Modul 3 - Konzeptorientierung in Biologie
Ziel des Moduls
Die Lerngemeinschaft setzt sich mit den Grundlagen des konzeptorientierten Biologieunterrichts näher auseinander. Am Ende erstellt und erprobt die Lerngemeinschaft eine mit digitalen Medien gestützte, konzeptorientierte Unterrichtsstunde in der 8. Jahrgangsstufe Biologie.
Es bietet sich an, die theoretischen Grundlagen der Phasen 1-4 in Vorbereitung auf das Treffen in der Lerngemeinschaft durchzuarbeiten. Die Aufgabe der Phase 4 (Erstellung einer konzeptorientierte Unterrichtsstunde) kann dann vor Ort im Team bearbeitet werden.
- Phase 1: Einführung Die Grundlagen des konzeptorientierten Biologieunterrichts
- Phase 2: Theoretische Grundlagen Basiskonzepte zur Vernetzung nutzen
- Phase 3: Unterrichtsplanung Unterrichtsplanung aus der Perspektive verschiedener Basiskonzepte
- Phase 4: Unterrichtsausarbeitung Ausarbeitung einer konzeptorientierten Unterrichtsstunde
Die Grundlagen des konzeptorientierten Biologieunterrichts
Welches Ziel hat konzeptorientierter Unterricht?
Anders als im Chemie- und Physikunterricht haben wir im Biologieunterricht die Herausforderung, dass Inhalte oft unverbunden nebeneinander stehen und sie unzureichend im Schülerkopf vernetzt werden. Dadurch können die Inhalte einerseits schlecht gespeichert werden, andererseits kann das Gelernte in neuen Situationen oft unzureichend angewendet werden. Ein konzeptorientierter Unterricht bietet einen möglichen Ausweg. In einem konzeptorientierten Unterricht geht es darum, die grundlegenden Konzepte der Biologie, die sogenannten Basiskonzepte, immer wieder anhand unterschiedlicher Beispiele herauszuarbeiten und Inhalte über diese grundlegenden Basiskonzepte zu verknüpfen. Somit kann effektiv isoliertem Faktenwissen entgegengewirkt werden.
Im Bereich der Konzeptorientierung können digitale Medien hilfreich sein, um übergeordnete Konzepte konkreter und klarer herauszuarbeiten.
Basiskonzepte zur Vernetzung nutzen
Wie helfen Basiskonzepte dabei, Wissen zu vernetzen?
In Phase 2 lernen Sie alle wichtigen Grundlagen rund um das Thema „Basiskonzepte“ kennen.
Theoretische Grundlagen
Um Konzeptorientierung im Unterricht zu erreichen, wurden im Rahmen des LehrplanPLUS fünf Basiskonzepte für den Biologieunterricht formuliert:
1. Stoff- und Energieumwandlung
2. Struktur und Funktion
3. individuelle und evolutionäre Entwicklung
4. Information und Kommunikation
5. Steuerung und Regelung
In der Mittelschule verteilen sich die Basiskonzepte Biologie über alle Schuljahre, da im Fach NuT auch Basiskonzepte aus der Physik und Chemie in jeder Jahrgangsstufe behandelt werden.
Hier finden Sie jeweils ein konkretes Thema hinsichtlich der verschiedenen Basiskonzepte der Mittelschule
Unterrichtsplanung aus der Perspektive verschiedener Basiskonzepte
Wie nutzt man die Basiskonzepte, um unterschiedliche Blickwinkel herzustellen?
Biologische Phänomene können jahrgangsstufenübergreifend aus unterschiedlichen Perspektiven betrachtet werden:
Beispiel: Struktur und Funktion
Neben der Vernetzung von Inhalten unterschiedlicher Jahrgangsstufen ermöglichen es die fünf Basiskonzepte auch, ein Unterrichtsthema aus unterschiedlichen Perspektiven zu betrachten. Diese Perspektiven können in klassischen Phasen des Unterrichtens (z. B.: Hinführungsphase, Lernziele, Arbeitsaufträge) miteinander verglichen werden. Dadurch zeigt sich, dass durch die Anwendung verschiedener Basiskonzepte ein und dasselbe Unterrichtsthema unterschiedliche Schwerpunkte erhält. Dies möchten wir Ihnen an einem exemplarischen Beispiel verdeutlichen:
Materialien
Mögliche Aufgaben und Materialien
Wie die Anwendung verschiedener Basiskonzepte unterschiedliche Schwerpunktsetzungen ermöglicht, möchten wir mit Hilfe von zusätzlichem Material und Aufgaben verdeutlichen.
Aufgabe 1
Hier entwerfen Sie zu einem Thema vier unterschiedliche Unterrichtseinstiege nach vier verschiedenen Basiskonzepten. Inhalt hierfür ist das Thema Reflexbogen aus dem Lehrplan der 8. Jahrgangstufe.
