Didaktik des Sachunterrichts

NOS= “Natur des Naturwissenschaften”

-> Metawissen über naturwissenschaftliches Wissen bzw über naturwissenschaftliche Tätigkeit

-> inkludiert auch die fachliche, erkenntnistheoretische, historische und kulturelle Relevanz der naturwissenschaftlichen Tätigkeiten

NOS umfasst beide Perspektiven:

Umfasst:

🔬 Wissenschaftstheorie

→ Wie arbeitet Wissenschaft?

🧠 Epistemologie

→ Wie entsteht Wissen?

Ist Teil einer Scientific Literacy

Stellt eine bedeutsame Sicht auf die Welt dar

Ermöglicht es wissenschaftliche Daten zu verstehen und zu interpretieren

Kulturelle Werte der Gesellschaft nehmen einen Einfluss darauf, wie Forschung durchgeführt wird, wie Ergebnisse interpretiert werden und was als nützlich angesehen wird

• Beobachtungen sind konsensfähiger als Deutungen oder Modelle ( finden eher auf Einvernehmen)

• Deutungen und Modelle sind therieabhängig

  => Deutungen und Modelle sind daher nicht nach Richtigkeit sondern nach Angemessenhheit zu beurteilen

Gesetze beschreiben wahrgenommene oder beobachtete Zusammenhänge (z.B zwischen beobachtbaren Größen)

Theorien sind aus Beobachtungen abgeleitet, in sich stimmige Erklärungen für Phänomene oder Zusammenhänge zwischen Phänomenen

=> Sozialer und kultureller Einfluss, Beobachtungen und Deutungen, Gesetze und Theorien stehen in Abhängigkeit zueinander

=> Bspw. Kreativer Umgang bei Deutung von Beobachtung - führt zu Vorläufigeit des Wissens bei der die Art der Interpretation von sozialen und kulturellen Gegebenheiten abhängt

Deutschland:

• Im Wesentlichen wird Zielzustand für mittleren Schulabschluss benannt durch Bildungsstandarts

• Eine Ausdifferenzierung erfolgt nur sehr lückenhaft über Kerncurricula der Länder

USA

• Ausdifferenzierter Vorschlag durch Benchmarks von AAAS (American Association for the Advancement of Sciene)

In Deutschland werden vor allem Bildungsstandards für den mittleren Schulabschluss festgelegt, aber die Entwicklung über die Klassen hinweg ist wenig konkret. In den USA hingegen gibt es mit den AAAS Benchmarks ein sehr detailliertes System, das genau beschreibt, welche Kompetenzen Schüler in jeder Altersstufe erwerben sollen.

• Unterschied liegt im Grad der Strukturierung

• USA kleinschritiger => Kompetenzaufbau systematischer

Auf der nächsten Grafik sieht ma

• Benchmarks (Zielvorgaben)

• Altersstufen

• Verbindungen zwischen Themen

• Querverweise

👉 Wissen ist nicht isoliert, sondern:

• vernetzt

• aufeinander aufbauend

• entwickelt sich über die Zeit

1. Scientific World View

👉 Was ist das?

Das naturwissenschaftliche Weltbild

👉 Worum geht es?

• Wie wird die Welt wissenschaftlich erklärt?

• Wie entsteht Wissen?

🔍 Typische Inhalte:

• Wissen basiert auf Beobachtungen

• Ergebnisse können sich ändern

• Wissenschaft liefert Erklärungen

🧠 Einordnung:

👉 gehört zu:

➡️ Inhaltliche Vorstellungen über Wissenschaft

👉 also:

• eher deklarativ (Wissen)

👉 Scientific World View beschreibt:

➡️ Das grundlegende Verständnis von Wissenschaft

Also:

• Wie funktioniert die Welt?

• Was ist Wissen?

• Wie entstehen Erklärungen?

💡 Wichtig:

Grundlage für Scientific Inquiry und Scientific Enterprise

👉 Ohne dieses „Weltbild“ macht der Rest keinen Sinn

🔬 2. Scientific Inquiry

👉 Was ist das?

