Flex-based Learning ist eine Sammlung von Unterrichtstechniken zur Förderung von Schlüsselkompetenzen im naturwissenschaftlichen Unterricht, die an der Pädagogischen Hochschule Oberösterreich entwickelt wurde. Durch den Einsatz verschiedener Unterrichtsmethoden sollen divergente Denk- und Handlungsweisen gefördert werden.
Schlüsselkompetenzen im naturwissenschaftlichen Unterricht
2005 hat die OECD 3 Schlüsselkompetenzen identifiziert, deren Vermittlung im naturwissenschaftlichen Unterricht besonderes Augenmerk geschenkt werden soll.
Anwendung von Wissen und Methoden
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Autonome Handlungsfähigkeit
Autonome Handlungsfähigkeit beinhaltet die Entwicklung einer persönlichen Identität, die dem Leben Sinn verleiht, und die Fähigkeit, über die eigenen Werte und Handlungen zu reflektieren, das eigene Verhalten im sozialen Kontext zu verstehen und eigenständig Entscheidungen zu fällen. Autonomes Handeln erfordert eine Zukunftsorientierung und ein Bewusstsein für das eigene Umfeld, für gesellschaftliche Prozesse und die Rollen, die man spielt und spielen möchte. Es setzt ein gesundes Selbstverständnis und die Fähigkeit voraus, Erfordernisse und Wünsche in Willensakte umzusetzen – Entscheiden, Auswählen und Handeln.[1]
Interagieren in heterogenen Gruppen
Diese Schlüsselkompetenzen sind besonders wichtig, wenn es darum geht, gemeinsam mit anderen zu lernen, zu leben und zu arbeiten. Begriffe wie „Sozialkompetenz“, „soziale Fähigkeiten“, „interkulturelle Kompetenz“ oder „Soft Skills“ werden für diese Schlüsselkompetenzen verwendet.[2]
Elemente von flex-based Learning
Fachwissen
Fachwissen ist die Basis für kompetenzorientiertes Denken und Handeln. Nicht nur das Aneignen von Fachwissen, sondern auch das Sichern von fachspezifischen Inhalten ist hierbei relevant und bildet die Basis von flex-based Learning.
Konvergentes Denken
Konvergentes Denken wird durch Kompetenzaufgaben geschult, die auf das Finden der einen richtigen Lösung abzielen. Diese Denkweise entspricht den typischen Schulaufgaben, die nur eine richtige Lösung bzw einen Lösungsweg ermöglichen.
Angeleitetes Handeln
In Basisversuchenn wird das Erlernen praktischer Fertigkeiten ermöglicht. Durch eine starke Anleitung des Versuchablauf können sich die Jugendlichen auf das Handeln konzentrieren und erlernen dadurch den richtigen Umgang mit Laborgeräten, die Durchführung von Messungen sowie die Interpretation von Ergebnissen.
Divergentes Denken
Das Divergente Denken ist eine Denkweise, das nicht auf das Finden nur einer Lösung ermöglicht, sondern viele verschiedene Antworten zulässt, die eine vorgegeben Problemstellung lösen.Link: Laterales Denken
Flexibles Handeln
Experimente zeichnen sich im Vergleich zu den Basisversuchen durch einen hohen Öffnungsgrad aus. Ihr Ziel ist das Erlernen selbstständigen Handelns wie Planung, Durchführung und Dokumentarion von experimentellen Aufgabenstellungen. Die Experimente bereiten die Schülerinnen und Schüler so auf eigenständiges Handeln vor, das für die nachfolgenden flex-Experimente notwendig ist. (TODO?: Experimente finden sich im Theorie- und fallweiseim Praxisband der Buchreihe Expedition Physik, Expedition Chemie und Expedition Biologie)
flex-Experimente trainieren das flexible Handeln und zielen auf das Finden vieler und unterschiedlicher Lösungen für praktische Problemstellungen ab. Sie fördern nicht nur Handlungskompetenzen wie Planen, Durchführen und Präsentieren von Lösungswegen, sondern unterstützen auch die Entwicklung einer positiv besetzten Fehlerkultur. Ziel ist die Entwicklung kreativer, überfachlicher Problemlösungskompetenz.
