innovative und digitale experimente in der ... · –viele jahrzehnte mit der naturwissenschaft...
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Swiss Didac 7.-9. November 18 David Küenzi
Innovative und digitale Experimente in der
Naturwissenschaft im Schulalltag
David KüenziProjekt Management
Agenda• Einleitung – Naturwissenschaft Früher und Heute• Digitalisierung in der Naturwissenschaft– Fakten und
Einwicklungstrends• Innovative und ganzheitliche Lehrplan21-Umsetzung-
praktisches Beispiel Primar- und Sekundarschule mit Digitalisierungsansatz
• Innovation: Experimentenkonfigurator Pro-FIG• Pro-Lehrsysteme AG = Naturwissenschaft Total• Zusammenfassung• Fragen
Referat durch David Küenzi• Arbeitet bei Pro-Lehrsysteme AG (vormals Kümmerly+Frey), Frauenkappelen-
Bern (Exklusivpartner von Phywe, Deutschland)– viele Jahrzehnte mit der Naturwissenschaft unterwegs– David Küenzi, Projektleiter seit 2012 bei Pro-Lehrsysteme für «ganzheitliche
Naturwissenschaftsprojekte»– 54 Jahre, 4 Kinder 18, 20, 26, 28 Jahre, 4 Pflegekinder während 15 Jahren, verheiratet– Langjährige Erfahrung in Geschäftsleitung, Verkauf, Marketing, Projektleitung– Spezialgebiet: Entwicklung von zukunftsgerichteten, innovativen und
praxisbezogenen Lösungen und Changemanagement (Masterarbeit)– Technischer Hintergrund: Elektroniker, Weiterbildung in Sozialtherapie und
Masterstudium MAS (Betriebswirtschaft - NPO-Management) – Erfahrung im Verkauf von Gesamtlösungen (Swisscom, Ascom)– Erfahrung seit 2012: Projektleitung + Verkauf von Naturwissenschaftlichen
Erzeugnissen – Erfahrung als Vater von 4 Kindern – Schule aus der Elternperspektive– Erfahrung als Vorstandsmitglied «Schule mit Zukunft» in der Schulleitung
Swiss Didac 7.-9. November 18 David Küenzi
Einleitung
Naturwissenschaft früher und heute
Naturwissenschaft früher + heute
Naturwissenschaft Total - heute….
Naturwissenschaft Total - heute….
Swiss Didac 7.-9. November 18 David Küenzi
Digitalisierung in der Naturwissenschaft – Fakten und
Entwicklungstrends
Digitalisierung an Schulen in Deutschland und der Schweiz
Begriffsdefinition Digitalisierung Umwandlung von analogen Daten in ein digital nutzbares Format
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Einkaufsliste
- Eier
- Milch
- Käse
- …
Analoger Notizzettel
Schritt 1
Einkaufsliste
□ Eier
□ Milch
□ Käse
□ …
App auf dem Smartphone
Einkaufsliste
□ Eier
□ Milch
□ Käse
□ Schuhe
□ Opernkarten
Schritt 2
Echter Mehrwert!App, VERNETZT
Informationen überall verfügbar, z.B.:
Teilen mit Familie/Freunden/Arbeitswelt
Direkt online shoppen/buchen
…
Vorrausetzungen für Digitalisierung
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Digitale Endgeräte, überwiegend Tablets & Smartphones Apps
Internet
Vernetzung
+ +
Digitalisierung im Privatbereich
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Smart HomeSoziale Interaktion
Online Shopping
Swiss Didac 7.-9. November 18 David Küenzi
Einige spannende Entwicklungszahlen aus der Schweiz
und Deutschland
Studie zur digitalen Gesellschaft (Deutschland, keine Studie CH bekannt)
• Grundgesamtheit der Studie: Deutsche Wohnbevölkerung ab 14 Jahren in Privathaushalten
• Angaben jeweils in Prozent
• Quelle: http://initiatived21.de
15
Diese Studie wurde für den Deutschen Markt erstellt;wir gehen davon aus, dass ähnliches auch für den Schweizer Markt gilt.
