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Mes­sen der „Re­ak­ti­ons­zeit“

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Ex­pe­ri­ment „Re­ak­ti­ons­zeit“

Eine ge­ziel­te und kon­ti­nu­ier­li­che Kom­pe­tenz­ent­wick­lung be­darf hand­lungs­ori­en­tier­ter Un­ter­richts­si­tua­tio­nen. Der Un­ter­richt soll von kon­kre­ten Bei­spie­len und Phä­no­me­nen aus­ge­hen. Einen be­son­de­ren Schwer­punkt bil­det das ei­gen­stän­di­ge Ex­pe­ri­men­tie­ren.

Bei der kon­kre­ten Ar­beit an bio­lo­gi­schen Ob­jek­ten er­ken­nen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler Hand­lungs­mus­ter, wel­che sie auf neue Si­tua­tio­nen über­tra­gen kön­nen.

Bil­dungs­plan 2004, S. 203

 

Vor­be­mer­kun­gen

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler sind ver­traut mit na­tur­wis­sen­schaft­li­chen Ar­beits­wei­sen. Ihnen ist be­kannt, dass na­tur­wis­sen­schaft­li­che Ex­pe­ri­men­te em­pi­ri­sche Un­ter­su­chun­gen dar­stel­len, die auf der Grund­la­ge er­ho­be­ner Daten Zu­sam­men­hän­ge zwi­schen Ur­sa­che und Wir­kung über­prü­fen. Die Durch­füh­rung von Ex­pe­ri­men­ten folgt be­stimm­ten Re­geln, die letzt­lich das Ziel haben nach­voll­zieh­ba­re, wie­der­hol­ba­re und ver­gleich­ba­re Er­geb­nis­se zu ga­ran­tie­ren. Aus­gangs­punkt eines Ex­pe­ri­ments ist häu­fig ein be­ob­acht­ba­rer Sach­ver­halt oder ein Pro­blem, wo­durch Fra­gen über Zu­sam­men­hän­ge und Be­din­gun­gen auf­ge­wor­fen wer­den.

Den Schü­le­rin­nen und Schü­lern ist be­wusst, dass die Pla­nung und Durch­füh­rung eines Ex­pe­ri­ments eine mög­lichst prä­zi­se for­mu­lier­te Fra­ge­stel­lung vor­aus­setzt. Auf Grund­la­ge einer be­grün­de­ten An­nah­me/Hy­po­the­se (= vor­läu­fi­ge Ant­wort auf eine Frage) wird ein stan­dar­di­sier­tes Ex­pe­ri­ment ge­plant, des­sen Er­geb­nis auf Grund­la­ge der Hy­po­the­se vor­aus­ge­sagt wird (De­duk­ti­on). Die Durch­füh­rung des Ex­pe­ri­ments dient der Tes­tung der Hy­po­the­se. Die Be­stä­ti­gung, vor allem aber die Wi­der­le­gung der Hy­po­the­se hat immer eine kri­ti­sche Ana­ly­se der Ver­suchs­durch­füh­rung und eine Be­wer­tung der Er­geb­nis­se zur Folge (Feh­ler­dis­kus­si­on).

Schü­le­rin­nen und Schü­ler pla­nen am Ende der Sek. I ihre Ex­pe­ri­men­te weit­ge­hend selb­stän­dig und kön­nen auch ihre Pla­nun­gen auch um­set­zen. Sie wäh­len ge­eig­ne­te For­men der Er­geb­nis­dar­stel­lung, nut­zen an­ge­mes­se­ne sta­tis­ti­sche Me­tho­den (z.B. Mit­tel­wert, Me­di­an, Stan­dard­ab­wei­chung, etc.) und sind in der Lage ihre Er­geb­nis­se zu in­ter­pre­tie­ren. Ihnen ist be­kannt, dass bei einem Ex­pe­ri­ment, das va­li­de Er­geb­nis­se lie­fern soll, immer nur ein Fak­tor ver­än­dert wer­den darf und eine Kon­troll­grup­pe not­wen­dig ist. Sie sind in der Lage ihre Vor­be­rei­tun­gen, Pla­nun­gen und Ex­pe­ri­men­te sowie deren Er­geb­nis­se und In­ter­pre­ta­tio­nen über­sicht­lich und voll­stän­dig, im Sinne eines stan­dar­di­sier­ten Pro­to­kolls, zu er­stel­len.

