Workshops Weitere Informationen zum Sinus-Kongress im Internet:

www.sinus.nrw.de

Bitte melden Sie sich zu den Workshops möglichst umgehend an, da die Zahl der Plätze begrenzt ist und eine Anmeldung nach Erreichen der maximalen Teilnehmerzahl bereits vor dem offiziellen Anmeldeschluss nicht mehr möglich ist. Sie können sich in diesem Fall in eine Warteliste eintragen. Die Angebote können mit gleichen Inhalten jeweils am Vormittag oder am Nachmittag gewählt werden, falls sie nicht ausdrücklich auf eine der beiden Zeitschienen eingeschränkt sind. Die Buchstaben am Ende der Workshop-Kennziffern benennen den inhaltlichen Schwerpunkt: M – Mathematik, N – Naturwissenschaften, B – Biologie, C – Chemie, P – Physik, T –Technik, I – Informatik

Themenbereich Mathematik

01-M

Das Prüfungsgespräch im mündlichen Abitur – Ideen zur Gestaltung und Vorbereitung des zweiten Teils der mündlichen Abiturprüfung SINUS.NRW: Susann Dreibholz (ZfsL Solingen), Ulr ich Hoffert (Städt. Gesamtschule Holsterhausen, Essen), Prof. Dr. Andreas Büchter (Universität Duisburg-Essen) mehr

02-M

Bruchrechnung in Jahrgang 5 – Nicht neu erfunden, aber neu durchdacht SINUS.NRW: Katharina Jarczak (Karla-Raveh-Gesamtschule, Lemgo), Annett Veit (Peter-August-Böckstiegel Gesamtschule, Borgholzhausen), Jeanette Fuhrmann (Karla-Raveh-Gesamtschule Lemgo), Klara Kolcov (Gesamtschule Schloß Holte-Stukenbrock) mehr

03-M

Betrachtung weiterer Funktionsklassen in der Sek. I als Mittel zur Differenzierung im Unterricht SINUS.NRW: Michael Rüsing (B.M.V Gymnasium Essen), Burkhard Rüsing (Collegium Augustiniaum Gaesdonck) mehr

04-M „Mathe sicher können!“ Verstehensgrundlagen aufbauen – Operationsverständnis der Multiplikation Claudia Ademmer (Richard von Weizsäcker Gesamtschule, Rietberg; TU Dortmund; ZfsL Bielefeld) mehr

05-M Realität und Mathematik – Zwei Welten?! – Mathematisches Modellieren im Unterricht umsetzen Louisa Korbmacher (WWU Münster) mehr

06-M Systematisieren und Sichern in einem erkundenden Unterricht Bernd Ohmann (KOSIMA) mehr

07-M Algebraisches Denken vorbereiten – Zum Übergang von der Arithmetik in die Algebra Judith Blomberg (WWU Münster) mehr

08-M Gestaltung inklusiver Lernumgebungen im Fachunterricht durch die Fokussierung des gemeinsamen Lerngegenstandes Antje Marcus (QUA-LiS NRW) mehr

09-M Optimierung einer Unterrichtseinheit mittels Kriterien kognitiver Aktivierung Jens Dahmen (Leibniz Gymnasium, Dortmund) mehr

10-M Produktives Üben mit und ohne Einsatz von digitalen Werkzeugen in der Sek. I Gerd Lanser (ZfsL Köln) mehr

Themenbereich Naturwissenschaften

11-N

Lernprodukte gemeinsam erstellen – Einsatz von Lernaufgaben in stark heterogenen Lerngruppen SINUS.NRW: Horst Kraus (Gesamtschule Holweide, Köln), Helmut Möhlenkamp (Gesamtschule Hürth; ZfsL Köln) mehr

12-N

Gut strukturierter Unterricht in den naturwissenschaftlichen Fächern – Theorie und Praxis von Lernaufgaben SINUS.NRW: Katja Aach (ZfsL Bielefeld), Ulr ike Felbick (Geschwister-Scholl-Gymnasium, Unna), Johannes Schwichtenhövel (Städt. Gesamtschule Delbrück), Florian Spickermann (Theodor -Heuss-Gymnasium, Essen) mehr

13-N

BYOD – Digitale Medien sinnvoll im Unterricht einsetzen Lisa Lücking (Fichte-Gymnasium, Hagen) mehr

14-N Argumentieren, Denken, Verstehen – Kognitive Aktivierung im naturwissenschaftlichen Unterricht Malika Boukraf (Reinhard-und-Max-Mannesmann- Gymnasium, Duisburg), Dr. Barbara Busert (Erzbischöfliche Liebfrauenschule, Bonn), Dr. Annette Forkel (Gesamtschule Pulheim), Dr. Andrea Gnoyke (Gesamtschule Borbeck, Essen), Dr. Silke Walpuski (QUA-LiS NRW), Dr. Georg Trendel (QUA-LiS NRW) mehr

15-B

Neuroenhancer, Plastizität des Gehirns und Lernen – Eine problemorientiere Unterrichtsreihe, differenziert für den Grund- und Leistungskursbereich der Sek. II mit dem Schwerpunkt der Modellbildung SINUS.NRW: Isabel Edeler (Theodor-Heuss-Gymnasium, Essen), Dr. Dagmar Friedrichs (Albertus-Magnus-Gymnasium, Bergisch Gladbach)

mehr

16-B

Lernstrukturgitter im inklusiven Biologieunterricht – Impulse zur zieldifferenten Gestaltung von Lernumgebungen an konkreten Inhaltsfeldern der Sek. I (nur am Vormittag)

Susanne Eßer (QUA-LiS NRW), Kristina Schnelle (Städtisches Gymnasium, Wülfrath mehr

17-B Interaktive Bearbeitung von Videos der Medienzentren Deborah Piel (Westfalenkolleg Paderborn), Michael Walory, (QUA-LiS NRW) mehr

18-B Der Kompetenzbereich Bewertung im Biologieunterricht – Möglichkeiten zur systematischen Konstruktion von Lernaufgaben Michael Lübeck (QUA-LiS NRW) mehr

19-B Die Gen-Schere CRISPR/Cas9 – kontextorientierte Anwendung molekulargenetischer Kenntnisse in der Sek. II Birgit Krämer (ZfsL Leverkusen), Joachim Becker (ZfsL Neuss) mehr

20-B Schreiben. Weiter denken! – Schreibaufgaben als kognitives Lernwerkzeug im sprachsensiblen Biologieunterricht Daniela Kleinschmidt (Geschwister-Scholl-Gesamtschule, Dortmund), Jürgen Metzger (Konrad-Adenauer-Realschule, Hamm) mehr

21-C

„Sicher ist sicher“ – Methodenkoffer zur Sicherheitsunterweisung nach RISU NRW 2017 in heterogenen Lerngruppen SINUS.NRW: Bettina Most (ZfsL Dortmund), Jaana Thienenkamp (Heinrich-Bussmann-Schule, Lünen), Martin Trockel (Medienberatung BRA), Petra Wlotzka (ZfsL Dortmund), Annette Bowmann (Käthe-Kollwitz-Gymnasium Dortmund) mehr

22-C

„Jana in den Everglades – Trennverfahren für unterwegs!“ Mit heterogenen Lerngruppen attraktiv in den Chemieunterricht starten SINUS.NRW: Eric Daetermann (Theodor-Körner-Schule, Bochum), Alma Muminovic (Carl-Friedrich-Gauß- Gymnasium, Gelsenkirchen), Sven Sebastian (Theodor-Körner-Schule, Bochum), Nadine Thomas (Anne-Frank-Gymnasium, Halver), Kathrin Westerfeld (Hedwig-Dransfeld-Schule, LWL Förderschule Werl) mehr

23-C

Wo geht’s lang in der Chemie? Planung, Diagnose und Gestaltung von Lernprozessen im Chemieunterricht mit der „Landkarte des Lernens“ SINUS.NRW: Alexander Rother (Robert -Schuman- Europaschule, Will ich), Christin Theyßen (ZfsL Duisburg) mehr

24-C

Experimentelle Lernaufgaben zum Thema „Chemisches Gleichgewicht“ als praxiserprobte Module zu einem kompetenzorientierten Unterricht auf Basis des KLP Chemie Sek. II NRW SINUS.NRW: Andreas Bindl (Sankt-Adelheid-Gymnasium, Bonn), Andreas Böhm (Are-Gymnasium, Bad Neuenahr), Gregor von Borstel (Alexander-von-Humboldt-Gymnasium, Bornheim), Manfred Eusterholz (Städt. Gymnasium Hennef), David Weninger (Gymnasium Rodenkirchen, Köln) mehr

