UE "Molekularbiologie und Genetik"

Zum Thema "Molekularbiologie und Genetik " haben Fiona, Carl, Nicolas, Christian und Ich eine Unterrichtseinheit erarbeitet, die komplett auf einem Lernblog basiert. Begleitend zu diesem digitalen Skript sollen auch die SuS einen solchen Blog führen, in dem sie die gestellten Aufträge bearbeiten.
Dieser Schülerblog dient als e-Portfolio, das auch zur Benotung herangezogen werden kann.

Hier der Link: UE "Molekularbiologie und Genetik"

Schaut doch mal rein, und gebt uns feed back!

Grüße
Marcel 

Symbaloo "Molekularbiologie und Genetik"

Mit diesem Post möchte ich auf eine Linksammlung aufmerksam machen, die ich für eine Unterrichtseinheit zum Thema "Molekularbiologie und Genetik" erstellt habe. Hier findet Ihr eine Reihe von Links, die ich zur Bearbeitung dieses Themas im Unterricht als nützlich erachte.

Symbaloo "Molekularbiologie und Genetik"

Die Linksammlung wird sicherlich noch erweitert.

Viel Spass dabei!

Reflexion 3: Kriterien für eine gute Unterrichtseinheit

Auftrag:  Diskussion der eigenen Zielsetzungen und des geplanten Vorgehens für die

      Arbeit an der eigenen Unterrichtseinheit anhand

·      der Theorie zur elementaren und ganzheitlichen Planung

·      der Arbeit und den Erfahrungen mit dem 1-M Projekt

·      drei selbstgewählter Schwerpunkte

Theoretische Grundlagen

·      Reich, K (2009): Kapitel 6.3 und 7.1: Handlungsstufen in der elementaren und ganzheitlichen Planung

1. Eigene Zielsetzungen

In der ausgiebigen Auseinandersetzung mit den konstruktivistischen Unterrichtsmodellen im Gegensatz zu der klassischen, instruktiv geprägten Vermittlungsdidaktik  haben sich für mich die folgenden Zielsetzungen für die  Planung des Unterrichtsmoduls „Molekularbiologie und Genetik“ ergeben.

1)   Vermittlung der biologischen Fachkompetenz , wobei der Schwerpunkt auf das Verständnis der Zusammenhänge und Prozesse gelegt wird und ein bloßes Faktenwissen verhindert werden soll

(Gute Allgemeinbildung vs. Fachidiotentum)

2)   Implementierung starker Realitätsbezüge um damit Wissen „brauchbar“ zu machen

3)   Sensibilisierung für gerade in diesem Fachbereich existierende ethische Problemfragestellungen, wobei es zu beachten gilt, nicht die eigenen Ansichten vermitteln zu wollen, sondern den Schülern -möglichst neutral- die eigene, kritische Meinungsbildung ermöglicht werden sollte.

4)   Förderung der in der Naturwissenschaft wichtigen fachübergreifenden Kompetenzen (Richtiges Beobachten, Analysieren, Recherchieren, Diskutieren, Präsentieren)

5)   Selbstverantwortung der Schüler fördern und fordern, um Ihnen somit ein selbstreguliertes, aktives Lernen zu ermöglichen

6)   Stärkung der sozialen Kompetenzen der Schüler -> Teamarbeit

7)   Starke Einbeziehung eines dem Lernprozesses förderlichen Handlungsbezuges unter starkem Einbezug der neuen Medien zur Etablierung einer fachlichen sowie überfachlichen Methodenkompetenz

Diese Zielsetzungen stehen in keiner hierarchischen Ordnung zueinander, sondern sind eher nach Fachkompetenzen und überfachlichen Kompetenzen aufgelistet. Durch den bisher erlebten Fachunterricht bin ich mir mehr über die Verantwortung  bewusst geworden, den Schülern im Sinne einer Gesamtausbildung und Vorbereitung auf das selbstständige Leben eine breitere fachübergreifende Kompetenz zu vermitteln. Im Gegensatz zu den strengen Konstruktivisten tue ich mich jedoch aus Überzeugung schwer damit, die fachlichen Kompetenzen den überfachlichen in der extremen Weise unterzuordnen, wie es in der Literatur als auch im konstruktiv-didaktischen Unterricht erscheint.

Beide Arten der Kompetenz sind meiner Auffassung nach ebenbürtig und sollten miteinander einhergehen. In einer zu starken Betonung der überfachlichen Kompetenzen sehe ich die Gefahr, dass ein gutes fachliches Grundwissen dabei auf der Strecke bleibt, und ich damit an einer meiner Aufgaben, nämlich den Schülern durch meine Grundausbildung zumindest auch die Möglichkeit einer naturwissenschaftlichen, universitären Laufbahn bzw. einen guten Anschluss daran zu ermöglichen, scheitere. Aus diesem Grund sind bei mir die fachlichen Kompetenzen nicht über- aber sicherlich stärker gewichtet als bei klassischen Konstruktivisten.

2.   Geplantes Vorgehen

Um die unter Punkt eins aufgeführten Zielsetzungen effektiv umsetzen zu können ist es wichtig die Unterrichteinheit gut zu planen. Nach K. Reich wird hierbei zwischen zwei Ansätzen unterschieden: die elementare Planung und die ganzheitliche Planung.

