Didaktik der Informatik und Naturwissenschaften: Methoden

Ziele in der Didaktik der Informatik

Die Didaktik der Informatik umfasst die Auswahl bestimmter Inhalte, verschiedener Aktivitäten und Programme sowie die Vorbereitung von Materialien und Ressourcen. Dies führt zu einer Reihe von Entscheidungen darüber, was unterrichtet wird und wie dies geschieht.

Modelle im naturwissenschaftlichen Unterricht

• Sender-Empfänger-Modell
• Entdeckungslernen
• Konstruktivismus (Ziel: Lernen aus den experimentellen Wissenschaften)

Methoden in der Didaktik der Naturwissenschaften

Zu den gängigen Methoden gehören:

• Experimentelle Methode
• Historische Methode (Wiederentdeckung)
• Problemlösungsmethode
• Heuristik (Suche)
• Untersuchungs- oder Entdeckungsmethode
• Interpretationsmethode
• Projektmethode
• Referenzmethode oder Anerkennung

Definition: Methode

Eine Methode ist ein systematisches und geordnetes Verfahren sowie die Gesamtheit der Verfahren und Ressourcen, die in einer Disziplin eingesetzt werden.

Methoden zur Vermittlung von Konzepten

• Induktion (induktive Methode): Geht vom Besonderen, von allgemeinen Fakten und spezifischen Problemen zur Generalisierung über.
• Deduktion (deduktive Methode): Beginnt mit allgemeinen Grundsätzen, um daraus neue Ideen abzuleiten.

Faktoren für die Methodenwahl im Unterricht

Die Anwendung der einzelnen Methoden wird unter Berücksichtigung der folgenden Faktoren in der Klasse entschieden:

• Art, Menge und Qualität des zu vermittelnden Wissens.
• Alter und geistige Entwicklung der Schüler.
• Grad des Vorwissens, das sie besitzen.
• Zu erreichende Ziele.

In der Grundstufe: Induktive Methode (durch Experimente und Beobachtung zu Generalisierungen gelangen).
Bei angemessener geistiger Reife: Deduktive Methode.

Die wissenschaftliche Methode

Ein systematischer Prozess, bei dem die Lehrkraft die Schlussfolgerungen der Wissenschaft so aufbereitet, dass sie im Lehr-Lern-Verfahren für die Schüler nachvollziehbar werden.

Historische Methode (Wiederentdeckungsmethode)

Stellt Tatsachen der Vergangenheit so dar, dass Schüler sie erneut entdecken. Sie ist nicht für ein gesamtes Programm anwendbar, aber ratsam für Themen der wissenschaftlichen Entwicklung. Sie basiert auf bekannten Tatsachen und bewegt sich in der Zeit vorwärts und rückwärts.

Heuristische Methode

Hierbei machen die Schüler selbst Entdeckungen. Man entdeckt zwar nichts objektiv Neues, aber die Beziehungen zwischen wissenschaftlichen Fakten durch Experimente und Forschung, die der Lehrer vorschlägt. Wichtig: Der Weg zum Lernen durch Entdecken erfordert eine sorgfältige pädagogische Vorbereitung. Sie eignet sich nicht für große Programme, da Schüler Wissen Schritt für Schritt aufbauen müssen, um Zusammenhänge zu erfinden und herzustellen.

Methode der Entdeckung

Nutzt Grundlagenforschungstechniken und heuristische Suche. Sie beginnt mit der Motivation durch die Lehrkraft und führt durch anschließende Zusammenarbeit dazu, dass Schüler Begriffe selbst erlernen.

Art der Aufgaben

Das erworbene Wissen wird in Form von Fragen oder Problemen präsentiert. Es geht darum, Situationen zu schaffen, in denen Schüler Probleme lösen müssen – entweder durch suggestive konvergente oder divergente Fragen. Die Arbeit erfolgt einzeln oder in Gruppen, um Ursachen von Phänomenen durch Untersuchung und Entdeckung zu ergründen. Der Lehrer fungiert als Anleiter, nicht als direkter Problemlöser.

Projektmethode

Eine Lern- und Forschungsaufgabe, die Schüler einzeln oder in Gruppen durchführen. Es sollte ausreichend Zeit für Präsentation, Kritik und Meinungsaustausch eingeplant werden. Pro Gruppe ist meist ein Projekt ausreichend.

Mögliche Projektarten

• Bibliotheksrecherche zur vertieften Untersuchung eines Themas.
• Wissenschaftliche Monographien.
• Experimentelle Arbeiten unter Anwendung der wissenschaftlichen Methode.
• Arbeiten zu instrumentellen Methoden der Feldforschung.

Interpretationsmethode

Basiert auf Informationen aus Büchern. Sie empfiehlt sich zur Entwicklung von Kompetenzen, wenn experimentelle Methoden oder direkte Beobachtung nicht möglich sind. Der Lehrer stellt Materialien bereit, die Indizes enthalten und das Sortieren von Informationen aus Lehrbüchern ermöglichen.

Referenzmethode

Kann als Lehrmethode oder Bewertungsmethode verwendet werden. Dabei werden unvollständige Sätze oder stumme Zeichnungen vervollständigt. Zuvor erworbenes Wissen wird angewendet, basierend auf Unterrichtsinhalten oder zuvor recherchierten Texten.