Sprachkompetenz im naturwissenschaftlichen Unterricht

Sprachkompetenz im

naturwissenschaftlichen Unterricht

Diplomarbeit

zur Erlangung des akademischen Grades einer Magistra der Naturwissenschaften

an der Karl-Franzens-Universität Graz

vorgelegt von

Gudrun FREIDL

am Institut für Physik

Begutachter: Ao. Univ.-Prof. Mag. Dr. Leopold Mathelitsch

Graz, Juni 2013

Kurzfassung

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem Thema der Kompetenz- orientierung in den naturwissenschaftlichen Fächern Physik, Biologie und Chemie, wobei das Kompetenzmodell NAWI 8 als Basis herangezogen wurde. Der Schwerpunkt wird in dieser Arbeit auf die Sprachkompetenz gelegt.

Nach einer Einführung in die Thematik „Sprache im Fachunterricht“ wird speziell auf die Berücksichtigung der Sprachkompetenz bei PISA-Aufgaben und im NAWI 8 Modell eingegangen.

Im Schuljahr 2011/2012 wurden im Rahmen des Programms IMST Unterrichtsprojekte durchgeführt, welche die Sprachkompetenz der Lernenden fördern sollten. Durch eine Analyse von Projektantrag und Projektbericht wird gezeigt, wie eine Stärkung dieser Kompetenz bei Schülerinnen und Schüler durch Anwendung verschiedenster Methoden und spezieller Aufgaben möglich ist.

Um Lehrpersonen bei der Förderung der Sprachkompetenz zu unterstützen, werden in dieser Arbeit entsprechende methodische Ansätze diskutiert. Zusätzlich wurde eine Aufgabensammlung erstellt und nach dem Kompetenzmodell NAWI 8 kategorisiert.

Abstract

The present diploma thesis deals with the concept of competence orientation in the natural sciences physics, chemistry and biology. For this purpose, the competence model NAWI 8 is used as the basis. The main focus of this thesis will be on language competence.

After providing an introduction into “Language in Subject Teaching” the consideration of language competence is being covered in connection with PISA tasks and the NAWI 8 model.

In the school-year of 2011-2012 the program IMST has sponsored school-projects which main goal was to systematically support and enhance the student’s language competence.

Comparison and analysis of the project proposal and project report give indications how a student's competency in language skills can be enhanced through the application of various methods and tasks.

The following thesis suggests appropriate methods to support teachers with the development of language skills. Additionally, a set of exercises have been attached and categorised according to the competence model NAWI 8.

ERKLÄRUNG

Ich, Gudrun Freidl, erkläre hiermit ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig angefertigt habe. Die aus fremden Quellen direkt oder indirekt übernommenen Gedanken sind als solche kenntlich gemacht. Die Arbeit wurde bisher keiner anderen Prüfungsbehörde vorgelegt und noch nicht veröffentlicht.

______________ _____________________

Datum Unterschrift

Vielen Dank …

… an Univ.-Prof. Dr. Leopold Mathelitsch. Er begleitete mich mit seinem fachlichen Wissen nicht nur beim Entstehungsprozess dieser Diplomarbeit, sondern war mein ganzes Studium hindurch immer für mich da. Bei jedem noch so kleinen Problem hatte er ein offenes Ohr für uns Studenten und dafür möchte ich ihm hier nochmals danke sagen: Ohne Sie wäre vieles nicht möglich gewesen!

… an Mag. Dr. Gerhard Rath. Vielen Dank für die Hilfe in den letzten Monaten!

… an all meine Studienkollegen. Egal, ob wir durch Übungsaufgaben des Mathematikinstitutes oder durch die berühmte dritte Reihe im Physikhörsaal zusammengeschweißt wurden. Danke für all die Stunden, in denen wir verzweifelt versuchten, eine (ohnehin triviale) Aussage zu beweisen und danke auch für die Stunden, in denen wir in den Laborübungen rätselten, was denn eigentlich zu tun sei.

Nun kann ich mit einem Lächeln auf all diese Erlebnisse zurückblicken!

… an Stefanie Matouschek. Danke, dass du dich dafür entschieden hast, Physik zu studieren. Ansonsten hätten wir uns wohl nie getroffen und ich hätte es versäumt, Freundschaft mit einem so lieben und wunderbaren Menschen zu schließen.

… an Silvia Rath. Danke für die schöne Zeit, die wir während unseres gemeinsamen Studiums verbracht haben. Ich freue mich schon auf viele weitere gemeinsame Stunden!

… an Markus Lendl und Sandra Sturmbauer. Danke für die gute Zusammenarbeit im Rahmen unserer Diplomarbeiten.

… an meine Eltern. Danke für all die Jahre, die ihr mir meine Ausbildung ermöglicht habt und in denen ihr immer nur das Beste für mich wolltet. Ich konnte mir eurer Unterstützung immer sicher sein. Ihr habt mir ein unbeschwertes Studium ermöglicht und niemals wäre das alles ohne solche Eltern wie euch möglich gewesen.

Danke dafür, dass ihr das Wohlergehen eurer beiden Kinder immer über alles andere gestellt habt und uns so den bestmöglichen Start ins Leben ermöglicht habt!

Inhaltsverzeichnis

Einleitung ... 8

1 IMST, Kompetenzen und Bildungsstandards ... 10

1.1 Bildungsstandards ... 10

1.1.1 Entwicklung der Bildungsstandards ... 10

1.1.2 Definition der Bildungsstandards ... 11

1.1.3 Funktionen der Bildungsstandards ... 11

1.1.4 Evaluierung der Bildungsstandards ... 12

1.2 Kompetenzen und Kompetenzmodelle ... 13

1.2.1 Kompetenzen ... 13

1.3 IMST ... 15

1.3.1 Grundidee und historischer Überblick ... 15

1.3.2 IMST (2010-2012) ... 17

1.3.3 Konzeptplan für IMST 2013-2015 ... 19

1.4 Themenprogramme ... 20

1.4.1 Die Themenprogramme im Detail ... 22

1.4.2 „Kompetenzen im mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht“ – Projekte im Schuljahr 2011/2012 ... 25

1.5 Entwicklung des Kompetenzmodells NAWI 8 ... 27

1.5.1 Die Theorie dahinter ... 27

1.5.2 Das naturwissenschaftliche Modell (NAWI 8) ... 28

2 Sprachkompetenz ... 31

2.1 Sprache im Fachunterricht ... 31

2.2 Sprachlich orientierter Fachunterricht ... 36

2.3 Lesen und Schreiben im Physikunterricht ... 39

2.3.1 Lesen ... 39

2.3.2 Schreiben – eine spezielle Form des Kommunizierens ... 42

2.4 Sprachkompetenz bei PISA-Testungen und im NAWI 8 Modell ... 47

2.4.1 PISA ... 47

2.4.2 NAWI 8 ... 51

3 IMST Projekte „Sprache“ 2011/2012 ... 53

3.1 Vom Purzelbaum zum Zahlenraum ... 54

3.2 Sprachkompetenz für die Reifeprüfung in M und NaWi aufbauen mithilfe Narrativer Didaktik ... 62

4 Sprachkompetenz: Förderung und Beispielsammlung ... 73

4.1 Methoden zur Förderung der Sprachkompetenz ... 73

4.2 Aufgabensammlung: Sprache ... 84

5 Zusammenfassung ... 110

Literaturverzeichnis... 112

Abbildungsverzeichnis ... 120

Einleitung

Gegen Ende meines Studiums stellte sich mir die Frage nach dem meiner Diplomarbeit. Als mir von Prof. Mathelitsch vorgeschlagen wurde, mich im Rahmen meiner Diplomarbeit mit dem Thema der Sprachkompetenz im Physikunterricht zu beschäftigen, nahm ich diesen Vorschlag gerne an.

Bereits bei einem der ersten Termine im Rahmen dieser Diplomarbeit, der Schreibwerkstatt in Bruck a.d. Mur, durfte ich erleben, mit welchem Elan und welcher Freude alle Beteiligten arbeiteten. Dies motivierte mich umso mehr, mich mit dem Thema auseinander zu setzen.

In dieser Diplomarbeit soll im ersten Kapitel „IMST, Kompetenzen und Bildungsstandards“ der bildungstheoretische Hintergrund erläutert werden. Hierfür werden die Entwicklung und die Funktionen von Bildungsstandards betrachtet und mit der Definition von Kompetenzen und den auf ihnen aufbauenden Kompetenzmodellen verknüpft. Auf das österreichische Kompetenzmodell NAWI 8, welches für die naturwissenschaftlichen Fächer entwickelt wurde, wird ein besonderer Schwerpunkt gelegt. Außerdem wird näher auf das Projekt IMST eingegangen, im speziellen auch auf die in ihm enthaltenen Themenprogramme.

Das zweite Kapitel beschäftigt sich mit der Sprachkompetenz. Im ersten Teil wird die Rolle der Sprache im Fachunterricht diskutiert, worin die Schwierigkeiten liegen und was einen sprachlich orientierten Fachunterricht kennzeichnet. Des Weiteren wird auf das Lesen und Schreiben von Texten im Physikunterricht eingegangen. Im letzten Teil dieses Kapitels wird die Rolle der Sprachkompetenz bei den PISA-Testungen und im NAWI 8 Modell behandelt.