2.1 Die elementare Planung

Die elementare Planung ist besonders für zeitlich und inhaltlich relativ eng gefasste Unterrichtseinheiten geeignet. Für die Bearbeitung größerer Themenkomplexe wie in unserem Fall die Behandlung des Fachgebietes  „Molekularbiologie und Genetik“ eignet sich jedoch eine ganzheitliche Planung besser, da hierdurch unsere Zielsetzungen, nämlich Zusammenhänge zu vermitteln, unseres Erachtens besser und effektiver umgesetzt werden können. Einen ersten Eindruck, auf welche Art man so einen größeren Themenkomplex ganzheitlich bearbeiten kann, hat uns das 1M Projekt gegeben, in dem der Stoffwechsel des Menschen in einer mir zumindest gut erscheinenden, strukturierten Weise die Zusammenhänge zwischen Nahrungsklassen, Organen und Stoffwechselprozessen vermitteln konnte. In dem Bestreben, eine ähnlich erfolgreiche Unterrichtseinheit für das von uns gewählte Themengebiet zu erstellen, werden wir gezeigte Methoden (Prezi, FEMO, Internet) besonders im Hinblick auf den beabsichtigten Einbezug starker Handlungsbezüge in unserer Projekt einfließen lassen.

Auch bei einer ganzheitlichen Planung darf dabei die elementare Planung der einzelnen Stunden nicht außeracht gelassen werden. Sie trägt maßgeblich dazu bei, die ganzheitliche Planung zu strukturieren und geplante Zielsetzungen in die Realität umzusetzen. In dem erfahrenen 1M Projekt trat  diese elementare Planung in der Form und Durchführung der einzelnen Aufträge in Erscheinung. Abbildung 1 zeigt ein Schema für eine elementare Unterrichtsplanung nach Reich, das in einem Raster die wichtigen Punkte zusammenfasst, die im Sinne eines konstruktivistischen Ansatzes beachtet werden sollten:

                 Abbildung 1:  Elementare Unterrichtsplanung

                                             Quelle: Reich, K (2009) – Lehrerbildung konstruktivistisch gestalten

Um bei dieser Art der Unterrichtsplanung die konstruktivistischen Ziele nicht aus den Augen zu verlieren, sollte man sich bemühen, einen emotionalen Bezug der Schüler zu dem Thema herzustellen, besonders da dieser hilfreich ist die Motivation und damit die Selbstverantwortung der Schüler anzusprechen und somit dem gesamten Lernprozess signifikant förderlich ist. Dies kann zum Beispiel durch einen interessanten Einleitungsfilm wie in dem erfahrenen 1M Projekt (Cartoon Verdauung, Film zum Tomatensaft) oder das Aufgreifen einer aktuellen Diskussion erfolgen. Die Schüler sollten in der Unterrichtseinheit dabei die Möglichkeit erhalten an ihr bereits erworbenes Wissen anzuknüpfen und auf diese Weise das neue Wissen richtig einbetten zu können. Unter  Anwendung des bereits bestehenden Wissens soll im Idealfall das Gesamtbild konstruiert bzw. erweitert werden.  Unter Hypothesen, Untersuchungen, Experimenten wird der herzustellende Handlungsbezug zusammengefasst. Durch die Implementierung von Handlungen und Experimenten sollen die Schüler dabei den zu erlernenden Stoff real erfahren können, wodurch nach der konstruktivistischen Theorie das erworbene Wissen langfristiger im Gedächtnis bleibt. Bezüglich der Unterrichtsplanung ist hierbei auch aus Lehrersicht auf die Beschaffung, die erforderlichen Materialien, und die Planung des experimentellen Ablaufs zu achten.  In dieser handlungsorientierten Phase sollen auch die fachübergreifenden Kompetenzen sowie die Sozialkompetenzen der Schüler trainiert werden, zum Beispiel durch ausgedehnte Teamarbeiten und den Einbezug unterschiedlicher Techniken (Beispiel aus dem 1M Projekt: im Team generierte Visualisierung der Stoffwechselprozesse mittels des FEMO Kastens mit anschließender Videobearbeitung).  Diese fachübergreifenden Kompetenzen treten besonders in den beiden letzten Phasen gewichtet in Erscheinung, wenn die Lösungen präsentiert und das erworbene Wissen angewendet werdet soll. Unter Berücksichtigung dieser 5 Kriterien sollte eine elementar geplante Unterrichtseinheit den geforderten, konstruktivistischen Vorstellungen entsprechen. Es gilt jedoch einige Punkte zu beachten:

Bei sich über mehrere Lektionen erstreckenden Unterrichtseinheiten sollte in den Handlungsbezügen ein steter Methodenwechsel beachtet werden, da der Unterricht ansonsten Gefahr läuft,  zu einem modifizierten Frontalunterricht zu verkommen, in dem die Handlungsbezüge mit immer gleichen Methoden entweder individuell nicht gemocht oder aufgrund der steten Wiederholung  als langweilig empfunden werden und damit dem Lernprozess eher hinderlich sind.  Eine schematische Herangehensweise bezüglich des Ablaufs sollte aus den gleichen Gründen vermieden werden; der Verlauf des Unterrichts also - Gleichförmigkeit vermeidend-  variiert werden.

