Innovative und digitale Experimente in der ... · –viele Jahrzehnte mit der Naturwissenschaft unterwegs –David Küenzi, Projektleiter seit 2012 bei Pro-Lehrsysteme für «ganzheitliche

Swiss Didac 7.-9. November 18 David Küenzi

Innovative und digitale Experimente in der

Naturwissenschaft im Schulalltag

David KüenziProjekt Management

Agenda• Einleitung – Naturwissenschaft Früher und Heute• Digitalisierung in der Naturwissenschaft– Fakten und

Einwicklungstrends• Innovative und ganzheitliche Lehrplan21-Umsetzung-

praktisches Beispiel Primar- und Sekundarschule mit Digitalisierungsansatz

• Innovation: Experimentenkonfigurator Pro-FIG• Pro-Lehrsysteme AG = Naturwissenschaft Total• Zusammenfassung• Fragen

Referat durch David Küenzi• Arbeitet bei Pro-Lehrsysteme AG (vormals Kümmerly+Frey), Frauenkappelen-

Bern (Exklusivpartner von Phywe, Deutschland)– viele Jahrzehnte mit der Naturwissenschaft unterwegs– David Küenzi, Projektleiter seit 2012 bei Pro-Lehrsysteme für «ganzheitliche

Naturwissenschaftsprojekte»– 54 Jahre, 4 Kinder 18, 20, 26, 28 Jahre, 4 Pflegekinder während 15 Jahren, verheiratet– Langjährige Erfahrung in Geschäftsleitung, Verkauf, Marketing, Projektleitung– Spezialgebiet: Entwicklung von zukunftsgerichteten, innovativen und

praxisbezogenen Lösungen und Changemanagement (Masterarbeit)– Technischer Hintergrund: Elektroniker, Weiterbildung in Sozialtherapie und

Masterstudium MAS (Betriebswirtschaft - NPO-Management) – Erfahrung im Verkauf von Gesamtlösungen (Swisscom, Ascom)– Erfahrung seit 2012: Projektleitung + Verkauf von Naturwissenschaftlichen

Erzeugnissen – Erfahrung als Vater von 4 Kindern – Schule aus der Elternperspektive– Erfahrung als Vorstandsmitglied «Schule mit Zukunft» in der Schulleitung


Einleitung

Naturwissenschaft früher und heute

Naturwissenschaft früher + heute

Naturwissenschaft Total - heute….

Naturwissenschaft Total - heute….


Digitalisierung in der Naturwissenschaft – Fakten und

Entwicklungstrends

Digitalisierung an Schulen in Deutschland und der Schweiz

Begriffsdefinition Digitalisierung Umwandlung von analogen Daten in ein digital nutzbares Format

11

Einkaufsliste

- Eier

- Milch

- Käse

- …

Analoger Notizzettel

Schritt 1

Einkaufsliste

□ Eier

□ Milch

□ Käse

□ …

App auf dem Smartphone

Einkaufsliste

□ Eier

□ Milch

□ Käse

□ Schuhe

□ Opernkarten

Schritt 2

Echter Mehrwert!App, VERNETZT

Informationen überall verfügbar, z.B.:

Teilen mit Familie/Freunden/Arbeitswelt

Direkt online shoppen/buchen

…

Vorrausetzungen für Digitalisierung

12

Digitale Endgeräte, überwiegend Tablets & Smartphones Apps

Internet

Vernetzung

+ +

Digitalisierung im Privatbereich

13

Smart HomeSoziale Interaktion

Online Shopping


Einige spannende Entwicklungszahlen aus der Schweiz

und Deutschland

Studie zur digitalen Gesellschaft (Deutschland, keine Studie CH bekannt)

• Grundgesamtheit der Studie: Deutsche Wohnbevölkerung ab 14 Jahren in Privathaushalten

• Angaben jeweils in Prozent

• Quelle: http://initiatived21.de

15

Diese Studie wurde für den Deutschen Markt erstellt;wir gehen davon aus, dass ähnliches auch für den Schweizer Markt gilt.