25-C

Step by step – Eine binnendifferenzierte Einführung in das Ionenkonzept mit der Lernleiter-Methode SINUS.NRW: Andrea Timphus-Meier (Marianne-Weber-Gymnasium, Lemgo), Dr. Elke Wolf (Gymnasium Steinhagen) mehr

26-C Digital spielerisch im Chemieunterricht unterwegs – Förderung prozessbezogener Kompetenzen mit digitalen Schnitzeljagden, Stop-Motion-Videos und Quiz-Spielen im Chemieunterricht Dr. Sandra Schlachzig (Max-Planck-Gymnasium, Dortmund), Jonas Blümke (Max-Planck-Gymnasium, Dortmund) mehr

27-C Low Cost Fotometer im Chemieunterricht der Sek. II Dr. Michael Weigend (Holzkamp-Gesamtschule Witten) Robert Wieczorek (Ruhr-Universität Bochum) mehr

28-C Lernstrukturgitter im inklusiven Chemieunterricht – Impulse zur zieldifferenten Gestaltung von Lernumgebungen an konkreten Inhaltsfeldern der Sek. I (nur am Nachmittag)

Susanne Eßer (QUA-LiS NRW), Theresa Oberg (Europaschule Aldegrever-Gymnasium, Soest), Corinna Ostwinkel (Städt. Gymnasium, Sundern), Katrin Westerfeld (Hedwig-Dransfeld-Schule, Werl) mehr

29-P Bochum, wir haben ein Problem: Raketenwissenschaftler gesucht! – Forschendentdeckendes Lernen zum Thema Raketen Sven Kleinhans (Heliosschule Köln), Alexander Küpper (Universität zu Köln) mehr

30-P Bildschirmexperimente und digitale Lernangebote zu Schlüsselexperimenten des KLP Physik in der gymnasialen Oberstufe Stefan Blumenthal (ZfsL Bielefeld), Dr. Christian Burisch (Leibniz -Gymnasium, Essen), Peter Goldkuhle, Norbert Stirba (LRSD a.D.) mehr

31-P phyphox - Experimentieren mit dem Smartphone Sebastian Staacks (RWTH Aachen) mehr

32-P MINT-Unterricht mit Satellitenbildern und ISS Videos: AR, VR und mehr Sarah Sticksel (Ruhr-Universität Bochum), Lisa Keune (Ruhr-Universität Bochum) mehr

33-P Nach den Sternen greifen! Möglichkeiten zur experimentellen Umsetzung des Inhaltsfeldes „Sterne und Weltall“ Klaus Trimborn (Landeskoordinator des MSB für zdi.NRW/ESERO Germany), Thomas Daub (Bezirksregierung Arnsberg) mehr

Themenbereich Technik und Informatik

34-T

Vorstellung einer Unterrichtsreihe und eines Planungsrasters zum kompetenzorientierten Arbeiten im Anfangsunterricht Technik SINUS.NRW: Sonja Janeck (Kuhlenkampschule, Minden) mehr

35-T

Das Niedrigenergiehaus – Ein Unterrichtsvorhaben für das Wahlpflichtfach Technik zur Umsetzung des neuen Kernlehrplans des Gymnasiums und für entsprechende Angebote anderer Schulformen SINUS.NRW: Bettina Laaks (ZfsL Essen), Stephanie Eidmann (Adalbert -Stifter-Gymnasium, Castrop-Rauxel), Sonja Jestädt (Heinrich-von-Kleist-Schule, Bochum) mehr

36-T/I Der Sonnenfolger – ein Unterrichtsvorhaben für einen Informatik/Technik-Kombinationskurs im Wahlpflichtunterricht des Gymnasiums und für entsprechende Angebote anderer Schulformen Dr. Daniel Appel (Cecilien-Gymnasium, Düsseldorf), Wolfgang Pörschke (Bielefeld), Benjamin Reichelt (Ernst-Moritz-Arndt-Gymnasium, Bonn), Karsten Schmidt (Europaschule, Rheinberg), Peter Weinberg (Bielefeld), Vincent Berger (Hittorf-Gymnasium Recklinghausen) mehr

37-I

Es werde Licht! – Wir programmieren den Microcontroller Arduino zur Steuerung von mehreren LEDs bis zur Ampelschaltung SINUS.NRW: Annemarie Berendes (Realschule In der Südstadt, Paderborn) mehr

38-I

Was hat Monty Python eigentlich mit Informatik zu tun? Programmierkonzepte mithilfe der Turtle-Grafik unter Einbezug von Python kennenlernen SINUS.NRW: Silke Röwekamp (Hellweg-Realschule, Unna) mehr

39-I

Der Raspberry Pi im Unterricht: Von der schleichenden Katze zum Industrieroboter SINUS.NRW: Dr. Andreas Pallack (Franz-Stock-Gymnasium, Arnsberg), Thomas Schulte (Franz-Stock- Gymnasium, Arnsberg) mehr

Fachübergreifender Workshop

40-MINT

Förderung der Evidenzbasierung in der Lehrerbildung mit dem Clearing House Unterricht (nur am Nachmittag)

Dr. Claudia Mazziott i (Technische Universität München) mehr

Kurzbeschreibungen der Workshops Die Liste der Workshops ist zur leichteren Orientierung nach Fachbereichen geordnet. Es lohnt sich jedoch, Angebote aller Fächer zu sichten, da viele dieser Angebote auch fachübergreifende Impulse liefern. Die Buchstaben am Ende des Workshopkürzels bezeichnen den inhaltlichen Schwerpunkt N – Naturwissenschaften, B – Biologie, C – Chemie, P – Physik, A – Allgemein, T –Technik, I – Informatik, M – Mathematik.

Themenbereich Mathematik

01-M

Das Prüfungsgespräch im mündlichen Abitur – Ideen zur Gestaltung und Vorbereitung des zweiten Teils der mündlichen Abiturprüfung SINUS.NRW: Susann Dreibholz (ZfsL Solingen), Ulr ich Hoffert (Städt. Gesamtschule Holsterhausen, Essen), Prof. Dr. Andreas Büchter (Universität Duisburg-Essen)

Hinter geschlossenen Türen findet sie statt: Die mündliche Abiturprüfung. Wenig dringt nach außen. Ein schulübergreifender Austausch findet in der Regel nicht statt. Die Vorgaben im Kernlehrplan geben erste Hinweise zur Umsetzung, doch fehlen konkrete Ideen und Beispiele zur Gestaltung. Die teilnehmenden Kolleginnen und Kollegen des SINUS-Projektes haben deshalb zu allen Inhaltsfeldern beispielhaft kompetenzorientierte Prüfungsvorschläge für den zweiten Teil der mündlichen Abiturprüfung erarbeitet und erprobt. Auf dieser Grundlage werden im Workshop Gestaltungskriterien erarbeitet und praktische Umsetzungstipps gegeben. In einem zweiten Teil wird die unterrichtliche Vorbereitung der Schülerinnen und Schüler im Vorfeld der Prüfung in den Fokus gerückt. Wie kann es gelingen die mathematischen Zusammenhänge eines Inhaltsfeldes zu strukturieren und so für die Prüfung nutzbar zu machen? Wie können Argumentations- und Begründungskompetenzen kontinuierlich aufgebaut werden? zur Workshopübersicht

02-M

Bruchrechnung in Jahrgang 5 – Nicht neu erfunden, aber neu durchdacht SINUS.NRW: Katharina Jarczak (Karla-Raveh-Gesamtschule, Lemgo), Annett Veit (Peter-August-Böckstiegel Gesamtschule, Borgholzhausen)

Eigene Erfahrungen aus der Unterrichtspraxis haben uns gezeigt, dass für viele Schülerinnen und Schüler die „Bruchrechnung“ in Jahrgang 5 kein nachhaltiges Fundament für die weiteren Unterrichtsinhalte bietet. Wir möchten Sie einladen unterschiedliche Herangehensweisen und Schwerpunktsetzungen in gängigen Lehrbüchern wahrzunehmen und daraus resultierende Anforderungen an die Schülerinnen und Schüler sowie die Lehrkräfte einzuschätzen. Mit Hilfe eines von uns zusammengestellten Arbeitsheftes „Die Welt der Brüche“ möchten wir Ihnen einen innermathematisch-logischen Gang durch die Bruchrechnung vorstellen, wobei die mathematische Stringenz, die Binnendifferenzierung und die Methodenvielfalt im Fokus stehen. Sie erhalten dabei Gelegenheit Materialien und Methoden, die die Schülerinnen und Schüler beim Erlernen der Inhalte unterstützen, im Zusammenhang mit dem Arbeitsheft (wieder) zu entdecken. Weiter können Sie binnendifferenzierte Material sichten und auf die Eignung für ihre Lerngruppen prüfen. zur Workshopübersicht

