Forum STE-PS - Dokumentation Seminar Nuertingen

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Das Forum STE-PS ist ein Diskussions- und Kommunikationsfeld des Seminars Nürtingen mit dem Ziel, im Dialog mit schulischen und außerschulischen Partnern Fragen zu klären und Ideen zu generieren, um für Lehrerbildung und Unterricht im Feld der
naturwissenschaftlich-technischen Bildung innovative Impulse zu setzen.
Im Dialog mit drei Wissenschaftlerinnen möchten wir im Herbst 2008 im Bereich der naturwissenschaftlich-technischen Bildung in den Klassen 1-6 aktuelle Erkenntnisse zu folgenden Fragestellungen gewinnen:
- Welche Bildungsstandards sind relevant zur nachhaltigen Förderung und Bildung der Schülerinnen und Schüler?
- Was ist der Stand der Didaktik?
- Welche Kompetenzen muss eine Lehrperson besitzen, um Lernprozesse professionell gestalten zu können?

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Forum STE-PS - Dokumentation Seminar Nuertingen

  1. 1. Prof. Dr. Rita Wodzinski: Naturwissenschaften und Technik von Klasse 1 bis 6 professionell unterrichten - Was heißt das und welche Kompetenzen braucht man dazu? Dr. Mirjam Steffensky: … mehr als Brausepulverraketen bauen? Zur Didaktik naturwissenschaftlichen Lernens in der Grundschule und im Übergang zu den weiterführenden Schulen Dr. Cornelia Sommer: Standards und Kompetenzen für nachhaltige Bildung im Bereich von Naturwissenschaft und Technik der Klassen 1-6 STAATLICHES SEMINAR FÜR DIDAKTIK UND LEHRERBILDUNG NÜRTINGEN (GHWRS) Forum STE-PS Veranstaltungsreihe Naturwissenschaftlich-technische Bildung: Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse Dokumentation 2008 Michael Wünsch, SSDL Nürtingen
  2. 2. Inhaltsverzeichnis
  3. 3. I. Organisation Forum STE-PS Referentinnen o Prof. Dr. Rita Wodzinski, Universität Kassel o Dr. Mirjam Steffensky, Universität Lüneburg o Dr. Cornelia Sommer, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften (IPN) Kiel STE-PS Projekt-Team o Siegfried Henzler (Direktor) o Michael Wünsch (Projektleiter STE-PS) o Gabi Schick (STE-PS Team) o Hagen Loop (STE-PS Team) STE-PS Lehreranwärterinnen und Lehreranwärter Kurs 08/09 o Patricia Dörr o Lisa Dörreich o Tanja Eberspächer o Simone Faller o Sabrina Göser o Alexandra Hellmann o Eva Konietzko o Alexandra Köhler o Jan Müller o Daniela Oschwald o Ivana Paic o Anna Pfost o Florian Sikora o Sarah Stehle o Daniela Utzt o Stephanie Wenzel o Lisa Zgubinski Seminarmitarbeiterinnen und -mitarbeiter o Hans Jürgen Wagener (BL) o Friedericke Kämpf-Kick (Stellv. Seminarleiterin) o Andrea Lühne (Blin) o Eckhard Alber (BL) o Lisa Reelsen (FL) o Harald Huss (FL) o Sabine Doster (Sekretariat) o Krystyna Heubi-Peters (Sekretariat) o Karin Pfänder (Sekretariat) o Volker Planer
  4. 4. II. Forum STE-PS Das Forum STE-PS ist ein Diskussions- und Kommunikationsfeld des Seminars mit dem Ziel, im Dialog mit schulischen und außerschulischen Partnern Fragen zu klären und Ideen zu generieren, um für Lehrerbildung und Unterricht im Feld der naturwissenschaftlich-technischen Bildung innovative Impulse zu setzen. Im Dialog mit drei Wissenschaftlerinnen möchten wir im Herbst 2008 im Bereich der naturwissenschaftlich-technischen Bildung in den Klassen 1-6 aktuelle Erkenntnisse zu folgenden Fragestellungen gewinnen: Welche Bildungsstandards sind relevant zur nachhaltigen Förderung und Bildung der Schülerinnen und Schüler? Was ist der Stand der Didaktik? Welche Kompetenzen muss eine Lehrperson besitzen, um Lernprozesse professionell gestalten zu können? III. Das Projekt STE-PS Science Teachers for Europe - Principles and Standards Mit dem Projekt STE-PS verfolgt das Seminar das Ziel, die Lehrerbildung im Bereich Naturwissenschaft und Technik für die Klassen 1-6 weiter zu entwickeln. Das heißt, Lehreranwärterinnen und Lehreranwärter zu befähigen, die Lernumgebung und Lernprozesse so zu gestalten, dass naturwissenschaftlich-technische Bildung grundgelegt, nachhaltig entwickelt und gefördert wird. Die Veranstaltungsreihe soll für die Arbeit im Projekt STE-PS weitere wissenschaftliche Grundlagen liefern und handlungsleitende Orientierung geben. IV. Die Forum STE-PS Referentinnen Prof. Dr. Rita Wodzinski Universität Kassel Montag, 15.09.2008, 14.00 – 18.00 Uhr Seminar Nürtingen, Raum 211 Naturwissenschaften und Technik von Klasse 1 bis 6 professionell unterrichten - Was heißt das und welche Kompetenzen braucht man dazu? geb. 1963 Studium für das Lehramt an Gymnasien (Mathematik/Physik) in Osnabrück Referendariat in Salzgitter Wissenschaftliche Mitarbeiterin und Promotion in der Physikdidaktik an der Universität Frankfurt, Wiss. Assistentin in der Physikdidaktik an der LMU München Seit 2000 Professorin für Didaktik der Physik an der Universität Kassel, zuständig für alle Lehrämter mit Fach Physik sowie für physikalische Aspekte im Sachunterricht Seit 2003 Vorsitzende des Fachverbands Didaktik der Physik in der DPG
  5. 5. Dr. Mirjam Steffensky Universität Lüneburg Dienstag, 30.09.2008, 14.00 – 18.00 Uhr Seminar Nürtingen, Raum 211 … mehr als Brausepulverraketen bauen? Zur Didaktik naturwissenschaftlichen Lernens in der Grundschule und im Übergang zu den weiterführenden Schulen geb. 1970 1989 Abitur 04/1990-03/1995 Studium der Chemie (Diplom) an der Universität Hamburg und der University Newcastle upon Tyne 06/1995-05/2000 Promotion in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. W. Francke (Institut für Organische Chemie, Universität Hamburg) und Prof. Dr. S. Schulz, (Institut für Organische Chemie, TU Braunschweig) über das Thema "Isolierung, Identifizierung und Synthese von Signalstoffen aus Spinnen" 09/2000-09/2002 Redakteurin bei Wiley-VCH sowie freiberufliche journalistische Tätigkeit (u.a. FAZ, Bild der Wissenschaft online) Seit 10/2002 Juniorprofessorin für Chemie-Didaktik an der Universität Lüneburg, Fakultät III - Umwelt und Technik Dr. Cornelia Sommer Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften (IPN) Kiel Dienstag, 07.10.2008, 14.00 – 18.00 Uhr Seminar Nürtingen, Raum 211 Standards und Kompetenzen für nachhaltige Bildung im Bereich von Naturwissenschaft und Technik der Klassen 1-6 geb. 1968 1988-1995 Biologie-Studium an der Johannes-Gutenberg-Universität in Mainz (Vordiplom) und der Ludwig- Maximilians-Universtität in München (Diplom) Diplomarbeit am Institut für Pädagogische Psychologie der Ludwig- Maximilians-Universität München bei Frau Prof. Sodian Seit 1996 Wissenschaftliche Mitarbeiterin am IPN Kiel u.a. in den Projekten: Nachhaltige Nutzung biologischer Vielfalt, System Erde 2006 Promotion am IPN bei Herrn Prof. Bayrhuber zur Systemkompetenz von Grundschülern
  6. 6. V. Forum STE-PS 1 Vortrag Prof. Dr. Rita Wodzinski, Universität Kassel Naturwissenschaften und Technik von Klasse 1 bis 6 professionell unterrichten - Was heißt das und welche Kompetenzen braucht man dazu? Montag, 15.09.2008, 14.00 – 18.00 Uhr Seminar Nürtingen, Raum 211 1. Programm Forum STE-PS 1 14.00 Uhr Begrüßung Zum Ablauf der Veranstaltung Direktor Siegfried Henzler 14.20 Uhr Vortrag: Naturwissenschaften und Technik von Klasse 1 bis 6 professionell unterrichten - Was heißt das und welche Kompetenzen braucht man dazu? Prof. Dr. Rita Wodzinski 15.20 Uhr Organisation der Gesprächsrunden Michael Wünsch, Projektleiter STE-PS 15.30 Uhr Pause mit kleiner Stärkung Lehreranwärterinnen/Lehreranwärter Pädagogik STE-PS Gabi Schick, Fachleiterin 16.00 Uhr Gesprächsrunden 17.00 Uhr Podium Prof. Dr. Rita Wodzinski Lehreranwärterinnen/Lehreranwärter Päd. STE-PS Moderation: Hans Jürgen Wagener, Seminarschulrat 17.45 Uhr Schlussworte im Dialog Michael Wünsch, Projektleiter STE-PS Hans Jürgen Wagener, Seminarschulrat 2. Vortrag Prof. Dr. Rita Wodzinski, Universität Kassel
  7. 7. 1 UNIKASSEL VERSITÄT Naturwissenschaften und Technik von Klasse 1 bis 6 professionell unterrichten – Was heißt das und welche Kompetenzen braucht man dazu? Rita Wodzinski Universität Kassel (wodzinski@physik.uni-kassel.de) Als ich meine Zusage zu diesem Vortrag gegeben habe, habe ich das vor dem Hintergrund getan, dass ich als Sachunterrichtsausbilderin dazu doch in jedem Fall etwas sagen können sollte. Ich habe leider sehr schnell gemerkt, dass diese Frage viel schwieriger zu beantworten ist, als ich dies zunächst erwartet hatte. So gesehen habe auch ich durch die Vorbereitung auf diesen Vortrag bereits eine Menge gelernt. Und ich hoffe, dass mein Vortrag Ihnen ebenfalls viele Anregungen für die Diskussion geben wird.
  8. 8. 2 UNIKASSEL VERSITÄT Was heißt professionell unterrichten in NaWi und Te? Welche Kompetenzen braucht man dazu? Der Titel meines Vortrages besteht aus zwei Fragen, die ich der Einfachheit halber hier getrennt habe. Naiv würde man vermuten, dass man zunächst die erste Frage zu klären hat und sich daraus die Kompetenzen von Lehrkräften ableiten lassen. Und umgekehrt, wenn man weiß welche Kompetenzen eine Lehrkraft braucht, um guten Unterricht zu machen, besteht nur noch die Aufgabe darin, Lehrern diese Kompetenzen zu vermitteln, und schon wird naturwissenschaftlicher Unterricht professionell. Verfolgt man diese Idee, stößt man allerdings schnell auf Schgwierigkeiten. Schon die erste Frage bereitet einige Probleme. Denn woran will man eigentlich festmachen, WAS professioneller Unterricht ist?
  9. 9. 3 UNIKASSEL VERSITÄT Was heißt professionell unterrichten in NaWi und Te? Welche Kompetenzen braucht man dazu? Bildungsplan erfüllen? didaktische und pädagogische Ratschläge befolgen? erfolgreich unterrichten? wie ein Profi unterrichten?
  10. 10. 4 UNIKASSEL VERSITÄT Was heißt professionell unterrichten in NaWi und Te? Welche Kompetenzen braucht man dazu? Bildungsplan erfüllen? didaktische und pädagogische Ratschläge befolgen? erfolgreich unterrichten? wie ein Profi unterrichten? Auf welcher Ebene? Was ist das Fachspezifische an den Kompetenzen? Was ist das Ziel? Und auch beim zweiten Teil der Frage ergeben sich Schwierigkeiten: Es gibt eine Reihe von Literatur, die sich mit Kompetenzen von Lehrkräften befasst, aber die Kompetenzen werden hier in einer Allgemeinheit beschrieben, die für den konkreten Unterricht wenig herzugeben scheinen. Die Beschreibungen sind in der Regel auch fachunspezifisch. Schließlich muss man sich auch fragen, auf welches Ziel hin sollen überhaupt Lehrerkompetenzen beschrieben werden? Geht es darum, eine klarere Trennung der Ausbildungsphasen zu charakterisieren? Oder geht es darum, die Qualität von Lehrkräften zu beschreiben oder geht es möglicherweise darum, Ansatzpunkte für die eigene Kompetenzentwicklung zu gewinnen? Ich habe meinen Schwerpunkt vorrangig auf diesen letzten Punkt gelegt. Mein Ziel ist es, AUCH eine Antwort darauf zu geben, was denn Lehrerinnen und Lehrer tun können, um ihre Kompetenzen im Bereich der Naturwissenschaften und der Technik auszubauen.
  11. 11. 5 UNIKASSEL VERSITÄT Stellen Sie sich bitte folgende Situation vor: Frau Schmidt ist Klassenlehrerin der Klasse 3 a. In der Hofpause beobachtet sie, wie Schülerinnen und Schüler der Parallelklasse mit reichlich Material bepackt in den Werkraum laufen. Sie tragen unter anderem Räder, Stangen und ein großes Holzbrett. „Wir bauen heute mit Herrn Meier ein lenkbares Auto!“ rufen die Kinder freudestrahlend. Was denkt Frau Schmidt in diesem Moment wohl: Vermutlich wird sie denken: „Meinen Kindern würde das sicher auch viel Spaß machen. Aber ich bin dafür eben nicht kompentet. Herr Meier, das ist ein Profi in Technik.“ Diese Geschichte liefert uns einen Zugang zum Thema in zwei Richtungen. Wir können uns einerseits fragen, wie der Unterricht von Herrn Meier wohl aussieht, damit man ihn zu recht als professionell bezeichnen könnte und wir können uns fragen, was denn Frau Schmidt an Kompetenzen fehlt, so dass sie vor dem Thema zurückschreckt.
