Auftakt von Physik im Kontext (piko-OL)
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Auftakt von Physik im Kontext (piko-OL). 16:00 Begrüßung Geleitwort von Prof. Dr. Falk Rieß, Didaktik und Geschichte der Physik 16:10 PIKO – Neue Wege in der Lehrerfortbildung Dennis Nawrath und Prof. Dr. Michael Komorek, Uni OL

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16:00 Begrüßung Geleitwort von Prof. Dr. Falk Rieß, Didaktik und Geschichte der Physik

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Presentation Transcript


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Auftakt von Physik im Kontext (piko-OL)

16:00Begrüßung

Geleitwort von Prof. Dr. Falk Rieß, Didaktik und Geschichte der Physik

16:10 PIKO – Neue Wege in der LehrerfortbildungDennis Nawrath und Prof. Dr. Michael Komorek, Uni OL

16:30 Einblicke in die Arbeit der SetsDr. Thorsten Bell, IPN – Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften, Kiel

17:15 Kaffeepause

17:35 Teams, Themen & Termine

18:30 Informeller Ausklang/weitere Fragen


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

2000, 2003: Leistungen deutscher 15jähriger Schülerinnen und Schüler sind teilweise unterdurchschnittlich

PISA-I-Plus 2006:

Lernzuwachs in einem Schuljahr ist kaum erkennbar

Im Physikunterricht herrscht vorwiegend methodische Monokultur; kognitive Anregung ist begrenzt; mangelnde Einbettung von Experimenten.

2004: Bildungsstandards im Fach Physik sind zu definieren und umzusetzen

KMK

- Kerncurriculum  Schulcurriculum - AG-Angebote

(98-04):

- Einheitliche Prüfungsanforderungen und Lernstandserhebungen

Probleme, Anforderungen und Chancen im Physikunterrichts

methodische Weiter-entwicklung!


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

BMBF, Länder:Physik im Kontext

DFG: BiQuaVideostudie Physik

BLK: SINUS

BMBF, Länder:Chemie im KontextBiol. Im Kontext

BMBF:Lernort Labor

SINUS Transfer

PIKO – Neue Wege in der Lehrerfortbildung


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

  • Die Entwicklung der methodischen Struktur des Physikunterrichts und einer neuen Lehr-Lern-Kultur

2. Die Förderung des naturwissenschaftlichen Denkens und Arbeitens sowie des Anwendens

3. Die Vermittlung von Grundideen moderner Physik und moderner Technologien

Leitlinien des Programms


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Schulset

Setschule

- externe Schulen - Lehrer- Fachdidaktiker- Institute

+

Kooperations-partner

Netzwerkstruktur


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Schleswig-Holstein

Okt 2004; 7 TN

SH: Mechanik, Kl.8: Verkehrsicherheit  Sensoren

Hamburg

Mai 2004; 48 TN

HH: - Zimmermodell zur Elektrizitätslehre, Kl. 8- Energieflüsse beim Menschen- Lernstationen: Energieformen, Sprungeigenschaften von Bällen

Oldenburg

Feb 2007

Berlin

Mär 2004; 14 TN

Brandenburg

Jan 2004; 15 TN

OWL

Apr 2004; 9 TN

B: Statik (Brücken aus Nudeln)

Dortmund

Nov 2005; 9 TN

BB: Experimentieren und Modellieren im Anfangsunterr.

Kassel

Sep 2004; 7 TN

Thüringen

Jun 2004; 6 TN

NRW:- Wetter, Kl. 9/10- Bewegungsanalyse per Video

Speyer

Sep 2006; 11 TN

Würzburg

Sep 2004; 7 TN

Saarland

Nov 2005; 11 TN

BW:- Kl. 9/10: Sensorik

München

Jul 2003; 8 TN

Ludwigsburg

Sep 2004; 11 TN

Sets und Schwerpunkteseit 2004/05


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Expertise der Lehrkräfte

Expertise der Fachdidaktik und Lehrerfortbildung

„symbiotische“Kooperation


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

wodurch wird ein Kontext sinnstiftend?

wie gelingt es, dass der Kontext mehr als Illustration oder Beispiel ist?

