Vorwort zur 3. Auflage 11
1 Ziele bewusst machen ¿ Kompetenzen fördern 13
Peter Labudde
1.1 Zum Für-wen, Warum und Wann von Zielen 14
1.2 Zielebenen und ¿bereiche 16
1.3 Lernziele im interdisziplinären Naturwissenschaftsunterricht 18
1.4 Kompetenzen und Bildungsstandards: Deutschland 20
1.5 Kompetenzen und Bildungsstandards: Schweiz 22
1.6 Globalisierung der Lernziele durch PISA 24
1.7 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 26
1.8 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 28
2 Die Naturwissenschaften fächerübergreifend vernetzen 29
Susanne Metzger
2.1 Fächerübergreifender Unterricht ¿ ein Überblick 30
2.2 Fächerübergreifend ¿ eine Begriffsklärung 32
2.3 Im Spannungsfeld zwischen fächerübergreifendem Unterricht und Fachsystematik 34
2.4 Themenfelder 36
2.5 BNE ¿ ein Beispiel für fächerübergreifenden Unterricht über die Naturwissenschaften hinaus 38
2.6 Weitere Beispiele für fächerübergreifenden Unterricht 40
2.7 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 42
2.8 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 44
3 Didaktische Rekonstruktion: Fachsystematik und Lernprozesse in der Balance halten 45
Susanne Metzger
3.1 Das Modell der Didaktischen Rekonstruktion ¿ Grundlagen 46
3.2 Fachwissenschaftliche Perspektive 48
3.3 Vorstellungen der Schülerinnen und Schüler 50
3.4 Interessen der Schülerinnen und Schüler 52
3.5 Didaktische Strukturierung 54
3.6 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 56
3.7 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 58
4 Lernen von Naturwissenschaften heißt: Vorstellungen verändern 59
Kornelia Möller
4.1 Lernen als kognitives Konstruieren 60
4.2 Der Einfluss vorunterrichtlicher Vorstellungen 62
4.3 Die Veränderung von Vorstellungen unterstützen 64
4.4 Conceptual-Change-Theorien als theoretische Basis 66
4.5 Conceptual Change fördernden Unterricht gestalten 70
4.6 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 72
4.7 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 74
5 Von der Alltagssprache zur Fachsprache gelangen 75
Anni Heitzmann
5.1 Lernen mit Sprache 76
5.2 Alltagssprache ¿ Fachsprache ¿ Unterrichtssprache 78
5.3 Begriffe bilden und lernen 80
5.4 Fragen und Erklären 82
5.5 Arbeit mit Texten 84
5.6 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 86
5.7 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 88
6 Modelle verwenden 89
Anni Heitzmann
6.1 Was sind überhaupt Modelle? Eine Begriffseingrenzung 90
6.2 Verschiedene Modelltypen 92
6.3 Modellkritik ¿ was ist ein «gutes» Modell? 94
6.4 Metaphern und Analogien ¿ ein Spezialfall von Modellen 96
6.5 Chancen und Schwierigkeiten von Modellen im Unterricht 98
6.6 Ein Ausblick auf weitere Modelle 100
6.7 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 102
6.8 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 104
7 Zugänge zum naturwissenschaftlichen Lernen öffnen 105
Marco Adamina und Kornelia Möller
7.1 Grundlegende Prinzipien für Zugänge im naturwissenschaftlichen Unterricht 106
7.2 Fokus 1: Ansätze handlungsbezogenen Lernens 108
7.3 Fokus 2: Ansätze genetischen Lernens 110
7.4 Fokus 3: Ansätze des problem- und projektorientierten Lernens 112
7.5 Aktiv-entdeckende, eigenständige und dialogische Lerngelegenheiten im naturwissenschaftlichen Unterricht 114
7.6 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 116
7.7 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 118
8 Mit Lernaufgaben Kompetenzen fördern 119
Marco Adamina und Pitt Hild
8. 1 Der Weg zu kompetenzorientierten Lernaufgaben 120
8.2 Reichhaltige Lernaufgaben 122
8.3 Konstruktion kompetenzorientierter Lernaufgaben 124
8.4 Lernrelevante Merkmale von Lernaufgaben 126
8.5 Mit Lernaufgaben fachspezifische Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen fördern 128
8.6 Mit Lernaufgaben überfachliche Kompetenzen fördern 130
8.7 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 132
8.8 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 134
9 Beobachten und Experimentieren 135
Ursula Frischknecht-Tobler und Peter Labudde
9.1 Wozu experimentieren? 136
9.2 Genaues Beobachten als Grundlage zum Experimentieren 138
9.3 Aufbau der Experimentierfähigkeit 140
9.4 Bildungsstandards zum Beobachten und Experimentieren 142
9.5 Durch Experimentieren das Lernen fördern 146
9.6 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 148
9.7 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 150
10 Digitale Medien und Geräte sinnvoll einsetzen 151
Martin Lehmann und Lorenz Möschler
10.1 Der Stellenwert der digitalen Medien und Geräte in Alltag und Schule 152
10.2 Kollaboratives Lernen 154
10.3 Digitale Geräte der Schülerinnen und Schüler 156
