Methodische Analyse
Theorie
In der Methodischen Analyse finden alle Überlegungen der vorangegangenen Analysen zusammen: Geplant wird nun die konkrete Umsetzung der Inhalte.
Dafür werden zunächst die in der Didaktischen Analyse herausgearbeiteten Inhalte in eine lernlogische Reihenfolge gebracht und mit passenden Methoden und Sozialformen versehen. Für die Reihung der Ziele sowie die Wahl der Methoden und das allgemeine Vorgehen muss stets eine Begründung gegeben werden. Dabei ist es von größter Bedeutung, alternative Handlungsmöglichkeiten aufzuführen und sich anschließend begründet für ein Vorgehen zu entscheiden. (vgl. Klüver et al., 2012, S. 29 ff.)
Darüber hinaus muss die Lehrkraft entscheiden, welche Medien sie in welcher Form nutzen möchte und welche Materialien für die Unterrichtsstunde entworfen bzw. vorbereitet werden müssen. Auch die Vorbereitung der Lernumgebung muss im Abgleich mit den institutionellen Rahmenbedingungen (welche in der Bedingungsanalyse herausgearbeitet wurden) geplant werden. Weiterhin sollte die Lehrkraft über Möglichkeiten der Differenzierung nachdenken und diese, sofern möglich, umsetzen. (vgl. Sach et al., 2020, S. 16 f., S. 76 ff.)
Für eine angehende Lehrkraft ist es unheimlich wichtig, sich den Stundenverlauf kleinschrittig zu überlegen. Das bedeutet nicht, dass der Unterricht letztendlich genau so ablaufen muss; dennoch bietet es Sicherheit in der Praxis. Auch garantiert ein Verlaufsplan, dass die Lehrkraft den gesteckten zeitlichen Rahmen im Auge behält und, wenn nötig, spontan reagieren kann.
In der Praxis ist es durchaus üblich, die Didaktische und Methodische Analyse parallel oder gar als ein gemeinsames Produkt zu entwerfen. Für den Anfang ist es jedoch sinnvoll, die Analysen getrennt voneinander anzufertigen. Zum einen soll nämlich geübt werden, eine klare Trennung zwischen didaktischen und methodischen Entscheidungen vorzunehmen; und zum anderen hilft die Trennung dabei, den Überblick zu behalten.
Beim Verfassen der Methodischen Analyse könnte folgendermaßen vorgegangen werden:
Verteilung der angestrebten Ziele auf die Unterrichtsstunde (in eine lernlogische Reihenfolge bringen) und Einplanen der benötigten Zeit
Eine Begründung für den Inhalt und die Reihung geben
Grobe Einteilung der Stunde in einzelne Phasen (z. B. Einstieg – Erarbeitung – Ergebnissicherung, sequentiell oder geschachtelt möglich)
Begründen, wieso die Einteilung genau so vorgenommen wurde
Versehen der einzelnen Ziele mit spezifischen Methoden
Wahl der Methoden begründen
Bei Einstieg z. B. Bezug zu Bedingungsanalyse bzw. Didaktischer Analyse herstellen (Alltagsbezug, Bedeutung für Schüler*innen, …)
Bei Erarbeitung z. B. Bezug zu Bedingungsanalyse herstellen (geeignete Methoden bzw. Sozialformen, …)
Planung der Stunde noch ein mal prüfen: Ergibt sich für die Schüler*innen ein “roter Faden”?
Wesentliche Materialien entwerfen (Arbeitsblätter, Präsentation, Tafelanschrieb, …)
Differenzierung einplanen
Für schwächere Schüler*innen z. B. Hilfestellungen entwerfen
Für stärkere Schüler*innen sinnvolle Erweiterungsaufträge entwerfen
Begründen, inwiefern damit die antizipierten Schwierigkeiten berücksichtigt werden
Beispiel
Eine Methodische Analyse zum Thema Berechenbarkeit:
In der letzten Unterrichtsstunde wurden die Begriffe berechenbare Funktion und entscheidbare Problem eingeführt. Da wir uns in der heutigen Stunde mit einem unentscheidbaren Problem beschäftigen werden und der Entscheidbarkeitsbegriff auf dem Begriff der Berechenbarkeit aufbaut, werden wir zu Beginn der heutigen Stunde eine kurze Wiederholung der wichtigsten Inhalte der letzten Stunde geben.
