Grundbildung

Zur Grundbildung:

Die Pisa-Studie 2006 (Naturwissenschaften, 15-jährige) vermittelt einen gewissen Orientierungsrahmen dafür

• was Zehntklässler bezüglich Naturwissenschaften beherrschen sollten
• was sich hinter der naturwissenschaftlichen Grundbildung (Scientific Literacy) verbirgt.

[Pisa-Studie 2000: Lesen / Pisa-Studie 2003: Mathematik]

Bildung im Sinne von PISA ist durch die Verfügbarkeit von Basiskompetenzen gekennzeichnet, die den Jugendlichen die Anwendung erworbenen Wissens in realen Situationen ermöglicht.

Basiskompetenzen: Denken – Argumentieren – Schreiben, Einführung in qualitative und quantitative Forschungsmethoden, Wissen aufbereiten, Strukturieren und Präsentieren, Weiterentwicklung von mathematisch-naturwissenschaftlichem Denken

Die („nach Pisa“) relevanten naturwissenschaftlichen Kompetenzen beinhalten:

1. naturwissenschaftliche Phänomene beschreiben, vorhersagen und erklären
2. Fragestellungen erkennen, die mit naturwissenschaftlichen Zugängen bearbeitet werden können
3. naturwissenschaftliches Wissen und naturwissenschaftliche Untersuchungs-methoden nutzen, um Entscheidungen zu treffen

Bei allen drei Punkten sind analytische Denkweisen erforderlich.
 ⇒ Diese Fähigkeiten müssen in der Kursstufe erhalten und weiter entwickelt werden.

Zu 1.: Phänomene beschreiben, vorhersagen und erklären
Beim Forschen wie auch beim Lernen von Chemie und Physik spielen Modelle und Modellierungen eine große Rolle.
Ferner bilden die Modelle zusammen mit den Experimenten gerade die Säulen der Erkenntnisgewinnung im Physik- und Chemieunterricht.

Modellieren ist Teil der Erkenntnisgewinnung
http://www.idn.uni-bremen.de/komdif/Modellkompetenz/Modelle_Setsitzung070610.pdf, [04.10.11, Silke Mikelskis-Seifert, IPN Kiel]

Die Schülerinnen und Schüler... (KMK-Bildungsstandards, 2005)

• nutzen geeignete Modelle, um chemische Fragestellungen zu bearbeiten (z.B. Atommodelle, Periodensystem)
• wenden Modelle zur Veranschaulichung von Struktur und Eigenschaften an (Wechselwirkungen zwischen den kleinsten Teilchen, optische Aktivität, Molekülmodell von Benzol)
• erklären dynamische Prozesse wie die Einstellung des chemischen Gleichgewichts mithilfe von Modellvorstellungen (Kollisionsmodell, Aktivierungsenergie)
• beschreiben die Energiespeicherung und die begrenzte Abgabe von elektrischer Arbeit bei galvanischen Zellen (Akkus) ebenfalls unter Anwendung geeigneter Modelle (Potenziale, Entropieeffekte, Elektronenwanderung, Ionenwanderung, etc.)

In diesem Zusammenhang beobachte ich mit Sorge, dass die Fehlerquote bei der Fachsprache der Schüler zunimmt. Dies sehe ich nicht nur bei meinen Schülern, sondern auch bei Lehrproben oder bei der Korrektur von Abiturarbeiten: Stoffebene und Teilchenebene werden zu oft nicht konsequent unterschieden. Daher ist es unbedingt erforderlich, dass sich die Lehrperson selbst fachsprachlich korrekt ausdrückt und die Schüler ebenfalls zu korrektem Sprachgebrauch in Wort und Schrift anhält.
Fachleute führen dies auf Verständnisprobleme im Umgang mit Modellen, vor allem im Bereich der Mikrowelt , zurück:
Ergebnisse vielfältiger Studien offenbaren, dass Lernschwierigkeiten den Umgang mit Modellen im Schulalltag prägen. Dies spiegelt sich darin wider, dass die Schülerinnen und Schüler weit entfernt sind von einem angemessenen Modelldenken. Besonders offensichtlich werden die Lernschwierigkeiten beim Modellieren der Mikrowelt, d.h. bei der Betrachtung von atomaren und subatomaren Strukturen.
 ⇒ Modellieren, d.h. untersuchte Phänomene mithilfe von Modellen deuten, ist auch in der Kursstufe ein wichtiger Teil der Erkenntnisgewinnung.

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