NW (Subject) / Experimente (Methode) (Lesson)

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• Experimente ·                Kaum Experimente wegen Zeitmangel, schlechter Ausstattung, ungeeigneter Räume ·                Experimente als essentielles Element naturwissenschaftlicher Forschung und Erkenntnis und deshalb müssen sie Teil des Unterrichts sein ·                Schülerexperiment (aus Realexperiment) vs. Demonstrationsexperiment
• Qualitative VS Quantitativ Qualitative Experimente (die eine Frage bestätigen, bejahren oder verneinen) à durch Beobachtung o. mit einfachen Geräten zu lösen Quantitativen Experimenten (bei denen die genauen Bedingungen  untersucht werden, bei denen etwas Bestimmtes geschieht; z.B. die Abhängigkeit des Tonumfangs vom Alter bei mehreren Personen ermitteln) à spezifische Geräte erforderlich
• Bedeutung für den Biologieunterricht ·                Einsichten in naturwissenschaftliche Arbeitsweisen gewinnen und positive Einstellungen dazu entwickeln ·                Erwerb von Fähigkeiten zum Experimentieren (technische Fertigkeiten) ·                Deduktive und induktive Beweisführungen erlernen und unterscheiden à Eine Deduktion schließt aus gegebenen Voraussetzungen auf einen speziellen Fall, Induktion hingegen ist der umgekehrte Weg ·                Fähigkeiten zum Lösen von Problemen entwickeln ·                Naturwissenschaftliche Begriffe experimentell überprüfen, dadurch besser lernen ·                Interesse an Biologie fördern
• Ziele ·                Lehrer sollte klare Vorstellungen davon haben, was das Ziel eines bestimmten Experiments („Experiment-Ziel“) ist, die SuS bei einem Experiment an allgemeinen Fähigkeiten neben den Sachaussagen wahrscheinlich erwerben sollten bzw könnten: o      Training von Schlussfolgerungen aus Messungen, Beobachtungen und Interpretation von Daten o      Wichtige Geräte und Messtechniken kennenlernen o      Praktische Fertigkeiten erlernen o      Beobachtungsfähigkeit trainieren o      Kritikfähigkeit fördern o      Im Unterricht Gelerntes verdeutlichen o      Beziehungen zwischen Theorie und Praxis herstellen ·                 Es wird der wissenschaftliche Weg nachvollzogen, dies sollte demnach auch angesprochen werden
• Typen von Schülerexperimenten 1.             Kurzzeitexperimente (Verifikations-Experimente): sie werden in der Regel in einer oder zwei Stunden durchgeführt und in Bezug auf Ergebnis und Inhalt weitgehend vom Lehrer vorbereitet und vorbestimmt. Sie dienen dazu, vorher im Unterricht behandelte Begriffe, Sachverhalte usw. zu demonstrieren, zu festigen und zu belegen 2.             Langzeitexperimente („inductive laboratory“) erstrecken sich über einen längeren Zeitraum und verlangen von den Schülern größere Eigenständigkeit in Bezug auf Methode, Datengewinnung und – auswertung. Das zu untersuchende Problem wird im Wesentlichen vom Lehrenden gestellt. SuS können o. sollten durch ihre Experimente selbst Prinzipien, Gesetzmäßigkeiten und Hypothesen finden, die erst anschließend diskutiert- und keinesfalls vorher dargestellt werden 3.             Forschungsanaloge Experimente haben ein deutlich umrissenes, von einem einzelnen oder einer Gruppe entwickeltes, unter Umständen neues oder zu einem gelösten analoges Problem zum Inhalt. Dabei werden Detailfragen, Methoden der Durchführung und Auswertungsstrategien in Absprache mit dem Lehrenden von den Schülern weitgehend selbstständig gewählt und angewandt ·                Experimentieren an sich ist keine effektive Methode, um Fakten und Begriffe zu erlenen à allerdings größerer Wissenszuwachs bei Unterricht mit Schülerexperimenten gegenüber Unterricht ohne Experimente; noch höheren Wissenszuwachs durch Demonstrationsexperimente
• Schlussfolgerung für die Praxis ·                Schülerexperimente erhöhen den Lernerfolg in verschiedener Hinsicht o      Verbesserung biologischer Kenntnisse und zugehöriger Fähigkeiten à eigener Unterricht wird effektiver und befriedigender ·                Ein Lehrender, der nicht von der Effektivität von Experimenten überzeugt ist, sollte diese zeitaufwendige Lehrform nicht wählen ·                Für jedes Experiment ist vorher ein Ziel festzulegen; z.B. welche Fähigkeit vorwiegend trainiert werden soll ·                Welche Form des Experiments ist zur Erkenntnisgewinnung besonders geeignet? ·                Gut ausgearbeitete Anweisungen zur Durchführung eines Experiments sind essentiell ·                Lehrende müssen sich trainieren, Schülerfragen und –interessen zu erkennen, „herauszuhören“, um so Anregungen für Forschungsanaloge Experimente zu bekommen ·                Phasen eines Experiments sollten die SuS kennen ·                Lehrer benötigt selbst gute Fertigkeiten im Experimentieren; ebenso Erwerb wissenschaftstheoretischer Kenntnisse

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