„Physik des Sports“

Sinnstiftende Kontexteaus: Alltag, Technik, Gesellschaft- Schüler betreffend- von ihnen als wichtig wahrgenommen

Lernen von Physik

„Physik im Kontext von Biologie und Medizin“

wie lässt sich ein Kontext „durchhalten“, so dass S. nicht nur die Physik, sondern auch den Kontext besser verstehen?

„Physik im sinnstiftenden Kontext“ (Heinz Muckenfuß)

Kontexte des Lernens von Physik


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Kontext Lernumgebung- kognitiv anregend- Kompetenzen fördernd- nachhaltig Lernprozesse unterstützend

Sinnstiftende Kontexteaus: Alltag, Technik, Gesellschaft- Schüler betreffend- von ihnen als wichtig wahrgenommen

Lernen von Physik

Schülerlabore, Science Center (z.B. Phänomenta), Industriemuseen etc.

Kontexte des Lernens von Physik

Kontext Schule-Fächer, Schul- und Klassenklima- Mitschüler, Lehrer, Schulausstattung

außerschulische Kontexte -Freunde, Eltern, Medien, außerschulische Lernorte


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Methodisch-organisatorischer Rahmen von piko-OL

Forschung   Fortbildung

regelmäßige Treffen   Freistellung

Arbeiten im Netzwerk

Entwicklung   Erprobung


Thorsten bell ipn kiel

Physik im Kontext

Einblicke in die Arbeit

der piko-Sets

Schleswig-Holstein und Hamburg

Thorsten BellIPN - Kiel


Das piko set schleswig holstein

Treffpunkt:Kiel, z.T. an Schulen

Das piko-Set Schleswig-Holstein

Start:Oktober 2004

Größe:7 Pers. / 6 Schulen (aktuell)

Einzugsgebiet:ganz Schleswig-Holstein

Schultypen:RS, HS, GS

Dauer / Häufigkeit:3 Std. / 10 mal im Schuljahr

Spez. Perspektive:forschendes Lernen

Themen:Bewegung – mal anders

Verkehrssicherheit (Mechanik)

Farbsehen / Fleischtheke (Optik)

Windenergie (Energie/-versorgung)


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Schleswig-Holstein: forschendes Lernen

Orientieren

Problem

formulieren

Auswerten

Vergleichen

Ideen

äußern

Untersuchung

planen

Experimentieren

Informationen

suchen

Vermuten

Wissen

ausdrücken

(modellieren)

Ergebnisse

formulieren

Präsentieren

Reflektieren


Forschendes lernen als zielperspektive

Forschendes Lernen als Zielperspektive

Forschendes Lernen in Reinkultur bedeutet einen sehr hohen Anspruch!

Forschendes Lernen

als Fernziel

Kleine Schritte dahin definieren !


Forschendes lernen als zielperspektive1

Forschendes Lernen als Zielperspektive

  • Forschendes Lernen als

    Fernziel

  • Schüler zum selbstständigen

    Wissenserwerb hinführen

  • Arbeitsweisen / Kompetenzen

    fördern

  • Schwierigkeitsgrad (Offenheit)

    an Fähigkeiten anpassen

  • In langfristigen Entwicklungen

    denken


Bezug zu den bildungsstandards

Fachwissen

Erkenntnis-

gewinnung

Kommuni-

kation

Bewertung

Bezug zu den Bildungsstandards

spielt in alle Prozesse mit hinein

Schwerpunkt beim forschenden Lernen

soll alle Prozesse begleiten

als Teil der Reflexion, v.a. am Ende


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Arbeit des piko-Sets Schleswig-Holstein

2004 / 05

2005 / 06

2006 / 07

Bewegung (Klasse 8)

