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Schritt fuumlr Schritt zur Loumlsung Differenzierung durch Aufgaben mit gestuften Lern hilfen

Forschergruppe - Universitaumlt Kassel ll

Interesse

2 individuelle Staumlrken

VorwlssenVorertahrungenLernstand

5 versch iedene Verarbeit ungsmodi

bullbullLerntempo

FaumlhIgkeIt zum eigenstaumlndIgen ArbeIten

8 sprachliche Faumlh igke iten

9 mathematische Faumlhigke iten

KLASSE 8

SCHULFORM Haupt-Realsch ule Regelschule

ZEITUMFANG ca 30 min

THEMA Kinematik Teilthema gleichfoumlrmige Bewegung (Beispiel)

METHODEN differenzierte Unterstuuml tzung

DIFFERENZIERUNGSmiddot

BEREICH Unterstuumltzung

WEITERE MATERIALIEN S (10) [11) und S 16 - 21 unter httpwwwphysik uni-kassel deli ndex ph p7id=664

Aufgaben mit gestuften Lernhilfen beshyzeichnen ein Aufgabenformat bei dem die Loumlsung einer relativ komplexen Aufshygabe durch schriftlich formulierte aufeishynanderfolgende Hilfen unterstuumltzt wird

Die Lernenden koumlnnen Zeitpunkt und Umfang der Nutzung der Hilfen selbst bestimmen So kann die Unterstuumltzung des Lernprozesses in gewissen Grenzen individuell angepasst werden Dieses

Aufgabenformat wurde von Leisen I] entwickelt und hat insbesondere im Rahshymen des SINUS-Programms Verbreitung gefunden ([2]- 6])

Gegenwaumlrtig wird in einem von der DFG gefoumlrderten Forschungsprojekt die Frage untersucht inwieweit Aufgaben mit gestuften Lernhilfen geeignet sind selbststaumlndiges fachliches Lernen zu foumlrshydern und insbesondere fachlich weniger leistungsfaumlhige Schuumllerinnen und Schuumller

bei der Auseinandersetzung mit naturshywissenschaftlichen Fragestellungen zu unterstuumltzen 2)

Chancen von Aufgaben mit gestuften Lernhilfen

In der Folge von TIMSS und PISA wurde die Reduktion der Komplexitaumlt naturshy

42 (38)

wissenschaftlicher Problemstellungen durch stark vorstrukturierte Aufgaben

und deren Bearbeitung in kleinen Haumlppshychen stark kritisiert Mit dem Format der Aufgaben mit gestuften Lernhilfen ist es moumlglich die Komplexitaumlt von Problemstellungen zumindest fallweise in gewissem Umfang zu erhalten Die Aufrechterhaltung der Komplexitaumlt ershyscheint aus zwei Gruumlnden sinnvoll

bull Sie foumlrdert die Faumlhigkeit der Lernenshyden sich im naturwissenschaftlichen Feld in der Weise zu orientieren dass sie Erfahrungen damit machen welshyches Vorgehen fuumlr welche Art von Frageshystellung sinnvoll und zielfuumlhrend ist

bull Die Auseinandersetzung mit kompleshyxeren Fragestellungen unterstuumltzt die Strukturierungsfaumlhigkeit beim Bearbeiten VOI1 Problemen

Differenzierung Aufgaben mit gestuften Hilfen bieten insbesondere auch die Moumlglichkeit den unterschiedlichen Lernvoraussetzungen der Lernenden gerecht zu werden und Heterogenitaumlt abzufedern So koumlnnen

leistungsstarke Schuumllerinnen und Schuumller die gestellten Aufgaben oft ohne Benutshyzung der Hilfen bearbeiten waumlhrend leistungsschwaumlchere Schuumllerinnen und Schuumller mittels der Hilfen und deren Imshypulsen enger gefuumlhrt werden

Nicht nur hinsichtlich der kognitiven Unterschiede sondern auch entspreshychend den motivationalen Lernvorshyaussetzungen koumlnnen die Lernhilfen unterschiedlich genutzt werden lernshyaumlngstliche Lernend e koumlnnen sich z B uumlber die Hilfen vergewissern inwieshyweit sie auf dem richtigen Weg sind

Insgesamt erfuumlllen die Lernhilfen damit in gewisser Weise die Forderung nach adaptiver Instruktion [7

