16:00 Begrüßung Geleitwort von Prof. Dr. Falk Rieß, Didaktik und Geschichte der Physik

1. Auftakt von Physik im Kontext (piko-OL) 16:00 Begrüßung Geleitwort von Prof. Dr. Falk Rieß, Didaktik und Geschichte der Physik 16:10 PIKO – Neue Wege in der LehrerfortbildungDennis Nawrath und Prof. Dr. Michael Komorek, Uni OL 16:30 Einblicke in die Arbeit der SetsDr. Thorsten Bell, IPN – Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften, Kiel 17:15 Kaffeepause 17:35 Teams, Themen & Termine 18:30 Informeller Ausklang/weitere Fragen

2. 2000, 2003: Leistungen deutscher 15jähriger Schülerinnen und Schüler sind teilweise unterdurchschnittlich PISA-I-Plus 2006: Lernzuwachs in einem Schuljahr ist kaum erkennbar Im Physikunterricht herrscht vorwiegend methodische Monokultur; kognitive Anregung ist begrenzt; mangelnde Einbettung von Experimenten. 2004: Bildungsstandards im Fach Physik sind zu definieren und umzusetzen KMK - Kerncurriculum  Schulcurriculum - AG-Angebote (98-04): - Einheitliche Prüfungsanforderungen und Lernstandserhebungen Probleme, Anforderungen und Chancen im Physikunterrichts methodische Weiter-entwicklung!

3. BMBF, Länder:Physik im Kontext DFG: BiQuaVideostudie Physik BLK: SINUS BMBF, Länder:Chemie im KontextBiol. Im Kontext BMBF:Lernort Labor SINUS Transfer PIKO – Neue Wege in der Lehrerfortbildung

4. Die Entwicklung der methodischen Struktur des Physikunterrichts und einer neuen Lehr-Lern-Kultur 2. Die Förderung des naturwissenschaftlichen Denkens und Arbeitens sowie des Anwendens 3. Die Vermittlung von Grundideen moderner Physik und moderner Technologien Leitlinien des Programms

5. Schulset Setschule - externe Schulen - Lehrer- Fachdidaktiker- Institute + Kooperations-partner Netzwerkstruktur

6. Schleswig-Holstein Okt 2004; 7 TN SH: Mechanik, Kl.8: Verkehrsicherheit  Sensoren Hamburg Mai 2004; 48 TN HH: - Zimmermodell zur Elektrizitätslehre, Kl. 8- Energieflüsse beim Menschen- Lernstationen: Energieformen, Sprungeigenschaften von Bällen Oldenburg Feb 2007 Berlin Mär 2004; 14 TN Brandenburg Jan 2004; 15 TN OWL Apr 2004; 9 TN B: Statik (Brücken aus Nudeln) Dortmund Nov 2005; 9 TN BB: Experimentieren und Modellieren im Anfangsunterr. Kassel Sep 2004; 7 TN Thüringen Jun 2004; 6 TN NRW:- Wetter, Kl. 9/10- Bewegungsanalyse per Video Speyer Sep 2006; 11 TN Würzburg Sep 2004; 7 TN Saarland Nov 2005; 11 TN BW:- Kl. 9/10: Sensorik München Jul 2003; 8 TN Ludwigsburg Sep 2004; 11 TN Sets und Schwerpunkteseit 2004/05

7. Expertise der Lehrkräfte Expertise der Fachdidaktik und Lehrerfortbildung „symbiotische“Kooperation

8. wodurch wird ein Kontext sinnstiftend? wie gelingt es, dass der Kontext mehr als Illustration oder Beispiel ist? „Physik des Sports“ Sinnstiftende Kontexteaus: Alltag, Technik, Gesellschaft- Schüler betreffend- von ihnen als wichtig wahrgenommen Lernen von Physik „Physik im Kontext von Biologie und Medizin“ wie lässt sich ein Kontext „durchhalten“, so dass S. nicht nur die Physik, sondern auch den Kontext besser verstehen? „Physik im sinnstiftenden Kontext“ (Heinz Muckenfuß) Kontexte des Lernens von Physik

