Expertise von Lehrpersonen · Kinder lernen Mathematik am besten, indem sie selber herausfinden, wie sie zu Antworten auf einfache Textaufgaben kommen. Kinder sollten viele informelle

Expertise von Lehrpersonen

Elsbeth Stern

21.09.2012

Hans baute ein Boot.

Urs liess einen Drachen steigen.

Lutz ass einen Apfel.

Beat ging über das DachBeat ging über das Dach.

Jochen versteckte ein Ei.

Dominik setzte das Segel.

Peter schrieb ein Drama.

Viktor drückte den SchalterViktor drückte den Schalter.

Wer ass einen Apfel?

Wer versteckte ein Ei?

Wer liess einen Drachen steigen?Wer liess einen Drachen steigen?

Wer ging über das Dach?

Wer drückte den Schalter?

Wer setzte das Segel?

Wer baute ein Boot?

Wer schrieb das Drama?Wer schrieb das Drama?

Noah baute ein Boot.

Benjamin Franklin liess einen Drachen steigen.

Adam ass einen Apfel.

Der Weihnachtsmann ging über das DachDer Weihnachtsmann ging über das Dach.

Der Osterhase versteckte ein Ei.

Christoph Kolumbus setzte das Segel.

William Shakespeare schrieb ein Drama.

Thomas Edison drückte den SchalterThomas Edison drückte den Schalter.

Wer ass einen Apfel?

Wer versteckte ein Ei?

Wer liess einen Drachen steigen?Wer liess einen Drachen steigen?

Wer ging über das Dach?

Wer drückte den Schalter?

Wer setzte das Segel?

Wer baute ein Boot?

Wer schrieb das Drama?Wer schrieb das Drama?

Was zeigt diese kleine Übung?

Die Lernwirksamkeit direkter Instruktion hängt ganzDie Lernwirksamkeit direkter Instruktion hängt ganz wesentlich vom Vorwissen der Lernenden ab.

Gedächtnisabruf ist vor allem eine Frage der Vernetzung und Organisation von Wissen.

Expertise ist eine Frage der bereichsspezifischen WissensorganisationWissensorganisation

Expertenwissen im Schachspiel

Wi l d S hlü l KöWissen als der Schlüssel zum Können

Wissen DASSWissen DASS

Deklatives Wissen (Fakten und Begriffe)( g )

Wissen WIE

Prozedurales Wissen (automatisierte Handlungen, Chunking, Mustererkennung)

Wie muss Wissen im Gedächtnis einer Person organisiert sein damit es bei der Bewältigung einer Anforderung zumsein, damit es bei der Bewältigung einer Anforderung zum richtigen Zeitpunkt aktiviert und genutzt wird?

Auch Lehren beruht auf prozeduralem und deklarativem Wissen: Expertise bei Lehrpersonenp

Begründungswissen und Handlungswissen

Wie wird man zum Experten?Bündelung (Chunking) von Wissen durch wiederholte Ausführungg

Time on Task: Nach zehn Jahren (Richtwert) Übung kann i i h ll I h lt bi t d S itman in einem anspruchsvollen Inhaltsgebiet an der Spitze

sein

Lernumgebung: Stellt Herausforderungen und gibt Rückmeldungüc e du g

Im Gegensatz zu vielen anderen Berufen werden Lehrer nicht automatisch durch wiederholte Ausübung ihrer Tätigkeit zu Experten: Bisher wurde kein Zusammenhang

i h B f d d L i k k it dzwischen Berufsdauer und Lernwirksamkeit des Unterrichts gefunden

Wie geht man mit der Tatsache um, dass Berufserfahrung nicht zwangsläufig zu besserem Unterricht führt?

