Kooperatives Experimentieren im Unterrichtsfach Biologie

Prüfungsvorbereitung zum zweiten Staatsexamen (mündlich)


Exam Revision, 2018
8 Pages, Grade: 1,0

Excerpt

1. Darlegung der Lerngruppensituation im Jahrgang 7

Der Biologieunterricht im Jahrgang 7 findet mit rund 30 Schülerinnen und Schülern und einer Fachlehrkraft statt. Ungefähr die Hälfte der Lernenden zeigt deutliche Beeinträchtigungen im Lernen sowie im Verhalten. Ein Teil der Heranwachsenden hat zudem einen diagnostizierten sonderpädagogischen Förderbedarf. Abstrakte theoretische fachwissenschaftliche Inhalte sind für die meisten der Schülerinnen und Schüler schwer verständlich und eine alleinige Fachlehrkraft kann nicht jedem der Lernenden permanent gerecht werden. Daraus resultiert der Ansatz, ein handlungsorientiertes Arbeiten im Biologieunterricht in den Vordergrund zu stellen und im Rahmen kooperativen Lernens einen profitablen Austausch von Fähigkeiten und Fertigkeiten der Lernenden untereinander zu initiieren. Eine Option im naturwissenschaftlichen Unterricht stellt hierbei das kooperative Experimentieren dar, das jedoch didaktisch adäquat angelegt sein muss, um Lernerträge positiv beeinflussen zu können.

