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Methodenwerkzeugeim
Physikunterricht
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 2
Empfehlenswerte Lektüre:
Naturwissenschaften im Unterricht
Physik
Heft 75/76 (2003)
„Methodenwerkzeuge“
Josef Leisen (Herausgeber)
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 3
Übersicht:
• Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht?
• Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge
• Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug
• Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere
Methode!
• „Standardsituationen“ und Methodenwerkzeuge
• Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 4
Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht?
Weil sie einen Kompromiss erlauben –
der für Physiklehrkräfte wichtig ist!
Forderungen
nach Veränderungen
im Physikunterricht
Wunsch
nach Beibehaltung
liebgewordener Traditionen
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 5
Quelle: Muckenfuß, 1994, Lernen im sinnstiftenden Kontext
„Der Fachunterricht Physik (und Chemie) steht vielmehr dem empirisch gesicherten Tatbestand gegenüber, in seiner bisherigen Ausprägung die selbst gesetzten Ziele bei der Mehrheit der Schüler und vor allem Schülerinnen nicht zu erreichen.“
„Der Unterricht zeigt sich erstaunlich resistent gegen Veränderungsansprüche.“
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 6
„Ja – aber“-Reaktion auf Veränderungswünsche
• War alles an meinem Unterricht schlecht?
• Muss ich jetzt alles anders machen?
• Der bisherige Unterricht entsprach meiner Person – wenn ich alles über Bord werfe, bin ich nicht mehr authentisch!
Bedenken:
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 7
„Ja – aber“-Reaktion auf Veränderungswünsche
„Neuerungen werden um so leichter aufgenommen, je ähnlicher sie den vorhandenen Grundmustern sind oder je leichter sie an diese assimiliert werden können.“
Quelle: Expertise zum BLK-Projekt „Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts“ (1998)
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 8
„Ja – aber“-Reaktion auf Veränderungswünsche
„Neuerungen werden um so leichter aufgenommen, je ähnlicher sie den vorhandenen Grundmustern sind oder je leichter sie an diese assimiliert werden können.“
Vorteile der Methodenwerkzeuge:
• punktuell einsetzbar
• Integration in vorhandene Grundmuster gelingt
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 9
Übersicht:
• Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht?
• Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug
• Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge
Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere
Methode!
• „Standardsituationen“ und Methodenwerkzeuge
• Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 10
Die Teilspannungen addieren sich zur
Gesamtspannung.
Die Stromstärke ist an jeder Stelle des Stromkreises gleich groß.
Die Spannung ist für jeden Teilkreis gleich
groß.
Wenn man eine Glühlampe herausdreht, gehen alle anderen Lampen aus. Die Leitwerte (Kehrwerte der Teilwider-
stände) addieren sich zum Gesamtleitwert.Die Teilwiderstände addieren sich zum
Gesamtwiderstand.
Spannung
Hausinstallation;
Mehrfachsteckdosen
Str
omst
ärke
Sicherungsautomaten; Spannungsprüfer
Verhalten von Glühlampen
Anwendungen
Gleichungen
Parallelschaltung
Reihenschaltung
Skizze
R 1
R 2
U1 = U
2 = U3 = … = U
n
I 1 + I 2
+ I 3 + … + I n
= I G
I1 = I
2 = I3 = … = I
n R 1 + R 2
+ R 3 + … + R n
= R G
L1 + L2 + L3 + … + Ln = LG
Wenn man eine Lampe herausdreht,
leuchten die anderen Lampen weiter.
Widerstand
R1
R2
U 1 + U 2
+ U 3 + …
+ U n = U G
Die Teilstromstärken addieren sich zur
Gesamtstromstärke.
Kärtchen 1
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Die Teilspannungen addieren sich zur Gesamtspannung.
Die Stromstärke ist an jeder Stelle des Stromkreises gleich groß.
Die Spannung ist für jeden Teilkreis gleich groß.
Die Teilstromstärken addieren sich zur Gesamtstromstärke.
Wenn man eine Glühlampe herausdreht, gehen alle anderen Lampen aus.
Die Leitwerte (Kehrwerte der Teilwider-stände) addieren sich zum Gesamtleitwert.