Im dritten Kapitel werden zwei Projekte, welche im Rahmen des Themenprogramms

„Kompetenzen im mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht“ im Schuljahr 2011/2012 liefen, mit Hilfe des Projektantrags und des Projektberichts analysiert. Es wird untersucht, wie die Projekte abliefen, inwieweit sie vom geplanten Ablauf abwichen, wie die Förderung der Sprachkompetenz umgesetzt wurde und ob diese bei den Schülerinnen und Schülern erfolgreich war.

Das vierte Kapitel lässt sich in zwei große Teilbereiche unterteilen.

Im ersten Teilbereich werden Methoden vorgestellt, welche zeigen, wie man als Lehrperson im Fachunterricht die Sprachkompetenz der Schülerinnen und Schüler fördern kann.

Im zweiten Teilbereich werden Beispiele gebracht, welche zur sprachlichen Kompetenzförderung beitragen.

1 IMST, Kompetenzen und Bildungsstandards 1.1 Bildungsstandards

1.1.1

Internationale Studien zur Erfassung von Schülerleistungen wie PISA (Programme of International Student Assessment) (PISA online), TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) und PIRLS (Progress in International Reading Literacy Study) (TIMSS&PIRLS online) zeigten, dass mehr als 20% der österreichischen Schülerinnen und Schüler nach Ende ihrer Pflichtschulzeit Probleme damit haben, einen Text sinnerfassend zu lesen, ein mathematisches Problem zu lösen oder naturwissenschaftliche Phänomene zu beschreiben (bifie-standards 2012, 4).

Durch die Einführung der Bildungsstandards erhoffte man sich, ein erneutes schlechtes Abschneiden, wie bei den PISA-Testungen 2003 und 2006, vermeiden zu können. Es zeigte sich nämlich, dass Österreich nicht, wie man erwartet hatte, unter den Spitzenreitern in Sachen Bildung zu finden war, sondern es ergab sich nur ein schlechter Durchschnittswert innerhalb der OECD-Staaten (Organisation of Economic Cooperation and Development) für Österreich (OECD online). So wollte man durch die Einführung der Bildungsstandards bei allen Schülerinnen und Schülern, welche das österreichische Schulsystem durchlaufen haben, die Vermittlung grundlegender Kompetenzen sicherstellen (bifie-standards 2012, 4).

Allerdings war der Gedanke an Bildungsstandards nicht neu. Bereits in den 1990er Jahren sollten innovative Modelle zur Verbesserung der Schulsituation geschaffen werden und die damalige Bundesministerin Dr. Elisabeth Gehrer beauftragte eine Arbeitsgruppe zur Ausarbeitung eines neuen Modells.

Jedoch dauerte es bis zum Jahr 2008, dass die Bildungsstandards verordnet wurden, was auch eine Novellierung des Schulunterrichtsgesetztes (SchuG) brachte.

Unter der Bundesministerin Dr. Claudia Schmied wurden die Bildungsstandards für

die 4. Schulstufe in den Fächern Deutsch/Lesen/Schreiben und Mathematik, sowie für die 8. Schulstufe in den Fächern Deutsch, (Erste) Lebende Fremdsprache (Englisch) und Mathematik verordnet.

Seit 1. Jänner 2009 ist die neue Verordnung in Kraft, mit welcher die österreichweite Einführung der Bildungsstandards verankert wurde (Criblez et al. 2006, 50 und Lucyshyn, 12-13).

1.1.2

Laut §2 des Bundesgesetzblattes für die Republik Österreich sind Bildungsstandards folgendermaßen definiert:

„Im Sinne dieser Verordnung sind Bildungsstandards konkret formulierte Lernergebnisse in den einzelnen oder den in fachlichen Zusammenhang stehenden Pflichtgegenständen, die sich aus den Lehrplänen (…) ableiten lassen. Diese basieren auf grundlegenden Kompetenzen, über die die Schülerinnen und Schüler bis zum Ende der jeweiligen Schulstufe in der Regel verfügen sollen.“

(BGBl, II 1/2009).

Die Bildungsstandards legen fest, welche erwarteten Lernergebnisse (Kompetenzen) die Schülerinnen und Schüler bis zum Ende einer gewissen Schulstufe (4. bzw. 8.

Schulstufe) erreicht haben sollen und sind in sogenannten „Can-Do-Statements“

formuliert (bifie-standards 2012, 4).

1.1.3

Das zentrale Ziel der Bildungsstandards ist, den Erwerb von Kompetenzen zu fördern und nicht, wie bisher, die bloße Wiedergabe von Faktenwissen zu forcieren. Diese Kompetenzen werden als Grundstock für die weitere schulische und berufliche Bildung gesehen und tragen so zum lebenslangen Lernen bei.

Entscheidend ist auch, dass ein kontinuierlicher Abgleich zwischen dem Ist-Zustand und dem Soll-Zustand der Lernergebnisse möglich ist und dies so zu einer besseren individuellen Lernbetreuung führt. Allerdings legen Bildungsstandards nicht fest, was guter Unterricht ist und was nicht (bifie-standards 2012, 5).

In Österreich entschied man sich bei der Einführung des Modells der Bildungsstandards sogenannte Regelstandards einzuführen, wie sie etwa auch in Deutschland vorhanden sind. Im Gegensatz dazu gibt es die Mindeststandards, wie man sie etwa im Schweizer Bildungssystem finden kann.

Regelstandards beschreiben Kompetenzen, welche von den Schülerinnen und Schülern durchschnittlich erreicht werden sollen. Mindeststandards hingegen beschreiben Kompetenzen, welche alle Schülerinnen und Schüler erreichen sollen (Thaler 2009, 9).

1.1.4

Im Rahmen der Standardüberprüfungen lässt sich feststellen, inwieweit Kompetenzen erworben worden sind und ob das angestrebte Ziel erreicht wurde oder nicht. Die Hauptziele dieser Überprüfung sind die Weiterentwicklung des Schulwesens und die Qualitätsentwicklung und -sicherung im Bildungsbereich.

Die Ergebnisse dienen als Indikatoren für die Planung und Steuerung in Sachen Bildung (bifie-standards 2012, 12).

Daher wurde vom BIFIE ein Qualitätszyklus vorgeschlagen, wobei die ersten beiden Komponenten (Überprüfung und Rückmeldung) vom BIFIE selbst betreut werden (bifie-standards 2012, 16).

Abb.1.1: Qualitätszyklus (aus bifie-standards 2012, 16)

1.2 Kompetenzen und Kompetenzmodelle

1.2.1

„Im Sinne der Verordnung sind Kompetenzen längerfristig verfügbare kognitive Fähigkeiten und Fertigkeiten, die von Lernenden entwickelt werden und die sie befähigen, Aufgaben in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsbewusst zu lösen und die damit verbundene motivationale und soziale Bereitschaft zu zeigen.“ (BGBl. II 1/2009).

Die Definition von Kompetenzen vom Erziehungswissenschaftler Franz Weinert war Bezugspunkt für die Festlegung der Bildungsstandards in Österreich. Weinert sieht Kompetenzen als verfügbare und erweiterbare Fähigkeiten und Fertigkeiten, mit denen man Problemstellungen erfolgreich lösen kann. Jedoch muss man nicht nur über diese Fähigkeiten verfügen, sondern auch die soziale und absichtliche Bereitschaft besitzen, um Lösungen in verschiedenen Situationen nutzen zu können.

Die persönliche Ausprägung der Kompetenzen wird laut Weinert von sieben

„Facetten“ bestimmt: Fähigkeit, Wissen, Verstehen, Können, Handeln, Erfahrung und Motivation (Klieme et al. 2007, 72-73).

Durch die Einführung der Bildungsstandards in Österreich (und der Kompetenzen, die den Standards zugrunde liegen) soll träges Wissen, welches nur im Unterricht seine Anwendung findet, vermieden werden. Vielmehr sollen die Schülerinnen und Schüler fähig sein, die Herausforderungen, welche die Umwelt an sie stellt, zu meistern.

Kriterien für einen erfolgreichen Kompetenzerwerb

 Bei der Planung des Unterrichts müssen die einzelnen Phasen aus Sicht des Lernenden betrachtet werden. Die Schülerinnen und Schüler werden selbst zu den Akteuren und produzieren dadurch ihre eigenen Lernprodukte.

 Unterrichtsmaterialien sollen möglichst viele unterschiedliche Kompetenzen abdecken.

2 Für eine genauere Ausführung dieses Kapitels vgl. Sturmbauer 2013, Kapitel 1.2.

 Schülerinnen und Schüler sollen mit für sie persönlich relevanten Themen und Problemstellungen konfrontiert werden.

 Der soziale und kulturelle Kontext des Lernens darf nicht vernachlässigt werden.

 Die Lehrperson fungiert als Mentor und stellt Aufgaben, Unterrichtsmaterialien und Informationsquellen zur Verfügung und gibt Rückmeldung über den Lernfortschritt.

