Bio-Didaktik-Zusammenfassung Realschule Staatsexamen PDF

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Biologie DidaktikSkript zur StaatsexamensvorbereitungKristina LutzStand: Juni 2016Inhalt Biologiedidaktik als Wissenschaft Geschichte des Biologieunterrichts Schülerinnen und Schüler......................................................................................... Ziele des Biologieunterricht...

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Biologie Didaktik Skript zur Staatsexamensvorbereitung

Kristina Lutz Stand: Juni 2016

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Inhalt Biologiedidaktik als Wissenschaft ............................................................................... 3 Geschichte des Biologieunterrichts .......................................................................... 10 Schülerinnen und Schüler......................................................................................... 15 Ziele des Biologieunterrichts..................................................................................... 18 Kompetenzen im Biologieunterricht / Bildungsstandards .......................................... 20 Strukturierungsansätze im Biologieunterricht ........................................................... 25 Relevanzkriterien ...................................................................................................... 28 Basiskonzepte .......................................................................................................... 28 Lehrpläne.................................................................................................................. 30 Prinzip des Exemplarischen ..................................................................................... 30 Fächerverbindender naturwissenschaftlicher Unterricht ........................................... 33 Aspekte des Lehrens und Lernens von Biologie ....................................................... 36 Lernorte für Biologie ................................................................................................. 53 Fachgemäße Arbeitsweisen ..................................................................................... 67 Unterrichtsmittel - Originale und Medien................................................................... 81 Unterrichts- und Sozialformen .................................................................................. 97 Vorüberlegungen der Unterrichtsplanung ................................................................104 Planung von Unterrichtsstunden..............................................................................110 Biologiedidaktische Schwerpunkte ..........................................................................118 Zellen - Bau und Funktion........................................................................................119 Stoffwechselvorgänge .............................................................................................121 Arten- und Formenkenntnis .....................................................................................123 Angepasstheit der Lebewesen ................................................................................127 Ökologie ..................................................................................................................129 Umweltbildung .........................................................................................................131 Humanbiologie - Gesundheitserziehung - Sexualerziehung ....................................138 Genetik - Gentechnik - ethische Fragen ..................................................................148 Evolution ..................................................................................................................153 Anhang ....................................................................................................................160 Operatoren ..............................................................................................................161 Bildungsstandards + Lehrplan .................................................................................162

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Biologiedidaktik als Wissenschaft Wissenschaftsverständnis der Fachdidaktik Biologie Didaktik

=

Wissenschaft vom Lehren und Lernen

Didaktik i. e. S.

=

Wissenschaft vom Unterrichten

Bestandteile Didaktik:   

Ziele und Inhalte des Lehrens und Lernens Lehr-Lernmethoden andere Faktoren, die für das Lehren und Lernen von Relevanz sind: LehrLernmittel, Lernort, LZ-Kontrolle

Bildungstheoretische Didaktik:   

Lerninhalte werden von ihrem Bildungswert her begründet Klafki: Didaktische Analyse v. a.: Was soll unterrichtet werden? Warum soll dieser Inhalt unterrichtet werden? Wozu soll unterrichtet werden / welche Fähigkeiten und Kompetenzen sollen erworben werden?

Lehr-Lerntheoretische Didaktik:  

Analyse der Lehr-Lernprozesse → Entwicklung einer Theorie des optimalen Lehrens und Lernens Wie und womit soll unterrichtet werden? → Unterrichtsmethode, Lernvoraussetzungen, Unterrichtsmittel

Allgemeine Didaktik:  

Aussagen zur Auswahl der Lerninhalte und zu den Lernmethoden gültig (mit gewissen Abwandlungen) für alle Unterrichtsfächer

Fachdidaktik:  

spezifische Denk- und Arbeitsweisen der einzelnen Fachwissenschaften für das Lehren und Lernen Verbindung von Theorie und Praxis 3

