Binnendifferenzierung macht naturwissenschaftlichen Unterricht interessanter und lehrreicher für die Schülerinnen und Schüler.

1. Binnendifferenzierung im
naturwissenschaftlichen
Unterricht (Version 2)
Michael Weigend
K-Team EN
25.9. 2013 Foto: cc-by RDECOM
http://www.flickr.com/photos/rdecom/8518139625/sizes/l/in/photostream/

2. cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 2
2.6 Individuelle Förderung und Unterstützung
Der Aspekt "Individuelle Förderung und Unterstützung" umfasst die folgenden 6
Kriterien:
2.6.1
Die Schule verfügt über Instrumente und Kompetenzen zur individuellen
Lernstandsdiagnose und Förderplanung.
2.6.2
Die Schule verwirklicht ein Konzept zur systematischen Förderung
leistungsschwächerer Schülerinnen und Schüler.
2.6.3
Die Schule unterstützt die systematische Förderung eines individualisierenden,
differenzierenden Unterrichts.
2.6.4
Die Schule fördert Schülerinnen und Schüler mit besonderer Begabung.
2.6.5
Die Schule verwirklicht ein Konzept zur systematischen Sprachförderung.
2.6.6
Die Schule verwirklicht ein Konzept zur Leseförderung.
Binnendifferenzierung im QA-Tableau
http://www.schulministerium.nrw.de/QA/Tableau/E_Tableau/index.html

3. cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 3
Binnendifferenzierung in der einzelnen
Unterrichtstunde
http://www.schulministerium.nrw.de

4. Überblick
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 4
1 Heterogenität
2 Formen der Differenzierung
3 Beispiele für Differenzierungskonzepte
4 Vorgehensweise

5. 1 Heterogenität
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 5
Vier Dinge, die man bei der Entwicklung eines
Differenzierungskonzeptes bedenken sollte …

6. 1.1 Wofür interessieren sich
Schülerinnen und Schüler?
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 6
Jungen
1. Wie eine Atombombe funktioniert 2,31
2. Wie sich Schwerelosigkeit im All anfühlt 2,26
3. Wie Computer funktionieren 2,22
4. Die neuesten Erfindungen und Entdeckungen in
Naturwissenschaft und Technik 2,21
5. Phänomene, die Wissenschaftler noch immer nicht
erklären können 2,14
6. Biologische und chemische Waffen und ihre
Auswirkungen auf den menschlichen Körper 2,12
7. Explosive Chemikalien 2,08
8. Erfindungen und Entdeckungen, die die Welt
verändert haben 2,01
9. Schwarze Löcher, Supernovae und andere
spektakuläre Phänomene im Weltall 1,99
10. Auswirkungen von starken Elektroschocks und
von Blitzen auf den menschlichen Körper 1,98
Holstermann, N. & Bögeholz 2007
Mädchen
1. Warum wir beim Schlafen träumen und was die
Träume bedeuten können 2.59
2. Was wir über Krebs wissen und wie man ihn
behandeln kann 2,53
3. Was wir über HIV/Aids wissen und wie die
Verbreitung kontrolliert werden kann 2,48
4. Wie man erste Hilfe leistet und grundlegende
medizinische Ausrüstung nutzt 2,42
5. Wie man trainieren muss, damit der Körper fit und
gesund bleibt 2,38
6. Wie sich Schwerelosigkeit im All anfühlt 2,35
7. Leben und Tod und die menschliche Seele 2,29
8. Über den menschlichen Körper und seine
Funktionen 2,28
9. Epidemien und Krankheiten, die viele Leben
fordern 2,24
10. Phänomene, die Wissenschaftler noch immer nicht
erklären können 2,24
Internationale ROSE Study (Relevance of Science Education), Frühjahr 2004,
in Deutschland 262 Schüler(innen) der 10. Klasse

7. Schulbuch
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 7
Fragen zu Beginn eines Kapitels
Tausch; von Wachtendonk: Chemie 2000+

8. 1.2 Schwierigkeitsgrad und
Motivation
Rolf Oerter: Motivation und Handlungssteuerung. In Rolf Oerter: Entwicklungspsychologie, Weinheim 1995, S. 769
“Das Neue ist nur innerhalb einer Mittelregion attraktiv. Ist es zu
vertraut wird es langweilig, ist es zu fremd, flößt es Angst oder
Unbehagen ein.”
8cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht

9. Learned Helplessnes
als Folge von Überforderung
Das Gefühl fehlender Kontrolle über die eigene Situation kann zu
Inaktivität führen.
Martin Seligman (1967)
9cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht
Foto: cc-nc-nd 2007 Tasumi1968
http://www.flickr.com/photos/mr_mum1968/368877418/

10. 1.3 Lernstile (Kolb)
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 10
David A. Kolb: Learning Style Inventory.
Boston (McBer and Company) 1985
Akkommodieren
„feel and do“
Experiental Learning
Theory (ELT)
Konvergieren
„think and do“
Assimilieren
„think and watch“
Divergieren
„feel and watch“

11. Geplante Experimente
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 11
Asseln findet man bevorzugt unter Steinen oder
unter loser Rinde abgestorbener Bäume und in der
Streuschicht unter Blättern. Peter vermutet, das
könne an der Feuchte liegen. Verwende die
Experimentierbox um herauszufinden, ob Peter
Recht hat.
1) Überlege dir einen Versuch. Verwende für den
Versuch nur die in der Box vorhandenen Dinge.
Beschreibe genau die Durchführung des Versuchs in
deinem Hefter, bevor du tatsächlich
experimentierst.
Sinus-Transfergruppe S. 46
cc-by-nc-sa 2007 Alvesgaspar
http://commons.wikimedia.org/wiki/
File:Woodlouse_2007-1.jpg

12. Ausprobieren, Basteln
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 12
cc-by-nc-ndDearestLeaderUSA2012

13. 1.4 Unterschiedliche Motive für
Lernaktivitäten
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 13
cc-by-nc-sa 2010 Z. Smith Reynolds Library 2http://www.flickr.com/photos/zsrlibrary/4406036991/
• Interesse, an der Sache, Neugierde
• Soziale Bedürfnisse:
Etwas für andere tun,
etwas mit anderen tun
• Kreativität, etwas erschaffen
• Spaß an der Aktivität selbst
• Leistungsmotiv: besser werden

14. cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 14
Vielfalt braucht Vielfalt
Foto:cc-by2010TheBigTouffehttp://www.flickr.com/photos/23924262@N04/2889883615

15. 2 Formen der Differenzierung
Kategorien
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 15
cc-by-nc-sa Soil Net Library
http://www.soil-net.com/album/People/slides/Kids_soil.jpg
• Inhalt
• Lernprodukt
• Lernaktivität
• Sozialform
• Schwierigkeitsgrad
• Lerntempo
• Medien

16. 2.1 Differenzierung nach dem Inhalt
Kompetenzorientierung ermöglicht inhaltliche Vielfalt
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 16
Prozessorientierte Kompetenzen
Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung
...beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und
unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung.
Kompetenzbereich Kommunikation
...argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig
Kompetenzbereich Bewertung
...beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Informationen kritisch auch
hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten.
Quelle: Schulministerium NRW
http://www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/lehrplaene/kernlehrplaene-sek-i/gymnasium-
g8/chemie-g8/kernlehrplan-chemie/kompetenzerwartungen-im-fach-chemie/

17. Testaufgaben, die inhaltliche
Differenzierung berücksichtigen
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 17
Basiskonzept chemische Reaktion
Säuren als Stoffe einordnen, deren wässrige Lösungen Wasserstoff-Ionen enthalten.
Quelle: Schulministerium NRW
http://www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/lehrplaene/kernlehrplaene-sek-i/gymnasium-
g8/chemie-g8/kernlehrplan-chemie/kompetenzerwartungen-im-fach-chemie/
Aufgabe A
Wenn man in neutrales Wasser
Chlorwasserstoffgas einleitet, entsteht
eine saure Lösung. Stelle eine
Reaktionsgleichung mit Formeln auf
und erkläre die Beobachtung.
Aufgabe B
Erkläre an einem Beispiel, was passiert,
wenn man eine Säure mit Wasser
mischt. Stelle eine Reaktionsgleichung
mit Formeln auf und erkläre.
geschlossen offener

18. Kompetenzorientierte
Übungsaufgaben
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 18
Quelle:http://www.berlin.de/imperia/md/content/sen-bildung/unterricht/individuelles-
lernen/selbsteinschaetzung_mathematik.pdf?start&ts=1306331718&file=selbsteinschaetzung_mathematik.pdf

19. 2.2 Differenzierung nach
Lernprodukten
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 19
Frank Müller 2012
Ausstellung
Akrostichon
Bildergeschichte
Collage
Experiment
Foto-Roman
Gedicht
Odd Man Out
Quiz
Science Fiction Story

20. Odd Man Out
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 20
Benzin Paraffin Wasser Butan
Was passt nicht?
Denke dir drei weitere Rätsel dieser Art zum
Thema Erdöl aus.