9. Kontext Lernumgebung- kognitiv anregend- Kompetenzen fördernd- nachhaltig Lernprozesse unterstützend Sinnstiftende Kontexteaus: Alltag, Technik, Gesellschaft- Schüler betreffend- von ihnen als wichtig wahrgenommen Lernen von Physik Schülerlabore, Science Center (z.B. Phänomenta), Industriemuseen etc. Kontexte des Lernens von Physik Kontext Schule-Fächer, Schul- und Klassenklima- Mitschüler, Lehrer, Schulausstattung außerschulische Kontexte -Freunde, Eltern, Medien, außerschulische Lernorte

10. Methodisch-organisatorischer Rahmen von piko-OL Forschung   Fortbildung regelmäßige Treffen   Freistellung Arbeiten im Netzwerk Entwicklung   Erprobung

11. Physik im Kontext Einblicke in die Arbeit der piko-Sets Schleswig-Holstein und Hamburg Thorsten BellIPN - Kiel

12. Treffpunkt: Kiel, z.T. an Schulen Das piko-Set Schleswig-Holstein Start: Oktober 2004 Größe: 7 Pers. / 6 Schulen (aktuell) Einzugsgebiet: ganz Schleswig-Holstein Schultypen: RS, HS, GS Dauer / Häufigkeit: 3 Std. / 10 mal im Schuljahr Spez. Perspektive: forschendes Lernen Themen: Bewegung – mal anders Verkehrssicherheit (Mechanik) Farbsehen / Fleischtheke (Optik) Windenergie (Energie/-versorgung)

13. Schleswig-Holstein: forschendes Lernen Orientieren Problem formulieren Auswerten Vergleichen Ideen äußern Untersuchung planen Experimentieren Informationen suchen Vermuten Wissen ausdrücken (modellieren) Ergebnisse formulieren Präsentieren Reflektieren

14. Forschendes Lernen als Zielperspektive Forschendes Lernen in Reinkultur bedeutet einen sehr hohen Anspruch! Forschendes Lernen als Fernziel Kleine Schritte dahin definieren !

15. Forschendes Lernen als Zielperspektive • Forschendes Lernen als Fernziel • Schüler zum selbstständigen Wissenserwerb hinführen • Arbeitsweisen / Kompetenzen fördern • Schwierigkeitsgrad (Offenheit) an Fähigkeiten anpassen • In langfristigen Entwicklungen denken

16. Fachwissen Erkenntnis- gewinnung Kommuni- kation Bewertung Bezug zu den Bildungsstandards spielt in alle Prozesse mit hinein Schwerpunkt beim forschenden Lernen soll alle Prozesse begleiten als Teil der Reflexion, v.a. am Ende

17. Arbeit des piko-Sets Schleswig-Holstein 2004 / 05 2005 / 06 2006 / 07 Bewegung (Klasse 8) Bis zu 3 Arbeits-gruppen Verkehrssicherheit (Klasse 9) Farbsehen (Klasse 9) Windenergie (Kl.10) Okt 2004 Aug 2005 Sep 2006 Jul 2007 • Lehrplanthemen / „altbekannte“ Themen in neuem Gewand; von Lehrkräften gewünscht • mehrere fachfremde Lehrkräfte • verschiedene Schultypen • bei Settreffen öfter experimentiert / gebastelt • ein Ganztagstreffen

18. Die piko-Einheit „Sicherheit im Straßenverkehr“ • Mechanik im Kontext „Verkehrssicherheit“ • Anlass: Führerschein Klasse S seit 1. Februar 2005 • Quads und Leichtautos; Sicherheitsdebatte

19. Aufbau der Unterrichtseinheit

20. Baustein 2: Einstieg • ZDF-Video (Quads), Opel-Video, ADAC-Videos, DEKRA-Video (Crashtests) oder Bilder  eigene Berichte; Diskussion • Arbeitsblatt: ergänze den zusammengeknautschten Teil • Fragen entwickeln

21. Baustein 3: Experimentierstationen • SuS experimentieren selbstständig mit Crashs im kleinen Maßstab. • Versch. Variationen an 5 Stationen. • SuS sollen das Vermuten und Prüfen von Vermutungen üben. • SuS protokollieren ihre Arbeit nach folgendem Schema: • Crash-Stationen: • Magnetfigur reißt von Sitz ab • Magnetfigur mit variabler Masse • gegen bewegliches Hindernis • gegen eine Blattfeder • Huckepack-Wagen (Gurtwirkung)