03-M

Betrachtung weiterer Funktionsklassen in der Sek. I als Mittel zur Differenzierung im Unterricht SINUS.NRW: Michael Rüsing (B.M.V Gymnasium Essen)

Im Workshop werden Arbeits- und Aufgabenblätter vorgeführt und zur Diskussion gestellt, die eine Anwendung der erlernten Kompetenzen im Bereich Funktionen der Sekundarstufe I auf andere Funktionsklassen auf unterschiedlichen Anspruchsniveaus ermöglichen. Leistungsstarke Schülerinnen und Schüler wünschen manchmal vertiefende und erweiternde Beschäftigung mit mathematischen Themen, während andere noch nach weiteren Übungen zu dem Standardstoff fragen. Es ist die Kunst der Lehrkraft, die Lerngruppe trotzdem zusammenzuhalten. Im SINUS-Projekt wird versucht, Materialien zu entwickeln, mit denen diese Herausforderung gelingen kann. Ausgehend von den üblichen Funktionen des Lehrplanes wurden die inhaltlich weiterführenden Arbeits- und Aufgabenblätter erstellt und im Einsatz getestet. zur Workshopübersicht

04-M „Mathe sicher können!“ Verstehensgrundlagen aufbauen – Operationsverständnis der Multiplikation Claudia Ademmer (Richard von Weizsäcker Gesamtschule, Rietbe rg; TU Dortmund; ZfsL Bielefeld)

Sicher Multiplizieren und Dividieren können ist eine Verstehensgrundlage, die alle Schülerinnen und Schüler in der Sekundarstufe benötigen, um sicher und erfolgreich weiterlernen zu können. Doch vielen Lernenden bereitet dieser zentrale Unterrichtsinhalt in der Klasse 5 und 6 große Schwierigkeiten. Was ist der Grund dafür? Dies liegt besonders darin, dass gerade den schwachen Rechnern ein tragfähiges Operationsverständnis der Multiplikation fehlt. Es stellt die Grundlage für das Verstehen von Rechenwegen dar sowie für das Erkennen multiplikativer Strukturen. In vielen weiterführenden mathematischen Fachinhalten (Flächenberechnung, binomische Formeln, …) werden diese Verstehensgrundlagen dann vorausgesetzt. In diesem Workshop lernen die Teilnehmenden das Diagnose- und Förderkonzept „Mathe sicher können“ kennen, das an vielen Schulen erprobt wurde. Sie setzen sich konkret anhand von Aufgabenbeispielen mit der Frage auseinander, wie eine Förderung im Bereich der Multiplikation und Division aussehen sollte, die verstehensorientiert angelegt ist, an den individuellen Lernvoraussetzungen der Lernenden anknüpft und das Sprechen über Mathematik fokussiert. zur Workshopübersicht

05-M Realität und Mathematik – Zwei Welten?! – Mathematisches Modellieren im Unterricht umsetzen Louisa Korbmacher (WWU Münster)

Die reale Welt und die Welt der Mathematik haben jeweils ihre eigenen Charakteristika und sind doch (gerade Im Alltag) untrennbar miteinander verbunden. Mathematisches Modellieren fokussiert die Übersetzungsprozesse zwischen Realität und Mathematik. Der Aufbau von Modellierungskompetenzen kann somit, wie im Kernlehrplan des Landes Nordrhein-Westfalen gefordert, einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Rolle der Mathematik in der Welt sowie des allgemeinbildenden Charakters des Schulfachs Mathematik leisten. Aber was müssen Schülerinnen und Schüler dafür eigentlich können? An welchen Stellen treten Schwierigkeiten auf und wie kann man diesen Schwierigkeiten mit strategischen Hilfen und Lösungsplänen begegnen? Im Workshop sollen einige theoretische Grundlagen zum mathematischen Modellieren geklärt und anhand konkreter Aufgabenbeispiele sowie zugehörigen Schülerlösungen mit der Praxis verknüpft werden. zur Workshopübersicht

06-M Systematisieren und Sichern in einem erkundenden Unterricht Bernd Obmann (KOSIMA)

Grundlage der Konzeption eines nachhaltigen Systematisierens und Sicherns ist die Idee eines Mathematikunterrichts, der Mathematik nicht als fertiges Produkt des Lehrers, sondern als gedankliches Konstrukt der Lernenden begreift. Schülerinnen und Schüler sollen Gelegenheit bekommen, in schülernahen Kontexten und durch problemgenetische Aufgabenstellungen die Entstehung und v.a. Sinnhaftigkeit mathematischer Konzepte und Prozeduren eigenständig und aktiv zu erfahren. In einem derart verständnisorientierten und konstruktivistisch angelegten Mathematikunterricht beginnen neue Unterrichtseinheiten meist mit Erkundungsaufgaben, in denen sich Schülerinnen und Schüler mit einer neuen Thematik möglichst problemorientiert und sinnstiftend beschäftigen. Da derartige Aufgaben auf Seiten der Lernenden in der Regel zu sehr divergenten Bearbeitungsergebnissen führen können, müssen die verschiedenen Lösungsansätze oder -ideen im Anschluss an das Erkunden geordnet und ausgewertet werden, um daraus die mathematischen Regularien herauszuarbeiten, auf die es letztlich ankommt. Der Workshop soll unteranderem die Notwendigkeit zur Veränderung von Systematisierungs- und Sicherungsphasen begründen und geeignete Unterrichtsmethoden zur Unterstützung schülerzentrierter Systematisierungs- und Sicherungsphasen darstellen. zur Workshopübersicht

07-M Algebraisches Denken vorbereiten – Zum Übergang von der Arithmetik in die Algebra Judith Blomberg (WWU Münster)

Das Arbeiten mit algebraischen Termen und Gleichungen ist eine zentrale Tätigkeit im Mathematikunterricht. Unterrichtserfahrungen und Studien zeigen, dass die Einführung der Variablen, das Umformen von Termen und das Lösen von Gleichungen für viele Schülerinnen und Schüler mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist. Zentrale Ziele dieser Fortbildung sind, Verstehenshürden zu identifizieren und Wege zu finden, diese Hürden durch die Vorbereitung algebraischen Denkens im Arithmetik Unterricht zu reduzieren. Dazu werden Zusammenhänge zwischen arithmetischen und algebraischen Termen sowie Ansätze zum Aufbau von Vorstellungen zu Variablen, Termen und Gleichungen aufgezeigt. Sie lernen Aufgabenformate kennen, die den Aufbau algebraischer Kompetenzen vorbereiten. Insgesamt soll die Fortbildung einen Beitrag dazu leisten, dass algebraisches Denken aus Sicht der Lernenden nicht „Plötzlich und unerwartet“ sondern „Eigentlich nichts Neues“ mehr ist! zur Workshopübersicht

08-M Gestaltung inklusiver Lernumgebungen im Fachunterricht durch die Fokussierung des gemeinsamen Lerngegenstandes Antje Marcus (QUA-LiS NRW)

Ein inklusiver Unterricht, der die Heterogenität aller Schüler und Schülerinnen berücksichtigt, muss einerseits alle individuell fördern & fordern und andererseits das fachliche Lernen am gemeinsamen Lerngegenstand ermöglichen. Im Rahmen eines kurzen Vortrags werden wir uns dem Begriff des „gemeinsamen Lerngegenstandes“ nähern. Ich lade auf dem Hintergrund der wissenschaftlichen Diskussion zu einer Auseinandersetzung ein und stelle Wege zur Konstruktion des gemeinsamen Gegenstandes vor, die die Planung eines inklusiven Unterrichts ermöglichen. Im Anschluss an das überfachliche Intro findet in dem Workshop die fachliche Konkretisierung und Anwendung mit Hilfe einer selbstdifferenzierenden Aufgabe statt - exemplarisch steht eine reichhaltige Geometrieaufgabe im Mittelpunkt, die durch die Teilnehmenden zunächst handelnd erprobt und anschließend mit Hilfe von Schüler- und Schülerinnenlösungen in ihrem Potential analysiert wird. Der gemeinsame Lerngegenstand, das zu Verstehende, wird individuell reflektiert und im Plenum thematisiert bzw. diskutiert. zur Workshopübersicht