21. Akrostichon
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 21
O
B
S
T
„Ergänze die Zeilen zu einem Text über Obst“
Frank Müller 2012

22. Akrostichon
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 22
Frank Müller 2012
Obst werden alle essbaren Früchte, zum
Beispiel Äpfel und Birnen genannt.
Selbst Nüsse zählen zum Obst.
Trockenobst sind getrocknete Früchte.

23. Medienbezogene Aufgaben
Entwickelt ein Quiz zum Thema „Chemietechnik“ in Form
einer Impress- oder Powerpoint-Präsentation. Zu jeder Frage
gibt es ein Bild und vier plausible Antwortmöglichkeiten, von
denen nur eine stimmt.
23cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht

24. A In einer Raffinerie
Bundesarchiv, Bild 183-1989-0412-009 / CC-BY-SA
B In einem Zementwerk
C In einem Stahlwerk D In einer Anlage zur
Produktion von Kunststoff
1 Wo wurde
dieses Foto
aufgenommen?
24cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht

25. A In einer Raffinierie
Bundesarchiv, Bild 183-1989-0412-009 / CC-BY-SA
B In einem Zementwerk
C In einem Stahlwerk D In einer Anlage zur
Produktion von Kunststoff
Rüdersdorf, Zementwerk
Bei ca. 1400 Grad Celsius werden in den
Zementwerken Rüdersdorf in diesen
Drehrohrbrennöfen aus Kalkstein, Sand,
Rostschlacke und bestimmten
Beimengungen Zementklinker gebrannt.
25cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht

26. 2.3 Differenzierung nach Lernaktivität
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 26
basteln
zeichnen
schreiben
pantomimisch darstellen
berechnen
beobachten
…
Mit verbundenen Augen eine Schnur zu einem Dreieck auslegen.
Dagenham Park School, England 2012
Foto: cc-nc-by-sa 2012

27. 2.4 Differenzierung nach Sozialform
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 27
Unterschiedliche Aufgaben zum gleichen Thema (gleicher Text)
für
• Einzelarbeit
• Partnerarbeit (z.B. Partnerinterview)
• Gruppenarbeit (z.B. Textbearbeitung mit verteilten Rollen)
Vorschlag der Sinus-Transfer-Gruppe
SINUS = „Steigerung der Effizienz des Mathematisch –naturwissenschaftlichen Unterrichts“
Freie Wahl der Sozialform?

28. 2.5 Differenzierung nach
Schwierigkeitsgrad
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 28
Gleiches Material (Texte, Bilder, Experimente) aber
unterschiedliche Aufgaben.
Sinus-Transfer-Gruppe
Erstellen Sie mit den Begriffen ein Pfeildiagramm.
Tragen Sie die Begriffe in das Diagramm ein.

29. Gestufte Lernhilfen
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 29
Quelle: Gudrun Franke-Braun, Florian Schmidt-Weigend, Lutz Stäudel & Rita Wodzinsky: Aufgaben mit gestuften Lernhilfen. In:
Kasseler Forschergruppe Empirische Bildungsforschung (Hrsg.): Lernumgebungen auf dem Prüfstand: Zwischenergebnisse aus den
Forschungsprojekten, kassel university press GmbH, 2008
Paraphrasierung
Aufgabenstellung mit anderen Worten erklären
Fokussierung
„Schaut euch dies Informationen auf Seite … an“
Elaboration von Unterzielen
„Macht zuerst … und dann …“
Aktivierung von Vorwissen
„Erinnert euch: Wie lautet die Formel, mit der man aus der Masse und dem
die Dichte bestimmen kann“
Visualisierung

30. 2.6 Differenzierung nach Lerntempo
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 30
Freiarbeit mit Wochenplan
(Montessori)
Hausaufgaben (Extremfall:
Flipped Education)
Referate (Assignments)
Vorbereitete Umgebung in einer
Montessori-Schule
Foto: cc-by-nd 2007 Abrinta Montessori School
http://www.flickr.com/photos/alphachimpstudio/367189828/