Bis zu 3 Arbeits-gruppen

Verkehrssicherheit (Klasse 9)

Farbsehen (Klasse 9)

Windenergie (Kl.10)

Okt 2004

Aug 2005

Sep 2006

Jul 2007

  • Lehrplanthemen / „altbekannte“ Themen in neuem Gewand; von Lehrkräften gewünscht

  • mehrere fachfremde Lehrkräfte

  • verschiedene Schultypen

  • bei Settreffen öfter experimentiert / gebastelt

  • ein Ganztagstreffen


Die piko einheit sicherheit im stra enverkehr

Die piko-Einheit „Sicherheit im Straßenverkehr“

  • Mechanik im Kontext „Verkehrssicherheit“

  • Anlass: Führerschein Klasse S seit 1. Februar 2005

  • Quads und Leichtautos; Sicherheitsdebatte


Aufbau der unterrichtseinheit

Aufbau der Unterrichtseinheit


Baustein 2 einstieg

Baustein 2: Einstieg

  • ZDF-Video (Quads), Opel-Video, ADAC-Videos, DEKRA-Video (Crashtests) oder Bilder  eigene Berichte; Diskussion

  • Arbeitsblatt: ergänze den zusammengeknautschten Teil

  • Fragen entwickeln


Baustein 3 experimentierstationen

Baustein 3: Experimentierstationen

  • SuS experimentieren selbstständig mit Crashs im kleinen Maßstab.

  • Versch. Variationen an 5 Stationen.

  • SuS sollen das Vermuten und Prüfen von Vermutungen üben.

  • SuS protokollieren ihre Arbeit nach folgendem Schema:

  • Crash-Stationen:

  • Magnetfigur reißt von Sitz ab

  • Magnetfigur mit variabler Masse

  • gegen bewegliches Hindernis

  • gegen eine Blattfeder

  • Huckepack-Wagen (Gurtwirkung)


Verlaufstabelle

Verlaufstabelle


Die anderen themen in schleswig holstein

s

t

Die anderen Themen in Schleswig-Holstein

Bewegung (Klasse 8)

Kontext: körperliche Bewegung

Farbsehen (Klasse 9)

Kontext: Fleischtheke / Fleischskandale

Energieversorgung (Klasse 10)

Kontext: Windenergie


Erfahrungen bei der entwicklung der einheiten

Erfahrungen bei der Entwicklung der Einheiten

  • Auch physikalische Sachinformationen gefragt

  • Ansatz des forschenden Lernens in der Praxis neu durchbuchstabiert

  • Realistische Einschätzung der Fähigkeiten der SuS

  • Aushandeln eines geeigneten Maßes an Offenheit

  • Ermutigung etwas Neues auszuprobieren (offenere Aufträge wagen)


Das piko set hamburg

Das piko-Set Hamburg

Start:Mai 2004

Größe:48 Pers. / 28 Schulen (aktuell)

15 Arbeitsgruppen

Einzugsgebiet:ganz Hamburg

Schultypen:Gymnasien, HRG-Schulen

Treffpunkt:versch. Schulen in HH

Dauer / Häufigkeit:6 Gesamttreffen à 3 Std.

12 AG-Treffen à 3 Std.

Spez. Perspektive:forschendes Lernen

Themen:Elektrifizierung eines Modellzimmers

Energiehaushalt des Menschen

Hebel an alltäglichen Objekten

Kernenergie – Energie der Zukunft?

u.v.a.m.


