Forschendes Lernen und offene Aufgaben

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In diesem Fachartikel wird erklärt, was unter einer offenen und forschenden Gestaltung eines mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts zu verstehen ist. Es wird aufgezeigt, welche Herausforderungen diese neue Einstellung zum Lernen mit sich bringt. Darüber hinaus werden Praxisbeispiele angeführt und Materialien bereitgestellt.

Anbieter:

Lehrer-Online | Eduversum GmbH, Taunusstr. 52, 65183 Wiesbaden

Autor:

Autorenteam "Forschendes Lernen"

Lange Beschreibung:

Im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht sollen die Schülerinnen und Schüler nicht nur Regeln und Fakten lernen, sie müssen auch Kompetenzen erwerben, die sie später im Berufsleben einsetzen können. Ein Zugang zur Förderung von solch berufsbezogenen Kompetenzen ist eine offene und forschende Unterrichtsgestaltung. Über die Homepage  www.offeneAufgaben.de  des EU-Projekts Primas sind zahlreiche offene und forschende Aufgabenbeispiele für den Unterricht, Fortbildungsmodule und Unterrichtsfilme für Lehrkräfte der Mathematik und der Naturwissenschaften verfügbar. Neue Einstellung zum Lernen finden Sowohl von Lehrkräften als auch von Schülerinnen und Schülern wird bei offenen Aufgaben und einer forschenden Unterrichtsgestaltung eine neue Einstellung zum Lernen gefordert. Von den Lernenden wird erwartet, dass sie eigene Fragen stellen, Entscheidungen treffen, Versuche planen, diskutieren, zusammenarbeiten, Ergebnisse kommunizieren und nachvollziehbare Erklärungen finden. In Konsequenz haben Lehrkräfte nicht mehr die Aufgabe, nur Wissen zu vermitteln, sondern die Schülerinnen und Schüler zu motivieren und als kooperative Lernberater zu unterstützen. Dies kann nicht von heute auf morgen gelernt werden. Daher ist es wichtig, vor allem am Anfang kleine Schritte zu gehen und nicht gleich mit großen Projektaufgaben zu starten. Was ist forschendes Lernen? Offene Aufgabe als Impuls Beim forschenden Lernen gibt die Lehrkraft eine offene Aufgabe vor, zum Beispiel in Form eines Bildes oder eines naturwissenschaftlichen Phänomens. Die Schülerinnen und Schüler sind danach in der aktiven Rolle. Aktive Rolle der Lernenden Die Schülerinnen und Schüler stellen eigene Fragen zur Aufgabe. formulieren Hypothesen. suchen eigene Lösungsstrategien. machen Experimente. präsentieren Lösungswege. begründen ihre Herleitung.  Formale Erklärungen stehen am Schluss In einem solchen Unterricht wird das Lernen durch herausfordernde und offene Aufgaben angeregt. arbeiten Schülerinnen und Schüler selbstständig an den Aufgaben. arbeiten die Schülerinnen und Schüler häufig in Gruppen. haben die Lehrkräfte eine begleitende Rolle und unterstützen die Lernenden durch minimale Hilfestellungen und strategische Fragen. Offene Fragen - verschiedene Lösungszugänge Individuelle Herangehensweisen anerkennen In offenen Unterrichtssituationen gibt es zu einem Arbeitsauftrag nicht die eine richtige Lösung und den einen richtigen Lösungsweg. Offene Aufgabenstellungen zeichnen sich dadurch aus, dass Schülerinnen und Schüler je nach Neigung und Vorwissen unterschiedliche Begründungswege (verbal, graphisch, experimentell, qualitativ, numerisch, mathematisch) wählen können. Berücksichtigung verschiedener Lernvoraussetzungen Die Schülerlösung variiert dabei entsprechend des Leistungsniveaus: Leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler finden eine einfache Lösung, gute formulieren mehrere Lösungsmöglichkeiten und sehr leistungsstarke Schülerinnen und Schüler postulieren einen mathematischen Zusammenhang. Potenzial unterschiedlicher Lösungswege nutzen Damit die Klasse nach einem offenen Arbeitsauftrag leistungsmäßig nicht noch inhomogener wird, sollte das Potenzial der unterschiedlichen Schülerlösungen genutzt werden: Während eines Galeriespaziergangs oder durch Präsentationen der verschiedenen Lösungsverfahren erhalten leistungsschwächere Schülerinnen und Schüler Ideen für anspruchsvollere Zugänge und leistungsstärkere Lernende können ihr Wissen wiederum zum Aufdecken von Fehlern nutzen. Flexibler Einsatz offener Aufgaben Die Öffnung des Unterrichts kann durch vielfältige Ansätze und dabei zeitlich variabel erfolgen: Im Kleinen, zum Beispiel innerhalb einer Unterrichtsstunde, durch die Öffnung einer einzelnen geschlossenen Aufgabe oder im Großen durch Forschungsaufträge zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen, die auch als Projekt über mehrere Stunden durchgeführt werden können. Die Projekte Primas und Mascil Die beiden europäischen Projekte Primas (2010 - 2013) sowie Mascil (2013 - 2016) unterstützen Lehrerinnen und Lehrer der Mathematik und der Naturwissenschaften aller Schularten und Klassenstufen darin, offene und forschende Aufgaben im Unterricht einzusetzen. Durch neue Unterrichtsformen soll das Interesse der Schülerinnen und Schüler für Mathematik und Naturwissenschaften nachhaltig geweckt und berufliche Perspektiven im mathematisch-naturwissenschaftlichen Bereich eröffnet werden. Im Rahmen der Projekte werden Unterrichtsmaterialien bereitgestellt, Fortbildungen sowie Informationsveranstaltungen angeboten und Netzwerke aufgebaut. In den beiden Projekten arbeiteten 17 Hochschulen aus 13 europäischen Ländern zusammen. Beide Projekte wurden von der europäischen Union gefördert und von Prof. Dr. Katja Maaß, Pädagogische Hochschule Freiburg, koordiniert. Vermittelte Kompetenzen Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler formulieren eigene mathematische und naturwissenschaftliche Fragen. stellen eigenständig Hypothesen auf. planen und führen Untersuchungen und Experimente selbstständig durch. präsentieren, interpretieren und stellen Daten dar. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler bewerten die eigene Leistung sowie die der Mitschülerinnen und Mitschüler (Fremd- und Selbstbewertung). arbeiten kooperativ in Gruppen.