31. 2.7 Differenzierung nach Medien
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 31
Texte
Bilder
Filme
Interaktive Animationen
Schau dir das Leonardo-
Küchenexperiment an und
erkläre wie die Teebeutelrakete
funktioniert.http://www.wdr5.de/sendungen/leonardo/kuechenexperimente.html

32. 3 Beispiele für
Differenzierungskonzepte
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 32

33. Idee 1: Lernaufgaben in zwei
Anforderungsstufen (E und G)
Kurt-Schwitters-Schule, Berlin
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 33
Die Schüler werden
Anforderungsniveaus
zugeordnet
EG E
G
Foto: US-Navy

34. Idee 2: Zwei Arten von
Binnendifferenzierung
Weingartenschule Lauenburg/Elbe
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 34
1) Herkömmliche Differenzierung (Lehrer differenziert)
• zusätzliche Arbeitsblätter mit mehr oder weniger Aufgaben
• zusätzliche Arbeitsblätter mit schwierigeren oder leichteren Aufgabenstellungen
• Anschauungsmaterial
• vertiefendes oder weiterführendes Zusatzmaterial
2) Natürliche Differenzierung (die Kinder differenzieren selbst)
• ganzheitliche, komplexe Themenangebote
• offene Aufgabenstellungen

35. Idee 3: Einheitlicher Aufbau
von Unterrichtsreihen
IGS Obernkirchen
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 35
Klassenphase
- Zielklärung
- Grundlagenvermittlung
-Klären der Vorgehensweise
25%
Start
Reflexionsphase
- flexible Lernzielkontrolle
- Aufgreifen der Ergebnisse
- Vertiefung
25%
Lernphase
selbstständige Arbeitsphase in
verschiedenen Kooperationsformen
mit differenziertem Unterrichtsmaterial
und individualisiertem Lernplan
50%
www.igs-obernkirchen.de/files/
konzept_binnendifferen.pdf

36. 4 Vorgehensweise
Entscheidung: Wie viel Prozent Differenzierung?
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 36
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Unterrichtszeit
Hausaufgaben
Bewertung insgesamt
Bewertung schriftliche Tests

37. Darstellung einer beispielhaften
Unterrichtsreihe mit Differenzierungselementen
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 37
Fach:
Thema der Reihe:
Jahrgangsstufe:
Anzahl der Unterrichtsstunden:
Ablauf
Formen der Differenzierung:
Hausaufgaben: …
Unterricht: …
Beispiel für eine Testaufgabe, die Differenzierung berücksichtigt
Bewertungskonzept Gruppenarbeit
Anteil der Differenzierung in Prozent
a) Unterrichtszeit: …%
b) Hausaufgaben: …%
c) Leistungsmessung insgesamt: …%
d) Schriftliche Leistungsmessung: …%

38. Literatur
cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht 38
Gudrun Franke-Braun, Florian Schmidt-Weigand, Lutz Stäudel & Rita Wodzinsky: Aufgaben mit gestuften Lernhilfen. In: Kasseler
Forschergruppe Empirische Bildungsforschung (Hrsg.): Lernumgebungen auf dem Prüfstand: Zwischenergebnisse aus den
Forschungsprojekten, kassel university press GmbH, 2008
Hans-Dieter Haller. Ingeborg Nowak: Lernstildiagnose http://mediendidaktik.uni-due.de/sites/default/files/Kolb.pdf
Heiner Hoffmeister: Möglichkeiten der Binnendifferenzierung bei der Leistungsbeurteilung – Beispiele aus der Praxis .
http://www.pedocs.de/frontdoor.php?source_opus=1451
Holstermann, N. & Bögeholz, S.: Interesse von Jungen und Mädchen an naturwissenschaftlichen Themen am Ende der
Sekundarstufe I. In Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften; Jg. 13, 2007.
David A. Kolb: Learning Style Inventory. Boston (McBer and Company) 1985.
Alice Kolb, David A. Kolb: The Kolb Learning Style Inventory—Version 3.1 2005
http://www.whitewater-rescue.com/support/pagepics/lsitechmanual.pdf
Frank Müller: Differenzierung in heterogenen Gruppen. Praxisband für die Sekundarstufe I. Schwalbach (Debus Pädagogik Verlag)
2012.
Rolf Oerter: Motivation und Handlungssteuerung. In Rolf Oerter: Entwicklungspsychologie, Weinheim 1995.
SINUS –Transfer Berlin: Handreichung zur Binnendifferenzierung. http://www.bioundso.de/Binnendifferenzierung.pdf