Die vorliegende Ausarbeitung wird sich im Rahmen des Seminars "Fachdidaktik Chemie" mit dem Aspekt des forschenden Lernens beschäftigen. Sowohl von Lehrern als auch von Schülern wird bei offenen Aufgaben und forschendem Lernen eine neue Einstellung zum Lernen gefordert. Von den Schülern wird erwartet, dass sie eigene Fragen stellen, Entscheidungen treffen, Versuche planen, diskutieren, zusammenarbeiten, kommunizieren und nachvollziehbare Ergebnisse präsentieren. Dadurch haben Lehrerinnen und Lehrer nicht mehr die Aufgabe, nur Wissen zu vermitteln, sondern die Schülerinnen und Schüler zu motivieren und als Lernberater zu unterstützen. Eine weitere Herausforderung für Lehrerinnen und Lehrer ist das Auffinden geeigneter offener Aufgabenstellungen zum Erforschen des naturwissenschaftlichen Sachverhaltes. Die Aufgabenstellung beziehungsweise das Phänomen sollte thematisch passend sein und die Schüler fachlich nicht überfordern. Auch die Materialien müssen in entsprechender Anzahl an der Schule vorhanden sein.
Im forschenden Lernen stehen nicht nur die Fakten und Regeln im Vordergrund, sondern auch die Kompetenzen, die von den Lernenden im späteren Berufsleben gefordert werden. Dazu gehört sowohl das Fachwissen zum Lösen komplexer Probleme, als auch selbstständige Lösungsstrategien zu entwickeln und die Lösungen zu präsentieren. Einen großen Stellenwert haben auch Gruppenarbeiten beim forschenden Lernen. Durch Gruppenarbeiten lernen die SuS im Team gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln, neue Erkenntnisse zu erlangen und zu diskutieren. Gruppenarbeiten sind seither ein wichtiger Bestandteil im Unterricht und können die Schüleraktivität im Unterricht steigern.
Daher wird im Rahmen eines Experiments mit Studierenden die Gruppenarbeit beim forschenden Lernen beobachtet und dokumentiert. Hierbei stellt sich die Frage, inwieweit die Mitglieder der Gruppen sich für die Problemstellung der Station interessieren und ob oder wie sie zusammenarbeiten. Aus den Beobachtungen der Gruppen werden diese Fragen beantwortet und auch Verbesserungsvorschläge beziehungsweise andere Möglichkeiten zur Umsetzung gegeben. Anschließend erfolgt ein didaktisch-methodischer Hinweis für die Umsetzung in der Schule. Zum Abschluss der Ausarbeitung erfolgt ein Fazit mit einer persönlichen Meinung und ein kleiner Ausblick für das zukünftige Unterrichten.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Forschendes Lernen
2.1 Theoretische Grundlage
2.2 Ablauf der Stationsarbeit
2.2.1 Gestufte Hilfen
2.2.2 Weiterführende Fragen
2.3 Der Kerzenersuch
3. Auswertung der Station
3.1 Beobachtung der Gruppen
3.2 Schlussfolgerungen
3.3 Didaktisch-methodischer Hinweis
4. Fazit und Ausblick
5. Anhang
5.1 Protokoll zum Kerzenversuch
5.2 Problemstellung, Hilfestellungen und weiterführende Fragen an der Station
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Umsetzung des forschenden Lernens anhand eines klassischen Kerzenversuchs in studentischen Arbeitsgruppen, um Lernprozesse, Gruppeninteraktionen und die Wirksamkeit von Hilfestellungen bei offenen Aufgabenstellungen zu analysieren.
- Grundlagen des forschenden Lernens (Inquiry-based Learning)
- Einsatz gestufter Hilfen und weiterführender Fragen
- Empirische Beobachtung von Gruppenprozessen bei der Lösungsfindung
- Didaktische Reflexion des Forschungskreislaufs im Unterricht
Auszug aus dem Buch
3.1 Beobachtung der Gruppen
A Gruppe
Die Gruppe besteht aus drei Studierenden, die sich zuerst die Problemstellung durchgelesen haben. Sie beginnen nicht sofort zu experimentieren, sondern diskutieren über die Problemstellung. Sie geben mir die Rückmeldung, dass die Problemstellung anders formuliert werden sollte, weil sie das Wort „reinfüllen“ störte. Erst danach schauten sie sich die Gerätschaften an und führten den Kerzenversuch ohne einen Fehlschlag durch. Danach probierten sie es mit unterschiedlich großen Bechergläsern und Erlenmeyerkolben aus, wodurch der Effekt deutlicher wurde. Die Hilfestellungen hat sich die Gruppe in der Zeit nicht angeschaut. Als sie alle möglichen Konstellationen ausprobiert haben, wurden sie von mir auf die weiterführenden Fragen hingewiesen. Wobei alle drei Mitglieder der Gruppe interessiert wirkten und mit unterschiedlichen Bechergläsern experimentiert haben.