2.2. Die ganzheitliche Planung

Die ganzheitliche Planung ist verglichen mit der elementaren Planung deutlich komplexer und sowohl für den Lehrenden als auch für den Lernenden mit einem höheren Zeitaufwand verbunden. Durch eine stärkere Beteiligung der Schüler am thematischen Entscheidungsprozess sowie an der gesamten Unterrichtsgestaltung beinhaltet diese Planung viele nicht planbare Elemente, die es dennoch aus Lehrersicht zu strukturieren gilt. Nicht zuletzt die Bewertungskriterien fallen hierbei nicht so einfach, obwohl sich Portfolios (z.B. in Form von Internetblogs oder Prezis wie im 1M Projekt) anhand bestimmter Kriterien sehr gut bewerten lassen (vgl. K. Reich (2009) Lehrerbildung konstruktivistisch gestalten Kapitel 7.1).  Schaut man sich ein grobes Schema einer ganzheitlichen Unterrichtsplanung an, fällt im Vergleich zum Schema der elementaren Planung auf, dass sie nicht so gut in Stufen eingeteilt werden kann, an denen man sich als Lehrer bei der Planung entlang hangeln kann. Vielmehr gleicht die ganzheitliche Planung einer großen „black box“, in die Voraussetzungen, Lernziele, Lehrerideen für Handlungsbezüge, und Wünsche  der Schüler einfließen (vgl. Abb. 2).

                         

                  Abbildung 2: Schema eines ganzheitlichen Planungsansatzes

       Quelle: K. Reich (2009) – Lehrerbildung konstruktivistisch gestalten

Die Kunst des Lehrers besteht darin, all diese Faktoren in einem handelnden, dynamischen Bezug miteinander zu verbinden, und ohne zu deterministisch  auf den Entwicklungsprozess einzuwirken,  den Lernprozess der Schüler induktiv zu leiten. Stellenweise kann mit Hilfe elementar geplanter Unterrichtsetappen (zum Beispiel in Form von Aufträgen wie im 1M Projekt) die Richtung vorgegeben werden, was die Strukturierung eventuell vereinfacht. Muss es aber nicht!

Die Vorteile einer ganzheitlichen Planung sind  klar ersichtlich. Die Schüler behalten „das Ganze“ stärker im Blick, was sich im Bezug auf ihre fachliche Kompetenz förderlich auswirkt, Auf die Spitze gebracht generiert solch eine Planung keine „Fachidioten“, die gewisse Wissensblöcke nur autark als Block verstehen bzw. erlernen, dieses Wissen jedoch nicht anwenden und in dem größeren Zusammenhang sehen können. Durch den stärkeren Handlungsbezug, eine höhere Förderung sowie Forderung der schülerischen Selbstregulation und die direkte Einbeziehung der Schüler in die Gestaltungsplanung des Unterrichts können die Schüler ein enormes fachliches wie auch überfachliches Kompetenzniveau erlangen. Durch den geschaffenen, intensiven Handlungsbezug wird das zu Erlernende erlebt und damit als Erfahrung langfristiger verarbeitet.

Die Umsetzung einer solchen ganzheitlichen Planung ist hoch anspruchsvoll, da es so viele Faktoren zu beachten und dadurch auch zu planen gilt. Während des Studiums des Kapitels 7 (K. Reich – Lehrerbildung konstruktivistisch gestalten) war ich ständig über Ideen am Grübeln, wie ich unser Thema „Molekularbiologie und Genetik“ in solch einem ganzheitlichen Ansatz bearbeiten könnte. Dieses Bild und mögliche Ideen beginnen sich jedoch gerade erst abzuzeichnen, weshalb ich an dieser Stelle noch keinen direkten ganzheitlichen Planungsansatz  präsentieren kann.

3. Einbettung der persönlichen Schwerpunkte in die ganzheitliche Planung

Bezüglich der Planung unserer Unterrichtseinheit haben wir uns im Team darauf geeinigt, trotz des erhöhten Zeitaufwandes dennoch die Chance zu nutzen, einen ganzheitlichen Ansatz zumindest zu versuchen. Von der Lehrperson erhielten wir eine Liste von 30 wichtigen Fragen zum Biologieunterricht, sowie den Tip, dass sich bei der ganzheitlichen Planung die verschiedenen Teammitglieder unterschiedliche Schwerpunkte setzen um somit eine Unterrichtseinheit zu erhalten, die von möglichst vielen Punkten aus beleuchtet wurde.

Frau Fiona Straehl (Ilias – FD Biologie- Reflexionen- Fiona  -  FD_Reflexion3_Fiona)

hat in Ihrer Reflexion den Schwerprunkt auf die folgenden 3 Punkte gelegt:

1) Wo gibt es welche inhaltlichen Vernetzungsmöglichkeiten?

2) Welche Rolle spielen dabei die neuen Medien?

3) Inwiefern ist die Interaktion mit meinen SuS entscheidend für ihren Lernerfolg?

Fiona wird mit mir an der gleichen Unterrichtseinheit arbeiten, deswegen werde ich mich auf die folgenden Schwerpunkte konzentrieren:

1)   Welche thematischen Schwerpunkte setze ich weshalb im Unterricht?

2)   Welche Motivation, Vorstellungen und Fähigkeiten bringen die SuS mit in das Fach Biologie?

3)   Wo gibt es potenzielle Konfliktfelder? Wie kann ich Konflikte konstruktiv bewältigen oder gar als Chance nutzen?