Unterstuumltzung Ein wichtiger Aspekt der Aufgaben mit

gestuften Lernhilfen ist dass Lernende bei Schwierigkeiten jederzeit Unterstuumltshyzung erhalten koumlnnen Wie wichtig dies ist haben Untersuchungen [8] gezeigt Ausstiege aus den unterrichtlichen Zushysammenhaumlngen (treten) ganz besonders

dann (au~ wenn die Schuumller Misserfolge bei der Bearbeitung von Aufgaben innershyhalb des Zeitfensters von 5 lVlinuten erleshy

ben Wenn es gelingt innerhalb dieses Zeitfensters Unterstuumltzung anzubieten koumlnnen Ausstiege vermieden und Lernshy

zeit besser genutzt werden Aufgaben mit gestuften Lernhilfen lasshy

sen den Lernenden weitgehende Freiheit in der Art der Nutzung der Hilfen Auch wenn das Ausmaszlig der Selbstbestimshymung eher klein ist ist deren Wirkung vermutlich nicht zu unterschaumltzen s

[8) Schuumller [erleben sich) auch in sehr engmaschig angelegten Aufgabenserien als autonom und selbstbestimmt wenn das Anforderungsniveau gut zu ihren Denk- und Handlungsmoumlglichkeiten

passt

Veraumlnderung der lehr-lern-Kultur Aufgaben mit gestu ften Lernhilfen bieshyten sich besonders fuumlr kooperatives

Arbeiten an Durch die gemeinsame Auseinandersetzung mit naturwissenshy

schaftlichen Problemstellungen kann nicht nur das in der Regel anzutreffende Wissens - und Faumlhigkeitsgefaumllle positiv genutzt werden ~9] Die Kommunikation uumlber Aufgaben und Hilfen kann zusaumltzshylich die Elaboration und Weiterentwickshylung von Vorstellungen unterstuumltzen

Aufgaben mit gestuften Lernhilfen bieten den Vorteil dass sie sich relativ leicht im Unterricht umsetzen lassen

Sie erfordern keine besonderen metho-

Unterricht Physik_18_2007 Nr 991100

- - -

dischen Vorkenntnisse ode r unterrichtsshyorganisatorischen Randbedingungen Sie koumlnnen jedoch dazu beitragen dass Lehrshykraumlfte ihre Rolle hin zum beobachtenden Lernbegleiter veraumlndern

Konstruktion und Bearbeitung von Aufgaben und Hilfen

Aufgabenkonstruktion Fuumlr die Konstruktion von Aufgaben mit gestuften Lernhilfen bieten sich besonders Aufgaben mit eindeutigem Loumlsungsweg an Die Konstruktion der Hilfen kann sich dann an der Musterloumlshysung orientieren (z B als Schritte auf dem Weg zur Musterloumlsung)

Hilfen koumlnnen sowohl

bull lern strateg isch ausgerichtet sein (Fertige eine Skizze an Welche Informationen kannst du fuumlr die Loumlshysung verwenden) wie auch

bull inhaltliche Inputs berei tstellen (Falls du vergessen has t wie die Dichte deshyfiniert ist lies im Schulbuch Seite x

nach Um die Genauigkeit einer Waumlgung zu erhoumlhen kann man mehshyrere Muumlnzen gleichzeitig wiegen)

Bei der Konstruktion von Aufgaben und Hilfen ist es erforderlich die Schwierigshykeiten der Lernenden einzuschaumltzen und entsprechende Maszlignahmen vorzuschla shy

gen Aus der Beobachtung w ie Lernende mit den Hilfen zurecht kommen lassen sich wiederum w ichtige Ruumlckschluumlsse zu den zuvor uumlber Schwierigkeiten geshymachten Annahmen ziehen

Bearbeitung Bei der Bearbeitung der Aufga ben sind Einzelarbeit Partnerarbeit aber au ch Gruppenarbeit m oumlglich

Die Hilfen sollten fuumlr jede Gruppe am Tisch oder in mehrfacher Ausfuumlhrung am Lehrerpult zur Verfuumlgung stehen Sie koumlnnen immer dann in Anspruch genomshymen w erden wenn die Schuumllerinnen und Schuumller mit ihren eigenen Uumlberlegungen nicht mehr weiterkommen

Wichtig ist dass das Aufblaumlttern der Loumlsungen zu den Hilfen mit einer kleinen Huumlrde ve rsehen ist

bull Eine einfache Moumlglichkeit ist die Hilshyfen auf DIN-A4-Papier zu drucken z u falten und das Auffalten der Loumlsung durch Verschlieszligen mit einer Buumlroshyklammer zu erschweren Abbildung 1

Unterricht Physik_18 _2007 Nr 991100

Vorderseite

Hilfe 1

t- - -L - shyI

1 ltlllIH nz l Xltll

1 ltltlIH nz l Xltll

I- T

Ruumlckseite

I Loumlsung Hilfe 1

f------+ - - shyI

I

1 1

1 ltllllH I3unsQl

r- - shy+ Hilfe 1

Abb 1 Vorlagegt zum Bed rucken der Hi lfekaumlrtchen im DIN-A4-Hoch- oder -Querformat

zeigt w ie der Text in diesem Fall (durch mehrmaliges Einlegen in den Drucker) gedruckt werden muss

bull Hilfen und Loumlsungen koumlnnen auf zwei getrennte Karten gedruckt werden oie an getrennten Orten abgelegt oder mit einem Klettverschluss (Meterwashyre) zusammengeklebt w erden