Förderung flexiblen Denkens
Zur Förderung flexiblen Denkens werden im Rahmen des flex-based Learnings verschiedene Lerntechniken eingesetzt. Diese sind:
Memohilfen
Den Schülerinnen und Schülern werden mit verschiedenen Memorierungstechniken Werkzeuge gegeben, die es ihnen ermöglichen komplexe Begriffe, Aufzählungen von zusammenhängenden Fakten oder Zahlenwerte leicher zu merken.
Untersuchungen von Leisen (2005) haben ergeben, dass in naturwissenschaftlichen Fächern bis zu zehn neue Fachbegriffe pro Unterrichtsstunde vorkommen. In einem üblichen Schulbuchtext ist etwa jedes sechste Wort ein Fachbegriff und jedes fünfundzwanzigste Worte ein neuer Fachbegriff. In einer naturwissenschaftlichen Unterrichtstunde begegnen den Jugendlichen mehr neue Begriffe als im fremdsprachlichen Unterricht neue Vokabeln. Diese Untersuchung macht deutlich, dass die hohe Anzahl an Fachbegriffen ein Hindernis für die Schülerinnen und Schüler darstellen kann, Fachwissen aufzubauen.
Verwendete Memotechniken zur Generierung von Memogeschichten sind die Schlüssel-Wort-Methode als auch die Zahl-Form-Methode.
Mind Map
Mind Maps helfen nicht nur bei der Erschließung von Themengebieten sondern sie unterstützen auch die Planung von Projekten und Vorhaben. Im Unterricht können sie für unterschiedliche Zwecke, etwa zur Sicherung von Wissen oder zur Schaffung eines Überblicks über ein Thema, herangezogen werden.
WOSAKO
WOSAKO ist ein Akronym und steht für Wort-Satz-Konstruktion. Das Ziel der WOSAKOs ist die Erhöhung der gedanklichen Flexibilität. Erworbene Fachbegriffe sollen in flexibler Weise miteinander zu einem fachlich richtigen Satz kombiniert werden.
Anhand der gebildeten Sätze kann auf die gedankliche Flexibilität der Schülerinnen und Schüler geschlossen werden. So zeigt sich eine niedrige Flexibilität, wenn Fachbegriffe in chronologischer Reihenfolge entsprechend dem Unterrichtsverlauf verwendet werden. Je mehr zeitliche und thematische Sprünge in der Verwendung der Fachbegriffe vorkommen, umso flexibler denken die Schülerinnen und Schüler.
WOSAKOs können in unterschiedlicher Form zwischen Schülerinnen und Schülern, Lehrperson und einzelnen bzw. mehrerer Schülerinnen und Schüler, paarweise, in Gruppen, schriftlich oder mündlich abgehalten werden.
Denkflex
Wie bei WOSAKOs ist auch bei den Denkflex-Aufgaben das Ziel die Erhöhung der gedanklichen Flexibilität der Schülerinnen und Schüler. Dazu wurden Aufgaben erstellt, für deren erfolgreiche Bearbeiteung der Wechsel von Perspektiven und die Anwendung verschiedener Denkstile erforderlich ist.
Durch das Erlernen einer flexiblen Denkweise werden die Jugendlichen darauf vorbereitet, die Folgen einer Entscheidung oder die Auswirkungen einer Veränderung in der Zukunft besser abzuschätzen. Weiters hilft flexibles Denken, erfolgreich Probleme zu lösen. Denn je mehr Lösungsmöglichkeiten für ein Problem gefunden werden, umso wahrscheinlicher ist eine innovative und erfolgreiche Lösung dabei. Diese Art zu denken hilft nicht nur bei naturwissenschaftlichen Problemstellungen, sondern wirkt sich in weiterer Folge auch im Alltag der Jugendlichen aus.
