Kompetenzentwicklung

Kompetenzentwicklung

Ausgehend von den Erfahrungen und Vorstellungen, die die Schülerinnen und Schüler in ihrem Alltag und im Sachunterricht gewonnen haben, werden im naturwissenschaftlichen Unterricht weitergehende naturwissenschaftliche Sicht- und Arbeitsweisen entwickelt. Die Schülerinnen und Schüler erwerben so eine Grundlage für die Arbeit im Fachunterricht in den folgenden Jahrgangsstufen. Durch eigenes Erleben und Handeln, beim genauen Beobachten und Beschreiben, beim eigenständigen Fragen, Untersuchen, Experimentieren und Auswerten, beim Präsentieren und Austauschen der Ergebnisse werden für Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen 5 und 6 altersgemäß naturwissenschaftliche Zusammenhänge und Gesetzmäßigkeiten erfahrbar.

Das Fach Naturwissenschaften 5/6 trägt so wesentlich dazu bei, dass die Schülerinnen und Schüler sich in ihrer durch Technik und Naturwissenschaften geprägten Umwelt zurechtfinden und aktiv an ihr teilhaben können. Die Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Inhalten ist Bestandteil von Allgemeinbildung und hilft dabei, sich selbst als Teil der Natur zu begreifen und in Verantwortung gegenüber sich selbst und der Umwelt zu handeln.

Zu den Zielen naturwissenschaftlicher Grundbildung gehört es, Phänomene anknüpfend an die Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler zu untersuchen und verständlich zu machen, in die Sprache und Historie der Naturwissenschaften einzuführen, Ergebnisse zu kommunizieren sowie sich mit ihren spezifischen Methoden der Erkenntnisgewinnung und deren Grenzen auseinanderzusetzen. Die Schülerinnen und Schüler erwerben dadurch anschlussfähige Grundlagen für die Fächer Chemie, Biologie und Physik.

Im Alltag erleben die Schülerinnen und Schüler Phänomene in ihrer ganzen Komplexität. Im Unterricht werden Phänomene mithilfe von naturwissenschaftlichen Denk- und Arbeitsweisen untersucht. Methoden wie Beobachten, Beschreiben, Vergleichen, Messen bis hin zur Bildung von Hypothesen, zum Experimentieren und der Arbeit mit Modellen werden gezielt angewendet. Der Blick auf das Phänomen integriert dabei biologische, chemische und physikalische Sichtweisen.

Im Fach Naturwissenschaften 5/6 werden die Vorerfahrungen, Interessen und Begabungen aller Schülerinnen und Schüler gleichermaßen berücksichtigt, unabhängig von ihrem Geschlecht, ihrer sozialen und kulturellen Herkunft oder ihrer sprachlichen Entwicklung. Durch die Einbindung unterschiedlicher inhaltsbezogener und methodischer Zugangsweisen zu Phänomenen und Inhalten eröffnen sich vielfältige Möglichkeiten, den naturwissenschaftlichen Unterricht vielfaltssensibel zu gestalten und Heterogenität zu berücksichtigen. Durch den Einbezug unterschiedlicher Aspekte zu einem Thema, die die Alltagserfahrungen und -fragen der Schülerinnen und Schüler und die fachlichen Perspektiven gleichermaßen aufgreifen, werden Stereotypisierungen vermieden. Somit kann das Fach Naturwissenschaften durch eine lebenswelt- und phänomenbezogene Thematisierung der Inhalte zu einem positiven Selbstbild der Lernenden in Bezug auf ihre naturwissenschaftlichen Kompetenzen und Interessen beitragen.

Die Entwicklung naturwissenschaftlicher Kompetenzen erfolgt zu einem großen Teil über die Sprache, zunächst über die dem Kind vertraute Alltagssprache. Sie dient der Verständigung miteinander über den Lerngegenstand und ermöglicht die Verbalisierung der gewonnenen Erkenntnisse im Unterricht. Der Unterricht trägt dazu bei, sprachliche Kompetenzen zu fördern und diese fortzuentwickeln. Sprachhandlungen wie Beschreiben, Begründen, Protokollieren und Untersuchen folgen spezifischen formalen Kriterien und verwenden typische Formulierungen, die die Schülerinnen und Schüler lernen und anwenden. Aufgabe des Faches Naturwissenschaften 5/6 ist es zudem, Fachsprache anzubahnen und die Anwendung von Fachbegriffen altersgemäß zu fördern.

