Naturwissenschaftliches Experimentieren mit eLearning unterstützen Dr. Peter Ferdinand, Mark...

Naturwissenschaftliches Experimentieren mit eLearning unterstützen

Dr. Peter Ferdinand, Mark Klasen, Viola Pohl

„Medienkompetenz macht Schule“ 3. Arbeitstagung vom 22. September 2009

AgendaI: Problemkontext PISA & Co.II: Blended Learning AnsatzIII: Effekte des AnsatzesIV: Perspektive des SchulträgersV: Fallbeispiel Grundschule

KaiserseschVI: Demonstration

Problemkontext PISA & Co.

Das kognitive Potential der SchülerInnen wird nur unzureichend genutzt

Indikator = Problemlösekompetenz der SchülerInnen- In PISA stets höher als die curricular verankerten

Kompetenzleistungen

Hohes naturwissenschaftliches Potential am Ende der Grundschulzeit wird unzureichend weitergeführt

- s. Befunde IGLU-E

Interesse der SchülerInnen wird zu wenig angesprochen

In Grundschule noch günstige InteressenbasisInteresse an Naturwissenschaften nimmt in Sek. I

rapide ab- am massivsten in Fächern Physik und Chemie- insbesondere bei Mädchen

Interesse ist wichtige emotional-affektive Bedingung für das (Weiter-)Lernen

Aktuelle Anforderungen an Unterricht

Frühzeitige Förderung von leistungsschwächeren Schülern bzw. ungünstigen Lernvoraussetzungenselbstgesteuertes, motiviertes LernenRealitäts- und ProblemorientierungHeterogene Gruppen & Geschlechtsspezifika

Ein Blended Learning Ansatz für das naturwissenschaftliche Lernen

Der Blended Learning Ansatz

Online-Modus: Individuelle Recherche

F2F-Modus:Experimentieren

BeobachtenDokumentieren

Online-Modus: Experiment erfolgreich?

Online-Modus: Deutung des Beobachteten & Bewertung

Neues Experiment?Reales Experimentieren wird durch eLearning unterstützt

Didaktische Charakteristika

Freiheitsgrade des LernensInteresse und Motivation statt Zwang und LeistungsdruckExperimente werden zunehmend interessanter & anspruchsvollerPersonalisiertes Lernen durch eLearning

Technische Grundlagen der Online-Lernumgebung

Spezifische relationale Datenbank (PostgreSQL) für die Experimente-Daten

- Online-Autorenoberfläche als Front-End für Datenbank- Formatunabhängige Kodierung der Inhalte in XML- On-the-fly Darstellung der Experimente im html bzw. pdf-

Format- Logging-Funktionen für Evaluationszwecke

Spezifische Funktionen der Lernumgebung (PHP)- Integrierbar in gängige eLearning-Systeme (hier: Ilias)

Die Startseite der Online-Lernumgebung

Online-Werkzeuge für selbstgesteuertes Lernen

Suche erlaubt Experiment-Recherchen mit verschiedenen Freiheitsgraden

Persönl. Arbeitsbereich gestattet einen Überblick über individuelles Experimentieren

Top Ten zeigt die populärstenExperimente der Peers

Experiment praktisch erproben -> aus dem

System abmeldenGlossareintrag

Verfügbare Experimente

132 Freihand-Experimente in der DatenbankThemengebiete: Wasser, Wald, Energie, Luft

Erfahrungen und Feedback aus GTS-Pilotprojekt

191 SchülerInnen der Klassen 3 bis 10 von Oktober 2003 bis Juni 2004Anzahl vollständiger Experimentbearbeitungen: 1187 Male

- Einige SchülerInnen bearbeiteten mehr als 60 Experimente

Keine größeren Probleme im Umgang

mit den webbasierten Werkzeugen

Erfahrungen und Feedback

Uneingeschränkt positives Feedback der ProjektlehrerInnen

- Arbeit mit altersgemischten und leistungs-heterogenen Schülergruppen möglich

- Hohe Motivation der SchülerInnen, aber z.T. Probleme durch mangelnde Lesekompetenz

- Angemessene Unterstützung fachfremder LehrerInnen

Agenda

I: Problemkontext PISA & Co.II: Blended Learning AnsatzIII: Effekte des AnsatzesIV: Perspektive des SchulträgersV: Fallbeispiel Grundschule

Wissenschaftliche Studie zu Wirkungen des Ansatzes

Fragestellung der Studie

Welcher Beitrag zur Verbesserung der naturwissen-schaftlichen Kompetenz der SchülerInnen wird geleistet?

Zwei Hauptuntersuchungsebenen- Kognitiver Lernerfolg- Interesse und Motivation

Befunde: Schüler, die

selbstgesteuert lernen,

erzielen höhere Lernerfolge als Schüler im Frontalunterricht

Befunde: Das aktuelle Interesse wird durch das

selbstgesteuerte Lernen

stärker gefördert als durch den Frontalunterricht

Befunde: Schüler, die

selbstgesteuert lernen,

sind stärker motiviert

Resüme: Naturwissenschaftliche Grundbildung kann mit dem untersuchten Blended Learning Ansatz

umfassend gefördert werden

Perspektive des Schulträgers

Situation

1 Regionale Schule4 Kommunale Grundschulen1 Ganztagsschule 1 Private Grundschule4 Kommunale Kindertagesstätten3 Katholische Kindertagesstätten2 Private Kindertagesstätten