09-M Optimierung einer Unterrichtseinheit mittels Kriterien kognitiver Aktivierung Jens Dahmen (Leibniz Gymnasium, Dortmund)

In diesem Workshop werden zunächst Kriterien eines kognitiv aktivierenden Unterrichts für das Fach Mathematik auf der Basis wissenschaftlicher Studien vorgestellt. Diese sollen anschließend auf eine Unterrichtseinheit (Sek I bzw. Sek II) angewendet werden. Die Unterrichtseinheit soll dazu in Hinblick auf diese Kriterien analysiert und mit Hilfe dieser Aspekte verbessert werden. In der letzten Phase sollen die so optimierten Unterrichtseinheiten verglichen und diskutiert werden. Dabei können eigene Erfahrungen eingebracht sowie die Umsetzbarkeit der Einheit bewertet werden. zur Workshopübersicht

10-M Produktives Üben mit und ohne Einsatz von digitalen Werkzeugen in der Sek. I Gerd Lanser (ZfsL Köln)

Das Üben ist ein zentraler Bestandteil des Mathematikunterrichts. Der Gestaltung von Übe Phasen sollte in mehrerlei Hinsicht besondere Beachtung geschenkt werden: Nicht nur, dass es darum geht, diese effizient und nachhaltig zu gestalten; es ist auch wichtig, dass diese dazu anregen, sich mit der Mathematik vertiefend zu beschäftigen. Das Abarbeiten und „Erledigen“ von Aufgaben(-Päckchen) steht dabei explizit nicht im Vordergrund. Digitale Werkzeuge können dabei helfen das Üben sinnvoll zu unterstützen und ist ein Schwerpunkt dieses Workshops. Prinzipien des Übens in diesem Sinne werden in den Blick genommen. zur Workshopübersicht

Themenbereich Naturwissenschaften

11-N

Lernprodukte gemeinsam erstellen – Einsatz von Lernaufgaben in stark heterogenen Lerngruppen SINUS.NRW: Horst Kraus (Gesamtschule Holweide, Köln), Helmut Möhlenkamp (Gesamtschule Hürth; ZfsL Köln)

Beim gemeinsamen Erstellen von Lernprodukten entwickeln die Schülerinnen und Schüler in stark heterogenen Lerngruppen Kompetenzen. Steuernde Elemente auf dem Weg zum Lernprodukt sind notwendig: Lernaufgaben, Lernpläne und Advance-Organizer werden genutzt. Im Workshop werden erprobte Werkzeuge zur Konstruktion steuernder Elemente anhand von Beispielen aus dem Wahlpflichtunterricht Naturwissenschaften vorgestellt. Sie haben die Gelegenheit, die Erstellung von Lernaufgaben zu erproben und den Einsatz zu planen. Zentrale Fragestellungen hierbei sind: Wie gestalten wir eine Aufgabe so, dass die Schülerinnen und Schüler diese selbstständig bearbeiten können? Wie variieren wir das Anforderungsniveau, das Lerntempo, die Sprachlichkeit und das Angebot der Hilfen? Welche typischen Lernschrittfolgen müssen wir beachten? zur Workshopübersicht

12-N

Gut strukturierter Unterricht in den naturwissenschaftlichen Fächern – Theorie und Praxis von Lernaufgaben SINUS.NRW: Katja Aach (ZfsL Bielefeld), Ulr ike Felbick (Geschwister -Scholl-Gymnasium, Unna), Johannes Schwichtenhövel (Städt. Gesamtschule Delbrück), Florian Spickermann (Theodor -Heuss-Gymnasium, Essen)

Gut strukturierter Unterricht ist eine wichtige Voraussetzung für einen erfolgreichen Lernprozess. Im Rahmen des Workshops werden Lernaufgaben vorgestellt, die auf einer lerntheoretisch begründeten Unterrichtstruktur basieren. Die Aufgaben beziehen sich in den Fächern Biologie, Chemie und Naturwissenschaften auf den Bereich der Sek. I. Im Fach Physik werden Aufgaben im Bereich der Sek. I und der Sek. II erläutert. Neben der Präsentation der Aufgabenbeispiele bekommen die Teilnehmenden auch Hinweise zur Konstruktion von gut strukturierten Lernaufgaben.

zur Workshopübersicht

13-N

BYOD – Digitale Medien sinnvoll im Unterricht einsetzen Lisa Lücking (Fichte-Gymnasium, Hagen)

In diesem Workshop werden vier Stationen angeboten, die Ideen zum Einsatz von digitalen Medien im Unterricht aufzeigen. Zu den Themen digitale Lernspiele (LearningApps), digitale Quizze (kahoot, Plickers), QR-Codes sowie digitale Messwerterfassung kann jeder Teilnehmende seine Lernzeit selbst einteilen. Nach einer kurzen allgemeinen Einführung ins Thema „Bring Your Own Device“ erhalten Sie Zeit, um auszuprobieren und zu stöbern. zur Workshopübersicht

14-N Argumentieren, Denken, Verstehen – Kognitive Aktivierung im naturwissenschaftlichen Unterricht Malika Boukraf (Reinhard-und-Max-Mannesmann- Gymnasium, Duisburg), Dr. Barbara Busert (Erzbischöfliche Liebfrauenschule, Bonn), Dr. Annette Forkel (Gesamtschule Pulheim), Dr. Andrea Gnoyke (Gesamtschule Borbeck, Essen), Dr. Silke Walpuski (QUA-LiS NRW), Dr. Georg Trendel (QUA-LiS NRW)

Argumentationsprozesse sind für die Naturwissenschaften von besonderer Bedeutung. Argumentieren ist deshalb in den Bildungsstandards und den Kernlehrplänen als eine wesentliche zu erwerbende Kompetenz verankert. Eine entscheidende Rolle spielt Argumentieren auch beim Lernen der Naturwissenschaften, da hierbei eine intensive Auseinandersetzung mit fachlichen Fakten, Aussagen und Begründungszusammenhängen erforderlich ist. Argumentieren im Unterricht erscheint als ein unverzichtbares Mittel zur kognitiven Aktivierung, mit deren Hilfe naturwissenschaftliches Denken und Verstehen gefördert und gleichzeitig die Motivation zur Beschäftigung mit fachlichen Fragestellungen gesteigert werden kann. In diesem Workshop werden praxiserprobte Methoden, Werkzeuge und Inhalte vorgestellt, mit denen Fähigkeiten zum rationalen und schlüssigen Argumentieren schrittweise und systematisch entwickelt werden können. zur Workshopübersicht

15-B

Neuroenhancer, Plastizität des Gehirns und Lernen – Eine problemorientiere Unterrichtsreihe, differenziert für den Grund- und Leistungskursbereich der Sek. II mit dem Schwerpunkt der Modellbildung SINUS.NRW: Isabel Edeler (Theodor-Heuss-Gymnasium, Essen), Dr. Dagmar Friedrichs (Albertus-Magnus-Gymnasium, Bergisch Gladbach)

Im unserem SINUS-Projekt wird im Sinne einer kontextgebundenen Lernsituation eine problemorientierte Unterrichtsreihe zum Thema Einsatz von Neuroenhancern entwickelt, mit der die Schülerinnen und Schüler verschiedene Kompetenzen für die Bereiche Plastizität und Lernen und Methoden der Neurobiologie erwerben können. Der Kontext bietet den Lernenden eine lebensnahe Problemstellung bezüglich eines sinnvollen bzw. ethisch vertretbaren Einsatzes von Neuroenhancern. Um diese Problemstellung fachlich fundiert zu erörtern und ein Urteil fällen zu können, ergeben sich die anschließenden Inhalte der Unterrichtsreihe als Grundlage einer Bewertung. Darunter fallen vor allem die Plastizität des Gehirns und Formen des Lernens. Die Unterrichtsreihe berücksichtigt Unterschiede bezüglich das Anforderungsniveaus und Umfangs für einen realistischen Einsatz in Grund- bzw. Leistungskursen auf und wurde bereits mehrfach erprobt. Diese Unterrichtsreihe stellen wir vor, bzw. wir möchten unterschiedliche Materialien und Vorgehensweisen mit ihnen ausprobieren und diskutieren. zur Workshopübersicht

16-B

Lernstrukturgitter im inklusiven Biologieunterricht – Impulse zur zieldifferenten Gestaltung von Lernumgebungen an konkreten Inhaltsfeldern der Sek. I (nur am Vormittag)

