Bildungsstandards

und Kompetenzmodell

Arbeitsgruppe

Naturwissenschaften

2

??????????????????????? • Wie gut können Schülerinnen und Schüler an

BHS naturwissenschaftliche Phänomene beobachten, untersuchen, bewerten und anwenden?

• Sind sie in der Lage, populärwissenschaftliche Berichte zu verstehen?

• Können sie Belege und Folgerungen interpretieren und von Meinungen ohne wissenschaftlichen Hintergrund unterscheiden?

Darauf versuchen die Bildungsstandards in den Naturwissenschaften eine deutlichere Antwort zu geben.

3

Bildungsstandards ... legen fest, welche Kompetenzen Schüler/innen

bis zu einer bestimmten Jahrgangsstufe nachhaltig erworben haben sollen

… definieren Grundkompetenzen

… konzentrieren sich auf die Kernbereiche eines Unterrichtsgegenstandes

… beschreiben erwartete Lernergebnisse

… werden durch Aufgaben konkretisiert

… sind ein nützliches Instrument zur Qualitätssicherung (Schulentwicklung)

4

Bildungsstandards…

… legen nicht fest, was guter Unterricht ist.

… liefern keine erschöpfende Beschreibung von Bildungszielen, sondern definieren Grundkompetenzen.

… reglementieren nicht das Lehren und Lernen. Methodenfreiheit bleibt gewahrt.

… sind kein Instrument für ein Qualitätsranking, sondern Hilfsmittel für Selbstbewertung und Orientierung

… sind kein Ersatz /Teil für die Leistungsbeurteilung

… dienen nicht für Leistungsfeststellungen bei Lehrer/innen

5

Bildungsstandards NAWI:

• Physik, Chemie und Biologie werden

integrativ betrachtet

• Gemeinsamkeiten in der Struktur werden

betont

• interdisziplinäre Bezüge werden mitgedacht

• die einzelnen Hauptdisziplinen bleiben

erhalten

• Vernetzung der drei Kompetenzdimensionen

6

beobachten (A)

& erfassen

1 Stoffe, Teilchen

& Strukturen

2 W

echselwirkungen

3 Entwicklungen

& Prozesse

untersuchen (B)

& bearbeitenbewerten (C)

& anwenden

Handlungs-

kompetenz

Anforderungs-

niveau

inhaltliche

Dimension

4System

e

Niveau 2

Niveau 1

KOMPETENZMODELL

Deskriptoren

Aufgaben/Beispiele

7

Kompetenzmodell

beobachten (A)

& erfassen

1 Stoffe, Teilchen

& Strukturen

2 W

echselwirkungen

3 Entwicklungen

& Prozesse

untersuchen (B)

& bearbeitenbewerten (C)

& anwenden

Handlungs-

kompetenz

Anforderungs-

niveau

inhaltliche

Dimension

4System

e

Niveau 2

Niveau 1

8

beobachten (A)

& erfassen

1 Stoffe, Teilchen

& Strukturen

2 W

echselwirkungen

3 Entwicklungen

& Prozesse

untersuchen (B)

& bearbeitenbewerten (C)

& anwenden

Handlungs-

kompetenz

Anforderungs-

niveau

inhaltliche

Dimension

4System

e

Niveau 2

Niveau 1

Handlungskompetenzen

Ausgangspunkt:

Naturwissenschaftliche

Arbeitsweise

A.Beobachten und erfassen

B.Untersuchen und bearbeiten

C.Bewerten und anwenden

9

A Beobachten & erfassen Umfasst die Kompetenz,

• Vorgänge und Erscheinungsformen der Natur zu beobachten,

• gegebenenfalls durch Formeln und Symbole zu beschreiben und

• sich in der entsprechenden Fachsprache auszudrücken.

Dazu gehören das

• Einordnen,

• Darstellen und

• Erläutern dieser Phänomene mit Hilfe von

• Basiskonzepten, Fakten und Prinzipien.

10

Bereich A: Beobachten und erfassen

A.1 Ich kann Vorgänge und Erscheinungsformen der Natur beobachten und naturwissenschaftliche Zusammenhänge erfassen.

A.2 Ich kann Vorgänge und Erscheinungsformen in Natur und Umwelt systematisch Basiskonzepten oder Prinzipien zuordnen und in der entsprechenden Fachsprache beschreiben.

A.3 Ich kann Vorgänge und Erscheinungsformen der Natur mit Hilfe von Formeln, Größen und Einheiten beschreiben.