Zentrale Ergebnisse

Digitale Kompetenz und Offenheit im Vorwärtsgang

Zentrale Ergebnisse

Praktisch alle mit Internetzugang, erstmals Rückgang bei den «digitalen Gegner»

Zentrale ErgebnisseSkepsis gegen Roboter, nur die Hälfte

der Gesellschaft kann beim Thema mitreden

Zentrale Ergebnisse

Internet fast überall

Schüler: überall online

Zentrale ErgebnisseOff-Liner sind 54 Jahre oder älter

Schüler: überall online

Junge nutzen mehr…..

Ältere Menschen navigieren, suchen und

benützen Office-Programme;

jüngere suchen, sehen Videos

und unterhalten sich

Social Media

Junge benutzen Instagramm,

Snapchat vorwiegend

Man ist sich so ziemlich einig: Digitale Medien müssen

Bestandteil aller Schulfächer sein

Ältere Menschen50+: Ueberforderung der

Digitalisierung

Schweiz ist schnell…..

Schnelle Uebertragungsratenfördern die Möglichkeiten und

Einsatzbereiche im Festnetz und Mobile

Digitalisierung im Arbeitsumfeld

25Quelle: https://www.digitalisierungsindex.de/, Studie im Auftrag der Deutschen Telekom

Digitalisierung im Arbeitsumfeld wächst jährlich und konstant

26

Nur an 42% der deutschen Schulen ist laut Lehrkräften überhaupt ein Medienkonzept

vorhanden!

Wie steht es bei Ihnen resp. Ihrer Schule?

Digitalisierung im Arbeitsumfeld – Fazit

27Quelle: https://it-motive-bcs.com/industrie-4-0

David Küenzi:In der Grundbildung werden

junge Menschen auf das spätere Leben vorbereitet.

Digitalisierungs-Know-Howspielt eine erhebliche Rolle im späteren Leben. Einkommen,

Lebensqualität werden dadurch stark beeinflusst.

David Küenzi:Nebst Social Media, Videos schauen und Gaming ist es

sinnvoll konkrete Anwendungsbeispiele zu zeigen, welche auch im Arbeitsumfeld verstärkt eingesetzt werden.

Beispiele sind: Roboter programmieren,

Digitalisierungslösungen in der Mess- und Sensortechnik.

Konklusion in Bezug auf die Naturwissenschaftlichen Fächer

• MINT-Förderung sinnvoll – die Naturwissenschaft bietet ideal Plattform dazu…..die Einsatzgebiete sind ganz unterschiedlich und einfach in der Umsetzung als Vorbereitung auf das Berufsleben

• Schüler (Gruppe 14-29 Jahre) sind oft „digitaler“ unterwegs als ältere Menschen• „Off-Liner“ sind meist ü50, folgende Frage: Wo muss ich mich noch „digital“ anpassen?• Medienkonzept, auch unter Einbezug des naturwissenschaftlichen Unterrichtes drängt

sich auf

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Innovative und ganzheitliche Lehrplan21-Umsetzung-in der Naturwissenschaft

praktisches Beispiel Primar- und Sekundarschule mit Digitalisierungsansatz

Lehrplan-UmsetzungPrimar- und Sekundarschule Schmerikon: NaTech-Unterricht nach Lehrplan21 –

innovative + ganzheitliche UmsetzungvonNaturwissenschaft in Verbindung mit der Digitalisierung

Kopf, Herz, Hand – ein klares Bekenntnis

Die Schule Schmerikon hat sich für das Pri- und Probox-System der Firma Pro-Lehrsysteme AG

entschieden. Warum?

Interview mit dem Schuldirektor Thomas Pedrazzoli

Die Schule Schmerikon hat sich für Pro Lehrsysteme entschieden

«Der neue Lehrplan hat vor allem im Fach NMG einige Neuerungen gebracht.

Bei der Evaluation eines neuen Lehrmittels war es uns von Anfang an wichtig, dass die

Komptabilität über alle drei Zyklen gewährleistet ist.

Mit den Pri- und Proboxen der Firma Pro Lehrsysteme haben wir das Lehrmittel

gefunden, dass uns am meisten überzeugt.