 „Lernraum“ und „Leistungsraum“ sollen getrennt werden  auch Fehler müssen manchmal erlaubt sein.

(Suwelack 2010, 179f)

Kompetenzmodelle

Jedes Land hat eigene Kompetenzmodelle entwickelt. Unterschiede gibt es wegen verschiedener Lehrpläne oder unterschiedlicher Definitionen der Bildungsstandards (Regelstandards (Österreich, Deutschland) vs. Mindeststandards (Schweiz)).

Allgemein kann jedoch gesagt werden, dass sich Kompetenzmodelle in zwei Aspekten unterscheiden:

1. Aspekt: Unterschied zwischen Struktur- und Entwicklungsmodellen

Entwicklungs- oder Stufenmodelle ordnen die Kompetenzen in aufeinanderfolgenden Stufen an, währenddessen Struktur- oder Komponentenmodelle die Kompetenzen in Bereiche (Komponenten) ordnen.

2. Aspekt: Unterschied zwischen normativen und deskriptiven Modellen

Deskriptive Modelle beschreiben die Ist-Zustände (also die bereits erworbenen Kompetenzen), währenddessen normative Modelle die Soll-Zustände (also die zu erreichenden Kompetenzen) beschreiben (Rath).

1.3 IMST

1.3.1

Ein schlechtes Abschneiden der österreichischen Schülerinnen und Schüler bei PISA, TIMSS und anderen Testungen war ausschlaggebend für die Einführung des Projektes IMST. Denn nicht nur die fachlichen Leistungen, sondern auch das generelle Interesse und die Einstellung zum Unterricht waren enttäuschend (IMST- Homepage).

Diesen Testungsergebnissen wollte das Bundesministerium für Unterricht, Kunst und Kultur (BMUKK) entgegenwirken und startete 1998 das Projekt IMST. Dieses hieß ursprünglich noch „Innovations in Mathematics, Science and Technology Teaching“

und erst durch die Hinzunahme des Faches Deutsch im Jahre 2010 wurde der Name auf „Innovationen Machen Schule Top“ geändert (IMST-Homepage).

Abb.1.2: Struktur von IMST (aus Krainer, 6)

3 Für eine genauere Ausführung dieses Kapitels vgl. Lendl 2013, Kapitel 1.3.

Träger des Projektes ist das Institut für Unterrichts- und Schulentwicklung an der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt. Das BMUKK fungiert als übergeordnete Instanz (Auftraggeber). Ein Kuratorium, externe Expertinnen und Experten sind wesentlich an den Entscheidungen über Projekt- und Netzwerkförderung beteiligt. All diese sind eng mit der IMST-Leitung in Klagenfurt verknüpft, welche die organisatorischen Abläufe koordiniert (siehe Abb.1.2.).

Das Projekt IMST kann in mehrere Projektphasen eingeteilt werden.

 In der ersten Phase (1998-1999) fungierte IMST als Analyseprojekt zu den Ergebnissen der TIMSS-Testungen in der Sekundarstufe II. Es zeigte sich, dass Veränderungen auf nationaler Ebene angesetzt werden mussten und dass Expertinnen und Experten im Bereich Fachdidaktik fehlten bzw. die bereits vorhandenen zu wenig eingesetzt wurden (IMST-Homepage und Krainer 2009).

 In der zweiten Phase (2000-2004) wurde das Entwicklungsprojekt IMST² durchgeführt. Interessierte Schulen und Lehrkräfte der Sekundarstufe II wurden in dieser Phase des Projekts unterstützt. Ziel war eine Qualitätsverbesserung im Mathematik-, Naturwissenschafts- und Informatikunterricht (IMST-Homepage und Krainer 2009).

 In der dritten Phase (2004-2006 und 2007-2009) folgte das Unterstützungssystem IMST³. Hierbei wurde IMST auch auf die Primarstufe ausgeweitet und in der gesamten Sekundarstufe verankert. Des Weiteren wurde das Fach Deutsch zu dem Projekt hinzugenommen.

Man definierte sieben Maßnahmen für die Verbesserung und Förderung des MINDT-Unterrichts:

1. Aufwertung der Fachkoordinatorinnen und Fachkoordinatoren an Schulen

2. Aufwertung der Arbeitsgemeinschaftsleiterinnen und Arbeitsgemein- schaftsleitern bzw. Multiplikatorinnen und Multiplikatoren

3. Einrichtung Regionaler Zentren für Fachdidaktik und Schulentwicklung 4. Einrichtung neuer bzw. Aufwertung bestehender Regionaler Netzwerke

5. Einrichtung österreichischer Kompetenzzentren für Fachdidaktik 6. Einrichtung eines Fonds für Unterrichts- und Schulentwicklung

7. Einrichtung eines Institutes für Unterrichts- und Schulentwicklung (IUS) (IMST-Homepage und Müller 2010)

1.3.2

Da die zu evaluierenden Projekte in diese Projektphase fallen, soll diese hier näher betrachtet werden.

Ziele

Ziel dieser Projektphase ist ein qualitativ hochwertiger MINDT-Unterricht. Es sollen nicht nur die fachlichen und methodischen Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler gefördert werden, sondern auch die positive Einstellung der Lernenden gegenüber den MINDT-Fächern.

Mit Hilfe der Themenprogramme, auf welche später noch genauer eingegangen wird, soll eine vertiefte Auseinandersetzung mit den MINDT-Fächern geschehen und die Bekanntheit des Projektes IMST soll gesteigert werden (Krainer 2009).

Zielebenen, Interventionsstrategie

Für IMST ist ein Kernpunkt die Zusammenarbeit und Betreuung von Lehrerinnen und Lehrern, welche sich selbst und damit auch ihren Unterricht verbessern wollen. Man schätzt, dass dadurch rund 10.000 Schülerinnen und Schüler direkt und indirekt erreicht werden.

Das Ziel auf Ebene der Lernenden ist eine Verbesserung der Einstellung gegenüber den MINDT-Fächern und eine Steigerung der Motivation.

Das Ziel auf Ebene der Lehrenden ist u.a. eine erhöhte Gendersensibilität.

Schülerinnen und Schüler sollen gleichermaßen, jedoch individuell gefördert werden (Krainer 2009 und IUS: IMST Gendernetzwerk).

Eine weitere Zielebene von IMST ist die Verbesserung der Schnittstellenproblematik zwischen verschiedenen Schulstufen und Schultypen bzw. schulischen Bildungsstätten (Krainer 2009).

Aufgaben

In der Projektphase 2010-2012 werden acht Aufgabenstellungen unterschieden:

 Qualitätsentwicklung durch die Themenprogramme

 Qualitätssicherung durch die durchgehende Betreuung der Lehrkräfte

 Weiterentwicklung der Infrastruktur durch die Kooperation zwischen Universitäten und Pädagogischen Hochschulen

 Wissenschaftlicher Erkenntnisgewinn durch die Aufarbeitung der gewonnenen Erkenntnisse aus den Projekten

 Bildungssystemberatung durch die gewonnenen Erkenntnisse und Ergebnisse, welche IMST liefert

 Förderung der Chancengleichheit durch das IMST Gender-Netzwerk

 Förderung von wissenschaftlichem Nachwuchs durch die Unterstützung von IMST für akademische Arbeiten im Bereich der Fachdidaktik

 Verbreitung in der Öffentlichkeit über die IMST-Homepage, den IMST- Newsletter oder über IMST-Tagungen

Längerfristige Planung

Die eigentliche Projektphase endete am 31. Dezember 2012, endgültig abgeschlossen wird sie erst mit 2013, mit der Abgabe aller relevanten Berichte. Die Projektlänge soll bis 2020 ausgedehnt werden, um die guten Ansätze weiterverfolgen zu können.

Gründe für die Weiterführung sind ein geplanter Ausbau des Anteils an Schulen, welche an IMST-Programmen teilnehmen. Auch sollen mehr Lehrkräfte als bisher an IMST-Veranstaltungen teilnehmen.

Ein weiterer Grund für die Fortführung des Projektes ist die geplante Einführung einer gemeinsamen Ausbildung für Lehrkräfte, wofür eine intensive Kooperation von Universitäten mit Pädagogischen Hochschulen verlangt wird. Außerdem wird in den nächsten Jahren der Anteil an Junglehrerinnen und Junglehrern immens ansteigen (Pensionierungswelle), in welchen IMST sehr viel Potential sieht (Krainer 2009).

1.3.3

Das IUS (Institut für Unterrichts- und Schulentwicklung) schlug im April und Mai 2011 dem BMUKK ein vier Säulen Konzept vor, in dem wiederum die Stärkung des MINDT-Unterrichts im Vordergrund steht. Es beinhaltet …

… Qualifizierung

… Unterstützung

… Vernetzung und Steuerung

… Evaluation und Begleitforschung.

Die theoretischen Annahmen und Prinzipien unterscheiden sich wenig von denen in der Projektphase 2010-2012. Unter anderem sollen die Themenprogramme, die Regionalen Netzwerke und Begleitforschungen forciert werden.

