Differenzieren im Chemieunterricht

Differenzieren im ChemieunterrichtEine Herausforderung für Lehrkräfte, Lernendeund das Selbstverständnis von SchuleVon Lutz StäudelDie Frage nach dem Differe=ieren ist zuerst eine Frage der Vorstellungvom Lemen und von den Lemenden. Als Johann AmosComenius (1592-1670) vor knapp 400 Jahren ein Bildungsprogrammfür die sich emanzipierenden Stände der beginnendenNeuzeit entwarf, hatte er den Menschen vor Augen, dessenBildungspotenzial nur durch geeignete Bedingungen entfaltetwerden müsste. In seiner "Großen Didaktik il [1] beschreibt erden Menschen als "Mikrokosmos ... , ein Universum im Kleinen,das im Verborgenen alles enthält, was im Makrokosmosdes langen und breiten aufgedeckt zu sehen ist il (Kap. 5). ImGegensatz zur statischen mittelalterlichen Gesellschaft sind fürihn alle Menschen in dieser Hinsicht gleich, daher sollen "nichtnur die Kinder der Reichen und Vomehmen zum Schulbesuchangehalten werden, sondem alle in gleicher Weise, Adlige undNichtadlige, Reiche und Arme, Knaben und Mädchen ausallen Städten, Flecken, Dörfem und Gehöftenil (Kap. 9). Diese"Bildung des Menschen kann am besten - und muss deshalbauch im frühesten Alter vorgenommen werdenil (Kap. 7), undzwar folgerichtig "gemeinschaftlich in Schulenil (Kap. 8). Dassder "Unterricht in den Schulen ... alles umfassen (muss)", dass!!alle alles gelehrt il werden sollen, schränkt Comenius im Sinnevon Nützlichkeit für das praktische Leben ein: "Das ist jedochnicht so zu verstehen, dass wir von allen die Kenntnis allerWissenschaften und Künste (und gar eine genaue und tiefeKenntnis) verlangten. Aber über Grundlagen, Ursachen undZwecke der wichtigsten Tatsachen und Ereignisse müssen allebelehrt werden, die nicht nur als Zuschauer, sondem auch alskünftig Handelnde in die Welt eintretenil (Kap. 10).Das Comeniussche Programm als frühe Skizze einer Allgemeinbildungfür alle sieht - bewusst - ab von Differenzen;ähnliche Zielgleichheit von schulischer (Allgemein-)Bildungkannten die Schulsysteme der sozialistischen Staaten, und diezugrunde liegende humanistische Idee bestimmt noch heuteunser Verständnis, wenn etwa säentißc literacy durch Kompetenzendefiniert wird, die Schülerinnen und Schüler umfassendin den Stand setzen sollen, am gesellschaftlichen Leben alsbewusste, entscheidungsfähige Bürger teilzunehmen [2].Im Unterschied zu Comenius, der auch in seinen vielfältigenEmpfehlungen für die Gestaltung von Unterricht undSchule keine Notwendigkeit zur Differenzierung sah, weilfür ihn Lehren und Lernen stets leicht, mühelos und von Freudebegleitet erschienen, wissen wir heute, dass die Lernendenhöchst verschieden sein können und dass Lernen sich alsProzess aktiver Aneignung ebenso unterschiedlich vollzieht.Der differenzierende Blick also tut not, und aus der Diagnosemüssen entsprechende differenzierende Lernangebote abgeleitetwerden.Die konstruktivistische Sicht des LernensWie M. Hänze (s. S. 2 ff. in diesem Heft) aus lernpsychologischerPerspektive bildhaft vorführt, lässt sich die Einteilungvon Anfängern, Fortgeschrittenen und Profis bei der Zuordnungzu Kursen einer Skischule kaum auf schulisches Lernenübertragen. Die zu erwerbenden Fähigkeiten und Fertigkeitensind nicht annähernd ähnlich einfach beschreibbar und dieVoraussetzungen der Lernenden spielen eine deutlich größereRolle für Lernweg und Lernerfolg.Aber nicht nur die komplexen inter-individuellen Unterschiedesind Ursache für