  12. 12. 6 UNIKASSEL VERSITÄT Was könnte den Unterricht von Herrn Meier charakterisieren? • Lernsituationen • gründliche Vorbereitung, Zielklarheit • Platz für Fragen der Kinder • Problemorientierung • Vorerfahrungen erheben • Zeichnen als diagnostisches Mittel • Anschauungsmaterial • eigene Vorstellungen weiterentwickeln • Lernerfolge sichtbar machen • vergleichen und bewerten • Verknüpung verschiedener Perspektiven • Lebensweltbezug • differenzierte und kognitiv anspruchsvolle Aufgaben • methodisch variantenreich
  13. 13. 7 UNIKASSEL VERSITÄT Was fehlt Frau Schmidt, um über „Fahrzeuglenkung“ professionell zu unterrichten? • Zutrauen • Wissen • praktische Erfahrung • Zeit • Material • Unterstützung durch Kollegen • ...
  14. 14. 8 UNIKASSEL VERSITÄT Was fehlt Frau Schmidt, um über „Fahrzeuglenkung“ professionell zu unterrichten? • Zutrauen • Wissen • praktische Erfahrung • Zeit • Material • Unterstützung durch Kollegen • ...
  15. 15. 9 UNIKASSEL VERSITÄT Was fehlt Frau Schmidt, um über „Fahrzeuglenkung“ professionell zu unterrichten? • Zutrauen => Selbstwirksamkeitserwartung • Wissen • praktische Erfahrung • Zeit • Material • Unterstützung durch Kollegen • ... professionelles Wissen Um dieses professionelle Wissen genauer zu charakterisieren, ist die Auflistung von Bromme hilfreich, der folgende Inhaltbereiche benennt:
  16. 16. 10 UNIKASSEL VERSITÄT Inhaltsbereiche professionellen Wissens (Bromme, 1997) • Fachwissen (über Technik z.B. Wissen über Lenkungsarten, historische Aspekte, Anwendungsbezüge, ...) • Curriculares Wissen (typische Lerninhalte von Technik im Sachunterricht z.B. Themenaspekte beim Fahrzeugbau, ...) • Philosophie des Schulfachs (Bedeutung der Technik im Bildungsplan, Ziele von technischer Bildung, ...) • Pädagogisches Wissen (fachunspezifisch, allgemeine Verhaltensmuster im Unterricht, Unterrichtsmethoden, ...) • fachdidaktisches Wissen (fachspezifische psychologisch- pädagogische Kenntnisse z.B. Entwicklung des technischen Denkens, Sachzeichnen als Medium technischen Denkens, ...) ... Wie hängt nun dieses Wissen mit dem kompetenten Lehrerhandeln zusammen?
  17. 17. 11 UNIKASSEL VERSITÄT Wirkungen des professionellen Wissens Die Wirkung des professionellen Wissens kann als eine Veränderung der Wahrnehmung von Unterrichtssituationen beschrieben werden. Dadurch wird rasches und situationsangemessenes Handeln möglich. Die Wirkung physikalischen Wissens kann übrigens ganz analog ebenfalls als eine Veränderung der Sichtweise auf die Welt beschrieben werden.
  18. 18. 12 UNIKASSEL VERSITÄT Ergebnisse aus der Expertiseforschung Experten … erkennen schneller und genauer kritische Situationen, aber benötigen länger, um Schlussfolgerungen für weiteres Vorgehen zu ziehen. … nehmen stärker Informationen wahr, die für den Fortgang des Unterrichtsgeschehens relevant sind. … haben die ganze Klasse im Blick, während Anfänger eher einzelne Schüler unabhängig voneinander im Blick haben. … erinnern sich nicht an individuelle Lerner, sondern an die Gestalt des Unterrichtsflusses. … können ihre Unterrichtsziele situationsangemessen anpassen. … verfügen über stärkere Vernetzungen zwischen fachlichem und fachdidaktischem Wissen. Um dem Professionswissen von Lehrkräften näher zu kommen, wurde in einigen Studien das Unterrichtsverhalten von Experten und Anfängern miteinander verglichen. Dabei zeigten sich folgende Ergebnisse:
  19. 19. 13 UNIKASSEL VERSITÄT Bedeutung von Fachwissen • Fachwissen beeinflusst die Qualität von Erklärungen und die Fähigkeit, leicht abweichende Beiträge von Schülern in Unterricht einzubinden. • Fachwissen beeinflusst die Fragetechnik: – wenig Fachwissen => kognitiv wenig anspruchsvolle Fragen – mehr Fachwissen => mehr und längere Schülerbeiträge • mehr Fachwissen => weniger direkte Steuerung des Unterrichts • Fachwissen ist eine notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung für qualitätsvollen Unterricht. • „Fachwissen ist die Grundlage, auf der fachdidaktische Beweglichkeit entstehen kann.“ (Baumert/Kunter, 2006) Ein wichtiger Teil des Professionswissens ist das Fachwissen. Auch hier hat es einige Untersuchungen gegeben, die den Einfluss des Fachwissens auf das Verhalten von Lehrkräften im Unterricht analysiert haben. Fachwissen ist eine notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung für qualitätsvollen Unterricht. Das bedeutet: ohne Fachwissen, ist kein guter Unterricht möglich, aber Fachwissen allein genügt nicht: Fachdidaktisches Wissen muss zwingend hinzu kommen. Fachwissen schafft jedoch erst die Basis, auf der das fachdidaktische Wissen seine Wirkung entfalten kann.
  20. 20. 14 UNIKASSEL VERSITÄT Modell professioneller Handlungskompetenz (Baumert/Kunter, 2006) Professions- wissen Überzeugungen/ Werthaltungen Motivationale Orientierungen selbstregulative Fähigkeiten Bislang haben wir uns den Bereich des Professionswissen genauer angesehen. Für die Handlungskompetenz spielen neben dem Professionswissen aber auch Überzeugungen und Werthaltungen, motivationale Orientierungen und selbsregulative Fähgkeiten eine Rolle. Unter Werthaltungen ist z.B. gemeint, welche Bedeutung Fairness und Gerechtigkeit im Unterrichten hat. Motivationale Orientierungen betreffen z.B. das Selbstkonzept der Lehrkräfte, ob sie sich kompetent fühlen, welches Interesse sie am Unterrichten und am Thema haben usw. Auch die Selbstwirksamkeitserwartungen gehören in diesen Bereich. Aus Untersuchungen weiß man, dass dieser Bereich gerade für Naturwissenschaften und Technik von hoher Bedeutung ist. Selbstregulative Fähigkeiten mein z.B. die Bereitschaft und die Fähigkeit zur Selbstreflexion, aber auch die Fähigkeit, sich die Zeit gut einzuteilen, mit den Kräften zu haushalten, sich Hilfe zu holen etc.
  21. 21. 15 UNIKASSEL VERSITÄT Die besondere Situation von Ph/Te Gründe für die „Vermeidung“ von Ph/Te: • keine Ausbildung in Ph/Te im Studium • wenn SU, oft fehlende/mangelnde Ausbildung in Ph/Te (1. + 2. Phase) • schlechte Erfahrungen mit vorwiegend rezeptivem Physik-Unterricht • geringes eigenes Interesse • das Gefühl von fachlicher Inkompetenz (gepaart mit einem schlechten Gewissen) • schlechte Ausstattung in Schulen Wenden wir uns nun wieder etwas genauer dem Unterricht in Naturwissenschaften und Technik zu. Ein Grund, warum Sie dieses Forum einberufen haben, ist natürlich auch, dass es um die harten Naturwissenschaften und die Technik in den Klassen 1-6 gesammtgesellschaftlich gesehen schlecht bestellt ist. Viele Lehrkräfte fühlen sich bei diesen Themen schlicht überfordert und meiden sie. Ein Grund dafür ist, dass viele Lehrkräfte sich selbst nie freiwillig dafür entschieden hätten, diese Themen zu unterrichten, sondern sie als Sachunterrichtslehrkraft für Klasse 1-4 oder als Biologielehrkraft für Klasse 5 und 6 dazu verpflichtet wurden.
  22. 22. 16 UNIKASSEL VERSITÄT Weitere Besonderheiten der Physik • physikalische Erklärungen sind meist sehr komplex. (warum schwimmt ein Schiff, warum fliegt ein Flugzeug, wie funktioniert eine Batterie, was ist ein schwarzes Loch, wie funktioniert eine Solarzelle, wie entsteht ein Regenbogen, woraus besteht ein Magnet...) • lesbare Fachliteratur fehlt • populärwissenschaftliche Literatur vermittelt ein falsches Bild von Physik • Zugänge über ergiebige physikalische Phänomene sind wenig vertraut Es darf jedoch nicht verschwiegen werden, dass die Physik selbst auch Gründe liefert, warum Lehrkräfte diese Themen meiden.
  23. 23. 17 UNIKASSEL VERSITÄT Drei Studien im Kontext von Lehrerkompetenzen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht
  24. 24. 18 UNIKASSEL VERSITÄT Gibt es Zusammenhänge zwischen Lehrer- und Unterrichtsvariablen und Unterrichtserfolg? Ute Franz: Lehrer- und Unterrichtsvariablen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht (2008) • 19 Klassen, Unterricht zum elektrischen Strom (Klasse 3) • Korrelation zwischen Unterrichtsmerkmalen und Unterrichtserfolg (Wissen, Interesse) • Korrelation zwischen Lehrermerkmalen und Unterrichtserfolg In der Untersuchung von Frau Franz wurden 19 Klassen einbezogen, in denen Unterricht zum Thema Strom erteilt wurde. Es sollte geklärt werden, ob es eine Korrelation zwischen bestimmten Unterrichtsmerkmalen und dem Unterrichtserfolg gibt. Unterrichtserfolg wurde dabei als Wissens- und Interessenszuwachs verstanden. Außerdem sollte geklärt werden, on es eine Korrelation zwischen bestimmten Lehrervariablen und dem Unterrichtserfolg gibt.
  25. 25. 19 UNIKASSEL VERSITÄT Unterrichtsvariablen • Strukturierung • Autonomieorientierung • Schülerorientierung • Arbeitsweisen • Problemorientierung • Klassenführung Als Unterrichrsvariablen wurden folgende didaktisch gut begründbare Variablen ausgewählt, die jeweils mit mehreren Items eines Fragebogens erhoben wurden. Dieser Fragebogen wurde von den Lehrkräften nach jeder Unterrichtsstunde ausgefüllt. Um einen Eindruck von den Items zu geben, möchte ich für jede Variable jeweils einige ausgewählte Items nennen. Die Lehrerinnen sollten jeweils ankreuzen, ob dieses Item zutrifft oder nicht.
  26. 26. 20 UNIKASSEL VERSITÄT Unterrichtsvariablen • Strukturierung • Autonomieorientierung • Schülerorientierung • Arbeitsweisen • Problemorientierung • Klassenführung gab ich im Unterricht gezielte Impulse, um zum Weiterdenken anzuregen wies ich auf besonders wichtige Aspekte hin.
  27. 27. 21 UNIKASSEL VERSITÄT Unterrichtsvariablen • Strukturierung • Autonomieorientierung • Schülerorientierung • Arbeitsweisen • Problemorientierung • Klassenführung wählten die Kinder den Sozialpartner frei. wählten die Kinder unter verschiedenen Arten von Aufgaben frei aus.
  28. 28. 22 UNIKASSEL VERSITÄT Unterrichtsvariablen • Strukturierung • Autonomieorientierung • Schülerorientierung • Arbeitsweisen • Problemorientierung • Klassenführung ging ich auf inhaltliche Fragen von Kindern ein orientierte ich mich am Vorwissen der Kinder besprach ich mit Kindern eine Anwendung für den Alltag
  29. 29. 23 UNIKASSEL VERSITÄT Unterrichtsvariablen • Strukturierung • Autonomieorientierung • Schülerorientierung • Arbeitsweisen • Problemorientierung • Klassenführung wurde experimentiert wurde etwas konstruiert
  30. 30. 24 UNIKASSEL VERSITÄT Unterrichtsvariablen • Strukturierung • Autonomieorientierung • Schülerorientierung • Arbeitsweisen • Problemorientierung • Klassenführung wurde mit Kindern gemeinsam eine Problemfrage gefunden wurden von den Kindern Vermutungen aufgestellt und diskutiert.
  31. 31. 25 UNIKASSEL VERSITÄT Unterrichtsvariablen • Strukturierung • Autonomieorientierung • Schülerorientierung • Arbeitsweisen • Problemorientierung • Klassenführung wurde die Zeit zielorientiert genutzt arbeiteten sehr viele Kinder mit
  32. 32. 26 UNIKASSEL VERSITÄT Lehrervariablen • Ausbildung • Kompetenzgefühl • Berufliches Interesse • Privates Interesse
  33. 33. 27 UNIKASSEL VERSITÄT Lehrervariablen • Ausbildung • Kompetenzgefühl • Berufliches Interesse • Privates Interesse Als wie gut empfanden Sie Ihre Ausbildung im Studium zum Bereich physikalische Inhalte des SU?
  34. 34. 28 UNIKASSEL VERSITÄT Lehrervariablen • Ausbildung • Kompetenzgefühl • Berufliches Interesse • Privates Interesse Wie hoch schätzen Sie Ihre Kompetenz ein, spontane Fragen der Kinder zu folgenden Themen beantworten zu können...
  35. 35. 29 UNIKASSEL VERSITÄT Lehrervariablen • Ausbildung • Kompetenzgefühl • Berufliches Interesse • Privates Interesse Wie gerne unterrichten Sie folgende Bereiche....