10.4 Internet als Wissensquelle 158
10.5 Internet als Austauschplattform 160
10.6 Naturwissenschaftliche Software 162
10.7 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 164
10.8 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 166
11 Außerschulische Lernorte nutzen 167
Pascal Favre und Susanne Metzger
11.1 Außerschulische Lernorte im Überblick 168
11.2 Die Arbeit an außerschulischen Lernorten als integraler Bestandteil des Unterrichts 170
11.3 Besuch eines außerschulischen Lernortes innerhalb einer Unterrichtseinheit 172
11.4 Zum Stand der Forschung über außerschulische Lernorte 174
11.5 Der Bach ¿ ein Beispiel für den Einbezug außerschulischer Lernorte (3.¿ 6. Klasse) 176
11.6 Außerschulische Lernorte im Rahmen einer Technik-Woche (7.¿9. Klasse) 178
11.7 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 180
11.8 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 182
12. Lernen unterstützen ¿ adaptiv-konstruktiv lehren 183
Marco Adamina
12.1 Das Lernen unterstützen ¿ Grundlagen 184
12.2 Prinzipien der adaptiv-konstruktiven Lernunterstützung 186
12.3 Lernunterstützung ¿ kognitive Aktivierung und Anregung 188
12.4 Lernunterstützung ¿ inhaltliche Strukturierung 190
12.5 Unterrichtsplanung und Lernunterstützung 192
12.6 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterstudium 194
12.7 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 196
13 Lernen begutachten und beurteilen 197
Marco Adamina
13.1 Lernen und das Lernen begutachten, beurteilen 198
13.2 Prinzipien und Thesen zum Begutachten und Beurteilen 200
13.3 Formen des Begutachtens und Beurteilens
13.4 Formative Beurteilung: Bedeutung, Ausrichtung, Formen 204
13.5 Erfassen und Beurteilen unterschiedlicher Lernleistungen 206
13.6 Erweiterte Formen des Begutachtens und Beurteilens 208
13.7 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 210
13.8 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 212
14 Der Heterogenität begegnen 213
Peter Labudde
14.1 Differenzierung in Schule und Unterricht 214
14.2 Ziele und Konsequenzen innerer Differenzierung 216
14.3 Differenzieren: Wonach? Was? Wie? 218
14.4 Gendergerechtigkeit: Herausforderungen 220
14.5 Wege zu einem geschlechtergerechten Unterricht 222
14.6 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 224
14.7 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 226
15 Die «Natur» der Naturwissenschaften hinterfragen 227
Anni Heitzmann
15.1 Was ist Wissenschaft? Was untersucht Naturwissenschaft? 228
15.2 Was ist naturwissenschaftliches Wissen? 230
15.3 Typische Merkmale naturwissenschaftlichen Arbeitens 232
15.4 Die Bedeutung der Geschichte für die Naturwissenschaften 234
15.5 Die Bedeutung des Wissens über die «Natur der Naturwissenschaft» 236
15.6 Unterrichtsplanung und die Natur der Naturwissenschaften 238
15.7 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 240
15.8 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 242
16 Argumentieren im Gespräch lehren und lernen 243
Christina Beinbrech
16.1 Definition und Begründung 244
16.2 Argumentieren in den Bildungsstandards 246
16.3 Gestaltung von Lehr-Lern-Umgebungen 248
16.4 Gesprächsimpulse durch die Lehrperson 252
16.5 Voraussetzungen bei den Schülerinnen und Schülern 254
16.6 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 256
16.7 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 258
17. Technische Allgemeinbildung im Naturwissenschaftsunterricht fördern 259
Karin Güdel
17.1 Technische Entwicklung und Allgemeinbildung 260
17.2 Ziele und Themenbereiche einer technischen Allgemeinbildung 262
17.3 Naturwissenschaften und Technik ¿ Gemeinsamkeiten und Unterschiede 264
17.4 Forschung und Entwicklung in Naturwissenschaften und Technik 266
17.5 Problemlösen im «Natur und Technik»-Unterricht 268
17.6 Methoden der technischen Allgemeinbildung im Naturwissenschaftsunterricht 270
17.6 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 272
17.7 Anregungen für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 274
18 Schul- und Unterrichtsentwicklung in Naturwissenschaften umsetzen 275
Claudia Haagen-Schützenhöfer und Claudia Stübi
18.1 Sich auf den Weg machen: Unterricht analysieren und reflektieren 276
18.2 An einem Ort beginnen: Bedürfnisorientiert einen Einstieg wählen 278
18.3 Bedingungen klären: Verantwortlichkeit, Ressourcen, Instrumente 280
18.4 Ansteckend wirken: multiple Wege zur Schulentwicklung 282
18.5 Tests zur Selbstkontrolle ¿ Anstöße zum Weiterdenken 284
18.6 Anregung für die Schulpraxis und zum Weiterstudium 286
19 Anhang 287
Literaturverzeichnis 287
Bildnachweis 306
Die Autorinnen und Autoren 307
Sachwortregister
310