Susanne Eßer (QUA-LiS NRW), Kristina Schnelle (Städtisches Gymnasium, Wülfrath

Im Rahmen des Gemeinsamen Lernens werden in Nordrhein Westfalen inzwischen in vielen Schulformen der Sek I Schülerinnen und Schüler mit den Förderschwerpunkten „Lernen“ und „Geistige Entwicklung“ unterrichtet. In Zuge dieser Entwicklung findet auch Biologieunterricht in heterogenen Lerngruppen statt. Wie könnte eine Unterrichtsplanung aussehen, die fachdidaktische Ansprüche des Unterrichtsfaches zu individuellen Kenntnissen, Kompetenzen, Perspektiven und Interessen in Beziehung setzt? In der Qualitäts- und UnterstützungsAgentur – Landesinstitut für Schule NRW (QUA-LiS NRW) sind Lernstrukturgitter als pädagogisch-didaktische Handlungsmodelle zu den curricularen Inhalten „Evolution des Menschen“ und „Gene und Vererbung“ entwickelt worden. Sie beinhalten eine sachlogische Darstellung des gemeinsamen Unterrichtsgegenstands kombiniert mit einer Analyse möglicher kognitiver Prozesse. Diese Lernstrukturgitter können als Grundlage für eine Unterrichtsplanung im inklusiven Unterricht dienen. Der Workshop beschreibt zum einen, wie Lernstrukturgitter aufgestellt werden können. Zum anderen werden Materialien präsentiert, die im inklusiven Biologieunterricht eingesetzt werden können. zur Workshopübersicht

17-B Interaktive Bearbeitung von Videos der Medienzentren Deborah Piel (Westfalenkolleg Paderborn) , Michael Walory, (QUA-LiS NRW)

EDMOND NRW bietet qualitätsgeprüfte Bildungsmedien für alle Schulfächer und –formen. Es gewährt einen rechtssicheren Rahmen für die Nutzung digitaler Medien in Schule und Unterricht an. Die Nutzung ist für Lehrerinnen und Lehrer in NRW kostenlos. Mit der integrierten Software H5P können Lehrkräfte zudem interaktive Lern- und Lehrinhalte erstellen und sie als „Interaktion“ in ein EDMOND-Medium einbinden. Möglich sind Einblendungen von Verständnis- und Wissensfragen – mit direktem Feedback für die Lernenden -, Grafiken, Bildern, Lückentexten, Arbeitsaufträgen für die Lernenden etc. sowie Hyperlinks zu weiteren themenbezogenen Adressen im WWW. Der Workshop erläutert die vielfältigen Möglichkeiten der Erstellung interaktiver Materialien mittels H5P in EDMOND am Beispiel von Videos zum Biologieunterricht in der Sekundarstufe II. Teilnehmerinnen und Teilnehmer werden gebeten, eigene Laptops mitzubringen. zur Workshopübersicht

18-B Der Kompetenzbereich Bewertung im Biologieunterricht – Möglichkeiten zur systematischen Konstruktion von Lernaufgaben Michael Lübeck (QUA-LiS NRW)

15 Jahre nach Einführung der KMK-Bildungsstandards ist der Kompetenzbereich Bewertung für viele Biologielehrerinnen und -lehrer immer noch eine große Herausforderung. Erstens sind für den Kompetenzbereich Bewertung Konzepte und Methoden von zentraler Wichtigkeit, die in der Regel nicht Bestandteil der fachwissenschaftlichen Ausbildung im Studium sind und daher eher als fachfremd wahrgenommen werden. Zweitens führt die Fülle von biologiedidaktischen Unterrichtsmodellen, die z.T. auf unterschiedliche bioethische Kontexte spezialisiert sind, zu einer Verunsicherung der Fachlehrkräfte, sodass Gemeinsamkeiten und Grundsätze biologisch-ethischer Urteilsbildung sowie grundlegende Bestandteile eines Bewertungsprozesses nicht mehr deutlich werden. Dies behindert einen kumulativen und auf Metakognition ausgerichteten Kompetenzaufbau im Schulunterricht. Im Workshop wird ein kontextunabhängiges, integratives Modell des Bewertungsprozesses und Möglichkeiten zur systematischen Konstruktion von kleinen und umfangreicheren Lernaufgaben im Kompetenzbereich Bewertung vorgestellt und an Aufgabenbeispielen illustriert. zur Workshopübersicht

19-B Die Gen-Schere CRISPR/Cas9 – kontextorientierte Anwendung molekulargenetischer Kenntnisse in der Sek. II Birgit Krämer (ZfsL Leverkusen), Joachim Becker (ZfsL Neuss)

CRISPR/Cas9 ist ein vor wenigen Jahren entwickeltes Werkzeug der Gentechnik, das gezielter, schneller und preiswerter als frühere Techniken anwendbar ist. Dies hat zu enorm raschen Entwicklungen in der Agrarwirtschaft und der Medizin geführt. Aufgrund dessen hat CRISPR/Cas9 eine enorme Gegenwarts- als auch Zukunftsrelevanz und ist damit ein Verfahren, das sich besonders für den kompetenzorientierten Genetik Unterricht in der Sekundarstufe II eignet. Im Rahmen einer vorgestellten Unterrichtsreihe werden Fragestellungen entfaltet, die den Lernenden die Erarbeitung der zugrunde liegenden zellulären und molekularen Sachverhalte ermöglichen. Es wird verdeutlicht, wie auf Basis aktueller Forschungsergebnisse neue Therapieverfahren in der Medizin entwickelt werden. Weiterhin werden die sich daraus ableitenden gesellschaftlich relevanten Kontroversen nachvollzogen und deren Bewertung angebahnt. zur Workshopübersicht

20-B Schreiben. Weiter denken! – Schreibaufgaben als kognitives Lernwerkzeug im sprachsensiblen Biologieunterricht Daniela Kleinschmidt (Geschwister-Scholl-Gesamtschule, Dortmund), Jürgen Metzger (Konrad-Adenauer-Realschule, Hamm)

Eine Trennung von Sprach- und Fachlernen im Unterricht ist nicht möglich und der bewusste Umgang mit Sprache befördert das fachliche Lernen. Daher ermöglicht Sprachbewusstsein ein effektives Unterrichten, gerade auch im Fachunterricht. Ausgehend von einer Analyse der sprachlichen Herausforderungen im naturwissenschaftlichen Unterricht werden exemplarisch für das Fach Biologie leicht umzusetzende Schreibaufgaben zu typischen Unterrichtsvorhaben analysiert. Mit Hilfe eines Planungsinstrumentes ist es möglich, Schreibaufgaben zu unterschiedlichen Unterrichtsarrangements gezielt zu entwickeln. Die Anwendung geeigneter Scaffolding-Techniken stellt dabei einen Schwerpunkt dar. zur Workshopübersicht

21-C

„Sicher ist sicher“ – Methodenkoffer zur Sicherheitsunterweisung nach RISU NRW 2017 in heterogenen Lerngruppen SINUS.NRW: Bettina Most (ZfsL Dortmund), Jaana Thienenkamp (Heinrich-Bussmann-Schule, Lünen), Martin Trockel (Medienberatung BRA), Petra Wlotzka (ZfsL Dortmund)

Die RISU NRW 2017 schreibt vor, dass halbjährlich eine Unterweisung für Schülerinnen und Schüler von der unterrichtenden Lehrkraft durchzuführen ist. Doch wie kann das praktisch aussehen? Welche Möglichkeiten gibt es, Lernende in stark heterogenen Lerngruppen zu erreichen? Eine Sicherheitsrallye mit der App BIPARCOURS, Zuordnungsübungen erstellt mit Bausteinen von LearningApps, Materialien von der DGUV, Einsatzmöglichkeiten des Anybook Readers® und noch andere Möglichkeiten, die zu einer vielseitigen, interessanten und motivierenden Gestaltung der Unterweisung beitragen können, werden vorgestellt und laden zum Ausprobieren ein. zur Workshopübersicht

22-C

„Jana in den Everglades – Trennverfahren für unterwegs!“ Mit heterogenen Lerngruppen attraktiv in den Chemieunterricht starten SINUS.NRW: Eric Daetermann (Theodor-Körner-Schule, Bochum), Alma Muminovic (Carl-Friedrich-Gauß- Gymnasium, Gelsenkirchen), Sven Sebastian (Theodor-Körner-Schule, Bochum), Nadine Thomas (Anne-Frank-Gymnasium, Halver), Kathrin Westerfeld (Hedwig-Dransfeld-Schule, LWL Förderschule Werl)