1.4 Themenprogramme

Seit Jänner 2010 fördert IMST Unterrichts- und Schulprojekte mit sogenannten Themenprogrammen. Damit werden verstärkt inhaltliche Schwerpunkte gesetzt (Krainer 2009, 6).

Im Rahmen von IMST decken die Themenprogramme die Fächer Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Deutsch ab, sowie auch naturwissenschaftlich und technisch verwandte Fächer (Ausschreibung Themenprogramme 2010, 1).

„Die Themenprogramme widmen sich aktuellen bildungspraktisch, -wissenschaftlich und -politisch relevanten Herausforderungen und werden (in einem Ausschreibungs- verfahren) von den Programmträgern eingebracht. Die Themen können sowohl pädagogischer, als auch fachdidaktischer Natur sein  eine Verknüpfung der beiden Ebenen erfolgt in jedem Programm“ (Krainer 2009, 6).

Projekte können von einzelnen Lehrpersonen, aber auch von Lehrerteams, Fachdidaktikerinnen und Fachdidaktikern, im Rahmen von fünf themenbezogenen Programmen eingereicht werden (auf diese Programme soll später noch genauer eingegangen werden). Auch Bakkalaureatsarbeiten, Masterarbeiten, Dissertationen und Habitilationen können gefördert werden.

Die Projekte werden nach festgelegten Kriterien von einem Expertinnen- und Expertenteam, welches von der IMST Leitung eingesetzt wird, bewertet. Danach werden ca. 20 Projekte ausgewählt, welche durchgeführt werden sollen.

Jedes Programm wird von einem Team aus Praktikerinnen und Praktikern, sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern (von Pädagogischen Hochschulen, als auch von Universitäten) betreut. Diese stehen den Projektträgerinnen und Projektträgern während des gesamten Projekts unterstützend zur Seite (Krainer 2009, 12-13).

Die Anzahl der geförderten Projekte seit 2010 sieht wie folgt aus:

 2010/11: insgesamt 109 geförderte Projekte – 2011/12: insgesamt 111 geförderte Projekte – 2012/13: insgesamt 105 geförderte Projekte

Im Schnitt profitieren jährlich ca. 250 Lehrkräfte von diesen Projektförderungen (Informationen zu den Themenprogrammen).

Projektförderung

Einerseits stehen den Projektnehmerinnen und Projektteilnehmern die Expertinnen und Experten ihres jeweiligen Programms zur Verfügung und unterstützen die Lehrpersonen vor, während und nach dem Projekt. Die Beratung und Betreuung erfolgt vorwiegend im Rahmen von Workshops, welche von den einzelnen Themenprogrammen angeboten werden.

Andererseits wird jedes von IMST genehmigte Projekt mit finanziellen Mitteln in Höhe von 1.500 Euro gefördert.

Mit dieser Förderung können folgende Ausgaben finanziert werden:

 Sachkosten (Verbrauchsmaterialien, Literatur, Software, …)

 Fahrtkosten (zu den Workshops, für projektbezogene Fahrten)

 Kosten für Beratung und Unterstützung (externe Expertinnen und Experten, Befragungen, Analysen, Evaluationen, …)

 Werkleistungen (Zukauf von Dienstleistungen, welche für das Projekt erforderlich sind)

 Honorar für das Verfassen des Projektberichts

 Berücksichtigung des Genderaspekts im Projekt (Literatur, Sachkosten, Beratung, …)

(Allgemeine Informationen Themenprogramme)

Projekteinreichweg

Der Projektantrag erfolgt via IMST-Homepage während der Einreichfrist (diese war für das Schuljahr 2012/2013: Anfang April – 13.05.2012).

Danach werden die Projektanträge, wie bereits erwähnt, bewertet und bei Genehmigung des Projekts werden die Antragsstellerinnen und Antragssteller über die Förderung informiert.

1.4.1

Aktuell gibt es fünf Themenprogramme, welche hier nun aufgelistet werden sollen und im Anschluss daran genauer beschrieben werden:

 Kompetenzorientiertes Lernen mit digitalen Medien

 Informatik kreativ unterrichten

 Kompetent durch praktische Arbeit

 Kompetenzen im mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht

 Schreiben und Lesen

Anmerkung: das Themenprogramm „Kompetenzorientiertes Lernen mit digitalen Medien“ läuft erst seit dem Schuljahr 2012/2013 unter diesem Namen, davor hieß es

„E-Learning und E-Teaching“.

In den Schuljahren 2010/2011 und 2011/2012 gab es noch ein sechstes Themenprogramm: Prüfungskultur – Leisten und Bewerten in der Schule.

Im Rahmen dieses Themenprogramms sollte man sich mit der Prüfungskultur auseinandersetzen, wobei die „pädagogischen Rahmenbedingungen und die aktuellen gesetzlichen Vorgaben berücksichtigt werden" sollten (IMST).

Dieses Themenprogramm wurde allerdings wegen fehlender finanzieller Ressourcen gestrichen.

 Kompetenzorientiertes Lernen mit digitalen Medien

Die sinnvolle und zweckmäßige Nutzung von modernen Technologien steht bei diesem Themenprogramm im Mittelpunkt. Aus den Projekten gewonnene Erkenntnisse und wissenschaftliche Befunde sollen zu einem guten Unterricht beitragen. Folgende Themen stehen in diesem Themenprogramm im Vordergrund:

 Individuelles Lernen und Üben mit Lernmodulen

 Entwicklung von Lernpfaden

 Nutzung moderner Medientechnologien

 Medienkompetenz von der Volksschule bis zur Reifeprüfung

 Begleitung des Unterrichts auf einer Lernplattform

 Interaktion und Simulation zum Erkennen von Lösungen (Kompetenzorientiertes Lernen mit digitalen Medien)

 Informatik kreativ unterrichten

Dieses Themenprogramm ist ein regionales Themenprogramm, welches nur im Bundesland Kärnten läuft. Es wurde in den Schuljahren 2010/2011, 2011/2012 und 2012/2013 durchgeführt und mit finanziellen Mitteln des KWF (Kärntner Wirtschaftsförderungsfonds) finanziert.

Da Informatik ein technisches Unterrichtsfach ist, ist es in der Volksschule als solches noch nicht vertreten. Da aber bei den Schülerinnen und Schülern die Grundlagen für Interesse oder Ablehnung für Technik bereits früh gelegt werden, hat eine frühe Förderung dieses Themengebiets eine positive Wirkung auf spätere Neigungen der Schülerinnen und Schüler. So soll altersgruppenspezifisch das Interesse geweckt werden bzw. das Verständnis näher gebracht werden (0+1= mehr - Informatik kreativ unterrichten, 2).

Im Sekundarbereich wird in diesem Themenprogramm unter anderem darauf wertgelegt, wie man Mädchen und Burschen gleichermaßen für die Informatik begeistern kann oder wie man im Unterricht Abstraktes besser veranschaulichen kann (Informatik kreativ unterrichten).

 Kompetent durch praktische Arbeit

Im Rahmen dieses Themenprogramms sollen bei den Schülerinnen und Schülern selbstständiges Arbeiten sowie berufs- und lebensrelevante Kompetenzen gefördert werden. Dieses Themenprogramm richtet sich vor allem an:

 Polytechnische Schulen (z.B. Projekte mit Praxisbezug)

 Berufsschulen (z.B. fachpraktischer Unterricht)

 Allgemeinbildende Schulen

(z.B. naturwissenschaftliches Labor, Experimente der Lernenden)

 Berufsbildende Schulen (Labor, Werkstätte, …)

Praktische Arbeit kann Interesse wecken und wirkt motivierend für das Lernen.

„Moderner praktischer Unterricht, der berufs- und lebensrelevante Kompetenzen bestmöglich fördern kann, berücksichtigt die individuellen Voraussetzungen der SchülerInnen und verwendet Arbeitsaufgaben, die die Selbstständigkeit der Lernenden fördern. Die LehrerInnen begleiten die SchülerInnen bei ihren Lernprozessen. Instruktionsphasen und Phasen der Selbsttätigkeit stehen in einem

ausgewogenen Verhältnis zueinander. Ein wichtiger Aspekt ist die optimale Koordination des Praxisunterrichts mit dem Theorieunterricht.“

(Kompetent durch praktische Arbeit - Labor, Werkstätte & Co, 2)

 Lesen und schreiben – kompetenzorientiert, fächerübergreifend und differenziert

Lesen und Schreiben sind Kompetenzen, die von Beginn der Schullaufbahn bis zur Reifeprüfung hin aufgebaut und weiterentwickelt werden. Des Weiteren sind Lesen und Schreiben auch Kompetenzen, welche in jedem Unterrichtsfach gebraucht und erworben werden. Daher soll die Aneignung und Förderung dieser Kompetenzen ein gemeinsames Anliegen des gesamten Lehrerkollegiums sein und in fächerübergreifenden Projekten gefördert werden.

Wichtige Punkte dieses Themenprogramms sind daher:

 Lese- und Schreibkompetenz in (multimedialen) Lernumgebungen

 Sachorientiertes Lesen und Schreiben

 Recherchebasiertes Schreiben

 Vorwissenschaftliches Arbeiten

 Feedback-Kultur zum Reflektieren, Überarbeiten und Kommentieren eigener und fremder Texte (z.B. Schreibkonferenzen, usw.)