Zentrale Ergebnisse
Digitale Kompetenz und Offenheit im Vorwärtsgang
Zentrale Ergebnisse
Praktisch alle mit Internetzugang, erstmals Rückgang bei den «digitalen Gegner»
Zentrale ErgebnisseSkepsis gegen Roboter, nur die Hälfte
der Gesellschaft kann beim Thema mitreden
Zentrale Ergebnisse
Internet fast überall
Schüler: überall online
Zentrale ErgebnisseOff-Liner sind 54 Jahre oder älter
Schüler: überall online
Junge nutzen mehr…..
Ältere Menschen navigieren, suchen und
benützen Office-Programme;
jüngere suchen, sehen Videos
und unterhalten sich
Social Media
Junge benutzen Instagramm,
Snapchat vorwiegend
Man ist sich so ziemlich einig: Digitale Medien müssen
Bestandteil aller Schulfächer sein
Ältere Menschen50+: Ueberforderung der
Digitalisierung
Schweiz ist schnell…..
Schnelle Uebertragungsratenfördern die Möglichkeiten und
Einsatzbereiche im Festnetz und Mobile
Digitalisierung im Arbeitsumfeld
25Quelle: https://www.digitalisierungsindex.de/, Studie im Auftrag der Deutschen Telekom
Digitalisierung im Arbeitsumfeld wächst jährlich und konstant
26
Nur an 42% der deutschen Schulen ist laut Lehrkräften überhaupt ein Medienkonzept
vorhanden!
Wie steht es bei Ihnen resp. Ihrer Schule?
Digitalisierung im Arbeitsumfeld – Fazit
27Quelle: https://it-motive-bcs.com/industrie-4-0
David Küenzi:In der Grundbildung werden
junge Menschen auf das spätere Leben vorbereitet.
Digitalisierungs-Know-Howspielt eine erhebliche Rolle im späteren Leben. Einkommen,
Lebensqualität werden dadurch stark beeinflusst.
David Küenzi:Nebst Social Media, Videos schauen und Gaming ist es
sinnvoll konkrete Anwendungsbeispiele zu zeigen, welche auch im Arbeitsumfeld verstärkt eingesetzt werden.
Beispiele sind: Roboter programmieren,
Digitalisierungslösungen in der Mess- und Sensortechnik.
Konklusion in Bezug auf die Naturwissenschaftlichen Fächer
• MINT-Förderung sinnvoll – die Naturwissenschaft bietet ideal Plattform dazu…..die Einsatzgebiete sind ganz unterschiedlich und einfach in der Umsetzung als Vorbereitung auf das Berufsleben
• Schüler (Gruppe 14-29 Jahre) sind oft „digitaler“ unterwegs als ältere Menschen• „Off-Liner“ sind meist ü50, folgende Frage: Wo muss ich mich noch „digital“ anpassen?• Medienkonzept, auch unter Einbezug des naturwissenschaftlichen Unterrichtes drängt
sich auf
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Swiss Didac 7.-9. November 18 David Küenzi
Innovative und ganzheitliche Lehrplan21-Umsetzung-in der Naturwissenschaft
praktisches Beispiel Primar- und Sekundarschule mit Digitalisierungsansatz
Lehrplan-UmsetzungPrimar- und Sekundarschule Schmerikon: NaTech-Unterricht nach Lehrplan21 –
innovative + ganzheitliche UmsetzungvonNaturwissenschaft in Verbindung mit der Digitalisierung
Kopf, Herz, Hand – ein klares Bekenntnis
Die Schule Schmerikon hat sich für das Pri- und Probox-System der Firma Pro-Lehrsysteme AG
entschieden. Warum?
Interview mit dem Schuldirektor Thomas Pedrazzoli
Die Schule Schmerikon hat sich für Pro Lehrsysteme entschieden
«Der neue Lehrplan hat vor allem im Fach NMG einige Neuerungen gebracht.
Bei der Evaluation eines neuen Lehrmittels war es uns von Anfang an wichtig, dass die
Komptabilität über alle drei Zyklen gewährleistet ist.
Mit den Pri- und Proboxen der Firma Pro Lehrsysteme haben wir das Lehrmittel
gefunden, dass uns am meisten überzeugt.