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Arbeit des (der) piko-Sets Hamburg

2004 / 05

2005 / 06

2006 / 07

HRGS-Set

Sek I -Set

2. Gymnasialset

Sek II –Set (Obertufenprofile)

Gymnasialset

Video -Set

3-4 Themen

10 Themen

15 Themen

Mai 2004

Aug 2005

Aug 2006

Jul 2007

  • starkes Interesse der HH-Behörde für Bildung und Sport

  • 2 Koordinatoren vor Ort

  • 1-2 Stunden Entlastung für Lehrkräfte

  • piko-Arbeit unterstützt die Entwicklung eines neuen Hamburger Rahmenplans

  • überwiegend Gymnasien, seit 2005/06 auch HRGS

  • für 2005/06: Ausweitung und modifiziertes Konzept: Gesamt - & geplante AG-Treffen

  • für 2006/07: Neuzusammenstellung der Sets

  • fachlich und häufig auch methodisch versierte Lehrkräfte

  • recht große personelle Konstanz


Themen in hamburg auswahl

Kraftbegriff (Klasse 8)

Kontext: z.B. Armkraft

Energie (Klasse 9)

Kontext: Mensch

Hebel (Klasse 8)

Kontext: Kampfsport, Werkzeuge

Elektrizität (Klasse 7)

Kontext: Zimmer

Optik (Klasse 9)

Kontext: Illusionen / Zauberei

Energie (Klasse 11)

Kontext: Kernenergie-Debatte

Themen in Hamburg (Auswahl)


Spezielle erfahrungen in hamburg

Spezielle Erfahrungen in Hamburg

  • Anlaufschwierigkeiten wegen Unklarheiten über die Arbeitsweise;

  • Funktion des (Gesamt-)Settreffens i.Ggs. zu sonstigen Fortbildungen;

  • Recht unterschiedliche Bedürfnisse der Lehrkräfte hinsichtlich Fortbildung;

  • Was für alle hilfreich ist: Reflexion gelaufenen Unterrichts (Video-Workshop);

  • Schwierigkeit, in der Planungsphase im Sinne von piko über Unterricht zu sprechen,

    • erfordert Übung;

    • kontinuierlich Hinweise auf fachdidaktische Perspektiven, z.B. piko-Briefe.


Weitere piko themen in den sets

OWL:

Wetter / Wärmelehre

(Klasse 10)

Berlin:

Statik / Brückenbau (Klasse 7/8)

Ludwigsburg:

Sensorik: KFZ; Physiologie

(Klasse 8-10)

Weitere piko –Themen in den Sets

Brandenburg:

Naturwissenschaftliche Arbeitsweisen

(Klasse 6)


Was befl gelt die setarbeit

Was beflügelt die Setarbeit?

Ein schöner Rahmen

Eine offene Atmosphäre,

Vertrauen, sich gegenseitig zuhören

Eine gerechte Arbeitsaufteilung

Zuverlässigkeit

Arbeiten an konkretem Unterricht

Gelaufenen Unterricht reflektieren

Missverständnis:

„piko findet nur bei den Treffen statt.“


Wie unterst tzt piko lehrkr fte

  • piko-Briefe

  • Handreichungen

Bionik

  • Webseite

Wie unterstützt piko Lehrkräfte ?

  • Informationen & Beratung von

    Fachdidaktikern

  • Forum für Austausch

www.physik-im-kontext.de


Feedback ver nderungen des unterrichts

Feedback: Veränderungen des Unterrichts

Die Veränderungen betreffen ...

(Prozent der Lehrkräfte)

Hat sich Ihr Unterricht durch piko verändert?

(Prozent der Lehrkräfte)


Feedback was hat sich im unterricht ver ndert

Feedback: Was hat sich im Unterricht verändert?

Äußerungen kamen von 53 Lehrkräften.

Noch stärkere Einbindung in die Lebenswirklichkeit der Schüler.

[Es gab] mehr Versuche, Alltagsphänomene einzubringen und daran anzuknüpfen.

Ich sehe den Unterricht jetzt eher aus Schülersicht und versuche, mehr auf Schülerinteressen einzugehen.

Insgesamt 17 Äußerungen

zu Kontext, Alltagsbezug, Schülerinteressen, Anwendungen

Insgesamt 29 Äußerungen

zu offenem, forschendem Lernen, Schüleraktivität, Eigeninitiative, Kompetenzen, versch. Arbeitsweisen

Mehr Arbeitsaufträge in Richtung Entwicklung von alternativen Denkmodellen .