Die naturwissenschaftlichen Versuche sind auf Basis des neuen Lehrplans entwickelt worden.

Mit den Pri- und Proboxen bieten wir den Schülerinnen und Schülern spannende Versuche

an, die den Unterricht bereichern. Dies verstehen wir auch als eine Stärkung der MINT Fächer

sowohl für Schüler als auch für Schülerinnen. »

SCHULE SCHMERIKON

Thomas Pedrazzoli, Schuldirektor

Lehrplan21-Umsetzung: 3 Zyklen und Stärkung von MINT

Warum hat sich die Primarschule für die Pribox der Firma Pro-Lehrsysteme

entschieden?

Wir haben das System der Pri-und Proboxen an einer Messe entdeckt. Mit

Alltagsgegenständen können die Kinder experimentieren. Die Aufgaben

sind mit dem Lehrmittel NATech und selbstverständlich mit dem Lehrplan

kompatibel. Dieses System zieht sich vom Kindergarten bis in die Oberstufe

durch.

Welche Erwartungen hat die Lehrerschaft an diese Boxen? Meine Sie, dass

diese Boxen diesen Anspruch erfüllen werden? Warum/Warum nicht?

Die Kinder müssen neu in der Mittelstufe einige Kompetenzen in NMG

erreichen, die sie am besten durchs Experimentieren erfahren können.

Jeder Versuch ist schon fix fertig bis zu 3 Niveaus vorbereitet und in den

Boxen finde ich alles Material, das ich zum Experimentieren brauche.

Meine Vorbereitungszeit verringert sich dadurch und das finde ich natürlich

fantastisch!

Rahel Leuenberger

Primarlehrerin aus

Leidenschaft

NaTech Lehrmittel einsetzen, durch Experimente machen lernenEin System vom Kindergarten bis zur Oberstufe

Fortsetzung Interview Rahel Leuenberger

Wie praktisch läuft eine Unterrichtsstunde mit diesen Boxen ab?

Wir haben in unserem Schulhaus immer 6 gleiche Boxen. Jedes Experiment kann ich also ganz

einfach 6 Mal aufstellen. Im Vorherein teste ich den Versuch selber, damit ich weiss, worin die

Schwierigkeit bestehen könnte. Danach können die Kinder ihn machen und wir besprechen das

Erlebte. Experimentieren ist immer mit Material und Aufwand verbunden. Mit den Priboxen

verschwindet dieser Aufwand nicht – aber er wird verringert.

Durch das Experimentieren entstehen Fragen und ein konstruktiver Dialog.


Einige Bilder aus der Schulstube Primarschule Schmerikon

Aus dem Unterricht von Rahel Leuenberger, Primarlehrerin

Systemgedanke: die Lernschritte erzielen durch

selber experimentieren

Eine neue Rolle: Die Lehrerin als Coach…….

Ein System – alle werden Spass haben und die Lernschritte erziehlen durch selber experimentieren

Zuerst selber ausprobieren, bis es klappt, dann……Erfolgslerbnis, es selbst herausgefunden zu haben

…mit Stolz das Experiment, die Ergebnisse und Erkenntnisse der Lehrkraft zeigen.

Ein System – alle werden Spass haben und die Lernschritte erzielen durch selber experimentieren


Probox – Sekundarstufe I

Fachlehrer Felix Sieber, Schmerikon –einige Bilder aus dem Unterricht

Oberstufe – Felix SieberKlassenlehrer der 2. Sek und Fachlehrer/Kustos Natur und

Technik, 19 Jahre Berufserfahrung

Was heute aktuell ist, kennt dieser innovativ denkende Fachlehrer

Sie haben die Verhandlungen mit der Firma Pro-Lehrsysteme geführt. Welches Gefühl haben Sie

dadurch erhalten?