 Arbeit in (fächerübergreifenden) Teams (Lesen und Schreiben, 2)

Kinder mit nichtdeutscher Erstsprache können in diesem Themenprogramm unterstützt werden. Des Weiteren wird Mädchen, durch Vermittlung von Lesestrategien, der Zugang zu den MINDT-Fächern erleichtert (IMST-Homepage).

 Kompetenzen im mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht

„Kompetenzen, Standards und Grundbildung gewinnen zunehmend an Wichtigkeit im Unterricht aller Schulstufen und Schularten. Ein entsprechender Unterricht orientiert sich an dem, was Schülerinnen und Schüler nachhaltig wissen und können sollen.“

(Kompetenzen im mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht, 2)

In folgenden Bereichen werden Projekte im Rahmen dieses Themenprogramms betreut:

 Sachunterricht (Natur und Technik)

 Mathematik in der Grundschule

 Mathematik oder Naturwissenschaften in HS, NMS, AHS, BMHS

Fragestellungen, welche in diesem Themenprogramm im Zentrum stehen, sind:

 Wie entwickelt und erprobt man kompetenzorientierten Unterricht?

 Mit welchen Aufgaben und Problemstellungen kann man Kompetenzen systematisch aufbauen und testen?

 Welche Kompetenzen sollen durch Schülerinnen und Schülerexperimente erworben werden?

 Welche gemeinsamen Kompetenzen ergeben sich in den naturwissenschaftli- chen Fächern bzw. in Verbindung zur Mathematik?

 Welche Wechselwirkung gibt es zwischen fachlichen und sprachlichen Kompetenzen?

(Kompetenzen im mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterricht, 2)

1.4.2

Bezogen auf meine Forschungsfrage beschäftigt sich diese Diplomarbeit unter anderem auch mit der Frage, wie die Umsetzung des Kompetenzmodells im Schulalltag funktioniert.

Das Themenprogramm „Kompetenzen im mathematischen und naturwissenschaftli- chen Unterricht“ fördert jedes Schuljahr Projekte, welche zum Kompetenzzuwachs bei den Schülerinnen und Schülern beitragen sollen.

Im Schuljahr 2011/2012 fokussierte es auf vier Kompetenzbereiche, welche in diesem Diplomarbeitszyklus bearbeitet werden. Diese sind …

… Beobachtungskompetenz (siehe Böck, 2013),

… Bewertungskompetenz (siehe Sturmbauer, 2013),

… Messkompetenz (siehe Lendl, 2013),

… und Sprachkompetenz, welche in meiner Diplomarbeit betrachtet wird.

Mit Hilfe dieser Projekte soll geklärt werden, wie sich das Kompetenzmodell im Unterricht umsetzen lässt, wo Schwierigkeiten auftreten und wie man gezielt die jeweilige Kompetenz fördern kann.

Daher möchte ich die Projekte, welche dem Kompetenzbereich Sprache zugeordnet wurden, vorerst nur auflisten. Auf diese wird später noch detaillierter eingegangen.

 Keine Angst vor Sachaufgaben (ID 437)

 We try it weekly – another year (ID 465)

 Vom Purzelbaum zum Zahlenraum (ID 525)

 Eine Welt – meine Welt (ID 738)

 Sprachkompetenzen für die Reifeprüfung in M und NAWI aufbauen mithilfe narrativer Didaktik (ID 547)

1.5 Entwicklung des Kompetenzmodells NAWI 8

1.5.1

Den Bildungsstandards der naturwissenschaftlichen Unterrichtsgegenstände Biologie und Umweltkunde, Chemie und Physik liegt das Modell der Scientific Literacy zugrunde, welches auf Roger Bybee zurückgeht (Scientific Literacy online). Neben unseren Bildungsstandards findet dieses Modell auch in den PISA-Studien ihre Verwendung.

Die naturwissenschaftliche Grundbildung, welche für eine erfolgreiche Beteiligung am gesellschaftlichen Leben bedeutend ist, lässt sich in vier Stufen unterteilen:

 Nominale Stufe: Kenntnis und Verwendung von naturwissenschaftlichen Begriffen und Themen, welche aber mit den Alltagsbegriffen vermischt werden, sodass sie im wissenschaftlichen Sinn nicht richtig verstanden werden.

 Funktionale Stufe: Korrekte Verwendung von naturwissenschaftlichen Vokabeln, Konzepten und Formalismen.

 Konzeptionelle und prozedurale Stufe: Herstellen einer Beziehung zwischen naturwissenschaftlichen Fakten und Prinzipien sowie auch das Verständnis von naturwissenschaftlichen Verfahren.

 Multidimensionale Stufe: Hierbei handelt es sich um das generelle Wissen über die Naturwissenschaften, das Verständnis der Methodik der Naturwissenschaften, ihre Möglichkeiten und Grenzen und die Besonderheiten des naturwissenschaftlichen Denkens in soziale und kulturelle Zusammenhänge einordnen zu können.

(Rath 2010, 2)

Bei PISA kann das Kompetenzmodell als zweidimensionales Koordinatensystem angesehen werden, wobei die fünf Kompetenzstufen auf der einen Koordinatenachse liegen und die vier Komponenten naturwissenschaftlichen Denkens und Arbeitens auf der anderen Achse.

4 Für eine genauere Ausführung dieses Kapitels vgl. Sturmbauer 2013, Kapitel 1.5.

In Österreich, Deutschland und der Schweiz bezieht man sich allerdings auf ein dreidimensionales System (Endbericht 2007, 4 und Rath 2010, 3).

1.5.2

Abb.1.3: Dreidimensionales Kompetenzmodell der Naturwissenschaften [Österreich] (aus Vorläufige Endversion 2011, 1)

Handlungsdimension H

Dieser Bereich wird in drei Handlungskompetenzen unterteilt:

 W (Wissen organisieren): Aneignen, Darstellen und Kommunizieren

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Fähigkeit, Vorgänge zu beschreiben und zu benennen, Informationen aus unterschiedlichsten Materialien zu entnehmen, Vorgänge in verschiedenster Form (Grafiken, Tabellen, Diagrammen, …) darzustellen und zu erklären, und sie können Auswirkungen von Vorgängen erfassen und beschreiben.

 E (Erkenntnisse gewinnen): Fragen, Untersuchen, Interpretieren

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Fähigkeit, Beobachtungen zu machen oder Messungen durchzuführen, Vermutungen aufzustellen, Fragen

zu stellen, Experimente zu planen, durchzuführen und zu protokollieren und Daten zu analysieren und zu interpretieren

 S (Schlüsse ziehen): Bewerten, Entscheiden, Handeln

Die Schülerinnen und Schüler besitzen die Fähigkeit, Daten und Ergebnisse aus naturwissenschaftlicher Sicht zu bewerten, Chancen und Risiken von Anwendungen für sie und die Gesellschaft zu erkennen und verantwortungsbewusst zu handeln, die Bedeutung für verschiedene Berufsfelder zu erfassen und diese bei der Wahl des weiteren Bildungsweges zu berücksichtigen, um richtig argumentieren zu können und naturwissenschaftliche von nicht-naturwissenschaftlichen Fragestellungen unterscheiden zu können

(Vorläufige Endversion 2011, 2)

Anforderungsdimension N:

 N1 (Anforderungsniveau I)

Das Arbeiten wird stark geführt und Sachverhalte werden mit einer einfachen Sprache beschrieben und mit einfachen Mitteln untersucht.

(reproduzierendes Handeln)

 N2 (Anforderungsniveau II)

Einige Sachverhalte werden durch Fachsprache und Gesetze beschrieben, untersucht und bewertet.

(Kombination aus reproduzierendem und selbstständigem Handeln)

 N3 (Anforderungsniveau III)

Es können Verbindungen zwischen Sachverhalten und naturwissenschaftlichen Erkenntnissen hergestellt werden und eine komplexe Fachsprache wird verwendet. Auch können Konzepte und Modelle eigenständig verwendet werden.

(weitgehend selbstständiges Handeln) (Vorläufige Endversion 2011, 2)

Inhaltsdimension:

Die Inhalte sind in fünf Bereiche unterteilt, welche von den jeweiligen Fächern abhängen.