 

Im Folgenden sollen diese 3 Punkte erläutert werden. Ich möchte dabei aufzeigen, warum mir diese Schwerpunkte so wichtig erscheinen und wie man diese Punkte in einen ganzheitlichen Ansatz zum Thema „Molekularbiologie und Genetik“ effektiv umsetzen könnte:

3.1 Welche thematischen Schwerpunkte setze ich weshalb im Unterricht?

Betrachtet man den Lehrplan für das Grundlagenfach Biologie an Schweizer Gymnasien, so stellt man fest, dass Genetik (Pflanzengenetik) erst im 10. Schuljahr vorgesehen ist gefolgt von der Humangenetik und der Molekularbiologie im 11. Schuljahr. Die Themen sind stichwortartig in der folgenden Tabelle zusammengefasst (Quelle: Lehrplan Biologie, Erziehungsdirektion Bern) :

10. Schuljahr   (Pflanzengenetik)

Mendelsche Regeln, Chromosomentheorie, Gen, Allel, Genotyp, Phänotyp, Meiose, Befruchtung, Autosomaler und gonosomaler Erbgang, dominant-rezessiver, intermediärer und kodominanter Erbgang, freier und gekoppelter Erbgang, Rückkreuzung, Mutation, Rekombination, Modifikation, klassische Züchtung

11. Schuljahr (Humangenetik & Molekularbiologie)

Genkrankheiten, Pränatale Diagnostik, Polygenie, Multiple Allelie, Polyphänie. Stammbaum-nomenklatur, Konduktorin, Ordnungskriterien der Karyogramme, Karyotyp, Chromosomen-aberrationen, DNS, Replikation, Basensequenz, Basentriplett, genetischer Code, Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese, Proteinsynthese, Transkription, Translation, Restriktion, Ligation, Plasmid, rekombinierte DNS, transgene Lebewesen, Bakterien, Viren, Pilze

Während die Pflanzengenetik relativ kompakt und auch schnell als eigenständiger Zweig in dem von uns geplanten Unterrichtsmodell abgehandelt werden kann, bedarf es im Themengebiet „Humangenetik und Molekularbiologie“ dem Setzen einiger Schwerpunkte, besonders wenn man plant diese Gebiete nach einem ganzheitlichen Ansatz in Form eines Projektes  zu bearbeiten.  Hier werde ich natürlich den genetischen Code, die Prozesse Replikation, Transkription, und Translation (grob) in ihren Grundzügen recht vermittlungsdidaktisch-orientiert bearbeiten, um die Grundlage zu schaffen, um darauf die gesamte Molekularbiologie aufzubauen. Unter Einbezug von Genkrankheiten (und/oder Alterserkrankungen) könnte dies eventuell in Form eines semi-wissenschaftlichen Projektes in silico (am Computer) mit den Schülern bearbeitet werden.  Schwerpunkt lege ich deutlich auf die medizinisch relevanten und ethisch relevanten  Aspekte (Generkrankungen, pränatale Diagnostik, Gentechnik), weil dies die Bereiche mit dem höchsten Realitätsbezug sind, die auch Biologie-Abwähler, also Leute, die nicht so interessiert an Biologie sind, keine Biologie oder Medizin studieren wollen, im Hinblick auf eine gute Allgemeinbildung und Fähigkeit zur Meinungsbildung  zumindest einmal gehört haben sollten. Ordnungskriterien der Karyogramme finde ich viel zu speziell und daher vernachlässigbar. (Ich bin in meiner gesamten Karriere als promovierter Biologe ohne diese Ordnungskriterien zu kennen durchgekommen :-P).

Abgesehen davon finde ich den Lehrplan für den Themenbereich „Genetik und Molekularbiologie“ aber im Hinblick auf die Fülle noch recht überschaubar, so dass es möglich sein sollte, alle Punkte zu behandeln.

3.2 Welche Motivation, Vorstellungen und Fähigkeiten bringen die SuS mit in das Fach Biologie?

Diese Frage ist besonders wichtig für die Planung eines ganzheitlichen Projektes, besonders im Bereich Genetik/Molekularbiologie. In der Motivation sehe ich dabei das kleinste Problem, denn aufgrund seiner medialen Präsenz (Gentechnik, Klonen) und aufgrund des starken, lebensnahen Bezuges (Gen- und Alterserkrankungen, gentechnisch veränderte Lebensmittel) rechne ich eigentlich schon mit einem hohen Motivationspotential. Auf die Vorstellungen der Schüler freue ich mich, ebenso darauf, sie aufzuklären und Ihnen falsche Vorstellungen  (gute und schlechte!) zu nehmen. Die Schwierigkeit dabei wird es sein, den Schülern Fachwissen zu vermitteln, ohne Ihnen die eigenen Werte bzw. Wertvorstellungen aufzustempeln.  Bezüglich der Durchführung des Projektes lassen sich die Vorstellungen der Schüler in Übereinstimmung mit  konstruktivistischen Prämissen in einem ganzheitlichen Projekt in Form von Gesprächsrunden, Diskussionsrunden, oder als emotionale Reaktionen zum Einstieg in ein Thema verarbeiten und somit für die Planung des Projektes konkret nutzen.

Die größte Schwierigkeit bei der Planung unseres ganzheitlichen Ansatzes stellen die Voraussetzungen der Schüler dar. Da die Genetik (laut Lehrplan) zum ersten Mal in der 10. Klasse auftaucht, bringen die Schüler vermutlich keine Vorkenntnisse zu diesem Thema mit. Dies kann auch ein Vorteil sein, da ich als LP somit von Null ausgehen kann, bei der Planung  nichts voraussetzen kann bzw. weiß, dass ich nichts voraussetzen sollte. Eine Voraussetzung, die für unserer geplantes Projekt aber durchaus von großem Nutzen wäre, die zum einen das Niveau erhöhen würde als auch die Implementierung bestimmter  im Internet frei zugänglicher Biologie Programme ermöglichen würde, wären ausreichende Englisch Kenntnisse. Inwieweit dies zuviel verlangt ist, die Schüler überfordert sind, oder unter Zuhilfenahme bestimmter Übersetzungsprogramme ( www.leo.org) gelingen kann, wird die Praxis zeigen.