Wenn man eine Lampe herausdreht, leuchten die anderen Lampen weiter.
Die Teilwiderstände addieren sich zum Gesamtwiderstand.
Spannung
Hausinstallation;Mehrfachsteckdosen
Stromstärke
Sicherungsautomaten; Spannungsprüfer
Widerstand
Verhalten von Glühlampen
Anwendungen
Gleichungen
Parallelschaltung
Reihenschaltung
Skizze
R1 R2
R1
R2
U1 = U2 = U3 = … = Un
U1 + U2 + U3 + … + Un = UG
I1 + I2 + I3 + … + In = IG
I1 = I2 = I3 = … = In
R1 + R2 + R3 + … + Rn = RG
L1 + L2 + L3 + … + Ln = LG
Kärtchen 2
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 12
Die Teilspannungen addieren sich zur Gesamtspannung.
Die Stromstärke ist an jeder Stelle des Stromkreises gleich groß.
Die Spannung ist für jeden Teilkreis gleich groß.
Die Teilstromstärken addieren sich zur Gesamtstromstärke.
Wenn man eine Glühlampe herausdreht, leuchten die anderen Lampen weiter.
Die Leitwerte (Kehrwerte der Teilwider-stände) addieren sich zum Gesamtleitwert.
Wenn man eine Glühlampe herausdreht, gehen alle anderen Lampen aus.
Die Teilwiderstände addieren sich zum Gesamtwiderstand.
Spannung
Hausinstallation;Mehrfachsteckdosen
Stromstärke
Sicherungsautomaten; Spannungsprüfer
Widerstand
Verhalten von Glühlampen
Anwendungen
Gleichungen
Parallelschaltung Reihenschaltung
Skizze
R1 R2
R1
R2
U1 = U2 = U3 = … = Un U1 + U2 + U3 + … + Un = UG
I1 + I2 + I3 + … + In = IG I1 = I2 = I3 = … = In
R1 + R2 + R3 + … + Rn = RG L1 + L2 + L3 + … + Ln
= LG
Kärtchen 3
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 13
Methodenwerkzeug „Kärtchentisch“
Zielsetzung: „Ordnung hinein bringen“
Bei dem vorgestellten Beispiel:
- am Ende einer Unterrichtseinheit- zum Thema Reihen- und Parallelschaltung
Kennzeichen eines Methodenwerkzeugs:
- nicht auf bestimmte Inhalte beschränkt- nicht auf bestimmte Unterrichtsphasen beschränkt
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 14
Übersicht:
• Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht?
• Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug
• Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge
• Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere
Methode!
• „Standardsituationen“ und Methodenwerkzeuge
• Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 15
Gesamtheit der Methodenwerkzeuge
Abgestufte Lernhilfen Drehbuch Kugellager Strukturdiagramm
Archive Expertenkarussell Lernplakat Textpuzzle
Aushandeln Expertenkongress Lückentext / -bilder Themen_ABC
Begriffsnetz Fehlersuche Memory Thesentopf
Begriffe raten Filmleiste Merkzettel Wortfeld
Bildergeschichte Flussdiagramm Mindmap Wortgeländer
Bildpuzzle Fragemuster Partnerkärtchen Wortliste
Bildsequenz Heißer Stuhl Satzmuster Worträtsel
Blockdiagramm Ideennetz Schaufensterbummel Würfelspiel
Der große Preis Kärtchentisch Schwarzes Brett Zuordnung
Dialog Kartenabfrage Sprechblasen Zwei aus Drei
Domino Kettenquiz Stille Post
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 16
Übersicht:
• Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht?
• Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug
• Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge
• Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere
Methode!
• „Standardsituationen“ und Methodenwerkzeuge
• Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 17
Übersicht:
• Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht?
• Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug
• Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge
• Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere
Methode!
• „Standardsituationen“ und Methodenwerkzeuge
• Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 18
„Didaktische Standardsituationen“ des Physikunterrichts
• Vorgänge und Experimente beschreiben
• Auf Ideen kommen
• Neues erarbeiten
• Über Physik reden
• Ordnung hineinbringen
• Gelerntes üben
• Erfolgreich präsentieren
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 19
Vorgänge und Experimente beschreiben
Die Werkzeuge sollen die Schülerinnen und Schüler zur regelgeleiteten Bearbeitung der Aufträge führen sowie das konvergente Denken schulen.
