Modelle im Bio-Unterricht

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Modelle im Bio-Unterricht por Mind Map: Modelle im Bio-Unterricht

1. Modellkritik

1.1. Zweck: relevante Modelleigenschaften erkennen

1.2. wichtigstes Mittel: Vergleich Original und Modell

1.3. worin entspricht es Original?

1.4. was ist nicht angemessen abgebildet?

1.5. was ist überflüssig?

2. Definition Modell: Vereinfachte Repräsentation eines Originals, die nicht alle Eigenschaften des Originals aufweist, sondern die vom Modellierer ausgewählten Betrachtungsschwerpunkte (ziel- und adressatenorientiert)

3. Einschränkungen im Umgang

3.1. SuS halten ~ oft für naturgetreue Kopien des Originals

3.2. Modelle können Realobjekte nicht ersetzen, da Komplexität nur an Realobjekt vollständig

3.3. Komplexität muss auf jeweilige SuS abgestimmt sein.

3.4. Vereinfachung heißt: Aussagekraft beschränkt!

3.4.1. Auch sprachlich deutlich machen

3.4.1.1. nicht: Modell zeigt Ablauf e-Transportkette, sondern Vorstellung von Ablauf

4. Modellbildung

4.1. Unterstützt Erkenntnisgewinnung, z.B.

4.1.1. Entdeckung von Funktionsprinzipien

4.1.2. Allgemeingültiger Blütenbauplan einer Pflanzenfamilie

4.2. fördert sachgerechte Vorstellungsentwicklung

4.2.1. bes. Entwicklung von Modellen + Verbalisierung

4.3. konstruktivistische Herangehensweise

4.3.1. Ausgangspunkt:Vorstellungen der SuS

4.3.2. Experimentieren/Erkunden

4.3.3. Entwicklung eines auf bestimmte Eigenschaften fokussierten Modells

4.4. Vorgehensweise

4.4.1. 1. Modellierer entwickelt basierend auf Theorie über Original ein Gedankenmodell

4.4.2. 2. Falls dieses tauglich: Umsetzung in Anschauungsmodell

4.4.3. 3. Prüfung des Anschauungsmodells.

4.4.3.1. ggf. Modifikation

4.4.3.2. ggf. Verwerfen, dann wieder 2

5. Modellkompetenz

5.1. Schritte

5.1.1. 1. Benutzen verschiedener Modelle

5.1.2. 2. Entwicklung eigener Modelle

5.2. a) Reflektieren über ~

5.2.1. Eigenschaften

5.2.2. Theoriegehalt

5.2.3. Zweckgebundenheit

5.3. b) Umgang mit ~

5.3.1. Anwendung der Kenntnisse aus a)

5.3.2. überlegte Auswahl

5.3.3. Anwendung

5.3.4. Bewertung von ~

5.4. Upmeier zu Beizen/ Krüger

5.4.1. Definition:

5.4.1.1. Mit Modellen zweckbezogene Erkenntnisse gewinnen können

5.4.1.2. Über Modelle zweckbezogen urteilen können

5.4.1.3. über Prozess der Erkenntnisgewinnung durch Modelle / Modellierung in NW reflektieren können

5.4.1.4. Bereitschaft, diese Fähigkeiten einzusetzen

5.4.2. Schwerpunkte:

5.4.2.1. 1. Beziehung Modell/Original

5.4.2.2. 2. Rolle Modellierer

5.4.2.3. 3. Entwicklungscharakter von Modellen

5.4.2.4. 4. Fkt. von Modellen im nw Forschungsprozess

5.5. Meisert/van Dijk

5.5.1. Modellwissen

5.5.1.1. verschiedene Modelle kennen und benutzen können

5.5.1.2. Modelle auf Zweck hinterfragen

5.5.1.3. Bezug zwischen Merkmalen Original/Modell

5.5.1.3.1. Wie? Zuordnungaufträge oder Vergleich

5.5.1.4. Modellkritik:

5.5.1.4.1. Gemeinsamkeiten und Unterschiede

5.5.1.4.2. Begrenztheit des Modells bezogen auf jew. Modellzweck

5.5.2. Modellarbeit

5.5.2.1. Modellbildung selber können

5.5.2.1.1. 1. Phänomen untersuchen-> Hypothesenbildung

5.5.2.1.2. 2. vorläufiges Modell

5.5.2.1.3. 3. Modell überprüfen

5.5.2.1.4. 4. Auf Grundlage von 3.: Überarbeitung des Modells

5.5.2.2. Hilfe für SuS: Vorstrukturieren

5.5.2.2.1. Zweck

5.5.2.2.2. Grad der Vorstrukturierung. Pole:

5.5.3. Modellverständnis

5.5.3.1. Wissen über Modelle allgemein, als Werkzeug nw Erkenntnisgewinnung

5.5.3.1.1. Strategie zur Entwicklung der Kompetenz

5.6. Modellkompetenz entwickeln

5.6.1. Fokussieren

5.6.1.1. -> Kompetenz gezielt schulen, nicht "nebenbei"