(TODO: Arten von Denkflex?)
Förderung flexiblen Handelns
Nano Live Act
Um naturwissenschaftliche Phänomene begreifen zu können ist der Perspektivenwechsel zwischen Makro- und Mikrokosmos unabdingbar. Mithilfe dieser Abstraktionsfähigkeit sind Schülerinnen und Schüler in der Lage, Wesentliches von Unwesentlichem zu unterscheiden und Beobachtungen und Ergebnisse auf eine gedankliche abstrakte Teilchenebene zu übertragen. Sind Schülerinnen und Schüler fähig zu abstrahieren, fällt ihnen die Hypothesenbildung und die Interpretation der Ergebnisse eines Experiments leichter. (TODO: Gibt es hier eine Quelle)
Versuche - Experimente
Versuche und Experimente unterscheiden sich in unterschiedlichen Öffnungsgraden der Aufgabenstellung. Durch sie soll das praktische Arbeiten geschult werden und die Schülerinnen und Schüler sollen mehr Übung im Umgang mit Werkzeugen/Materialien für Experimente erhalten. Die Versuche und Experimente dienen als Vorbereitung für die flex-Experimente, in denen der Fokus auf das Finden von möglichst verschiedenen Lösungswegen liegt.
flex-Experimente
flex ist ein Akronym und steht für flexibel-lösungsorientiert experimentieren. flex-Experimente unterscheiden sich völlig von den bekannten Versuchen. Hier sollen das zuvor vermittelte Wissen und die in den Basisversuchen erworbenen Fertigkeiten zur Lösung eines Problems angewendet werden. Das Besondere an den flex-Experimenten ist, dass mithilfe der vorhandenen Materialien nicht nur eine, sondern immer möglichst viele Lösungsideen entwickelt werden können und auch sollen.
Der Ablauf eines flex-Experiments ist in vier Phasen gegliedert:
Brainstorming
In dieser Phase sollen die Schülerinnen und Schüler zunächst indviduell in einer vorgegebenen Zeit auf möglichst viele Ideen für Lösungswege der Problemstellung kommen.
Austausch und Entscheidung
Nach dem Brainstorming tauschen die Schülerinnen und Schüler innerhalb der Gruppe ihre Ideen aus und entscheiden, welche der Lösungswege umgesetzt werden.
Experimentelle Umsetzung
Die Schülerinnen und Schüler setzen in dieser Phase die Lösungswege, auf die sie sich vorher geeinigt haben, um.
Präsentation und Reflexion
Zuletzt präsentieren die Gruppen ihre Vorgehensweisen. Diskutiert werden nicht nur gelungene Ergebnisse sondern auch aufgetretene Schwierigkeiten. Dieses Ansprechen von gescheiterten Lösungen kann zu einer positiv besetzten Fehlerkultur beitragen.
flex-Box
Für die Unterrichtsfächer Chemie und Physik hat das Team des Fachdidaktikzentrums der Naturwissenschaften an der Pädagogischen Hochschule Oberösterreich die sogenannte flex-Box entwickelt. Hierbei handelt es sich um eine Materialsammlung, die für die Umsetzung der flex-Experimente im Unterricht konzipiert wurde und für die Bearbeitung der flex-Experimente unterschiedliche Lösungswege zulässt.
Die flex-Boxen sind beim Conatex-Lehrmittelhandel verfügbar.
Quellen und Nachweise
- ↑ Definition und Auswahl von Schlüsselkompetenzen - Zusammenfassung. 20. Juli 2005, abgerufen am 18. Mai 2020.
- ↑ Definition und Auswahl von Schlüsselkompetenzen - Zusammenfassung. 20. Juli 2005, abgerufen am 18. Mai 2020.