Antwort in den 1980ger Jahren: Lehrer brauchen A l it i U it U t i ht th dAnleitung im Umgang mit neuern Unterrichtsmethoden

Prozess-Produkt-Pardigma in der Forschung: ErgebnisseProzess Produkt Pardigma in der Forschung: Ergebnisse unbefriedigend

"Guter Unterricht kann auf unterschiedliche, aber nicht auf beliebige Weise realisiert werden.“Franz E. Weinert

Fazit: Das einfache Modell des Expertiseerwerbes lässt sich nicht auf den Lehrerberuf übertragen g

Parallele Forschungsentwicklung: Erweiterung des g g gExpertisebegriffs

Experten lösen Probleme p

Problem: Anforderung zu deren Bewältigung noch keineProblem: Anforderung, zu deren Bewältigung noch keine abrufbare Lösung vorliegt

Wohldefinierte Probleme: Das Ziel ist klar, und aus Expertensicht gibt es eine optimale Lösung (Schach, Physik, Fachmedizin), die aber erst noch konstruiert werden muss

Schlecht definierte Probleme (ill defined problems)Schlecht definierte Probleme (ill-defined problems)

Charakteristika schlecht definierter Probleme

Zielkonflikte: Eine grössere Zahl teils sogar widersprüchlicher Ziele müssen verfolgt werden

Die Entscheidung für ein Ziel ist immer auch dieDie Entscheidung für ein Ziel ist immer auch die Entscheidung gegen ein anderes Ziel

Es können sich jederzeit neue Ziele ergeben, die man nicht unter Kontrolle hat

Aber: Es stehen zu jedem Zeitpunkt unterschiedliche H dl ö li hk it V fü d A i kHandlungsmöglichkeiten zur Verfügung, deren Auswirkungen jedoch nicht vorhersagbar sind.

Fazit: Man trifft ständig Entscheidungen unter Unsicherheit

Zwei Arten der ExpertiseRoutine Experten lösen wohl definierte Probleme:Routine Experten lösen wohl definierte Probleme: Fachärzte, Ingenieure

Mit zunehmender Erfahrung bündeln sie Wissen und erkennen auf einen Blick, was zu tun ist.

Adaptive Experten lösen schlecht definierte Probleme: Lehrer Manager Unternehmer WissenschaftlerLehrer, Manager, Unternehmer, Wissenschaftler

Faktor Zeitersparnis greift nur bei Routineexpertise

Adaptive Expertise erfordert: Monitoring: Sicher stellen dass man nicht VolldampfMonitoring: Sicher stellen, dass man nicht Volldampf

in die falsche Richtung fährtKeine voreilige UrsachenzuschreibungKeine voreilige Ursachenzuschreibung

Expertiseforschung: Unterrichten heisst, permanent schlecht definierte Probleme zu lösen

Erfahrungsfalle!!!!g

Wie erwirbt eine Lehrperson adaptive Expertise?Expertise?

Herausfinden welche Tätigkeiten im Lehrerberuf sich zurHerausfinden, welche Tätigkeiten im Lehrerberuf sich zur Prozeduralisierung und Routinebildung eignen (z.B. Berichte schreiben, Material finden, Umgang mit Disziplinproblemen, , , g g p p ,Tests und Aufträge entwickeln)

Herausfinden, wo Routine schädlich ist (Themen schneller abhandeln, Routinefragen stellen, Stereotype bilden)

Immer wieder über Ziele nachdenken und überprüfen, ob man wirklich die angestrebten Ziele verfolgtwirklich die angestrebten Ziele verfolgt

Sich bei der Ursachenzuschreibung von eigenen Handlungsmöglichkeiten leiten lassen

Wie erwirbt eine Lehrperson adaptive p pExpertise?

Handlungsalternativen auch in unkritischen Situationen erwägenerwägen

Immer wieder erwünschte und unerwünschte Konsequenzen qdes eigenen Handelns bedenken

Si h i d Wi t d d d L d S SSich in den Wissensstand und den Lernprozess der SuS hineinversetzen

Gute Lehrer wissen, wie Schüler lernen

Fachspezifisches pädagogisches Wissen ist “dieZusammenführung von Inhalt und Pädagogik zuZusammenführung von Inhalt und Pädagogik zu einem Verständnis dessen, wie bestimmte Themen, Probleme oder Fragen strukturiert, e e , ob e e ode age s u u e ,dargestellt und an die Interessen und Fähigkeiten der Lernenden angepaßt und für den Unterricht aufbereitet werden sollten" (Shulman, 1987)

Kreativität 1919.4.07

Konstruktivistische Grundhaltung der Lehrpersonen fördert kreative Leistungen der p gSchüler

Ergebnisse aus der SCHOLASTIK-Studie : Bedeutung von Lehrerüberzeugungen für den Lernfortschritt der SchülerSchüler

Staub F Stern E (2002) The nature of teachers’ pedagogicalStaub, F., Stern, E. (2002). The nature of teachers pedagogical content beliefs matters for students’ achievement gains: quasi-experimental evidence from elementary mathematics. Journal of p yEducational Psychology.