A.4 Ich kann Vorgänge und Erscheinungsformen der Natur mit Hilfe von einfachen Gesetzmäßigkeiten beschreiben, darstellen und erläutern.

A.5 Ich kann die Bedeutung naturwissenschaftlicher Vorgänge für Wirtschaft, Technik und Umwelt erfassen und verstehen.

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B Analysieren & bearbeiten Umfasst die Kompetenz,

Vorgänge und Erscheinungsformen in Natur und Umwelt mit fachspezifischen Methoden – zu untersuchen,

– zu analysieren und

– auf ihre Glaubwürdigkeit zu prüfen.

Dazu gehören – das Stellen geeigneter

Untersuchungsfragen,

– die Informationsbeschaffung und

– die Modell- und Hypothesenbildung.

Daraus ergibt sich die begründete Auswahl

von Bearbeitungsmethoden

(z. B. Fallstudien, Experimente,

Messungen und Berechnungen).

12

Bereich B: Untersuchen und bearbeiten

B.1 Ich kann aus unterschiedlichen Medien fachspezifische Informationen beschaffen.

B.2 Ich kann naturwissenschaftliche Fragestellungen analysieren und Untersuchungsfragen stellen.

B.3 Ich kann mögliche Untersuchungsmethoden nennen, Lösungsansätze formulieren und mögliche Untersuchungsergebnisse vorab abschätzen.

B.4 Ich kann einfache naturwissenschaftliche Untersuchungen planen, typische naturwissenschaftliche Arbeitsmethoden anwenden und entsprechende Ergebnisse erhalten.

B.5 Ich kann gewonnene Ergebnisse interpretieren und dokumentieren.

13

C Bewerten & anwenden Umfasst die Kompetenz

• Daten, Fakten und Ergebnisse bezüglich ihrer Aussage und Konsequenzen – zu bewerten,

– zu dokumentieren,

– zu präsentieren und

– anzuwenden.

• Dazu gehören – die begründete Auswahl von Bewertungskriterien und

– das Erkennen der Gültigkeitsgrenzen und Anwendungsbereiche naturwissenschaftlicher Aussagen und Prognosen.

• Entsprechend der zu Grunde liegenden Kompetenzdefinition von Weinert geht es auch um den Aufbau von Motivation und Handlungsbereitschaft, woraus sich eine förderliche Anwendbarkeit im persönlichen und gesellschaftlichen Handlungsbereich ergibt.

14 Bereich C: Bewerten und anwenden

C.1 Ich kann gewonnene Ergebnisse der

Naturwissenschaften mit gültigen wissenschaftlichen sowie aktuellen kulturell-gesellschaftlichen Kriterien bewerten.

C.2 Ich kann die Verlässlichkeit einer Aussage hinterfragen und Gültigkeitsgrenzen von naturwissenschaftlichen Aussagen und Prognosen erkennen.

C.3 Ich kann die Konsequenzen von naturwissenschaftlichen Aussagen abschätzen und Schlussfolgerungen daraus ziehen.

C.4 Ich kann die förderliche Anwendung von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen und Prognosen für mich sowie für die Gesellschaft (Wirtschaft, Umwelt und Technik) erkennen und diese beschreiben.

C.5 Ich kann naturwissenschaftliche Inhalte präsentieren sowie persönliche Standpunkte darlegen und begründen.

beobachten (A)

& erfassen

1 Stoffe, Teilchen

& Strukturen

2 W

echselwirkungen

3 Entwicklungen

& Prozesse

untersuchen (B)

& bearbeitenbewerten (C)

& anwenden

Handlungs-

kompetenz

Anforderungs-

niveau

inhaltliche

Dimension

4System

e

Niveau 2

Niveau 1

Inhaltsdimensionen

• B1

Stoffe, Teilchen

und Strukturen

• B2

Wechselwirkungen

• B3

Entwicklungen und

Prozesse

• B4

Systeme

16

17

Inh

alt

lic

he

Dim

en

sio

n B

iolo

gie

18

Inhaltliche Dimension Biologie

18

19

Inh

alt

lic

he

Dim

en

sio

n C

he

mie

20

Inhaltliche Dimension Chemie

20

21

Inh

alt

lic

he

Dim

en

sio

n P

hys

ik

22

Inhaltliche Dimension Physik

22

beobachten (A)

& erfassen

1 Stoffe, Teilchen

& Strukturen

2 W

echselwirkungen

3 Entwicklungen

& Prozesse

untersuchen (B)

& bearbeitenbewerten (C)

