Eine Initiative des bm:bwk zur Weiterentwicklung des Mathematik-, Naturwissenschafts- und Informatikunterrichts in Österreich

Innerhalb jedes Schwerpunkts sind vier Projektkategorien vorgesehen

Kategorie E „Entwicklung von Unterrichtsinnovation“
Sie können - einzeln oder als Schulteam - in einem einschlägigen Fach oder fächerübergreifend ein grobes Unterrichtsoder Schulentwicklungskonzept (eine Projektidee) einreichen. Ausgehend von diesem Grobkonzept soll im Laufe des Projektjahres mit der Unterstützung und Beratung durch den Fonds ein Projektantrag entwickelt werden. Erst im darauffolgenden Projektjahr können Sie die Innovation in der Praxis durchführen.
Der Erfahrungsbericht über die Entwicklung der Projektidee sollte etwa 2 bis 3 Seiten umfassen.


Kategorie A „Unterrichtsinnovation“
Ziel dieser Projektkategorie ist es, eine Unterrichtsinnovation auf fachdidaktischer Ebene zu planen. Dabei ist es wünschenswert fachdidaktische Erkenntnisse zu berücksichtigen und die Evaluation auszuarbeiten. Einzelne Unterrichtselemente können im Unterricht umgesetzt werden, eine Durchführung ist nicht zwingend. Im darauf folgenden Projektjahr kann dieses (ausgearbeitete) Konzept als Kategorie B Projekt erneut eingereicht und im Unterricht durchgeführt werden. Es besteht die Möglichkeit, Beratung (Fachdidaktik, Evaluation, etc.) vom Fonds finanziert zu bekommen.
Der abschließende Projektbericht sollte etwa 20 Seiten umfassen und sich besonders auf Unterrichtskonzeption und deren Evaluation konzentrieren.


Kategorie B „Unterrichtsinnovation mit Evaluation“
Projekte dieser Stufe sind klar strukturierte Unterrichtsinnovationen. Es gibt einen gut ausgearbeiteten Plan für die Evaluation, der am Beginn des Projektes präzisiert wird und im unterricht auch durchgeführt wird. Für die Weiterentwicklung kann ein Beratungsbudget beantragt werden.
Der abschließende Projektbericht sollte etwa 20 Seiten umfassen und besonders die Evaluationsergebnisse detailliert darlegen.


Kategorie C „Verbreitung von Innovationen“
Ein vorrangiges Ziel dieser Projekte ist die Verbreitung und Verankerung von „Guter Praxis“. Die Projektnehmer/innen haben die Innovation bereits im Unterricht erprobt und evaluiert. Entscheidend für die Einstufung eines Projektes in Kategorie C ist, dass mehrere Personen/Schulen betroffen sind (Multiplikator/innenwirkung).
Auf dieser Stufe können zum Beispiel eingereicht werden:
  • Projekte, in denen Veranstaltungen für Lehrer/innen geplant, durchgeführt und evaluiert werden
  • Evaluation der Erprobung von Materialien und Methoden durch andere Kolleg/innen, in anderen Schulen als Basis für die Weiterentwicklung der Projekte (für die Unterrichtserprobung durch Dritte kann ein Werkleistungsbudget beantragt werden, um den Mehraufwand der hinzugezogenen Kolleg/innen honorieren zu können)
  • Projekte für Betreuungslehrer/innen oder Unterrichtspraktikant/innen
  • Projekte in denen Universitäten, Pädagogische Institute oder Pädagogische Akademien eingebunden sind.
Der abschließende Projektbericht sollte etwa 20 Seiten umfassen.


Jahresthemen
Ergänzend zu den vier Projektkategorien gibt es die zusätzliche Option der Ausschreibung von Jahresthemen. Diese benennen didaktische und methodische Fragestellungen und Problemfelder, die der Fonds als besonders drängend oder relevant ansieht, zu denen es aber noch nicht befriedigende Lösungen und ausreichende empirische Grundlagen gibt.

Für das Schuljahr 2007/08 werden folgende Jahresthemen vorgeschlagen:

Biologie: Vielfalt lernen - Evolution verstehen
Chemie: Naturwissenschaftliche Labors
Geografie: Ökologie - Ökonlomie
Informatik: Modellieren aus spezifisch informatischer Sicht - Modellierungssprachen
Mathematik: Negative Zahlen, Brüche und elementare Algebra
Physik: Rolle der Mathematik in den Naturwissenschaften
Sprache und Naturwissenschaften

Biologie: Vielfalt lernen - Evolution verstehen
Biodiversität und Evolution als durchgängiges Erklärungsprinzip zur Gestaltung von Unterrichtsthemen

Biodiversität ist ein zentrales Konzept der Biologie und ein Hotspot der aktuellen Forschung. Die biologische Vielfalt zu erhalten, stellt eine der großen Herausforderung für uns und die nächsten Generationen dar. Artenvielfalt, genetische und ökologische Diversität sind mit Naturschutz und damit mit ethischen und gesellschaftspolitischen Fragen eng verwoben. Dadurch entsteht ein großes Spektrum von Lernmöglichkeiten in der Schule.