Die naturwissenschaftlichen Versuche sind auf Basis des neuen Lehrplans entwickelt worden.
Mit den Pri- und Proboxen bieten wir den Schülerinnen und Schülern spannende Versuche
an, die den Unterricht bereichern. Dies verstehen wir auch als eine Stärkung der MINT Fächer
sowohl für Schüler als auch für Schülerinnen. »
SCHULE SCHMERIKON
Thomas Pedrazzoli, Schuldirektor
Lehrplan21-Umsetzung: 3 Zyklen und Stärkung von MINT
Warum hat sich die Primarschule für die Pribox der Firma Pro-Lehrsysteme
entschieden?
Wir haben das System der Pri-und Proboxen an einer Messe entdeckt. Mit
Alltagsgegenständen können die Kinder experimentieren. Die Aufgaben
sind mit dem Lehrmittel NATech und selbstverständlich mit dem Lehrplan
kompatibel. Dieses System zieht sich vom Kindergarten bis in die Oberstufe
durch.
Welche Erwartungen hat die Lehrerschaft an diese Boxen? Meine Sie, dass
diese Boxen diesen Anspruch erfüllen werden? Warum/Warum nicht?
Die Kinder müssen neu in der Mittelstufe einige Kompetenzen in NMG
erreichen, die sie am besten durchs Experimentieren erfahren können.
Jeder Versuch ist schon fix fertig bis zu 3 Niveaus vorbereitet und in den
Boxen finde ich alles Material, das ich zum Experimentieren brauche.
Meine Vorbereitungszeit verringert sich dadurch und das finde ich natürlich
fantastisch!
Rahel Leuenberger
Primarlehrerin aus
Leidenschaft
NaTech Lehrmittel einsetzen, durch Experimente machen lernenEin System vom Kindergarten bis zur Oberstufe
Fortsetzung Interview Rahel Leuenberger
Wie praktisch läuft eine Unterrichtsstunde mit diesen Boxen ab?
Wir haben in unserem Schulhaus immer 6 gleiche Boxen. Jedes Experiment kann ich also ganz
einfach 6 Mal aufstellen. Im Vorherein teste ich den Versuch selber, damit ich weiss, worin die
Schwierigkeit bestehen könnte. Danach können die Kinder ihn machen und wir besprechen das
Erlebte. Experimentieren ist immer mit Material und Aufwand verbunden. Mit den Priboxen
verschwindet dieser Aufwand nicht – aber er wird verringert.
Durch das Experimentieren entstehen Fragen und ein konstruktiver Dialog.
Swiss Didac 7.-9. November 18 David Küenzi
Einige Bilder aus der Schulstube Primarschule Schmerikon
Aus dem Unterricht von Rahel Leuenberger, Primarlehrerin
Systemgedanke: die Lernschritte erzielen durch
selber experimentieren
Eine neue Rolle: Die Lehrerin als Coach…….
Ein System – alle werden Spass haben und die Lernschritte erziehlen durch selber experimentieren
Zuerst selber ausprobieren, bis es klappt, dann……Erfolgslerbnis, es selbst herausgefunden zu haben
…mit Stolz das Experiment, die Ergebnisse und Erkenntnisse der Lehrkraft zeigen.
Ein System – alle werden Spass haben und die Lernschritte erzielen durch selber experimentieren
Swiss Didac 7.-9. November 18 David Küenzi
Probox – Sekundarstufe I
Fachlehrer Felix Sieber, Schmerikon –einige Bilder aus dem Unterricht
Oberstufe – Felix SieberKlassenlehrer der 2. Sek und Fachlehrer/Kustos Natur und
Technik, 19 Jahre Berufserfahrung
Was heute aktuell ist, kennt dieser innovativ denkende Fachlehrer
Sie haben die Verhandlungen mit der Firma Pro-Lehrsysteme geführt. Welches Gefühl haben Sie
dadurch erhalten?