3.3 Wo gibt es potenzielle Konfliktfelder? Wie kann ich Konflikte konstruktiv bewältigen oder gar als Chance nutzen?

Die Konfliktfelder, die in unserem Themengebiet aufkommen können  bzw. auch sicher auftreten werden sind offensichtlich: Gentechnik, pränatale Diagnostik, genetischer Fingerabdruck und andere. Hierin sehe ich allerdings eine große Chance, denn sie ermöglichen es, in Gesprächen und Diskussionen unterschiedliche Meinungen zu sammeln, und durch die Bearbeitung in Projekten daraufhin Vorurteile  abzubauen,  oder Bedenken aufzubauen bzw. zu bestätigen. Während  bei einer stark  instruktiven Bearbeitung (Frontalunterricht) dabei die Gefahr  besteht, dass die persönliche Ansicht des Lehrers im Vordergrund steht und sehr parteiisch an die Schüler weiter gegeben wird, ermöglicht der konstruktivistische Ansatz hierbei eine durch die Schüleransichten vielseitiger geprägte und damit unabhängigere, auf Diskussion und Projektarbeit fundierte Meinungsbildung.

Reflexion 2: Analyse des 1M-Projektes

Auftrag:   Vergleich der 13 Aufträge des M1 Projektes mit der Theorie zur

Leittextmethode im Bezug auf

A)    Zielsetzungen

B)   Vorgehen

C)   Leistungsnachweis

D)   Themenwahl

Theoretische Grundlagen: 

·      Reich, K. (2009). Lehrerbildung konstruktivistisch gestalten Beltz & Gelberg

·      “ Leittextmethode“ zusammengestellt aus: Methodenpool Uni Köln - Leittext

1. Einleitung:

Die Leittextmethode ist eine Lernmethode, die vor allem in der beruflichen Ausbildung eingesetzt wird und sich vor allem dadurch auszeichnet, dass die Lernenden in kleinen Gruppen (eine) Aufgabe(n) bearbeiten und sich damit Ihr Wissen größtenteils selbst erarbeiten. Anhand von Leittexten (und Leitfragen) produzieren sie dabei eine Art „Werkstück“. Wie das Ergebnis, das angestrebte Produkt, zum Schluss tatsächlich aussieht, bleibt dabei – im Rahmen gewisser Vorgaben- den Lernenden frei überlassen. Das endgültige Produkt steht zwar auf den ersten Blick im Focus der Lernenden, dient aber tatsächlich „nur“ als eine Art Leitprodukt,  dessen Planung, Erstellung, und Bewertung wie ein roter Faden durch den Lernprozess führt. Durch eine dominant aktive, handelnde Lernmethodik werden somit sowohl Fachkompetenzen als auch fachübergreifende Kompetenzen geschult.

Im Folgenden soll das durchgeführte 1M Projekt mit der Leittextmethode verglichen werden, wobei es gilt, das besondere Augenmerk auf die Zielsetzungen (Kapitel 2) , das Vorgehen (Kapitel 3),  den Leistungsnachweis (Kapitel 4) und die Themenwahl (Kapitel 5) zu legen:

2. Analyse des M1-Projektes bezüglich der Zielsetzungen der Leittextmethode

Das Ziel der Leittextmethode ist es, den Lernenden anhand von Leittexten und  Leit- fragen eine Art roten Faden zu geben, anhand dessen sie sich - in einem schaffenden Handlungsbezug eingebettet- ihr Wissen eigenständig aneignen. Dieser konstruktivistische Ansatz stützt sich auf die Erkenntnis, dass Wissen, das man durch Erfahrungen gewonnen, sich also selbst konstruiert hat, von längerfristiger Dauer ist als serviertes, sogenanntes „fast food“ Wissen, das man nur von einer Lehrperson übernommen hat und das nur von kurzweiliger Dauer ist.  Durch die Komplexität und wenig vorgabenbasierte, teamorientierte Ausrichtung des Projektes erfahren die Lernenden den gesamten Entwicklungsprozess von der Planung, Durchführung bis hin zu seiner Evaluation. Dadurch werden zahlreiche fach-übergreifende Kompetenzen wie Kreativität, Eigeneinschätzung, Organisations-talent, sowie (projektspezifisch) zahlreiche (fachfremde) Methodenkompetenzen gefördert. Nicht zuletzt durch die stark implementierte Teamarbeit werden vor allem auch die sozialen Kompetenzen der Lernenden geschult.

Im dem erlebten 1M Projekt ging es um die Auseinandersetzung mit dem menschlichen Stoffwechsel.  Angeleitet durch die einzelnen Aufträge bestand die „Leitaufgabe“ darin, in 2er Gruppen mittels der online Software Prezi ein 3D Modell des Menschen zu erstellen, das sich vor allem auf den Verdauungsapparat konzentriert. Die Prezi Präsentation stellte somit das angestrebte „Werkstück“ dar. Die einzelnen Aufträge (zusammengefasst im Auftragsjournal) stellten den Leittext dar, anhand dessen das Modell immer mehr erweitert wurde, wobei diese „Anleitungen“ jedoch nur grobe Vorgaben machten. Interessanterweise führte die anzufertigende „Werkarbeit“, die Prezi über das Verdauungssystem des Menschen, bei gewissenhafter Bearbeitung am Ende zu einem „neuen, interaktiven Leittext“, der in einem abzulegenden Leistungsnachweis als Informationsquelle auch benutzt werden durfte.

