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Missverständnis und Konzeptionelles Verständnis in der Wissenschaft

Von Oliver Smith

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Es ist wichtig, dass wir unsere Schüler nicht als leere Gefäße oder leere Schiefer betrachten, wenn sie in unsere Klassenzimmer kommen. Die Studenten sind voller eigener Ideen und Theorien über die Welt. Einige davon sind richtig und einige stimmen nicht mit den aktuellen Beweisen und dem vereinbarten Denken innerhalb eines Themas überein. Als Pädagogen wissen wir oft nicht, welche vielfältigen Erfahrungen unsere Schüler gemacht haben und welche Auswirkungen dies auf die Funktionsweise des Universums haben kann. Die Schüler haben in allen Fächern falsche Vorstellungen, aber dies gilt insbesondere für die Naturwissenschaften.


Was ist ein Missverständnis?

Ein Missverständnis ist eine Ansicht oder Meinung, die auf falschem Denken beruht. Sie können auch als alternative Konzepte oder falsches Verständnis bezeichnet werden . Einige Beispiele für Missverständnisse sind, dass alle reinen Substanzen sicher zu essen und zu trinken sind, der Strom in einer Glühbirne aufgebraucht ist oder das Blut in den Arterien rot und das Blut in den Venen blau ist. Diese Missverständnisse können geteilt oder persönlich sein. Sie sind jedoch wichtig und sollten im Klassenzimmer nicht ignoriert werden, da sie die Grundlage für das andere Lernen und Verstehen sind. Die Schüler erfahren, warum das Missverständnis falsch ist und was die Wahrheit ist.


Misconceptions in Science
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Ein Missverständnis kann aus einer Vielzahl von Quellen stammen. Missverständnisse können von Studenten kommen, die versuchen, die Welt um sie herum mit einem begrenzten Verständnis der wissenschaftlichen Konzepte zu verstehen. Ein Beispiel dafür ist die Idee, dass alle Objekte eine Kraft benötigen, um sich zu bewegen. Manchmal stammen sie aus früheren Unterweisungen. In der Wissenschaft vereinfachen wir manchmal komplexe, abstrakte Ideen mithilfe von Analogien und Modellen. Diese Modelle sagen nicht immer die ganze Wahrheit, sondern sind nützliche Lehrmittel. Zum Beispiel sagen wir den Schülern, dass Partikel kleine kugelähnliche Objekte sind, die sich verbinden und alle Materie ausmachen können. Wir sagen den Schülern, dass sie auf eine bestimmte Art und Weise als Feststoff, eine bestimmte Art und Weise als Flüssigkeit und eine bestimmte Art und Weise als Gas angeordnet sind. Dies ist nicht die ganze Wahrheit: Die Partikel, über die wir oft als singuläre Gegenstände sprechen, sind tatsächlich Moleküle oder Atome. Atome sind nicht ein Partikel, sondern bestehen aus mehreren subatomaren Partikeln.

Missverständnisse können auch durch falsches Erinnern oder falsches Beobachten entstehen. Einige häufig vorkommende Missverständnisse können mit der Fachsprache zusammenhängen. Zum Beispiel werden Wörter wie Kraft, Energie und Gewicht häufig in der Alltagssprache verwendet. in der Wissenschaft haben sie jedoch sehr spezifische Bedeutungen. Das Wort Gewicht in der Wissenschaft bedeutet die Kraft aufgrund der Schwerkraft, die auf ein Objekt mit Masse einwirkt. In der "alltäglichen Bedeutung" verwenden Menschen Gewicht, um Masse zu bedeuten. Das Problem bei Missverständnissen ist, dass sie tief verwurzelt und äußerst schwer zu beseitigen sind. Die Studenten haben diese Meinungen oft sehr lange vertreten und sie ergeben für sie einen vollständigen Sinn. Sie sind sich möglicherweise gar nicht bewusst, dass ihr Verständnis falsch ist, und dies kann ihre Lernfähigkeit beeinträchtigen.


Verstehen, was die Schüler wissen und was sie nicht wissen

Der beste Weg, mit Missverständnissen umzugehen, besteht darin, sie erst zu finden, dann zu konfrontieren und schließlich zu rekonstruieren. Die erste Herausforderung besteht darin, herauszufinden, ob die Schüler falsche Vorstellungen haben, und wenn ja, ist es wichtig, herauszufinden, was sie sind. Es gibt viele Strategien, mit denen wir im Klassenzimmer Missverständnisse aufzeigen und aufdecken können.