Es ist auch moumlglich Aufgaben untershyschiedlichen Schwierigkeitsgrades mit den zugehoumlrigen Hilfeka rten in untershyschiedlichen Farben anzu bieten

Erfahrungen

In verschiedenen Voruntersuchungen w urden sowohl in Interviewsituationen als auch im regulaumlren Unterricht Aufgashyben mit gestu ften Lernhilfen eingese tzt Die Akzeptanz aufseiten der Lernenshyden erwies sich als groszlig Insbesond ere lernschwache Schuumllerinnen und Schuumller aumluszligerten ein deutliches Kompetenzerleshy

ben nach der Bearbeitung der Aufgaben selbst dann w enn sie alle Hilfen in Anshyspruch nehmen mussten

Aumluszligerungen der Schuumllerinnen und Schuumller deuten zudem darauf hin dass es mit diesem Aufgabentyp gelingt Lernshyund Leistungssituationen zu trennen In mehreren Ruuml ckmeldu ngen betonten die befragten Schuumllerinnen und Schuumller dass sie das eigens taumlndige Heranziehen von Hilfen als wesentlich angenehmer wahrnahmen als sich in vergleichbaren

Situationen der Lehrkraft gegenuumlber als

h ilfebeduumlrftig zu outen Die Konzeption von Aufgaben dieses

Formats ist jedoch mit m ehreren Schwieshyrigkeiten verbunden In W orkshops mit Lehrkraumlften zeigte sich dass es nicht ganz einfach ist angemessene Lernhilfen ausgehend von der Denkweise der Lershynenden zu formulie ren und nicht vom Ergebnis ausgehend Dennoch ist selbst bei Aufgaben deren Hilfen auf den ers shyten Blick noch nicht optimal sind gut zu erkennen dass Schuumllerinnen und Schuumller

mit groszligem Engagement und mit Freude mit diesem Format arb eiten

Beispiele

Komplexes System von Hilfekaumlrtchen Im Kasten 1 ist ein Aufgabenbeispiel aus den laufenden Erprobungen fuumlr die Klasshysenstu fe 8 wiedergegeben Die Aufgabe w ird durch 5 Hilfen ergaumlnzt Jede Hilfe besteht aus einer Aufforderung zum Nachdenken oder einer Frage sowie der Loumlsung dazu Einige der Hilfen sind eher lerns trategischer Art (Hilfen 1 2 und 5) andere dagegen eher inhaltliche Impulse Als Zusatzaufgabe koumlnnen die Schuumlleshyrinnen und Schuumller weitere Aufgaben dieses Typs erfinden

Einfacher strukturierte Hilfen In Erprobungen hat sich gezeigt dass Schuumllerinnen und Schuumller in di e Art