Die Art und Weise des Outputs blieb gänzlich den Lernenden überlassen. Selbst gewisse Vorgaben (das Führen eines Blogs, der den gesamten Arbeitsprozess protokolliert, reflektiert, und evaluiert) wurden frei gestellt, sollten sich aber für die in der Leittextmethode zwingend implementierten Aufgaben der Evaluation und Reflexion als sehr hilfreich erweisen.

Für mich persönlich erwies sich die Strategie, Wissen durch den Handlungsbezug tiefer und langfristiger zu vermitteln, in diesem Fachdidaktik Modell als nicht sehr gelungen. Dies hängt aber damit zusammen, dass ein Großteil des zu vermittelnden Wissens aufgrund eines absolvierten Biologiestudiums bereits bekannt war. Als Ansatz, um den Schülern neues, komplexes Wissen in einem Handlungsbezug zu vermitteln bzw. uns diese konstruktivistische Methode der Unterrichtsgestaltung näher zu bringen, empfand ich die Methodik jedoch gelungen. Die Ermittlung der in der Nahrung enthaltenen Nährstoffe anhand von Nährstofftabellen ermöglicht den Schülern einen realitätsnahen Einblick in die verschiedenen Nährstoffklassen und ermöglicht es zudem, den Schülern fachübergreifend eine gesunde Ernährungsweise näher zu bringen. Die exakte, aktive Protokollierung eines 24h Inputs kann dazu beitragen, bei den Schülern eine exakte Arbeits-(Beobachtungs-)weise zu schulen, wie sie besonders in naturwissenschaftlichen (Labor-)berufen oft gefragt ist. Die Berechnung der in der Nahrung enthaltenen Nährstoffe birgt zudem die Möglichkeit, die Schüler an Tabellenkalkulationsprogramme (z.B. Excel) heranzuführen. Die Aufgabe, Stoffwechselprozesse mit Hilfe eines Modellkastens zu modellieren, empfand ich besonders für jüngere Schüler als besonders gelungen, da diese Technik dabei hilft, gewisse Prozesse zu visualisieren und somit einprägsamer zu machen (Handlungsbezug).  Zudem wurde dadurch die Kreativität der Schüler angesprochen. Die Aufgabe, kleine illustratorische Filme dieser Modellierungen anzufertigen, schulte weitere (fachübergreifende) Methodenkompetenzen (Videobearbeitung, strukturiertes Vorgehen, effiziente Aufgabenteilung). Die im ganzen Modul dominierende Teamarbeit trägt unbestritten zur  Verbesserung der sozialen Kompetenzen bei und stärkt ihre Fähigkeiten teamorientiert arbeiten zu können.

Die Vorstellung und Implementierung der online Tools Prezi und Blogger empfand ich persönlich als sehr nützlich, da mir diese Tools noch nicht bekannt waren, bzw. ich noch nie mit ihnen gearbeitet habe. Neben dem Erlernen der jeweiligen Bedienung wurden mir dabei nützliche Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile bewusst sowie mit dem Einsatz verbundene Probleme und Gefahren. Dies führte in diesem Fachdidaktik Modul zu einem anregenden Diskussions-/Evaluationsprozess.

3. Analyse des 1M-Projektes bezüglich den Vorgehensregeln der Leittextmethode

Da die Leittextmethode auf den Erwerb von beruflichen Schlüsselqualifikationen bei den Schülern zielt, steht der Wissenserwerb in einem starken Handlungskontext, bei dem die Schüler den gesamten Prozess von der Vorbereitung bis hin zur Evaluation selbst steuern und dabei neben den fachlichen Lernzielen zahlreiche überfachliche Kompetenzen erlangen.

Abbildung 1 fasst das Vorgehen innerhalb der Leittextmethode graphisch zusammen:

                           

                              Abbildung 1:  Verlaufsstruktur der Leittextmethode

                                                                   Quelle:  Donauuniversität  Krems

Auf das 1M Projekt bezogen erhalten die Schüler dabei als Leittext das Autragsjournal, in dem die einzelnen Aufträge beschrieben werden, die letztendlich zu einem 3D Prezi Modell des menschlichen Stoffwechsels führen. Zusätzliche Leitfragen dienen den Schülern dabei als Reflexionsmöglichkeit, um zu überprüfen, ob sie die Kernziele dieser Unterrichtseinheit und das angestrebte Wissensniveau erreicht haben. Als zweiten Leittext erhielten die Schüler zu Beginn ein Skript, das in dieser Lerneinheit als Lehrbuch (Quellentext) diente, und mit dem sich die Schüler das notwendige Wissen aneignen konnten. Dies stellte einen vereinfachten Ansatz der Leittextmethode da. Für fortgeschrittene Schüler ist auch ein Ansatz möglich, bei dem die Schüler selbst recherchieren und sich ihre Quelltexte selbst besorgen müssen. Basierend auf der Grundaufgabe, nämlich eine Prezi sowie einen Blog zu dieser Lerneinheit anzufertigen, beginnen die Schüler mit der Planung: Hierbei sollen die Ziele des Auftrages erfasst werden, und  Lösungsideen gesammelt und besprochen werden. Nachdem man sich für einen Lösungsansatz entschieden hat, werden die Verantwortlichkeiten verteilt (Entscheidung) (3). Basierend auf den getroffenen Entscheidungen werden die Aufträge schließlich bearbeitet (ausgeführt) (4), im Hinblick auf das Auftragsziel danach kontrolliert (5) und schließlich evaluiert (ausgewertet) (6). Unter Kontrolle versteht man in diesem Zusammenhang zum Beispiel, ob die Lage der eingezeichneten Organe auch stimmt und vollzählig ist, ob alle Stoffwechselprozesse modelliert wurden, und die Einbettung der Filme in die Prezi funktioniert hat. Die Kontrolle wurde im Falle des 1M Projektes auch durch Leitfragen im Leittext unterstützt, die auf mögliche Fehlerquellen aufmerksam machten, und den Schüler somit dabei unterstützten, das eigene Modell eigenständig kontrollieren zu können. Ein Kontrollbogen, der die richtigen Antworten beinhaltet und bei der Leittextmethode ebenfalls vorgesehen ist, fehlte jedoch.

