Fortbildungsangebote

Fortbildungen am MINT-Lernzentrum ab Frühjahr 2012
Das MINT-Lernzentrum der ETH Zürich bietet ab dem Frühjahr 2012 in regelmässigen Abständen Fortbildungen für Lehrpersonen zu zentralen Themen der Schulfächer Physik, Chemie und Mathematik an. In diesen Fortbildungen werden die Lehrpersonen im Einsatz von Unterrichtseinheiten geschult, die am MINT-Lernzentrum über mehrere Jahre von erfahrenen Lehrpersonen gemeinsam mit Lehr- und Lernforschern entwickelt sowie im Unterricht getestet wurden.

Transfer von der Forschung in die schulische Praxis

Diese Unterrichtseinheiten zeichnen sich durch den Transfer von der empirischen Lehr- und Lernforschung in die schulische Praxis aus. Naturwissenschaftliche und mathematische Themen werden mit Lernformen unterrichtet, die sich in experimentellen Vergleichsstudien als besonders lernwirksam erwiesen haben, und die das Verstehen und die Konstruktion von intelligentem Wissen fördern. Die Lehrpersonen werden in den Fortbildungen darin geschult, diese Lernformen im Unterricht selbständig einzusetzen. Die Themen der Unterrichtseinheiten sind so gewählt, dass es sich dabei um gängige Themen des mathematisch-naturwissenschaftlichen Curriculums handelt. 

Umfang und zentrale Elemente der Unterrichtseinheiten:
Die Unterrichtseinheiten umfassen stets mehrere Lektionen, wobei die Anzahl der Lektionen von 7 bis zu 50 Lektionen variieren kann. Zusätzlich zu den Kernlektionen enthalten alle Unterrichtseinheiten optionale Lektionen zur Vertiefung des Lernstoffs. Die Unterrichtseinheiten sind modular aufgebaut und können – je nach Bedarf – mit anderen Unterrichtseinheiten des MINT-Lernzentrums (zu anderen Themen sowie zum gleichen Thema auf unterschiedlichen Klassenstufen) kombiniert werden. Im Einzelnen zeichnen sich die Unterrichtseinheiten durch folgende Elemente aus:

• Vorschläge für den Aufbau der Lektionen, mit genauer Darstellung der Lernziele, des erforderlichen Vorwissens sowie der Schülervorstellungen, die zu Verständnisschwierigkeiten führen können
• Vor- und Nachtests für die Erhebung der Schülervorstellungen sowie zur Kontrolle der Lernfortschritte. Beispiele finden Sie hier.
• Einstiege in die Lektionen mit kognitiv aktivierenden Phänomenen, die das Interesse der Schülerinnen und Schüler wecken, und die ihnen die Grenzen ihres Wissens aufzeigen. Beispiele finden Sie hier.
• Genaue Beschreibungen aller Experimente mit Aufträgen für die Schülerinnen und Schüler zur Vor- und Nachbereitung. Beispiele finden Sie hier.
• Aufträge und Arbeitsblätter für das selbständige Erarbeiten zentraler Lerninhalte
• Inhaltlich auf die einzelnen Lektionen abgestimmte Vorschläge für Selbsterklärungs-Aufträge sowie für metakognitive Fragen – zur Vertiefung des Lernstoffs sowie zur selbständigen Kontrolle des eigenen Lernstandes. Beispiele finden Sie hier: 1) Selbsterklärungen, 2) metakognitive Fragen.
  
• Arbeitsbögen mit Aufgabensammlungen, Anleitungen zum Experimentieren und Lesetexten
• Aufträge zum forschenden Lernen – zur Vertiefung des Lernstoffs sowie zur Förderung wissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen
• Zusätzlich wird eine Lernsoftware bereitgestellt, mit der die Schülerinnen und Schüler Aufträge zu den einzelnen Lektionen zu Hause bearbeiten können, und mit der die Lehrpersonen diese Aufträge zeitsparend korrigieren sowie den Schülerinnen und Schülern Rückmeldung geben können.

Die Fortbildungen sind kostenpflichtig. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte Dr. Ralph Schumacher.

Nächste Termine:

19. und 20. Oktober:
Armin Barth: Unterrichtseinheit zum Thema "Differentialrechnung I" (11. und 12. Schuljahr, Gymnasium)
Diese Unterrichtseinheit eignet sich für alle Kurz- und Langzeitgymnasien. Stichworte zum Inhalt der Unterrichtseinheit: Die Grundfrage der Differentialrechnung, Geschwindigkeit und Beschleunigung, die Ableitung (graphisch und formal), Analyse von Kurvenformen, Optimierungsprobleme, Ableitungsregeln. Umfang der Unterrichtseinheit: 50 Lektionen.

Themen der Lektionen: (1) Was ist Geschwindigkeit? (2) Formales und graphisches Erfassen von Bewegungen, (3) Das Geschwindigkeitsproblem, (4) Die Ableitung, (5) Ableitungen skizzieren und berechnen, (6) & (7) Das Verhalten von Kurven. Graphenanalysen und Extremwertaufgaben, (8)-(10) Differentiationsregeln

2. und 3. November:
Dr. Anna Prieur: Unterrichtseinheit zum Thema „Energie in der Thermodynamik“ (9. und 10. Schuljahr, Gymnasium)
Diese Fortbildung richtet sich an Physiklehrer/innen von Gymnasien. In dieser Unterrichtseinheit ist die Energie das Leitmotiv für die Behandlung der Thermodynamik. Inhaltlich liegt der Fokus auf einem guten konzeptionellen Verständnis der Grundbegriffe der Thermodynamik und auf technischen Anwendungen im Bereich der Energietechnik (Solar- und Aufwindkraftwerke, thermische Energiespeicher, Minergiehäuser). Umfang der Unterrichtseinheit: 8 Lektionen.

