Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 20.09.10

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Seminar zur Didaktik der Chemie I, WS 2007/08

"Methodenwerkzeuge", Methodenbausteine.
Chancen und Notwendigkeiten

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1 Aufgabe

In den letzten Jahren sind unter der Bezeichnung "Methodenwerkzeuge" oder "Offene Lernformen" Materialien publiziert worden, die dem festgefahrenen fragenden Unterricht "neue", andere Impulse geben sollten [1], [2]. Dabei handelt es sich nach der Analyse von M. Goth [3] um ein ganzes Spektrum von Materialien, das den gesamten Raum zwischen Medium Arbeitsblatt und forschender Unterrichtsmethode einnimmt. Die publizierten äußeren Formen legen dasselbe nahe: mal ist es eine einzelne Seite in Arbeitsblattform, mal ein mehrseitiges Material bestehend aus einer "Gebrauchsanweisung" nebst methodischen Bemerkungen, Kopiervorlagen, Lösungsbögen, Sachstruktur usw.

Ziel des Seminars ist es also, ein klareres Bild der methodischen Maßnahme "Methodenwerkzeug" zu zeichnen und damit den Prozeß des Lehrens (für Dozenten und Seminarlehrer) sowie des Er-Lernens durch Studenten und Referendare transparenter zu gestalten. Dazu sollen theoretische Betrachtungen zu den beteiligten Begriffen sowie konkrete Beispiele dienen.

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2 Planung der Lösung

Die Teilnehmer erarbeiten sich die begrifflichen Grundlagen anhand von Referaten, z.B.:

bullet"Methodenwerkzeuge" in der Literatur; Begriff und Beispiele.
bulletAnthroposophie und die Projekt-Idee.
bulletAlternative Schulmodelle und ihre Arbeitsformen (Bsp.: Bodensee-Schule, Mehlhorn-Schulen).
bulletWie lernt das Gehirn?
bullet"Neurodidaktik".

Es bilden sich drei Arbeitsgruppen, die sich aus den von FREIMAN und SCHLIEKER publizierten "Methodenwerkzeugen" je ein Beispiel auswählen, Materialien dazu fertigen und diese dann ausprobieren wollen.

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3 Lösungsweg und Stand der Ergebnisse

Die Seminarteilnehmer wählten aus  folgende "Methodenbausteine" aus:

  1. Periodensystem der Elemente (Zuordnung / Abgestufte Lernhilfe)
  2. Experimentieren (Stille Post)
  3. Chemische Reaktion (Begriffspaare).

Die Lösung wird projektorientiert angegangen. Als Ziele geben sich die Gruppen folgende Aufgaben:

bulletErschließen des selbst gewählten Methodenbausteins,
bulletKennen lernen der Methodenbausteine der anderen Gruppen,
bulletFertigen einer vollständigen Anleitung zur Handhabung des eigenen Methodenbausteins,
bulletEinfließen lassen der Erfahrungen in die Verbesserung.

Als Arbeitsform innerhalb der Methode "Projektorientiert" wird eine Mischung aus "Lernen durch Lehren" und "Expertenkongreß" verwendet. Jede der drei Arbeitsgruppen erschließt sich in Eigenregie "ihren" Methodenbaustein, indem die nötigen Arbeitsmaterialien streng nach Vorgabe gefertigt und die Regeln gelernt werden. Erst wird der Baustein gruppenintern verwendet bzw. durchgespielt, dann fungieren die Gruppenmitglieder als "betreuende Experten", während die anderen beiden Gruppen den Baustein verwenden. Dabei achten sie darauf, daß sich die Gruppen möglichst wie Schüler verhalten (also nicht ihr fortgeschrittenes Studentenwissen einbringen), daß die Regeln der Autoren möglichst buchstabengetreu angewandt werden und auf die benötigte Zeit für einen Durchlauf.

Zu a. Periodensystem der Elemente (Zuordnung / Abgestufte Lernhilfe)

Beide Gruppen benötigen zwischen 12 und 15 Minuten; für Schüler müßte eine Richtzeit von 20 Minuten ausreichen. Das beschriebene Ergebnis, ein Periodensystem auf dem historischen Stand von Mendelejew nachzukonstruieren wird von keiner Gruppe erreicht. Ursachen sind:

  1. sachliche Fehler auf den Elemente-Kärtchen,
  2. mißverständliche oder unklare Formulierungen auf den Hilfe-Kärtchen (z.B. „achte auf …“ hilft nicht wirklich weiter) und
  3. zu komplexe Datenbasis (viele, z.T. nicht benötigte Daten: Isotope und damals nicht entdeckte Elemente und Edelgase...; Schmp. sind für das Spiel bedeutungslos).

Es fällt auf, dass sich der Aufbau des Spiels wenig an der Geschichte orientiert. Desweiteren führten diverse Rechtschreib- bzw. Druckfehler an entscheidenden Stellen auf den Kärtchen (z.B. Massenzahlen, Indizes(!)) zum „Spielstopp“ bzw. zu großer Verwirrung.