Leistung im Lösen von Textaufgaben, die nicht geübt wurden

Peter hat 5 Murmeln. Susanne hat 3 Murmeln mehr als Peter Wie iele M rmeln haben S sanne ndals Peter. Wie viele Murmeln haben Susanne und Peter zusammen?


Konstruktivistische Sicht:

Kinder lernen Mathematik am besten, indem sie selber herausfinden, wie sie zu Antworten auf einfache Textaufgaben kommen.

Kinder sollten viele informelle Erfahrungen mit dem Lösen von einfachen Textaufgaben sammeln ehe man von ihnen erwarten kannTextaufgaben sammeln, ehe man von ihnen erwarten kann, daß sie Rechenprozeduren perfekt beherrschen.

Direkte Übertragung:

Ein guter Lehrer führt vor, auf welche Weise man eine TextaufgabeEin guter Lehrer führt vor, auf welche Weise man eine Textaufgabe am besten löst.

Es sollte Zeit auf das Üben von Rechenverfahren verwendet werden


Es sollte Zeit auf das Üben von Rechenverfahren verwendet werden, ehe man von Kindern erwarten kann, dass sie die Verfahren verstehen.

r=.50


COACTIV-Projekt

Fachwissen der Lehrpersonen in Mathematik wirkt sichFachwissen der Lehrpersonen in Mathematik wirkt sich nur auf den Lernerfolg der SuS aus, wenn es in Pedagigical Content Knowledge umgesetzt wurdePedagigical Content Knowledge umgesetzt wurde.


Konstruktivistische Grundhaltung

≠ laissez faire≠ laissez faire

Konflikt zwischen Lehren und Lernen verstehen: Der Unterricht muss systematisch geplant und aufgebaut sein, aber Menschen lernen eher nach dem Puzzleprinzip


Lernen ist nicht wie das Besteigen einer LeiterLernen ist nicht wie das Besteigen einer Leiter


Das Ergebnis von Lernen ist ein Wissensnetzwerk, das sich im günstigen Falle systematisch verzweigt.

Reading Mathematics Physics

.


Professionelles Wissen von Lehrpersonen: Unterrichtsplanung und Kommunikation mit Lernenden

1. Ziele mit Zeitperspektive festlegen und dabei p p ginterindividuelle Unterschiede berücksichtigen

2 V i f d d U t i ht d f2. Vorwissen erfassen und den Unterricht darauf abstimmen: Formative Leistungsbeurteilung





1. Unterrichtsziele auf angemessener Ebene definieren

Abgehobene Lernziele: zufriedener und selbsbestimmter Mensch werden, seinen Weg finden, g

Sind Leitbilder, aber keine Ziele, nicht messbar, nicht direkt beeinflussbarbeeinflussbar

Eingeschränkte verhaltensnahe (behavioristische) Lernziele: Definition und Formel von Kraft aufsagen das 1x1 fehlerfreiDefinition und Formel von Kraft aufsagen, das 1x1 fehlerfrei aufsagen können, 100 englische Vokabeln kennen, 20 wichtige Geschichtsdaten aus dem 18. Jahrhundert kennen

Exakt messbar und beeinflussbar, aber Nutzen fraglich: Träges Wissen


Kompetenzorientierte inhaltsbezogene Lernziele

Erklären können, warum manche Gegenstände im Wasser , gschwimmen und andere sinken

Die Auswirkungen der französischen Revolution auf dieDie Auswirkungen der französischen Revolution auf die Weltgeschichte erklären können

mehrstufige Textaufgaben zur Multiplikation lösen könnenmehrstufige Textaufgaben zur Multiplikation lösen können