Der Forschungsprozess / die Methoden

👉 Worum geht es?

• Wie arbeitet man wissenschaftlich?

🔍 Typische Inhalte:

• beobachten

• experimentieren

• messen

• dokumentieren

• auswerten

🧠 Einordnung:

👉 gehört zu:

➡️ Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen (DAH)

👉 also:

• prozedural (Können!)

👩‍🔬 3. Scientific Enterprise

👉 Was ist das?

Wissenschaft als soziale Praxis

👉 Worum geht es?

• Wie ist Wissenschaft organisiert?

• Welche Rolle spielen Menschen und Gesellschaft?

🔍 Typische Inhalte:

• Zusammenarbeit

• Kommunikation

• Einfluss von Gesellschaft

• jeder kann teilnehmen

🧠 Einordnung:

👉 gehört zu:

➡️ gesellschaftlich-kulturelle Dimension von Wissenschaft

bis 2. Klasse

- Wenn eine Untersuchung auf die gleich Art und Weise wiederholt wird,

ist ein ähnliches Ergebnis zu erwarten

- Wenn eine Untersuchung an einem anderen Ort wiederholt wird, ist ein

ähnliches Ergebnis zu erwarten

bis 5. Klasse

- Ähnliche Untersuchungen können zu unterschiedlichen Ergebnissen

führen, weil sie von der verwendeten Methode, die äußeren Umständen

und Unsicherheiten in den Beobachtungen abhängen

- Wissenschaft ist ein Prozess, der darauf abzielt, aus genauen

Beobachtungen Erklärungen darüber abzuleiten, wie die Welt

funktioniert

bis 2. Klasse

- Man kann durch Beobachtungen lernen, oft ist es aber nützlich aktiv

etwas zu verändern und zu notieren, was passiert

- Geräte wie Thermometer, Lupen oder Waagen können uns helfen,

mehr Informationen zu erhalten als wir ohne Hilfsmittel erhalten könnten

- Präzise Beschreibungen sind wichtig, damit andere Personen ihre

eigenen Beobachtungen damit vergleichen können

- Wenn verschiedene Personen unterschiedliche Beobachtungen

machen, ist es meist besser, die Untersuchung zu wiederholen als

darüber zu diskutieren, wer Recht hat

27.10.2025Scientific Inquiry

(Naturwissenschaftliche Untersuchungen)

bis 5. Klasse

- Naturwissenschaftlich Untersuchungen können unterschiedlicher Art

sein, wie z. B. beobachten, sammeln oder experimentieren

- Ein Grund, warum man sich genau an Anleitungen halten und präzise

Aufzeichnungen anfertigen muss ist, dass man so evtl. erklären kann,

wie unterschiedliche Ergebnisse zustande gekommen sind

- Die Erklärungen eines Naturwissenschaftlers setzen sich aus deinen

Beobachtungen und seinen Gedanken darüber zusammen

- Manchmal haben Naturwissenschaftler unterschiedliche Erklärungen

für die gleiche Beobachtung

- Naturwissenschaftler schenken Behauptungen nur dann viel

Aufmerksamkeit, wenn diese gut mit Daten belegt sind

bis 2. Klasse

- Jeder kann naturwissenschaftliche Untersuchungen durchführen, Dinge

erfinden und Ideen haben

- Wenn man sich mit Naturwissenschaften beschäftigt, ist es wichtig, sich

mit anderen auszutauschen

- Dennoch kann jeder zu seinen eigenen Schlussfolgerungen kommen

- Man kann viel durch das Beobachten von Pflanzen und Tieren lernen,

muss aber deren Bedürfnisse berücksichtigen

27.10.2025Scientific Enterprise

(Naturwissenschaftliche(r) „Gesellschaft“/„Betrieb“)

bis 5. Klasse

- Naturwissenschaften sind eine Herausforderung, an der sich jeder –

wie schon seit Jahrhunderten – beteiligen kann

- Eine klare Kommunikation ist wichtig für die Naturwissenschaften,

damit Informationen, Kritik und Entdeckungen weitergegeben werden

können

- An den Naturwissenschaften sind verschiedene Arbeitsweisen und

-schritte beteiligt

- Viele Produkte haben ihren Ursprung in naturwissenschaftlichem

Wissen

• alle Schüler*innen sollen individuelle Zugänge zu den sozialen, kulturellen , natürlichen und technischen Phänomenen dieser Welt haben

