Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht (Version 2)

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/

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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

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Binnendifferenzierung in der einzelnen Unterrichtstunde

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Überblick

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1 Heterogenität 2 Formen der Differenzierung 3 Beispiele für Differenzierungskonzepte 4 Vorgehensweise

1 Heterogenität

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Vier Dinge, die man bei der Entwicklung eines

Differenzierungskonzeptes bedenken sollte …

1.1 Wofür interessieren sich Schülerinnen und Schüler?

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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

Schulbuch

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Fragen zu Beginn eines Kapitels Tausch; von Wachtendonk: Chemie 2000+

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.”

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Learned Helplessnes als Folge von Überforderung

Das Gefühl fehlender Kontrolle über die eigene Situation kann zu Inaktivität führen.

Martin Seligman (1967)

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Foto: cc-nc-nd 2007 Tasumi1968 http://www.flickr.com/photos/mr_mum1968/368877418/

1.3 Lernstile (Kolb)

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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“

Geplante Experimente

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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

Ausprobieren, Basteln

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1.4 Unterschiedliche Motive für Lernaktivitäten

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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

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Vielfalt braucht Vielfalt

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2 Formen der Differenzierung Kategorien

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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

2.1 Differenzierung nach dem Inhalt Kompetenzorientierung ermöglicht inhaltliche Vielfalt

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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/

Testaufgaben, die inhaltliche Differenzierung berücksichtigen

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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

Kompetenzorientierte Übungsaufgaben

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Quelle:http://www.berlin.de/imperia/md/content/sen-bildung/unterricht/individuelles-lernen/selbsteinschaetzung_mathematik.pdf?start&ts=1306331718&file=selbsteinschaetzung_mathematik.pdf

2.2 Differenzierung nach Lernprodukten

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Frank Müller 2012

Ausstellung Akrostichon Bildergeschichte Collage Experiment Foto-Roman Gedicht Odd Man Out Quiz Science Fiction Story

Odd Man Out

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Benzin Paraffin Wasser Butan

Was passt nicht?

Denke dir drei weitere Rätsel dieser Art zum Thema Erdöl aus.

Akrostichon

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O B S T

„Ergänze die Zeilen zu einem Text über Obst“

Frank Müller 2012

Akrostichon

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Frank Müller 2012

Obst werden alle essbaren Früchte, zum Beispiel Äpfel und Birnen genannt. Selbst Nüsse zählen zum Obst. Trockenobst sind getrocknete Früchte.

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.

23 cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht

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?

24 cc-by-nc-sa 2013 Michael Weigend: Binnendifferenzierung im naturwissenschaftlichen Unterricht

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.

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2.3 Differenzierung nach Lernaktivität

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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

2.4 Differenzierung nach Sozialform

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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?

2.5 Differenzierung nach Schwierigkeitsgrad

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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.

Gestufte Lernhilfen

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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

2.6 Differenzierung nach Lerntempo

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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/

2.7 Differenzierung nach Medien

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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

3 Beispiele für Differenzierungskonzepte

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Idee 1: Lernaufgaben in zwei Anforderungsstufen (E und G)

Kurt-Schwitters-Schule, Berlin

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Die Schüler werden Anforderungsniveaus zugeordnet

E G E

G

Foto: US-Navy

Idee 2: Zwei Arten von Binnendifferenzierung

Weingartenschule Lauenburg/Elbe

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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

Idee 3: Einheitlicher Aufbau von Unterrichtsreihen

IGS Obernkirchen

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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

4 Vorgehensweise Entscheidung: Wie viel Prozent Differenzierung?

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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Unterrichtszeit

Hausaufgaben

Bewertung insgesamt

Bewertung schriftliche Tests

Darstellung einer beispielhaften Unterrichtsreihe mit Differenzierungselementen

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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: …%

Literatur

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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