Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen an der TU Dortmund

Karteikarten und Zusammenfassungen für Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen an der TU Dortmund

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Denk-Arbeits und Handlungsweisen der Naturwissenschaft

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Naturwissenschaftliche Arbeitsweisen im SU

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Denk-, Arbeits und Handlungsweisen der NW/T 
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Der Natur abgeschaut: Beispiele

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Definition: "Naturwissenschaft"

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Historische Wurzeln der Naturwissenschaftsdidaktik

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Ein Blick in die Geschichte: Alchemie
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Zufällige Entdeckungen: Beispiele

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Reinstoffe und Gemische

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Beobachten (mit und ohne Hilsmittel)

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Lehrplan Sachunterrichts NRW: Alle Bereiche
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Das Forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren: 5 Stufen

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Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Denk-Arbeits und Handlungsweisen der Naturwissenschaft

1. Informationen sammeln 

>beobachten mit allen Sinnen 

2. Informationen verarbeiten 

>erkennen von Problemen 

3.Informationen darstellen 

Protokoll 


Kreisprozess: gewonnene Erkenntnisse werden wieder verarbeitet 

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Naturwissenschaftliche Arbeitsweisen im SU
  • Einen Sachverhalt unter einen Gesichtspunkt stellen
  • Unter Einbeziehung vorhandenen Wissens Hypothesen aufstellen
  • Maßnahmen zur Prüfung der Hypothesen planen
  • Untersuchungen und Versuche vorbereiten, Messen und prüfen
  • Ergebnisse interpretationsfrei festhalten und darstellen
  • Ergebnisse deuten

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Denk-, Arbeits und Handlungsweisen der NW/T 
  • Infos sammeln
                 (Beobachten, Untersuchen, Messen, Zählen, Umgang mit Geräten)

  • Infos verarbeiten      
                  (Vergleichen, Isolieren, Ordnen, Probleme erkennen, Hypothesen aufstellen )

  • Infos darstellen
                  (Beschreiben, Skizzieren, Tabellieren, Graphisch auswerten, Vortragen)

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Der Natur abgeschaut: Beispiele
  • Indigo: Farbe aus Pflanzen (Fäberwaid und Indigopflanze) wird nun chemisch z.B. für das Färben von Jeans hergestellt 
  • Lotuseffekt: Geringe Benetzbarkeit einer Oberfläche an vielen Pflanzen wird nun z.B. für Oberflächen oder Brillengläser benutzt
  • Stärke Haftkraft: Geckos haben durch Milliarden winziger Haare an den Füßen eine gute Haftung. Dabei werden Van-der-Waals-Kräfte ausgenutzt, wird nun in Nanoklebern und Haftverschlüssen benutzt

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Definition: "Naturwissenschaft"
Naturwissenschaft ist die Gesamtheit der empirischen Wissenschaften, die sich mit der Forschung der Natur, ihrer Vorgänge und Erscheinungen und deren gesetzesmäßigen Zusammenhänge beschäftigt; Experiment und Hypothese sind ihre Methoden

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Historische Wurzeln der Naturwissenschaftsdidaktik
  • Biologie: 
              z.B.: Wasservögel, Flussfische, Landtiere, Menschliche Sinne, Geräusche
  • Physik/Chemie
              z.B.: Luft, Wasser, Metalle, Atronomie, Schwimmen, Sinken
  • Technik
              z.B.: Brunnenbau, Leinwandbleiche, Schiffsbau, Papier, Musikinstrumente
  • Geographie
              z.B. Stadt, Erde, Himmel, Welt

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Ein Blick in die Geschichte: Alchemie
  • Alchemisten wollten Weisheit -> Suche nach dem Stein der Weisen 
  • Entwickelten schon damals ein Symbolsystem für "Elemente"
  • Diese Elemente waren z.B. Feuer, Wasser, Erde aber auch Eisen und Magnet

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Zufällige Entdeckungen: Beispiele
  • Penicillin: Sir Alexander Fleming ließ 1928 Petrischalen mit Streptokokken-Kulturen Ofen stehen. Ein Schimmelpilz tötete einen Teil seiner Bakterienkulturen. Er entdeckte so das Antibiotikum.
  • Laugengebäck: 1839 wurde das Gebäck versehentlich mit Lugenwasser statt mit Zuckerwasser glasiert
  • Post its: Spencer Silver versuchte 1970 einen starken Klebstoff zu entwickeln. Dr Klebstoff blieb aber entweder auf dem einen oder dem anderen Stück Papier heften. Im Kirchenchor wurde der Klebstoff dann für Lesezeichen benutzt
  • Schießbaumwolle: Wurde gleichzeitig von Schönbein und Bötter entdeckt
  • Kautschuk: Goodyear experimentierte 1839 mit Kautschukbaum. Dabei fiel eine Schwefel-Kautschuk Mischung auf eine heiße erdplatte. Daraus entstand Hartgummi

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Reinstoffe und Gemische

Reinstoffe

Verbindung: Stoff, der aus zwei oder mehr chemischen Elementen besteht (kein Gemisch)

Element: Bezeichnung für alle Atomarten mit derselben Protonenanzahl im Atomkern


Gemische

heterogen: Bestandteile sind mit dem

Mikroskop erkennbar

homogene: Bestandteile sind nie mit einem Mikroskop erkennbar

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Beobachten (mit und ohne Hilsmittel)
Lupe, Fernglas, Mikroskop, Fernrohr, Teleskop

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Lehrplan Sachunterrichts NRW: Alle Bereiche
  • Natur und Leben
  • Technik und Arbeitswelten
  • Raum, Umwelt und Mobilität
  • Mensch und Gemeinschaft
  • Zeit und Kultur

Erkenntnismethoden und Arbeitsweisen

Das Forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren: 5 Stufen

1. Stufe. Problemgewinnung (Was möchte Ich hrausfinden)

2. Stufe: Überlegungen zur Problemlösung

3. Stufe: Durchführung eines Lösungsvorschlags

4. Stufe: Abstraktion (Wie kann ich das Beobachtete erklären)

5. Stufe: Wissenssicherung

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Allgemeine Didaktik

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Modelle und Methoden der Diagnose und individuellen Förderung, WiSe 20/21

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