Heterogenität in den Klassenzimmernund Experimentierräumen, verschärft wird die Situationgerade durch den Versuch, zu mehr Homogenität zu kommen,nämlich durch die frühe Sortierung der Schülerinnen undSchüler in die Zweige unseres dreigliedrigen Schulsystems.TIMSS, die dritte internationale Mathematik- und Naturwissenschaftsstudie(1998) führte uns vor, was den meistenLehrkräften schon längst bewusst war: Da für den Übergangauf die verschiedenen Schulformen der Sekundarstufe I hauptsächlichdie Leistungen in Deutsch und Mathematik zählen,8Unterricht Chemie 20 2009_Nr. 111/112

BASISARTIKELnicht aber die aus dem Sachkundeunterricht, herrscht in denKlassen jeglicher Schulform große Leistungsheterogenität.Nach seinen naturwissenschaftlichen Leistungen könnte somanch ein Schüler im Chemieunterricht einer Hautschuleebenso in einer Gymnasialklasse sitzen - und umgekehrt(Abb.l) [3].Die so vorgenommene äußere Differenzierung durch Aufteilungauf verschiedene Schulformen ist jedoch keineswegsder einzige Grund für Heterogenität im Unterricht. Auch gehtes nicht nur um - kognitive - Leistungsfähigkeit, vielmehrbringt jeder Schüler, jede Schülerin sein eigenes kleines Universummit in die Klasse:Während Comenius noch vom "Belehren" sprechen konnte,weil es für ihn um die Entfaltung von bereits im MenschenAngelegtem ging, (und zwar in allen Menschen in gleicherWeise), betitelt Siebert 1996 seine Schrift, mit der er einekonstruktivistischen Sicht auf das Lernen entwickelt, geradeumgekehrt und spricht von der "Nutzlosigkeit von Belehrungenund Bekehrungen" [4]. Der Neuroforscher Roth stellt kategorischfest, dass (1) Wissen nicht übertragen werden kannund (2) Wissensaneignung auf Rahmenbedingungen beruhtund "durch Faktoren gesteuert wird, die unbewusst ablaufenund daher nur schwer beeinflussbar sind" [5]. Er verweist auf"spezifische Lernbegabungen" und "unterschiedliche Lernstile:Der eine lernt am besten durch Zuhören, der andere mussetwas gelesen haben, der Dritte das Ganze zu Hause nocheinmal überdenken usw." (S. 55). Gute Lehrer müssten dahereigentlich "den Lern- und Gedächtnisstil eines jeden seinerSchüler genau kennen", um optimale Lernbedingungen zusichern - eine unlösbare Aufgabe.Eine erste Konsequenz, inzwischen weitgehend praktiziert,ist die vielgestaltige Präsentation von Unterrichtsinhalten,neben der sprachlichen z.B. auch bildhaft-anschaulich undschließlich auch mittels methodischer Vielfalt, wie sie verstärktmit den SINUS-Programmen Einzug in den Unterrichtgehalten hat. Vom Lernzirkel über die Gestaltung von Lernplakaten,vom Kärtchentisch bis zu spielerischen Formen derAuseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Inhalten- Methodenwerkzeuge [6] eröffnen zusätzliche Lernwegeund damit den Zugang für den einen Schüler, die Schülerin,die sich anders deutlich schwerer getan hätte. Denn vieleLernschwierigkeiten beruhen nachweislich auf der DominanzSchulformen in derBundesrepublik DeutschlandFähigkeitsniveauGymnasium --+--~L-T--""::"';"':'"Beginnendes Verständnis vonnatu rwissenschaftl ichen Konzeptenund VerfahrenÜbertragung von AlltagswissenRealschule ---A----"c-/-----Gesamtschule +----l...--t'---~---;=-;=Hauptschule --+---~---+-350\'Naturwissenschaftliches AlltagswissenNaturkundliches Wissenauf GrundschulniveauIntemationaler Rasch-Score:Mittelwert 500 Punkte, in jeder Richtungeine Standardabweichung (100) Punkte"IE A" Third International Mathematics and Science Study.