Diversität lebender Systeme (Biodiversität) und Evolution sind zentrale Konzepte der Bio-Wissenschaften und spannende Lernfelder im schulischen Unterricht. Diese eröffnen sich in allen Schulstufen als Kontexte klassischer Unterrichtsthemen. Über folgende Lehrplaninhalte sind Zugänge zur Biodiversität und zur Evolution möglich – hier können umgekehrt auch über Evolution und Biodiversität sinnvolle Lernumgebungen geschaffen werden.

Beispiele:
  • Verwandtschaftliche Beziehungen, Systematik
  • Wald, Gewässer, Diversität des Waldes, Ökosystemarer Schutz
  • Mensch & Fortpflanzung, Sexualität, Mikroorganismen und Gesundheit / Krankheit, Immunsystem, Mensch – als Teil eines Ökosystems, Entwicklungsgeschichte des Menschen
  • Ökosystemkonzepte, Ökologie und Umwelt, Schutz
  • Planet Erde als System, Klimawandel, Nachhaltige Entwicklung
  • Haustiere, Nutztiere & Nutzpflanzen, Nutzungsvielfalt, Vererbung & Züchtung – Co-Evolution, Agrarökosystem, Welternährung, Nahrungsmittelproduktion, Zucht & Gentechnik
  • Genetische Vielfalt, Entwicklungsgeschichte der Erde, Konzept der Biodiversität, Evolutionstheorie
  • Moderne Biowissenschaften, Vererbung & Proteinsynthese
Literatur
Forum Umweltbildung (2002) Leben in Hülle und Fülle - Vielfältige Wege zur Biodiversität. Umweltdachverband, Wien
Wilson, E. O., Ed. (1992). Ende der biologischen Vielfalt? Der Verlust an Arten, Genen und Lebensräumen und die Chancen für eine Umkehr. Heidelberg, Berlin, New York, Spektrum Akademischer Verlag


Chemie: Naturwissenschaftliche Labors
In immer mehr Schulen werden „Naturwissenschaftliche Labors“ eingeführt.
Die bisherigen Erfahrungen zeigen, das diese von den Schüler/innen einerseits sehr gerne angenommen werden, andererseits eine neue Möglichkeit des Zuganges – von der Erlebnis- Erkenntnisseite – zu den Naturwissenschaften bieten.. Es gibt aber auch eine Reihe von Problemen bei der Implementierung dieser Labors:
Auf der einen Seite einen Wildwuchs bei den Inhalten, als auch bei der Ausstattung und auf der anderen Seite sind viele Kolleginnen und Kollegen - vor allem in der Sekundarstufe I – mit der Einrichtung dieser Labors völlig überfordert. Daher erscheint es sinnvoll hier eine gemeinsame Vorgangsweise abzuklären bzw. zu akkordieren. Der Fonds bietet daher für die folgenden Themenbereiche spezifische Förderung und Beratung / Betreuung an:

  • Einrichtung eines naturwissenschaftlichen Labors (Ausstattung, Geräte)
  • Inhaltliche Ausgestaltung der Laborübungen
  • Bewertung und Beurteilung der Leistungen der Schüler/innen
  • Sicherheitsaspekte beim Aufbau derartiger Laborübungen.
  • Austestung bestimmter Ausstattungen...
Die Einreichung der Projekte erfolgt nach den üblichen Richtlinien des Fonds. Eingereicht werden können Projekte, die im Spektrum von Unterrichtskonzeptionen (inkl. fach-/ didaktischer Analyse, Konzept für Implementierung im Unterricht, Literaturanalyse) bis hin zur Durchführung und Evaluation einer Unterrichtsinnovation liegen (also alle Projekttypen).

Angeboten werden diesen „Themenprojekten“ folgende zusätzliche Leistungen des Fonds:
  • gezielte fachdidaktische Betreuung
  • themenzentrierter Workshop
  • Vernetzungen
  • Literaturberatung.
Vorgangsweise:
Der VCÖ installiert Arbeitsgruppen, diese reichen jeweils ein MNI – Projekt zu oben genannten Themen ein. Darüber wird eine gemeinsame „Klammer“ gesetzt.
Das Ergebnis ist sowohl für den Fonds, als auch für die Praxis von großem Nutzen und Wert.