2. Darlegung der Lösungsansätze

Basierend auf den Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler mit kooperativem Lernen müssen Elemente dieser Interaktionsform im Unterricht etabliert werden. Die Lehrkraft versteht hierunter einen individualisierten, inklusiven Unterricht und den Dreischritt D enken- A ustauschen- B erichten als das Grundprinzip kooperativen Arbeitens. Ausgehend von dem individuellen Vorwissen nähern sich die Lernenden dem Lerngegenstand an; das heißt sie öffnen (meistens auf Grundlage eines Impulses wie zum Beispiel einer Grafik / einer Abbildung / einer Aussage / eins Textes) ihr subjektives Konzept und befassen sich zunächst in Einzelarbeit mit dem Lerngegenstand. Im Anschluss erfolgt eine Austauschphase, in die jeder der Lernenden mit dem individuellen Wissen startet und ein intensiver Austausch von Kenntnissen / Fertigkeiten / Fähigkeiten erfolgt. Die Präsentationsphase kann beispielsweise für fruchtbare Diskussionen und zur Klärung offener Fragen genutzt werden. Im Idealfall ergänzen beziehungsweise verändern die Heranwachsenden ihr Wissen. Beim kooperativen Lernen können unterschiedliche Formen differenziert werden wie zum Beispiel Jigsaw oder der Learning together-Ansatz, die jeweils die Lehrkraft passend für den Lerngegenstand auswählt. Für das kooperative Experimentieren eignet sich hier das gemeinsame Lernen, das jedoch nur funktional und somit kooperativ ist, wenn die fünf Qualitätsmerkmale Berücksichtigung finden. Eine positive Abhängigkeit innerhalb der Kleingruppe (ungefähr drei Schülerinnen und Schüler) kann vor dem Experimentieren erzeugt werden, indem die Lernenden sich mit dem Lerngegenstand sowohl individuell als auch als Gruppe identifizieren. Im Themenbereich Botanik können sich die Heranwachsenden zum Beispiel zunächst mit der Frage befassen, welche Bedeutung Pflanzen für sie persönlich und für ihre Umwelt haben. Jeder der Lernenden verschriftlicht hierzu mindestens vier Sätze mit inhaltlichen Begründungen. Nach dieser Einzelarbeitsphase erfolgt eine Diskussion mit einer Einigung der Kleingruppe auf Aspekte, die sie bezüglich der Ausgangsfrage als Team identifizieren. Zusätzlich können ein Gruppenname und ein Logo gefunden werden. Des Weiteren legen die Heranwachsenden selbstständig Regeln für eine adäquate Kommunikation und ein angemessenes Sozialverhalten fest. Im Plenum muss jeder der Mitglieder in der Lage sein, die relevanten Resultate zu präsentieren. Am Ende reflektieren die Gruppen ihre Zusammenarbeit und definieren zukünftige Arbeitsschwerpunkte (vgl. Brüning & Saum, 2011; Lanphen 2011). Mit dem Experimentieren hängen unter anderem das Wissen über die Sicherheitsvorkehrungen im Fachraum (obligatorische Sicherheitsunterweisung), über unterschiedliche Laborgeräte und das Ausfüllen eines Versuchsprotokolls zusammen. Die einzelnen Elemente müssen verstanden und korrekt in der Praxis angewandt werden. Diesbezüglich gibt es je nach Lerngruppe unterschiedliche Ansätze. Die Aufgabestellung Plane ein Experiment zur Fotosynthese. ist für den Einstieg nicht geeignet, da sie zu offen gestellt ist. Es gilt zunächst sowohl die zu untersuchenden Parameter als auch die auszufüllenden Bestandteile eines Protokolls didaktisch zu reduzieren. Das kochbuchartige Abarbeiten eines bereits ausgefüllten Versuchsprotokolls eignet sich langfristig nicht, um Kompetenzorientierung zu fördern. Das nachhaltige Lernen, die aktive Auseinandersetzung, also die Konstruktion und Anwendungsorientierung des eigenen Wissens sollten in den Vordergrund gestellt werden. Die Berücksichtigung eines hypothesengeleiteten und lernzielorientierten Experimentierens sowie die Heranführung an das zielgerichtete und selbstständige Arbeiten sind relevante Aspekte, welche die Lehrperson bereits bei der Unterrichtsplanung berücksichtigt. Hierfür muss die Auswahl des Lerngegenstands bedacht erfolgen, da sich für einen Lernzuwachs Experimente eignen, die anschaulich den gewünschten Sachverhalt zeigen, die nicht zu komplex, das heißt in der Schule umsetzbar und für die Lernenden erfassbar sind (vgl. Ganser, Haupt & Hammann 2008; Moisl 1988). Zudem besteht der Anspruch in der präzisen Formulierung der Aufgabenstellungen (unter Berücksichtigung des Lernstands). Hierfür kann die Spinnennetz-Methode hilfreich sein, um die an die Arbeitsanweisungen gebundenen Anforderungen transparent zu machen und die erreichten Kompetenzen schlussendlich zu reflektieren. Die Aufgabenstellung Inwiefern hängt die Sauerstoffproduktion von der Beleuchtungsstärke ab. Baut das Experiment wie folgt auf… eignet sich für eine Heranführung an die selbstständige Planung von Experimenten, da sie folgende Punkte didaktisch reduziert: Die Fragestellung sowie die Planung des Experiments sind bereits erfolgt und die Fähigkeit, den Versuch adäquat aufzubauen, wird durch die Vorgaben unterstützt. Für die Aufstellung einer Vermutung oder (schon) einer Hypothese können im Sinne der Sprachförderung Formulierungshilfen vorgegeben werden wie beispielsweise Ich vermute, dass die Sauerstoffproduktion bei einer hohen / geringen Beleuchtungsstäre …, weil…. Für die Aufbereitung der Daten bietet sich die Bereitstellung geeigneter Maßeinheiten und für die Interpretation eine entsprechende fachliche Grundlage zur Fotosynthese an. Nach einer sukzessiven Förderung der einzelnen Bereiche des Experimentierens (= Teilkompetenzen) ist es das langfristige Ziel in Anlehnung an die Definition erfolgreichen Lernens und an die Anforderungsbereiche II und III des Experimentierens, an die eigenständige Versuchsplanung zu denken. Hierfür eignet sich der Lerngegenstand mit der Anweisung Plant ein Experiment zu Keimungsbedingungen von Kresse, da die Lernenden bereits basierend auf ihren Alltagsvorstellungen den Einfluss unterschiedlicher Parameter auf Pflanzen beschreiben und diese Erfahrungen experimentell mit diesem Ansatz ausbauen können (vgl. Ganser, Haupt & Hammann, 2008; Nawrath, Maiseyenka & Schecker; Moisl 1988). Vor dem Experimentieren stellt die Lehrkraft ihre Erwartungen an die Lerngruppe transparent dar. Zum Beispiel kann am Ende ein Mitglied jeder Gruppe ausgelost werden, um die Ergebnisse im Plenum zu präsentieren oder ein Test zur Leistungsüberprüfung angekündigt werden. Dementsprechend wird eine individuelle Verantwortung ersichtlich. Zudem stehen die Lernenden in einer positiven Abhängigkeit, indem sie zum Beispiel unterschiedliche Rollen einnehmen. Das heißt, dass Material- und Aufgabenwächter auf das korrekte Ausfüllen des Versuchsprotokolls, das Vorhandensein des Materials und auf den funktionsfähigen Aufbau des Experiments achten. Der Experimentator und der Zeitwächter sind für die Sicherheitsvorkehrungen und ebenso für die Funktionsfähigkeit verantwortlich. Der Protokollant sowie der Fachsprachenwächter beachten auch das Ausfüllen des Protokolls unter Verwendung von Fachsprache. Zudem gilt es, die Kommunikations- und Sozialverhaltensregeln zu beachten und am Ende zu reflektieren. Als Reflexionsinstrument kann die Spinnennetz-Methode eingesetzt werden, wobei jedoch dringend auf das Verständnis der Lernenden für diese Methode und die Reflexionstiefe geachtet werden muss. Ein sinnloses Ankreuzen der Ziffern und keine Formulierung weiterer Schritte stellt ein inhaltsleeres Vorgehen da. Wird das kooperative Experimentieren angemessen in der Praxis umgesetzt, impliziert dies eine signifikante Abnahme der Varianz der Schülerleistungen. Leistungsstärkere Lernende bauen ihr Wissen in der Anwendung und nach dem Prinzip L ernen d urch L ehren aus, während leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler lernen, auf einem ähnlich hohen kognitiven Niveau mit entsprechenden Differenzierungselementen und dem Profitieren durch Fähigkeiten und Fertigkeiten effektiv zu arbeiten (vgl. Brüning & Saum, 2011; Lanphen 2011; Nawrath, Maiseyenka & Schecker; Sumfleth, Rumann & Nicolai, 2004).

