Suchfunktion

Naturwissenschaftliches Experimentieren (NExt) – Schulversuch

Vorbemerkungen

 

Bildungsplanübersicht

Schuljahr Bildungsplaneinheiten Zeitricht-wert Gesamt-stunden
Eingangsklasse Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP) 20
1 Recherche und Sicherheit
6
2 Naturwissenschaftliches Experimentieren und Forschen
38
3 Präsentation
6 70
Zeit für Leistungsfeststellung 10
80

Eingangsklasse

Vertiefung – Individualisiertes Lernen – Projektunterricht (VIP)

20

Vertiefung

Individualisiertes Lernen

Projektunterricht

z. B.
Übungen
Anwendungen
Wiederholungen
z. B.
Selbstorganisiertes Lernen
Lernvereinbarungen
Binnendifferenzierung
z. B.
Güteklassenuntersuchung von Gewässern und Böden
Untersuchung der Einflussfaktoren des Treibhauseffekts
Bestimmung von Mikroplastik
Feinstaubanalyse
Optimierung von Robotern mithilfe der Bionik
Alternative Brennstoffzellen

Zusammenarbeit mit einem Betrieb oder einer Forschungseinrichtung
Vorbereitung auf einen Seminarkurs;
Vorbereitung auf einen Wettbewerb, z. B. Jugend forscht
Die Themenauswahl des Projektunterrichts hat aus den nachfolgenden Bildungsplaneinheiten unter Beachtung Fächer verbindender Aspekte zu erfolgen.

BPE 1

Recherche und Sicherheit

6

Die Schülerinnen und Schüler arbeiten sich projekthaft in ausgewählte Teilgebiete aus den Bereichen Naturwissenschaft, Technik oder Informatik ein. Diese Einheit wird an geeigneter Stelle integrativ durchgeführt.

BPE 1.1

Die Schülerinnen und Schüler recherchieren, um eigene Forschungsziele zu formulieren. Unter Berücksichtigung des Stands der Wissenschaft sowie der Sicherheit beziehungsweise Durchführbarkeit der Experimente unter schulischen Bedingungen analysieren und bewerten die Schülerinnen und Schüler Informationen zu den Grundlagen der eigenen Forschungsansätze und erarbeiten Inhalte, die zur Durchführung der Experimente notwendig sind.

Onlinerecherche
fachwissenschaftliche Suchmaschinen als Alternative zu Alltagssuchmaschinen, Internetportale von Fachzeitschriften, Lexikon-Einträge, Forenbeiträge, wissenschaftliche TV-Beiträge, Internet-Tutorials
Offlinerecherche
Schulbücher, Besuch einer Bibliothek, Fachbücher (auch aus dem Grund- und Hauptstudium einschlägiger Studiengänge), Fachzeitschriften, (populär‑) wissenschaftliche Zeitschriften

BPE 1.2

Die Schülerinnen und Schüler planen in Absprache mit den Projektbetreuenden die Rahmenbedingungen für ihre Projekte.

Projektplanung

  • wissenschaftliche Fragestellung bzw. Zielsetzung

  • Zeitmanagement

  • Ressourcenplanung
Materialien, z. B. Geräte, Chemikalien
  • Durchführbarkeit

BPE 1.3

Die Schülerinnen und Schüler erstellen in Absprache mit der betreuenden Lehrperson eigene Sicherheitskonzepte für ihre Projekte.

Gefährdungsbeurteilung
projektabhängige Unterweisung:
arbeitsplatz- und stoffbezogen, Gefahrstoffinformationssystem für Chemie, z. B. DEGINTU, Hinweise der Unfallklassen

BPE 2

Naturwissenschaftliches Experimentieren und Forschen

38

Die Schülerinnen und Schüler planen und protokollieren naturwissenschaftliche Experimente, führen diese durch und werten sie aus.

BPE 2.1

Die Schülerinnen und Schüler planen Aufbau, Durchführung und Auswertung der Experimente.

Konzeption der Experimente
Räumlichkeiten, Aufbauten, Laborgeräte, Materialien, Chemikalien, Probennahme und Probenvorbereitung
Auswertungsmethoden
Modelle, Messwerterfassung, Dauer der Durchführung, induktive/deduktive Vorgehensweise

BPE 2.2

Die Schülerinnen und Schüler führen die geplanten Experimente unter Berücksichtigung der notwendigen Sicherheitsvorkehrungen durch und dokumentieren alle notwendigen Daten.

Durchführung der Experimente

Laborjournal
Festhalten der experimentellen Ergebnisse: Skizzen, Fotos, Videos, Messwerttabellen

BPE 2.3

Die Schülerinnen und Schüler bewerten die Ergebnisse und führen die optimierten Experimente gegebenenfalls unter angepassten Rahmenbedingungen erneut durch. Sie diskutieren und ermitteln Vorgehensweisen zur Minimierung von Fehlerquellen.

Bewertung der Ergebnisse
Plausibilität der Ergebnisse prüfen, systematische Fehler erkennen und eliminieren, Messgenauigkeit und Messbereich überprüfen
Optimierung der Experimente
Reproduzierbarkeit

BPE 2.4

Die Schülerinnen und Schüler stellen die Ergebnisse dar, diskutieren und bewerten die daraus gewonnenen Erkenntnisse und leiten entsprechende Schlussfolgerungen ab.

Methodenauswahl
Hypothesenüberprüfung, Modellierung, Regressionsanalyse, Berechnung von indirekten Messgrößen (mit Fehlerfortpflanzung), statistische Analyse (Mittelwerte, Standardabweichungen, Signifikanztests)
Erkenntnisgewinnung

BPE 2.5

Parallel zum Fortgang der Experimente dokumentieren die Schülerinnen und Schüler manuell oder computergestützt die Experimente und protokollieren die Ergebnisse. Sie begründen ihr Vorgehen bei der Durchführung des Experiments.

Laborjournal
Auswertung der Ergebnisse
Visualisierung der Messergebnisse: Tabellen mit Fehlerrechnung, Diagramme mit Fehlerbalken, Konfidenzintervallen

BPE 3

Präsentation

6

Die Schülerinnen und Schüler präsentieren ihre Experimente und Ergebnisse und setzen zur Unterstützung der Präsentation Medien zielführend ein. Die Schülerinnen und Schüler reflektieren die Präsentationen.
Im Idealfall präsentieren die Schülerinnen und Schüler ihre Projekte der Öffentlichkeit oder nehmen an einem Wettbewerb wie zum Beispiel Jugend forscht teil.

BPE 3.1

Die Schülerinnen und Schüler wählen geeignete Präsentationsformen aus. Sie ermitteln dazu zuerst zielgruppenspezifisch und Anlass bezogen die wesentlichen Inhalte der Präsentation, die sie anschließend in geeigneter Weise darstellen und einem ausgewählten Publikum vorstellen.

Vorbereitung und Planung
Ziele, Zielgruppe, Anlass der Präsentationen, z. B. Präsentation beim Wettbewerb, Tag der offenen Tür, Infoveranstaltungen der Schule
Präsentationsarten
Durchführung und Reflektion
Struktur, Ablauf
Personal‑, Methoden‑, Medien‑, Fachkompetenz

Fußleiste