22. Verlaufstabelle

23. s t Die anderen Themen in Schleswig-Holstein Bewegung (Klasse 8) Kontext: körperliche Bewegung Farbsehen (Klasse 9) Kontext: Fleischtheke / Fleischskandale Energieversorgung (Klasse 10) Kontext: Windenergie

24. Erfahrungen bei der Entwicklung der Einheiten • Auch physikalische Sachinformationen gefragt • Ansatz des forschenden Lernens in der Praxis neu durchbuchstabiert • Realistische Einschätzung der Fähigkeiten der SuS • Aushandeln eines geeigneten Maßes an Offenheit • Ermutigung etwas Neues auszuprobieren (offenere Aufträge wagen)

25. Das piko-Set Hamburg Start: Mai 2004 Größe: 48 Pers. / 28 Schulen (aktuell) 15 Arbeitsgruppen Einzugsgebiet: ganz Hamburg Schultypen: Gymnasien, HRG-Schulen Treffpunkt: versch. Schulen in HH Dauer / Häufigkeit:6 Gesamttreffen à 3 Std. 12 AG-Treffen à 3 Std. Spez. Perspektive:forschendes Lernen Themen: Elektrifizierung eines Modellzimmers Energiehaushalt des Menschen Hebel an alltäglichen Objekten Kernenergie – Energie der Zukunft? u.v.a.m.

26. Arbeit des (der) piko-Sets Hamburg 2004 / 05 2005 / 06 2006 / 07 HRGS-Set Sek I -Set 2. Gymnasialset Sek II –Set (Obertufenprofile) Gymnasialset Video -Set 3-4 Themen 10 Themen 15 Themen Mai 2004 Aug 2005 Aug 2006 Jul 2007 • starkes Interesse der HH-Behörde für Bildung und Sport • 2 Koordinatoren vor Ort • 1-2 Stunden Entlastung für Lehrkräfte • piko-Arbeit unterstützt die Entwicklung eines neuen Hamburger Rahmenplans • überwiegend Gymnasien, seit 2005/06 auch HRGS • für 2005/06: Ausweitung und modifiziertes Konzept: Gesamt - & geplante AG-Treffen • für 2006/07: Neuzusammenstellung der Sets • fachlich und häufig auch methodisch versierte Lehrkräfte • recht große personelle Konstanz

27. Kraftbegriff (Klasse 8) Kontext: z.B. Armkraft Energie (Klasse 9) Kontext: Mensch Hebel (Klasse 8) Kontext: Kampfsport, Werkzeuge Elektrizität (Klasse 7) Kontext: Zimmer Optik (Klasse 9) Kontext: Illusionen / Zauberei Energie (Klasse 11) Kontext: Kernenergie-Debatte Themen in Hamburg (Auswahl)

28. Spezielle Erfahrungen in Hamburg • Anlaufschwierigkeiten wegen Unklarheiten über die Arbeitsweise; • Funktion des (Gesamt-)Settreffens i.Ggs. zu sonstigen Fortbildungen; • Recht unterschiedliche Bedürfnisse der Lehrkräfte hinsichtlich Fortbildung; • Was für alle hilfreich ist: Reflexion gelaufenen Unterrichts (Video-Workshop); • Schwierigkeit, in der Planungsphase im Sinne von piko über Unterricht zu sprechen, • erfordert Übung; • kontinuierlich Hinweise auf fachdidaktische Perspektiven, z.B. piko-Briefe.

29. OWL: Wetter / Wärmelehre (Klasse 10) Berlin: Statik / Brückenbau (Klasse 7/8) Ludwigsburg: Sensorik: KFZ; Physiologie (Klasse 8-10) Weitere piko –Themen in den Sets Brandenburg: Naturwissenschaftliche Arbeitsweisen (Klasse 6)

30. Was beflügelt die Setarbeit? Ein schöner Rahmen Eine offene Atmosphäre, Vertrauen, sich gegenseitig zuhören Eine gerechte Arbeitsaufteilung Zuverlässigkeit Arbeiten an konkretem Unterricht Gelaufenen Unterricht reflektieren Missverständnis: „piko findet nur bei den Treffen statt.“

31. piko-Briefe • Handreichungen Bionik • Webseite Wie unterstützt piko Lehrkräfte ? • Informationen & Beratung von Fachdidaktikern • Forum für Austausch www.physik-im-kontext.de

32. Feedback: Veränderungen des Unterrichts Die Veränderungen betreffen ... (Prozent der Lehrkräfte) Hat sich Ihr Unterricht durch piko verändert? (Prozent der Lehrkräfte)