Die Werkzeuge haben einen hohen Formalisierungs- und Vorgabegrad.
Die Materialvorgaben haben meist Arbeitsblattcharakter.
Bilder und eine Liste mit Fachbegriffen als Beigaben sind Erfolg versprechende Lernhilfen.
• Einhaltung der logischen Reihenfolge
• Genauigkeit und Präzision
• Klarheit der Gedanken-führung
• Nutzung fachsprachlicher Muster
• Bezug zu Bildern und Vorgängen
Anforderungen an die MethodenwerkzeugeCharakteristika dieser
Standardsituation
Umsetzungsbeispiele: Filmleiste, Bildergeschichte, Textpuzzle, Satzbaukasten
Außerdem geeignet: Wortliste, Wortgeländer, Wortfeld, Bildsequenz
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Auf Ideen kommen
Die Werkzeuge müssen offen gehalten sein und zum Brainstorming und zu divergentem Denken einladen.
Der Lehrer muss zurücktreten können und wirkt vorwiegend impulsgebend.
Wenn keine Ideen kommen, sollten die Werk-zeuge abgestufte Ideenbringer anbieten.
Es ist entscheidend, die Gruppe so zu stimulieren, dass sie auf Ideen kommt, die dem Einzelnen nicht oder nur selten einfallen.
• Brainstorming-Situation
• Offenheit für alle mögli-chen Ideen
• kreative Situation ermögli-chen
• Vielfalt von Lösungswegen ermöglichen
• ungesteuerte Beteiligung aller Schülerinnen und Schüler
Anforderungen an die MethodenwerkzeugeCharakteristika dieser
Standardsituation
Umsetzungsbeispiele: Sprechblasen, Abgestufte Lernhilfen, Themen-ABC, Kartenabfrage (außerdem geeignet:Ideennetz/Mindmap)
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 21
Neues erarbeiten
Die Werkzeuge müssen Informationen und Ansätze zur Bearbeitung anbieten sowie gleichzeitig eine Binnendifferenzierung ermöglichen (z. B. durch unterschiedliche Zugangsarten und unterschiedliche Schwierigkeitsgrade).
Verschiedene Sozialformen sollen möglich sein.
Die Werkzeuge sollen eine intensive Beschäftigung mit den Inhalten bewirken.
• Informationsangebot erforderlich
• Steuerung durch Materialien
• zeitintensiv
• angemessener Beschäftigungs-grad aller erforderlich
• unterschiedliche Bearbeitungstempi
• unterschiedliche Niveaus des Verstehens
Anforderungen an die MethodenwerkzeugeCharakteristika dieser
Standardsituation
Umsetzungsbeispiele: Mindmap, Begriffsnetz, Archive, Schwarzes Brett
Außerdem geeignet: Lückentext, Wortliste, Domino, Textpuzzle
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 22
Über Physik reden
Die Werkzeuge müssen einerseits Freiraum für eigene Gedanken, Argumente und Wertungen bieten, andererseits eine angemessene Unterstützung anbieten, so dass das Reden über Physik im Fluss bleibt.
Orientierende Raster und Sprechhilfen können hier nützliche Dienste tun.
Schüleraktive Werkzeuge mit Wiederholungs-effekten sind besonders empfehlenswert.
• kommunikative Situationen erforderlich
• diskursives Argumentieren
• verschiedene Perspektiven
• Pro-Contra-Situationen
• zusammenhängende Rede
• rhetorische Elemente
• Plenum oder Gruppenarbeit
Anforderungen an die MethodenwerkzeugeCharakteristika dieser
Standardsituation
Umsetzungsbeispiele: Heißer Stuhl, Kugellager, Begriffe raten, Drehbuch schreiben
Außerdem geeignet: Satzmuster, Fragemuster, Thesentopf, Dialog, Begriffsnetz, Expertenkarussell, Expertenkongress, Aushandeln
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Über Physik reden
Die Werkzeuge müssen Informationen und Ansätze zur Bearbeitung anbieten sowie gleichzeitig eine Binnendifferenzierung ermöglichen (z. B. durch unterschiedliche Zugangsarten und unterschiedliche Schwierigkeitsgrade).