Fachdidaktik Biologie = Wissenschaft vom Lehren und Lernen im Fach Biologie   



Begründung von Zielen, Inhalten und Methoden des Lehrens und Lernens über Erkenntnisprozesse Rekonstruktion notwendig, damit die Lernenden die Bedeutung für das Fach + umweltliche / soziale / individuelle Bereiche erkennen + reflektieren können Schulfach Biologie ist nicht Abbildung der Biowissenschaften → Berücksichtigung von pädagogischen Grundsätzen, gesellschaftlichen Interessen, übergeordneten Erziehungszielen Biologiedidaktik ist  hermeneutisch-interpretative Wissenschaft: Lernziele + Lerninhalte werden begründet  empirisch-analytische Wissenschaft: Erforschung von konstitutiven Elementen für biologische Lern- und Verstehensprozesse

Grundlegende Methoden der Erkenntnissuche und biologische Erklärungen    

Induktion und Deduktion Vitalismus und Mechanismus Teleologie, Teleonomie und Kausalität Systemtheoretische Betrachtungsweise

Induktion und Deduktion

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Rolle der induktiven Erkenntnissuche bei der Hypothesen- und Theoriebildung:  



Einzelergebnisse durch Induktion führen zum Aufstellen einer Hypothese Überprüfung der Hypothese an möglichst vielen Fällen  wenn positiv: Hypothese kann als vorläufig bestätigt gelten → solange gültig, bis bessere Hypothese gefunden wird  wenn negativ: modifizieren oder verwerfen (Falsifikation) man kann nicht von wiederholten Einzelfällen auf allgemeine Gesetzmäßigkeiten schließen  jede Induktion impliziert deduktive Elemente  abweichende Einzelfälle können nicht ausgeschlossen werden

Prozess der Theoriebildung (Mayr):  

Schritt 1: Entdeckung von neuen Tatsachen + Entwicklung von Hypothesen zur Klärung Schritt 2: Prüfung der Theorien (Bestätigung / Nichtbestätigung)

→ Theorien und Hypothesen sind grundsätzlich für eine Weiterentwicklung offen

Vitalismus und Mechanismus

 

Vitalismus alle Lebensäußerungen werden von verborgener Kraft (vis vitalis) gesteuert vom frühen 17. Jahrhundert bis in die 1920er Jahre populär

 

Mechanismus alle Lebenserscheinungen beruhen auf chemischen und physikalischen Vorgängen Theorie gestützt durch künstliche Synthese von Harnstoff / Selektionstheorie von Darwin

→ beide Theorien können wissenschaftlich nicht überprüft werden → kein wissenschaftlicher Erklärungswert

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Teleologie, Teleonomie und Kausalität Teleologie:   

Lehre von der Zielgerichtetheit / Zweckmäßigkeit von Erscheinungen in der Natur für die zielgerichtete Entwicklung gibt es keine naturwissenschaftlich begründete Erklärung Frage nach der Zweckmäßigkeit trotzdem wichtig → Phänomene werden verständlich

Teleonomie:  

programmgesteuerte, arterhaltende Zweckmäßigkeit als Ergebnis eines evolutionären Prozesses Programmsteuerung erstreckt sich auf Individualentwicklung (Ontogenese) und nicht auf Stammesgeschichte (Phylogenese)

Kausalität = Ursachen-Wirkungsbeziehung:  

Bestreben, Naturerscheinungen auf berechenbare Geschehnisse / physikalische und chemische Ursachen zurückzuführen Anwendung im problemorientierten Unterricht

Systemtheoretische Betrachtungsweise  

durch das hoch organisierte Zusammenwirken der für sich leblosen organischen Einzelbausteine entsteht ein lebender Organismus basiert auf dem Konzept der offenen Systeme: Systeme, die mit ihrer Umgebung Stoffe bzw. Energie austauschen → Fließgleichgewicht: zwischen allen Elementen eines Lebenden Systems bestehen wechselseitige Beziehungen