33. Feedback: Was hat sich im Unterricht verändert? Äußerungen kamen von 53 Lehrkräften. Noch stärkere Einbindung in die Lebenswirklichkeit der Schüler. [Es gab] mehr Versuche, Alltagsphänomene einzubringen und daran anzuknüpfen. Ich sehe den Unterricht jetzt eher aus Schülersicht und versuche, mehr auf Schülerinteressen einzugehen. Insgesamt 17 Äußerungen zu Kontext, Alltagsbezug, Schülerinteressen, Anwendungen Insgesamt 29 Äußerungen zu offenem, forschendem Lernen, Schüleraktivität, Eigeninitiative, Kompetenzen, versch. Arbeitsweisen Mehr Arbeitsaufträge in Richtung Entwicklung von alternativen Denkmodellen . [Es gab] mehr Förderung des selbstständigen Lernens bei den Schülern Das naturwissenschaftliche Arbeiten ist noch stärker in den Vordergrund gerückt. Ich messe dem ... Erkenntnisprozess ... durch eigene Tätigkeit größere Bedeutung zu.

34. Feedback: Was war problematisch bei der piko-Arbeit? Äußerungen kamen von 50 Lehrkräften. Die nicht regelmäßige Teilnahme einiger Kolleginnen und Kollegen. Gelegentlich fehlte die genaue Zielrichtung. Zusammenpassen der erarbeiteten Einheiten mit dem Unterrichtsstoff. Der Stoff wurde immer eher durchgenommen, als die piko-Einheiten erarbeitet wurden. Zu wenig Zeit neben voller Stelle ... Zeitdruck ... Terminkollision. Ineffektivität aufgrund der Zeitbeschränkung bei den Treffen. Einbindung in die Schule. Zu wenig Unterstützung vom eigenen Kollegium. Effektivität der Settreffen zu gering gegenüber dem zeitlichen Aufwand und im Vergleich zu den Treffen und der Arbeit in den Arbeitsgruppen. Die Überzeugung von Kollegen, die nicht an piko mitarbeiten, ist schwierig. Der Vorwurf, dass die Schüler zu wenig Physik lernen, ist nicht so einfach zu entkräften.

35. Unterricht erproben & reflektieren eigene Unterrichtsbausteine einsetzbar / erste Tests Start 6-8 Treffen zügig erste Teilziele definieren Verschiedene Ebenen bedienen ... und verschiedene Zeitskalen berücksichtigen Anregungen für die Unterrichtspraxis, „Input“, Austauschbörse, auch „Theorie“ eigene Unterrichtseinheiten einsetzbar erste Teilziele erreichen „neuer“ Unterricht

36. Vorschläge für Kontexte und Themen in den Gruppen Zeitplan Organisatorisches Bildung von Arbeitsgruppen Termin für erstes Arbeitstreffen

37. Lernumgebung Alltag Regenerative Energien Technik Beruf Nw. Arbeitsweisen Methodik

38. Lernumgebung Alltag Optik – historisch genetisch Technik Beruf Nw. Arbeitsweisen Methodik

39. Lernumgebung Alltag Akustik Hören, Wahrnehmung Technik Beruf Nw. Arbeitsweisen Methodik

40. Lernumgebung Alltag Anfangsunterricht Mechanik Technik Beruf Nw. Arbeitsweisen Methodik

41. Lernumgebung Alltag Nichtlineare Physik – Komplexe Systeme Technik Beruf Nw. Arbeitsweisen Methodik

42. Lernumgebung Alltag Weiterentwicklung von piko-Unterrichtskonzepten Technik Beruf Nw. Arbeitsweisen Methodik

43. Lernumgebung Alltag Nanoscience – neue Materialien Technik Beruf Nw. Arbeitsweisen Methodik

44. Zeitplan Feinplanung und Erprobung des entwickelten Unterrichts Ca. 5 Arbeitssitzungen 1. Sitzung Einzelbetreuung Auftaktveranstaltung Sommerferien Fachdidaktische Unterstützung Unterstützung durch Einsatz von Videos Entwicklungsphase Erprobungsphase

45. Gruppenbildung Gruppe 1 Sek I Schwerpunkt HRS Gruppe 2 Sek I Schwerpunkt Gy Gruppe 3 Sek I/II Schwerpunkt Gy