• Diese Phänomene sollten sie auf individuelle Lernwege mit adaptiver Unterstützung der Lehrperson erschließen können

Inklusiver Unterricht kann also an 5 Stelllen ansetzen

• Das Kind

• Das Fachliche

• Die Unterichtsgestaltung

• Individuelle Lernwege

• Lehrkraft

Dimensionen von Lernvorraussetzungen (Lernvoraussetzungen) nach Hempel

📚 Wissen aufbauen

• deklaratives Wissen (Fakten)

• prozedurales Wissen (wie man etwas macht)

🎯 Unterricht anpassen

• Lesekompetenz berücksichtigen

• passende Darstellungsformen wählen

• Inhalte verständlich machen

➡️ = Differenzierung

🌍 Lebensweltbezug herstelleN

• Themen wählen, die Kinder betreffen

• Anschluss an Erfahrungen der Kinder

➡️ = Anschlussfähigkeit

👉 Ziel:

Wissen nicht nur vermitteln, sondern anwendbar machen

🧩 3. Rechte Seite: Was braucht die Lehrkraft dafür?

🟢 Pädagogische Haltung

👉 Das ist extrem wichtig für Inklusion:

• Unterschiede anerkennen

• eigene Stärken/Schwächen reflektieren

• bewusst mit Sprache umgehen

➡️ = Grundlage für weites Inklusionsverständnis

🔵 Professionswissen

👉 Die Lehrkraft braucht Wissen über:

• Pädagogik

• Fach

• Fachdidaktik

➡️ sonst kann sie nicht differenzieren

🔗 4. Verbindung zum weiten Inklusionsverständnis

Jetzt kommt der wichtige Zusammenhang 👇

👉 Wenn du weites Inklusionsverständnis ernst nimmst:

• Kinder sind unterschiedlich

• Unterschiede sind normal

➡️ dann MUSST du:

• Unterricht anpassen

• verschiedene Zugänge bieten

• individuelle Lernwege ermöglichen

👉

Literacy = handlungsfähig sein in einem bestimmten Bereich der Welt Und dies wird durch beispielsweise …(gelber Kasten) gewährleistet

🟢 Universelle Ebene

👉 für ALLE

• guter Unterricht

• Differenzierung

🟡 Selektive Ebene

👉 für einige Kinder mit Bedarf

• gezielte Förderung

🔴 Indizierte Ebene

👉 für einzelne Kinder

• intensive Unterstützung (z. B. Sonderpädagogik)

Rezeptiv: Hören, Lesen (Sprache aufnehmen)

Produktiv: Sprechen, Schreiben (Sprache produzieren)

=> Diese vier Bereiche sind die Grundlage für jegliches sprachliches Lernen im Unterricht

Zentrale Modelle zur Beschreibung von Sprachkompetenzen= BICS und CALP

Konzeptionell: wie es sprachlich gestaltet ist

Medial: wie etwas übermittelt wird

Sprachförderung (additiv): Problem laut Forschunng ist geringe Wirkung auf fachliches Lernen

Sprachbildung (integriert): -

Findet im Fachunterricht selbst statt/ betrifft alle SuS/ aktueller didaktischer Ansatz

Ziel:

• Fachsprache lernen

• Scaffolding (Unterstützungsstrukturen)

• Umgang mit Mehrsprachigkeit =Sprache als Werkzeug des Lernens

Doppelte Anschlussaufgabe = einmal an die Lebenswelt der Kinder (Inhalte knüpfen an Erfahrungen, Alltag und Vorwissen der Kinder an)