 

Leit­ge­dan­ken zum Kom­pe­ten­z­er­werb der Na­tur­wis­sen­schaf­ten Bil­dungs­plan 2004, S.174f

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen…

  • na­tur­wis­sen­schaft­li­che Fra­ge­stel­lun­gen mit vor­ge­ge­be­nen An­wei­sun­gen und Hilfs­mit­teln er­schlie­ßen;
  • Be­ob­ach­tun­gen und Ex­pe­ri­men­te zum Er­kennt­nis­ge­winn nut­zen;
  • aus Ein­zel­er­kennt­nis­sen Re­geln ab­lei­ten und deren Gül­tig­keit über­prü­fen;
  • Er­kennt­nis­se und Ge­setz­mä­ßig­kei­ten auf ver­gleich­ba­re Sach­ver­hal­te über­tra­gen;
  • be­ob­ach­ten, be­schrei­ben und ver­glei­chen;
  • Ex­pe­ri­men­te pla­nen, durch­füh­ren, pro­to­kol­lie­ren, aus­wer­ten und Feh­ler ana­ly­sie­ren;
  • Hy­po­the­sen bil­den und ex­pe­ri­men­tell über­prü­fen;
  • Ex­pe­ri­men­te im Hin­blick auf ihre Aus­sa­ge­kraft ana­ly­sie­ren und be­wer­ten;
  • qua­li­ta­ti­ve und quan­ti­ta­ti­ve Be­trach­tung als Mög­lich­kei­ten der Be­schrei­bung und Er­klä­rung nut­zen;
  • na­tur­wis­sen­schaft­li­che Er­geb­nis­se und Pro­gno­sen über­prü­fen und be­ur­tei­len.

 

Diese Leit­ge­dan­ken kön­nen dem Kom­pe­tenz­be­reich Er­kennt­nis­ge­win­nung zu­ge­ord­net wer­den (KMK, 2004; Bil­dungs­stan­dards im Fach Bio­lo­gie für den Mitt­le­ren Schul­ab­schluss)

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen…

  • ei­ge­ne Dar­stel­lun­gen struk­tu­rie­ren, auf das We­sent­li­che re­du­zie­ren und sach­lo­gisch ar­gu­men­tie­ren;
  • Sach­ver­hal­te ver­ständ­lich, über­sicht­lich und adres­sa­ten­ge­recht do­ku­men­tie­ren und prä­sen­tie­ren;
  • kon­kre­te Sach­ver­hal­te mit Sym­bo­len, For­meln, Glei­chun­gen, Dia­gram­men und Si­mu­la­tio­nen dar­stel­len und ver­an­schau­li­chen;
  • Da­ten­ma­te­ri­al und Sta­tis­ti­ken in­ter­pre­tie­ren und be­züg­lich ihrer Aus­sa­ge­kraft be­wer­ten.

 

Diese Leit­ge­dan­ken kön­nen dem Kom­pe­tenz­be­reich Kom­mu­ni­ka­ti­on zu­ge­ord­net wer­den (KMK, 2004; Bil­dungs­stan­dards im Fach Bio­lo­gie für den Mitt­le­ren Schul­ab­schluss)

Stan­dards der Bio­lo­gie Klas­se 10

Grund­le­gen­de bio­lo­gi­sche Prin­zi­pi­en

  • Struk­tur und Funk­ti­on
  • In­for­ma­ti­on und Kom­mu­ni­ka­ti­on

 

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen …

  • die Sin­nes­or­ga­ne des Men­schen im Über­blick be­schrei­ben;
  • das Wir­kungs­prin­zip der Sin­nes­zel­len als Si­gnal­wand­ler be­schrei­ben. Sie wis­sen, dass Reize in elek­tri­sche Si­gna­le um­ge­wan­delt wer­den, die zum Zen­tral­ner­ven­sys­tem wei­ter­ge­lei­tet und dort ver­ar­bei­tet wer­den;
  • den Bau des Ner­ven­sys­tems im Über­blick und die grund­le­gen­de Be­deu­tung des pe­ri­phe­ren, des zen­tra­len und des ve­ge­ta­ti­ven Ner­ven­sys­tems be­schrei­ben.

 

 

Mes­sen der „Re­ak­ti­ons­zeit“: Her­un­ter­la­den [doc] [128 KB]

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Mes­sen der „Re­ak­ti­ons­zeit“: Her­un­ter­la­den [pdf] [506 KB]

 

 

Wei­ter zu Un­ter­richts­si­tua­ti­on