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Aufgaben der Biologiedidaktik in Forschung und Lehre 1. Begründung von Lehr- und Lernzielen sowie von Lerninhalten des Bio-Unterrichts unter Berücksichtigung normativer und fächerübergreifender Aspekte Merkmale wichtiger Inhalte:   

für die Orientierung in der von den NW geprägten Welt von Bedeutung Fachrelevanz + Schülerrelevanz + Gesellschaftsrelevanz + Beitrag zur Verwirklichung leitender Erziehungsziele Wissen um in wichtigen Lebensbereichen + als zukünftiger Entscheidungsträger auf verschiedenen Ebenen sachgerecht urteilen + handeln zu können

2. Erforschung der Lernvoraussetzungen Gewinnung von Erkenntnissen über    

Auffassungs- und Abstraktionsvermögen der SuS Präkonzepte, die bei der Interpretation biologischer Phänomene leiten bereits bestehende Vorkenntnisse, Einstellungen, Interesse und Bereitschaft zum aktiven Handeln Befähigung zur Ausführung biologischer Arbeitsweisen

3. Erforschung der Bedingungen, die den Kompetenzaufbau bei Schülern unterstützen und Analyse der Lehr-Lernprozesse    

Motivationsforschung Interesseforschung Kognitionsforschung Forschung zur Anleitung zum selbstständigen Lernen

→ alle Faktoren des Lehrens und Lernens, die für Motivation, Interesse sowie kognitive und psychomotorisch-pragmatische Kompetenz konstitutiv sind

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4. Erforschung der Einflüsse auf Lernergebnisse und Unterrichtseffekte Relevante Effekte für den Fachunterricht Biologie:    

unmittelbarer und langfristiger kognitiver Lernzuwachs Erwerb psychomotorisch-pragmatischer Fähigkeiten Veränderung sachgezogenen Interesses Änderung von Einstellungen gegenüber der belebten Natur und menschlichem erhalten

5. Über die Schwerpunktbereiche hinausreichende Themen    

Entwicklung + Erprobung von U-Einheiten + schülergemäße Lernhilfen Lernen von biologischen Begriffen Analyse von Alltagsvorstellungen Evaluation von Lernleistungen

Methoden biologiedidaktischer Forschung Hermeneutische Forschungsmethode   

hermeneutisches Verfahren: Phänomene werden zum Verstehen durch Techniken des Erklärens, Auslegens und Deutens beschrieben und analysiert Hermeneutik = Wissenschaft vom Verstehen Anwendung  Gebiete, bei denen empirische Methoden nicht oder noch nicht zugänglich sind  Herleitung von Forschungshypothesen  Analyse und Interpretation empirisch gewonnener Daten, um sie dem Verstehen zugänglich zu machen

Empirische Forschungsmethode    

Empirie = auf Erfahrungen beruhend Erhebung von Daten mittels Messinstrumente + anschließende Auswertung, Analyse und Interpretation Messinstrumente müssen Anforderungen von Objektivität, Reliabilität und Validität genügen Anwendung  pädagogische Verbesserungen rechtfertigen  Innovationen erproben  kritische Reflektion von unterrichtlichen Abläufen  Stütze von hermeneutischen Arbeiten 8

Erhebung   

Aufzeichnung von Beobachtungen und die Dokumentation von Fakten keine aktive Manipulation des Untersuchungsfeldes Anwendungsbeispiele: Befragungen, Tests

Experiment  

Versuchsleiter manipuliert die Bedingungen, unter denen die Probanden agieren Anwendungsbeispiele  Überprüfung der Effizienz unterschiedlicher Unterrichtsmethoden im Hinblick auf kognitive Lerngewinne  Erfassung von Einstellungsänderungen als Folge einer speziellen unterrichtlichen Behandlung  Überprüfung des Einflusses von Medien / des Lernortes auf Lern- und Behaltensleistung

Ablauf:

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Geschichte des Biologieunterrichts

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Nützliches Wissen  



Gothaische Schulordnung: Naturgeschichte-Unterricht → Vermittlung von nützlichem Wissen Nützlichkeitsgedanke = gemeinnützige Kenntnisse z. B. Gewürze, Heilmittel, Einteilung von Tieren in Nützlinge und Schädlinge → utilitaristischer Aspekt starke Lehrerzentrierung