(139) 43

AUFGABEN

T Tanja

Nimm

man mit PferdWie eine Straszlige sicher uumlberquert

HILFE

Wie lange dauert es bis Tanja und das Pferd sicher an

der anderen Straszligenseite angekommen sind Welche

Strecke hat das Auto in dieser Zeit zuruumlckgelegt

AUFGABE muss ihr Pferd uumlber eine 5 m breite Straszlige fuumlhren

an dass sie mit Pferd 1 ms gehen kann und das

HILFE

Erklaumlrt euch gegenseitig die Aufgabe noch einmal in

euren eigenen Worten

Klaumlrt dabei miteinander wie ihr die Aufgabe verstanshy

den habt und was euch noch nicht klar ist

LOumlSUNG

Zum Beispiel Wir sollen herausfinden wie weit ein fahrendes Auto

weg sein muss damit Tanja mit dem Pferd in langsashy

mem Tempo die Straszlige sicher uumlberqueren kann

HILFE

Macht euch eine Skizze in der ihr Tanjas Weg uumlber

die Straszlige und den Weg des Autos grob skizziert

LOumlSUNG

5m deutlich laumlllgere Strecke

~=J

mit sie sicher die Straszlige uumlberqueren kann muumlssen die

heranfahrenden Autos weit genug weg sein Aber was genau

heiszligt weit genug weg

Auto mit 50 kmh faumlhrt

Wie weit muss das Auto dann mindestens entfernt sein dashy

mit sie sicher an der anderen Straszligenseite ankommt

Da

LOumlSUNG

Um 5 m zuruumlckzulegen benoumltigt Tanja 5 s Das Auto

hat in dieser Zeit eine Strecke von etwa 70 m zuruumlckshy

gelegt Wenn ihr einen anderen Wert herausbekommen

habt schaut in Hilfe 4 nach

HILFE

Fuumlr die Loumlsung der Aufgabe muumlsst ihr wissen wie

man i5~ in Tumrechnet Probiert zuerst selbst es

euch noch einmal herzuleiten Schaut evtl im Heft

nach Eine Antwort findet ihr auch auf der Ruumlckseite

LOumlSUNG

1 km = 100Drrr =_l-msh 3600 s 36

Um kmh in ms umzurechnen muss man den Zahlenshy

wert durch 36 teilen

Merkregel

Von den groszligen zu den kleinen Einheiten

Durch 36 teilen

HILFE

Schaut noch einmal was ihr jetzt alles wisst Koumlnnt

ihr die Aufgabe nun beantworten

Uumlberlegt noch einmal ob auch das Pferd bei eurer

Rechnung wirklich sicher ankommt

LOumlSUNG

Genaugenommen muss auch das Hinterteil des Pfershy

des noch uumlber die Straszlige kommen Statt der 5 m sind

also eher 7 m zu rechnen Die Strecke die das Auto

in dieser Zeit zuruumlcklegt betraumlgt etwa 97 m Das Auto

sollte also etwa 100 m entfernt sein

44 (141)

des Umgangs mit den Hilfen eingefuumlhrt w erden muumlssen Es ist deshalb ratsam zunaumlchst mit wenigen Hilfen zu beginshynen um den Umgang mit den Hilfen zu uumlben

Ein Beispiel eines einfacheren Typs von Hilfen der sich bei traditionellen Berechnungsaufgaben relativ leicht umshysetzen laumlsst findet sich in Kasten 2 Diese Aufgabe wurde von Holger Wegerich von der Staatlichen Regelschule Am Nationalpark Hainich in Weberstedt konstruiert

Gestufte Hilfen zu Experimenten Beispiele fuumlr die Unterstuumltzung von Schuumllerexperimenten durch schriftlich formulierte Hilfen finden sich auf den Seiten der Physi kdidaktik in Muumlnchen httpwww physi kun i-muenchen ded idaktikl

unter Schuumllerversuche Die Anleitunshygen und Hilfen entstanden im Rahmen der Dissertation von Martin Hopf

Anmerkungen 1) Die Leitung des DFG-Proiektes liegt bei Martin

Haumlnze Lutz Staumludel und Ri ta Wodzinski (alle Universitaumlt Kassel) Als Mitarbeiter sind im Pro shyjekt involviert Gudrun Franke-Braun F10rian Schmidt-Weigand li nd Simone Blum (ebenfalls alle Universitaumlt Kassel)

2) Das Projekt ist eingebettet in die Arbeit einer

AUFGABEN VERAumlNDERN

interdisziplinaumlren Forschergruppe an der Univershy [5] Freiman T Schlieker v Habel itz-Tkotz w sitauml t Kassel die sich unter dem Titel Lehren Veith B Abgestufte Lernhilfen In Unterricht - Lernen - Li teracy empirischen Forsch ungen Chernie 12 (2001) Heft 6465 S 160- 167 zu kogni tiv anspruchsvollem fachlichen Lernen [6] Goldmann J Leisen J Abgestufte Lernhilfen widmet In Unterricht Physik 14 (2003) Heft 7576

S 124-1 25 [7] Weinert F Psychologie des Lernens und der

Instruktion Gauml ttingen Hogrefe 1996 [8] Au fschnaiter C v Aufschnaiter S v Eine Literatur

neue Aufgabenkultur fuuml r den Physiku nterricht

ch iger Fachun terri cht DFU Bonn Varus [1] Leisen j Methodenhandbuch Deutschsprashy

In MNU 54 (2001) Heft 7 S 409 - 416

1999 [9] Vygotski L S Mind in society The deveshyloprnent of high er psychological processes

Erfahrungen mit den Modulen 1 und 2 im [2] Herbst R Naturwissenschaftliches Arbeiten

Cambridge MA Harvard University Press 978 Gymnasium In Unterrich t Physik 10 (1 999)

Heft 54 S 266 - 267 [10] Forschergruppe Kass el Au fgaben mit ge shy[3] Freiman T Bienen tanz Abgestufte Lernhilfen stuften Lernhilfen In Lernchancen 6 (200 4)

u n~Lrs tuumltzen die Individualisierung In Fried shy Heft 42 S 38 - 43

rich Jahresheft Aufgaben Seelze Friedrich [11] Forschergruppe Kassel Heureka Komplexe 2003 5 96- 99 Aufga ben und gestufte Hilfen dami t alle etshy

[4] Hammer c Eigenstaumlndiges Laumlsen von was verstehen In Friedrich Jahresheft FoumlrshyAufgaben In Unterricht Physik i3 2002) dern und Diagnos tizieren Seelze Friedrich