  36. 36. 30 UNIKASSEL VERSITÄT Lehrervariablen • Ausbildung • Kompetenzgefühl • Berufliches Interesse • Privates Interesse Wie gerne tun Sie privat folgendes: Bücher lesen, Experimente durchführen...
  37. 37. 31 UNIKASSEL VERSITÄT Klassenverteilung im Überblick Interesse Wissen Die Wissens- und Interessenszuwächse der Klassen wurden jeweils normiert. Diese Daten jeder Klasse wurden dann in ein Koordinatenkreuz eingetragen, aus dem sich dieses Bild ergibt. Auf Grundlage dieses Bildes wurden nun Klassen ausgewählt, die sich besonders deutlich unterscheiden, und zwar einerseits im Hinblick auf Wisseszuwachs, einmal im Hinblick auf Interessenszuwachs und schließlich im Hinblick darauf, wir gut es gelingt, Interesen. und Wissenszuwachs zu kombinieren.
  38. 38. 32 UNIKASSEL VERSITÄT Klassenverteilung im Überblick Interesse Wissen Die so ausgewählten Klassen sind auf diesem Bild markiert.
  39. 39. 33 UNIKASSEL VERSITÄT Wissen In diesem Bild sind die Profile der Extremklassen dargestellt. Die fette Linie zeigt das Profil der Klasse mit besonders hohem Wissenszuwachs. Betrachtet man zunächsat nur die Unterrichtsvariablen, stellt msan fest, dass die Lehrerin in dieser Klasse in hohem Maß experimentiert hat. Auch hat sie stärker als andere den Unterricht strukturiert. Alle anderen Variablen sind unterdurchschnittlich realisiert. Ein ganz ähnliches Profil zeigt aber auch eine der „Negativklassen“. Die Unterschiede im Lernerfolg lassen sich also nicht darauf zurückführen, dass die Lehrkräfte sich unterschiedlich gut an die Regeln guter Unterrichtsgestaltung gehalten hätten. Sehr deutliche Unterschiede sieht man allerdings bei den Lehrervariablen. Hier hat die Lehrerin der Positivklasse in allen Variablen (außer der Klassenführung) überdurchschnittliche Werte, während die der Negativklassen in allen Variablen unterdurchschnittliche Werte haben.
  40. 40. 34 UNIKASSEL VERSITÄT Interesse Am Verblüffendsten ist das Ergebnis hinsichtlich des Interessenszuwachses. Die Positivklasse, also die, bei der die Interessen am deutlichsten zunehmen, zeigt fast in allen Unterrichtsvariablen deutlich unterdurchschnittliche Werte. Insbesondere auch in den Arbeitsweisen. D.h. hier wurde kaum experimentirt, dennoch stieg das Interesse besonders stark. Im Vergleich dazu weisen die Negativklassen fast durchweg positive Werte bei den Unterrichtsvariablen auf. Betrachten wir auch hier wieder die Lehrervariablen, unterscheiden sich die Lehrerinnen weniger als in der vorherigen Grafik zum Wissen. Aber auch hier weist die Lehrerin der Positivklasse erwartungsgemäß die vergleichsweise bessseren Werte auf, wenngleich die Werte insgesamt eher durchschnittlich sind.
  41. 41. 35 UNIKASSEL VERSITÄT Wissen und Interesse Schauen wir uns zum Schluss noch die Klassen an, in denen sich Wissen UND Interesse besonders positiv oder negativ entwickelt. Auch hier widerspricht das Muster der Unterrichtsvariablen den Erwartungen, während die Lehrervariablen eher dem entsprechen, was man vermutet hätte. Bei der Lehrerin der Positivklasse ist das Kompetenzgefühl überdurchschnittlich ausgeprägt, während die Lehrerin der Negativklasse einen extrem niedrigen Wert angibt. m Vergleich dazu gehen interessanterweise die privaten Interessen umgekehrt auseinander.
  42. 42. 36 UNIKASSEL VERSITÄT Ergebnisse • Erfolgreicher Unterricht in NaWi und Te lässt sich nicht (so einfach) anhand allgemeiner Unterrichtsmerkmale charakterisieren. • Stärkeren Einfluss zeigen die Lehrervariablen. • Kompetenzgefühl scheint ein entscheidender Faktor für erfolgreichen Unterricht zu sein.
  43. 43. 37 UNIKASSEL VERSITÄT Relativierungen • Aus der Untersuchung folgt nicht, dass es keine Merkmale guten Unterrichts gibt. • Es folgt aber, dass der Zusammenhang zwischen den Merkmalen guten Unterrichts und dem Unterrichtserfolg sehr komplex ist! • Allein das Orientieren an den Merkmalen guten Unterrichts führt noch nicht zu gutem Unterricht. Vor dem Hintergrund der bisherigen Überlegungen könnte man erwarten, dass das Fachwissen und das fachdidaktische Wissen zum Thema Strom mehr Vorhersagewert auf Unterrichtserfolg hat als allgemeine Unterrichtsmerkmale. Ehrlichgesagt vermute ich aber, dass auch eine solche Untersuchung keine klaren Ergebnisse geliefert hätte. Dies spricht jedoch nicht gegen die Bedeutung von Fachwissen und fachdidaktischem Wissen, sondern eher für die Schwierigkeit, diese komplexen Zusammenhänge zu erfassen.
  44. 44. 38 UNIKASSEL VERSITÄT Lassen sich Lehrervorstellungen beeinflussen und zeigen sich Effekte im Unterrichtserfolg? Kornelia Möller et al. (2006): Zur Förderung des konzeptuellen Verständnisses durch Unterricht und zur Wirksamkeit von Lehrerfortbildungen „Schwimmen und Sinken“ Exp.gruppe 1: Lernforschungsmodul Exp.gruppe 2: Selbststudium Kontrollgruppe: Nur Material
  45. 45. 39 UNIKASSEL VERSITÄT Ergebnisse • Signifikante Effekte in EG1 zu „Lehren und Lernen als conceptual change“ und zu „Schülern mit Präkonzepten“. • Praktizistische Vorstellungen (Verstehen nur durch Handeln) gingen bei EG1 zurück, verstärkten sich aber bei der Selbststudiumsgruppe. • Nur das Material führte zu keiner Steigerung des fähigkeitsbezogenen Selbstkonzepts bzw. des Interesses bei den Lehrkräften. • Die Schüler erreichen bei EG1 ein signifikant höheres Konzeptverständnis, das auf die Vorstellungsveränderungen der Lehrkräfte zurückzuführen ist.
  46. 46. 40 UNIKASSEL VERSITÄT Fazit • Man kann das Professionswissen durch Lehrerfortbildungen verändern und auf diese Weise Einfluss auf Unterrichtserfolg nehmen. • Um Lehrkräfte für verbesserten Unterricht zu motivieren und zu qualifizieren, reicht gut ausgearbeitetes Material allein nicht aus.
  47. 47. 41 UNIKASSEL VERSITÄT Professioneller Unterricht, um Verständnis in NaWi zu fördern (nach Möller, 2004) • Vorerfahrungen und Vorkenntnisse der Lernenden aufgreifen • Kinder explorierend mit Materialien umgehen lassen • Zeit für intensiven Austausch über Vorstellungen und Erklärungen ermöglichen • individuelle Lernwege und einen hohen Grad an Selbststeuerung zulassen aber auch deutliche Strukturierung • gezielt kognitive Konflikte erfahren lassen • zum Begründen, Weiterdenken, Vergleichen, Anwenden, Zusammenfassen anregen • metakognitive Prozesse fördern • lebensnahe Anwendungskontexte suchen
  48. 48. 42 UNIKASSEL VERSITÄT Was setzt das voraus? • das Thema sachlich analysieren • das Thema in angemessene Teilaspekte gliedern • Lernstand der Kinder erheben • mögliche Zugänge und Lernschwierigkeiten identifizieren • Freiräume für selbstständiges Lernen finden • Aufgaben und Materialien auswählen • Erfahrungsmöglichkeiten präparieren • interdisziplinäre Vernetzungen suchen
  49. 49. 43 UNIKASSEL VERSITÄT Notwendige Kompetenzen • Fachwissen • Wissen über psychologische Grundlagen zum Lernen der Naturwissenschaften • fachdidaktische Kompetenz • methodische Kompetenz
  50. 50. 44 UNIKASSEL VERSITÄT Professioneller Unterricht, um Experimentierkompetenz zu fördern? Hilde Köster: Freies Explorieren und Experimentieren (2006) Eigenständiges Einrichten einer Experimentierecke durch Kinder in zwei 4. Klassen. Randbedingung: möglichst große Zurückhaltung der Lehrkraft geplanter Zeitraum: 6 Wochen, tatsächlicher Zeitraum: 3 Monate Hospitationen in Abständen von 7-10 Tagen
  51. 51. 45 UNIKASSEL VERSITÄT Beispiele für eigenständig forschendes Lernen (Zitat Köster Seite 140) (Zitat Köster Seite 143)
  52. 52. 46 UNIKASSEL VERSITÄT Einfluss der Lehrkraft A „Beide Male hatten die Kinder plötzlich irgendwie keine Lust mehr weiterzumachen. Benni (er hatte vergeblich versucht, ein Schmuckstück mit dem Magneten zu angeln und war auf die bereits fertig gestellte Liste verwiesen worden) setzte sich statt dessen auf seinen Platz und begann, an einer Aufgabe aus dem Sprachunterricht zu arbeiten, und Tim, den ich gefragt hatte, ob er mir seinen nicht funktionierenden Stromkreis erklären könne, baute an dem Versuch nicht mehr weiter.“
  53. 53. 47 UNIKASSEL VERSITÄT Einfluss der Lehrkraft B • „Ja und was bedeutet das denn nun?“ • „Hast du mal darüber nachgedacht, warum das so ist?“ • „Jetzt erzähl mir mal, warum das mit deinem Stromkreis überhaupt funktioniert!“ Ein Schüler wendet sich nach solchen Fragen zweimal von seinem Versuch ab, lässt die verwendeten Gegenstände achtlos liegen und beschäftigt sich danach nicht mehr ernsthaft mit den Versuchen.
  54. 54. 48 UNIKASSEL VERSITÄT Fazit • Auch ohne Einfluss der Lehrkraft wird hier viel gelernt! • Die Lehrkraft behindert den Lernprozess durch „didaktisches Nachfragen“. • Der Zuwachs an Interesse und der Kompetenz, eigenen Fragen eigenständig nachzugehen, ist vermutlich groß. • Beide Lehrkräfte haben über die Kinder ein eigenes Interesse entwickelt.
  55. 55. 49 UNIKASSEL VERSITÄT Fazit aus den Studien Was heißt professionell unterrichten in NaWi und Te? Welche Kompetenzen braucht man dazu?
  56. 56. 50 UNIKASSEL VERSITÄT • Es gibt keinen direkten Zusammenhang zwischen den Merkmalen guten Unterrichts und dem Unterrichtserfolg. • Unterschiedliche Ziele erfordern unterschiedliches Vorgehen im Unterricht und unterschiedliche Lehrerkompetenzen. • Der Zusammenhang zwischen Lehrerkompetenzen und professionellem Unterricht ist noch weitgehend ungeklärt • Es gibt auch für fachlich weniger kompetente Lehrkräfte ergiebige Zugänge für Unterricht. • Fertig ausgearbeitetes Material genügt jedoch nicht. Was heißt professionell unterrichten in NaWi und Te? Welche Kompetenzen braucht man dazu? Schauen wir uns nun die drei Studien noch einmal vor dem Hintergrund unserer eigentlichen Fragestellung an. Was heißt Naturwissenschaften und Technik in Klasse 1-6 professionell unterrichten und welche Kompetenzen braucht man dazu. Die erste Studie hat gezeigt, dass eine allgemeine inhaltsunabhängige Beschreibung von Unterricht offenbar wenig Voraussagewert für die Qualität von naturwissenschaftlichem Sachunterricht besitzt. Die Kontrastierung der Studien von Kornelia Möller und Hilde Köster sollten außerdem zeigen, dass unterschiedliche Schülerkompetenzen durch ganz unterschiedlichen Unterricht erreicht werden können, die wiederum ganz unterschiedliche Lehrerkompetenzen erfordern. Insgesamt sollte deutlich gewerden sein, dass der Zusammenhang zwischen den Kompetenzen einer Lehrkraft und dem Erfolg des Unterrichts empirisch noch weitgehend ungeklärt ist. Unsere anfängliche Idee, aus den Merkmalen guten naturwissenschaftlichen Unterrichts Kompetenzen von Lehrkräften ableiten zu können, die dann wiederum, wenn sie von Lehrern eingehalten werden zu gutem Unterricht führen, erweist sich als recht naiv. Die Studien werfen darüber hinaus aber auch andere wichtige Erkenntnisse hinsichtlich der Frage ab, wie kann man denn die Situation des naturwissenschaftlichen Unterrichts verändern? Dazu zeigt die Studie von Frau Köster eindrucksvoll, ... Und die Studie von Frau Möller belegt, dass nur durch fertig ausgearbeitetes Unterrichtsmaterial noch nicht viel gewonnen ist. Um Lehrkräften auf die Sprünge zu helfen, muss insbesondere an ihren motivationalen Orientierungen gearbeitet werden.
  57. 57. 51 UNIKASSEL VERSITÄT Selbstwirksamkeitserwartungen fördern – wie? • wohldosierte persönliche Erfolgserfahrungen • Orientierung an ähnlichen Verhaltensmodellen • vorsichtige Überredung im Sinne „du kannst es“ • Reduzierung von ängstlicher, gefühlsmäßiger Erregung • Setzen und Verfolgen von Nahzielen • Selbstwirksamkeitserwartungen von Gruppen nutzen!