5.6.2. (Nach-)Denken

5.6.2.1. -> SuS sind sich eigener Vorstellungen bewusst

5.6.2.1.1. Methoden, die Sprechen darüber fördern, sinnvoll

5.6.3. Vernetzen

5.6.3.1. Teildimensionen nur kumulativ zu entwickeln

5.6.3.2. Inhaltliche Transparenz (wir reden jetzt über Modellkompetenz) herstellen.

5.6.4. Üben

6. Unterschied Modell/ Original: mindestens einer

6.1. Material

6.2. Dimension (= Größe)

6.3. Abstraktion (Wesentliches hervorgehoben, Unwichtiges wegggelassen

7. Arten von Modellen

7.1. Ideelle Modelle/Denkmodelle: Entweder in Vorstellung konzipiert (Hypothesen) oder "materialisiert" (Schemata (Regelkreis...), Gegenstände wie DNA-Modelle

7.1.1. Symbolische Modelle

7.1.1.1. chemische Formeln

7.1.1.2. chemische Gleichungen

7.1.2. Modellvorstellungen. Beispiele:

7.1.2.1. DNA-Aufbau-Modell

7.1.2.2. Ablauf tierischen Verhaltens (Eirollbewegung, ...)

7.1.3. Elektrische Modelle

7.1.3.1. (Schaltkreise für Nervensysteme)

7.1.4. Kybernetische Modelle

7.1.4.1. Regelkreise

7.1.5. Mathematische Modelle

7.1.5.1. Simulation von Zahlenverhältnissen

7.1.5.1.1. Räuber-Beute-Simulation

7.1.5.1.2. Evolution

7.1.6. Black-Box-Modelle

7.1.6.1. Veranschaulichen, was in System rein- und rausgeht. Vorgänge im Inneren zunächst nicht erklärt. Bsp. Fotosynthese in der 7. Klasse

7.1.6.1.1. Vorteil: Komplexes stark reduziert darstellen ohne Fehlvorstellungen zu vermitteln

7.2. Materielle Modelle (= Ableitungen von Denkmodellen)

7.2.1. können jeweils bildliche oder körperliche Objekte sein

7.2.1.1. Funktionsmodelle (dynamische Prozesse; verdeutlichen das Prinzip von Vorgängen); 2- oder 3-dimensional

7.2.1.1.1. Beispiele

7.2.1.2. Strukturmodelle (statische Strukturen;Veranschaulichen morphologische Merkmale)

7.2.1.2.1. Beispiele

7.2.1.3. Struktur-Funktionsmodelle: Veranschaulichen Abh. zwischen Struktur und Funktion

7.2.1.3.1. Beispiele

7.3. andere Einteilung:

7.3.1. Homologe ~

7.3.1.1. naturgetreue Darstellung Original, etwa wie Strukturmodell

7.3.2. Analoge ~

7.3.2.1. funktionale Ähnlichkeit, z.B. Kamera - Auge

8. Eigenschaften von Modellen

8.1. Vereinfachung

8.2. Fokussierung auf im Kontext relevante Eigenschaften

8.3. Erschließen Bereiche, die der unmittelbaren Erfahrung nicht zugänglich sind

8.3.1. SuS können eigenes Gedankenmodell entwickeln

8.3.1.1. Gegenständliche ~fördern Begreifen zusätzlich

9. Arbeiten mit Modellen (Ablauf)

9.1. 1. Ausgangspunkt: das Original

9.2. 2. Vergleich/Zuordnung Original-Modell

9.3. 3. Gewinnen von Erkenntnissen und Einsichten am Modell

9.4. 4. Übertragen der Erkenntnisse/Einsichten auf das Original

10. Funktion von Modellen

10.1. dienen Gewinnung und Vermittlung von Erkenntnissen

10.2. Unterrichtsmedium -> Vermittlung von Fachwissen

10.3. Bringt Abwechslung -> Erhöht Motivation

10.4. Anschaulichkeit

10.4.1. Verdeutlichung von

10.4.1.1. Strukturen

10.4.1.2. Prozessen

10.4.1.3. theoretischen Konstrukten

10.5. Denkhilfe/Denkökonomie

10.5.1. erleichtert

10.5.1.1. Zugang zu Sachverhalten

10.5.1.2. Problemlösungen

10.6. Heuristik (selbst erarbeitete Problemlösungsverfahren)

10.6.1. durch hypothetischen Charakter -> Problemlösung ermöglicht

10.7. lassen in definierten Bereichen Vorhersagen über Original zu

10.8. Vereinfachung

10.8.1. Informationsfülle wird verringert

10.8.1.1. relevante Info leichter zu erfassen

10.9. Vergleich mit Original lenkt Blick auf das Wesentliche