Statistical Literacy & Data Literacy – Grundbildung im Umgang mit empirischen Daten

Bereits in der Schule ist es notwendig, ein Verständnis von wissenschaftlichen Forschungsprozessen und dem Zustandekommen der daraus resultierenden Befunde, Schlüsse und Darstellungen zu fördern, um Schüler*innen so auf einen kompetenten Umgang mit Informationen im Alltag vorzubereiten. In diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, wie diese Förderung im Rahmen eines Naturwissenschaftskurses für die Eingangsphase der Oberstufe erfolgen kann

Selektion und Evolution: Ein Schülersimulationsexperiment zur selektiven Wirkung der Räuber-Beute-Beziehung

In dieser Unterrichtseinheit wird am Beispiel des Birkenspanners das Phänomen der gerichteten Selektion erarbeitet und mit einem Selektions-Simulations-Experiment veranschaulicht. Dabei erfolgt eine Verknüpfung der genetischen (Vererbbarkeit und Variabilität von Merkmalen), ökologischen (Räuber-Beute-Beziehung und negative Rückkoppelung in Ökosystemen) und evolutiven (Selektion und Anpassung) Aspekte des Phänomens. Auf der methodischen Ebene ermöglicht dieses Simulationsexperiment die Anwendung aller in den vorherigen Experimenten erlernten Kompetenzen

Experimentierend zu mehr Selbstbestimmung: Der Basiskurs Naturwissenschaften : Theoretische Leitlinien und empirische Hinweise

Mit dem Begriff Scientific Literacy wird die Forderung verbunden, Schule solle Schüler*innen naturwissenschaftliches Wissen und jene Kompetenzen vermitteln, durch die sie in die Lage versetzt werden, naturwissenschaftliches Wissen anwenden zu können. In Auseinandersetzung mit Konzepten zur Scientific Literacy und empirischen Erkenntnissen aus Fachdidaktiken und Bildungsforschung wurde von einer interdisziplinär zusammengesetzten Gruppe aus Lehrenden, Erziehungswissenschaftler*innen und Fachdidaktiker*innen ein naturwissenschaftliches Curriculum für die Eingangsphase der gymnasialen Oberstufe entwickelt und erprobt. Das Kurskonzept legt dabei den Schwerpunkt auf Scientific Inquiry mit dem Experiment als einer methodischen Grundform der Erkenntnisgewinnung. Der Erkenntnisprozess beim Experimentieren wird in einzelne Schritte unterteilt. Durch eine schrittweise Steigerung der Selbststeuerung beim Experimentieren soll es ermöglicht werden, dass der metakognitive Anforderungsgehalt von den Schüler*innen bewältigt werden kann und ihnen sowohl das Erleben von Autonomie als auch von Kompetenz ermöglicht wird. Ein weiterer Fokus im Kurskonzept liegt auf Data Literacy, die durch eine stetige Auseinandersetzung und Reflexion der Schüler*innen mit den von ihnen erhobenen Daten im gesamten Forschungsprozess gefördert werden soll. Analog zu den Schritten beim Experimentieren werden die dafür notwendigen mathematischen und statistischen Kompetenzen zunächst lehrerzentriert eingeführt und dann immer weiter in die Hände der Schüler*innen gelegt. Empirische Hinweise deuten darauf hin, dass durch die Kurskonzeption für Schüler*innen lernförderliche Lernumgebungen geschaffen werden können. Im Rahmen dieses Beitrags sollen die Grundlagen des Curriculumskonzeptes des Basiskurses Naturwissenschaften vorgestellt werden und so interessierten Lehrenden die Möglichkeit gegeben werden, Anregungen für ihren eigenen Unterricht zu finden

Erkenntnisgewinnung in den Naturwissenschaften: Von der Hypothese zur Theorie

Diese Unterrichtseinheit beinhaltet eine Einführung in die Grundprinzipien des naturwissenschaftlichen Arbeitens und der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung. Die Vertiefung der Inhalte erfolgt an einem historischen Beispiel und in einem Experiment zum Fadenpendel, bei dem die Schritte des Experimentierens erarbeitet und angewendet werden sollen und so der hypothetisch-deduktive Erkenntnisgang vertieft werden soll. Die Auswertung und Interpretation der Ergebnisse bietet eine direkte Anschlussmöglichkeit für das Thema „Energie und Arbeit“ einer potentiellen nächsten Unterrichtseinheit

Osmotische Wirkung von Kochsalz: Ein Schülerexperiment zur Bestimmung der Zellsaftkonzentration bei verschiedenen Gemüsearten