INFO DÄußere Differenzierung• Schulform• Schulprofil• Jahrgangsklasse• LeistungskursInnere Differenzierung• Ziele• Inhalte• Methoden• Medien• Sozialformen• Lernstil• Lerntempo• Interessevon sprachlichen Vermittlungsansätzen im Unterricht, die"keineswegs allen Schülem liegen". [5, S. 55]Differenzieren - die KonsequenzenDamit neu konstruiertes Wissen nachhaltig integriert werdenkann, müssen hinreichende Verknüpfungsmöglichkeitenvorhanden sein bzw. geschaffen werden, Bezüge zu alltäglichenErfahrungen ebenso wie zu anderen Wissens elementen.Wegen der hochgradigen Individualität von Vorerfahrungenund Vorwissen, von vorhandenen Assoziationen, aber auchMotiven und Interessen gibt es die eine Methode für Unterrichtnicht - ebenso wenig den einzigen Ansatz differenzierend allenmöglichen Lemem und ihren Bedürfnissen gerecht zu werden.Diese keineswegs neue Erkenntnis fand, wie H.-J. Becker inseiner Würdigung der chemie didaktischen Literatur seit Endedes zweiten Weltkriegs anschaulich zeigt (s. S. 5 ff. in diesemHeft), ihren Niederschlag darin, dass Differenzierung stetsprimär als methodische Herausforderung verstanden wordenist, auch weil man die äußere Differenzierung aus fachdidaktischerSicht als gegeben betrachten musste.Zwar gab es, mit Bezug auf Entwicklungspsychologie undGenderforschung, den einen oder anderen Ansatz, die Geschlechterfür bestimmte Phasen des Unterrichts zu trennen,z. B. um rollenbedingte Störungen zu minimieren - auch eineForm der äußeren Differenzierung. Trotz interessanter Ergebnisseblieben solche Versuche aber randständig [7]. Umgekehrtgab und gibt es Versuche, die Heterogenität zu nutzen, indemman sie (scheinbar) weiter vergrößert, etwa durch Bildungjahrgangsübergreifender Lemgruppen Genaplanschule, ReformschuleKassel u. a.). Aber auch diese organisatorischenMaßnahmen, die darauf setzen, dass in solchen Lernarrangementsdas Lernen in der Peergroup mehr an Gewicht erhält[8], blieben stets auf Einzelfälle beschränkt, sicher auchwegen der dann notwendigen Veränderungen von Schul- undUnterrichtsstrukturen.Ausgehend von der Vorstellung, durch Differenzierung dasindividuelle Lemen zu fördern, entwickelte sich aber eine aus-gesprochen enge Beziehung zum Diagnostizieren. Wenn Vorstellungenwie die von Roth, dass eine Lehrkraft den Lern- undGedächtnisstil eines jeden seiner Schüler genau kennen müsse,unrealistisch sind, dann müsse man zumindest annäherndfeststellen, auf welchem Stand eine Schülerin, ein Schüler ist,um ihn optimal fördern zu können. Wie die Praxis in unserenSchulen zeigt, wird Diagnose aber zuallererst betrieben, umBewertungen vorzunehmen - Klassenarbeiten sind weit mehrverbreitet als Lernstandserhebnungen für eine nachfolgendedifferenzierende Förderung. Diagnostische Instrumente sindzudem mit einigen Problemen behaftet, die sich grundsätzlichnicht ganz beheben lassen: So messen sie vorzugsweise jenenbestimmten Aspekt, auf den sie zugeschnitten sind, meistenskognitive Leistungen. Dass z.B. Performance-Tests, bei denenSchüler ein Problem praktisch bzw. labormäßig lösen sollen,ganz andere Ergebnisse zeitigt als parallel durchgeführte Papier-und Bleistift-Tests, führte uns wiederum TIMSS vor [9].Die nächste Schwierigkeit beim Diagnostizieren besteht danndarin, entsprechend dem festgestellten "Zustand" die geeignetenMaßnahmen - seien sie methodischer