Von Beginn weg spürte ich eine grosse Motivation und das Interesse, auf unsere konkreten Bedürfnisse und

Wünsche einzugehen. Als kleine Oberstufe mit gerade mal 110 Schülerinnen und Schülern müssen wir mit den

uns zur Verfügung stehenden Mitteln haushälterisch umgehen, möchten aber trotzdem den Kompetenzerwerb

unserer Schülerinnen und Schüler durch praktische Experimente fördern und unterstützen . Ein Spagat, den

auch die Mitarbeitenden der Firma Pro-Lehrsysteme sofort verinnerlicht und uns immer wieder aktiv auf

mögliche Optimierungen hingewiesen haben. Dieses Engagement schätze ich sehr.

Warum sind Sie überzeugt, die richtige Wahl getroffen zu haben?

Im Kanton SG unterrichten wir seit Sommer 2017 nach Lehrplan 21 und haben bis und mit Sommer 2019 noch

kein Lehrmittel. Da die Probox-Experimente lehrmittelunabhängig sind, können wir trotzdem gezielt das zur

Jahresplanung / Kompetenzstufe passende Experiment durchführen. Der modulare Aufbau der Boxen

ermöglicht uns dabei, bei Bedarf zusätzliche Experimente zu integrieren, sollten dies das zukünftige Lehrmittel

bzw. Stellwerk einmal voraussetzen.

Oberstufe – Felix SieberKlassenlehrer der 2. Sek und Fachlehrer/Kustos Natur und Technik,

19 Jahre Berufserfahrung

Der Kompetenzerwerb durch praktisches Experimentieren steht im Mittelpunkt

NaTech-Kompatibilität, modularer Aufbau und Erweiterung

Oberstufe – Felix SieberKlassenlehrer der 2. Sek und Fachlehrer/Kustos Natur und Technik,

19 Jahre BerufserfahrungWas konkret zeichnet das System überhaupt aus? Ist diese Lösung anschlussfähig für die Zukunft,

beispielsweise Stichwort „Digitalisierung“?

Mit den Proboxen habe ich die Möglichkeit, nicht nur die vorgegebenen Experimente durchzuführen, sondern

kann auch alte, bewährte Anleitungen / Geräte weiterhin verwenden. Ein Vorteil des Systems sind sicherlich

die digitalen Messgeräte, welche ihre Werte direkt auf das Tablet oder Smartphone übertragen können. So

lassen sich z.B. Temperaturkurven in Echtzeit am Beamer visualisieren oder für eine spätere Präsentation

speichern. Das funktioniert absolut stabil und blitzschnell. Weiter sollte die Digitalisierung aber im Moment

nicht gehen. Ich finde es Teil des Erlebnisses, dass man Chemie auch riechen kann…

Welche erste Erfahrung haben Sie bereits in der kurzen Zeit sammeln können?

Sobald ich den Schülerinnen und Schülern die fixfertigen Experimentieranleitungen gebe, können diese das

benötigte Material selbstständig bereitlegen und das Experiment aufbauen. Vorbereitete Tabellen für die

Messwerte und konkrete Fragestellungen ermöglichen den Schülerinnen und Schülern ein geführtes,

effizientes Arbeiten. Für die Besprechung der Resultate verwende ich ein pfannenfertiges Dossier mit allen

Messwerten und Lösungen. Beim abschliessenden Aufräumen sollten die Inventarfotos der Boxen eigentlich

für ein korrektes Versorgen der Geräte sorgen.

Kombinationsmöglichkeit früher und heute Möglichkeit der Digitalisierung

Einfache Handhabung

Einfaches und handliches Boxensystem

Lösung nach Lehrplan21

Tabletunterricht: Innovation oder

Alltag?Chemie, Physik,

Biologie, Anatomie, egal..alles digital oder analog möglich

…alles eine Frage vom Mass…..Chemie muss man riechen…..

Beispiel Elektronik-Bausteine: Praktisch, jahrzehntelang erprobte Materialien und

Systeme

Papier und Digitale Medien vertragen sich bestens…alles aufeinander abgestimmt

Lehrer können ihre Arbeitsweise so wählen, dass es stimmig ist.

Schülerversuche ganz praktisch: …………..