In einem Gespräch spontan fehlerfreie englische Sätze di i köprodizieren können


Kompetenzorientierte fächerübergreifende Lernziele

Aufgaben und Aufträge genau lesen, bevor mit derAufgaben und Aufträge genau lesen, bevor mit der Lösung begonnen wird

Schlussfolgerungen selbstkritisch überprüfen (nicht nur nach Bestätigungen sondern auch nach G )Gegenbeispielen suchen)

Lernwirksame Rückmeldungen von Lehrern undLernwirksame Rückmeldungen von Lehrern und Mitschülern beachten und aktiv einholen


Akademische Gesprächskultur erwerben

K t i ti t L i lKompetenzorientierte LernzieleLassen sich nicht exakt definieren, aber recht genau , gumschreiben

Zi l f V ä d i d di N Wi iZielen auf Verständnis und die Nutzung von Wissen in neuen Situationen ab

Können in Aufgaben und Aufträge umgesetzt werden

Müssen in Unterziele aufgegliedert werden:Müssen in Unterziele aufgegliedert werden: Zielhierarchien


Reihenfolge muss festgelegt werden

Kernexpertise der Lehrpersonen: Die Vorgabe lernwirksamer Aufgaben und Aufträgeg g

Lerngewinn ist am grössten bei Aufgaben

…für die noch keine fertige Lösung abgerufen werden kann.

…..die aber auf der Grundlage des bestehenden Wissens d h d U t kt i lö t d ködurch dessen Umstrukturierung gelöst werden können.

Nicht jede Lehrperson kann und soll das Rad neuNicht jede Lehrperson kann und soll das Rad neu erfinden: Kultur der Kooperation optimieren

342012-9-21

ZeitperspektiveZeitperspektiveVom Ende denken

Welche Textaufgaben muss ich in der 2. Klasse stellen, damit die Schüler sechs Jahre später Algebra verstehen?

Spiralcurriculum: Wissen anlegen, das später umstrukturiert werden kannumstrukturiert werden kann




2 V i f d d U t i ht d f2. Vorwissen erfassen und den Unterricht darauf abstimmen: Formative Leistungsbeurteilung


Formative LeistungsbeurteilungDas Schülerwissen erfassen - Mehr als nur die Lehrpläne der früheren Schuljahre anschauender früheren Schuljahre anschauen

Selbsterklärungen der SuS

Lerntagebücher statt Hausaufgaben

Fehlerkultur entwickeln


Handlungsmöglichkeiten von Lehrpersonen

TTTTTT

TaskTask

ToolTool

TalkTalk

Fokussierung der Aufmerksamkeit der Schüler


g

Einbettung in Erklärungszusammenhänge

Mit einer Frage beginnen

Wie kommt es, dass ein kleines Stück Stahl untergeht, aber ein grosses schweres Schiff aus Stahl schwimmt?aber ein grosses, schweres Schiff aus Stahl schwimmt?

Beispiel: Chemie

Technik

ABER: Antworten müssen am Schluss von den Schüler verstanden werden.


MINT-Lernzentrum der ETH

(1) Schülervorstellungen kennen und aktiv nutzen

(2) Kognitiv aktivierende Phänomene als Einstieg verwenden

(3) A f ä fü S lb klä b(3) Aufträge für Selbsterklärungen geben

(4) Metakognitive Fragen stellen(4) Metakognitive Fragen stellen

(5) Forschendes Lernen anleiten und strukturieren

Produktiver Umgang mit Fehlern und Misskonzepten

Jede Unterrichtseinheit enthält eine Liste von gängigen Alltagsvorstellungen und Misskonzepten die dieAlltagsvorstellungen und Misskonzepten, die die Schülerinnen und Schüler in Bezug auf das Unterrichts-thema haben könnten.thema haben könnten.