& anwenden

Handlungs-

kompetenz

Anforderungs-

niveau

inhaltliche

Dimension

4System

e

Niveau 2

Niveau 1

Anforderungsniveaus 23

24 Anforderungsniveaus

25

Vernetzung der Achsen

beobachten (A)

& erfassen

untersuchen (B)

& bearbeitenbewerten (C)

& anwenden

Handlungs-

kompetenz

Anforderungs-

niveau

inhaltliche

Dimension

1 Stoffe, Teilchen

& S

trukturen

2 W

echselwirkungen

3 Entw

icklungen

& P

rozesse

4System

e

Niveau 2

Niveau 1

26

BEISPIELE =prototypischen

Aufgaben

Diese haben den

Charakter von

Unterrichtsbeispielen.

Das Kompetenzmodell, die

Deskriptoren und die

prototypischen Aufgaben

sind die Instrumente, die für

die Darstellung der

Standards in der

Berufsbildung verwendet

werden.

Beispiele

• Für die Lehrkräfte:

• Mit Übersichtsblatt

• Mit Arbeitsaufträgen im

entsprechenden

Dateiformat

• Mit Zuordnungen zum

Kompetenzmodell

• Mit Lösungen

• Für die Schüler/innen

• Aufgabenstellungen

mit Material zur

Information z.B. im

PDF- Format

27

28

Arbeit mit

Abbildungen

28

29

Die Zelle- Multiple Choice

30 Die

Ze

lle- T

ex

tarb

eit

Unkontrolliertes Wachstum (= Zellteilungen) von Körperzellen führt zu

Krebs. Ein Kontrollsystem hindert normale Zellen daran, sich zu oft zu

teilen. Der Funktionsverlust von Anti-Onkogenen bewirkt einen

anhaltenden Wachstumsimpuls …

31

32

33

34

35

36

Ich kann Vorgänge und Erscheinungsformen der Natur mit Hilfe von einfachen Gesetzmäßigkeiten beschreiben, darstellen und erläutern.

37 Sicherheit beim Auto- Videos bzw. Animationen

38

Animierte Graphiken und Crash-Video

Ich kann die Konsequenzen von naturwissenschaftlichen Aussagen abschätzen und Schlussfolgerungen daraus ziehen.

39

Fester

Zustand

Flüssiger

Zustand

Gasförmiger

Zustand

Die drei Zustände fest, flüssig und gasförmig bezeichnet man

als die drei Aggregatzustände der Stoffe.

Je nach Aggregatzustand besitzen Stoffe verschiedene Eigen-

schaften, welche man mithilfe des Teilchenmodells erklären kann.

Material und Arbeitsaufgaben z.B. als .doc, .pdf oder als Präsentation

40 Arbeitsauftrag: Vervollständige die Tabelle, indem du den

jeweils passenden Text in die entsprechende Zelle kopierst

Fest Flüssig Gasförmig

Kräfte zwischen

den Teilchen

Beweglichkeit der

Teilchen

Form

Volumen

groß groß mittel klein klein sehr groß

unbestimmt gefäßabhängig gefäßabhängig

bestimmt bestimmt bestimmt

41

Übergänge zwischen den Aggregatzuständen • Durch Wärmeentzug (abkühlen)

werden folgende Übergänge

möglich:

– Erstarren

Übergang von … zu…

– Kondensieren

Übergang von … zu…

– Resublimieren

Übergang von …zu...

Setze die Bezeichnungen für die Übergänge in die Tabellen ein!

42 Quelle: LEIFI-PHYSIK

Hier geht es um die Impulserhaltung. Die Impulse von Mike und von Speedy bzw.

Poncho sind genau entgegengesetzt gleich. Speedy und Poncho liefern den

gleichen Kraftstoß, um Mike anzuhalten. Sie sind gleich wirksam um Mike zu

stoppen.

Mike schmerzt die Kollision mit Speedy mehr, weil Speedy mehr kinetische Energie besitzt

als Poncho. Speedy läuft viermal so schnell wie Poncho. Bei gleicher Masse wäre seine

kinetische Energie 16mal so groß. Speedy besitzt aber nur ein Viertel der Masse von

Poncho- er hat ein Viertel von 16mal soviel kinetische Energie, d.h. viermal soviel. Und

deswegen schmerzt es mehr, von Speedy als von Poncho angegriffen zu werden.

42

43

Chemische Bindungen

Zuordnungsübung

44

45

46

47 47

48

Mate

rial 6

:

Qu

elle

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g-e

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