Die Lebenswelten von Kindern und Jugendlichen sind auch gleichzeitig Medienwelten. Im Fach Naturwissenschaften 5/6 nimmt die Nutzung von Medien vielfältige Funktionen ein. Medien werden z. B. für die selbstständige Recherche von Informationen genutzt oder dienen der Veranschaulichung von Prozessen. Schülerinnen und Schüler üben im Unterricht nicht nur die kompetente Nutzung, sondern auch einen kritischen Umgang mit Medien im Blick auf die Herkunft und Verlässlichkeit von Informationen.

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Die Entwicklung von Kompetenzen im Fach Naturwissenschaften greift die im Sachunterricht gebildeten Erfahrungen, Fähigkeiten und Fertigkeiten der Schülerinnen und Schüler auf und erweitert und systematisiert sie. In der Auseinandersetzung mit Phänomenen aus Natur und Technik entwickeln die Schülerinnen und Schüler naturwissenschaftliche Fragestellungen und erwerben grundlegende naturwissenschaftliche Kompetenzen, die sich in die vier Kompetenzbereiche des Kompetenzmodells des naturwissenschaftlichen Unterrichts aufgliedern lassen:

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Das Kompetenzmodell entspricht dem der anschließenden Fächer Biologie, Chemie und Physik ab Jahrgangsstufe 7.

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Mit Fachwissen umgehen

Zur Einordnung der Vielzahl naturwissenschaftlicher Phänomene bedient sich der Fachunterricht der Basiskonzepte. Sie stellen naturwissenschaftliche Grundprinzipien (Leitideen) dar, die meist fachübergreifend Gültigkeit besitzen. Sie dienen damit einer Fokussierung auf wesentliche Inhalte und ein exemplarisches Vorgehen.

Bereits im Sachunterricht können den Lernenden die Grundgedanken wesentlicher Basiskonzepte nahegebracht werden. Im naturwissenschaftlichen Unterricht 5/6 werden sie gefestigt. Die naturwissenschaftlichen Phänomene können in diesen Jahrgangsstufen mit ilfe von vier Basiskonzepten fachlich strukturiert werden. Jedes der vier Basiskonzepte wird im anschließenden Unterricht in zweien der drei Fächer Biologie, Chemie und Physik weitergeführt und ausgebaut. Sie zeigen Überschneidungen in den Naturwissenschaften auf und machen auch im späteren Fachunterricht eine interdisziplinäre Vernetzung von Wissen möglich. Mit der Behandlung zusätzlicher Themenfelder werden weitere Basiskonzepte erschlossen.

Die Basiskonzepte selbst sollen nicht eigenes Unterrichtsthema sein, sondern bilden den Hintergrund der im Fach Naturwissenschaften zu behandelnden Themen. Neu gewonnene Informationen werden in das bestehende Wissensgefüge integriert. Die Schülerinnen und Schüler ordnen ihre Kenntnisse dem sich entwickelnden Verständnis der Basiskonzepte zu, sie übertragen ihre Kenntnisse auf neue Problemstellungen und wenden sie für sachbezogenes Handeln und Problemlösen an.

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Energie und Materie gehen nicht verloren (Konzept der Erhaltung)

Materie und Energie bleiben immer erhalten, können aber in verschiedene Formen umgewandelt werden.

Luft kann sich ausdehnen oder zusammengedrückt werden, ohne dass sich die Masse der Luft verändert. Ein im Tee gelöster Würfelzucker ist nicht „weg“, er ist nur nicht mehr sichtbar. Die Energie, die wir mit der Nahrung aufnehmen, wird nicht verbraucht. Sie wird in andere Energieformen umgewandelt, z. B. wenn wir uns bewegen oder wenn unser Körper Wärme erzeugt, um unsere Körpertemperatur zu halten.

Materie besteht aus Teilchen.