Von Beginn weg spürte ich eine grosse Motivation und das Interesse, auf unsere konkreten Bedürfnisse und
Wünsche einzugehen. Als kleine Oberstufe mit gerade mal 110 Schülerinnen und Schülern müssen wir mit den
uns zur Verfügung stehenden Mitteln haushälterisch umgehen, möchten aber trotzdem den Kompetenzerwerb
unserer Schülerinnen und Schüler durch praktische Experimente fördern und unterstützen . Ein Spagat, den
auch die Mitarbeitenden der Firma Pro-Lehrsysteme sofort verinnerlicht und uns immer wieder aktiv auf
mögliche Optimierungen hingewiesen haben. Dieses Engagement schätze ich sehr.
Warum sind Sie überzeugt, die richtige Wahl getroffen zu haben?
Im Kanton SG unterrichten wir seit Sommer 2017 nach Lehrplan 21 und haben bis und mit Sommer 2019 noch
kein Lehrmittel. Da die Probox-Experimente lehrmittelunabhängig sind, können wir trotzdem gezielt das zur
Jahresplanung / Kompetenzstufe passende Experiment durchführen. Der modulare Aufbau der Boxen
ermöglicht uns dabei, bei Bedarf zusätzliche Experimente zu integrieren, sollten dies das zukünftige Lehrmittel
bzw. Stellwerk einmal voraussetzen.
Oberstufe – Felix SieberKlassenlehrer der 2. Sek und Fachlehrer/Kustos Natur und Technik,
19 Jahre Berufserfahrung
Der Kompetenzerwerb durch praktisches Experimentieren steht im Mittelpunkt
NaTech-Kompatibilität, modularer Aufbau und Erweiterung
Oberstufe – Felix SieberKlassenlehrer der 2. Sek und Fachlehrer/Kustos Natur und Technik,
19 Jahre BerufserfahrungWas konkret zeichnet das System überhaupt aus? Ist diese Lösung anschlussfähig für die Zukunft,
beispielsweise Stichwort „Digitalisierung“?
Mit den Proboxen habe ich die Möglichkeit, nicht nur die vorgegebenen Experimente durchzuführen, sondern
kann auch alte, bewährte Anleitungen / Geräte weiterhin verwenden. Ein Vorteil des Systems sind sicherlich
die digitalen Messgeräte, welche ihre Werte direkt auf das Tablet oder Smartphone übertragen können. So
lassen sich z.B. Temperaturkurven in Echtzeit am Beamer visualisieren oder für eine spätere Präsentation
speichern. Das funktioniert absolut stabil und blitzschnell. Weiter sollte die Digitalisierung aber im Moment
nicht gehen. Ich finde es Teil des Erlebnisses, dass man Chemie auch riechen kann…
Welche erste Erfahrung haben Sie bereits in der kurzen Zeit sammeln können?
Sobald ich den Schülerinnen und Schülern die fixfertigen Experimentieranleitungen gebe, können diese das
benötigte Material selbstständig bereitlegen und das Experiment aufbauen. Vorbereitete Tabellen für die
Messwerte und konkrete Fragestellungen ermöglichen den Schülerinnen und Schülern ein geführtes,
effizientes Arbeiten. Für die Besprechung der Resultate verwende ich ein pfannenfertiges Dossier mit allen
Messwerten und Lösungen. Beim abschliessenden Aufräumen sollten die Inventarfotos der Boxen eigentlich
für ein korrektes Versorgen der Geräte sorgen.
Kombinationsmöglichkeit früher und heute Möglichkeit der Digitalisierung
Einfache Handhabung
Einfaches und handliches Boxensystem
Lösung nach Lehrplan21
Tabletunterricht: Innovation oder
Alltag?Chemie, Physik,
Biologie, Anatomie, egal..alles digital oder analog möglich
…alles eine Frage vom Mass…..Chemie muss man riechen…..
Beispiel Elektronik-Bausteine: Praktisch, jahrzehntelang erprobte Materialien und
Systeme
Papier und Digitale Medien vertragen sich bestens…alles aufeinander abgestimmt
Lehrer können ihre Arbeitsweise so wählen, dass es stimmig ist.
Schülerversuche ganz praktisch: …………..