9. und 10. November:
Dr. Herbert Rubin: Unterrichtseinheit zum Thema „Grundkonzepte der Mechanik: Trägheit und Wechselwirkung als Schlüssel zum Verständnis von Kräften“ (9. und 10. Schuljahr, Gymnasium)
Vorgestellt wird das erste von vier Modulen der MINT-Unterrichtseinheit zur Mechanik. Es erläutert exemplarisch die Ideen des MINT-Lernzentrums sowie Möglichkeiten, wie die Erkenntnisse der modernen Lehr- und Lernforschung in den
Physikunterricht integriert werden können. Nach der Bearbeitung dieses Moduls verfügen die Schülerinnen und Schüler über anschlussfähiges Grundwissen vom physikalischen Konzept der Trägheit sowie vom physikalischen Konzept der Kraft, welches ihnen einerseits als solide Grundlage für den weiteren Wissensaufbau dient und andererseits ein besseres Verständnis vieler technischer Vorgänge und Alltagsphänomene ermöglicht. Umfang der Unterrichtseinheit: 7 Lektionen.

Themen der Lektionen: (1) Bewegung und Trägheit, (2) Trägheitsgesetz und Masse, (3) Beschleunigte Bewegung und Kraft, (4) Kräfte im Gleichgewicht, (5) Wirkung und Gegenwirkung, (6) Wechselwirkungsgesetz (Actio = Reactio), (7) Reaktions- und Gleichgewichtskräfte.

16. und 17. November:
Armin Barth: Unterrichtseinheit zum Thema "Funktionen"
Diese Unterrichtseinheit eignet sich für alle Kurz- und Langzeitgymnasien.
Stichworte zum Inhalt der Unterrichtseinheit: Die Grundfrage der Differentialrechnung, Geschwindigkeit und Beschleunigung, die Ableitung (graphisch und formal), Analyse von Kurvenformen, Optimierungsprobleme, Ableitungsregeln.
Umfang der Unterrichtseinheit: ca. 50 Lektionen.
Zudem: Arbeiten mit Selbsterklärungsaufgaben im Thema Differentialrechnung

Themen der Lektionen: (1) Was ist eine Funktion? (2) Graphen, (3) Positivität, Negativität, Nullstellen, y-Abschnitt, Monotonie und Symmetrien, (4) Die lineare Funktion, (5) Die quadratische Funktion, (6) Umkehrfunktionen, (7) Kombination, Komposition und Transformation

30. November und 1. Dezember:
Dr. Herbert Rubin: Unterrichtseinheit zum Thema „Energie in der Mechanik: Wie Energie- und Impulserhaltung den Ablauf natürlicher und technischer Vorgänge bestimmen“ (9. und 10. Schuljahr, Gymnasium)
Diese Unterrichtseinheit bildet den Anfang einer Reihe von gebietsübergreifenden Unterrichtseinheiten zum Thema“ Energie in Naturwissenschaft und Technik“. Ein lehr- und lernforschungsbasierter, didaktischer Aufbau der Lerninhalte, unterstützt durch lernpsychologische Interventionen, ermöglicht ein besseres Verständnis des Energie- und Impulskonzepts. Diese Unterrichtseinheit eignet sich besonders gut zur Ergänzung und Vertiefung der oben genannten Unterrichtseinheit zu den Grundkonzepten der Mechanik. Umfang der Unterrichtseinheit: 9 Lektionen und ein Auftrag zum forschenden Lernen.

Themen der Lektionen: (1) Was ist mechanische Energie? (2) Wie kann die Energie berechnet werden? (3) Energieumwandlungen, (4) Energieerhaltung, (5) Energiezufuhr – Arbeit, (6) Arbeit und Leistung, (7) Energie bei Wechselwirkung mehrerer Körper – Impuls, (8) Anwendungen der Energie- und Impulserhaltung, (9) Energieerhaltung und Reibung.

Veranstaltungsort und zeitlicher Ablauf der Fortbildungen:
Die Fortbildungen finden an der ETH Zürich statt. Sie sind so aufgebaut, dass am Freitag von 14 bis 17 Uhr von Dr. Ralph Schumacher eine Einführung in die Lehr- und Lernforschung präsentiert wird. Im Mittelpunkt stehen dabei Lernformen, die sich in empirischen Untersuchungen als besonders lernwirksam erwiesen haben. Am Samstag werden von 9 bis 16 Uhr die Unterrichtseinheiten im Einzelnen vorgestellt sowie Experimente und Übungen durchgeführt.

Zu jeder Fortbildung gehört zudem Folgendes:

• ein zusätzlicher Termin zur Vertiefung bzw. zur Besprechung von Fragen zur praktischen Umsetzung (4 Stunden)
• ein unterrichtsbegleitendes Coaching (4 Termine zu jeweils 2 Stunden)
  

Die oben erwähnten Vor- und Nachtests sowie die Lernsoftware werden darüber hinaus nicht nur der Lehrperson, die an der Fortbildung teilnimmt, sondern auch den übrigen Lehrpersonen der jeweiligen Fachschaft zur Verfügung gestellt.

Kontakt:
Dr. Ralph Schumacher
ETH Zürich
MINT-Lernzentrum
Clausiusstrasse 59
8092 Zürich

Homepage und E-Mail Adresse: Dr. Ralph Schumacher