Nutzung:-Thematisierung im Unterricht-Behandlung im Rahmen von Selbsterklärungs-Aufträgen

MINT-Lernzentrum der ETH

(1) Schülervorstellungen kennen und aktiv nutzen

(2) Kognitiv aktivierende Phänomene als Einstieg verwenden

(3) A f ä fü S lb klä b(3) Aufträge für Selbsterklärungen geben

(4) Metakognitive Fragen stellen(4) Metakognitive Fragen stellen

(5) Forschendes Lernen anleiten und strukturieren

(2) Kognitiv aktivierende Phänomene als Einstieg nutzen(2) Kognitiv aktivierende Phänomene als Einstieg nutzen

Wie kommt es, dass ein kleines Stück Stahl untergeht, aber ein grosses, schweres Schiff aus Stahl schwimmt?

Hardy, I., Jonen, A., Möller, K., & Stern, E. (2006). Why does a large ship of iron float? Conceptual change in elementary school children. Journal of Educational P h lPsychology.

(3) Anleitungen zur Bildung von Selbsterklärungen

B i S lb t klä h d lt i h E kläBei Selbsterklärungen handelt es sich um Erklärungen, die man für sich selber entwickelt, um sich einen Sachverhalt verständlich zu machenSachverhalt verständlich zu machen.

Selbsterklärungen sind für dieWie erkläre ich Selbsterklärungen sind für dieKonstruktion von Wissen sowie für die Integration

den Unterschiedzwischen Kraft und Impuls?

neuer Informationen in das bereits vorhandene Vorwissenvon zentraler Bedeutungvon zentraler Bedeutung.

Selbsterklärungen

Fragen des ersten Typs:- Was bedeutet …?- Beschreibe … in Deinen eigenen Worten.

Fragen des zweiten Typs:Fragen des zweiten Typs:- Worin stimmen … und … überein?

Welche Gemeinsamkeiten nd elche Unterschiede bestehen- Welche Gemeinsamkeiten und welche Unterschiede bestehen zwischen der vorliegenden Aufgabenstellung und anderen Auf-gaben die Du bereits gelöst hast?gaben, die Du bereits gelöst hast?

Selbsterklärungen mit Perspektivübernahme

Grundidee: gezielte Vergegenwärtigung der zentralenGrundidee: gezielte Vergegenwärtigung der zentralen Konzepte und Zusammenhänge beim Überlegen, wie man jemandem etwas erklärt.jemandem etwas erklärt.

Wie würden Sie jemandem,der Ihr physikalisches Wissennicht besitzt, erklären, warumi h d L ftb ll i d PETsich der Luftballon in der PET-

Flasche nicht aufblasen lässt, solange der Finger das Loch insolange der Finger das Loch inDer Flasche verschliesst? WelcherPunkt ist für das Verständnisbesonders wichtig?

(4) Metakognitive Fragen als Mittel zur selbständigen Kontrolle der eigenen

Lernfortschritte

Metakognitive Fragen

Anleitung zur Reflexion über die eigenen Lernprozesse:

1) Kontrolle der eigenen Lernfortschritte

2) selbständiges Aufdecken von Verstehensillusionen

3) gezielte Gestaltung der eigenen Wissensorganisation

„Ich habe noch nicht d diverstanden, warum die

Zentrifugalkraft eine „Scheinkraft“ sein soll.“

Metakognitive Fragen:

Verständnis (positiv): Welche zentralen Inhalte haben SieVerständnis (positiv): „Welche zentralen Inhalte haben Sie richtig gut verstanden? Erklären Sie die betreffenden Begriffe und Zusammenhänge “und Zusammenhänge.

Verständnis (negativ): „Welche zentralen Inhalte haben Sie noch nicht verstanden? Und welche Möglichkeiten gibt es, die Ihnen helfen könnten, diese Punkte besser zu verstehen? / Was könnten Sie tun, um diese Verständnisschwierigkeiten zu beseitigen?“

Vertiefung: „Welche Inhalte haben Sie besonders interessiert, und worüber möchten Sie noch mehr erfahren?“interessiert, und worüber möchten Sie noch mehr erfahren?

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

MINT-Lernzentrum: www.educ.ethz.ch/mint/index

21.09.2012

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Expertise von Lehrpersonen · Kinder lernen Mathematik am besten, indem sie selber herausfinden, wie sie zu Antworten auf einfache Textaufgaben kommen. Kinder sollten viele informelle