  58. 58. 52 UNIKASSEL VERSITÄT Wie kann man seine eigene Kompetenzen erweitern? (Gertrud Beck, 1985) • Recherchieren – Zugang über die Phänomene • Diagnostizieren – Zugang über die Schüler • Material beschaffen – Zugang über die Lernmittel • Organisieren – Zugang über die Lernsituationen • Dokumentieren – Zugang über die Lernverläufe
  59. 59. 53 UNIKASSEL VERSITÄT Schlusswort Wer mit den Kindern mitmacht und das Risiko eingeht, mit ihnen am Phänomen selbst die Antworten zu suchen, wird in der Sache, bei den Kindern und für sich selbst gewinnen. (Lauterbach, 1999)
  60. 60. 54 UNIKASSEL VERSITÄT Ende
  61. 61. 55 UNIKASSEL VERSITÄT Literatur • Baumert, J.; Kunter, M. (2006). Stichwort: Professionelle Kompetenz von Lehrkräften. In: ZfE 9. Jg., Heft 4, S. 469-520. • Beck, G. (1985). Anforderungen an den Sachunterrichtslehrer. In DIFF (Deutsches Institut für Fernstudien an der Universität Tübingen), Sachunterricht. Grundbaustein. Zur Pädagogik des Heimat- und Sachunterrichts. Teil 4 (S. 123-152). • Bromme, R. (1997). Kompetenzen, Funktionen und unterrichtliches Handeln des Lehrers. In: F. E. Weinert (Ed.), Enzyklopädie der Psychologie: Psychologie des Unterrichts und der Schule (S. 177-212). Göttingen: Hogrefe. • Franz, U. (2008). Lehrer- und Unterrichtsvariablen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht. Bad Heilbrunn: Klinkhardt. • Ditton, H. (2006). Unterrichtsqualität. in K.-H. Arnold, U. Sandfuchs, J. Wiechmann (Hrsg.) Handbuch Unterricht (S. 235-343). Bad Heilbrunn: Klinkhardt. • Köster, H. (2006). Freies Explorieren und Experimentieren. Berlin: Logos. • Möller, K. (2006). Zur Förderung des konzeptuellen Verständnisses durch Unterricht und zur Wirksamkeit von Lehrerfortbildungen. In M. Prenzel, Allolio-Näcke (Hrsg.), Untersuchungen zur Bildungsqualität von Schule. Münster: Waxmann. • Möller, K. (2004). Naturwissenschaftliches Lernen in der Grundschule – Welche Kompetenzen brauchen Grundschullehrkräfte? In H. Merkens (Hrsg.), Lehrerbildung: IGLU und die Folgen (S. 65-84). Opladen: Leske&Budrich.
  62. 62. 56 UNIKASSEL VERSITÄT Literatur-Empfehlungen • http://www.edu.uni-muenchen.de/supra/ • Lambert, Anette; Reddeck, Petra (2007). Brücken - Türme – Häuser. Statisch- konstruktives Bauen in der Grundschule, Kassel University Press • Klasse(n) Kisten, Spectra – „Schwimmen und Sinken“, – „Luft und Luftdruck“, – „Schall“ • Lück, G; Köster, H. (2006). Physik und Chemie im Sachunterricht. Bad Heilbrunn: Klinkhardt • Spreckelsen, K. (2006). Das U-Boot in der Limo-Flasche. Mit 100 einfachen Experimenten Naturgesetze verstehen. Frankfurt/Main: Fischer
  63. 63. 57 UNIKASSEL VERSITÄT Merkmale erfolgreichen Unterrichts (Klieme in Ditton 2006) • effektive Unterrichts- und Klassenführung (Regelklarheit und Umgang mit Störungen, Struktur und Klarheit des Unterrichts) • Schülerorientierung/-unterstützung (Eingehen auf individuelle Potenziale und Bedürfnisse, unterstützendes Klassenklima) • kognitive Aktivierung (Angebote für selbstständiges, eigenverantwortliches Lernen, Anregung zu vertieftem Nachdenken)
  64. 64. 3. Diskussion in Gesprächsrunden – Forum STE-PS 1 Austausch zum Vortag Impulse / Fragen von Lehreranwärterinnen und Lehreranwärtern o Wie ist es besser möglich, die erfordeliche Methodenkompetenz zur Gestaltung von Lernprozessen in den Fächerverbünden aufzubauen und zu erweitern? o Konzeption und Struktur der Ausbildung Pädagogische Hochschule Seminar Schule zu wenig abgestimmt bezogen auf das Ziel der Professionalisierung von Lehrpersonen! (Affines Fach, Fächer/Fächerverbünde, Aufbau von ausreichender Fach- und Sachkompetenz z.B.: MNT, Physik, Chemie, Biologie, Technik, veränderte Lehrerrolle, etc.) o Organisationsfähigkeit, Zeitmanagement, Innovationsfähigkeit (Nutzung von Netzwerken), Classroom-Management sind bedeutsame Kompetenzen (Ausstattung/Beschaffung, Gestaltung der Lernumgebung, Stundenplan, Lehrauftrag) – Ausbildung? o Etc. Eine Lehreranwärterin/Lehreranwärter bringt aus der Gesprächsrunde die wichtigsten Erkenntnisse/Fragen in die Podiumsdiskussion ein. 4. Ergebnisse / Fragen aus den Gesprächsrunden – Forum STE-PS 1 Erkenntnisse aus dem Vortrag: Studiertes Fach Zu unterrichtendes Fach Offenheit, Freude der Lehrperson 3 Studien: Kompetenz, Klare Strukturierung, Offenheit, Material zum Experimentieren Zentral: Fachwissen Es ist sehr komplex Ziel bestimmt guten Unterricht Situatives Lernen Lehrer benötigt dazu Fachwissen Lehrer braucht viele „Werkzeuge“ Lehrer und Schüler gehen gemeinsam Lernschritte Fachfremd unterrichten eröffnet Chancen Fazit: Problem der Naturwissenschaften wird zum allgemeinen Problem Lehrerrolle erwächst aus dem Kompetenzgefühl Man kann sich nur „zurücknehmen“, wenn man Kompetenzgefühl hat Schülerhorizont Sich nicht einmischen, sondern beobachten Kompetenzgefühl notwendig Widerspruch: Mut „machen zu lassen“ – Anleiten Hoher Zeitaufwand: Recherchieren, Diagnostizieren, Material beschaffen, Organisieren, Dokumentieren
  65. 65. Erweiterung des Kompetenzgefühls als Aufgabe Mut für unbekannte Themen Lehrer muss nicht alles wissen Es erfordert Zutrauen fachfremde Bereiche zu unterrichten Lehrerfortbildung Gute Organisation und Vorbereitung Frau Wodzinsky = Fachfrau für Physik. Und Fächerverbünde?? Selbsttätigkeit? Bedeutung von Kooperation/ Netzwerk (Kollegium, Ateliers, Werkstatt, Ste-ps) Bedeutung der Lernumgebung Fachwissen ist wichtig! Kompetenzgefühl (subjektiv) --> Interesse + Wissen Wichtig: Kompetenzgefühl des Lehrers Bedeutung der Lehrervariablen! Bedeutung des Fachwissens / der Fachdidaktik Fragen zum Vortrag: Warum ist das Zutrauen an Geschichte größer als an Physik und Chemie? Zeitproblem (Bsp. 6 Wochen 3 Monate) Curriculum: Zusammenarbeit zwischen Kollegen Stoffverteilungspläne = Inhaltsorientiert / Themenorientiert und Bildungsplan = Kompetenzorientiert Wie bringe ich Schule dazu die Arbeit zu ändern? Situatives Lernen nur mit Erfahrung möglich! Ausbildung effizienter gestalten! Wie? Bruch zwischen Studium und Seminar! Wozu dient das PH-Studium? Nehme ich mich beim Experimentieren wirklich ganz raus? Wie sieht die Lehrerrolle aus Wie kann ich mein Kompetenzgefühl erweitern? Wie führe ich freies Experimentieren durch? Wie ist eine Selbstwirksamkeit erreichbar? Wie viel Zeit benötige ich, um mich in fachfremden Themen einzuarbeiten? Braucht man Fachwissen, um frei zu experimentieren? Fachwissen Offen unterrichten | Wenig Fachwissen „Geschlossener“ Unt. ? Zeitfaktor? Bildungsplan Schulbücher? Wie kann man Kinder motivieren? Schüler sind zu lehrerzentriert? Wie kann man das ändern? Schüler aktivieren, zum Denken veranlassen!? Wie kann man Schüler für „später“ für das Fach motivieren, begeistern? Wie kann man Schüler dazu bringen? Welchen Sinn haben Schulbücher? Kann ein sicheres „Fachwissen“ im Fächerverbund erreicht werden? (2. Ausbildungsabschnitt) Wann bin ich kompetent? Welche Kompetenzen brauchen die SchülerInnen um frei zu experimentieren? Prozessvariablen zur Förderung der Selbstwirksamkeit??? Sind „Lehrervariablen“ überhaupt veränderbar? Problem der Fächerverbünde lösbar?
  66. 66. Sonstige Aussagen: Ausbildung PH o Die Ausbildung an den Pädagogischen Hochschulen ist zu kurz, um die Kompetenzen zu erlangen, die man für ein professionelles Unterrichten in den nat.-wiss. Fächerverbünden braucht. o Die Inhalte in der Hochschulausbildung sind zu oberflächlich o Trotz Fächerverbünden werden an den Hochschulen meistens eher einzelne Fächer studiert o Das Studium ist zu kurz, um ein ausreichendes Basiswissen zu erreichen Fächerverbünde o Die Fachlichkeit fehlt o In der Ausbildung sollte eher der Weg physikalischen Wissens betrachtet werden o Elementare Grundlagen werden benötigt, müssen nachgeholt/angeeignet werden am Seminar, OFSA Kompetenzen o Das Kompetenzgefühl der Anwärter ist gering o Möglichkeiten der Stärkung des Gefühls liegen in der Eigeninitiative des Anwärters o Stärkung durch Beschaffung von Material (Bsp.: „wie geht’ das“ - Bücher) o Stärkung durch ausprobieren / an Neues heran wagen o Auch bereits fertige Konzepte dürfen von den LA’s ausprobiert werden („Man muss das Rad nicht immer neu erfinden!“) o Eigene Schlüsse aus den Erfahrungen mit bereits erarbeiteten Konzepten ziehen, sich weiter entwickeln Lehrerausbildung am Seminar – OFSA (Offene Seminar-Arbeit) o Fachliche Schwächen der LA’s können individuell „nachgeholt“ und Wissen kann erweitert werden o OFSA ist erfolgreich, wenn der Lernentwicklungsprozess im Blick behalten wird (nicht durch Lehrbeauftragte, sondern eigenverantwortlich durch die LA’s) o Der Lernentwicklungsprozess der LA’s, in Bezug auf OFSA und Schule, sollte über längere Zeit dokumentiert werden o Auch in der Prüfung sollten Unterschiedlichkeiten zugelassen und die persönliche Lernentwicklung berücksichtigt werden
  67. 67. VI. Forum STE-PS 2 Vortrag Dr. Mirjam Steffensky, Universität Lüneburg … mehr als Brausepulverraketen bauen? Zur Didaktik naturwissenschaftlichen Lernens in der Grundschule und im Übergang zu den weiterführenden Schulen Dienstag, 30.09.2008, 14.00 – 18.00 Uhr Seminar Nürtingen, Raum 211 1. Programm Forum STE-PS 2 14.00 Uhr Begrüßung Zum Ablauf der Veranstaltung Direktor Siegfried Henzler 14.20 Uhr Vortrag: … mehr als Brausepulverraketen bauen? Zur Didaktik naturwissenschaftlichen Lernens in der Grundschule und im Übergang zu den weiterführenden Schulen Dr. Mirjam Steffensky 15.20 Uhr Organisation der Gesprächsrunden Michael Wünsch, Projektleiter STE-PS 15.30 Uhr Pause mit kleiner Stärkung Lehreranwärterinnen/Lehreranwärter Päd. STE-PS Gabi Schick, Fachleiterin 16.00 Uhr Gesprächsrunden 17.00 Uhr Podium Dr. Miriam Steffensky Lehreranwärterinnen/Lehreranwärter Päd. STE-PS Moderation: Hans Jürgen Wagener, Seminarschulrat 17.45 Uhr Schlussworte im Dialog Michael Wünsch, Projektleiter STE-PS Hans Jürgen Wagener, Seminarschulrat 2. Vortrag Dr. Mirjam Steffensky, Universität Lüneburg
  68. 68. 1 …mehr als Brausepulverraketen bauen? Naturwissenschaftliches Lernen in der Grundschule und im Übergang zu den weiterführenden Schulen Nürtingen, 30. September 2008 Mirjam Steffensky Agenda Naturwissenschaftliche Grundbildung (Scientific Literacy) Merkmale von gutem naturwissenschaftlichem Unterricht Lernen beim Experimentieren Ausblick
  69. 69. 2 3 Entwicklung naturwissenschaftlicher Grundbildung Gesellschaft/Beruf Ausbildung Chemie Physik Biologie Nawi 5/6 Nawi im SU Elementarbereich •Aufbau naturwissenschaftlicher Kompetenzen als kontinuierlicher Prozess (Rost et al. 2004) •Orientierung an Scientific Literacy (Gräber u.a., 2002; Norris & Phillips, 2003, Bildungsstandards, PISA) •Bildungsanspruch an Grundschule (vgl. Kerncurricula) und Kindergarten (KMK, 2004) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick 4 Naturwissenschaftliche Grundbildung (Scientific Literacy) Scientific knowledge and use of that knowledge to identify questions, to acquire new knowledge, to explain scientific phenomena, and to draw evidence-based conclusions about science-related issues; understanding of the characteristic features of science as a form of human knowledge and enquiry; awareness of how science and technology shape our material, intellectual, and cultural environments; willingness to engage in science-related issues, and with ideas of science, as a reflective citizen. (OECD 2006; Norris & Phillips, 2003) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  70. 70. 3 5 Scientific Literacy und Wissen Scientific Literacy Wissen „Naturwissenschaftliches Wissen“ bezeichnet Wissen und Verständnis zentraler Konzepte und Theorien. „Wissen über Naturwissenschaften“ bezeichnet Wissen über •Struktur und Vorgehensweisen bei der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung, •die Rolle der Naturwissenschaften in unserer Gesellschaft •das Verhältnis zwischen Technik und Naturwissenschaften Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Ziele früher naturwissenschaftlicher Bildung Ziele anschlussfähiges konzeptuelles Basiswissen, das zum Vorhersagen und Erklären genutzt werden kann, beginnendes Verständnis naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen, von Wissenschaft und wissenschaftlichem Arbeiten, Interesse an Naturwissenschaften, am Nachdenken über Naturwissenschaften, Selbstvertrauen in die eigenen Fähigkeiten, etwas herauszufinden (z.B. Harlen, 2002, NRC, 2007, Möller, 2007) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  71. 71. 