Bei der Evaluation wird der Schüler im Hinblick auf die Zielvorgaben, bzw. die Erlangung der zu vermittelnden Schlüsselqualifikationen „bewertet“. Hierbei kann das Werkstück als Evaluationsgegenstand für die Bewertung herangezogen werden, zum Beispiel indem die Qualität dieses Werkstücks geprüft wird,  als neuer Leittext  für eine erneute Informationsbeschaffung (in einem Test) zu dienen, muss es aber nicht. Im nächsten Kapitel wird auf die Leistungsmessung explizit eingegangen.

Interessanterweise ist mir in dieser Reflexion aufgefallen, dass sich in dem großen 1M-Leittextprojekt die Schritte 1-5 eigentlich für jeden einzelnen Auftrag wiederholt haben, dies aber nur am Rande.

Obwohl die Lehrperson lediglich in der Vorbereitungsphase (Erstellung des Leittextes bzw. des Quellenmaterials), sowie der Evaluation signifikant involviert ist und in den Phasen der Planung, Durchführung und Kontrolle eher die Rolle eines Lernberaters einnimmt, ist diese Lernmethode auch bei der Lehrperson mit einem enormen Zeitaufwand bei der Erstellung des Leittextes und der Recherche bzw Erstellung des Quellenmaterials verbunden, weshalb sich diese Methode hauptsächlich für komplexe Fragestellungen bzw. Themengebiete eignet. Die vorbereitende Lehrperson muss über einen guten Überblick bezüglich der Vorkenntnisse der Schüler verfügen, um dementsprechend einen Aufgabenplan erstellen zu können, der in logischer Reihenfolge bereits vorhandenes (bzw. gerade neu erarbeitetes) Wissen  durch neues Wissen ergänzt, und somit die Wissenkonstruktion der Schüler strukturiert steuert.

Im Fall des 1M Projektes erschien mir die Erarbeitung des Leittextes in Kombination mit dem Quellentext (Skript)  durch die Lehrperson gut gelungen.

Ausgehend von einer, von den Schülern selbst erarbeiteten Zeichnung des menschlichen Körpers mit allen am Stoffwechsel beteiligten Organe, wurde dieses Basismodell immer detaillierter. Dank Prezi und multimedialer Tools konnte man daher nicht nur thematisch sondern auch visuell immer mehr ins Detail eintauchen.

Leitfragen unterstützten die Schüler dabei, nach Vollendung eines Auftrages die Richtigkeit des bestehenden Modells zu überprüfen, zu reflektieren und trugen somit dazu bei,  ein Gesamtbild des menschlichen Stoffwechsels bei den Schülern zu manifestieren.

4. Der Leistungsmessung der Leittextmethode und des 1M Projektes

Da es bei der Leittextmethode um die Vermittlung von Schlüsselqualifikationen geht, die Erarbeitung des „Werkstücks“ von wenigen offiziellen Vorgaben begleitet  wird, und die Schüler das Projekt von der Planung bis zur Kontrolle in Teamarbeit eigenständig bearbeiten, erweist sich eine Leistungsmessung, die das Individuum, die fachlichen, sowie die überfachlichen Kompetenzen berücksichtigt, als sehr schwierig.  Zwar ist die Qualität des erstellten Werkstücks in einem gewissen Rahmen möglich (so kann zum Beispiel die Richtigkeit des Modells bewertet werden), können bestimmte individuellen fach- und fachübergreifende Kompetenzen zum Beispiel in Form einer Präsentation überprüft werden, doch letztendlich stellen diese Benotungen dann lediglich ein Abbild der Vorlieben der Lehrperson da.

Da die Leittextmethode durch selbstreguliertes Lernen charakterisiert ist, soll auch die Leistungsmessung in Gruppen- und Selbstreflexionen so weit es geht durch Selbstkontrolle erfolgen. Im Leittext des 1M Projektes gab es hierzu immer Leitfragen, anhand derer die Schüler ihren Wissensstand überprüfen konnten. Dies waren meist keine „einfachen“ Fragen, sondern Transferfragen, deren richtige Beantwortung nicht das Wiederholen von Fakten aus dem Skript, sondern das Verständnis  des behandelten Stoffes erforderte.