Heft 67 S 16- 17 2006 S 84 - 88

AUFGABEN

Stahlseil

_ r -- AUFGABE ~i~

Das Haltese il einer Antennenanlage besteht aus Stahl r i

Im Sommer bei einer Temperatur von 25 oe ist dieshy

ses Seil 358m lang Um wie viele Millimeter kuumlrshy

zer wird das Seil im Winter bei einer Te mperatur von

-20 oe se in Gib zuerst eine Schaumltzung ab und berechne

dann

HILFEHILFE

Hier findest du noch einmal alle Werte die du

ist

Notiere welche Werte gegeben si nd und was gesucht brauchst um die Aufgabe zu loumlsen

Wenn du zusaumltzliche Werte benoumltigst schau in deinen Gegeben

Aufzei chnungen oder im Schulbuch nach linearer Ausdehnungskoeffizient oStahl = 0000012 K-1

Anfangslaumlnge 10 =358 m =35800 mm

Temperaturdifferenz 6szlig = 25 oe - (-20 Oe) 6szlig =45 K

Gesucht 61 in m

HILFE HILFE

Fuumlr diese Aufgabe benoumltigst du die Gleichung zur

Berechnung der Laumlngenaumlnderung

Du findest die Gleichung im Schulbuch auf Se ite x

Beachte In die Gleichung geht die Temperaturdiffeshy

renz ein

61 = oStahmiddot 10 6szlig 6 1 =0 000012 Kl J = 1933 mm fj = 19 cm

35800 mm 45 K

Unterrch t Physik 18_2007 _Nt 99100 (141 ) 45

AUFGABEN

T Tanja

Nimm

man mit PferdWie eine Straszlige sicher uumlberquert

HILFE

Wie lange dauert es bis Tanja und das Pferd sicher an

der anderen Straszligenseite angekommen sind Welche

Strecke hat das Auto in dieser Zeit zuruumlckgelegt

AUFGABE muss ihr Pferd uumlber eine 5 m breite Straszlige fuumlhren

an dass sie mit Pferd 1 ms gehen kann und das

HILFE

Erklaumlrt euch gegenseitig die Aufgabe noch einmal in

euren eigenen Worten

Klaumlrt dabei miteinander wie ihr die Aufgabe verstanshy

den habt und was euch noch nicht klar ist

LOumlSUNG

Zum Beispiel Wir sollen herausfinden wie weit ein fahrendes Auto

weg sein muss damit Tanja mit dem Pferd in langsashy

mem Tempo die Straszlige sicher uumlberqueren kann

HILFE

Macht euch eine Skizze in der ihr Tanjas Weg uumlber

die Straszlige und den Weg des Autos grob skizziert

LOumlSUNG

5m deutlich laumlllgere Strecke

~=J

mit sie sicher die Straszlige uumlberqueren kann muumlssen die

heranfahrenden Autos weit genug weg sein Aber was genau

heiszligt weit genug weg

Auto mit 50 kmh faumlhrt

Wie weit muss das Auto dann mindestens entfernt sein dashy

mit sie sicher an der anderen Straszligenseite ankommt

Da

LOumlSUNG

Um 5 m zuruumlckzulegen benoumltigt Tanja 5 s Das Auto

hat in dieser Zeit eine Strecke von etwa 70 m zuruumlckshy

gelegt Wenn ihr einen anderen Wert herausbekommen

habt schaut in Hilfe 4 nach

HILFE

Fuumlr die Loumlsung der Aufgabe muumlsst ihr wissen wie

man i5~ in Tumrechnet Probiert zuerst selbst es

euch noch einmal herzuleiten Schaut evtl im Heft

nach Eine Antwort findet ihr auch auf der Ruumlckseite

LOumlSUNG

1 km = 100Drrr =_l-msh 3600 s 36

Um kmh in ms umzurechnen muss man den Zahlenshy

wert durch 36 teilen

Merkregel

Von den groszligen zu den kleinen Einheiten

Durch 36 teilen

HILFE

Schaut noch einmal was ihr jetzt alles wisst Koumlnnt

ihr die Aufgabe nun beantworten

Uumlberlegt noch einmal ob auch das Pferd bei eurer

Rechnung wirklich sicher ankommt

LOumlSUNG

Genaugenommen muss auch das Hinterteil des Pfershy

des noch uumlber die Straszlige kommen Statt der 5 m sind

also eher 7 m zu rechnen Die Strecke die das Auto

in dieser Zeit zuruumlcklegt betraumlgt etwa 97 m Das Auto

sollte also etwa 100 m entfernt sein

44 (141)

des Umgangs mit den Hilfen eingefuumlhrt w erden muumlssen Es ist deshalb ratsam zunaumlchst mit wenigen Hilfen zu beginshynen um den Umgang mit den Hilfen zu uumlben