Geografie: Ökologie - Ökonlomie
Die Fachkombination „Geographie und Wirtschaftskunde“ ist ein österreichisches Spezifikum, das einerseits dazu herausfordert, die beiden Teile Geographie und Wirtschaftskunde im Unterricht didaktisch sinnvoll zu verbinden. Andererseits ist die physischen Geographie in den Lehrplänen mangels gesellschaftlicher Relevanz deutlich reduziert worden.

Durch die Ausschreibung des Jahresthemas „Ökologie – Ökonomie“ sollen MNI-Projektvorhaben besonders gefördert werden, die sich spezifisch der Verbindung zwischen Geographie und Wirtschaftskunde widmen und damit auch die Bedeutung von Kompetenzen aus dem Bereich der physischen Geographie deutlich machen. Besonders erwünscht sind problemorientierte Zugänge zu aktuellen Themen unter Einbindung naturwissenschaftlicher sowie informationstechnolgoischer Aspekte.

Die Einreichung der Projekte erfolgt nach den üblichen Richtlinien des Fonds. Eingereicht werden können Projekte, die im Spektrum von einerseits Unterrichtskonzeptionen (inkl. fach-/ didaktischer Analyse, Konzept für Implementierung im Unterricht, Literaturanalyse) bis hin zur Durchführung und Evaluation einer Unterrichtsinnovation liegen (also alle Projekttypen).

Es ist geplant, zum Jahresthema „Ökologie-Ökonomie“ folgende zusätzlichen Leistungen anzubieten:
  • gezielte fachdidaktische Betreuung
  • themenzentrierter Workshop
  • Vernetzungen
  • Literaturberatung.

Informatik: Modellieren aus spezifisch informatischer Sicht - Modellierungssprachen
Die (im Aufbau begriffene?) österreichische Informatik-Fachdidaktik schlägt als Themenprojekt "Modellieren aus schulinformatischer Sicht und praktische Zugänge" vor. Gute Kontakte zur deutschen Fachdidaktikszene lassen es als opportun erscheinen, sich auch in der österreichischen Schulinformatik dieses methodischen Zuganges anzunehmen und die curricularen Umsetzungsmöglichkeiten auszuloten.
(Informatische) Modellierung stellt aus deutscher Sicht derzeit ein die Schulinformatik
konstituierendes Element dar. Es wird zu untersuchen sein, inwieweit dieser Ansatz auch in der österreichischen Fachdidaktik angenommen, übernommen und in Folge von den Informatiklehrern in den Schulunterricht transferiert werden kann. Wir dürfen annehmen, dass der gegenwärtige Informatikunterricht - so als solcher vorhanden - zum einen sehr anwendungs- und bedienerschulungsorientiert ist, und zum anderen aber zu sehr auf spezielle Entwicklungsumgebungen und Programmiersprachen fixiert ist. Das (moderate) Einziehen einer konzeptionellen Ebene in Form von Modellierungssprachen erscheint durchaus als sinnvoll, wenn nicht notwendig.


Mathematik: Negative Zahlen, Brüche und elementare Algebra
Aus der fachdidaktischen Forschung ist bestens belegt, dass die zentralen Themen der Mathematik in der Sekundarstufe I einerseits eine zentrale Rolle für den weiteren Lernweg der Schüler/innen in der Mathematik spielen, aber andererseits gerade dort besondere Lernschwierigkeiten mit weit reichenden Folgen vorliegen. Dies gilt vor allem für die Erweiterung des Zahlbegriffes und für das Operieren mit Variablen in der elementaren Algebra. Defizite im Verständnis aber auch in der Beherrschung der jeweiligen Kalküle aus diesen Begriffsfeldern sind oft die tiefere Ursache für große Probleme in der Oberstufe aber auch für Frustration und Abneigung gegenüber der Mathematik. Um den stark traditionellen Unterricht in diesen Bereichen zu verändern, bedarf es besonderer Anstrengungen und auch einer Berücksichtigung vorliegender Forschungsergebnisse. Die Situation hier ist auch dadurch erschwert, weil in der Lehrerausbildung zumindest an den Universitäten die Didaktik der Unterstufenmathematik sehr wenig berücksichtigt wird. Dadurch gibt es eventuell auch ein eingeschränktes Bewusstsein für die Problematik beim Lernen und Lehren dieser mathematischen Inhalte, die zu den schwierigsten im gesamten derzeitigen schulischem Stoffkanon gehören. In Projekten zu diesem Jahresthema könnten somit wichtige innovative Entwicklungen für die Planung und Realisierung des Unterrichts zu diesen eng verbundenen Themenbereichen vorgenommen und dokumentiert werden. Auch kritische Evaluationen von derzeitigen Unterrichtswegen und didaktischen Zugängen zu diesen Begriffsfeldern erscheinen als wichtig und sinnvoll. Projekte können sich dabei auf einzelne engere Fragestellungen beziehen oder auch ein größeren Bereich umfassen.