Systematisch-morphologische Betrachtungsweise   

Carl von Linné: Systema naturae → Klassifikation von Lebewesen; binäre Nomenklatur August Lüben: Linné´sches System wird zur Verwirklichung formaler Bildungsziele (z. B. Vergleichen) herangezogen beschreibend-aufzählende Vorgehensweise

Sinnig-gemüthafte Betrachtungsweise   

Einfluss von grundfalsch argumentierenden Naturauffassungen von Dichtern und Schriftstellern wird deutlich Vermenschlichung und Verniedlichung stark emotionsbetonte Darstellung von Pflanzen und Tieren

Ökologische Betrachtungsweise    

Friedrich Junge: Auseinandersetzung mit Lebensgemeinschaften biologische Betrachtungsweise von Lebensgemeinschaften: "Der Dorfteich als Lebensgemeinschaft) 8 Gesetze des organischen Lebens (aus wissenschaftlicher Sicht anfechtbar) wg. noch unzureichender ökologischer Kenntnisse nur schwer durchführbar

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Funktionell-morphologische Betrachtungsweise 

  

Otto Schmeil  Ablehnung von reinem Beschreiben / Klassifizieren und vom Leitprinzip der Lebewesen  Aufgriff der allseitigen biologischen Betrachtung der Organismen (Jung) Ziel: funktionell-morphologische Betrachtungsweise v. a. Zusammenhang von bau und Lebensweise von Organismen und Funktion von Organen illustrierte Pflanzen- und Tierkundebücher direkte Objektbegegnung

Reformpädagogik - Arbeitsschulbewegung  

Scherzer (Reformpädagogik): gefühlsmäßige Erfassung der Natur Kerschensteiner (Arbeitsschulbewegung)  Naturbeobachtungen  Durchführen von Experimenten  Anlegen von Herbarien  Pflege von Tieren z. B. in Aquarien  manuelle Arbeit in Schulgärten

Zeit des Nationalsozialismus - Biologie & Ideologie   

Biologie wird nun Lebenskunde → Blut-und-Boden-Ideologie Hauptthemen: Fortpflanzung und Vererbung; Rasse und Volk; Gesundheitserziehung Versuch, den Gedanken der Lebensgemeinschaft im Sinn des Sozialdarwinismus auf das Leben in der Gesellschaft zu übertragen → Fortbestehen der Gemeinschaft stellt das Wesentliche dar

Zeit nach 1945    

Neubesinnung durch Anknüpfung an Bewährtes vor 1945 Theorie der Bildungsinhalte → Vertreter z. B. Klafki Wissensexplosion macht Stoffauswahl zu zentralem Problem Wagenschein (1955): Prinzip des Exemplarischen

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Curriculumreform - Lernzielorientierung    



Curriculumreform: Überdenken der Fächerstruktur; Suche nach Begründungen für Auswahl + Struktur von Lernbereichen + Lernzielen Betonung von Fachgemäßheit = Wissenschaftlichkeit + Gegenwartsnähe = Gesellschaftsbezug in Unter- und Mittelstufe: allgemein-biologische Themen z. B. Umweltschutz, Gesundheits- und Sexualerziehung Curriculum statt Lehrplan  geschlossene Curricula: detaillierte Planungsunterlagen zur Organisation von Lernprozessen → wg. Beschneidung der flexiblen Unterrichtsplanung nicht erfolgreich  offene Curricula → formaler Aufbau des curricularen Regelkreises wird übernommen (Lernziele - Lerninhalte - Unterrichtsverfahren - Lernzielkontrolle) Lernziel gewinnt an Bedeutung Lernziel

   

legt fest, was SuS wissen oder können sollen, welche Einsichten sie gewinnen und welche Verhalten sie zeigen sollen

kognitive Lernziele: Denk-, Wahrnehmungs- und Gedächtnisfunktion instrumentelle = psychomotorische Lernziele: Veränderungen in Bezug auf manuell-motorische Fähigkeiten und Fertigkeiten affektive Lernziele: Änderungen der Gefühle, Interessen, Einstellungen und Werte soziale Lernziele: Veränderungen in Bezug auf die soziale Kompetenz und das gemeinsame Lernen