Ein Beispiel eines einfacheren Typs von Hilfen der sich bei traditionellen Berechnungsaufgaben relativ leicht umshysetzen laumlsst findet sich in Kasten 2 Diese Aufgabe wurde von Holger Wegerich von der Staatlichen Regelschule Am Nationalpark Hainich in Weberstedt konstruiert

Gestufte Hilfen zu Experimenten Beispiele fuumlr die Unterstuumltzung von Schuumllerexperimenten durch schriftlich formulierte Hilfen finden sich auf den Seiten der Physi kdidaktik in Muumlnchen httpwww physi kun i-muenchen ded idaktikl

unter Schuumllerversuche Die Anleitunshygen und Hilfen entstanden im Rahmen der Dissertation von Martin Hopf

Anmerkungen 1) Die Leitung des DFG-Proiektes liegt bei Martin

Haumlnze Lutz Staumludel und Ri ta Wodzinski (alle Universitaumlt Kassel) Als Mitarbeiter sind im Pro shyjekt involviert Gudrun Franke-Braun F10rian Schmidt-Weigand li nd Simone Blum (ebenfalls alle Universitaumlt Kassel)

2) Das Projekt ist eingebettet in die Arbeit einer

AUFGABEN VERAumlNDERN

interdisziplinaumlren Forschergruppe an der Univershy [5] Freiman T Schlieker v Habel itz-Tkotz w sitauml t Kassel die sich unter dem Titel Lehren Veith B Abgestufte Lernhilfen In Unterricht - Lernen - Li teracy empirischen Forsch ungen Chernie 12 (2001) Heft 6465 S 160- 167 zu kogni tiv anspruchsvollem fachlichen Lernen [6] Goldmann J Leisen J Abgestufte Lernhilfen widmet In Unterricht Physik 14 (2003) Heft 7576

S 124-1 25 [7] Weinert F Psychologie des Lernens und der

Instruktion Gauml ttingen Hogrefe 1996 [8] Au fschnaiter C v Aufschnaiter S v Eine Literatur

neue Aufgabenkultur fuuml r den Physiku nterricht

ch iger Fachun terri cht DFU Bonn Varus [1] Leisen j Methodenhandbuch Deutschsprashy

In MNU 54 (2001) Heft 7 S 409 - 416

1999 [9] Vygotski L S Mind in society The deveshyloprnent of high er psychological processes

Erfahrungen mit den Modulen 1 und 2 im [2] Herbst R Naturwissenschaftliches Arbeiten

Cambridge MA Harvard University Press 978 Gymnasium In Unterrich t Physik 10 (1 999)

Heft 54 S 266 - 267 [10] Forschergruppe Kass el Au fgaben mit ge shy[3] Freiman T Bienen tanz Abgestufte Lernhilfen stuften Lernhilfen In Lernchancen 6 (200 4)

u n~Lrs tuumltzen die Individualisierung In Fried shy Heft 42 S 38 - 43

rich Jahresheft Aufgaben Seelze Friedrich [11] Forschergruppe Kassel Heureka Komplexe 2003 5 96- 99 Aufga ben und gestufte Hilfen dami t alle etshy

[4] Hammer c Eigenstaumlndiges Laumlsen von was verstehen In Friedrich Jahresheft FoumlrshyAufgaben In Unterricht Physik i3 2002) dern und Diagnos tizieren Seelze Friedrich

Heft 67 S 16- 17 2006 S 84 - 88

AUFGABEN

Stahlseil

_ r -- AUFGABE ~i~

Das Haltese il einer Antennenanlage besteht aus Stahl r i

Im Sommer bei einer Temperatur von 25 oe ist dieshy

ses Seil 358m lang Um wie viele Millimeter kuumlrshy

zer wird das Seil im Winter bei einer Te mperatur von

-20 oe se in Gib zuerst eine Schaumltzung ab und berechne

dann

HILFEHILFE

Hier findest du noch einmal alle Werte die du

ist

Notiere welche Werte gegeben si nd und was gesucht brauchst um die Aufgabe zu loumlsen

Wenn du zusaumltzliche Werte benoumltigst schau in deinen Gegeben

Aufzei chnungen oder im Schulbuch nach linearer Ausdehnungskoeffizient oStahl = 0000012 K-1

Anfangslaumlnge 10 =358 m =35800 mm

Temperaturdifferenz 6szlig = 25 oe - (-20 Oe) 6szlig =45 K

Gesucht 61 in m

HILFE HILFE

Fuumlr diese Aufgabe benoumltigst du die Gleichung zur

Berechnung der Laumlngenaumlnderung

Du findest die Gleichung im Schulbuch auf Se ite x

Beachte In die Gleichung geht die Temperaturdiffeshy

renz ein

61 = oStahmiddot 10 6szlig 6 1 =0 000012 Kl J = 1933 mm fj = 19 cm

35800 mm 45 K

Unterrch t Physik 18_2007 _Nt 99100 (141 ) 45

des Umgangs mit den Hilfen eingefuumlhrt w erden muumlssen Es ist deshalb ratsam zunaumlchst mit wenigen Hilfen zu beginshynen um den Umgang mit den Hilfen zu uumlben