oder medialerArt - zu bestimmen.Gestützt auf solche Einsichten sind in der jüngeren Vergangenheitzahlreiche Ansätze weiter ausgearbeitet worden, dieDiagnose und differenzierende Maßnahmen deutlich engermiteinander verschränken. Die Beiträge im ersten Block diesesHeftes stellen entsprechende Beispiele vor.Individuelle Lernstände ermittelnO. Wißner stellt hier zwei Instrumente vor, die unmittelbarauf die Ermittlung von individuellen Lemständen ausgerichtetsind (s. S. 12 ff. und S. 24 ff. in diesem Heft). Im Unterschiedzu klassischen Bewertungsverfahren legt er dabei die Verantwortungund die praktische Durchführung in die Hände derLernenden. Genutzt werden in einem Fall zusätzlich kooperativeStrukturen, wenn die Leistungen bzw. Einschätzungendes einen durch einen zweiten Schüler kontrolliert werdenund ggf. ein gemeinsames Urteil gefunden werden muss. DieAufforderung zur Selbsteinschätzung bei den Vorschlägen zurLemstandskontrolle hat zudem den Effekt, dass ein Schüler, eineSchülerin sich nicht darauf beschränken kann, festzustellen"kann ich" - "kann ich nicht", sondern im weiteren selbst tätigwerden muss, um geeignete Nacharbeiten an den betreffendenInhalten zu bestimmen. Die Lehrkraft kann so tatsächlich,wie oft gefordert, Verantwortung für das Lernen ein Stückan die Schüler delegieren und so u. a. zu einer realistischen(fachbezogenen) Selbsteinschätzung beitragen.Ähnliche Instrumente finden sich übrigens in einer Publikationder Fachgruppe Chemieunterricht in der GDCh [10],die ergänzend unbedingt empfohlen werden kann. Wie beiWißner betreffen die Inhalte zentrale Wissens strukturen desChemieunterrichts in der Mittelstufe ("Chemische Reaktion","Teilchenebene") und reichen in die Oberstufe ("ChemischeGleichgewichte") hinein.Für diese Ansätze gilt, dass eine unmittelbare Verknüpfungvon Diagnose und weitergehenden Maßnahmen in derenStruktur angelegt ist. Die Lehrkraft hat moderierende und10

BASISARTIKElberatende Funktion, muss die Schülerantworten eher qualitativals quantitativ analysieren und entsprechende Hilfenzur Verfügung stellen.Methoden als Mittel der DifferenzierungIm zweiten Abschnitt dieses Heftes ist eine Reihe von Vorschlägenversammelt, die in der von H.-I. Becker charakterisiertenWeise Differenzierung als methodische Aufgabe fürdie Gestaltung von Lernsituationen verstehen.S. Krämer stellt dazu eine Methode der sprachbewusstenDifferenzierung vor, mit deren Hilfe Schülerinnen und Schüler- insbesondere Zweitsprachenlerner - durch Fachsprachenanreicherungan Bildungssprache herangeführt werden.H. Schmidkunz entwirft ein Szenario für die praktischeArbeit im Labor, die gemeinsam bzw. arbeitsteilig von denLernenden vorbereitet und dann durchgeführt wird. Am bekanntenBeispiel der Identifizierung von einigen ähnlich aussehendenSubstanzen aus Küche und Haushalt wird gezeigt, wiesich die Vorkenntnisse und Fähigkeiten bei diesen Arbeitenergänzen und gegenseitig fördern können.B. Lutz stellt demgegenüber das Konzept seiner Schulevor, die - unter dem Anspruch einer möglichst umfassendenpädagogischen Förderung ihrer Schüler - als Versuchsschulegleich mehrere organisatorische Strukturen entwickelt hat, umdiesem Ziel näher zu kommen. Zum einen wird der naturwissenschaftlicheUnterricht an dieser Schule (Offene SchuleWaldau) integriert unterrichtet, ergänzt durch Angebote für