Die erste Erklärung der Gruppe war, dass durch den Sauerstoffverbrauch der Luftdruck im Becherglas abnimmt und deswegen das Wasser reingezogen wird. Erst mit den weiterführenden Fragen gingen die Studierenden darauf ein, dass sich zusätzlich Kohlenstoffdioxid im Wasser lösen kann. Alle kannten auch den Nachweisversuch für Kohlenstoffdioxid, wollten es aber nicht durchführen. Auf den thermischen Effekt kamen die Studierenden erst nach dem sie die letzte weiterführende Frage gelesen haben. In der Gruppe haben sie angefangen zu diskutieren, welche Ursache größere Auswirkungen auf den Wasserzug hat. Für weitere Versuche blieb jedoch keine Zeit mehr. Alle drei Gruppenmitglieder haben fast immer miteinander kommuniziert und gemeinsam über die weiterführenden Fragen diskutiert haben. Ein Student hat sogar einer Studentin versucht den thermischen Effekt zu erklären. Jedoch konnten sie nicht genau auf die chemische Reaktion eingehen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Arbeit führt in das Seminar „Fachdidaktik Chemie“ ein und begründet die Relevanz des forschenden Lernens sowie die methodische Vorgehensweise der Dokumentation studentischer Gruppenarbeit.
2. Forschendes Lernen: Dieses Kapitel erläutert theoretische Grundlagen des „inquiry-based learning“ und beschreibt den Aufbau des Versuchsablaufs mit gestuften Hilfen und weiterführenden Fragen am Beispiel eines Kerzenexperiments.
3. Auswertung der Station: Hier werden die Ergebnisse der praktischen Durchführung durch drei studentische Gruppen beobachtet, analysiert und hinsichtlich des Gruppenverhaltens sowie physikalischer Erklärungsmodelle reflektiert.
4. Fazit und Ausblick: Der abschließende Teil fasst die Erkenntnisse zusammen, betont den Zeitaufwand für problemorientiertes Lernen und bewertet die Eignung des Konzepts zur Kompetenzförderung im Unterricht.
5. Anhang: Dieses Kapitel beinhaltet das detaillierte Protokoll des Kerzenversuchs, inklusive der verwendeten Materialien, der Versuchsdurchführung, Beobachtungsergebnissen und den ausgegebenen Hilfestellungen.
Schlüsselwörter
Forschendes Lernen, Chemieunterricht, Gruppenarbeit, Kerzenversuch, offene Aufgaben, gestufte Hilfen, naturwissenschaftliche Kompetenzen, physikalische Effekte, chemische Reaktion, Versuchsplanung, Didaktik, Lernberatung, Experimentieren, Problemlösung, Unterrichtsgestaltung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der praktischen Anwendung und Analyse von forschendem Lernen im Chemieunterricht anhand eines konkreten Schülerexperiments.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Zentrale Themen sind die Gestaltung offener Aufgaben, die Rolle von Lehrkräften als Lernberater und die Förderung von Kompetenzen durch Gruppenarbeit.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist es, zu beobachten und zu dokumentieren, wie Studierende in Gruppen an eine offene Problemstellung herangehen und wie sich dabei ihr Lernprozess gestaltet.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine qualitative Beobachtungsstudie in einer Seminarsitzung, bei der das Verhalten und die Lösungsstrategien von Gruppen beim Kerzenversuch protokolliert wurden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst die theoretischen Grundlagen des forschenden Lernens, die Beschreibung der Versuchsstation und eine detaillierte Auswertung der Beobachtungen aus verschiedenen Arbeitsgruppen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Schlüsselbegriffe sind Forschendes Lernen, Chemieunterricht, Gruppenarbeit, gestufte Hilfen und der Kerzenversuch.
Warum wurde der Kerzenversuch als Beispiel gewählt?
Der Kerzenversuch eignet sich besonders gut, da er fachlich vielschichtig ist (thermische Effekte vs. Sauerstoffverbrauch) und ohne komplexe Laborausrüstung durchführbar ist.
Welche Rolle spielen die "gestuften Hilfen" im Konzept?
Sie dienen dazu, Lernende kognitiv anzuregen und bei der Lösungsfindung zu unterstützen, ohne dabei den Lösungsweg direkt vorzugeben.
Welche Schlussfolgerung zieht der Autor bezüglich der Aufgabenstellung?
Der Autor stellt fest, dass die Aufgabenstellung präziser formuliert sein muss, da Formulierungen wie „reinfüllen“ die Lernenden bei der eigenständigen Lösungsfindung eher irritieren könnten.
- Citation du texte
- Anonym (Auteur), 2015, Gruppenarbeit und forschendes Lernen in der Chemiedidaktik, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/457518
