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Didaktik des Sachnuterrichts (Subject) / Denk- und Arbeitsweisen (Lesson)
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- Induktion - Definition „Gewinnung von allgemeinen Aussagen aus der Betrachtung mehrerer Einzelfälle"
- Deduktion - Definition „Schluss vom Allgemeinen auf das Besondere“
- Ziel des kritischen Denkens · Aufbau von flexiblen, gut vernetzten Begriffen · Lernziel: viele vernetzte Begriffe stehen zur Verfügung (anschlussfähiges Wissen) --> Assimilation kann möglichst schnell von statten gehen --> neues Wissen kann schnell aufgebaut werden
- Vollständiger Denkakt nach Dewey 5 Gemeinsamkeiten als Stufen des Denkens 1. Man begegnet einer Schwierigkeit • Frage 2. Schwierigkeit wird lokalisiert und präzisiert 3. Man sucht nach dem Ansatz einer möglichen Lösung 4. Man entwickelt logisch-gedanklich die Lösungen des Ansatzes 5. Weitere Beobachtungen und experimentelles Vorgehen führen zur Annahme oder Ablehnung und zum vorläufigen Abschluss des Denkakts
- Zyklus des Denkens - Leuchter *Schwierigkeit --> Fragen stellen --> Lokalisieren und Präzisieren --> Lösungsansätze suchen --> Lösungsansätze abwägen, vergleichen --> Lösungsansätze überprüfen --> Annehmen und verwerfen --> *
- Induktion - Beispiel Beobachtung 1: kleines Holzstück schwimmt Beobachtung 2: großes Holzstück schwimmt Beobachtung 3: Holz mit Löchern schwimmt Beobachtung 4: zusammengesetztes Holz schwimmt Allgemeingültiger Satz/Ergebnis: alles aus Holz schwimmt/alles, was schwimmt, ist aus Holz.
- Deduktion - Beispiel Allgemeingültiger Satz: Alles aus Holz schwimmt. Beobachtung 1-4: Diese Objekte sind auch aus Holz und schwimmen. Beobachtung x: Dieses Objekt ist auch aus Holz und schwimmt nicht. Ergebnis: Nicht alles Holz schwimmt.
- Induktion und Deduktion sind Denkbewegungen des kritischen Denkens · Induktion und Deduktion sind nicht unabhängig voneinander zu denken. · Induktion und Deduktion sind nie abgeschlossen, d.h. „allgemeine Sätze“ und „Ergebnisse“ sind nie definitiv wahr.
- Deduktion - Induktion "Kreislauf" Von der Empirie über die Induktion zur Theorie. Von der Theorie über Deduktion zur Emperie
- Begriffsbildung in Bezug auf kritisches Denken Kritisches Denken ist auf inhaltlicher Seite notwendig für Begriffsbildung (Outcome: wirkliches Verstehen) Indem ich kritisch denke, reichere ich Begriffe an und ich werde befähigt, sie aus unterschiedlichen Blickwinkeln anzuschauen Begriffe gehen über Definitionen hinaus, indem sie Zusammenhänge und Bezüge herstellen
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- Assimilation Bezogen auf Begriffsnetz: Wahrnehmung, ohne dabei die eigenen Denkstrukturen grundlegend zu verändern Kind zählt bspw. alles mit Fell und vier Beinen zu einer Katze.--> Ändert nicht sein bestehenes Schema
- Akkomodation Das Begriffsnetz wird aufgrund von Beobachtungen in der Wirklichkeit grundlegend umstrukturiert --> mühsam (Conceptual Change durch kognitiven Konflikt!) Beispielsweise Verändert das Kind sein Schema von der Katze, das das Tier mit Fell und vier Beinen bellt. Somit wird neue Kategorie geschaffe: Katze und Hund
- Experiment vs. Versuch Versuch: · Ein bestimmtes Phänomen soll erzeugt werden, um daraus eine Schlussfolgerung abzuleiten Experiment: · Das Vorgehen ist von einer bestimmten Fragestellung geleitet und gezielte Beobachtungssituationen werden durchgeführt
- VKS - Variablenkontrollstrategie · Vorgehensweise bei der Planung eines Experiments, bei der jeweils nur die unabhängige Variable verändert und alle anderen Variablen konstant gehalten werden. Andernfalls sind die Ergebnisse uneindeutig und es kann kein zulässiger Schluss in Bezug auf den Einfluss der unabhängigen Variable gezogen werden.
- Science through inquiry (3) · Naturwissenschaft wird nicht durch Vermittlung, passive Aufnahme, Nachvollziehen und Memorieren gelernt, sondern durch relevante Fragen gestellt und spannende Probleme durch Untersuchen und Erforschen gelöst werden · Die Schülerinnen und Schüler machen echte Erfahrungen. · NW wird gelernt, indem das Wesen der Naturwissenschaften sowie das Denken und Arbeiten in den Naturwissenschaften aktiv von den Kindern durchlebt werden. (Ich stelle Fragen, ich sammle Informationen, etc.)
- 5 E’s nach Bybee · Engagement bzgl. wissenschaftlich orientierter Fragestellungen: Spannende Probleme sind der Ausgangspunkt. SuS wurden dafür motiviert. · Erkundung: Sammeln von Daten, Beantworten von Fragen · Erklärung: Formulieren von Erklärungen aus Daten, aus Daten wird geschlussfolgert · Erweiterung: Verknüpfung der Erklärungen mit wissenschaftlichen Konzepten, Verstehen der Erklärungen in neuen Situationen · Evaluation: Kommunizieren über Wissen und Vertreten der Erklärungsmodelle
- Abhängige und unabhängige Variablen AV (abhängige Variable): die interessierende Variable · Wachstum der Pflanze (z. B. in cm = quantitatives Experiment; Wächst die Pflanze überhaupt? = qualitatives Experiment) UV (unabhängige Variable): die zu verändernde Variable · Licht, Typ der Erde, Wasser, Dünger, Temperatur
- Spiralcuriculum Magnetismus Klasse 1-2 (7) Sequenz 1 „Magneten erkunden“ Sequenz 2 „Welche Materialien zieht ein Magnet an?“ Sequenz 3 „Zieht ein Magnet überall gleich stark an?“ Sequenz 4 „Wo liegen die Pole bei verschiedenen Magneten?“ Sequenz 5 „Wie reagieren Magneten aufeinander?“ Sequenz 6 „Wie reagieren verschiedene Magneten aufeinander?“ Sequenz 7 „Einen Magneten selbst herstellen“
- Spiracuriculum Magnetismus - Klasse 3-4 (5) Sequenz 1 „Eigenschaften von Magneten – wie können sie belegt werden?“ Sequenz 3 „Wer ist stärker, ein kleiner oder ein großer Magnet?“ Sequenz 4 „Ein faires Experiment“ Sequenz 5 „Wie funktioniert ein Kompass?“ Sequenz 6 „Magnetismus und Elektrizität – Elektromagnetismus“
- Prozessbezogene Kompetenzen (12) Fragen stellen Vermutungen/Hypothesen bilden Begründung und argumentieren Eine Untersuchung planen Einen Versuch/ ein Experiment aufbauen/ durchführen Beobachten Messen Dokumentieren/Protokollieren/Daten aufbereiten Ordnen/Vergleichen/Systematisieren Interpretieren/Schlussfolgern/Generalisieren Modellieren Arbeitsprozesse und –ergebnisse bewerten
- Qualitatives und Quantitatives Experiment Qualitatives Experiment: Man kann Ergebnis eindeutig mit Ja oder Nein beantwortet Beispiel: · Frage: „Ist Licht wichtig für das Wachstum einer Pflanze?“ · Durchführung des Experiments: eine Pflanze ans Licht stellen und eine Pflanze im Dunkeln lagern, das Wachstum der Pflanzen miteinander vergleichen Quantitatives Experiment: Es gibt eine Messgröße, weshalb komplexe Fähigkeiten wie Messen, Aufzeichnen etc. nötig sind Beispiel: · Frage: Bei welcher Temperatur siedet Wasser? · Durchführung des Experiments: mehrmals mit einem Thermometer messen; dadurch gelangt man evtl zu unterschiedlichen Messwerten; das Thermometer muss ganz genau messen können und man selbst muss die Temperatur ganz genau ablesen