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1 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
3. SWiSE Innovationstag PH Bern 10.03.2012
Kurt Frischknecht Biologe PHSG [email protected]
Schlüsselkompetenz ExperimentierenVom Kochrezept zum offen(er)en Experimentieren
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2 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
1. Einführung: Internationale Tendenzen
„Inquiry“ Ansatz - aktiv-entdeckendes Lernen
- nachforschen statt „Kochbuch-
experimente“ (Versuchsrezepte)
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3 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
1. Einführung: Internationale Tendenzen
Empfehlungen: Verbesserungen der naturwiss. Bildung durch neue pädagogische Methoden/ Konzepte Die Einführung eines neuen Konzepts basierendauf untersuchendem Lernen in Schulen
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4 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
1. Einführung: Internationale Tendenzen
nachforschend-untersuchender Ansatz: auf 2 Ebenen1: Unterrichtsprinzipien oder Unterrichtsmethoden2: Schlüsselkompetenz Experimentieren
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5 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
1. Einführung: CH Harmos Nawi+, LP21
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1. Einführung: CH Harmos Nawi+, LP21
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2. Neues Experimentieren: Bedeutung Experiment
Schlüsselkompetenz Experimentieren• Einführungsexperiment: Spannung, Vorfreude, Rätsel etc.• Veranschaulichung: Demonstrationsexp.,
Bestätigungsexp. • Original- und Primärerfahrungen• Motivationssteigerung• Verbindung Theorie + Praxis• Erwerb experimenteller Fertigkeiten und Fähigkeiten• Erwerb von Methoden des Nawi-Denkens bzw. der Erkenntnisgewinnung• Grundlage für problemorientierten Unterricht• naturwissenschaftliches Modellieren, Simulieren
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2. Neues Experimentieren: Unterrichtsprinzip
Erkundungsstrategie (erforschendes Lernen) z.B. 5E-Inquiry-Modell
1.Engage Engagiere dich2.Explore Exploriere/ Erforsche/
Experimentiere3.Explain Erkläre und begründe4.Elaborate Elaboriere/ Erweitere Fragestellung 5.Evaluate Evaluiere
Unterrichtsprinzip Experimentierprinzip
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2. Neues Experimentieren: NEX - Grundidee
Schlüsselkompetenz Experimentieren in Natur und
Technik
SEXINAT SEX NEX
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2. Neues Experimentieren: NEX - Grundidee
NEX Kernideen:
vorhandener experimenteller Wissensschatz behalten (klassische Versuchsanleitungen als „Kochrezepte“)
Versuche öffnen Richtung mehr L-Selbstständigkeit
Subtile Gratwanderung zwischen Lenkung und Freiheitsgrad
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2. Neues Experimentieren: echtes Experiment
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2. Neues Experimentieren: Idealexperiment Schule
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2. Neues Experimentieren: NEX - Grundidee
NEX Kernideen:
Versuchsrezept + 11 Übergangsstufen mit zahllosen Variationen + authentisches Forschen = 13 Experimentierniveaus
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2. Neues Experimentieren: NEX - Grundidee
SEXINAT Kernideen:
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2. Neues Experimentieren: NEX - Grundidee
SEXINAT Kernideen:
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2. Neues Experimentieren: NEX - Grundidee
NEX Kernideen: bestehende Versuchsrezepte umgestalten durch
- Aufwertungsverfahren (3)- Erweiterungsverfahren (2)- Modifikationen (10) - Experimentierniveausvariationen (13, )- Transformationswerkzeuge: 2 Diagnosetools +
Transformationsanregungen (16 Anregungen)
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2. Neues Experimentieren: NEX - Grundidee
NEX Kernideen: - Aufwertung:
durch Fragen «an die Natur» deskriptiv: wer, was, wann, wo, wie ? 11kausal: warum ?
durch Verankerung in Kontext/Bedeutung 6/63 durch Prälabor- und Postlabor-Fragen 13 durch Umorganisation: Experiment vor 13
Theorie statt Theoriebestätigung durch Experiment
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2. Neues Experimentieren: NEX - Grundidee
NEX Kernideen: - Erweiterungsverfahren:
Vertiefungsexperimente durch L konzipiertz.B. durch Variation der Variablen 16 minimale Methodenabwandlung
Zusatzexperimente durch L konzipiert 17
gleiche Methode, Freigabe der Fragestellung
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19 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
3. Neues Experimentieren: Modifikation
NEX Kernideen: Modifikationen (8 aus 11): 18ff.- 1. Austauschverfahren- 2. Konzeptkarte (2 V: logische oder willkürliche Abfolge)- 3. Versuchsablauf ohne Auswertungshinweise- 4. Protokollmethode (nur Datentabellen)- 5. Starthilfe (nur erste Versuchsschritte)- 6. Variablenansatz (abhängige unabhängige
… Variable?)- 7. Hypothesenbildung- 8. nachforschend (offen)
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20 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
3. Neues Experimentieren: Modifikation
NEX Kernideen: Modifikationen (8 aus 11): am Bsp. Gärung
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21 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
Übung 1 Gärung mit 9 Anleitungen Vorübung: Kontext, Lebensweltbezug
- Lebewesen brauchen Stoffe/ Materie (Zucker) als Bausteine (Wachstum) u. Energieträger (Arbeit) - Energiestoffwechsel ohne O2 (anaerob, Gärung)- Uratmosphäre, Evolution- Energiestoffwechsel mit O2 (aerob, Atmung)- Gärung Biotechnologie (Gärungsarten, Produkte*
Anwendungen, Missbrauch u.v.m.)- Sportphysiologie (Milchsäuregärung)
*Lebensmittel, Genussmittel, Lösungsmittel, Reinigungsmittel, Chemiegrund- ..stoff, Treibstoff/Energieträger, Konservierungsstoffe u.a.