Das Pädagogik Team Region Kaisersesch als regionales Bildungsteam steuert die vielfältigen Aktivitäten und Kooperationen

• aller Kindergärten• aller Grundschulen• der Integrierten Gesamtschule• der Kinderprojekte• der Generationen-Bildung• der Kooperationen mit Hochschulen• und der TGZ-Akademie

Dieses Netzwerk ist zusammengefasst unter „WISSENschaffen“

Gestiegene Bildungsansprüche in Kitas/GS

gestiegene Anforderungen in der Wirtschaft

Veränderte Schullandschaften

Schulische Kenntnis nach Abschluss der jeweiligen Schule

Demographischer Wandel

www.wissen-schaffen.de

Bildungsregion Kaisersesch

Bildungsschwerpunkte Naturwissenschaften und Medienkompetenz

Einsatz in den Grundschulen und der Regionalen Schule Kaisersesch

Das Angebot kann auch außerhalb der Schulzeiten genutzt werden

Wissensvermittlung im Nachmittagsunterricht

ExeLeNz in Schulen der VG Kaisersesch

Interesse am ExeLeNz Programm?

Wir richten Ihnen einen Testzugang ein

Kontakt:Mark KlasenVerbandsgemeinde KaiserseschTel.: 02653/999 667E-Mail: mark.klasen@vg.kaisersesch.de

ExeLeNz in Schulen der VG Kaisersesch

Agenda

I: Problemkontext PISA & Co.II: Blended Learning AnsatzIII: Effekte des AnsatzesIV: Perspektive des SchulträgersV: Fallbeispiel Grundschule

Fallbeispiel Grundschule Kaisersesch

Wöchentlich vier Tage Ganztagsschulangebot (GTS)

Schülerzahl: 182 Schülerinnen und Schüler

Lehrkräfte: 11 Lehrpersonen 2 pädagogische Fachkräfte 7 Unterstützungspersonen GTS

www.grundschule.kaisersesch.de

Grundschule Kaisersesch

Zeit 1. Schuljahr 2.Schuljahr8:00 – 12:00 Vormittagsunterrich

tVormittagsunterrich

t12:00 – 13:00 Mittagspause

Essen, Spiel-, Ruhe und Bewegungszeit

Mittagspause Essen, Spiel-, Ruhe und Bewegungszeit

13:00 – 14:00 Angeleitete LernzeitHausaufgabenbetreuu

Angeleitete LernzeitHausaufgabenbetreuu

ng14:00 – 15:00 Projekte

Spielpausen,Pädagogische

Betreuung

ProjekteSpielpausen,Pädagogische

Betreuung15:00 – 16:20 Kreative Lernzeit Kreative Lernzeit

Zeit 3. Schuljahr 4.Schuljahr8:00 – 13:00 Vormittagsunterrich

tVormittagsunterrich

t13:00 – 14:00 Mittagspause

Essen, Spiel-, Ruhe und Bewegungszeit

Mittagspause Essen, Spiel-, Ruhe und

Bewegungszeit14:00 – 15:00 Angeleitete Lernzeit

Hausaufgabenbetreuung

Angeleitete LernzeitHausaufgabenbetreuu

ng15:00 – 16:20 Projekte

Spielpausen,Pädagogische

Betreuung

ProjekteSpielpausen,Pädagogische

Betreuung

Medienschule Kaisersesch• Schulung der medialen Kompetenz

Medienbildung

VoraussetzungenRolle der Lehrperson

Chancen

Risiken

Medienschule Kaisersesch•mediale Ausstattung der Schule

Internetzugang in jedem Klassenraum

vier Smartboards

gesonderter Experimentierraum mit Internetanschluss

Hardware der PC´s zum Teil veraltet

Umsetzung des ExeLeNz Programms• räumliche Umsetzung

Gestaltung des Experimentierraums

Anschaffung zusätzlicher PC`s

Bereitstellung von Experimentiermaterial für naturwissenschaftliche „Forschungen“

Bereitstellung von Aufbewahrungsbehältnissen

Umsetzung des ExeLeNz Programms• unterrichtliche Umsetzung

Umsetzung während des Schulvormittags

wöchentliche Erstellung eines Belegungsplans klassenweise Nutzung des Experimentierraums Nutzung des Experimentierraums in Arbeitsgruppen (AG)

Umsetzung während des Schulnachmittags

Nutzung des Experimentierraums im Rahmen der Ganztagsbetreuung Überprüfung und Ergänzung der notwendigen Materialien

Aktuell in VG Kaisersesch bereits 400 GrundschülerInnen eingeschrieben, IGS Kaisersesch soll folgen

Umsetzung des ExeLeNz Programms• außerschulische Umsetzung

Zugriff auf ExeLeNz Programm vom Home PC

Fortführung des ExeLeNz Programms an weiterführenden Schulen

Ziel der Umsetzung

Förderung des selbständigen Lernens

Erwerb von Medien und Sachkompetenz

Steigerung des Lerninteresses, Freude am Lernen

Leistungsschwächeren Schülern Erfolgserlebnisse ermöglichen

….auch er experimentierte…

AgendaI: Problemkontext PISA & Co.II: Blended Learning AnsatzIII: Anwendung in der PraxisIV: Studie zu Wirkungen des

AnsatzesV: Demonstration

Vielen Dank für Ihre____

Aufmerksamkeit!

Dr. Peter Ferdinand, Mark Klasen, Viola Pohl

„Medienkompetenz macht Schule“ 3. Arbeitstagung vom 22. September 2009

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