…..erschliessen

…..beobachten

…..vermuten und annehmen

…..handeln

…..sich orientieren

…..erfahren

…..untersuchen

…..weiterdenken

…..wahrnehmen

…..selber erfahren

Auch Tablet und Messen ist möglich……

Naturerlebnisse schaffen

Umsetzung Lehrplan21: Jetzt ist die Zeit

Lehrplan21-Umsetzung hinkt etwas hinten nach – ev. wegen fehlender Lehrmittel?JETZT IST DIE ZEIT, DIE NATURWISSENSCHAFTSSAMMLUNG ANZUPASSEN: DIGITAL UND GEM. LEHRPLAN21

Fazit:


Innovation ab Dezember 2018:Experimenten-Konfigurator ProFig

Via WEB stellen Sie genau das zusammen, was Sie sich wünschen für den

kompetenzorientierten Unterricht

NEU und EINZIGARTIG

Auswahlmöglichkeiten

Grosse, individuelle Auswahlmöglichkeit – Sie bestimmen, was Sie möchten und schonen die Umwelt und Ihr Budget

Menü «Kindergarten»

• Über 150 Experimente

• Kindergarten/1. + 2. Klasse

• Alles mit einfachen Alltagsartikel

• Experimentenblatt einzeln bestellbar

150 Experimente für Kindergarten 5.– pro Experiment

Menü «Prim. /Sek. I»

• Primarschule – Pribox

• Sekundarschule – Probox

• Standard-Boxen

• Individuelle Boxen – Experimente können selber zusammengestellt werden, somit auch der Preis

vollständig freies Zusammenstellen der Boxen

Einmalig!

Menü «Modifikation Ihrer alten Naturwissenschaftssammlung»

• bestehende NaWi-Sammlung weiternutzen? Ihre Sammlung wird bestmöglich gesichert und in die Boxen mitintegriert.

• Sie sparen Geld und schützen die Umwelt, benötigen aber dafür etwas Zeit, um sich den Ueberblick zu verschaffen

Lehrmittelneutral: Update von KISAM zu NaTech problemlos möglich

Investitionsschutz Ihrer Materialien

Menü «Profit» - Ihnen und der Umwelt zuliebe

• Sie geben uns nicht mehr benötigtes Material zurück. Wir versuchen dieses Material noch weiterzuverkaufen (Schnäppchenshop) oder fachgerechte Entsorgung

Die Umwelt und die Schule profitieren von der Rückgabemöglichkeit (nicht Chemikalien) – Sie erhalten einen Bonus

Wie konfigurieren Sie Ihre Experimentierbox?

• Sie wählen die Klasse aus:

Stufenwahl

Wie konfigurieren Sie Ihre Experimentierbox?

• Sie wählen die Ausführung aus:

Standard: sie übernehmen dieEmpfehlung. Die Boxen sind idealund kostenoptimiert abgefüllt.

Individuell: Sie bestimmen die Experimente selber, vielleicht setzen Sie Gewicht nach Klassen-stufe oder Sie wollen einfach stufenweise auf- und ausbauen

Preiswerte Variante

Kundenoptimierte Variante

Sie wählen Ihre Zusatzmaterialien

Weitere Materialien?

Sie erhalten Ihre gesamte Auflistung

Listing

Total Betrag

Lehrplan 21 eine ChanceSchützen Sie Ihre Investitionen, schonen Sie die Umwelt, Ihr

Budget und verlangen Sie von Ihrem Anbieter diesen Service.


Pro-Lehrsysteme AG = Naturwissenschaft Total

Innovative und digitale Lösungen in der Naturwissenschaft

Ganzheitlicher Lösungen

stehen im Vordergrund

Experimente

IT-Lösung

Laborbau Prim/Sek.