In einer folgenden Phase werden Verbesserungen vorgenommen:

  1. Die sachlichen Fehler werden korrigiert. Sie sind nur in [1], nicht mehr in [2] vorhanden.
  2. Die Hilfe-Kärtchen werden völlig neu formuliert.
  3. Es wird eine abgestufte Variante vorgeschlagen, die unterschiedliche Schwierigkeitsstufen enthält, z.B. mit und ohne Lücken.
  4. Die Elemente-Kärtchen sollten vom Layout her völlig neu gestaltet werden. Durch das hin und her Kopieren zwischen unterschiedlichen Office-Anwendungen sind die Vorlagen fast unbrauchbar. Überflüssige Informationen sollten weggelassen werden: Smp., Isotope.

Zu b. Experimentieren (Stille Post)

Probleme: Die Versuchsaufbauskizzen aus den Vorlagen sind qualitativ sehr schlecht, sie konnten so nicht übernommen werden. Sie waren im Detail nicht vollständig und/oder nicht eindeutig erkennbar, so dass es bereits bei der Beschreibung zu Problemen kam. Werden bei der Beschreibung aufgrund ungenauer Skizzen bereits Fehler gemacht, ziehen sich diese durch alle folgenden Spielschritte.

Die Testgruppen bestanden aus Personen, die Chemie studieren und daher im Umgang mit Versuchsaufbauten und deren Beschreibung geübt sind. Das Ergebnis ist daher in Bezug auf den Zeitaufwand nicht repräsentativ. Hier unterschieden sich die zwei Testgruppen zeitlich deutlich voneinander: während die eine Gruppe ihre Arbeit bereits nach ca. 10 Minuten beenden konnte, benötigte die zweite Gruppe fast doppelt so lang. Es empfiehlt sich daher, diesen Methodenbaustein öfter einsetzen, um den Umgang damit (als Lehrer und als Schüler) zu erlernen und effektives Arbeiten zu ermöglichen.

Lösung: Versuchsaufbauskizzen ergänzt neu zeichnen.

Zu c. Chemische Reaktion (Begriffspaare )

bulletStation 1: Memory – Spiel
Problematisch bei dem Spiel war, dass die Begriffe durch Schreibmaschinenpapier durchschimmerten, obwohl sie verdeckt auf dem Tisch lagen. So konnten die Mitspieler die verdeckten Begriffe lesen und sich so einen Vorteil verschaffen. Eine Lösung des Problems wäre, wenn man entweder die Papierstärke erhöht und so eine Sichtbarkeit der Begriffe verhindert oder die Rückseite farbig gestaltet. Eine andere Schwierigkeit bestand darin, dass die Definitionen nicht eindeutig zu den Begriffen passten. Lösbar wäre dies, indem man entweder die Definitionen im Bezug auf die Begriffe konkretisiert oder zweideutige Definitionen mit deren Begriffen aus dem Spiel streicht.
bulletStation 2: Der gesuchte Begriff
Bei dieser Station ist die gleiche Schwierigkeit wie bei dem Memory – Spiel zu finden. Sie bestand darin, dass die Definitionen nicht eindeutig zu den Begriffen passten. Lösungsmöglichkeit siehe Station 1.
bulletStation 3: Die gesuchte Definition
Auch hier ist auf das Memory – Spiel und auf Station 2 zu verweisen. Das Problem bestand auch hier darin, dass die Definitionen nicht eindeutig zu den Begriffen passten. Lösungsmöglichkeit siehe Station 1.
bulletStation 4: Brettspiel
Mit dem Brettspiel taucht ein Transportproblem auf. Das Spielbrett ist relativ groß und deshalb schwer zu transportieren. Vereinfachen könnte man das ganze, indem man anstatt der Definitionen und Begriffe die einzelnen Kästchen numeriert. Neben dem Spielfeld ist dann ein Stapel mit Kärtchen (jedes hat eine Nummer), auf denen die Definitionen und Begriffe stehen, aufgebaut. Man muss nun, die Karte mit der Nummer ziehen, die auch auf dem Kästchen steht, auf dem man gelandet ist. Auch hier findet sich das Problem der Zweideutigkeit der Definitionen. Lösungsmöglichkeit siehe Station 1.

Insgesamt stellte die Testgruppe fest, dass es ganz wichtig sei, jeweils eine Lösung zu den einzelnen Stationen beizulegen, an der sich die Lernenden bei unüberwindlichen Schwierigkeiten orientieren können.

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4 Ergebnisse

Die Links in diesem Kapitel führen zu den verbesserten Methodenbausteinen:

  1. Periodensystem der Elemente (Zuordnung / abgestufte Lernhilfe)
  2. Experimentieren ("Stille Post")
  3. Chemische Reaktion (Begriffspaare).

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Literatur:

  1. o.A.: Methoden-Handbuch. Deutschsprachiger Fachunterricht: Chemie. O.O, o.J.
  2. o.A.: Offene Lernformen im Chemieunterricht. Materialien zum Akademiebericht Nr. 395. Akademie für Lehrerfortbildung und Personalführung, Dillingen, 2003.
  3. Goth, M.: Was sind "Methodenwerkzeuge"? Schriftliche Hausarbeit zur Zulassung zum 1. Staatsexamen für Realschulen in Bayern, Universität Bayreuth, 2007.

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E-Mail: Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de