Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Lernen im Arbeitsaufgabenbezug Einsatz von Experimenten Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Prüfungsleistungen (StEx) StEx (1) (2) (3) (4) Präsentation (BBF) im Umfang von 30 Minuten Laborpraktikum im Umfang von 30 Stunden mündliche Prüfung mit einer Dauer von 30 Minuten Beleg (Projekt) im Umfang von 40 Stunden. (1) (2) (3) (4) (5) Seminrarbeit (Techn. Aspekte) Protokolle Präsentation (Projekt) im Umfang von 30 Minuten mündliche Prüfung mit einer Dauer von 45 Minuten Beleg (Projekt) im Umfang von 40 Stunden. MA Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 2 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Anspruch und Ziel der Lehrveranstaltung Anspruch: Entwicklung von Kenntnissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten bezüglich der Konzipierung, Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten für den Unterricht weitere Ziele: spezifische Mess- und Prüfverfahren kennen und beherrschen Varianten und Möglichkeiten des Einsatzes verschiedener Medien begründen können über organisatorisches und systematisierendes Know-How rund ums Labor verfügen Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 3 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Inhalte der Lehrveranstaltung (1) Das Experiment als Methode – Definition und Arten von Experimenten/Planungsebenen (2) Der sachliche Aspekt – Bestandteile/Organisation von Arbeitsgegenständen und Arbeitsmitteln (3) Der psycho-physische Aspekt – Wahrnehmungsgesetze/Effekte und deren Verstärkung (4) Der erkenntnistheoretische Aspekt – Erkenntniswege (5) Der didaktisch-organisatorische Aspekt – Funktion von Experimenten im Unterricht/Organisationsformen (6) Entwicklung, Planung sowie Umsetzung von Unterrichtsexperimenten Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 4 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Grundprinzip des arbeitsaufgabenbezogenen Lehrens und Lernens Arbeitsprozess Konfrontation der Lernenden mit einer Beruflichen Aufgabe Lernprozess Handlungsergebnis Kompetenzentwicklung Das heißt, die berufliche Arbeitsaufgabe wird zu einem didaktischen Mittel, über das der Lernprozess initiiert, motiviert, strukturiert und gesteuert wird. Wir sprechen in dem Zusammenhang von Lern-, Arbeits- und Gestaltungsaufgaben (Kurz LAGA). Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 5 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Formen experimentellen Lehrens und Lernens Arbeitsprozess Konfrontation der Lernenden mit einer Beruflichen Aufgabe Lernprozess Handlungsergebnis Kompetenzentwicklung Fall A: Die Aufgabe des Experiments spiegelt eine komplexe berufliche Arbeitsaufgabe wider. Das Ziel besteht darin, dass die Lernenden die Inhalte der Arbeitsaufgabe erschließen und die zur Bewältigung notwendigen Denk- und Handlungsschritte erlernen. Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 6 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Formen experimentellen Lehrens und Lernens Arbeitsprozess Konfrontation der Lernenden mit einer Beruflichen Aufgabe Lernprozess Handlungsergebnis Kompetenzentwicklung Fall B: Mittels Experimenten werden spezifische natürliche oder technische Zusammenhänge, die für die Arbeitsaufgaben bedeutsam sind, untersucht. Das Ziel besteht darin, dass die Lernenden diese Zusammenhänge experimentell untersuchen (erkunden oder bestätigen). Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 7 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Formen experimentellen Lehrens und Lernens Fall A: Experimente als Basis für berufliches Probehandeln (Simulation von Arbeitsaufg.) berufliche Arbeitsaufgaben werden im Labormaßstab oder in der Werkstatt an Realen Anlagen Anlagenteilen oder Anlagenmodellen ausgeführt. Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 8 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Formen experimentellen Lehrens und Lernens Fall B: Experimente als erkenntnisunterstützende Mittel (Fall B; vergleichbar mit wissenschaftl. Exp.) a) Erkundung oder Bestätigung von Hypothesen/Prognosen (wie Grundlagenforschung) = Naturwissenschaftliches Experiment b) Optimierung eines Stoffes/Materials, einer Technologie oder einer Apparatur (wie anwendungsbezogene Forschung mit dem Ziel der Innovation). = Technisches Experiment. Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 9 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Das (Unterrichts)Experiment = empirische Methode (auf der Grundlage von Erfahrungen): Erfassen/Ableiten von allg. Regeln u. Gesetzmäßigkeiten durch systematische Beobachtung bewusst und planmäßig ausgelöst, durchgeführt und beendet der zu untersuchende Sachverhalt ist isoliert von störenden Einflüssen Wiederholbar Ergebnis ist eine „sinnliche Wahrnehmung“. = ordnet sich den Erkenntnisprozess der Lernenden ein, um: bestimmte Kenntnisse zu vermitteln, charakteristische Denkweisen auszuprägen, labortechnische Fertigkeiten zu entwickeln/zu festigen ausgewählte erzieherische Maßnahmen zu realisieren um Lernmotive zu entwickeln. Experimentelles Lehren und Lernen kombiniert theoretische und labortechnische Handlungsabläufe und stellt damit eine komplexe Methode im Unterricht dar. Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 10 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Experimentelles Lehren und Lernen Neulich im Lehrerzimmer: Am Mittagstisch streiten sich zwei Ihrer Kollegen. Herr Skinner hat vor kurzem sein Badezimmer modernisiert. Passend zu den modernen neuen Sanitäranlagen sowie den großformatigen Fliesen hat er sich zudem einen neuen puristischen und vor allem schwarzen Heizkörper geleistet. Überraschenderweise hat er festgestellt, dass sein neuer Heizkörper nicht nur besser aussieht, sondern zudem, bei gleicher Thermostatstellung, viel wärmer wird. Herr Skinner ist der festen Überzeugung, dass dies an der Farbe liegt und überlegt nun alle Heizkörper seines Hauses neu zu lackieren. Kollegin Krabappel hält ihren Kollegen für völlig verwirrt und appelliert an seine naturwissenschaftlichen Grundkenntnisse. Da Sie selbst nicht sicher sind, überlegen Sie den Sachverhalt im Unterrichtsexperiment mit Ihren Schülern zu erkunden... Fragestellung: Ist es wirklich so, dass ein schwarzer Heizkörper mehr Wärme abstrahlt als ein weißer? Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 11 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Wärmebild Schwarzes Blech Berufliche Didaktik I Weißes Blech © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 12 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Planungsebenen und Aspekte im Kontext von Unterrichtsexperimenten Aufgabe: a. Reflektieren Sie das eben gesehene Experiment und positionieren Sie sich bezüglich der Tauglichkeit als Unterrichtsexperiment. b. Diskutieren Sie die Qualität des Experiments als Gesamtheit. c. Benennen und beschreiben Sie die aus Ihrer Sicht zu bedenkenden und notwendigen Aspekte bei der Planung von Unterrichtsexperimenten. Systematisieren Sie gegebenenfalls ihre Ergebnisse. Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 13 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Planungsebenen bei der Gestaltung experimentellen Lehren und Lernens Objekt Psycho-physischer Aspekt wirkt auf Sinnesorgane (sinnliche Wahrnehmung) Subjekt Erkenntnistheoretischer Aspekt Erkenntnisprozess (Erfassen des Sachverhaltes) Didaktisch-organisatorischer Aspekt didaktischer und organisatorischer Bedingungsrahmen Berufliche Didaktik I durch Subjekte (Lh und Ln) initiierte und geführte Auseinandersetzung Experimentalunterricht Sachverhalt ⇒ aus dem Sachverhalt resultierende Erscheinungen Experiment Sachlicher Aspekt © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 14 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Planung der Experimente aus Sicht der Aspekte Sachlicher Aspekt Psycho-phys. Aspekt Erk.-theoret. Aspekt Progressivreduktiv Was Inhalte Deduktiv Wie Versuchsplanung Womit Materialien, Geräte Berufliche Didaktik I Sicherung der Wahrnehmung in Abhängigkeit von der Art der Reizaufnahme Regressivreduktiv Induktiv Analytischsynthetisch Genetisch Didaktisch-organisatorischer Aspekt Organisationsform DemoLehrer Sozialform SchülerVersuch Form der Auswertung Einzel Lehrer Einzel Schüler DemoSchüler Unterrichtsphase Gruppe LehrerSchüler Motivation Beleg Ersterarb. Gespräch Festigung Diskussion Kontrolle Test Gruppe Schüler © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 15 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Anforderungen an Experimente zielgerichtet vertretbarer Aufwand ungefährlich wirkungsvoll 00 logisch passend Für den Kontext „Unterricht“ brauchbar Erst die Berücksichtigung aller Aspekte beim Planen von Unterrichtsexperimenten führt zu Konzepten, die die vorgeschriebenen Anforderungen erfüllen. Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 16 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Varianten der Planung von Experimenten Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 17 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Planung eines Experimentes – Brandschutz bei Holz Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 18 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Planung eines Experimentes – Brandschutz bei Holz Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 19 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Planungsebenen und Aspekte im Kontext von Unterrichtsexperimenten Problemstellung: In einem Raum mit Holzbalkendecke wird ein offener Kamin eingebaut, in dessen Folge Brandschutzmaßnahmen zu treffen sind. Experiment: Untersucht das Brennverhalten in Abhängigkeit verschiedener Schutzschichten Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 20 Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken | Professur für Bautechnik, Holztechnik, Farbtechnik und Raumgestaltung Vielen Dank. Berufliche Didaktik I © Prof. M. Niethammer | M. Schweder 21
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