3. Neues Experimentieren: Modifikation
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22 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
Übung 2 Gärung mit 9 Anleitungen 33ff Hauptübung:
- eine Modifikation «durchscannen» Prinzip erfassen
- Überlegungen:• für meine Schulsituation anwendbar?• Voraussetzungen für diese Modif.? • welche Themen würden zu «meiner» Modifikation passen?
• Kurzzusammenfassung: Prinzip• Wunschbeispiele zur Bearbeitung
3. Neues Experimentieren: Modifikation
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23 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
4. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
Übung 3 Mikrobiologie spannend, ideal für Experimente
ThemenvielfaltL-InteresseExperim.niveaus
3
Streifzug durch die MikrobiologieExperimentieren mit Mikroorganismen
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24 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
3. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
Mikrobiologie: wer gehört dazu?
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25 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
Mikrobiologie: wo und wieviele?
3. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
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26 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
Mikrobiologie: warum interessant?TagesablaufHygieneVerdauungLebensmittelGenussmittelGesundheitBiorecyclingUmweltqualitätForschung
3. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
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27 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
Mikrobiologie: Experimentieren
Voraussetzung: schulische Steriltechnik cf. hier
weites Feld für eigene Fragestellungen
kein allzu grosses methodisch-technischesL-Know-how erforderlich
L sind i.d.R. sehr interessiert ....
3. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
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28 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
Mikrobiologie: Experimentieren„Problem“ Grösse:
3. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
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29 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
Mikrobiologie: Experimentieren„Problem“ Grösse:
Überwindung:
3. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
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30 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
NEX Kernideen: Experimentierstufen Übung 3: Nachweis von MO 1. Elementare Grundlagen2. Wo kommen MO überhaupt vor?
3. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
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31 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
NEX Kernideen: Experimentierstufen Übung 3: Nachweis von MO 1. Elementare Grundlagen
2. Wo kommen MO überhaupt vor? Material pro 2er-Gruppe: Beutel mit
2 Nähragar (NA)FaserschreiberLinsoft«Beipackzettel» Info, PBüroklammern
3. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
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32 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
NEX Kernideen: Experimentierstufen Übung 3: Nachweis von MO
Wo kommen MO überhaupt vor? Beschriftung NA: Namenskürzel
Nr. BeipackzettelBeipackzettel: genauere UmschreibungBeutel: alle NA-Platten, «Beipack-
zettel», umfalten + zuklammern
3. Neues Experimentieren: Experimentierniveaus
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33 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
4. Neues Experimentieren: Transformation
NEX Kernideen: grundlegende Umwandlung
1. Experimentierniveau bzw. Variation davon 602. Inquiry-Analysewerkzeug - umfassendes 5-Stufen/30-Items Werkzeug 6,8 - 5-Item-Kurzfassung des Werkzeugs 8 - 5E-Transformationsanregungen 63
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34 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
4. Neues Experimentieren: Transformation
NEX Kernideen: grundlegende Umwandlung
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35 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
4. Neues Experimentieren: Transformation
Übung 4: Inquiry-Diagnose am Bsp. 2 klassischer Schulversuche
- Fotosynthese: O2-Produktion
- Atmung: Atemluft-Gaswechsel
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36 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
4. Neues Experimentieren: Transformation
Übung 4: Inquiry-Diagnoseam Bsp. 2 klassischer Schulversuche
- Fotosynthese: O2-ProduktionErgebnis cf. Handout
- Atmung: Atemluft-Gaswechsel Ergebnis cf. Handout
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37 3. InnovatIonstag Bern 10.03.2012 Pädagogische Hochschule SG (PHSG)Projekt NEX – Neues Experimentieren Kurt Frischknecht
5. Neues Experimentieren: Ausblick
Schlüsselkompetenz Experimentieren
• Schulversuch spannendes Experimentieren• Kochen Nachentdecken• viel Oberfläche wenig Tieferem und
Nachhaltigerem• Instruktion (mässige) Konstruktion• Vollzug Kreativität• Zuwenig Nawi mehr Nawi in VW• Zukunft
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5. Neues Experimentieren: Ausblick
Schlüsselkompetenz Experimentieren NEX
LWB-Kurs 2241 01./05. 09.2012 1.5dNEX - NEUES EXPERIMENTIEREN. Vom Versuchsrezept zum nachforschenden Experimentieren.
5 Elemente: Theorie und Praxisanleitung Methodenhandbuch Exp.praxis L-Anstösse zum Experimentieren (AB) NEX Experimentierkompetenzen (Folien) NEX Experimentierkompetenzen (L-Üb.)
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4. Neues Experimentieren: Transformation
Herzlichen Dank für ihre Geduld
Auswertung: Link cf. CD-Inhaltsverzeichnis
See you NEX(T) !
Herzlichen Dank für ihre Aufmerksamkeit
Auswertung: Link und auf CD-Inhaltsverzeichnis