Der Workshop stellt eine digitale Unterrichtseinheit zur Stofftrennung vor, welche klassische Experimente in eine interaktive Lernumgebung einbettet. Die digitale Lernumgebung bietet Lernwege auf differenzierten Niveaus mit der Möglichkeit, zusätzliche Hilfen zu nutzen. Unterschiedlich ausgestattete Materialboxen ermöglichen zusätzlich eine Differenzierung beim Experimentieren. So können auch Lernende in stark heterogenen Gruppen diese Unterrichtseinheit ihrem Lernniveau entsprechend bearbeiten. In diesem Workshop haben Sie die Möglichkeit, die Lernumgebung zu erproben und eines der Trennverfahren mithilfe der Materialbox exemplarisch zu bearbeiten. zur Workshopübersicht

23-C

Wo geht’s lang in der Chemie? Planung, Diagnose und Gestaltung von Lernprozessen im Chemieunterricht mit der „Landkarte des Lernens“ SINUS.NRW: Alexander Rother (Robert -Schuman- Europaschule, Will ich), Christin Theyßen (ZfsL Duisburg)

Die „Landkarte des Lernens“ wurde von Lehrkräften in Zusammenarbeit mit der Chemiedidaktik der Universität Duisburg-Essen und QUA-LiS NRW aufgrund des schlechten Abschneidens von Schülerinnen und Schülern im Kompetenzbereich „Umgang mit Fachwissen" entwickelt und ist nun für die drei Lernjahre des Faches Chemie in der Sekundarstufe I vervollständigt. Erste Erfahrungen im praktischen Umgang mit den der „Landkarte des Lernens“ zugrundeliegenden Wissensnetzen und dort hinterlegten Diagnoseaufgaben liegen nun vor. Nach Erläuterung des grundlegenden Konzeptes bietet der Workshop den Teilnehmenden die Gelegenheit, die „Landkarte des Lernens“ in den Bereichen Diagnose, Unterrichtsplanung und Unterrichtsgestaltung zu erproben und zu diskutieren. zur Workshopübersicht

24-C

Experimentelle Lernaufgaben zum Thema „Chemisches Gleichgewicht“ als praxiserprobte Module zu einem kompetenzorientierten Unterricht auf Basis des KLP Chemie Sek. II NRW SINUS.NRW: Andreas Bindl (Sankt-Adelheid-Gymnasium, Bonn), Andreas Böhm (Are-Gymnasium, Bad Neuenahr), Gregor von Borstel (Alexander-von-Humboldt-Gymnasium, Bornheim), Manfred Eusterholz (Städt. Gymnasium Hennef), David Weninger (Gymnasium Rodenkirchen, Köln)

Häufig sind wir als Lehrende auf der Suche nach interessanten experimentell zu ergründenden Alltagsphänomenen oder -produkten, deren Untersuchung den Chemieunterricht bereichern kann. Damit dies möglichst produktiv für die Lernenden von statten geht, gilt es zu beachten, dass die Aufgaben integriert sind in eine lernprozessorientierte Lernumgebung mit Aufgabenstellungen und Lernmaterialien, die herausfordern und die auf den handelnden Umgang mit Wissen hin ausgerichtet sind. Ziel des Workshops ist es, dass die Teilnehmenden in der Praxis erprobte Lernaufgaben z. B. zum „Chemischen Gleichgewicht“ eigentätig kennenlernen. Als experimentelle Grundlage erkunden die Teilnehmenden zunächst die alternative Experimentiertechnik ChemZ (Chemie mit medizintechnischem Zubehör). Diese Technik ermöglicht sichere und kreative Schülerexperimente, ohne dass dadurch die Effektivität des Experiments beeinträchtigt wird. zur Workshopübersicht

25-C

Step by step – Eine binnendifferenzierte Einführung in das Ionenkonzept mit der Lernleiter-Methode SINUS.NRW: Andrea Timphus-Meier (Marianne-Weber-Gymnasium, Lemgo), Dr. Elke Wolf (Gymnasium Steinhagen)

Im Chemieunterricht der Sekundarstufe I ist das Ionenkonzept eines der zentralen Konzepte zum Verständnis der submikroskopischen Struktur der Materie. Um dabei die besonderen räumlichen Strukturen von Salzen erfassen zu können, ist neben dem Erwerb des fachlichen Wissens auch ein fundierter Umgang mit und das Verständnis von Modellen unerlässlich. Doch gerade dieser Aspekt stellt Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I vor besondere Herausforderungen. Die entwickelte Lernleiter zum Thema Ionen und Salze liefert einen umfassenden Unterrichtsansatz, um den Schwierigkeiten von Schülerinnen und Schülern bei einem ersten Zugang zum Ionenkonzept zu begegnen. Neben einer strukturierten Erarbeitung des Fachwissens, wird in dem vorgestellten Material auch eine binnendifferenzierte Förderung der Modellkompetenz der Lernenden umgesetzt. zur Workshopübersicht

26-C Digital spielerisch im Chemieunterricht unterwegs – Förderung prozessbezogener Kompetenzen mit digitalen Schnitzeljagden, Stop-Motion-Videos und Quiz-Spielen im Chemieunterricht Dr. Sandra Schlachzig (Max-Planck-Gymnasium, Dortmund), Jonas Blümke (Max-Planck-Gymnasium, Dortmund)

Bereits seit einigen Jahren gelten digitale Medien, eingesetzt als Lernwerkzeug und Informationsvermittler, als Bereicherung für den Chemieunterricht. Kaum ein Lernender bewegt sich heute ohne mobiles Gerät wie Smartphone und Tablet in der Schule, wodurch diese zum wichtigen Vermittlungsmedium werden. Bei der Vielfalt der Möglichkeiten im Bereich der Apps und Software-Programme ist es nicht immer leicht, den Überblick zu behalten und die Potenziale digitaler Medien für den Chemieunterricht abzuschätzen. In diesem Workshop werden vier einfache und erprobte Apps (Biparcours, Stop-Motion und Kahoot) mit konkreten Beispielen aus der Praxis vorgestellt, in kurzer Zeit erprobt und auf ihren Mehrwert für den Chemieunterricht betrachtet. zur Workshopübersicht

27-C Low Cost Fotometer im Chemieunterricht der Sek. II Dr. Michael Weigend (Holzkamp-Gesamtschule Witten) Robert Wieczorek (Ruhr-Universität Bochum)

Die Fotometrie stellt ein für unsere Schülerinnen und Schüler gut verständliches, quantitatives analytisches Messverfahren dar. Dieses Verfahren wird im Inhaltsfeld 4 „Organische Produkte – Werkstoffe und Farbstoffe“ des Kernlehrplanes für die Sekundarstufe II angesprochen. In diesem Inhaltsfeld kann eine Vielzahl gut realisierbarer und äußerst anschaulicher Schülerexperimente zur Fotometrie eingesetzt werden, die allerdings alle die Verfügbarkeit einer ausreichenden Zahl an Messgeräten voraussetzen. In dieser Fortbildung lernen Sie eine einfache Low-Cost-Variante kennen, die sie mit Ihren Schülern gemeinsam bauen und für Messungen einsetzen können. Das spart nicht nur Geld, sondern bietet den Schülern auch einen Einblick in die Arbeitsweise des Geräts (Öffnen der Blackbox) und in die Messprinzipien der Fotometrie. Der Zusammenbau des Fotometers mit drei ansatzweise monochromatischen Messwellenlängen gelingt ohne technischen Aufwand (kein Löten). zur Workshopübersicht

28-C Lernstrukturgitter im inklusiven Chemieunterricht – Impulse zur zieldifferenten Gestaltung von Lernumgebungen an konkreten Inhaltsfeldern der Sek. I (nur am Nachmittag)

Susanne Eßer (QUA-LiS NRW), Theresa Oberg (Europaschule Aldegrever-Gymnasium, Soest), Corinna Ostwinkel (Städt. Gymnasium, Sundern), Katrin Westerfeld (Hedwig-Dransfeld-Schule, Werl)