[Es gab] mehr Förderung des selbstständigen Lernens bei den Schülern

Das naturwissenschaftliche Arbeiten ist noch stärker in den Vordergrund gerückt.

Ich messe dem ... Erkenntnisprozess ... durch eigene Tätigkeit größere Bedeutung zu.


Feedback was war problematisch bei der piko arbeit

Feedback: Was war problematisch bei der piko-Arbeit?

Äußerungen kamen von 50 Lehrkräften.

Die nicht regelmäßige Teilnahme einiger Kolleginnen und Kollegen.

Gelegentlich fehlte die genaue Zielrichtung.

Zusammenpassen der erarbeiteten Einheiten mit dem Unterrichtsstoff. Der Stoff wurde immer eher durchgenommen, als die piko-Einheiten

erarbeitet wurden.

Zu wenig Zeit neben voller Stelle ... Zeitdruck ... Terminkollision.

Ineffektivität aufgrund der Zeitbeschränkung bei den Treffen.

Einbindung in die Schule.

Zu wenig Unterstützung vom eigenen Kollegium.

Effektivität der Settreffen zu gering gegenüber dem zeitlichen Aufwand und im Vergleich zu den Treffen und der Arbeit in den Arbeitsgruppen.

Die Überzeugung von Kollegen, die nicht an piko mitarbeiten, ist schwierig. Der Vorwurf, dass die Schüler zu wenig Physik lernen, ist nicht so einfach zu entkräften.


Verschiedene ebenen bedienen

Unterricht erproben & reflektieren

eigene Unterrichtsbausteine einsetzbar / erste Tests

Start

6-8 Treffen

zügig erste Teilziele definieren

Verschiedene Ebenen bedienen

... und verschiedene Zeitskalen berücksichtigen

Anregungen für die Unterrichtspraxis, „Input“, Austauschbörse, auch „Theorie“

eigene Unterrichtseinheiten einsetzbar

erste Teilziele erreichen

„neuer“ Unterricht


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Vorschläge für Kontexte und Themen

in den Gruppen

Zeitplan

Organisatorisches

Bildung von Arbeitsgruppen

Termin für erstes Arbeitstreffen


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Lernumgebung

Alltag

Regenerative Energien

Technik

Beruf

Nw. Arbeitsweisen

Methodik


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Lernumgebung

Alltag

Optik –

historisch genetisch

Technik

Beruf

Nw. Arbeitsweisen

Methodik


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Lernumgebung

Alltag

Akustik

Hören, Wahrnehmung

Technik

Beruf

Nw. Arbeitsweisen

Methodik


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Lernumgebung

Alltag

Anfangsunterricht

Mechanik

Technik

Beruf

Nw. Arbeitsweisen

Methodik


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Lernumgebung

Alltag

Nichtlineare Physik –

Komplexe Systeme

Technik

Beruf

Nw. Arbeitsweisen

Methodik


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Lernumgebung

Alltag

Weiterentwicklung von

piko-Unterrichtskonzepten

Technik

Beruf

Nw. Arbeitsweisen

Methodik


16 00 begr ung geleitwort von prof dr falk rie didaktik und geschichte der physik

Lernumgebung

Alltag

Nanoscience –

neue Materialien

Technik

Beruf

Nw. Arbeitsweisen

Methodik


Zeitplan

Zeitplan

Feinplanung und Erprobung

des entwickelten Unterrichts

Ca. 5 Arbeitssitzungen

1. Sitzung

Einzelbetreuung

Auftaktveranstaltung

Sommerferien

Fachdidaktische Unterstützung

Unterstützung durch

Einsatz von Videos

Entwicklungsphase

Erprobungsphase


Gruppenbildung

Gruppenbildung

Gruppe 1

Sek I

Schwerpunkt HRS

Gruppe 2

Sek I

Schwerpunkt Gy

Gruppe 3

Sek I/II

Schwerpunkt Gy


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