Wenn Sie mit Ihren Schülern sprechen und vor allem ihnen zuhören, können Sie auf effektive Weise herausfinden, was Ihre Schüler verstehen und was nicht. Obwohl manchmal zeitaufwändig, ist eine Diskussion mit Ihren Schülern eine sehr effektive Möglichkeit, die Ideen der Schüler zu einem bestimmten Thema zu entdecken. In einem Klassenzimmer stellen Sie möglicherweise nur fest, dass sich Ihre selbstbewusstesten Schüler zu Wort melden und ihre Ideen mit dem Rest der Klasse teilen. Es kann manchmal schwierig sein, Schüler dazu zu bringen, mit Ihnen und anderen zu sprechen. Diskussions-Storyboards sind eine großartige Möglichkeit, die Diskussion im Klassenzimmer anzuregen. Sie bieten einen visuellen Anhaltspunkt und eine Reihe von Meinungen zu einem Thema, sodass die Schüler einen Standpunkt auswählen und dann ihren Standpunkt mit wissenschaftlichen Argumenten verteidigen können. Storyboard That steht eine große Auswahl an vorgefertigten Diskussions-Storyboards zur Verfügung, die eine Vielzahl von Themen abdecken. Sie wurden so konzipiert, dass einige häufig vorkommende Missverständnisse als unterschiedliche Standpunkte berücksichtigt werden.


Discussion Storyboard - HS - The Carbon Cycle
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Sie können jedes der Diskussions-Storyboards ganz einfach ändern oder mithilfe einer dieser Vorlagen eigene Storyboards erstellen, die den Anforderungen Ihrer Schüler entsprechen.






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Es ist wichtig, ein Umfeld zu schaffen, in dem die Schüler sich sicher fühlen, Ideen auszutauschen. Wenn Sie dies als Klassendiskussion leiten, bitten Sie die Schüler, sich zu den Ideen ihrer Kollegen zu äußern, und ermutigen Sie die Schüler, miteinander zu interagieren. Verwenden Sie Fragen, um tieferes Denken zu fördern und die Diskussion in Gang zu halten. Fassen Sie am Ende der Diskussion die wichtigsten Punkte von Anfang bis Ende zusammen und notieren Sie die wichtigsten Ideen an der Tafel.

Ein Quiz zu verwenden, um zu sehen, was die Schüler wissen, ist nicht nur am Ende des Unterrichts eines Themas nützlich. Wenn Sie den Schülern vor Beginn des Unterrichts schnelle Quizfragen zu einem Thema geben, können Sie sehen, was Ihre Schüler wissen und was nicht. Diese Vorbewertung kann auch eine effektive Methode sein, um das akademische Wachstum in einem bestimmten Thema zu messen, indem verglichen wird, was sie zu Beginn eines Themas wussten und was sie am Ende wussten. Pre-Assessment-Tests können zu Beginn eines Themas schnell abgeschlossen und auf häufig vorkommende Missverständnisse überprüft werden. Diese Missverständnisse können behoben werden, wenn Sie das Thema unterrichten. Das Überprüfen der Klassenarbeiten der Schüler ist ein langwieriger Prozess, hat jedoch viele Vorteile bei der Aufdeckung von Missverständnissen. Dies gibt Ihnen einen Überblick darüber, was jeder Schüler versteht und was nicht. Das Hinterlassen von Kommentaren und Zielen kann ein persönliches Feedback geben und die Schüler dazu ermutigen, ein bestimmtes Thema anders zu betrachten.

Mit Anmerkungen versehene Diagramme können mit Storyboard That problemlos erstellt werden. Ein kommentiertes Diagramm bedeutet, dass die Schüler ihr wissenschaftliches Denken über eine Situation erklären müssen, indem sie Beschriftungen, Pfeile und zusätzliche Informationen zu einem Diagramm hinzufügen. Ein Beispiel könnte sein, dass die Schüler anhand des folgenden Diagramms erklären, wie wir die Dinge sehen.