Eis, Wasser und Wasserdampf sind verschiedene Erscheinungsformen (Aggregatzustände) desselben Stoffes. Sie unterscheiden sich durch ihre innere Struktur und besitzen unterschiedliche Eigenschaften. Die verschiedenen Aggregatzustände können mit dem Teilchenmodell veranschaulicht werden.

Energie bewirkt Licht, Bewegung, Wärme (Konzept der Energie) 

Energie kommt in verschiedenen Formen vor.

In Licht, Bewegung, Strom und Nahrungsmitteln steckt Energie. Sie ist immer an einen Träger gebunden. Energie kann gespeichert werden. Nimmt der menschliche Körper mehr Energie in Form von Nahrung auf, als er durch Bewegung umwandelt, nimmt er an Gewicht zu.

Dinge/Lebewesen beeinflussen sich gegenseitig(Konzept der Wechselwirkung)

Allen chemischen, biologischen und physikalischen Prozessen liegen Wechselwirkungen zu Grunde.

Beim Tritt gegen einen Fußball ändern sich seine Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit. Wird ein Stoff erwärmt, ändern sich seine Temperatur und sein Aussehen. Er kann seinen Aggregatzustand wechseln.

Ein Ganzes besteht aus zusammenwirkenden Einzelteilen (System-Konzept)

In einem System wirken Einzelteile unterschiedlicher Funktion zusammen und bewirken
Prozesse und Veränderungen.

Beispiele für Systeme sind der menschliche Körper, die Zellen aus denen er besteht und das Ökosystem in dem er lebt. Auch Maschinen bilden Systeme.

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Erkenntnisse gewinnen

In einem problemorientierten Unterricht nehmen die Schülerinnen und Schüler Phänomene wahr, entwickeln naturwissenschaftliche Fragestellungen und beobachten Abläufe und Vorgänge aus der naturwissenschaftlichen Perspektive. Sie nutzen naturwissenschaftliche Untersuchungsmethoden wie das Vergleichen, Ordnen und Experimentieren sowie naturwissenschaftliche Arbeitsweisen wie das Recherchieren, Protokollieren und Auswerten. Sie wenden Denk- und Argumentationsweisen wie das Bilden von Hypothesen, Herstellen von Wenn-dann-Beziehungen an und nutzen und erstellen einfache Modelle.

Die Einführung in experimentelle Verfahren fördert ein planvolles und zielgerichtetes Vorgehen. Die Schülerinnen und Schüler lernen, mit Chemikalien und Geräten sachgerecht umzugehen.

Die Arbeit mit Modellen ist ein wichtiger Teil des naturwissenschaftlichen Unterrichts. Es wird thematisiert, welche Erklärungen mit diesem Modell im naturwissenschaftlichen Erkenntnisprozess möglich sind und was es veranschaulichen soll.

Bei der Auseinandersetzung mit Modellen sollte ihre prinzipielle Begrenztheit erfahrbar werden (Modellkritik). Die Lernenden erfahren, dass Modelle keine Beweiskraft besitzen, jedoch helfen, sich eine Vorstellung von der Wirklichkeit zu machen, die der Anschauung nicht zugänglich ist.

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Kommunizieren

Die Fähigkeit zu adressatengerechter und sachbezogener Kommunikation ist ein wesentlicher Bestandteil naturwissenschaftlicher Grundbildung. Zur Beschreibung von Phänomenen aus Natur und Technik verknüpfen die Schülerinnen und Schüler Alltagssprache und Fachsprache. Sie sind in der Lage, Sachtexte und grafische Darstellungen, Modelle und Medien für die Informationsgewinnung zu nutzen sowie selbst in einfacher Form herzustellen.

Ihre Untersuchungen, Erkundungen, Ergebnisse und Problemlösungen präsentieren sie kreativ und unter Einsatz unterschiedlicher Medien.

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Bewerten

Schülerinnen und Schüler sind fähig, Informationen zu bewerten. Sie können naturwissenschaftliche Erklärungen nachvollziehen und reflektieren sowie ggf. die Untersuchungsmethoden und Schlussfolgerungen begründet hinterfragen.

Durch diese Auseinandersetzung lernen die Schülerinnen und Schüler, Verantwortung für die Gesundhaltung des eigenen Körpers und für die Natur zu übernehmen.

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Redaktionell verantwortlich: Thomas Hirschle, LISUM