In der Vergangenheit hat es sich gezeigt, dass es für die Schüler*innen sehr hilfreich war, wenn neu eingeführte Konzepte zu Beginn der nächsten Stunde wiederholt wurden. Da der Schüler Tobias, wie in der Bedingungsanalyse erwähnt, Informatik als Prüfungsfach im Abitur wählen möchte, möchte er gerne seine Note durch zusätzliche Leistungen aufbessern. Wir haben vereinbart, dass er zu Beginn die wichtigsten Inhalte der letzten Stunde kurz zusammengefasst vorstellen wird.
Wie bereits in der Didaktischen Analyse beschrieben, lässt sich das Postsche Korrespondenzproblem sehr anschaulich mit einem Spiel aus Domino-ähnlichen Spielkarten erfahren.
Die Lehrkraft hat dazu fünf Sätze an Spielkarten zusammengestellt (in ausreichend großer Anzahl). Zu jedem Kartensatz gibt es eine zugeschnittene Aufgabenstellung. Die Schüler*innen können alleine oder zu zweit zusammen arbeiten. Die Entscheidung darüber treffen die Schüler*innen selbständig, auch, mit wem sie gerne zusammen arbeiten möchten. Da die Aufgaben zunächst durch Ausprobieren zu lösen sind, ist es nicht notwendig, stärkere und schwächere Schüler*innen zusammen arbeiten zu lassen. Eine Partnerarbeit mit einem selbst gewählten Partner kann durch die Spielsituation sehr motivierend sein.
Die Bearbeitungsphase sieht wie folgt aus: Zu Beginn werden allen Schüler*innen bzw. Paaren ein ausreichend großer Satz an Karten mit zugehöriger Aufgabenstellung übergeben. Haben die Schüler*innen eine Aufgabe erfolgreich bearbeitet, so kann der Kartensatz bei der Lehrkraft gegen einen neuen Kartensatz inklusive neuer Aufgabenstellung eingetauscht werden. Die einzelnen Kleingruppen können dabei in ihrer eigenen Geschwindigkeit arbeiten.
Durch den Kartenaustausch hat die Lehrkraft zusätzlich den Überblick, welche Kleingruppe wie schnell arbeitet und kann, sofern sie den Eindruck hat, dass eine Gruppe länger als erwartet an einer Aufgabe sitzt, helfend einschreiten. Sollte die Verzögerung durch zu viel Ablenkung zustande kommen, so wird auch dies bemerkt und die Lehrkraft wird die entsprechende Zweiergruppe trennen und die betreffenden Schüler*innen als Einzelgruppen weiter arbeiten lassen. Im Folgenden werden die Aufgaben beschrieben:
Erstens: Die Karten sind derart konstruiert, dass eine Lösung des Problemfalls durch Ausprobieren gut herauszufinden ist. Die gefundene Lösung soll notiert werden.
Zweitens: Die Karten sind derart konstruiert, dass es keine Lösung gibt. Die Schüler*innen sollen dies erkennen und diese Erkenntnis möglichst gut begründen.
Drittens: Die dritte Aufgabe besteht aus zwei Problemfällen. Die Karten des ersten Problemfalls sind nur mit einer Sorte an Punkten versehen, die Anzahl der verschiedenen Karten des zweiten Problemfalls ist auf zwei beschränkt. Nach Auffinden einer konkreten Lösung des jeweils gegebenen Problemfalls, sollen sich die Schüler*innen überlegen, warum jedes Problem dieser Machart eine Lösung besitzt und diese allgemeine Lösung möglichst konkret beschreiben.
Viertens: Die letzte Aufgabe besteht aus einem Problemfall, der zwar eine Lösung besitzt, deren minimale Länge allerdings so groß ist, dass ein Auffinden in der vorgegebenen Zeit nicht möglich ist.
Die letzte Aufgabe ist sehr zeitintensiv. Dadurch ist (neben der Erkenntnis, dass nicht klar ist, ob die Aufgabe unlösbar ist oder eine Lösung kurz bevorsteht) sicher gestellt, dass die schwächeren Schüler*innen ausreichend Zeit zur Bearbeitung zur Verfügung haben.
Nach Ablauf der geplanten Arbeitszeit werden wir die Ergebnisse vergleichen. Dazu stellt jede Kleingruppe zunächst die jeweils gefundene Lösung vor. Alle Lösungen werden von der Lehrkraft an der Tafel notiert. Idealerweise finden sich unter den Vorschlägen mindestens zwei verschiedene Lösungen, sodass deutlich wird, dass die Lösbarkeit eines Problems nicht zwangsläufig impliziert, dass diese Lösung eindeutig ist.