Biologie: B1: Planet Erde B2: Ökosysteme B3: Organismen B4: Organe B5: Zelle

Physik: P1: Mechanik

P2:Elektrizität und Magnetismus P3: Wärmelehre

P4: Optik

P5: Aufbau der Materie

Chemie: C1: Aufbauprinzip der Materie

C2: Einteilung und Eigenschaften der Stoffe C3: Grundmuster chemischer Reaktionen

C4: Rohstoffquellen und ihre verantwortungsvolle Nutzung C5: Biochemie und Gesundheitserziehung

(Vorläufige Endversion 2011, 3-5)

2 Sprachkompetenz

2.1 Sprache im Fachunterricht

„Stellen Sie sich in einem Gedankenexperiment die Physik ganz ohne gesprochene und geschriebene Sprache vor. Wenn man Physik ausschließlich in mathematischer Symbolik (…) darstellt, so können Experten mit dieser „sprachlosen“

Darstellungsform etwas anfangen nicht jedoch diejenigen, die noch auf dem Weg zur Physik sind. Physik ohne Sprache ist bestenfalls etwas für den sozialisierten Experten.“ (Sprachkompetenz (iii), 1)

Physikunterricht ohne Sprache wäre, wie Leisen im obigen Absatz festgestellt hat, für den alltäglichen Schulgebrauch nicht umsetzbar. Viel zu viele Mathematisierungen, Symbole und Formeln wären notwendig, um die Sachverhalte darzustellen. Für Schülerinnen und Schüler, die erst die Grundlagen der Physik erlernen müssen, wäre dies überfordernd und würde kaum zu einer Aneignung des Stoffes beitragen.

Obwohl uns eigentlich bewusst sein sollte, wie wichtig Sprache im Unterricht ist, wird ihr leider oft ein zu geringer Stellenwert eingeräumt.

Natürlich sind wir Fachlehrkräfte und unterrichten unsere Fächer, wie in meinem Fall Mathematik und Physik. Und natürlich ist es Aufgabe der Deutschlehrerin und des Deutschlehrers, den Kindern die deutsche Sprache beizubringen. Allerdings ermöglicht erst die Sprache einen Fachunterricht, das Lehren und Lernen in unserem Fach. Somit ist Sprache auch im Fachunterricht ein Thema, welches man nicht außer Acht lassen darf (Sprachkompetenz (vi), 1).

Im Fachunterricht treten mehrere Arten von Sprache bzw. Darstellungen auf. Leisen unterscheidet fünf verschiedene Typen(Sprachkompetenz (ix), 13-14):

1. Alltagssprache 2. Unterrichtssprache 3. Fachsprache

4. Mathematische Sprache 5. Bildsprache

In Lehrbüchern begegnet uns die Alltagssprache in einführenden Texten, welche auf fachliche Fragestellungen hinführen sollen. Sie ist nuancenreich, umschreibend und bildhaft. Außerdem soll sie eng mit der Erlebnis- und Erfahrungswelt zusammenhängen und kontextorientiert sein.

Wenn man sich in Fachtexten bemüht, hinführende, erklärende und erläuternde Passagen zu verwenden, so bedient man sich hierbei meist der Unterrichtssprache.

Diese Textpassagen versuchen, dem Unterrichtsgespräch nahe zu kommen und stellen eine „saubere“, sprachlich verdichtete Sprache dar.

Kennzeichnend für die Unterrichtssprache ist die Nähe zur Alltagssprache, welche aber durch den Einbau von Fachwörtern klar von dieser abgegrenzt ist. Es wird oft operativ und handlungsbezogen mit konkreten Beispielen gearbeitet, ohne Sachverhalte danach zu verallgemeinern. Außerdem fehlt es der Ausdrucksweise oft an Präzision und Eindeutigkeit (Sprachkompetenz (ix), 13-14).

In Merksätzen und Definitionen begegnet uns die Fachsprache. Sie ist gekennzeichnet durch viele Fachbegriffe und durch eher unübliche Satz- und Textkonstruktionen. Für Schülerinnen und Schüler sind Texte in der Fachsprache eher schwer verständlich und erfordern häufig ein fundiertes Vorwissen.

Sprachliche Besonderheiten sind:

 morphologische Besonderheiten („Wortgrammatik“):

 Adjektive mit Präfix „nicht-“ (nichtleitend)

 substantivierte Infinitive (das Hobeln)

 Bildungen aus und mit Eigennamen (galvanisieren, Bunsenbrenner)

 fachspezifische Abkürzungen (DGL für Differentialgleichung)

 syntaktische Besonderheiten („Satzgrammatik“):

 Nominalisierungsgruppen (die Instandsetzung der Maschine)

 unpersönliche Ausdrucksweise (es ist schwer zu zeigen, man sieht)

 Funktionalverbsgefüge (in Betrieb nehmen)

 textuelle Besonderheiten:

 Kohärenz: logisch-inhaltlicher Zusammenhang in einem Text

 Kohäsion: durch sprachliche Mittel soll Kohärenz erzeugt werden (z.B.

Konjunktionen, Pronomen, Artikel, …) (Haagen, 6-8)

Die mathematische Sprache ist Bestandteil vieler Fachtexte. Sie zeigt sich hauptsächlich an Formeln, mathematischen Termen und Darstellungen und ist in ihrer Ausdrucksweise kurz und prägnant. Diese Art der Sprache ist stark normiert und es werden fast nur theoretische Begriffe verwendet, wodurch sich in ihr der formale Charakter der mathematischen Symbolik widerspiegelt.

Bei Skizzen, Zeichnungen, Diagrammen, Grafiken usw. bedient man sich der Bildsprache. Sie dient zu Veranschaulichung und Erklärung der Sachverhalte.

Bilder, Fotografien, Skizzen und ähnliches sollen eine Veranschaulichung ermöglichen (Sprachkompetenz (ii), 2-4).

Wie man in der folgenden Abbildung sehen kann, befinden sich die verschiedenen Sprachformen auf Ebenen unterschiedlichen Abstraktionsniveaus.

Abb.2.1: Sprachen und Abstraktion (aus Sprachkompetenz (vi), 4)

Die Alltagssprache steht am Beginn des Lernens. Die Schülerinnen und Schüler müssen sowohl gedanklich als auch sprachlich auf ihrem Stand abgeholt werden.

Sollen Vorstellungen und Begriffe entwickelt werden, kann der Einsatz der Bildsprache motivierend wirken.

Am Weg zum Verstehen wird die Unterrichtssprache eingesetzt. Sie formuliert schülergemäß und hilft beim Erlernen der Unterrichtsinhalte.

Am Ende des Fachlernens sind die Fachsprache und die mathematische Sprache beheimatet. Hier können die Schülerinnen und Schüler ihr erworbenes Wissen dann mit Hilfe dieser Sprachen ausdrücken (Sprachkompetenz (ix), 13-14).

Worin liegen die Schwierigkeiten mit der Sprache im Fachunterricht?

Einerseits sind der Theorierahmen und das damit verbundene Begriffsnetz zu komplex und abstrakt für die Schülerinnen und Schüler. Diese Schwierigkeiten sind aber fachdidaktischer Natur. Somit sind zunächst keine sprachdidaktischen, sondern fachdidaktischen Lösungen notwendig.

Andererseits liegt ein Teil der Schwierigkeiten in den Sprachphänomenen und hat sprachdidaktische Gründe. Leisen listet hier folgende Punkte auf:

 pro Unterrichtsstunde treten etwa 9 neue Fachbegriffe auf

 in älteren Physikbüchern findet man zwischen 1500 und 2000 Fachbegriffe

 in üblichen Schulbüchern ist jedes 6. Wort ein Fachbegriff, jedes 25. ein neuer Fachbegriff

 rund 50% der Fachbegriffe eines Buches werden nur einmal verwendet

 die Schülerinnen und Schüler lernen in einer naturwissenschaftlichen Unterrichtsstunde mehr neue Vokabel als im Fremdsprachenunterricht

(Sprachkompetenz (iii), 5)

Schülerinnen und Schüler vermeiden auch oft das Antworten in ganzen Sätzen und geben nur einsilbige Antworten. Sie sprechen meist unstrukturiert, unpräzise und können Sätze nicht zu Ende führen, da ihnen nur ein begrenzter (Fach-)Wortschatz zur Verfügung steht. Auch zusammenhängendes und diskursives Sprechen wird vermieden. Falls fachliche Sprachstrukturen verwendet werden, werden diese häufig falsch eingesetzt (Sprachförderung, 6).

Des Weiteren treten Schwierigkeiten bei den Schülerinnen und Schülern auf, wenn Begriffe im Unterricht auftauchen, die in der Alltagswelt eine andere Bedeutung haben als im Fachunterricht. Ein meiner Meinung nach gutes Beispiel für dieses Problem hat Claudia Haagen gefunden. Sie greift den Begriff der „Beschleunigung“

auf, der in der Alltagswelt eine andere sprachliche Verwendung hat als im Physikunterricht. Andere Beispiele hierfür wären auch die Begriffe Kraft, Druck, Wärme und Temperatur, Strom, usw. (Haagen, 17).

Abb.2.2: Alltagssprache vs. Fachsprache (aus Haagen, 17)

Hinzu kommt, dass viele Lehrerinnen und Lehrer glauben, die Sprache wäre dazu da, um Inhalte zu transportieren  dies ist nach neurophysiologischen und lern- psychiologischen Erkenntnissen allerdings falsch. Die Schülerinnen und Schüler müssen selbst Bedeutungen und Strukturen in ihren Köpfen konstruieren. Sprache kann daher mehr als ein wichtiges Konstruktionsmittel denn als Transportmittel von Wissen angesehen werden (Sprachkompetenz (iii), 1).