eigenesArbeiten und Forschen im Offenen Labor, zum anderenwerden für die fachliche Vertiefung in den Klassen 9 und 10thematisch und leistungsbezogen differenzierte Kurse, auchim Bereich der Chemie, angeboten, in die sich die Lernendennach Selbsteinschätzung und Interesse einwählen können.P. Wlotzka, P. Woldt und M. Busch berichten über dasdifferenzierende Potenzial eines Lernzirkels zu Themen derNanotechnologie. An jeder einzelnen Station erhalten dieLernenden Hilfen in Form von Arbeitsaufträgen, zur besserenSelbsteinschätzung, um anschließend nach unterschiedlichenAnforderungsniveaus gestaltete Aufgaben auswählen undbearbeiten zu können. Die vorgenommene Differenzierungbezieht sich dabei unmittelbar auf die Vorgaben der Bildungsstandards,sodass sich dieses Beispiel auch zur Auseinandersetzungmit den dort entwickelten Strukturen eignet.Mit einem ganz ähnlichen Ansatz nähern sich K. Hoy undS. Kranz (S. 66 ff.) den chemischen Aspekten von Raketenantrieben.Differenzierende AufgabenformateIm dritten Block schließlich geht es um das Differenzierungspotenzialvon Aufgaben. Zunächst setzen sich 1. Parchman u. a.mit der Frage auseinander, was genau eigentlich eine Aufgabeschwerer oder leichter macht. Diese Frage ist angesichts zuentwickelnder Testbatterien für vergleichende Lernstandserhebungenebenso wichtig wie im Sinne von differenzierendenAngeboten für das individuelle Lernen. Die Bemühungen derKultusministerkonferenz, die Kompetenzanforderungen derBildungsstandards künftig nicht nur einzufordern, sondernauch überprüfen zu können, sind unmittelbar mit der erfolgreichenBeantwortung dieses Problems verbunden. An zweiAufgaben-Beispielen, die unterschiedlichen Konzepten folgen,wird die Praxis solcher Differenzierung konkret vorgestellt.Die bei den Beispiele für Aufgaben mit gestuften Hilfen(L. Stäudel) schließen an die inzwischen bekannten Beispielsammlungenan. Ein weiteres Mal wird an praktischen Inhaltengezeigt, wie inhaltliche und lernstrategische Hilfeneingesetzt werden können und welche Möglichkeiten esgibt, Vorwissen zu aktivieren oder Problernlöseprozesse etwadurch Visualisierungen zu unterstützen.Während Aufgaben mit Hilfen sich vorzugsweise als selbstdifferenzierendeLernumge bungen für weniger leistungsstarkeLerngruppen als geeignet erwiesen haben, setzen sich M.Beeken, 1. Wottkle, A. Lühken und 1. Parchman mit der Frageauseinander, wie hochbegabte Schülerinnen und Schülerangemessen gefördert werden können. Am Beispiel der Sir­Karl-Popper-Schule in Wien stellen sie zunächst die zugrundeliegenden Konzepte von Hochbegabung vor, skizzieren denschul organisatorischen Rahmen der Förderung und berichtenvon der praktischen Umsetzung konkreter Angebote undderen Wirkungen. Im Beitrag werden dazu Aufgaben mitvergleichsweise offenen Fragestellungen vorgestellt, die auchim Regelunterricht anderer Schulen - von der Lehrkraft entsprechendbegleitet - eingesetzt werden können.Allen diesen Beiträgen ist eine Überzeugung gemeinsam,die, zwar oft arbeitsintensiv, ein Ziel unterstützen soll: Diemaximale individuelle Förderung unserer Lernenden, um siekompetent zu machen für ein zielgerichtetes, selbstbestimmtesLeben in einer Gesellschaft, die weitgehend geprägt istvon Naturwissenschaft und Technik, bis hinein in den individuellenAlltag.Literatur[1] Comenius, J. A.: Große Didaktik. Die vollständige Kunst, alle Menschenalles zu lehren. Herausg. von S. und A. Flitner. 