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Grobzielmatrix:

Bereiche

Kognitiv

Psychomotorisch / kognitiv

Kognitiv

affektiv

Didaktische Schwerpunkte

Wissen

Können + Anwenden

Produktiv denken + gestalten

Wertorientierung

Operationen

Erkennen / Probleme lösen

Information Anforderungsstufen

Erste Begegnungen mit einem Wissensgebiet:

Bewusstsein = Problemstellung wird in ihren Aspekten erfasst

wertbezogen

Handlungsbezogen

Offenheit, Interesse Neigung

Neigung

Fertigkeit = eingeschliffenes, müheloses Können

Einsicht = Lösung des Problems wird erfasst / ausgearbeitet

• Achtung • Freude

Entschlossenheit

Beherrschung = souveräne Verfügung über die eingeübten Verhaltensmuster

Verständnis = Lösung des Problems wird überprüft + ggf. anerkannt

Entschlossenheit

• Einblick = Ausschnitte eines Wissensgebiets • Überblick = Zusammenhang wichtiger Teile

• Kenntnis = stärkere Differenzierung der Inhalte + Betonung der Zusammenhänge • Vertrautheit = souveräne Verfügung über möglichst viele Teilinformationen und Zusammenhänge

Werten / Einstellungen

Fähigkeit = eingeschliffenes, fast müheloses Können

Bruner: Spiralprinzip  



Wissensvermittlung, die sich an der sprachlichen und kognitiven Entwicklung der SuS ausrichtet derselbe Grundbegriff / dieselbe Thematik wird von Jg-Stufe zu Jg-Stufe fortschreitend auf jeweils höherem Kompelxitätsniveau aufgegriffen → konkrete Details; höheres Abstraktionsniveau systematischer Aufbau auf frühere Kenntnisse → Konstruktivismus

80er Jahre     

Schülerorientierung: SuS treten als Persönlichkeit in den Vordergrund Abbau der Überbetonung kognitiver Ziele; stärkere Betonung der affektiven Ziele Lehrpläne werden knapper gefasst Grundwissenskataloge inhaltlich: Synthese zwischen reformerischen Ansätzen und traditionellen Themenkatalogen; ethische Aspekte rücken in den Vordergrund 14

90er Jahre   

fächerübergreifende bzw. fächerverbindende Bildungsaufgaben Verknüpfungsmöglichkeiten durch Querverweise im LP angegeben Bildung von Fächerverbünden z. B. NuT, PCB

Aktuelle Entwicklungen   

mäßiges Abschneiden bei PISA SINUS: Strukturierung nach Verstehens- / Erschließungsfeldern und dem fächerübergreifenden Arbeiten Entwicklung von Bildungsstandards für jedes Unterrichtsfach: legen fest, welche Kompetenzen die SuS bis zu einer bestimmten Jahrgangsstufe erworben haben sollen

Schülerinnen und Schüler Notwendigkeit einer SuS-Orientierung  



um Selbstbestimmung, Mündigkeit und Aufklärung zu erlangen, müssen günstige Lernmöglichkeiten organisiert werden, in denen dies erlebt werden kann Biologieunterricht muss sich an der Lebenswelt, den Vorstellungen und den Interessen der SuS orientieren um deren Interesse am naturwissenschaftlichen Unterricht zu erlangen und zu erhalten Qualität der Beziehung zwischen Lehrenden und SuS ist entscheidend

Alltagsvorstellungen  





Alltagsvorstellungen und Alltagsphantasien beeinflussen das Lernen → Einfluss auf Werthaltungen, Interessen und Verhaltensweisen durch Verknüpfung der subjektiven Vorstellung und den objektivierenden Zugängen , wird der Gegenstand ein persönlich bedeutsamer → kann durch Fehlvorstellungen zu Spannungsverhältnissen führen direktes Anknüpfen an die Vorstellungen der Lernenden (siehe d...