Lehrmittel

Lehrmittel

Lehrmittel

..verbindet Ihre Lehrmittel mit Materialien und dem Lehrplan21

Abzüge, Labortisch, Schränke

Individualität

Qualität

Preis

Sicherheit

Laborbau Prim/Sek. I

Individualität und MobilitätLaborbau Prim/Sek. I

Innovation: Mobile Systeme vereinfachen der Lehrerschaft die Unterrichtgestaltung

wesentlich

Einrichtung, AusstattungLaborbau Prim/Sek. I

Physik

Robotics

Chemie

Biologie

Mikroskopie

Anatomie

MINT

Geographie

Modelle

Die Grundlage

Komplette Experimentiersysteme vom Kindergarten bis zur Hochschule –

entwickelt durch Phywe seit über 100 Jahren

Experimente

Exklusivpartner Schweiz vonAus dem Vollen schöpfen: über 4000 Experimente, über 10’000 Artikel, beliebig erweiterbar

Die Anpassung für die Schweiz

Komplette Experimentiersysteme vom Kindergarten bis zur Hochschule –

entwickelt durch Phywe seit über 100 Jahren

- über 4000 Experimente

- über 10’000 Artikel

Experimente

Die Anpassung für die Schweiz

Viele zufriedene Schulen

Experimente

Schmerikon

viele mehr

Meggen

Hergiswil

Wasgenring

Baar

……R

efe

renzschule

n

Schweizer Lehrplan21

Weiterentwicklung der Experimente von Phywe, Anpassung an die

Lehrmittel und an den Schweizer Lehrplan21

Kindergarten, Primar- und Sekundarschule

Experimente

Bsp. Measure AppIT-Lösung Naturwissenschaft

Computer- / Tablet Experimente

Einfach, Vernetzt, Experimentieren:

Digitale Lehr- und Lernplattform für Naturwissenschaften.

Unterricht vorbereiten, durchführen, nachbearbeiten

Bsp. NetzwerklösungIT-Lösung

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Voraussetzungen fürdigitalen Unterricht

Breitband-Internetzugang

WLANin allen Unterrichtsräumen

Endgerätefür Lehrer und Schüler

Schulserver

Sicherheitskonzept

DatenschutzVerwaltung von

Endgeräten der Schüler und Lehrer

LehrerfortbildungDidaktisches Konzept und digitale Inhalte

Digitale Lösungder Firma Phywein Deutschlandmit Partnerfirmen----------------------Gesamtlösungensind sinnvoll

Aktuell: Umsetzung in Deutschland

Bsp. Robotics/STEM/MINTIT-Lösung

Exklusivpartner Schweiz von


Zusammenfassung

Innovative Lösungen und Digitale Welten setzt für Lieferanten neue

Massstäbe

Sie stellen Ihre Boxen selber zusammen, bestimmen die Experimente, schonen Ihr Budget und die Umwelt. Zudem sind Sie offen die zukünftigen Entwicklungen und Lehrmittel miteinzubeziehen. Auch MINT und digitale Medienkonzeption. Sie schützen zudem Ihre bestehende Naturwissenschaftssammlung und integrieren diese in

das praktische Boxensystem. NaTech-Lehrmittel passen auch in Zukunft perfekt.


Als Zusatz: Digitalisieren Sie ergänzend den Unterricht – Nutzen für

Schüler (Zukunftssicherung) und Lehrerschaft (effizienter Unterricht) Zeitersprarnis…………

Studie einer Schule in Gehrdenbei Hannover


Digitalisierung steigert die Effizienz des Unterrichts –gerne zeigen wir Ihnen persönlich wieso am Beispiel CurricuLAB

Sensoren ab weniger als 100.--


Fragen?

…direkt an den Ständen der Firma Pro-Lehrsysteme AG….

Ganzheitliche Lösungen in der Naturwissenschaft

Pro-Lehrsysteme AG

Murtenstrasse 116

3202 – Frauenkappelen BE

Tél. +41 (0)31 924 10 20

Fax. +41 (0)31 924 10 30

E-mail: [email protected]

www.pro-lehrsysteme.ch

Für die ganze Schweiz! Pour toute la Suisse! Per tutta la Svizzera!

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Innovative und digitale Experimente in der ... · –viele Jahrzehnte mit der Naturwissenschaft unterwegs –David Küenzi, Projektleiter seit 2012 bei Pro-Lehrsysteme für «ganzheitliche