Kompetenzorientierter Physikunterricht

Kompetenzmatrix als Beispiel für Fachschaftsarbeit

Reinhard Bayer, LSOktober/November 2009

Präsentation im Zusammenhang mit der Fortbildungsreihe Qualitätsoffensive Gymnasium

ImpressumMitglieder der Zentralen Projektgruppe Physik (ZPG PH)

– Prof. Reinhard Bayer, LS Stuttgart

– StD Joachim Friederich, Kepler-Gymnasium, Pforzheim

– StD Florian Karsten, Seminar Stuttgart

– StD Horst Petrich, Seminar Freiburg

– StD Michael Renner, Seminar Tübingen

– Prof. Dr. Peter Schmälzle, Seminar Karlsruhe

Die Materialien dürfen im Rahmen der Fortbildungsmaßnahme eingesetzt und von den Multiplikatoren für ihren eigenen Einsatz angepasst werden.

Die Datei „modul1_kompetenzmatrix.ppt“ befindet sich auf dem Fortbildungsserver

www.lehrerfortbildung-bw.de

Kurzbeschreibung

Die Fortbildungskonzeption umfasst zwei Phasen, die regionale Fortbildung und die thematische Weiterarbeit vor Ort.

In dieser Präsentation wird vorgestellt, wie man in Workshops (Fachschaften, Sprengelarbeit) nach einem Impulsreferat in gemeinsamer Diskussion und Gruppenarbeit zu praxisrelevanten Ergebnissen für den eigenen Unterricht kommen kann.

Die Fortbildungskonzeption

Prof. Dr. Frank Lipowsky, Uni Kassel

• Was macht Fortbildungen für Lehrkräfte erfolgreich?– „Am wenigsten effektiv waren nach Ansicht der Lehrerinnen

und Lehrer herkömmliche Lehrerfortbildungen und Workshops,

– am effektivsten dagegen eigene Erfahrungen im Klassenzimmer, verbunden mit Kooperationen mit Kolleginnen und Kollegen sowie Bobachtung anderer Lehrkräfte.“

Fachschaftsarbeit„Fachkonferenzen, auch Fachschaften genannt, stellen so etwas dar wie schlafende Riesen der Schulentwicklung.

Sie schlafen, weil sie normalerweise nur einmal pro Schul-halbjahr tagen und dann nur die nötigsten Organisations-fragen klären,

und sie sind Riesen, weil sie über ein großes Potenzial zur Unterrichtsverbesserung verfügen...“

Hans-Günter Rolff, 1998

Der Modellversuch for.mat

• Von Januar 2007 bis Dezember 2008 arbeiteten in dem KMK-Projekt "Bereitstellung von Fortbildungskonzeptionen und -materialien zur kompetenz- bzw. standard-basierten Unterrichtsentwicklung" unter der Federführung von Rheinland-Pfalz (Udo Klinger, Institut für schulische Fortbildung und schulpsychologische Beratung (IFB)) Vertreterinnen und Vertreter aller Bundesländer an der Entwicklung und Bereitstellung von Materialien und Konzeptionen.

• Ziel war die systematische Entwicklung und Qualifizierung von Fachkonferenzen und Fachgruppen zu professionellen schul-internen Lerngemeinschaften in den Fächern Deutsch, erste Fremd-sprache (E, F), Mathematik und Naturwissenschaften (Bio, Ph, Ch).

KMK-Format

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Naturwissenschaften• Die Beispiele basieren auf den Kompetenzbereichen und

Anforderungsbereichen der KMK für den mittleren Bildungsabschluss. Die Materialien sind fachbezogen, (Bio, Ch, Ph), aber nicht fachspezifisch sortiert.

• Themenfelder

– Aufgaben

– Diagnose

– Experiment

– Kontexte

– Planung

www.kmk-format.de

Die naturwissenschaftlichen Module bei for.mat

Drei Planungsstränge Breite – Tiefe – HöheIn der "Breite" wird die gesam-te Vielfalt an Kompetenzen, die sich in einem Kontext ent-wickeln lassen, in den Blick genommen, während es in der "Tiefe" um die Entwicklung ausgewählter Kompetenzen über die Jahrgangsstufen hinweggeht. Im konkreten Beispiel wird thematisiert, wie sich die be-trachtete Kompetenz auf dem roten Faden der zeitlichen Entwicklung einordnet. Schließlich geht es bei der "Höhe" um die Differenzierung in den Anforderungsbereichen und um Hilfestellungen für die Binnendifferenzierung und die individuelle Förderung.

Verfahrensvorschlag der ZPGWünschenswert ist eine zweistufige Vorgehensweise:

1. Vorstellung der Themen auf regionalen Tagungen

2. Begleitete Weiterarbeit mit Interessierten vor Ort

Planungsschritte:(a) Abfrage auf den regionalen Tagungen, wer an welchen Themen weiterarbeiten möchte

(b) Klärung an den Schulen und Bildung von Teams (Fachschaften benachbarter Schulen)

(c) Konkretisierung von Arbeitsthemen und Terminen zwischen Fachberater und den Teams

Arbeit vor Ort1 nochmaliger Input durch Fachberater am spezifizierten Thema und erste konkrete Arbeit

2 Individuelle Weiterarbeit an abgesprochenen Themen

3 Zusammentragen der Arbeitsergebnisse

4 Optimierung nach Unterrichtseinsatz

Beispiel für Fachschaftsarbeit: Kompetenzorientierter Physikunterricht

• Themenspezifizierung (vorab zu klären, hier Kompetenzraster)

• kurzer Impulsvortrag

• Erste Entwicklungen an einem konkreten mehrheitlich bestimmten Thema

• Ziel nach mehreren Workshops: – Das Arbeitsergebnis ist konkrete Unterrichtvorbereitung im Team

– Jeder trägt mit überschaubarem Anteil bei, das Gesamtergebnis ist für alle

– Die Materialien werden erprobt und optimiert und gehen in einen Schulfundus ein

Arbeitsauftrag

Arbeiten mit dem BildungsstandardZur bildungsplangerechten Strukturierung wurde der Bildungsstandard ausgedruckt, zerschnitten und die Kompetenzen, die für das gewählte Thema relevant waren, neu strukturiert.