…..erschliessen
…..beobachten
…..vermuten und annehmen
…..handeln
…..sich orientieren
…..erfahren
…..untersuchen
…..weiterdenken
…..wahrnehmen
…..selber erfahren
Auch Tablet und Messen ist möglich……
Naturerlebnisse schaffen
Umsetzung Lehrplan21: Jetzt ist die Zeit
Lehrplan21-Umsetzung hinkt etwas hinten nach – ev. wegen fehlender Lehrmittel?JETZT IST DIE ZEIT, DIE NATURWISSENSCHAFTSSAMMLUNG ANZUPASSEN: DIGITAL UND GEM. LEHRPLAN21
Fazit:
Swiss Didac 7.-9. November 18 David Küenzi
Innovation ab Dezember 2018:Experimenten-Konfigurator ProFig
Via WEB stellen Sie genau das zusammen, was Sie sich wünschen für den
kompetenzorientierten Unterricht
NEU und EINZIGARTIG
Auswahlmöglichkeiten
Grosse, individuelle Auswahlmöglichkeit – Sie bestimmen, was Sie möchten und schonen die Umwelt und Ihr Budget
Menü «Kindergarten»
• Über 150 Experimente
• Kindergarten/1. + 2. Klasse
• Alles mit einfachen Alltagsartikel
• Experimentenblatt einzeln bestellbar
150 Experimente für Kindergarten 5.– pro Experiment
Menü «Prim. /Sek. I»
• Primarschule – Pribox
• Sekundarschule – Probox
• Standard-Boxen
• Individuelle Boxen – Experimente können selber zusammengestellt werden, somit auch der Preis
vollständig freies Zusammenstellen der Boxen
Einmalig!
Menü «Modifikation Ihrer alten Naturwissenschaftssammlung»
• bestehende NaWi-Sammlung weiternutzen? Ihre Sammlung wird bestmöglich gesichert und in die Boxen mitintegriert.
• Sie sparen Geld und schützen die Umwelt, benötigen aber dafür etwas Zeit, um sich den Ueberblick zu verschaffen
Lehrmittelneutral: Update von KISAM zu NaTech problemlos möglich
Investitionsschutz Ihrer Materialien
Menü «Profit» - Ihnen und der Umwelt zuliebe
• Sie geben uns nicht mehr benötigtes Material zurück. Wir versuchen dieses Material noch weiterzuverkaufen (Schnäppchenshop) oder fachgerechte Entsorgung
Die Umwelt und die Schule profitieren von der Rückgabemöglichkeit (nicht Chemikalien) – Sie erhalten einen Bonus
Wie konfigurieren Sie Ihre Experimentierbox?
• Sie wählen die Klasse aus:
Stufenwahl
Wie konfigurieren Sie Ihre Experimentierbox?
• Sie wählen die Ausführung aus:
Standard: sie übernehmen dieEmpfehlung. Die Boxen sind idealund kostenoptimiert abgefüllt.
Individuell: Sie bestimmen die Experimente selber, vielleicht setzen Sie Gewicht nach Klassen-stufe oder Sie wollen einfach stufenweise auf- und ausbauen
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Kindergarten, Primar- und Sekundarschule
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Unterricht vorbereiten, durchführen, nachbearbeiten
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Innovative Lösungen und Digitale Welten setzt für Lieferanten neue
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Sie stellen Ihre Boxen selber zusammen, bestimmen die Experimente, schonen Ihr Budget und die Umwelt. Zudem sind Sie offen die zukünftigen Entwicklungen und Lehrmittel miteinzubeziehen. Auch MINT und digitale Medienkonzeption. Sie schützen zudem Ihre bestehende Naturwissenschaftssammlung und integrieren diese in
das praktische Boxensystem. NaTech-Lehrmittel passen auch in Zukunft perfekt.
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Als Zusatz: Digitalisieren Sie ergänzend den Unterricht – Nutzen für
Schüler (Zukunftssicherung) und Lehrerschaft (effizienter Unterricht) Zeitersprarnis…………
Studie einer Schule in Gehrdenbei Hannover
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Digitalisierung steigert die Effizienz des Unterrichts –gerne zeigen wir Ihnen persönlich wieso am Beispiel CurricuLAB
Sensoren ab weniger als 100.--
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Fragen?
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