Verschiedene Sozialformen sollen möglich sein.
Die Werkzeuge sollen eine intensive Beschäftigung mit den Inhalten bewirken.
• kommunikative Situationen erforderlich
• diskursives Argumentieren
• verschiedene Perspektiven
• Pro-Contra-Situationen
• zusammenhängende Rede
• rhetorische Elemente
• Plenum oder Gruppenarbeit
Anforderungen an die MethodenwerkzeugeCharakteristika dieser
Standardsituation
Umsetzungsbeispiele: Mindmap, Begriffsnetz, Archive, Schwarzes Brett
Außerdem geeignet: Lückentext, Wortliste, Domino, Textpuzzle
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 24
Ordnung hineinbringen
Die Werkzeuge sollen den Schülerinnen und Schülern bzw. den Schülergruppen das eigen-ständige Ordnen des Gelernten und Bekannten ermöglichen.
Die Werkzeuge müssen oft einen großen Begriffs- und Faktenbestand anbieten und zur Klassifizie-rung, Strukturierung und Hierarchisierung anregen.
Dabei wird die gedankliche Struktur visualisiert.
Gutes Material ermöglicht u. U. verschiedene Darstellungen, die dann verglichen werden können.
• umfangreicher Begriffs- oder Faktenbestand erforderlich
• materialintensiv
• Klassifizierung - Strukturierung - Hierarchisierung
• verschiedene Ord-nungssysteme sinnvoll
Anforderungen an die MethodenwerkzeugeCharakteristika dieser
Standardsituation
Umsetzungsbeispiele: Zuordnung, Kärtchentisch, Matrix, Begriffsnetz
Außerdem geeignet: Flussdiagramm, Textpuzzle
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Gelerntes üben
Die Werkzeuge haben oft Spiel- und Wettbewerbscharakter.
Werkzeuge mit mehreren Durchläufen wirken routinebildend.
Handlungsorientierten Werkzeugen ist grundsätzlich der Vorzug zu geben.
Die Werkzeuge sollten eine Binnendifferen-zierung ermöglichen.
• interaktiv
• spielerisch
• abwechselungsreich
• selbsttätig
• routinebildend
• handlungsorientiert
• differenzierend
Anforderungen an die MethodenwerkzeugeCharakteristika dieser
Standardsituation
Umsetzungsbeispiele: Bildpuzzle, Domino, Fehlersuche
Außerdem geeignet: Lückenbilder, Worträtsel, Heißer Stuhl, Memory, Würfelspiel, Partnerkärtchen, Kettenquiz
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Erfolgreich präsentieren
Die Werkzeuge unterstützen die Präsentation von Einzel oder Gruppenergebnissen in Form der zusammenhängenden Rede und/oder der materialgeleiteten Darstellung.
Wichtigstes Kriterium ist die Wirkung auf das Publikum.
• zusammenhängende Rede
• Präsentationshilfen nutzen
• Gliederungshilfen nutzen
Anforderungen an die MethodenwerkzeugeCharakteristika dieser
Standardsituation
Umsetzungsbeispiele: Mindmap, Merkzettel, Expertenkarussell
Außerdem geeignet: Bildsequenzen, Filmleisten, Struktur- und Flussdiagramme, Zuordnungen, Begriffsnetze, Lernplakate
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Übersicht:
• Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht?
• Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug
• Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge
• Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere
Methode!
• „Standardsituationen“ und Methodenwerkzeuge
• Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 28
Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge
• Bilderrätsel• Fehlersuche• Kärtchentisch
21. – 23.10.2009 Methodenwerkzeuge im Physikunterricht 29
Übersicht:
• Warum Methodenwerkzeuge im Physikunterricht?
• Erstes Beispiel für ein Methodenwerkzeug
• Übersicht: Gesamtheit der Methodenwerkzeuge
• Methodenwerkzeuge – keinesfalls eine weitere
Methode!
• „Standardsituationen“ und Methodenwerkzeuge
• Anwendungen weiterer Methodenwerkzeuge
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!