Bildungsebene:

Sekundarstufe I

Lizenz:

Frei nutzbares Material

Schlagwörter:

Physik Chemie Biologie

Sprache:

Deutsch

Themenbereich:

Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Astronomie
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Astronomie Astronomie als Naturwissenschaft
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Physik Astronomie
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Physik Astronomie Astrophysik, Geophysik
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Physik Astronomie Astrophysik, Geophysik Sonnensystem Entstehung
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Physik Astronomie Astrophysik, Geophysik Universum
Schule sozialkundlich-philosophische Fächer Geographie Erde Erde als Himmelskörper, Astronomie
Schule Grundschule Wissen Weltraum
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Biologie
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Biologie Allgemeine Biologie
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Chemie
mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Chemie Allgemeine Chemie
Schule Grundschule Wissen Geographie
Schule Grundschule Wissen Geographie Länder unserer Welt
Schule sozialkundlich-philosophische Fächer Geographie
Schule sozialkundlich-philosophische Fächer Geographie Erde
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Informatik
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Informatik Angewandte Informatik
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Informatik Technische Informatik
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Informatik Informatik und andere Wissenschaften
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Informatik Praktische Informatik
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Informatische Grundbildung
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Informatik Theoretische Informatik
Schule Grundschule Mathematik
Schule Grundschule Mathematik Zahlen
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Mathematik
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Mathematik Fächerübergreifende Themen
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Mathematik Fachdidaktik
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Mathematik Fächerübergreifende Themen Mathematik und Physik
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Physik
Schule mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer Physik Überblick, Allgemeines
Berufliche Bildung Fächer der beruflichen Bildung Biologie, Chemie, Physik
Schule fachunabhängige Bildungsthemen

Geeignet für:

Lehrer