Ein Beispiel eines einfacheren Typs von Hilfen der sich bei traditionellen Berechnungsaufgaben relativ leicht umshysetzen laumlsst findet sich in Kasten 2 Diese Aufgabe wurde von Holger Wegerich von der Staatlichen Regelschule Am Nationalpark Hainich in Weberstedt konstruiert

Gestufte Hilfen zu Experimenten Beispiele fuumlr die Unterstuumltzung von Schuumllerexperimenten durch schriftlich formulierte Hilfen finden sich auf den Seiten der Physi kdidaktik in Muumlnchen httpwww physi kun i-muenchen ded idaktikl

unter Schuumllerversuche Die Anleitunshygen und Hilfen entstanden im Rahmen der Dissertation von Martin Hopf

Anmerkungen 1) Die Leitung des DFG-Proiektes liegt bei Martin

Haumlnze Lutz Staumludel und Ri ta Wodzinski (alle Universitaumlt Kassel) Als Mitarbeiter sind im Pro shyjekt involviert Gudrun Franke-Braun F10rian Schmidt-Weigand li nd Simone Blum (ebenfalls alle Universitaumlt Kassel)

2) Das Projekt ist eingebettet in die Arbeit einer

AUFGABEN VERAumlNDERN

interdisziplinaumlren Forschergruppe an der Univershy [5] Freiman T Schlieker v Habel itz-Tkotz w sitauml t Kassel die sich unter dem Titel Lehren Veith B Abgestufte Lernhilfen In Unterricht - Lernen - Li teracy empirischen Forsch ungen Chernie 12 (2001) Heft 6465 S 160- 167 zu kogni tiv anspruchsvollem fachlichen Lernen [6] Goldmann J Leisen J Abgestufte Lernhilfen widmet In Unterricht Physik 14 (2003) Heft 7576

S 124-1 25 [7] Weinert F Psychologie des Lernens und der

Instruktion Gauml ttingen Hogrefe 1996 [8] Au fschnaiter C v Aufschnaiter S v Eine Literatur

neue Aufgabenkultur fuuml r den Physiku nterricht

ch iger Fachun terri cht DFU Bonn Varus [1] Leisen j Methodenhandbuch Deutschsprashy

In MNU 54 (2001) Heft 7 S 409 - 416

1999 [9] Vygotski L S Mind in society The deveshyloprnent of high er psychological processes

Erfahrungen mit den Modulen 1 und 2 im [2] Herbst R Naturwissenschaftliches Arbeiten

Cambridge MA Harvard University Press 978 Gymnasium In Unterrich t Physik 10 (1 999)

Heft 54 S 266 - 267 [10] Forschergruppe Kass el Au fgaben mit ge shy[3] Freiman T Bienen tanz Abgestufte Lernhilfen stuften Lernhilfen In Lernchancen 6 (200 4)

u n~Lrs tuumltzen die Individualisierung In Fried shy Heft 42 S 38 - 43

rich Jahresheft Aufgaben Seelze Friedrich [11] Forschergruppe Kassel Heureka Komplexe 2003 5 96- 99 Aufga ben und gestufte Hilfen dami t alle etshy

[4] Hammer c Eigenstaumlndiges Laumlsen von was verstehen In Friedrich Jahresheft FoumlrshyAufgaben In Unterricht Physik i3 2002) dern und Diagnos tizieren Seelze Friedrich

Heft 67 S 16- 17 2006 S 84 - 88

AUFGABEN

Stahlseil

_ r -- AUFGABE ~i~

Das Haltese il einer Antennenanlage besteht aus Stahl r i

Im Sommer bei einer Temperatur von 25 oe ist dieshy

ses Seil 358m lang Um wie viele Millimeter kuumlrshy

zer wird das Seil im Winter bei einer Te mperatur von

-20 oe se in Gib zuerst eine Schaumltzung ab und berechne

dann

HILFEHILFE

Hier findest du noch einmal alle Werte die du

ist

Notiere welche Werte gegeben si nd und was gesucht brauchst um die Aufgabe zu loumlsen

Wenn du zusaumltzliche Werte benoumltigst schau in deinen Gegeben

Aufzei chnungen oder im Schulbuch nach linearer Ausdehnungskoeffizient oStahl = 0000012 K-1