Physik: Rolle der Mathematik in den Naturwissenschaften
Mathematik als universelle Sprache, Zusammenhänge darzustellen – sei es in Formeln oder in Diagrammen – wird selten von den Schülern/innen als Erleichterung verstanden. Zusätzlich erhebt sich aus fachdidaktischer Sicht die Klage, dass beispielsweise „Physik zerrechnet“ werde. Notwendig wäre, die Schwierigkeiten der Schülern/innen mit der Mathematik außerhalb des Mathematikunterrichts zu erheben, die unterschiedlichen Notationen zu dokumentieren und zu hinterfragen. Die wichtige Rolle der Mathematik bei der Abstraktion und Modellbildung sollte für die Schülerinnen und Schüler sichtbar werden und als Hilfe zum besseren Verständnis statt als weitere Komplikation komplexer Sachverhalte verstanden werden.
Projekte, die diese Thematik aufgreifen, können zusätzliche fachdidaktische Unterstützung erhalten. Als Experten stehen u.a. Dr. Gerhard Rath, (Uni Graz und BRG Keplerstraße Graz), Prof. Dr. Erich Neuwirth, (Uni Wien) und Prof. Dr. Helmut Kühnelt (Uni Wien) zur Verfügung.


Sprache und Naturwissenschaften
Über Naturwissenschaftliche Fragestellungen wird im Unterricht in deutscher Sprache kommuniziert. Die Fachsprache weicht aber von der Alltagssprache ab und die Sprache, die die Lehrkraft im Unterricht verwendet, die „Bildungssprache“ ist weder mir der Sprache der Wissenschaft noch mit der Alltagssprache der Lernenden identisch. Darüber hinaus wechselt der Unterricht häufig zwischen unterschiedlich abstrakten sprachlichen Niveaus. Allgemein gut ausgeprägte Sprachfähigkeit, wie sie z.B. im Deutschunterricht geschult wird, bedingt aber nicht automatisch ein fachsprachliches Repertoire, das erfolgreiches Lernen der Naturwissenschaften ermöglicht. Das Beherrschen der Fachsprache ist mehr als Kenntnis von Fachtermini. Die Fachsprache ist stärker schriftsprachlich geprägt, ihre Struktur wird durch die Struktur des Faches bedingt. Die fachdidaktische Kunst besteht darin die passende Sprache am passenden Ort zu verwenden. Sprache im naturwissenschaftlichen Unterricht wird von der Fachdidaktik noch wenig beforscht. Die zunehmende Anzahl von Schülerinnen und Schüler mit nichtdeutscher Muttersprache ist eine zusätzliche Herausforderung den fachdidaktischen Fokus stärker auf dieses Thema zu richten.

Die Einreichung der Projekte erfolgt nach den üblichen Richtlinien des Fonds. Ideal wäre, wenn ein Klassenteam ein Projekt einreicht, in dem die Klassenlehrkraft aus Deutsch und (mindestens) ein/e Naturwissenschaftslehrer/in vertreten ist. Eingereicht werden können Projekte, die im Spektrum von Unterrichtskonzeptionen (inkl. fach-/ didaktischer Analyse, Konzept für Implementierung im Unterricht, Literaturanalyse) auf der einen Siete bis hin zur Durchführung und Evaluation einer Unterrichtsinnovation liegen (also alle Projekttypen).

Angeboten werden Projekten zu diesem Jahresthema folgende zusätzliche Leistungen des Fonds:
  • gezielte fachdidaktische Betreuung
  • themenzentrierter Workshop
  • Vernetzungen
  • Literaturberatung.


Zusatzangebot:
Forschungs-Bildungs-Kooperation über proVision

Das Forschungsprogramm proVision des bm:bwk fördert Projekte zusätzlich bis zu einem Betrag von € 3.000,--, die nachhaltige Entwicklungsarbeit zur Vorsorge für Natur und Gesellschaft leisten. Dies bedeutet, dass SchülerInnen, LehrerInnen und Wissenschaftler-Innen gemeinsam im Rahmen eines MNI-Projektes gesellschaftsrelevante naturwissen-schaftliche Themen bearbeiten oder innovative Unterrichtsmaterialien bzw. Lehr- und Lernmethoden entwickeln sollen.

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