Im Rahmen des Gemeinsamen Lernens werden in Nordrhein Westfalen inzwischen in vielen Schulformen der Sek I Schülerinnen und Schüler mit den Förderschwerpunkten „Lernen“ und „Geistige Entwicklung“ unterrichtet. In Zuge dieser Entwicklung findet auch Chemieunterricht in heterogenen Lerngruppen statt. Wie könnte eine Unterrichtsplanung aussehen, die fachdidaktische Ansprüche des Unterrichtsfaches zu individuellen Kenntnissen, Kompetenzen, Perspektiven und Interessen in Beziehung setzt? In der Qualitäts- und UnterstützungsAgentur – Landesinstitut für Schule NRW (QUA-LiS NRW) sind Lernstrukturgitter als pädagogisch-didaktische Handlungsmodelle zu den curricularen Inhalten „Kochsalz-Ionenbildung und -bindung“ und „Säuren und Laugen im Haushalt und Labor“ entwickelt worden. Sie beinhalten eine sachlogische Darstellung des gemeinsamen Unterrichtsgegenstands kombiniert mit einer Analyse möglicher kognitiver Prozesse. Diese Lernstrukturgitter können als Grundlage für eine Unterrichtsplanung im inklusiven Unterricht dienen. Der Workshop beschreibt zum einen, wie Lernstrukturgitter aufgestellt werden können. Zum anderen werden Materialien präsentiert, die im inklusiven Chemieunterricht eingesetzt werden können. zur Workshopübersicht

29-P Bochum, wir haben ein Problem: Raketenwissenschaftler gesucht! – Forschendentdeckendes Lernen zum Thema Raketen Sven Kleinhans (Heliosschule Köln), Alexander Küpper (Universität zu Köln)

Im Internet und Experimentierbüchern findet man eine Vielzahl von Anleitungen zum Bau von unterschiedlichen Raketentypen (Luftraketen, Wasserraketen, Filmdosenraketen) im Unterricht. Diese oftmals als Kochrezept formulierten Anleitungen fördern zwar die Motivation der Lernenden, jedoch nur eingeschränkt experimentelle Kompetenzen. Auch wird selten der fächerübergreifende Charakter der Thematik an der Schnittstelle von Chemie und Physik explizit beleuchtet. Der Workshop zeigt auf, wie man die Thematik des Baus von Filmdosenraketen auf Ebene der 9. Klasse (Wahlpflichtbereich Naturwissenschaften, Gesamtschule, Inhaltsfeld Astronomie) im Sinne des forschend-entdeckenden Lernens thematisieren kann. Im Anschluss an eine kurze theoretische Einführung, inklusive Verortung im Kernlehrplan, haben die Teilnehmerinnen und Teilnehmer die Möglichkeit die entwickelten Unterrichtsmaterialien zu testen. Der Workshop endet mit einer Diskussion über die vorgestellten Materialien. zur Workshopübersicht

30-P Bildschirmexperimente und digitale Lernangebote zu Schlüsselexperimenten des KLP Physik in der gymnasialen Oberstufe Stefan Blumenthal (ZfsL Bielefeld), Dr. Christian Burisch (Leibniz -Gymnasium, Essen), Peter Goldkuhle, Norbert Stirba (LRSD a.D.)

Passend zu ausgewählten Schlüsselexperimenten des Kernlehrplans Physik der gymnasialen Oberstufe werden digitale Unterstützungsmaterialien für den Unterricht und zum selbstständigen Weiterlernen vorgestellt. Der wesentliche Kern der Materialien besteht in interaktiven Bildschirmexperimenten (IBE), die sich in jedem Web-Browser und auf (fast) jedem Endgerät virtuell durchführen lassen. Für die Schülerinnen und Schüler bieten die IBE neben dem unmittelbaren Einsatz im Unterricht die Möglichkeit, sich aktiv und selbstständig vertiefend mit einem in der Regel real durchgeführten Experiment auseinander zu setzen. Eingebettet sind die IBE in lehrplankonforme Lernumgebungen, die grundlegende und weiterführende Fachinformationen ebenso umfassen wie differenzierte Arbeitsaufgaben sowie für deren Bearbeitung sinnvolle Darstellungs- und Auswertewerkzeuge. zur Workshopübersicht

31-P phyphox - Experimentieren mit dem Smartphone Sebastian Staacks (RWTH Aachen)

Die an der RWTH Aachen speziell für Anforderungen in der Physik-Lehre entwickelte App phyphox bietet vielfältige Möglichkeiten zur Durchführung und Auswertung von Smartphone-Experimenten als Schüler- und Demonstrationsversuche. Im Workshop mit dem Entwickler der App werden ihre Funktionen und ihr breites didaktisches Potential an hands-on Beispielen vorgestellt. Bitte vorab die App phyphox auf Ihrem Smartphone installieren (kostenlos für Android und iOS unter http://phyphox.org). Wer zusätzlich zum Smartphone auch ein eigenes Notebook mitbringt, kann erweiterte Funktionalitäten der App selbst am eigenen Material testen. zur Workshopübersicht

32-P MINT-Unterricht mit Satellitenbildern und ISS Videos: AR, VR und mehr Sarah Sticksel (Ruhr-Universität Bochum), Lisa Keune (Ruhr-Universität Bochum)

Der Blick von oben auf die Erde fasziniert uns seit jeher. In den letzten Jahren liefert eine Vielzahl von Sensoren räumlich und zeitlich sehr hoch aufgelöste Bilder, die im Alltag überall zu finden sind – wie im Wetterbericht in den Nachrichten oder beim Surfen im Internet. Satellitenbilder ermöglichen es uns, die Erforschung von räumlichen Mustern aus der Größenordnung des für das menschliche Auge Überschaubaren herauszuheben und auf das Globale und Unsichtbare auszuweiten. Die Datenwelt hinter den ästhetischen Aufnahmen aber, also das Zusammenspiel aus raumzeitlichen, spektralen und radiometrischen Eigenschaften, wird bei der Betrachtung meist nicht thematisiert. Dabei bieten sich die Produkte von Fernerkundungssensoren hervorragend dazu an, Themen des Curriculums der Fächer Physik und Erdkunde miteinander zu verknüpfen und auf eine interaktive Weise anschaulich zu vermitteln. Hierzu gehören die physikalischen Hintergründe wie Reflexion und Absorption, das elektromagnetische Spektrum oder die spezifische Wärmekapazität, aber eben auch die geographischen Anwendungsgebiete wie Hochwasserhilfe, Braunkohletagebau und Atmosphärische Zirkulation. Die beiden vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt geförderten Projekte der Ruhr-Universität Bochum „Fernerkundung in Schulen“ (FIS) und „KEPLER ISS“ knüpfen an genau der Schnittstelle zwischen anwendungsnahen Fächern (Geographie, Biologie) und hintergrundorientierten Fächern (Physik, Mathematik, Informatik) an: Der Workshop setzt sich deshalb zum Ziel, Lehrerinnen und Lehrer aber auch allgemein Interessierte der MINT-Fächer - in die Grundlagen der Fernerkundung einzuführen, - die Webportale zu FIS und KEPLER ISS vorzustellen, - interaktive Unterrichtseinheiten, Augmented Reality Apps und Virtual Reality

Anwendungen zum Thema Fernerkundung vorzustellen Ca. 15 Teilnehmerinnen und Teilnehmer. Spezielle Computerkenntnisse werden nicht benötigt. Laptops können gestellt werden. zur Workshopübersicht

33-P Nach den Sternen greifen! Möglichkeiten zur experimentellen Umsetzung des Inhaltsfeldes „Sterne und Weltall“ Klaus Trimborn (Landeskoordinator des MSB für zdi.NRW/ESERO Germany), Thomas Daub (Bezirksregierung Arnsberg)

Die Vorgaben des neuen Kernlehrplan Physik Sekundarstufe I am Gymnasium legen im Inhaltsfeld 6 Kompetenzerwartungen zum Kontextfeld Sterne und Weltall fest. In diesem Workshop werden an verschiedenen Beispielen Möglichkeiten vorgestellt, wie diese Kompetenzerwartungen in alleinstehenden Unterrichtsvorhaben oder in Kombination mit Kompetenzerwartungen aus anderen Inhaltsfeldern in Schülerexperimenten „begreifbar“ gemacht werden können. Mit ESERO Germany, dem deutschen Bildungsbüro der ESA (www.esero.de), steht ein hochkarätiger Partner bereit, der sich in die Entwicklung solcher experimentellen Möglichkeiten fachwissenschaftlich und fachdidaktisch umfassend einbringt. zur Workshopübersicht

Themenbereich Technik und Informatik

34-T

Vorstellung einer Unterrichtsreihe und eines Planungsrasters zum kompetenzorientierten Arbeiten im Anfangsunterricht Technik SINUS.NRW: Sonja Janeck (Kuhlenkampschule, Minden)