Anhand solcher, gut durchdachten „Leitfragen“ können die Schüler somit recht gut in Eigenregie kontrollieren, welche Lernerfolge sie erzielt haben. Solche Selbstkontrollen haben zudem einen motivatorischen Effekt, wenn sie dem Schüler entweder zeigen, dass er den Stoff nochmal wiederholen sollte, weil er deutliche Lücken aufweist und den Zusammenhang zu den Fragen schlichtweg nicht herstellen kann, oder sie ihm wie eine Art Bestätigung zeigen, dass er den Stoff verstanden hat. Wichtig würde ich in diesem Zusammenhang und auf das 1M Projekt gerichtet noch einen Kontrollbogen finden. Zwar konnte ich die Fragen meist eigenständig oder unter Zuhilfenahme des Skriptes beantworten, doch kann ich mir vorstellen, dass besonders bei leistungsschwächeren Schülern immer Unsicherheiten bestehen bleiben, ob das jetzt die richtige Antwort ist oder nicht. Im Sinne der Selbstverantwortung könnte man natürlich an solche Schüler appellieren, den Lehrer einfach zu fragen, doch sehe ich diesbezüglich auch die soziale Komponente und die Gefahr, dass Schüler das nicht so oft tun, zum Beispiel aus Angst im Klassenverband als Streber da zu stehen.

Bei aller Selbstkontrolle müssen Leistungen bzw. Lernfortschritte evaluiert werden:

Neben der Planung des Leittextprojektes ist dies die einzige Phase, in welcher der Lehrer signifikant involviert ist, wobei er in den Phasen dazwischen eher als Lernberater in Erscheinung tritt. Der Ansatz der Leittextmethode geht dabei einen revolutionären Weg, der auch mir, von einem klassischen, instruktivistischen Gymnasium kommend, sehr neu ist:

Im Gegensatz zu den klassischen, frontalen Lernmodellen, distanziert sich die Leittextmethode vom Prinzip der klassischen Benotung. In Übereinstimmung mit der Idee des selbstregulierten Lernens geht es der Leittextmethode nicht um eine „kontrollierte Außenbewertung“, sondern um eine auf fachlichen und überfachlichen Kompetenzen  basierende Selbst- und Gruppenreflexion, an deren Ende ein Gespräch mit dem Lehrer steht. In diesem Gespräch sollten dann aufgrund der Leistung des Schülers, dessen Selbstreflexion, sowie den Eindrücken des Lehrers Zielvereinbarungen zwischen Lehrer und Schüler geschlossen werden, die sich laut Kersten Reich sehr gut bewerten lassen. 

Den Leistungsnachweis des 1M Projektes bildete für uns letzte Woche ein Test, in dem das erworbene Wissen in Form solcher Transferfragen getestet wurde.

Somit folgte dieser Test einem klassischen, frontalen Leistungsnachweis. Obwohl solche Tests, sowie deren Benotung in  der Leittextmethode nicht vorgesehen sind, eignen sie sich zugegebenermaßen dazu, Fachwissen zu prüfen, und dem Lehrer somit einen Einblick über die fachlichen Kompetenzen des Schülers zu vermitteln.

Neben diesem klassischen Leistungsnachweis bilden diese beiden Reflexionen die selbstreflexive Komponente dieses Leistungsnachweises. Sowohl der Test als auch die beiden Selbstreflexionen dienen vermutlich als Ausgangspunkt für ein Gespräch mit dem Fachdidaktiker, in welchen dann Zielvereinbarungen im Sinne der Leittextmethode getroffen werden. 

5. Eignung des 1M Projektes als Thema für die Leittextmethode

Die Leittextmethode ist eine für den Lehrenden und den Lernenden sehr anspruchsvolle, zeitaufwendige Methode und eignet sich nicht für alle Themengebiete gleich gut. Aufgrund der enormen Vorbereitungszeit sollte der Nutzen immer sorgfältig gegen den Aufwand abgewogen werden. Besonders komplexe und schwierige Themengebiete eignen sich gut für die Bearbeitung.

Durch eine teambasierte Aufteilung (Jede Gruppe ein anderes Thema) lässt sich somit in einem Projekt auch ein recht großes Themengebiet z.B. Literatur-/Kunstepochen bearbeiten, bei dem jede Gruppe eine andere Epoche nach den gleichen Kriterien behandelt, und die Ergebnisse später zusammen in einer Präsentation allen Schülern präsentiert werden. An diesem konkreten Beispiel lässt sich jedoch schon der enorme Zeitaufwand für den Lehrenden bei der Erstellung des Leittextes und der jeweiligen Leitfragen erahnen.

Im Gegensatz hierzu ist die Methode nicht geeignet, wenn Lernen nicht „in einer erwarteten Reihenfolge, experimentell, forscherisch und künstlerisch“ stattfindet.

Hier ist es für die Lehrperson nahezu unmöglich, einen Leittext zu erstellen, bei dem neu konstruiertes Wissen schrittweise auf bereits erarbeitetem Wissen aufbaut bzw. an dieses anknüpfen soll. Auch fällt es auf diesem Sektor schwer, die Vorkenntnisse der Schüler für die Leittexterstellung richtig einzuschätzen.

Bezüglich des 1M Projektes hat es meines Erachtens Sinn gemacht, die Leittextmethode anzuwenden. Die Komplexität des menschlichen Stoffwechsels (verschiedenen Organe, verschiedene Stoffwechselprozesse) ist geradezu prädestiniert für die Erstellung eines, immer mehr ins Detail gehenden 3D Modells.  

Die Vorkenntnisse der Schüler lassen sich aufgrund des Lehrplans auch recht gut abschätzen. Online Tools wie Prezi erleichtern dabei die praktische Umsetzung, wobei der individuelle, kreative Faktor nicht zu kurz kommt. Die Implementation unterschiedlicher Handlungsbezüge (Beobachten, Analysieren, Modellieren, Bloggen, Videoarbeiten) trägt neben der anzueignenden Fachkompetenz zu einer  Stärkung der überfachlichen Kompetenzen bei und fördert durch die Teamarbeit auch die sozialen Kompetenzen der Schüler.