Annotated Light Diagram
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Wenn Sie mit anderen Mitarbeitern Ihrer Abteilung sprechen und Nachforschungen anstellen, können Sie einige häufige Missverständnisse vorhersagen, die bei einem bestimmten Thema auftreten können. Wenn ich über Kräfte unterrichte, kann ich vorhersagen, dass das Missverständnis bezüglich der Masse, das die Geschwindigkeit beeinflusst, mit der etwas fällt, irgendwann auftauchen wird. Aus diesem Grund plane ich Lektionen, die die Schüler letztendlich dazu bringen, anders zu denken. Neue Lehrer können manchmal von den Ideen und Konzepten der Schüler überrascht sein. Nach ein paar Jahren, in denen Sie dasselbe Thema unterrichten, werden Sie feststellen, dass manchmal jedes Mal, wenn Sie dieses Thema unterrichten, dasselbe Missverständnis auftaucht.

Es gibt viele Strategien, mit denen wir als Pädagogen die falschen Vorstellungen unserer Schüler herausfordern und ändern können. Es ist immer eine gute Idee, eine breite Palette von Unterrichtstechniken einzusetzen, um diese Missverständnisse herauszufordern. Das einzige, was wir jedoch nicht tun können, ist, die Schüler mit sich aus dem Klassenzimmer zu lassen! Dazu müssen wir kognitive Konflikte verursachen. Geben Sie Ihren Schülern etwas, das ihre Missverständnisse in Frage stellt.

Manchmal kann das Zeigen einer Klassendemonstration oder sogar das Durchführen der Aktivität zeigen, dass sie nicht zu 100% korrekt waren. Verwenden Sie diese Demonstration oder Aktivität als Werkzeug, um das Denken zu rekonstruieren. Anhand des Beispiels "Schwerere Dinge fallen schneller als leichtere Dinge" kann dies anhand einer einfachen Demonstration leicht als falsch dargestellt werden. Holen Sie sich zwei identische Flaschen, füllen Sie eine von ihnen mit Wasser und die andere Hälfte voll. Setzen Sie die Deckel wieder auf und lassen Sie sie aus der gleichen Höhe fallen. Sie haben unterschiedliche Massen, erreichen aber gleichzeitig den Boden. Es gibt auch Videos von Hämmern und Federn, die auf den Mond fallen. Dies kann auch verwendet werden, um weitere Beweise dafür zu liefern, dass alle Dinge mit der gleichen Geschwindigkeit fallen. Wenn sich zwei Ideen widersprechen, lassen Sie die Schüler eine Untersuchung planen. Weitere Informationen zum Planen wissenschaftlicher Experimente durch Studenten finden Sie in unseren Ressourcen zur Untersuchungsplanung.

Nur zu erklären, warum die falschen Vorstellungen zutreffen, ist eine von Lehrern häufig angewandte Methode. Es ist jedoch nicht die effektivste Methode. Bitten Sie stattdessen andere Schüler, zu erklären, warum ein bestimmtes Missverständnis als effektivere Methode falsch ist. Peer-Learning und kollaborative Arbeit haben viele Vorteile, z. B. eine stärkere Eigenverantwortung für das Lernen und die Entwicklung von Denkfähigkeiten höherer Ordnung.

Modelle und Analogien können auch hervorragende Lehrmittel für den Umgang mit abstrakten Konzepten sein. Sie präsentieren manchmal verwirrende Ideen in einem leicht verständlichen Kontext. Sie haben Einschränkungen, und es kann interessant sein, mit den Schülern zu diskutieren, wie diese Einschränkungen aussehen. Ein Beispiel für die Verwendung von Modellen zum besseren Verständnis von Schaltkreisen kann das Seilmodell oder das Warmwasserbereiter-Modell sein.


Circuit Models
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Damit die Schüler ihre naturwissenschaftliche Ausbildung erfolgreich absolvieren können, müssen wir sicherstellen, dass ihre Wissensgrundlagen solide und korrekt sind und dass falsche Vorstellungen der Schüler in der Unterrichtsplanung und -durchführung berücksichtigt werden. Es kann schwierig sein, falsche Vorstellungen zu finden und dann das Denken der Schüler zu ändern, aber es ist ein wesentlicher Prozess nicht nur für die Wissenschaft, sondern für alle Pädagogen.



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