Aufgabe 2
Überlegen Sie sich zum Thema Reflexbogen aus Aufgabe 1 unterschiedliche digitale Werkzeuge, die Sie in den Unterrichtsphasen (Hinführung, Erarbeitung/Lernaufgabe, Sicherung/Übungsphase) nutzen können. Sie benötigen Hilfe bei der Auswahl digitaler Medien?
Materialien
Ausarbeitung einer konzeptorientierten Unterrichtsstunde
Wie kann man die Hinführungsphase und Fokusfrage an einem Basiskonzept ausrichten?
Die Hinführungsphase hat einen besonderen Stellenwert bei der Ausrichtung der Unterrichtsstunde auf ein Basiskonzept, da sie die Schülerin oder den Schüler auf das kommende Unterrichtsgeschehen fokussiert. Verfremdungen, also die visuelle Darstellung von (digital) manipulierten Sachverhalten, sollen dabei einen kognitiven Konflikt bei den Schülerinnen und Schülern anregen. Sehen Sie sich hierzu unsere ausgewählten Beispiele an:
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Lizenzhinweis: "Exkurs:Hinführungsphasen an einem Basiskonzept ausrichten Verfremdungen nutzen", erstellt von B. Neuhaus, D. Traub, M. Aufleger, A. Rutkowski, C. Förtsch und M. Spangler im Projekt DigitUS und lizenziert als CC BY SA 4.0. B. J. Neuhaus, M. Aufleger, C Förtsch, et al.
Verfremdungen lassen sich mit Hilfe unterschiedlicher digitaler Tools ganz leicht selbst erstellen. Eine Liste mit Links zu Tutorials helfen Ihnen bei der sicheren Handhabung der Programme:
Die (verfremdete) Hinführungsphase mündet in einer Fokusfrage, welche zum Ende der Stunde wieder aufgegriffen und beantwortet werden soll. Gerade bei der Sammlung von durch Schülerinnen und Schüler aufgestellte Vermutungen zur Beantwortung der Fokusfrage können digitale Werkzeuge von Nutzen sein.
Wie lassen sich die Hinführungsphase, Fokusfrage und Transferaufgabe unter Einbezug digitaler Werkzeuge gewinnbringend im Unterricht einplanen? Sehe Sie sich hierzu ein konkretes Beispiel an:
Mögliche Aufgaben und Materialien
Beispiel für eine konzeptorientierte Unterrichtsstunde
Nun sind Sie und Ihre Lerngemeinschaft an der Reihe, eine mit digitalen Medien gestützte konzeptorientierte Unterrichtsstunde in NuT zu erstellen und zu erproben.
Orientieren Sie sich an einem selbst gewählten Basiskonzept.
Versuchen Sie diese Unterrichtsstunde, oder ausgewählte Elemente daraus vor dem nächsten Modul in Ihrer Klasse zu testen. Sie dient als Grundlage für die Bearbeitung des nächsten Moduls.
Zur Unterstützung und Inspiration finden Sie hier eine Ausarbeitung einer Stunde zum Thema „Chemische Reaktionen“.
Im unten stehenden Material finden Sie zwei Unterrichtsentwürfe zum Lernbereich 3.5 Schall und Gehör. Zuerst die Ausgangsversion des Unterrichtsentwurfs und im zweiten Material unter Berücksichtigung digitaler Medien, Konzeptorientierung und Kognitive Aktivierung.
Materialien
Take-Home-Message
Es zeigt sich empirisch, dass Unterricht, der stärker auf die Zusammenhänge der Inhalte abzielt, einen positiven Einfluss auf die Vernetzung von Wissen bei Lernenden sowie auf das fachliche Interesse der Lernenden hat. Die mit den Bildungsstandards eingeführten Basiskonzepte können helfen, Inhalte des Biologieunterrichts über die verschiedenen Jahrgangsstufen hinweg zu vernetzen.
Das Materialpaket „DigitUS. MINT-Unterricht gemeinsam gestalten” von Birgit Brandstetter, Andrea Ludwig, Sebastian Schnurrenberger, Monika Simm, Markus Teubner und Isabel Zengerle, ist eine Bearbeitung des Dokuments: „DigitUS Material. Handreichung für DigitUS-Multiplikatorinnen und Multiplikatoren“, erstellt von den Beteiligten im Projekt DigitUS und lizenziert als CC BY-SA 4.0. Hinweis: Die Logos von DigitUS und seiner Projektpartner sind urheberrechtlich geschützt. Sie sind im Fall einer Bearbeitung des Materials zu entfernen. „DigitUS. MINT-Unterricht gemeinsam gestalten” steht, sofern nicht anders angegeben, ebenfalls unter CC BY-SA 4.0.