3. Literaturverweise:

-Brüning, L; Saum, T. (2011). Schüleraktivierendes Lehren und kooperatives Lernen. In: GEW NRW (Eds). Frischer Wind in den Köpfen. Bochum, S. 5ff. -Ganser, M.; Haupt, M.; Hammann, M. (2008). Experimentierkompetenz effizient fördern durch einfache Modifikation klassischer Experimente. Biologie in der Schule 58/5, S. 34f.. -KMK (2016). Richtlinie zur Sicherheit im Unterricht (RiSU). Empfehlung der KMK. S. 51-55 Mitte. https://www.kmk.org/.../1994/1994_09_09-Sicherheit-im-Unterricht.pdf (10.05.18). -Lanphen, J. (2011). Kooperatives Lernen und Integrationsförderung. Münster: Waxmann, S. 46-50. -Moisl, F. (1988). Basisartikel Experimente. UB 32/2. -Nawrath, D; Maiseyenka, V.; Schecker, H. (o.J.). Experimentelle Kompetenz – Ein Modell für die Unterrichtspraxis. Praxis der Naturwissenschaften - Physik in der Schule, S. 42-48. -Sumfleth, E.; Rumann, S. & Nicolai, N. (2004). Kooperatives Arbeiten im Chemieunterricht. https://www.uni-due.de/imperia/md/content/fb9/koopchemieunt.pdf (19.05.18).

Kooperativ Experimentieren im Unterrichtsfach Biologie

4. 1a. Darstellung der Praxissituation

Der Biologieunterricht einer siebten Klasse findet mit 30 SuS statt, von denen rund die Hälfte der Lernenden Beeinträchtigungen im Lernen / im Verhalten und zum Teil einen diagnostizierten sonderpädagogischen Förderbedarf aufweist. Abstrakte theoretische Inhalte sind für die meisten SuS schwer verständlich und als alleinige Lehrperson verfügt man nicht über die personelle Kapazität, jedem der Lernenden permanent gerecht zu werden. Daraus resultiert der Ansatz, handlungsorientiertes Arbeiten (z.B. mit Experimentieren) zu initiieren und durch kooperatives Lernen einen profitablen Austausch von Fähigkeiten / Fertigkeiten sowie adäquate Lernerträge zu ermöglichen.

[...]

Excerpt out of 8 pages

Details

Title
Kooperatives Experimentieren im Unterrichtsfach Biologie
Subtitle
Prüfungsvorbereitung zum zweiten Staatsexamen (mündlich)
College
Landesinstitut für Lehrerbildung und Schulentwicklung Hamburg
Grade
1,0
Author
Year
2018
Pages
8
Catalog Number
V436029
ISBN (eBook)
9783668770454
File size
564 KB
Language
German
Tags
Spinnennetz-Methode, kooperatives Lernen, kooperatives Experimentieren, learning togehter
Quote paper
Nora Schrader (Author), 2018, Kooperatives Experimentieren im Unterrichtsfach Biologie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/436029

Comments

  • No comments yet.
Read the ebook
Title: Kooperatives Experimentieren im Unterrichtsfach Biologie


Upload papers

Your term paper / thesis:

- Publication as eBook and book
- High royalties for the sales
- Completely free - with ISBN
- It only takes five minutes
- Every paper finds readers

Publish now - it's free