10. AufL, Sruttgart 2007(Original: 1657)[2] PISA-Konsortium Deutschland: PISA 2006 - Die Ergebnisse der dritteninternationalen Vergleichsstudie. Münster 2007, S. 65[3] Baumert, J; Bos, W; Lehmann, R. (Hrsg.): TIMSSIIII: Dritte InternationaleMathematik- und Naturwissenschaftsstudie - Mathematische undnaturwissenschaftliche Bildung am Ende der Schullaufbahn. Opladen2000[4] Siebert, H.: Über die Nutzlosigkeit von Belehrungen und Bekehrungen.Soest 1996[5] Roth, G.: Warum sind Lehren und Lernen so schwierig? In: U. Herrmann(Hrsg.) Neurodidaktik. Grundlagen und Vorschläge für gehirngerechtesLehren und Lernen. Weinheim 2006, S. 49-59[6] Freiman, T; Schlieker, V: Jeder lernt anders. In: UC 12(2001) Nr. 64/65,S.4-9[7] Kessels, U.: Mädchenfächer - Jungenfächer? Geschlechtertrennung imUnterricht In: G. Becker u. a. (Hrsg.): Heterognität Friedrich JahresheftXXII (2004), S. 90-94[8] Vygotski, L Mind in society: The development of higher psychologicalprocesses. Cambridge( MA) 1978[9] Labudde, P. u. a.: Beurteilungsformen in fächerübergreifenden Unterrichtsminiaturen.In: D. Höttecke (Hrsg.): Naturwissenschaftlicher Unterrichtim Vergleich. GDCP Jahrestagung 2006. S. 497 ff.[10] GDCh Fachgruppe Chemieunterricht (Hrsg.): Diagnostizieren und Fördernim Chemieunterricht. Frankfurt 2008 (zu beziehen über GDCh,Varrenbtrappstr. 40-42, 60486 Frankfurt; Download: www.gdch.de)11

Heft 1111112, Juni 200920. JahrgangDIFFERENZIERENHerausgeber: Dr. Lutz Stäudel, KasselBASISARTIKELMartin HänzeMit Heterogenität umgehen 2Hans-Jürgen BeckerDifferenzierung - was ist gemeint? 5Ein Konstrukt im Spiegel chemiedidaktischerZeitschriftenpubl ikationenLutz StäudelDifferenzieren im Chemieunterricht 8Eine Herausforderung für Lehrkräfte,Lernende und das Selbstverständnis vonSchuleUNTER R ICHTS PRAXI SDIAGNOSEOliver WißnerAtome, Elemente, BindungenLernzirkel zur Selbstdiagnose12Kathrin Hoy und Joachim KranzExplosiv! -Die Chemie der RaketentreibstoffeEine Unterrichtseinheit für dieSekundarstufe II66Oliver WißnerDas eigene Wissen überprüfenLernstandserhebungen in Klasse 9und Klasse 11METHODEN ZUR DIFFERENZIERUNG24Silke KrämerScaffolding - ein Baugerüst für dieFachsprache 34Förderung des Sprachverständnissesvon lernschwächeren SchülernHeinz SchmidkunzBackzutaten identifizieren 46Innere Differenzierung durch arbeitsteiligesExperimentierenBurkhard Lutz und Horst MazurkewitzSternstunden 50Das Differenzierungssystem derOffenen Schule Waldau im BereichNatu rwissenschaftenMIT AUFGABEN DIFFERENZIERENLutz StäudelAufgaben mit gestuften HilfenEine selbstdifferenzierende Lernumgebungam Beispiel vonOsmose und VerbrennungSascha Bernholt, Maik Walpuski, Elke Sumfleth72und Ilka ParchmannKompetenzentwicklung imChemieunterricht78Mit welchen Modellen lassen sichKompetenzen und Aufgaben differenzieren?Marco Beeken, Ingrid WoUle, Arnim Lühkenund IIka ParchmannInteressiert und begabt - und dann? 86Begabu ngsdifferenzierende Experi mentalaufgabenPetra Wlotzka, Patrick Woldt undMartin BuschKlein - kleiner - winzig 56Niveaudifferenzierte Lernstationen zuGrundlagen der NanotechnologieMAGAZINANREGUNGMATERIALMaUhias NolteVirtueller ChemieunterrichtEinsatz von dynamischen Folien undArbeitsblättern94Oliver WißnerBandoloImpressum9796Kurzfassungen unter:www.unterricht-chemie.de