Das vorgestellte Unterrichtsvorhaben soll im Rahmen des Anfangsunterrichts Technik an verschiedenen Schulformen und damit auch in verschiedenen Jahrgangsstufen eingesetzt werden können. Dabei liegt ein Schwerpunkt auf dem Aufgreifen der Motivation der Schülerinnen und Schüler. Des Weiteren sollen technische Sachverhalte, Systeme und Verfahren vor dem Hintergrund relevanter, auch selbst entwickelter Kriterien erstellt werden. Wichtige fachliche Kenntnisse können anhand dieses konkreten Beispiels behutsam schülerorientiert eingeführt werden. In diesem Workshop wird exemplarisch an einer Problemstellung zum Werkstoff Holz gearbeitet. Es werden verschiedene Lösungen und Lösungswege entwickelt mit deren Hilfe unsere Unterrichtsreihe veranschaulicht wird. Ein Planungsraster kann helfen zukünftige Projekte zu entwickeln und durchzuführen. zur Workshopübersicht

35-T

Das Niedrigenergiehaus – Ein Unterrichtsvorhaben für das Wahlpflichtfach Technik zur Umsetzung des neuen Kernlehrplans des Gymnasiums und für entsprechende Angebote anderer Schulformen SINUS.NRW: Bettina Laaks (ZfsL Essen), Stephanie Eidmann (Adalbert -Stifter-Gymnasium, Castrop-Rauxel), Sonja Jestädt (Heinrich-von-Kleist-Schule, Bochum)

Gegenstand des vorgestellten Unterrichtsvorhabens ist die Planung, Entwicklung und Fertigung eines Modells eines Niedrigenergiehauses. In diesem Workshop wird die grundsätzliche Vorgehensweise bei der Konstruktion und Fertigung eines Niedrigenergiehauses unter den Aspekten der Solararchitektur und der Wärmedämmung vorgestellt. An diesem Modell werden typische Messmethoden wie Aufnahmen mit einer Wärmebildkamera, Bestimmung von Temperaturdifferenzen mittels Thermometer vorgenommen. Das Unterrichtsvorhaben zeigt, wie die Vorgaben des neuen Kernlehrplans für das Wahlpflichtfach Technik am praktischen Beispiel umgesetzt werden können. Dabei werden Aspekte der Bildung für nachhaltige Entwicklung sowie weitere sozioökonomische Faktoren berücksichtigt. zur Workshopübersicht

36-T/I Der Sonnenfolger – ein Unterrichtsvorhaben für einen Informatik/Technik-Kombinationskurs im Wahlpflichtunterricht des Gymnasiums und für entsprechende Angebote anderer Schulformen Dr. Daniel Appel (Cecilien-Gymnasium, Düsseldorf), Wolfgang Pörschke (Bielefeld), Benjamin Reichelt (Ernst-Moritz-Arndt-Gymnasium, Bonn), Karsten Schmidt (Europaschule, Rheinberg), Peter Weinberg (Bielefeld)

Gegenstand des Unterrichtsvorhabens ist die Planung, Entwicklung und Fertigung eines funktionstüchtigen Modells eines Sonnenfolgers, bei dem eine Solarzelle mit Hilfe eines Einplatinencomputers stets optimal zur Sonne ausgerichtet wird. In diesem Workshop wird die grundsätzliche Vorgehensweise bei der mechanischen Konstruktion und Fertigung eines Sonnenfolgers vorgestellt. Anschließend werden Grundzüge der Programmierung praktisch erarbeitet. Das Unterrichtsvorhaben verdeutlicht, wie im Wahlpflichtbereich die interdisziplinäre Verknüpfung zweier Fächer zu einem Kombinationskurs umgesetzt werden kann. Dabei werden curriculare Vorgaben wie inhaltliche Schwerpunkte und Kompetenzerwartungen beider Kernlehrpläne berücksichtigt. zur Workshopübersicht

37-I

Es werde Licht! – Wir programmieren den Microcontroller Arduino zur Steuerung von mehreren LEDs bis zur Ampelschaltung SINUS.NRW: Annemarie Berendes (Realschule In der Südstadt, Paderborn)

Insbesondere an der Real- und Gesamtschule können im Rahmen des Wahlpflichtunterrichts ab Jahrgang 9 Microcontroller, z.B. Arduinos, sinnvoll eingesetzt werden, um Kindern und Jugendlichen einen ersten Kontakt mit eben dieser Technik zu ermöglichen. Dieser Workshop richtet sich an Lehrerinnen und Lehrer der Sekundarstufe I, die die Programmierung und die damit verbundenen Schaltungen erlernen möchten. Besondere Informatik- oder Programmierkenntnisse sowie physikalische Grundlagenkenntnisse sind nicht erforderlich. Im Rahmen des Workshops bauen und programmieren die Teilnehmerinnen und Teilnehmer einfache Schaltungen mit LEDs bis hin zur Ampelschaltung. Dabei wird eine mögliche Programmierung mithilfe der Entwicklungsumgebung IDE vorgestellt. Außerdem werden grundsätzliche Informationen zur Differenzierung aufgezeigt. Bitte einen eigenen Laptop mitbringen und die Programmierumgebung IDE unter https://www.arduino.cc vorher downloaden und mit allen Treibern vorher installieren. Die Arduinos sind inklusive Zubehör vorhanden. zur Workshopübersicht

38-I

Was hat Monty Python eigentlich mit Informatik zu tun? Programmierkonzepte mithilfe der Turtle-Grafik unter Einbezug von Python kennenlernen SINUS.NRW: Silke Röwekamp (Hellweg-Realschule, Unna)

Obwohl Python bereits vor über 20 Jahren vom Niederländer Guido van Rossum entwickelt wurde, hat sich die Sprache in den Schulen erst in den letzten Jahren richtig entfaltet und erlebt in dieser Zeit einen regelrechten Boom. Dies mag daran liegen, dass Python als interpretierte Sprache sehr einfach zu erlernen ist, aber auch, weil Python mit sehr wenig Computerressourcen auskommt und sogar auf Micro Systemen lauffähig ist. Mit der Entwicklungsumgebung TigerJython (Turtle Grafik) steht zudem eine schülergerechte Umgebung zur Verfügung, die einen ausgewogenen Kompromiss zwischen Einfachheit und Professionalität aufweist und besonders gut für den Informatikunterricht in der Sekundarstufe I im Rahmen des Wahlpflichtfaches geeignet ist. Bitte bringen Sie einen eigenen Laptop mit. Die Programmierung erfolgt wie o.g. mit TigerJython und benötigt keinerlei Installation oder spezielle Rechte. Unter http://jython.tobiaskohn.ch/download2-de.html kann die Datei tigerjython2.jar heruntergeladen und installiert werden. Alternativ kann ein Online-Editor genutzt werden. zur Workshopübersicht

39-I

Der Raspberry Pi im Unterricht: Von der schleichenden Katze zum Industrieroboter SINUS.NRW: Dr. Andreas Pallack (Franz-Stock-Gymnasium, Arnsberg), Thomas Schulte (Franz-Stock- Gymnasium, Arnsberg)

Unsere Welt wird komplexer und Maschinen undurchsichtiger. Beispiele sind das Smart-Home oder Industrieroboter. Wie können wir jungen Menschen helfen, diese Welt zu verstehen? Der Mikrocomputer Raspberry Pi kann mit Scratch, bekannt durch die typische Katze, gesteuert werden. Sensoren, verschiedene Motortypen und Lampen werden im Workshop über ein Steckbrett mit seiner Microcontroller Schnittstelle verbunden und so beispielhaft Komponenten realisiert, die heute in unzähligen Gegenständen des Alltags Anwendung finden. Motiviert wird der Einsatz der Script-Sprache Python, mit der erst umfangreichere Projekte (vorgestellt werden die Projekte „Flipper“ und „Der Hanoi-Roboter“) realisiert werden können. zur Workshopübersicht

Fachübergreifender Workshop

40-MINT

Förderung der Evidenzbasierung in der Lehrerbildung mit dem Clearing House Unterricht (nur am Nachmittag)

Dr. Claudia Mazziott i (Technische Universität München)

Wie gelingt der Transfer von Forschung in die Praxis? Welche Möglichkeiten gibt es konstant, aktuelle Forschungsbefunde in die eigene Lehrpraxis miteinzubeziehen? Welche Themen sind relevant? Und wie sollte Forschung aufbereitet werden, damit sie als verständlich und nützlich für die eigene Praxis wahrgenommen wird? -Diesen und weiteren Fragen möchten wir mit Ihnen im Workshop nachgehen. Gemeinsam erarbeiten wir (potenzielle) Einsatzszenarien des Clearing House Unterricht und innovative Lehrkonzepte mit dem Format „Kurzreview“ für ihren beruflichen Alltag. Der Workshop startet mit einem Vortrag und geht dann in eine interaktive Phase über. zur Workshopübersicht