4 Forschungsbefunde zur frühen naturwissenschaftlichen Bildung tragfähige Vorstellungen über naturwiss. Denk- und Arbeitsweisen (Sodian u.a. 2006; Tytler & Peterson, 2005) anschlussfähige fachliche Konzepte (Möller u.a. 2006; Sharp & Kuerbis, 2006) Motivation und Interesse hoch (Prenzel u.a. 2003, Lück, 2005) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  72. 72. 5 Concepetual-Change-Theorien • Lerner haben bereits durch Beobachtungen, Erfahrungen Vorstellungen entwickelt (tabula rasa) • Lernen beinhaltet aktive Umstrukturierungsprozesse • gradueller Prozess • Konzeptwechseln benötigen Zeit (diSessa, 2006) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Konstruktiver Wissensaufbau Bewusstmachung von Vorstellungen, Begriffen (Vorbereitung von Konzeptwechseln) Anregung, Vorstellungen zu versprachlichen Anregung, eigene Ideen, Vermutungen zu überprüfen z.B. Konfrontation mit Evidenz, die Erwartungen widerspricht (Vermutungen aufstellen) z.B. Anknüpfungsstrategien (Tytler, 2002) Konzeptwechsel-fördernde Lernumgebungen Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  73. 73. 6 Konzeptwechsel-fördernde Lernumgebungen kognitive Aktivierung Komplexität von Aufgaben Intensität des fachlichen Lernens (Duit & Treagust, 2003; Lipowsky et al., 2005) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Theoretischer Hintergrund situierte Kognition bedeutungsvolle Kontexte alltagsnah Anwendung Dekontextualisierung, z.B. durch Artikulation und Reflexion, Wiederentdeckung in variierenden Kontexten Konzeptwechsel-fördernde Lernumgebungen (Renkl, 1998) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  74. 74. 7 Theoretischer Hintergrund: Sozialkonstruktivismus Soziales und kooperatives Lernen Auseinandersetzung in sozialen Austauschprozessen Aushandeln von Deutungen Vygotsky, 1978 Konzeptwechsel-fördernde Lernumgebungen Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Unterstützung der Lernenden Strukturierungsmaßnahmen z.B. im Sinne von Scaffolding Sequenzierung, Gliederung von Inhalten unterstützende Gesprächsführung Fokussierungshilfen Denkhilfen Hervorheben wichtiger Aussagen advanced organizer (Möller et al., 2006) Konzeptwechsel-fördernde Lernumgebungen Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  75. 75. 8 Von Lerntheorien zu Lehrtheorien? •Lehrtheorien lassen sich nicht aus Lerntheorien ableiten, z.B. •Lernen läuft selbstgesteuert ab, bedeutet nicht, dass Selbststeuerung eine (immer) sinnvolle Unterrichtsmethode ist •Lernen ist ein aktiver Prozess, bedeutet nicht, dass praktische Tätigkeiten im Unterricht immer realisiert werden sollten (Mayer, 2004) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Handlungssituationen im nawi Unterricht z.B. Versuche, Experimente, Überprüfung, Anwendung von Denk- und Arbeitsweisen… Tendenz zu einem praktizistischen Unterricht, der wenig auf kognitive Aktivierung abzielt (Mayer, 2004) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  76. 76. 9 Welche Erwartungen sind an das Experimentieren geknüpft? primäre Erfahrungen Phänomene und Konzepte verdeutlichen/veranschaulichen Naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen (kennen) lernen Aufbau praktischer Fähigkeiten, spezifische Methoden Motivation multiple Lernzugänge Sozialkompetenzen, z.B. Teamarbeit (vgl. z.B. von Aufschnaiter & Riemeier, 2004) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Was wird durch Experimentieren gelernt? Befunde zeigen, dass das Experimentieren per se nicht die Erwartungen erfüllt, die an diese Tätigkeit im Unterricht gestellt werden (Hofstein & Lunetta, 2004, Euler, 2001), d.h. ein Verständnis von Konzepten, der Aufbau von Wissen, ein vertieftes Verständnis naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen, die Steigerung der Motivation und die Entwicklung eines nachhaltigen Interesses wird nicht automatisch unterstützt. Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  77. 77. 10 Wo liegt das Problem? z.T. Einbettung des Experiments in den Lehr-Lern- Prozess Planung und Auswertung des Experimentes kommt z.T. zu kurz nur wenig Reflexion der Aktivitäten viel Zeit für Nebenaktivitäten Vorschriften werden z.T. rezeptartig abgearbeitet (Duit, 2005, Seidel & Prenzel, 2004) Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Wie kann man diesen Problemen begegnen? klares Ziel formulieren kognitiv aktivierend, aber nicht überfordernd Lerner unterstützen, ihre eigenen Ideen zu formulieren und zu erproben Reflexion des Vorgehens explizite Bezugnahme zu Lebenswelt mehr Zeit für die Vor- und Nachbereitung Versuchsserien mit Versuchen in (leicht) variierenden Kontexten Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  78. 78. 11 Zum Beispiel Concept Cartoons Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick z.B. zur Vorbereitung eines Experiments (Naylor & Keogh, 2000) Zum Beispiel Salz- und Süßwasser Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick ohne schmecke n geht das nicht mit einer Lupe? vielleicht sieben? das Wasser verdampfen ? (z.B. bei der Durchführung eines Experiments: unterschiedlich viele) Materialien hinlegen
  79. 79. 12 Zum Beispiel Trennung eines Salz-Sand- Gemisches Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Picknick am Strand Gib 30 ml Wasser in das Becherglas mit dem Salz-Sand-Gemisch Gieße dann das Gemisch durch einen Trichter mit einem Papierfilter und fange das Filtrat mit einer Porzellanschale auf. Stell die Porzellanschale mit der Lösung auf einen Dreifuß und erhitze die Lösung mit einem Bunsenbrenner. Alltagsnähe 24 Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  80. 80. 13 Dekontextualisierung Für die Anbahnung eines Verständnisses des Messens reicht es in der Regel nicht etwas abzuwiegen, sondern es kann mit den Kindern auch darüber gesprochen werden, •warum man etwas abmisst und nicht eine beliebige Menge nimmt, •welche anderen Möglichkeiten außer z.B. dem Wiegen denkbar wären, z.B. einheitliche Becher, eine bestimmte Anzahl von Löffeln •welche Situationen sie kennen, in dem etwas gewogen wurde, z.B. sie selbst beim Arzt, beim Kuchenbacken, ein Päckchen bei der Post, •welche Dinge man noch messen kann, z.B. Länge und Zeit. Reflexion Transfer Generali- sierung Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Zunehmende Schwierigkeit Prozesse sammeln, ordnen, vergleichen beobachten, versprachlichen, dokumentieren Beziehungen aufstellen (wenn-dann, je-desto) Vermutungen überprüfen eigene Fragen stellen systematische Experimente durchführen, entwickeln … Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick
  81. 81. 14 Anregungen in Experimentiermaterialien Häufig: Kindgemäße Erklärungen, Phänomenorientierung (unterschiedlich nah an der Lebenswelt der Kinder) Selten: Anregung zu Reflexion, Transfer, fachdidaktische Hinweise zum Lernen, zu Vorstellungen und Unterstützung von Selbstlernprozessen Themenbereiche vielfältig, zufällig, ungeordnet, von unterschiedlicher Schwierigkeit und Angemessenheit Sehr häufig Orientierung an besonderem Phänomen („Aha-Effekt“), z.B. Oberflächenspannung, Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick mögliche Probleme Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Inselwissen, d.h. keine anschlussfähigen Basisqualifikationen Erklärungen werden den Kindern übergestülpt („Halbwissen“, unverstandene Begriffe, „Naturwissenschaft ist nur etwas für Experten“) Vorstellungen von Experimenten als Möglichkeiten zur Erzeugung eines Phänomens (und nicht als Methode, Ideen und Vermutungen zu überprüfen) Dopplung (und mehr) von Themen und Versuchen (Elementarbereich-5/6)
  82. 82. 15 Ausblick Forschung Untersuchungen zur Entwicklung von Kompetenzen Untersuchungen zur Unterstützung der Entwicklung von Kompetenzen Praxis kritische Analyse von Angeboten, Entwürfen stärkere Berücksichtigung von Vorstellungen ihres konstruktiven Aufbaus Vernetzung Kita und WS Grundbildung-Merkmale-Experimentieren-Ausblick Forschung und Praxis Identifizierung geeigneter Themen, Inhalte und Versuche für die jeweiligen Ebenen Konzeption, Erprobung, Evaluation und Weiterentwicklung von Einheiten Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! steffensky@uni-muenster.de
  83. 83. 16 Literaturauswahl Duit, R., & Treagust, D. F. (2003). Conceptual change: A powerful framework for improving science teaching and learning. International Journal of Science Education, 25(6), 671– 688. Euler M. (2002), Lernen durch Experimentieren. In Ringelband U., Prenzel, M., Euler, M. (Hrsg.): Lernort Labor. Initiativen zur naturwissenschaftlichen Bildung zwischen Schule, Forschung und Wirtschaft. Bericht über einen Workshop. IPN: Kiel, 13-42. Gräber W., Nentwig P., Koballa, T., Evans R. (Hrsg.) (2002). Scientific Literacy. Der Beitrag der Naturwissenschaften zur Allgemeinen Bildung. Leske + Budrich, Opladen. Harlen, W. (1999), Effective Teaching of Science. A review of Research. SCRE-Publication 142, 75 ff. Harlen, W. (2004), Evaluating Inquiry-Based Science Developments, National Academy of Sciences. Hofstein, A., Lunetta, V. (2004). The laboratory in science education: Foundations for the twenty- first century. Science Education, 88, 28-54. Kultusministerkonferenz (2004), Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss (Jahrgangsstufe 10), Luchterhand. Kultusministerkonferenz (2004). Gemeinsamer Rahmen der Länder für die frühe Bildung in Kindertageseinrichtungen. Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 03./04.06.2004. KMK:Berlin. Lück, G. (2000). Interesse und Motivation im frühen Kindesalter. Untersuchungen zur Primärbegegnung mit Naturphänomenen im Vorschulalter. In: Brechel, R. (Hrsg.): Zur Didaktik der Physik und Chemie. Probleme und Perspektiven, 32-44. Mayer, R. E. (2004). Should there be a three strikes rule against pure discovery learning? The case for guided methods of instruction. American Psychologist, 59(1), 14-19. Möller, K., Hardy, I., Jonen, A., & Kleickmann, T. (2006). Naturwissenschaften in der Primarstufe. Zur Förderung konzeptuellen Verständnisses durch Unterricht und zur Wirksamkeit von Lehrerfortbildungen. In M. Prenzel & L. Allolio-Näcke (Eds.), Untersuchungen zur Bildungsqualität von Schule. Abschlussbericht des DFG-Schwerpunktprogramms. BiQua (pp. 161-193). Münster: Waxmann. Möller, K. „Primary Science“ – ein internationaler Überblick. In: D. Höttecke (Hrsg.): Naturwissenschaftlicher Unterricht im internationalen Vergleich. Münster: Lit-Verlag, 98-121. Naylor, S. & Keogh, B. (2000). Concept cartoons Science Education. Cheshire: Milligate House Publisher. Norris, S. P., Phillips, L. M. (2003). How Literacy in Its Fundamental Sense Is Central to Scientific Literacy. Science Education 87/2, 224-240. Tytler, R. (2002). Teaching for understanding in science: Student conceptions research, and changing views of learning. Australian Science Teachers Journal, 48(3), 14-21.
  84. 84. 3. Diskussion in Gesprächsrunden – Forum STE-PS 2 • Austausch zum Vortrag – Offene Fragen • Impulse / Fragen von Lehreranwärterinnen und Lehreranwärtern o Was sind die Bausteine einer naturwissenschaftlich-technischen Grundbildung? o Wie müssen Experimente eingebunden werden, um einen erkenntnis- geleiteten Lernprozess zu initiieren? o Wie führe ich Schüler zum (freien) Experimentieren? o Wie bringe ich Schüler dazu, Vermutungen und Fragestellungen zu äußern? o Wie finde ich schüler- und altersgerechte Problemstellungen? („Wie macht man ein Problem zum Problem des Schülers?“) o Was sind aktuelle Erkenntnisse zur did. Struktur eines Experiments? o Freies Experimentieren versus Sicherheit?! o o • Eine Lehreranwärterin bringt aus der Gesprächsrunde die wichtigsten Erkenntnisse / Fragen in die Podiumsdiskussion ein. 4. Ergebnisse / Fragen aus den Gesprächsrunden – Forum STE-PS 2 Erkenntnisse aus dem Vortrag: Einfache Experimente Auswertung / Gespräche sind wichtig! Freies Experimentieren Kinder kommen zu einem Ergebnis „Fragenspeicher“ anlegen Erfolgszuversicht des Lehrers Erfolgszuversicht des Lerners Kontextorientierung / Experimente in Themen einbinden Experimente zu einem Produkt führen (Herstellung, Ausstellung, …) Wenige Experimente mehr Buch Viele vorgeschriebene Experimente im Bildungsplan Weniger ist mehr! Wichtig: Nachhaltigkeit von Experimenten Versprachlichung der Erkenntnisse ist wichtig! Vor- und Nachbereitung von Experimenten! Genügend Zeit für die Erfassung von Präkonzepten einräumen. Merkmale von lernwirksamem naturwissenschaftlichen Unterrichts gelten auch für andere Fächer Chancen für fächerübergreifende Arbeit. Fragen zum Vortrag: Freies Experimentieren Sicherheit? Brauchen wir psychologische Kenntnisse zum Interpretieren von Schülerzeichnungen? Wie merke ich, dass ein Konzeptwechsel erfolgreich war? Wie fange ich an?
