Konzeptionelle Herangehensweisen

Nachkochversuche, anwendungsorientierte Aufgaben, problemlösendes Experimentieren. Alle drei sind unten definiert.

Definitionen: Versuche und Experimente

Vergleiche hierzu auch: 
Pfeifer, P.; Schaffer, S.; Sommer, K.:
Schülerexperimente im Unterricht. Auswahlkriterien und Beispiele. In: UC, 22, 2011, H. 126, S. 2-9.

Nacharbeiten einer Versuchsvorschrift („Nachkochen“)

  • meint das schrittweise Abarbeiten einer fertigen Versuchsvorschrift
  • dient z.B:
    • dem Lernen von Fachmethoden (analytisch arbeiten,…),
    • dem Erlernen grundlegender Experimentiertechniken (pneumatisches Auffangen von Gasen…),
    • der Erweiterung des Repertoires an Arbeitsweisen (Nachweisreaktionen, Blindproben…).
  • Die Versuchsanleitung ist detailliert und enthält alle zur Versuchsdurchführung notwendigen Angaben. Jeder Arbeitsschritt wird beschrieben.
  • Schüler tun zwar was (Versuch durchführen), sind aber an der Planung des Versuchs etc. nicht beteiligt.
  • Oft trivial; Unterricht sollte keinesfalls bei solchen Versuchen stehen bleiben.
  • Meist nur AFB I/II
  • Versuchsanleitungen aus Schulbüchern stellen meistens Nachkochversuche dar. Sie können damit aber kreativ anders umgehen und Anderes erreichen.
  • Merke für den Unterricht: Das einfache Hereinreichen einer Versuchsanleitung („macht das mal in Gruppen“) wird ihnen wahrscheinlich die Erfahrung sehr unbefriedigender Stunden ermöglichen. Sorgen Sie deshalb auch bei Nachkochversuchen für eine angemessene Sinn-Orientierung – Schüler müssen wissen, was der Versuch mit dem Thema zu tun hat/ was der Versuch soll/ wozu und mit welchem Ziel er durchgeführt werden soll. 
  • Eine Brücke von Nachkochversuchen zu anwendungsorientierten Aufgaben sind Lücken-Protokolle sowie das teilweise „gemeinsame“ Entwickeln von Versuchen im Plenum (z.B. Frage vorstellen, enge Geräteauswahl, PA überlegen, Skizze, Plenum Austausch, wichtige Aspekte des Versuchs entwickeln/ Kernaspekte, dann die Schüler weiterplanen und machen lassen)

Anwendungsorientierte Aufgaben

  • Anwendung und Umsetzung vorhandener Kenntnisse zur Bearbeitung einer experimentellen Aufgabenstellung.
  • (Teil-) Selbstständige Handhabung von Wissen und Können.
  • Theorie-Praxis-Verbindung.
  • Schüler planen Versuche ganz oder in Teilen selbst, um eine Aufgabe zu lösen (z.B. egg-races).
  • Die Aufgabe kann eher offen oder eher geschlossen sein, der Anspruch an die Denk- und Planungsleistungen der Schüler können wenig bis sehr stark herausgefordert werden.
  • Meistens sind solche Aufgaben alltagsnah/ mit Alltagschemikalien/ kontextbasiert gestellt.
  • Versuchsanleitungen enthalten bei eher geschlossenen Aufgaben recht viele Hinweise, bei offenen Aufgaben nur die Unverzichtbaren (z.B. Eingrenzung der verfügbaren Chemikalien, Sicherheit,…).
  • können auch zur Hypothesenüberprüfung gestellt werden.
  • AFB II; bei vielen gegebenen Hinweisen/ Hilfen bzw. Lücken-Anleitungen etc. I/II.
  • Anwendungsorientierte Aufgaben sind Lernaufgaben, experimentelle Aufgaben, egg races etc. Siehe auch: Fachsitzung Aufgaben.
  • Für den Unterricht: Das Vorwissen und die Vorstellungen der Schüler antizipieren, damit die Aufgabe auch machbar ist. Differenzierungen bedenken. Produktorientiert arbeiten (z.B. Strukturierungswerkzeuge nutzen, etwa Lernbild, Flussdiagramm). Rückbezug der Ergebnisse auf die Ausgangsfrage bedenken.

Problemlösendes Experimentieren

  • „echte“ Experimente.
  • Gegeben ist nur eine Problemstellung; die Schüler erschließen das Problem, entwickeln Hypothesen und überprüfen ihre Hypothesen experimentell;
  • die Experimente dafür entwickeln sie selbst.
  • Dabei wird auch selbstständig auf verfügbare Fachmethoden zurückgegriffen (z.B. Nachweisreaktionen heranziehen etc.).
  • Die erlangten Ergebnisse werden auf das Problem zurückbezogen und hinsichtlich ihrer Aussagekraft überprüft.
  • AFB II/III.
  • Problemlösendes Experimentieren kann natürlich methodisch (Differenzierung – wenige Hilfen, Materialauswahl…) und didaktisch (Grad der Struktruierung des Problems, der Lösungsansätze…) unterstützt werden. Völlig freies „selbstständiges“, „offenes“ problemlösendes Experimentieren ist für viele Schüler mindestens in der Sek. I eher nicht leistbar. Es ist aber das Ziel, Schüler dazu zu befähigen.

Insgesamt sollen Schüler ihre Kompetenzen im Bereich Erkenntnisgewinnung dahingehend entwickeln, dass sie problemlösend experimentieren können.