Daraus ergab sich eine themenspezifische Umstrukturierung des Bildungsstandards, die aber keine wirkliche Hilfe zur Unterrichtsplanung darstellte.

Ein weiterer Versuch über Kompetenzraster

Kompetenzraster als Planungshilfe

Es gibt nicht das Kompetenzraster.

Variante 1: Kompetenzbereich und Anforderungsniveau Geeignet für grundlegende Kompetenzdiskussion Aufgaben, Arbeitsaufträge, Nikos Zur Evaluation /Test

Variante 2: Wissen und Handeln Geeignet für Unterrichtsplanung Geeignet für kleinere und größere Unterrichtseinheiten Erfolgreich erprobt (for.mat)

Variante 3: ….

Die Dimension Wissen

Wissen lässt sich hierarchisch ordnen

Alltagswissen (Grundlage, Erfahrung) Praktisch-technisches Wissen (Know How) Fachwissen (Begriffe, Theorien, Gesetze,

Basiskonzepte) Metawissen (Wissen über Wissen, reflektiertes Wissen)

Die Dimension Handeln

Handeln wird in vier Kompetenzbereichen konkret:

Erkenntnisgewinnung (Wissen erzeugen und entwickeln) Problemlösung (Wissen anwenden) Kommunikation (Wissen vermitteln und austauschen) Bewertung ((mit) Wissen begründet einschätzen und

bewerten)

Kompetenzmatrix als Planungshilfe

Füllen der Matrix über Metaplan

Es werden Kärtchen gemäß Zellenbeschreibung ausgefüllt. Vorteil: Schnell möglich Nachteil: Gefahr der Unvollständigkeit

Kompetenzmatrix Energieversorgung der Zukunft

Wissen gewinnen Wissen anwenden Wissen kommunizieren

(mit) Wissen bewerten

Alltags-wissen

Informationen zur aktu-ellen Energieversorgung und Entwicklungs-möglichkeiten sammeln

Einen Firmenprospekt zur Wärmepumpe auf physikalische Grund-phänome analysieren

Faltblatt über Energiesparmöglich-keiten erstellen

Die regionale Energieversorgung beurteilenZukunftsvisionen beurteilen

Praktisch-technisches Wissen

Einfache Modelle zu Energieumwandlung „erfinden“, aufbauen und den Wirkungsgrad diskutieren.

Ein Modellhaus mit Wärmedämmung planen, bauen und energetisch auswerten

Einsatz eines Energie-checkprogrammes (Excel) und grafische Auswertung, Poster, Artikel für Schüler-zeitung, homepage

Für ein konkretes Objekt den Gebäudeenergieaus-weis analysieren und nachvollziehen.

Fachwissen Lernzirkel Energie und Entropie

Leitungsvorgänge aus Halbleitern auf Solarzelle übertragen, Messungen an SolarzellenBeispielhafte Energie- und Entropieberechnungen

Einem Mitschüler einen Sachverhalt erklären (oder eine Experimentieranleitung für Mitschüler schreiben)

Realistische quantita-tive Abschätzungen über den Ersatzmöglichkeiten fossiler Energieträger in Deutschland

Metawissen Beiträge (Artikel) von Lobbyisten analysieren

Aus Fachwissen quan-titative Aussagen über Chancen regenerativer Energie ableiten

Konzepte zur lokalen EnergieversorgungRollenspiel oder Durchführung einer realen Expertenrunde mit Nachbereitung

Energiekonzept für die Zukunft skizzieren

Systematischeres Vorgehen1. Übersichtslisten (bzw. Metaplankarten) erstellen

1. Kompetenzbereich Fachwissen: Inhaltsliste (mit Bildungsplan abgleichen)

2. Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung: Liste erstellen (ggfs. aus Vortrag)

3. Kompetenzbereich Kommunikation: Liste erstellen (ggfs. aus Vortrag)

4. Kompetenzbereich Bewertung: Liste erstellen (ggfs. aus Vortrag)

2. Matrix bestückenDabei Inhalt, Kompetenz und Methode aufeinander abstimmen, ggfs. Anforderungsbereich festlegen

3. Schüler-Arbeitsmaterial erstellenAus jedem Zelleninhalt wird Schülermaterial (Arbeitsauftrag, Experimentieranleitung, Materialsammlung, …) erstellt. Diskussion über Anforderungsniveau.

4. Einsatz und Evaluation

5. Übernahme in den schulischen Pool „Unterrichtsvorbereitung“

6. Methode auf neues Thema anwenden

Weitere Themen für nachhaltige Fachschaftsarbeit

• Weiterentwicklung von Aufgaben

• Entwicklung eines Lernzirkels

• Diagnose und Förderung

• Weiterentwicklung des Schulcurriculums

• Entwicklung von Methodenwerkzeugen

• Methodische Kompetenzen

+ for.mat-Unterlagen

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit