe
3.1.2 Methodische Vorgehensweise des Fragebogens
3.1.3 Aufbau der Fragebögen
3.1.4 Auswertungsverfahren
3.2 Differenzierung der Schüler
3.3 Der Leitfaden als unterstützende Methode
3.4 Die Durchführung der Unterrichtseinheit
4 Ergebnisse
4.1 Auswertung der Ergebnisse
4.2 Rückbezug zu formulierten Hypothesen
4.3 Reflexion der Umsetzung
5 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht, ob Schüler einer 6. Realschulklasse durch gezielte Anleitung und einen leitfadenorientierten Ansatz in die Lage versetzt werden, naturwissenschaftliche Experimente selbstständig zu planen und durchzuführen. Ziel ist es, die Methodenkompetenz der Lernenden zu steigern und gleichzeitig den Fachwissenserwerb im Themenbereich Verbrennung binnendifferenziert zu fördern.
- Methodische Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Anfangsunterricht
- Unterstützung naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen durch Forscherkarten
- Empirische Evaluation von Lernzuwächsen mittels Vor- und Nachtests
- Analyse von Schülervorstellungen zum Thema Verbrennung
- Förderung der Methodenkompetenz im Bereich Erkenntnisgewinnung
Auszug aus dem Buch
Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen
PISA untersucht, inwieweit die Bildungssysteme der jeweiligen Länder dazu in der Lage sind, Schüler auf die „Anforderungen der Wissensgesellschaft und [das Lernen] über die Lebensspanne vorzubereiten“ (Prenzel et. al. 2008, 3). Eine repräsentative Stichprobe von 15-jährigen Schülern der teilnehmenden Länder musste Fragen zu den drei großen Domänen Lesen, Mathematik und Naturwissenschaften beantworten.
Im Jahr 2006 lag der Schwerpunkt dieser Untersuchungen auf den Naturwissenschaften. Es sollte erfasst werden, inwieweit Schüler eine naturwissenschaftliche Grundbildung besitzen, diese wird definiert als „Verständnis grundlegender naturwissenschaftlicher Konzepte, die Vertrautheit mit naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen sowie die Fähigkeit, dieses Konzept- und Prozesswissen (...) anzuwenden (PISA- Konsortium 2001, 26f.).
In vorangegangenen Schulleistungsuntersuchungen zeigte sich, dass deutsche Schüler „insbesondere Schwierigkeiten mit Aufgaben haben, die naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen betreffen“ (Prenzel & Parchmann 2003, 15). Auch bei der PISA- Untersuchung 2006 beschäftigte sich eine Gruppe von Fragen mit den Unterrichtsmerkmalen im naturwissenschaftlichen Unterricht, die die naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen abbilden. Zu dieser Kategorie gehörten auch Fragen nach dem eigenständigen Planen und Durchführen von Experimenten. Für die OECD- Staaten wurden drei unterschiedliche Muster von naturwissenschaftlichem Unterricht festgestellt, die sich im Wesentlichen darin unterscheiden, wie ausgeprägt die Merkmale der Eigenständigkeit von Schülern im Unterricht waren, Ideen zu entwickeln, Alltagsbezüge herzustellen und Experimente zu planen. (vgl. Prenzel et. al. 2008, 13f.)
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Die Arbeit beleuchtet die Defizite beim selbstständigen Experimentieren im deutschen Naturwissenschaftsunterricht und formuliert das Ziel, durch eine Forscherkarte die Methodenkompetenz von Realschülern zu fördern.
Theoretische Grundlagen: Hier werden Binnendifferenzierung, naturwissenschaftliche Arbeitsweisen sowie Schülervorstellungen und fachwissenschaftliche Aspekte der Verbrennung als theoretischer Rahmen fundiert.
Praktische Umsetzung: Dieser Teil beschreibt die Hypothesen, die empirische Datenerhebung mittels Fragebögen, die Gruppeneinteilung sowie den Einsatz der Forscherkarte und den konkreten Ablauf der Unterrichtssequenz.
Ergebnisse: Die Auswertungen der Vor- und Nachtests werden vergleichend präsentiert, um die Lernzuwächse im Bereich Fachwissen und Methodenkompetenz zu belegen und die Hypothesen zu reflektieren.
Zusammenfassung und Ausblick: Die Arbeit resümiert, dass das eingeführte Vorgehen die Selbstständigkeit der Schüler fördert und diskutiert Potenziale für die zukünftige Unterrichtsgestaltung sowie notwendige Vertiefungen.
Schlüsselwörter
Binnendifferenzierung, Naturwissenschaftlicher Unterricht, Forscherkarte, Verbrennung, Erkenntnisgewinnung, Methodenkompetenz, Experimentelle Arbeitsweise, Lernzuwachs, Realschule, Fachwissen, Schülerfragen, Unterrichtsplanung, Hypothesenbildung, Naturwissenschaftliches Arbeiten, Leistungsheterogenität
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und Evaluation eines binnendifferenzierenden Unterrichtskonzepts im Fach Chemie für die 6. Klasse, um Schüler zum selbstständigen naturwissenschaftlichen Arbeiten anzuleiten.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Zentral sind die methodische Binnendifferenzierung, die Förderung von Methodenkompetenz im Bereich Erkenntnisgewinnung und die fachwissenschaftliche Auseinandersetzung mit dem Thema Verbrennung.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Ziel ist es zu überprüfen, ob Schüler einer 6. Realschulklasse durch den Einsatz einer Forscherkarte als Leitfaden in der Lage sind, naturwissenschaftliche Vorgehensweisen und Hypothesen eigenständig zu planen und anzuwenden.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wurde ein empirisches Forschungsdesign gewählt, das mit Vor- und Nachtests arbeitet, um methodische und fachliche Kompetenzzuwächse sowie die Motivation der Schüler zu evaluieren.
Welche Aspekte stehen im Hauptteil im Fokus?
Der Hauptteil behandelt die theoretische Fundierung der Differenzierung, den Aufbau der empirischen Erhebung, die methodische Konstruktion des Leitfadens sowie die detaillierte Durchführung der Unterrichtssequenz zum Thema Verbrennung.
Wie lässt sich die Arbeit durch Schlüsselwörter charakterisieren?
Die Arbeit lässt sich primär über Begriffe wie Binnendifferenzierung, naturwissenschaftliches Arbeiten, Forscherkarte, Erkenntnisgewinnung und Methodenkompetenz definieren.
Welche Rolle spielt die Forscherkarte im Unterrichtskonzept?
Die Forscherkarte dient als systematischer Leitfaden, der den Schülern bei der Bearbeitung komplexer Problemstellungen eine Orientierung gibt, ohne zu enge inhaltliche Vorgaben zu machen.
Wie wurde die Differenzierung der Schülerschaft umgesetzt?
Die Differenzierung erfolgte methodisch, indem alle Schüler dieselben Aufgaben erhielten, aber je nach individuellem Leistungsstand und Bedarf unterschiedliche Hilfestellungen und Unterstützungsmöglichkeiten zur Verfügung gestellt bekamen.
Was lässt sich zur Wirksamkeit des gewählten Vorgehens sagen?
Die Ergebnisse zeigen einen deutlichen Zuwachs an Methodenkompetenz, während der Lernzuwachs im reinen Fachwissen teilweise durch das bereits vorab vorhandene Vorwissen der Schüler beeinflusst wurde.
- Arbeit zitieren
- Diana von Harten (Autor:in), 2009, Eine methodisch binnendifferenzierende Unterrichtssequenz in der Realschule zur Einführung naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/137326