Somit wird Sprache oft auch falsch im Unterricht verwendet, sodass der Lernprozess den Schülerinnen und Schülern erschwert wird, da sie nicht genug Zeit haben, sich mit dem neu Erlernten selbst zu beschäftigen und es zu verinnerlichen.

2.2 Sprachlich orientierter Fachunterricht

Die meisten Unterrichtsstunden laufen nach dem Konzept des fragend-entwickelnden Unterrichts ab. Die Lehrperson hat ihr Ziel, z.B. eine Definition oder einen Satz, im Auge und steuert dieses ergebnisorientiert an. Es wird in der Planung nur ein einziger Denk- und Erkenntnisweg vorbereitet, welchen die Schülerinnen und Schüler dann scheinbar frei erkunden dürfen. Viele von ihnen schaffen den ganzen Weg bis zum Ziel nicht und scheiden im Denkprozess aus, da einerseits der von der Lehrperson vorgefertigte Weg nicht ihrem Denkmuster entsprochen hat bzw. die Lehrperson zu wenig auf die verschiedenen Sprachen im Fachunterricht geachtet hat (Sprachkompetenz (iii), 2).

Sprachsensibler Fachunterricht

„Ein sprachsensibler Fachunterricht hat die fachliche, sprachliche und kommunikative Kompetenzentwicklung der Lernenden gleichermaßen im Blick. (…) Der sprachsensible Fachunterricht arbeitet mit der Sprache, die da ist und sei sie noch so defizitär.“ (Sprachkompetenz (vi), 8)

Charakteristika eines sprachsensiblen Unterrichts sind …

… die Verwendung der für die Lernsituation passenden Sprache

… eine Vielfalt von verschiedenen Darstellungsformen

… Festigung, Übung und Training von fachtypischen Strukturen

… Ermutigung und Unterstützung des Lernenden durch Sprechhilfen

… Training des Hörverstehens

… Übung des Leseverstehens

… Vermeidung von sprachlichen Misserfolgen

… Stärkung des sprachlichen und fachlichen Könnensbewusstseins (Sprachkompetenz (vi), 8)

Haagen listet einige Unterschiede auf, welche den konventionellen Unterricht von einem sprachsensiblen Unterricht unterscheiden (siehe Abb.2.3).

Abb.2.3: Sprachlich orientierter und konventioneller Unterricht (aus Haagen, 19)

Um den Unterricht sprachsensibler zu gestalten, muss er auf die Kommunikation im Fach hin ausgerichtet sein. Auch muss die Lehrperson darauf achten, dass sich Fachlernprobleme und Sprachlernprobleme nicht miteinander vermischen. Weiters soll sich die Sprache an den Schülerinnen und Schülern orientieren und nicht am Fach selbst (Sprachkompetenz (vii), 2). Denn: „Vage Formulierungen begleiten den Prozess des Verstehens, exakte Formulierungen taugen für das bereits Verstandene.“ (Sprachkompetenz (iii), 4).

Im Physikunterricht gibt es einige sprachliche Standardsituationen, etwa das Schreiben eines Protokolls, eine Darstellungsform (Skizze, Diagramm, Tabelle) verbalisieren, eine Hypothese äußern, fachliche Fragen stellen, einen Fachtext lesen oder produzieren. Wie geht ein sprachsensibler Fachunterricht damit um?

Den Lernenden sollen für solche Standardsituationen Hilfsmittel gegeben werden, mit welchen sie die Situation bewältigen können. Methoden-Werkzeuge und verschiedene Darstellungsformen sind wichtige Hilfen hierzu.

Abb.2.4: Verschiedene Darstellungsformen für den Umgang mit Texten (aus Sprachkompetenz (i), 2)

Der sprachsensible Unterricht ist eine mühsame, tägliche Daueraufgabe, die nur sehr langsam Erfolge bringt. Er reduziert sprachlich, ohne dabei inhaltlich flach zu werden und ermöglicht so eine bessere Lernsituation für Schülerinnen und Schüler.

„Ein sprachsensibler Fachunterricht erkennt, dass Sprache im Fachunterricht ein Kernthema ist und dass Sprachlernen im Fach untrennbar mit dem Fachlernen verbunden ist.“

(Sprachkompetenz (vii), 1)

2.3 Lesen und Schreiben im Physikunterricht

Zum Themengebiet der „Fachsprache“ gehören im Physikunterricht auch die Themengebiete „Lesen“ und „Schreiben“ zusammen. Sie ergänzen einander und können nicht voneinander getrennt werden (Sprachkompetenz (v), 1).

2.3.1

Unter Lesen versteht man nicht nur ein reines Dekodieren der Buchstaben, Wörter und Sätze eines Textes, sondern einen individuellen Konstruktionsprozess.

„Leseverstehen wird durch unterschiedliche Assoziationen, Gedankenspiele, Erinnerungen, Hypothesen, Empfindungen, Aha-Erlebnisse, aber auch durch Fragen, Widersprüche, Ängste, Verzweiflung und gar Empörung auf sehr individuelle Art begleitet.“ (Sprachkompetenz (iv), 5)

Der Leser nutzt sein Vorwissen und greift auf frühere Erfahrungen zurück, um den Text erfassen zu können und wer bereits über ein solides Vorwissen verfügt, wird in der Lage sein, auch anspruchsvolle Texte zu verstehen.

Lesen darf also nicht als passive Rezeption angesehen werden, sondern muss als aktive (Re-)Konstruktion der Textbedeutung angesehen werden. In einem Zusammenspiel von „Herauslesen“ und „Hineinlesen“ konstruiert der Leser sein Textverstehen (Sinnkonstruktion). Beim Herauslesen wird der Text dazu benutzt, um Vorstellungen aufzubauen. Mit diesen Vorstellungen und dem Vorwissen des Lesers werden bei diesem Erwartungen (Verstehenshypothesen) an den Text aufgebaut, welche dann am Text selbst überprüft werden und eventuell angepasst werden (Hineinlesen) (Sprachkompetenz (iv), 5).

Arten des Lesens

Im Allgemeinen werden fünf verschiedene Arten des Lesens unterschieden. Je nach Textsorte und Leseabsicht des Lesers werden diese eingesetzt.

Beim Selektiven Lesen (scanning) werden gezielt Informationen (Wörter, Daten, Fakten) aus dem Text herausgesucht. Wird der Text, ausgehend von Überschriften, grafischen Hervorhebungen oder Bildern, überflogen und wird daraus entschieden,

was näher betrachtet werden soll, so spricht man vom Orientierenden Lesen (skimming).

Extensives Lesen ist gekennzeichnet durch ein möglichst schnelles, flüchtiges Lesen, durch welches schnell ein globales Verständnis erreicht wird (also ein schnelles Draufloslesen bei umfangreicheren Texten). Beim intensiven (detaillierten) Lesen wird der Text mit Hilfe von Strategien im Ganzen und in Teilen detailliert gelesen und verstanden.

Wird ein Text zuerst orientiert, dann extensiv und dann intensiv gelesen (wobei extensiv und intensiv manchmal wiederholt werden), so spricht man vom zyklischen Lesen (Sachtexte lesen, 15-16).

Sachtexte im Physikunterricht

Beim Umgang mit Sachtexten im Unterricht gibt es zwei Formen.

Unter dem offensiven Umgang versteht man eine Anpassung des Lesers an den Text. Hierbei helfen Lesestrategien und Leseübungen.

Beim defensiven Umgang wird der Text durch Textvereinfachung oder alternative Sachtexte an den Leser angepasst (Leseverstehen im sprachsensiblen Fachunterricht, 7-13).

Beim offensiven Umgang mit Sachtexten im Unterricht müssen den Schülerinnen und Schülern Strategien bereitgestellt werden, wie sie mit diesen Texten umgehen sollen.

Lesestrategien für das intensive Lesen von Sachtexten:

- Fragen zum Text beantworten - Fragen an den Text stellen - den Text …

 strukturieren

 farborientiert markieren

 in eine andere Darstellungsform übertragen

 expandieren

- verschiedene Texte zum Thema vergleichen

- Schlüsselwörter suchen, den Text zusammenfassen - Fünf-Phasen-Schema verwenden

1. im Text orientieren

2. Verstehensinseln suchen

3. Text abschnittsweise Satz für Satz erschließen 4. den roten Faden suchen

5. Überprüfung dessen, was man verstanden hat (Sachtexte lesen, 23)

Auch bei der Auswahl der Texte sollte man als Lehrperson einiges bedenken.

Die Texte sollen die Schülerinnen und Schüler ansprechen und sie durch sprachliches oder inhaltliches Niveau beeindrucken. Jedoch sollen die Schülerinnen und Schüler nicht durch Länge oder Detailreichtum abgeschreckt oder verwirrt werden. Gute Texte sind aber subjektiv, denn der Leser bestimmt selbst, ob sie gut sind oder nicht. Sein Vorwissen, seine Lesekompetenz und vieles mehr spielt bei der Bewertung von Texten eine große Rolle.

Zur Förderung der Lesekompetenz sind Texte, welche von den Schülerinnen und Schülern sofort verstanden werden, schlechte Texte. Gute Texte müssen die Schülerinnen und Schüler angemessen herausfordern, ansonsten gibt es keinen Zuwachs bei der Lesekompetenz (Sprachkompetenz (iv), 7).