  85. 85. Welche Experimente eignen sich? Wie wähle ich Experimente aus? Differenzierung? Welche Themen für welche Altersklasse? (Kita, 1/2, 3/4, 5/6, …) Welche Möglichkeiten zur Vorbereitung und Reflexion (von Experimenten) gibt es? Wird das Experimentieren entsprechend benotet? Lernhemmung Sind Aha-Effekte für die Motivation wichtig? Welche Methoden gibt es, um Schüler dazu zu bringen Fagestellungen zu äußern?
  86. 86. VII. Forum STE-PS 3 Vortrag Dr. Cornelia Sommer, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften (IPN) Kiel Standards und Kompetenzen für nachhaltige Bildung im Bereich von Naturwissenschaft und Technik der Klassen 1-6 Dienstag, 07.10.2008, 14.00 – 18.00 Uhr Seminar Nürtingen, Raum 211 1. Programm Forum STE-PS 3 14.00 Uhr Begrüßung Zum Ablauf der Veranstaltung Direktor Siegfried Henzler 14.20 Uhr Vortrag: Standards und Kompetenzen für nachhaltige Bildung im Bereich von Naturwissenschaft und Technik der Klassen 1-6 Dr. Cornelia Sommer 15.20 Uhr Organisation der Gesprächsrunden Michael Wünsch, Projektleiter STE-PS 15.30 Uhr Pause mit kleiner Stärkung Lehreranwärterinnen/Lehreranwärter Päd. STE-PS Gabi Schick, Fachleiterin 16.00 Uhr Gesprächsrunden 17.00 Uhr Podium Dr. Cornelia Sommer Lehreranwärterinnen/Lehreranwärter Päd. STE-PS Moderation: Hans Jürgen Wagener, Seminarschulrat 17.45 Uhr Schlussworte im Dialog Michael Wünsch, Projektleiter STE-PS Hans Jürgen Wagener, Seminarschulrat 2. Vortrag Dr. Cornelia Sommer, Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften (IPN) Kiel
  87. 87. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Naturwissenschaftliche Kompetenzen von Primarschülern Forum STE-PS am 7.10.08
  88. 88. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Kompetenzen Krise Schul- vergleichsstudien Wissenschaftliche Definitionen für Kompetenzen Struktur- modell Stufen- modell Entwicklungs- modell Bildungs- standardsFachdidaktische Forschung Unterricht Normatives Modell Deskriptives Modell Schüler Lehrkräfte
  89. 89. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Modell der Funktionsweise von Bildungssystemen Kontext Lehrer(fort)bildung, Schulpolitik, professionelle (Lehrer), familiale und peer-bezogene (Schüler) Unterstützungssysteme Input Materiale und personale Ressourcen, Lehrpläne, Stundentafeln, Regelungen Prozess Schulkultur, Praktiken von Lehren und Lernen, Lerngelegenheiten und ihre Nutzung Output Lernergebnisse, (über-)fachliche Leistungs- und Wirkungsprofile nach Oelkers/Reusser 2008 Der heutige Diskurs über Bildungsstandards geht zurück auf einen Wechsel in der Perspektive der Bildungspolitik. Die politische Aufmerksamkeit richtete sich bisher auf die Systemeingänge. Die Qualität der Prozesse, bzw. der Kontexte und der Resultate wurden nicht sonderlich beachtet. Die Verschiebung der Aufmerksamkeit auf die Output-Seite hat zu tun mit der Frage der Effektivität, als des Einsatzes von Ressourcen, die nur mit Ergebnissen beantwortet werden kann. Im Rahmen dieser Perspektivenerweiterung haben Bildungsstandards an Bedeutung gewonnen. Die Bedeutung zeigt sich nicht nur im Wandel der Expertensprache, sondern auch in Veränderungen der Politik. Die Aufmerksamkeit richtet sich nun auch auf die Resultate des Unterrichts und damit zusammenhängend auf die Leistungen des Schulsystems insgesamt. Der Wandel betrifft mehr als nur die Leistungen der Schüler, die ja auch bisher schon beurteilt wurden. Die Diskussion über Bildungsstandards steht im Zusammenhang mit Konzepten der Qualitätssicherung. 3
  90. 90. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Standards sind nicht neu Standards legen für einen bestimmten Geltungsbereich Maßstäbe oder Verfahren fest. Sie bestimmen so den Erwartungshorizont und reglementieren die Praxis. Historische Standards z.B. für • Praxis des Unterrichtens • gleiche oder ähnliche Lehrbücher auf gleichen Stufen • Versetzung von Schülern in höhere oder niedrigere Stufen • Verteilung der Lernzeit auf Unterrichtsfächer • Zeittakt des Unterrichts Qualitätssicherung in Schulen ist nicht neu. Es gab auf verschiedenen Systemebenen schon immer Standards. Auf allgemeiner Ebene legen Standards Maßstäbe oder Verfahren für einen bestimmten Geltungsbereich fest. Sie bestimmen so den Erwartungshorizont und reglementieren die Praxis. Standards sind historisch gewachsenen z.B. -Für die Praxis des Unterrichtens: Einführung neuer Lehrmittel wie der großen Landkarten, Lernhilfen wie Lesekarteien, Formen von Klassenarbeiten, Rückmeldungen von Lehrkräften auf Leistungen usw. - darüberhinaus aber auch für Lehrbücher, die auf gleichen Stufen gleich eingesetzt werden, es gibt Standards für Versetzungen oder Sitzenbleiben, für Verteilung der Lernzeit auf Unterrichtsfächer, für den Zeittakt des Unterrichts. Standards sind also nichts grundsätzlich Neues, weder als Teil des realen Schulgefüges, noch als Voraussetzung für die Gleichheit der Bildungschancen in einem stark individualisierten Berufsfeld. Was ist dann neu in der Diskussion um Bildungsstandards? 4
  91. 91. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Was ist neu an Diskussion um Bildungsstandards? Grundsätzlich neu sind Funktion und Ausgestaltung von Standards sowie deren Platzierung im gesamten Bildungssystem. Output-Steuerung: objektive, regelmäßig überprüfte Leistungen der Schule, gemessen an den Lernergebnissen der Schüler Grundsätzlich neu sind Funktion und Ausgestaltung von Standards sowie deren Platzierung im gesamten Bildungssystem. Bislang wurden die Ergebnisse des Unterrichts zwar auch schon gemessen, dies geschah aber auf der Ebene der einzelnen Lehrer. Schulnoten wurden und werden aus der Sicht der Lehrkraft vergeben, sie orientieren sich damit am Klassendurchschnitt und erfassen nicht oder nur oberflächlich eine tatsächlich erreichte, durch Fachstandards umschriebene Kompetenz, weil qualitativ-inhaltliche Bezugsnormen fehlen. Man kann nun argumentieren, die Noten wären an den Zielvorgaben der Lehrpläne orientiert. Aber diese Lehrpläne sind in aller Regel überfrachtet und lassen zugleich viel offen. Praktisch beziehen sich die Leistungen der Schüler auf Aufgaben aus Lehrmitteln. Diese Lehrmittel sind aber wiederum oft nur schwach zielorientiert, taugen damit auch nur schlecht zur Lernzielüberprüfung. Was Schülerinnen und Schüler am Ende eines Lernprozesses tatsächlich wissen oder können, muss anders bestimmt werden. 5
  92. 92. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Konzepte im Zusammenhang mit der Output-Orientierung - Ist nicht Intelligenz: kontextfreie, kognitive Disposition, sondern bezieht sich auf wissensbasierte Fähigkeiten in bestimmten kulturellen und lebensweltlichen Domänen Kompetenz ist domänenspezifisch Kompetenz Bildungsstandards - Ist keine Schlüsselkompetenz: hohe Generalisierbarkeit der Leistungsfacetten, sondern Bezug zu Lernbereichen (Weinert 1999, 2001). A competence is the ability to successfully meet complex demands in a particular context (DeSeCo 2003). Kompetenz ist kontextspezifisch ? In der politischen Neuorientierung am Output von Lernprozessen geht es um verschiedene Konzepte, die zum Teil unterschiedliche Bezüge haben. Es geht um Konzepte wie Kompetenz, Feedback und Evaluation, Standards und Implementation. Um die Erläuterung der Konzepte Kompetenz und Bildungsstandards soll es jetzt noch einmal gehen: Was ist eine Kompetenz? Das Konzept des Kompetenzbegriffs lässt sich abgrenzen von anderen Konzepten: - Es ist nicht Intelligenz: Intelligenz wird im allgemeinen beschrieben als eine kontextfreie, kognitive Disposition. Im Gegensatz dazu beziehen sich Kompetenzen auf wissensbasierte Fähigkeiten in bestimmten kulturellen und lebensweltlichen Domänen. -Kompetenzen sind keine übergeordneten Fähigkeiten, die heute gerne auch als Schlüsselkompetenzen bezeichnet werden. Schon Weinert hat sie dagegen abgegrenzt, in dem er feststellte, dass das auszeichnende Merkmal von Schlüsselkompetenzen die Generalisierbarkeit der Leistungsfacetten sei. Kompetenzen haben nach Weinert immer einen Bezug zu einem Lernbereich. - Kompetenzen sind erlernbar: d.h. sie sind erworbene Handlungs- Operations- und Begriffsschemata, die Personen dazu befähigen sollen, innerhalb bestimmter bereichsspezifischer Rahmen Probleme zu lösen 6
  93. 93. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Konzepte im Zusammenhang mit der Output-Orientierung: Kompetenz - Bezieht sich auf das Problemlösen: Kompetenzen sind die bei Individuen verfügbaren oder durch sie erlernbaren kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, bestimmte Probleme zu lösen, sowie die damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, um die Problemlösung in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsvoll nutzen zu können (Weinert 2001) - Ist mehr als Wissen, es gehören noch allg. kognitive Fähigkeiten dazu, Erfahrungen und Routinen, fachbezogenes Gedächtnis usw. Aber: Ohne Wissen nützt die beste Kompetenz nichts. - Ist erlernbar: erworbene Handlungs-, Operations- und Begriffsschemata, die Personen dazu befähigen (sollen), innerhalb bestimmter bereichsspezifischer Rahmen Probleme zu lösen (Aebli 1980/1981) - Kompetenzen beziehen sich auf das Problemlösen. Dies ergibt sich aus der allgemein bekannten Definition von Weinert. … - Eine Kompetenz wird zwar durch kognitive Fähigkeiten und Fähigkeiten beschrieben, sie ist aber mehr als Wissen: Kompetenzen werden bestimmt von allgemeinen kognitiven Fähigkeiten, vom Wissen, von Erfahrungen und Routinen, vom fachbezogenen Gedächtnis usw. Das zeigt aber auch, dass Wissen eine grundlegende Voraussetzung für Kompetenz ist: Ohne Wissen nützt die beste Kompetenz nichts. - Eine Kompetenz bezieht sich eigentlich auf mehr als den kognitiven Bereich: A competence is not reducible to ist cognitive dimension (DeSeCo 2003). Das heißt, die motivationale, volitionale und soziale Disposition zu ihrer Nutzung gehören laut Weinerts Definition auch maßgeblich dazu. Allerdings ist es äußerst schwierig, insbesondere volitionale und soziale Dispositionen im Sinne der Kompetenzmessung zu testen, geschweige denn Maße oder Standards festzulegen. In der Forschung hat man den Kompetenzbegriff daher weitgehend auf die kognitive Dimension beschränkt: Im Sinne einer inhaltlichen Fokussierung des DFG-Schwerpunktprogrammes beschränkt sich der hier verwendete Kompetenzbegriff auf kognitive Dispositionen (SPP-Antrag, Klieme) 7
  94. 94. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Konzepte im Zusammenhang mit der Output-Orientierung: Kompetenz - Muss mit unterschiedlichen Prozessen ihrer Erreichung verknüpft werden: individuelle Förderung, Kompetenzbezogenes Lehren - Bezieht sich eigentlich auf mehr als den kognitiven Bereich: A competence is not reducible to ist cognitive dimension (DeSeCo 2003). Wird aber in der Leistungsmessung und Forschung auf den kognitiven Bereich eingeschränkt: Im Sinne einer inhaltlichen Fokussierung des DFG-Schwerpunktprogrammes beschränkt sich der hier verwendete Kompetenzbegriff auf kognitive Dispositionen (SPP-Antrag, Klieme) Kompetenzbegriff hat auch praktische Bedeutung für Unterrichtsgestaltung: Nur was gelehrt wird, kann auch gelernt werden! - Ziele für Fähigkeiten und Fertigkeiten wurden bislang für alle Schülerinnen und Schüler einigermaßen gleich definiert. Kompetenzen dagegen müssen auch mit Prozessen ihrer Erreichung verknüpft sein. Da dieses Kompetenzerreichen eine persönliche Leistung ist, muss es auch mit unterschiedlichen Prozessen ihrer Erreichung verknüpft sein. Und damit eng zusammen hängt das kompetenzbezogene Lehren, denn es reicht nicht, Inhalte nur auf Kompetenzziele hin zu formulieren, sie müssen auch vermittelt werden. Ich habe sie mit dieser Auflistung nicht geplagt, um eine theoretische Basis für die Vorstellung der Forschungsansätze zu haben, sondern auch, weil diese Auflistung ganz praktischen Bezug zu ihrer Arbeit als Lehrer hat. Da in aller Regel nur das gelernt werden kann, was auch gelehrt wird, hat diese Auflistung auch große Bedeutung für die Unterrichtsgestaltung: die genannten Anforderungen oder Bezüge einer Kompetenz müssen bei der Konzipierung eines Lernangebots berücksichtigt werden, damit ein erfolgreicher Kompetenzerwerb möglich wird! - 8