Salze sind für Lebewesen lebenswichtig. In hohen Konzentrationen wirken sie aber u.U. toxisch. In vorhergehenden Unterrichtseinheiten haben sich die Schüler*innen bereits mit dem Aufbau und der Struktur von tierischen und pflanzlichen Zellen beschäftigt. In der vorliegenden Einheit wird den Schüler*innen die Gelegenheit gegeben, die Wirkung von Salzen auf Zellen zu verstehen. Eine Messung der Gewichtsveränderung, verursacht durch osmotische Vorgänge in den Zellen, ermöglicht die Bestimmung und den Vergleich der Zellsaft-Konzentration von Gemüsearten

Aufforstungsprojekte als Bürger*innenwissenschaft in der Oberstufe im Kontext „Bildung für Nachhaltige Entwicklung“ (AProBOS BNE): Projektbericht zur Entwicklung von Unterrichtsmaterialien für einen anwendungs- und methodenorientierten Unterricht

In diesem Beitrag stellen wir den angestrebten doppelten Nutzen unseres Projektes für Bildung und Biotope sowie erste Einblicke und einen Ausblick in die Arbeiten dar, zu denen wir Materialien entwickeln. Dies ist gleichsam ein Übersichtsbeitrag, der das Verständnis einzelner Materialbeiträge späterer Veröffentlichungen rahmen kann. Wir argumentieren zur Relevanz von Aufforstungsprojekten im naturwissenschaftlichen Unterricht der Oberstufe auf zwei Ebenen. Zunächst analysieren wir didaktisch denkend, warum der fachliche Inhalt des Aufforstens für eine oberstufengemäße Aufarbeitung besonders geeignet ist. Anschließend erläutern wir die Bedeutung von Bürger*innenwissenschafts-Projekten (bzw. Citizen-Science-Projekten) zur Aufforstung für den (naturwissenschaftlichen) Unterricht in der Oberstufe. Im dritten Abschnitt stellen wir aus der Sachlogik von Aufforstungsprojekten fachliche und methodische Materialbausteine vor, mit denen Schulen den Einstieg in solche nachhaltigen Aufforstungsprojekte leichter finden können. Es folgen ein Ausblick auf Evaluationsstrategien zur Weiterentwicklung der Materialien und ein kurzer, hoffentlich einladender Einblick in die Ausweitung des Projekts AProBOS BNE zu einem informellen Netzwerk. In this paper, we present the intended dual benefits of our project for education and for biotopes, as well as initial insights and an outlook into the work for which we are developing materials. This overview contribution also provides a frame for understanding individual material contributions in publications to follow. We argue for the relevance of inquiry projects in science education in upper secondary school on two levels. First, we analyze didactically why the subject matter of reforestation is particularly suitable for upper-level instruction. We then explain the relevance of citizen science projects on reforestation for (science) teaching at upper secondary level. Against the background of reforestation projects’ subject logic, we present subject-specific and methodological material modules in the third section, which can support schools in finding their way into such sustainable reforestation projects more easily. The paper closes with an outlook on evaluation strategies for further development of the materials and a short, hopefully inviting, insight into the expansion of the AProBOS BNE project into an informal network

Etablierung, Sukzession und Diversität von Bachufervegetation: eine Untersuchung zur Bedeutung von Samenpotential (Aussaaten) und abiotischen Standortfaktoren

Stockey A. Etablierung, Sukzession und Diversität von Bachufervegetation: eine Untersuchung zur Bedeutung von Samenpotential (Aussaaten) und abiotischen Standortfaktoren. Bielefelder ökologische Beiträge ; 7. Bielefeld: Abt. Ökologie der Univ.; 1994

Lösungswärme energetisch betrachtet: Ein Schülerexperiment zur Bestimmung der konzentrationsabhängigen Lösungsenthalpie beim Lösen verschiedener Salze

Stiller C, Beyer-Sehlmeyer G, Stockey A, Friedrich G, Stockey A, Allmers T. Lösungswärme energetisch betrachtet: Ein Schülerexperiment zur Bestimmung der konzentrationsabhängigen Lösungsenthalpie beim Lösen verschiedener Salze. PraxisForschungLehrer*innenBildung. Zeitschrift für Schul- und Professionsentwicklung. 2020;2(2):67-79

Essentials of Science – A concept of a science course focusing on the Big Ideas of Science and experience-based Scientific Inquiry and Scientific Reasoning

Stockey A, Stiller C. Essentials of Science – A concept of a science course focusing on the Big Ideas of Science and experience-based Scientific Inquiry and Scientific Reasoning. In: Association of Science Education (ASE) Annual Conference. 2014: 34-34

Basiskurs "Naturwissenschaften" im Eingangsjahr der Sekundarstufe II - Konzeption, unterrichtliche Umsetzung und Evaluation [Abstract]

Stockey A, Hahn S, Wilde M. Basiskurs "Naturwissenschaften" im Eingangsjahr der Sekundarstufe II - Konzeption, unterrichtliche Umsetzung und Evaluation [Abstract]. In: 101. MNU Bundeskongress des deutschen Verein zur Förderung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts e. V. Gieselmann; 2010: 88