Andererseits: Anschluss an weiterführendes fachliches Lernen (Vorbereitung an die Fächer des SEK 1)

Scaffolding= Vorübergehende Unterstützungsstrukturen, die von Lehrkräften bereitgestellt werden, um SuS beim Erreichen der nächsten Stufe zu helfen

Makro-Scaffolding: vorbereitende Maßnahmen

Mikro-Scaffolding: Maßnahmen in der Unterrichtsinteraktion

=Lernen, Anforderungen zunehmend selbst zu meistern

Makroscaffolding:

• Sprachliche Bedarfsanalyse= Sprachliche Anforderungen des Unterrichts analysieren (Welche sprachlichen Anforderungen ergeben sich aus den Fachunterricht allgemein und spezifisch für ein bestimmtes Unterrichtsthema)

• Sprachliche Lernstandsanalyse= Sprachniveau der Lernenden bestimmen

• Sprachliche Unterrichtsplanung = Sprachliche Lernziele auf der Grundlage der Bedarfs- und Lernstandsanalyse formulieren und die methodische Umsetzung planen

Was müssen Sie als Lehrkkraft tun damit Kinder von Formulierungshilfen profitieren?

• Sus profitieren nur von Formulierungshilfen, wenn Lehrkraft deren Nutzung explizit anleitet (z.b Wann nutze ich den Satzanfang: Ich habe beobachtet, dass…), modelliert, einübt und wiederholt in sinnvolle Aufgaben einbettet

• Verhältnis Mensch- Natur

• Verhältnis belebte Natur- unbelebte Natur

• Zukunftsaspekte der Nachhaltigkeit

• Ressourcenverknappung, Erhalt der Artenvielfalt

• Aneignung zunehmend belastbarer naturwissenschaftlicher Konzepte

• Anknüpfung an vorhandenes Interesse bei Jungen und Mädchen

• Grundlage für anschlussfähige Bildung in den Fächern Bio, Chemie, Physik

Einfach gesagt:

• ❌ „Ich glaube, das ist so“

• ✅ „Ich habe das beobachtet und kann es belegen“

• 🧠 2. Ziel: Wirklich verstehen (nicht nur sehen)

  Kinder sollen:

  • Phänomene beobachten

  • Fragen stellen

  • Erklärungen finden

  👉 Beispiel:

  Warum wird Rotkohl rot oder blau?

  → nicht nur sehen, sondern Ursache verstehen (pH-Wert)

  3. Der typische Ablauf (GANZ WICHTIG!)

  Das ist der Kernprozess, den du können musst:

  Schritt 1: Problem / Frage

  👉 „Warum passiert das?“

  Beispiel:

• Warum schwimmt ein Schiff?

  Schritt 2: Hypothese (Vermutung)

  👉 Erste Idee / Erklärung

  • „Vielleicht schwimmt es wegen der Luft im Inneren“

  Schritt 3: Experiment planen

  👉 Wie kann ich das prüfen?

  • z. B. verschiedene Gegenstände ins Wasser legen

  Schritt 4: Experiment durchführen

  👉 Testen / ausprobieren

  Schritt 5: Ergebnisse auswerten

  👉 Was ist passiert?

  Schritt 6: Schlussfolgerung

  👉 War die Hypothese richtig?

  • Ja → bestätigen

  • Nein → neue Hypothese

Was lernen die Kinder dabei

• Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler:

  - Notwendigkeit der Evidenzprüfung erkennen und anwenden

  - Einfache Modellvorstellungen von Naturphänomen aufbauen

  - Aus Phänomenen Fragen ableiten

  - Grenzen der naturwissenschaftlichen Erkenntnismöglichkeit erkennen

  - Einfache Versuche planen, komplexere Versuche zunehmend

  selbstständig durchführen & auswerten

• Es gibt drei grundlegende Strategien, die man anwenden kann, um Probleme zu lösen

• 1 lernen durch Versuch und Irrtum

• 2 Algorithmisches Lernen

• 3 Lernen durch Anwenden heuristischer Strategien