  95. 95. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Kompetenzbegriff: Praktische Bedeutung für die Konzeption von Lernangeboten Nur was gelehrt wird, kann auch gelernt werden! Kompetenzfördernde Lernangebote: - sind domänenspezifisch - sind kontextspezifisch - beziehen sich auf Problemlösen - verlangen mehr als Wissen, benötigen aber Wissen - verbinden kognitive mit motivationalen, volitionalen und sozialen Anforderungen
  96. 96. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Konzepte im Zusammenhang mit der Output-Orientierung Kompetenz Bildungsstandards - Bildungsstandards sind im output-orientierten Bildungssystem ein zentraler Teil der Qualitätssicherung. - Allgemein wird der Ausdruck „Standard“ mit einer doppelten Bedeutung gebraucht, als Ziel und als Maß der Zielerreichung. Förderung von Kompetenzen Prüfung von Kompetenzen Zurück zu den Konzepten im modernen Bildungssystem: Schauen wir uns noch einmal die Standards an: -Bildungsstandards sind im output-orientierten Bildungssystem ein zentraler Teil der Qualitätssicherung. Sie sollen entwickelt und eingeführt werden, um den Prozess der output-Steuerung zu intensivieren und zu beschleunigen. -Allgemein wird der Ausdruck „Standard“ mit einer doppelten Bedeutung gebraucht, als Ziel und als Maß der Zielerreichung. Das unterscheidet die Standards von den bisherigen Zielen. Für die Ziele war wichtig, wie sie zustande kamen und auf welchen Ebenen sie formuliert wurden. Für die Standards ist es aber auch von elementarer Bedeutung, ob und vor allem wie diese Ziele auch erreicht werden. Diese beiden Foki, auf die Bildungsstandards ausgerichtet sind, führen zu einem grundsätzlich verschiedenen Umgang mit Kompetenzen. Werden Standards als das Ziel eines Lehr- und Lernprozesses gesehen, dann hat dies etwas mit der Förderung von Kompetenzen zu tun. Nimmt man dagegen Standards als Maßstab für die Erreichung eines Bildungsziels, dann geht es darum, erreichte Kompetenzen zu messen. 10
  97. 97. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Konzepte im Zusammenhang mit der Output-Orientierung: Bildungsstandards - Standards müssen präzise inhaltliche Vorgaben für die Lernerwartungen machen: Die Lehrkräfte müssen wissen, was von den Schülern erwartet wird und sie ihren Unterricht so einrichten, dass er den Schülern hilft, auch tatsächlich lernen zu können, was von ihnen erwartet wird (Ravitch 1995). - Standards müssen verschiedene Niveaustufen der Leistung unterscheiden, damit auch heterogene Schülerschaft individuell gefördert werden kann. Standards sollten festlegen: Inhalte, Leistungsniveaus und Ressourcen (Ravitch 1995). - Standards sollten auch die Ressourcen festlegen, die die Möglichkeiten des Lernens bestimmen: Finanzmittel, Kompetenz der Lehrkräfte, Qualität der Lehrmittel und –medien, Fortbildungs- und Unterstützungssysteme, Lern- und Arbeitsbedingungen, Wertschätzung des Fachs usw. Standards sollten eigentlich drei Bereiche von Festlegungen machen: Standards sollten Inhalte, Leistungsniveaus und Ressourcen festlegen (Ravitch 1995). -Standards müssen präzise inhaltliche Vorgaben für die Lernerwartungen machen: Die Lehrkräfte müssen wissen, was von den Schülern erwartet wird und sie ihren Unterricht so einrichten, dass er den Schülern hilft, auch tatsächlich lernen zu können, was von ihnen erwartet wird. Ansonsten kommt der Lernerfolg mehr oder weniger zufällig zustande und wird sehr stark von der sozialen Herkunft bestimmt. -Standards müssen verschiedene Niveaustufen der Leistung unterscheiden. Hinter den traditionellen Lehrplänen stand die Erwartung, dass alle Schülerinenn und Schüler mehr oder weniger das gleiche Ziel erreichen können oder müssen. Dass dies nicht möglich ist, steht vermutlich außer Frage. Damit auch eine heterogene Schülerschaft individuell gefördert werden kann, müssen deshalb Kompetenzen in verschiedenen Niveauanforderungen formuliert sein. - Standards sollten auch die Ressourcen festlegen, die die Möglichkeiten des Lernens bestimmen: Finanzmittel, Kompetenz der Lehrkräfte, Qualität der Lehrmittel und –medien, Fortbildungs- und Unterstützungssysteme, Lern- und Arbeitsbedingungen, Wertschätzung des Fachs usw. Dahinter steht die politische Forderung, dass die Erwartungen an die Lehrenden und Lernenden nicht erhöht werden können, ohne gleichzeitig die Ressourcen zu verbessern. (Es ist ein wenig beachtetes Resultat der ersten PISA- Studie, dass die vor Ort vorhandenen schulischen Möglichkeiten des Lernens, also die Ressourcen, den gewichtigsten internen Faktor ausmachen, um die Leistungen der Schüler zu beeinflussen (OECD 2001, S. 241ff.) 11
  98. 98. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Was sind gute Bildungsstandards? Hans Traxlers Karikatur (in Klant 1983, 25)
  99. 99. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Praxis: Was sind gute Bildungsstandards? • Fachlichkeit: sind auf bestimmten Lernbereich bezogen • Fokussierung: konzentrieren sich auf einen Kernbereich • Kumulativität: zielen auf kumulatives, systematisch vernetztes Lernen • Verbindlichkeit für alle: beschreiben schulartübergreifende Mindeststandards (!) • Differenzierung: beschreiben verschiedene Kompetenzstufen und machen damit Lernentwicklungen sichtbar • Verständlichkeit: klar, knapp und nachvollziehbar formuliert • Realisierbarkeit: stellen Herausforderung dar, sind aber mit realistischem Aufwand realisierbar (Klieme/Avenarius/Blum 2003) • Fachlichkeit: Bildungsstandards sind jeweils auf bestimmten Lernbereich bezogen und arbeiten die Grundprinzipien der Disziplin bzw. des Unterrichtsfachs klar heraus. • Fokussierung: Die Standards decken nicht die gesamte Breite des Lernbereichs, bzw. des Fachs in all seinen Verästelungen ab, sondern konzentrieren sich auf einen Kernbereich. • Kumulativität: Standards beziehen sich auf die Kompetenzen, die bis zu einem Bestimmten zeitpunkt im Laufe der Lerngeschichte aufgebaut worden sind. Damit zielen sie auf kumulatives, systematisch vernetztes Lernen. • Verbindlichkeit für alle: Standards drücken die Mindestvoraussetzungen aus, die von allen Lernenden erwartet werden. Diese Mindeststandards müssen schulformübergreifend für alle Schüler gelten. (!) (An dieser Stelle merkt man, dass nicht alles wie ursprünglich konzipiert umgesetzt wurde. Wie Sie wissen, stellen die von der KMK formulierten Bildungsstandards ja Regelstandards dar. • Differenzierung: Die Standards legen nicht nur eine Messlatte an, sondern differenzieren Kompetenzstufen, die über und unter, bzw. vor und nach dem Erreichen des Mindestniveaus liegen. Sie machen damit Lernentwicklungen sichtbar und ermöglichen weitere Abstufungen oder Profilbildungen. • Verständlichkeit: die Bildungsstandards sollten klar, knapp und nachvollziehbar formuliert sein. • Realisierbarkeit: Die in den Bildungsstandards dargestellten Anforderungen stellen eine Herausforderung für die Lehrenden und Lernenden dar, sind aber mit realistischem Aufwand realisierbar 13
  100. 100. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Konzepte im Zusammenhang mit der Output-Orientierung Bildungsstandards Standards sind Festlegungen von Inhalten, Zielen oder Maßstäben und Ressourcen, mit denen die Lernprozesse von Schülern beeinflusst und verbessert werden sollen. (Ravitch 1995). - Aufnahme von Aufgaben und Leistungen in ein Programm - Abverlangen der Leistung - Überprüfung der Zielerreichung Bildungsstandards Standards sind Festlegungen von Inhalten, Zielen oder Maßstäben und Ressourcen, mit denen die Lernprozesse von Schülern beeinflusst und verbessert werden sollen. (Ravitch 1995). - Aufnahme von Aufgaben und Leistungen in ein Programm - Abverlangen der Leistung - Überprüfung der Zielerreichung Kompetenz Kompetenz ist die persönlich erreichte und automatisierte Fähigkeit , in bestimmten Wissensdomänen und nach Abschluss vieler verschiedener Lernsequenzen in begrenzter Generalisierung auf neue Anforderung hin Probleme lösen zu können (Oelkers/Reusser 2008) Kompetenz Kompetenz ist die persönlich erreichte und automatisierte Fähigkeit , in bestimmten Wissensdomänen und nach Abschluss vieler verschiedener Lernsequenzen in begrenzter Generalisierung auf neue Anforderung hin Probleme lösen zu können (Oelkers/Reusser 2008) Die Bildungsstandards legen fest, welche Kompetenzen die Schüler bis zu einer bestimmten Jahrgangsstufe erworben haben sollen. Die Kompetenzen werden so konkret beschrieben, dass sie in Aufgabenstellungen umgesetzt und prinzipiell mit Hilfe von Testverfahren erfasst werden können (Klieme/Avenarius/Blum 2003) Standards sind also Festlegungen von Inhalten, Zielen oder Maßstäben und Ressourcen, mit denen die Lernprozesse von Schülern beeinflusst und verbessert werden sollen. (Ravitch 1995). Sie haben 3 Kriterien: - Aufnahme von Aufgaben und Leistungen in ein Programm - Abverlangen der Leistung - Überprüfung der Zielerreichung Eine Kompetenz ist die persönlich erreichte und automatisierte Fähigkeit , in bestimmten Wissensdomänen und nach Abschluss vieler verschiedener Lernsequenzen in begrenzter Generalisierung auf neue Anforderung hin Probleme lösen zu können (Oelkers/Reusser 2008) Die Verbindung zwischen diesen beiden Konzepten besteht darin, dass die Bildungsstandards festlegen, welche Kompetenzen die Schüler bis zu einer bestimmten Jahrgangsstufe erworben haben sollen. Die Kompetenzen werden so konkret beschrieben, dass sie in Aufgabenstellungen umgesetzt und prinzipiell mit Hilfe von Testverfahren erfasst werden können (Klieme/Avenarius/Blum 2003) 14
  101. 101. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Konzepte im Zusammenhang mit der Output-Orientierung: Kompetenzen und Bildungsstandards Allgemein wird der Ausdruck „Standard“ mit einer doppelten Bedeutung gebraucht, als Ziel und als Maß der Zielerreichung. Förderung von Kompetenzen Prüfung von Kompetenzen Nötig sind bereichsbezogene Struktur-, Niveau- und Entwicklungsmodelle Nötig sind bereichsbezogene Struktur-, Niveau- und Entwicklungsmodelle Bildungspläne mit Kompetenzbeschreibungen Erfahrungsbasiert, kein empirischer Nachweis Leistungsstandserhebungen, International. Schulleistungsuntersuchungen Empirische Daten, post-hoc Ableitung deskriptiver Modelle Da wir nun den theoretischen Zusammenhang zwischen Standards und Kompetenzen geklärt haben, möchte ich noch einmal zurückkommen auf die Folgen für den Umgang mit den Kompetenzen: Ich habe schon dargestellt, dass es seinen Unterschied macht, ob ich Standards als Ziel betrachte – dann muss ich zur Zielerreichung Kompetenzen fördern, oder ob ich Standards als Maß der Zielerreichung in den Blick nehme, dann beschäftige ich mich mit der Prüfung einer erreichten Kompetenz. In beiden Fällen benötigt man jedoch Modelle zur Struktur, zu den Niveaus und zur Entwicklung der jeweiligen bereichsbezogenen Kompetenz. So ist zumindest die Forderung aus Sicht der Bildungswissenschaftler, die zur Umsetzung dieser Aufgaben eine Basis an empirisch bestätigten Modellen als wesentliche Grundlage ansehen. Und nun kommt der Moment, an dem ich Sie vermutlich sehr enttäuschen muss: es gibt noch so gut wie keine Modelle dieser Art für die Naturwissenschaften im Primarbereich. Nun werden Sie protestieren und sagen, wir haben doch Bildungspläne, in denen Kompetenzen formuliert sind! Ja, aber: diese Bildungspläne sind erstellt worden auf der Basis der Erfahrung im Unterrichten verschiedener Inhalte, sie sind nicht empirisch abgesichert. D.h. es wurde niemals empirisch überprüft, ob die beschriebenen Kompetenzen bei Kindern der entsprechenden Altersstufe tatsächlich im vermuteten Ausmaß vorhanden sind, ob sich die angenommenen Niveaustufen tatsächlich so in der Realität wieder finden oder ob sich eine Kompetenz bei einem Schüler tatsächlich in der angenommenen Weise entwickelt. Für all das gibt es gute Gründe anzunehmen, dass die Erfahrungen tragen werden, aber sie sind nicht empirisch belegt! Auf der anderen Seite sieht es nicht besser aus: Es werden überall L i t t d h b V l i h b it i t ti l 15