Anfangslaumlnge 10 =358 m =35800 mm

Temperaturdifferenz 6szlig = 25 oe - (-20 Oe) 6szlig =45 K

Gesucht 61 in m

HILFE HILFE

Fuumlr diese Aufgabe benoumltigst du die Gleichung zur

Berechnung der Laumlngenaumlnderung

Du findest die Gleichung im Schulbuch auf Se ite x

Beachte In die Gleichung geht die Temperaturdiffeshy

renz ein

61 = oStahmiddot 10 6szlig 6 1 =0 000012 Kl J = 1933 mm fj = 19 cm

35800 mm 45 K

Unterrch t Physik 18_2007 _Nt 99100 (141 ) 45

Liebe Leserin lieber Leser

Differenzierung ist ohne Zweifel eine der groshyszligen Herausforderungen modernen Unterrichts - auch im Fach Physik Ein Umdenken weg von einem Unterricht fuumlr alle hin zu einem Untershyricht der der Individualitaumlt der Lernenden staumlrshyker Rechnung traumlgt hat in den Grundschulen bereits vor einigen Jahren begonnen und setzt sich in den weiterfuumlhrenden Schulen ebenfalls langsam durch

Mit diesem Themenheft wollen wir Moumlgshylichkeiten zeigen sich dem Thema Differenshyzierung speziell im Physik unterricht zu naumlhern Sie werden dabei entdecken dass das Thema Differenzierung zahlreiche Ouerverbindunshygen zu anderen Themen aufweist mit denen sich die Zeitschrift in den vergangenen Jahren beschaumlftigt hat

Wie bei allen Veraumlnderungen gilt auch bei der Differenzierung Es faumlllt leichter wenn man die Dinge gemeinsam in die Hand nimmt In diesem Sinne hoffen wir dass unsere Anregunshygen bei Ihnen und auch bei den Kolleginnen und Kollegen Ihrer Schule auf fruchtbaren Boshyden fallen werden

Ihre

1ZfClt ~~~

~-U~ QJ(

Naturwissel15chaften im Heft 99100 Juli 2007

(UJDU~[DCSDul1 18 Jahrgang

Physik DIFFERENZIERUNG

Herausgeber Prof Dr Rita WOdzinski Kassel Dr Chri stoph T Wodzinski Kiel

Ralph Hepp Erfurt

BASISARTIKEL _________________________________

Rita und Christoph T Wodzinsk

Unterschiede zwischen Schuumllern - Unterschiede im Unterricht 4 Guten Physikunterri cht fuumlr alle Schuumllerinnen und Schuumller gestalten

Christoph T und Rita Wodzinsk i

Ansaumltze fuumlr Differenzierung im Physikunterricht 10 Di agnose von Differenzen und moumlgliche Konsequenzen fuumlr den Unterricht

UNTERRICHTSPRAXIS

AUFGABEN VERAumlNDERN UNTERRICHT OumlFFNEN

Rita Wodzinski Clemens Krietemeyer Herbert Wild

Varianten 16 und Christoph T Wodzinsk i

Aufgaben fuumlr Differenzierung umarbeiten Das Zimmermodell 46 Differenzierung im Unterric ht

Tanja Tajmel zur Elektrik in Klasse 7

Sprachliche und kulturelle Diversitaumlt im Physikunterricht 22 Juliane Maumln ken

Anregungen aus der Grundschule 50 Martin Henze

Differenzierung im Sachunterricht E =mc Herleitung im Expertenkongress 26 Frauke Arndt und Katrin Szo lak

Binnendifferenzierung nach matheshy Physik nach der Grundschule 54 matischen Faumlhigkeiten und Fertigkeiten Heterogene Lerngruppen in Untershyin der gymnasialen Oberstufe stufen-AGs

Siegfried Bresler Ralph Hepp

Mit Kompetenzrastern Unterricht Selbstbestimmter lernen 59 planen und bewerten 32 Themenplanarbeit Erfahrungen aus einer Unterrichts- im Grundkurs Physik sequenz zum Th ema Wolkenbi ldung

Ralph Hepp in einer 9 Rea lschu lklasse

Vielfalt in Projekten 63 Forschergruppe - Universitaumlt Kassel Differenzierung durch Schritt fuumlr Schritt zur Loumlsung 42 interessenbezoge ne Gru ppenarbeit Differenzierung durch Aufgaben mi t gestuften Lernhi lfen

LEISTUNGEN BEURTEILEN

Christoph T Wodzin ski

Differenzierte Leistungsbewertung 70 Grundlegende Informationen und praktische Vorschlaumlge

MAGAZIN _____________________________________

INFORM ATION EN Bern d Heepmann Der Stirlingmotor - ein ganz besonderer Energiewandler 78

AUFGABEN Martin Volkmer Energien bei Aumlnderung des Aggregatzustandes 80

VERSUCHSKARTEI Mart in Vo lkmer Nachweis der ausstroumlmenden Luft beim Befuumlllen einer leeren Flasche mit Wasser 83

Ermittlung der Resonanzfrequenz bei einem Federschwinger 83

Impressum 85

Kurzfassungen und Jahresregister unter wwwunterrichtmiddotphysikde