Zusammenfassend kann gesagt werden:

- Lehrerinnen und Lehrer sollen Texte mit passendem Umfang nutzen und das sprachliche Anspruchsniveau so wählen, dass die Schülerinnen und Schüler mit einer (kalkulierten) sprachlichen Überforderung konfrontiert sind.

- Die Schülerinnen und Schüler brauchen Lesestrategien, Leseübungen und das Wissen über die verschiedenen Lesestile.

- Nötiges Vorwissen soll dem Text integrierend beigefügt werden oder es soll bereitgestellt sein (Voraktivitäten setzen, Materialien erstellen, …).

- Die Texte sollen passend in den Lernprozess integriert werden, sodass die Schülerinnen und Schüler eine Notwendigkeit des Textes erkennen.

- Durch kleinere Leseerfolge soll das Könnensbewusstsein der Lernenden gestärkt werden.

(Leseverstehen im sprachsensiblen Fachunterricht, 64)

2.3.2

Die Textproduktion zählt für die Lernenden zu einer der schwierigsten Aufgaben im Unterricht. Schreiben ist ein kreativer und produktiver Lernprozess – es bringt fachliches und sprachliches Lernen zusammen.

Trotz der Untrennbarkeit von Lesen, Sprechen und Schreiben tritt beim Schreiben eine Besonderheit auf: Schreiben und Sprechen verfolgen, als Kommunikationsfor- men betrachtet, unterschiedliche Ziele und fördern auch unterschiedliche Kompetenzbereiche.

Sprechen ist im Allgemeinen situationsgebunden und flüchtig, es ist auf eine gelingende Kommunikation hin angelegt und wird von Mimik, Gestik und Ausstrahlung des Sprechers unterstützt.

Schreiben hingegen bezieht sich auf einen „imaginären“ Gesprächspartner, der nicht antwortet, aber das Geschriebene verstehen soll und muss. Die schriftliche Kommunikation ist, im Vergleich zur sprachlichen Kommunikation, verlangsamt. Der Verfasser kann hierdurch seine Gedanken ordnen, bewusst reflektieren, argumentieren und präzise und sprachbewusst verbalisieren – ohne den Zeitdruck, den er in einer mündlichen Kommunikation hätte. Im Gegenzug dazu hat das Geschriebene etwas Endgültiges. Man kann Geschriebenes nicht mehr ändern und somit bleibt es dauerhaft bestehen (Sprachkompetenz (v), 1-2).

Schreiben benötigt ein umfassendes und differenziertes Wissen in vielen verschiedenen Bereichen. Einerseits Weltwissen (Allgemeinwissen und themenbezogenes Wissen), aber auch Sprachwissen (Grammatik, Syntax, …), methodisches Wissen (wie läuft der Schreibprozess ab?) und Selbstwissen (wie gut sind meine eigenen Schreibfähigkeiten?). Auch Adressatenwissen (was kann ich als Vorwissen meiner Zielgruppe annehmen?), Situationswissen (Schreibanlass, Rahmenbedingungen) und Diskurswissen (Wissen über Traditionen und Normen) werden für ein Gelingen des Schreibens vorausgesetzt.

Daraus erkennt man, wie anspruchsvoll Schreiben ist und dass die Lehrperson diese Tätigkeit im Unterricht sorgfältig vor- und nachbereiten muss, damit sich ein Lernerfolg zeigt (Sprachkompetenz (v), 7).

Warum soll man im Physikunterricht schreiben?

Schreiben im Physikunterricht hat viele Vorteile. Einerseits kommen den Schülerinnen und Schülern durch das Schreiben Ideen, Erkenntnisse werden gefunden und entwickelt. Andererseits führt Schreiben zu einer intensiven und vertiefenden Auseinandersetzung mit dem Sachverhalt. Durch das Geschriebene kann die Lehrperson erkennen, ob die Schülerinnen und Schüler den Sachverhalt auch wirklich verstanden haben.

Durch regelmäßiges Schreiben wird Bewusstheit geschaffen, z.B. beim regelmäßigen Schreiben von Versuchsprotokollen kann es auch Auswirkungen auf das Beobachten und Aufnehmen der Bedingungen haben. Dadurch wird auch Bewusstsein über das eigene Denken geschaffen. Außerdem führt Schreiben zu Präzision und zur Konzentration auf das Wesentliche.

Durch das Schreiben von Texten wird der eigene Stil gefördert und das selbstständige Lernen unterstützt (Sprachkompetenz (v), 2-3).

Wann und was soll man im Physikunterricht schreiben?

Im Physikunterricht gibt es unterschiedliche Schreibgelegenheiten und Schreibprodukte.

Schreibgelegenheiten:

 zur Wiederholung, Übung oder Festigung

 zum Sichern von Ergebnissen

 zur Vorbereitung (auf Gespräche, Diskussionen, …)

 zur Vorbereitung auf Vorträge oder Präsentationen

 als Dokumentation und Protokollierung (Experimente, Messungen, …)

 als Teil einer Leistungs- oder Testaufgabe (Sprachkompetenz (viii), 8)

Die oben aufgeführten Schreibgelegenheiten bestimmen auch die Schreibprodukte.

Diese können in drei Kategorien eingeteilt werden:

 Schreibprodukte mit Sachbezug

 kurze eigene Formulierungen (Hypothesen, Überlegungen, …)

 Beschreibungen von Experimenten, Geräten, Bilder, Handlungen, …

 schriftliche Erklärung eines Sachverhaltes

 Facharbeit

 Schreibprodukte mit Adressaten-Bezug

 Adressatengerechte Darstellung (Texte schreiben für jüngere Schüler, die Geschwister, usw.)

 Adressatengerechte Replik (adressatengerecht Stellung beziehen für einen Mitschüler, die Eltern, usw.)

 Schreibprodukte mit Ich-Bezug

 Erfahrungsbericht (Schülerinnen und Schüler sollen ihre eigenen Erfahrungen in den Unterricht integrieren können)

 kreative Schreibformen (szenische Dialoge, fiktive physikalische Konferenzen und Dialoge mit historischen Personen, …)

(Sprachkompetenz (viii), 8)

Abb.2.5: Was man im Physikunterricht alles beschreiben kann (aus Sprachkompetenz (viii), 7)

Wie lernt man das Schreiben im Physikunterricht?

Schülerinnen und Schüler können das Schreiben von Sachtexten bis zu einem gewissen Grad erlernen. Man lernt Schreiben einerseits durch Lesen, indem man gute Texte analysiert, andererseits aber auch durch Schreiben, indem man kleinere Schreibaufgaben erfolgreich bewältigt (Sprachkompetenz (viii), 11).

Auch das Schreiblernen kann durch Schreibstrategien unterstützt werden:

 Schreiben nach Textmustern: Zu einem Musterbeispiel wird ein ähnlich strukturierter Text verfasst

 Schreiben mit Schreibhilfe: Tabellen, Diagramme oder Mindmaps dienen als Strukturierungs- und Formulierungshilfen.

 Systematisches Schreiben: Die Teilschritte des Schreibens werden nach vorgegebener Gliederung ausgeführt.

 Optimierendes Schreiben: Der Autor korrigiert seinen Text selbst bzw. lässt ihn von seinen Mitschülerinnen und Mitschülern oder der Lehrperson begutachten und verbessert den Text dann mit den erhaltenen Schreibempfehlungen.

 Zusammentragendes Schreiben: Mit Hilfe mehrerer Texte und anderen Materialien wird ein eigener Text erstellt.

 Kooperatives Schreiben: Nach dem Schreiben eines Textes in Partner- oder Gruppenarbeit wird das Thema in einer Schreibkonferenz besprochen.

Danach werden Schreibaufgaben verteilt und Texte werden in Einzelarbeit verfasst. Diese werden danach wieder in der Schreibkonferenz besprochen und abschließend soll zusammen ein Schlusstext erstellt werden.

 Assoziatives Schreiben: Aus nicht-geordneten Assoziationen soll ein gegliederter Text erstellt werden.

 Drauflosschreiben: Nach kurzem Überlegen soll ein Text geschrieben werden.

(Sprachkompetenz (v), 6-7)

Wie lehrt man das Schreiben im Physikunterricht?

Leisen listet hier sechs Punkte auf, mit welchen man systematisch das Erlernen des Schreibens unterstützen kann.

1. Schreibsituationen schaffen: Wenn sich das Schreiben aus der Sache selbst motiviert und ein notwendiger Bestandteil des Unterrichts ist, fällt es den Schülerinnen und Schülern leichter, damit umzugehen.

2. Modellbeobachtungen: Die Lehrperson soll an gelungenen Beispielen zeigen, was Kriterien für gute Texte sind und mit welchen Schreibstrategien man sie erreichen kann.

3. Anwendung: Das Schreiben wird in ähnlichen Situationen ausgeführt, wobei der methodische Aspekt besonders betont wird.

4. Rückblick: Die Schülerinnen und Schüler reflektieren das Schreibprodukt und bewerten das Ergebnis und die Schreibstrategie.