  102. 102. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Fachdidaktische Forschung Forschung Normative Modelle: beschreiben die Fähigkeiten, die vorhanden sein sollen Normative Modelle: beschreiben die Fähigkeiten, die vorhanden sein sollen Deskriptive Modelle: Beschreiben typische Muster von Fähigkeiten, die man bei Schülern tatsächlich findet Deskriptive Modelle: Beschreiben typische Muster von Fähigkeiten, die man bei Schülern tatsächlich findet Empirische Überprüfung: Wie verhalten sich die Schüler? Empirische Überprüfung: Wie verhalten sich die Schüler? Was macht die Forschung nun? Die Forschung erstellt, modelliert und prüft Kompetenzmodelle. Zugespitzt könnte man sagen: Die Forschung versucht, den bildungspolitischen Beschlüssen hinterherzuforschen, in dem sie die Kompetenzmodelle untersucht, die laut Expertengutachten Grundlage des gesamten Prozesses sein müssten. Das Kerngeschäft der Forschung ist also, normative Modelle aus der Theorie abzuleiten. Normative Modelle beschreiben damit Fähigkeiten, von denen man theoriegeleitet annimmt, dass sie bei den Schülern vorhanden sein sollen. Dann beschäftigt man sich mit der empirischen Prüfung dieser normativen Modelle: man operationalisiert das normative Modell, entwickelt Testinstrumente und prüft damit, wie sich die Schüler tatsächlich verhalten. Das Ergebnis dieser Untersuchung ist ein deskriptives Modell, das beschreibt, welche typischen Muster von Fähigkeiten man bei den Schülern tatsächlich findet. Dieses deskriptive Modell stimmt nun mehr oder weniger mit dem normativen Modell überein, das dann aufgrund der empirischen Daten überarbeitet wird. 16
  103. 103. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Kompetenzmodelle Strukturmodell: beschreibt die zu einer Kompetenz ge- hörigen Teilbereiche Niveaumodell: beschreibt die Abstufungen einer Kompetenz Entwicklungsmodell: beschreibt die Abfolge des Aufbaus einer Kompetenz Dimensionen Komponenten Ballsport Geräteturnen Bodenturnen Tischtennis Volleyball Fussball Reck Barren Stufenbarren 1. Rolle vorwärts 2. Luftrolle 3. Gestandener Salto Gestuft? Qualitativ unterschiedlich? Parallel? Wir hatten eben schon mal gesehen, dass zur Förderung und Prüfung von Kompetenzen laut Expertengutachten verschiedene Formen der Kompetenzbeschreibung vorhanden sein müssten: -Strukturmodelle, die die zu einer Kompetenz gehörigen Teilbereiche beschreiben -Niveaumodelle, die die Abstufungen einer Kompetenz beschreiben -Entwicklungsmodelle, die die Abfolge des Aufbaus einer Kompetenz beschreiben. 17
  104. 104. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Kompetenzmodelle Strukturmodell: beschreibt die zu einer Kompetenz ge- hörigen Teilbereiche Niveaumodell: beschreibt die Abstufungen einer Kompetenz Entwicklungsmodell: beschreibt die Abfolge des Aufbaus einer Kompetenz National Curriculum for England – Science • 4 Bereiche: − naturwissenschaftliches Arbeiten − Leben − Materie und ihre Eigenschaften − Physikalische Vorgänge • 9 Stufen: − einfache Erklärungen von Phänomenen (Stufe 1-3) − systematische eigene Untersuchungen, Schlüsse ziehen (Stufe 4/5) − quantitative Betrachtungen (Stufe 6/7) − Verständnis des Nutzens von Modellen (Stufe 8/9) • 4 Entwicklungsstadien: − Beginn bis Ende Pflichtschulzeit − Zielvorgaben: zu erreichende Levels am Ende bestimmter Entwicklungsstadien Ein Beispiel ist das Kompetenzmodell für Science aus England: es beschreibt 4 Bereiche, die sich auf Inhalte beziehen. Diese Bereiche definieren, was Science ist. Es hat 9 Stufen, die Steigerungen der Kompetenzausprägung beschreiben. Und es enthält Zielvorgaben für 4 Entwicklungsstadien, d.h. es wird festgelegt, welche Teilkompetenz sich wie über die Altersstufen hin entwickeln sollte. 18
  105. 105. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Bundesweite Bildungsstandards in den Naturwissenschaften für Hauptschul- abschluss (9) für Hauptschul- abschluss (9) für Mittleren Schulabschluss (10) für Mittleren Schulabschluss (10) für Primarstufe (4) für Primarstufe (4) Kompetenzbereiche: Biologie, Chemie, Physik Fachwissen [Lebewesen], Phänomene, Begriffe, Prinzipien, Fakten, Gesetzmäßigkeiten kennen und den Basiskonzepten zuordnen Erkenntnisgewinnung Beobachten, Vergleichen, Experimentieren, Modelle nutzen und Arbeitstechniken anwendenKommunikation Informationen sach- und fachbezogen erschließen und austauschen Bewertung Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen und bewerten Nicht vorhanden Nicht vorhanden Wenden wir uns dem deutschen Bildungssystem zu: Bundesweite Standards sind auf Übergänge und Abschlüsse bezogen. Sie sollten laut KMK für den Hauptschulabschluss (Ende 9. Klasse), für den Mittleren Schulabschluss (Ende 10. Klasse) und für das Ende des Primarbereichs (Ende 4. Klasse) entwickelt werden. Betrachtet man die Naturwissenschaften, so muss man feststellen, dass für den Hauptschulabschluss und für die Primarstufe keine bundesweiten Standards vorhanden sind. Nur für den Mittleren Schulabschluss hat man Bildungsstandards festgelegt. Die grundlegende Struktur ist für alle Naturwissenschaften gleich: Sie gliedern sich in 4 Kompetenzbereiche: Fachwissen mit den Basiskonzepten, Erkenntisgewinnung, Kommunikation und Bewertung. 19
  106. 106. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Bundesweite Bildungsstandards für Primarstufe Probleme: • Sachunterricht ist Zusammensetzung aus unterschiedlichen Fächern: Naturwissenschaften, Gesundheits- und Verkehrserziehung, Geschichte, Erdkunde, Gesellschaftswissenschaften; dazu evtl. Technik, Musik, Kunst • Zusammensetzung ist in den Bundesländern verschieden Sind übergreifende Kompetenzformulierungen im Sinne von Bildungsstandards sind für Sachunterricht überhaupt möglich? Fächer- /inhaltsspezifische Formulierungen sind notwendig Warum gibt es bislang keine übergreifende Kompetenzformulierungen für den Sachunterricht? Zwei praktische Probleme sehe ich, die eine mögliche Erklärung liefern könnten: Zum einen ist der Sachunterricht eine Zusammensetzung aus verschiedenen Fächern. Es war schon schwierig, Kompetenzen in den einzelnen Fächern zu formulieren, noch schwieriger ist es, eine so übergreifende Klammer zu finden, dass alle beteiligten Fächer sich darin wiederfinden könnten. Dazu kommt noch, dass die Zusammensetzung des Sachunterrichts, Heimat- und Sachunterrichts, hier: Mensch, Natur und Kultur in allen Bundesländern verschieden ist, so dass man sich auch hier nur schwer wird einigen können. Aber noch viel mehr sprechen meines Erachtens inhaltliche Gründe gegen eine übergreifende Formulierung fürden Sachunterricht: Die Inhalte der einzelnen Fachbereiche sind so verschieden, dass die gemeinsame Klammer über alle Bereiche zwangsläufig sehr allgemein und abstrakt wird. Wenn man sich an die Forderungen zur Formulierung guter Bildungsstandards erinnert, dann wird klar, dass dies nicht mit der geforderten Bereichs- und Kontextabhängigkeit zusammenpasst. Es muss deshalb innerhalb des Fächerverbundes spezifiziert werden. So wurde es ja auch in Baden-Württemberg gemacht. Noch etwas wird schnell klar: Nur die bereichsspezifischen Standards lassen sich operationalisieren und sind damit der Förderung und der Prüfung, aber auch der Forschung zugänglich. Was hat nun die Forschung zu Kompetenzmodellen in den Naturwissenschaften für die Primarstufe zu bieten? 20
  107. 107. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Fachdidaktische Forschung: Was macht sie? entwickelt und prüft Kompetenzmodelle Fach- wissen Erkenntnis- gewinnung Kommuni- kation Bewertung Vergleichen und Ordnen Experimen -tieren Basiskonzept: System Diagramm- kompetenz Was macht nun die fachdidaktische Forschung? Sie entwickelt und prüft Kompetenzmodelle! Damit steht sie aber für den Primarbereich ganz am Anfang, es gibt so gut wie keine empirisch abgesicherten Modelle für naturwissenschaftliche Kompetenz. Damit stellt sich das nächste Problem: Woran orientiert man sich, wenn man Forschungsneuland betritt? Zunächst muss festgelegt werden, welche Kompetenzmodelle genau modelliert werden sollen. Eine Struktur dafür könnten die Bildungspläne für den Primarbereich darstellen. Sie sind allerdings, wie vorhin schon erläutert, weniger fachsystematisch aufgebaut. Mit dem Wunsch der Anschlussfähigkeit, die für die Beschreibung von Niveau- und Entwicklungsmodellen unumgänglich ist, ist es daher pragmatischer, sich an den vorhandenen Bildungsstandards zu orientieren und diese als Grundlage für die Forschung auch in der Primarstufe heranzuziehen. Die Ergebnisse, die bisher vorliegen, gleichen aber wenigen einzelnen Puzzleteilchen. 21
  108. 108. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Fachdidaktische Forschung: Wie macht sie das? Nicht so … sondern … • durch das Ableiten von normativen Modellen aus der Theorie, • deren empirischer Prüfung, • dem Abgleich von normativem und empirischem Modell Bleibt noch die Frage zu klären, wie die Fachdidaktik zu Ergebnissen kommen kann. Nicht so… Sondern • durch das Ableiten von normativen Modellen aus der Theorie, • deren empirischer Prüfung, • dem Abgleich von normativem und empirischem Modell. Ich möchte Ihnen nun an einem Beispiel einmal genauer erklären, wie die Fachdidaktik zu Kompetenzmodellen kommt, damit Sie verstehen können, warum es bislang noch so wenige empirisch abgesicherte Kompetenzmodelle gibt. Ich möchte dies an einem Beispiel aus dem Bereich Fachwissen tun, nämlich dem Basiskonzept System. Anschließend möchte ich Ihnen dann anhand der Puzzleteile noch kurz zeigen, in welchen anderen Bereichen schon Ergebnisse vorliegen. Und zum Schluss werde ich versuchen, Ihnen praktische Konsequenzen für den schulischen Umgang mit Kompetenzen aufzuzeigen. 22
  109. 109. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Fachdidaktische Forschung Modellierung der Kompetenz zum systemischen Denken: Können Grundschüler systemisch denken? Basiskonzept System Kommen wir zum ersten Puzzleteil, das ich Ihnen etwas näher vorstellen möchte: es bezieht sich auf das Basiskonzept System. Die Forschung drehte sich um die Modellierung der Kompetenz zum systemischen Denken und ging vor allem der Frage nach, Ob Grundschulkinder bereits etwas mit dem Basiskonzept System anfangen können. Mit anderen Worten: Können Grundschüler schon systemisch denken und wenn ja, in welchem Ausmaß ? 23
  110. 110. Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel Cornelia Sommer Modellierung der Kompetenz zum systemischen Denken Bildungsstandards Mittl. Schulabschluss (KMK) Kompetenzbereich: Fachwissen Basiskonzept: System Die Schülerinnen und Schüler • verstehen die Zelle als System, • erklären den Organismus und Organismengruppen als System, • erklären Ökosystem und Biosphäre als System, • beschreiben und erklären Wechselwirkungen im Organismus, zwischen Organismen sowie zwischen Organismen und unbelebter Materie • wechseln zwischen den Systemebenen, • stellen einen Stoffkreislauf sowie den Energiefluss in einem Ökosystem dar, • beschreiben Wechselwirkungen zwischen Biosphäre und den anderen Sphären der Erde, • kennen und verstehen die grundlegenden Kriterien von nachhaltiger Entwicklung. Bildungsstandards MeNuK (BW): (4. Kl) Mensch, Tier und Pflanze: staunen, schützen, erhalten und darstellen Die Schülerinnen und Schüler können • an Beispielen aufzeigen, wie Menschen seit jeher Naturräume und Landschaften gestalten, nutzen und verändern • die Bedeutung der Artenvielfalt an Beispielen aufzeigen • … Inhalte: • Pflanzen, Tiere und Menschen in exemplarischen Lebensräumen, Wechselbeziehungen, jahreszeitliche Anpassung • … . Wenn man nun versucht, die Bildungsstandards für den Mittleren Schulabschluss in Beziehung zu den Bildungsstandards für die Grundschule zu setzen, dann fällt für Baden-Württemberg schon mal auf, das man eigentlich keinen Zusammenhang herstellen kann. Einzig die Begriffe Wechselbeziehungen und jahreszeitliche Anpassung, die etwas mit dem Systemgedanken zu tun haben, werden unter den Inhalten für die 4. Klasse genannt. Aber schon die Rückbeziehung der genannten Inhalte auf eine Kompetenz im dazugehörigen Abschnitt unter „Mensch, Tier und Pflanze: staunen, schützen, erhalten und darstellen“ ist mir nicht gelungen. Dieser Inhalt hat, wenn überhaupt, dann noch am ehesten etwas mit den Kompetenzen •an Beispielen aufzeigen, wie Menschen seit jeher Naturräume und Landschaften gestalten, nutzen und verändern •die Bedeutung der Artenvielfalt an Beispielen aufzeigen zu tun. 24

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