Die Aufgaben 2 und 3 werden jeweils von einer Kleingruppe an der Tafel präsentiert, die Lehrkraft greift falls nötig korrigierend bzw. ergänzend ein.
Die Tatsache, dass keine der Gruppen eine Lösung der vierten Aufgabe angeben kann (und auch nicht die Unlösbarkeit nachweisen kann), wird zu der Erkenntnis führen, dass wir in diesem Moment nicht wissen, ob das Problem lösbar ist oder nicht. Wir werden herausarbeiten, dass sich durch systematisches Ausprobieren eine Lösung nach endlicher Zeit finden lässt, sofern es eine gibt. Wenn es jedoch keine Lösung gibt, wird dieser Algorithmus nicht terminieren.
Neben den konkreten Ergebnissen der einzelnen Aufgaben notieren wir die Erkenntnisse, die wir aus diesen Ergebnissen gewinnen konnten.
Dieses Dilemma bietet eine Überleitung auf das Thema der nächsten Stunde (Können wir nicht einfach ein Programm schreiben, welches für uns entscheidet, ob der Algorithmus auf einer gegebenen Eingabe terminiert?).
Testaufgaben
Mit welchen der folgenden Fragen beschäftigt sich die Methodische Analyse genauer?
Welche Besonderheiten oder Chancen sind bei diesem Unterrichtsgegenstand in der Klasse zu erwarten?
Welche Hilfestellungen werden den Schüler*innen gegeben und weshalb?
Wie wird der kritischen Umgang mit vorgegebenen Medien vermittelt?
Welche Sozialform wird gewählt und welche Bedeutung hat die gewählte Sozialform?
Wie beginnt der Unterricht?
Ist der Unterricht motivierend für die Schüler*innen? Wie werden die Schüler*innen motiviert?
Welches Mindestwissen sollte am Ende des Lernprozesses beherrscht werden?
Welche Formen der Differenzierung sind sinnvoll und werden eingesetzt?
Überprüfen
Ziehen Sie die Wörter in die richtigen Felder!
In der Methodischen Analyse geht es um die konkrete der Inhalte. Die in der herausgearbeiteten Inhalte werden auf die Stunde verteilt und mit und Methoden versehen.
Besonders wichtig ist es, auf einzugehen, vor allem unter Rückbezug auf die .
Zuletzt wird entworfen, das für die Stunde benötigt wird und bestenfalls wird überlegt, wie mit der der Gruppe umgegangen wird, auch genannt.
Überprüfen
Übungsaufgabe
Verfassen Sie den Entwurf einer Methodischen Analyse. Sie können Ihre Ideen in Stichpunkten notieren, sollten aber voll ausformulierte Sätze schreiben.
Die Methodische Analyse soll ebenfalls zum Thema Schleifen verfasst werden. Bevor Sie diese Aufgabe bearbeiten, sollten Sie alle anderen Analysen bereits angefertigt haben.
Auf der folgenden Folie finden Sie einen ausformulierten Lösungsvorschlag, dieser ist jedoch nur eine mögliche Lösung und dient lediglich zur Orientierung.
Lösungsvorschlag
Der Aufbau des Unterrichts entspricht dem methodische Grundrhythmus mit den Bestandteilen Einstieg, Erarbeitung, Ergebnissicherung.
Im Unterrichtseinstieg soll zunächst das Thema beleuchtet und ein Ausblick auf den Verlauf der Stunde gegeben werden, um das Interesse der Schüler*innen zu wecken und Transparenz zu schaffen. Für den Einstieg ist zu erwähnen, dass den Schüler*innen das Konzept der Schleife bis jetzt noch nicht im Informatikunterricht begegnet ist. Es ist deshalb wesentlich, einen Alltagsbezug für die Schüler*innen herzustellen, da der Zugang zum Thema einigen sonst sehr schwerfallen könnte. Die herausgearbeiteten Alltagsbeispiele sollten also in jedem Fall genutzt werden. Aus dem gleichen Grund ist es schwierig, an das informatische Vorwissen der Schüler*innen anzuknüpfen, da sie bis jetzt keinen vergleichbaren Konzepten begegnet sind. Weiterhin sollte der Unterrichtseinstieg darauf gerichtet sein, das Interesse und eine intrinsische Motivation bei den Schüler*innen zu wecken.
Auf Grund dieser Beobachtungen wird für den Unterrichtseinstieg eine Methode nach dem Schema „Think – Pair – Share” gewählt:
Den Schüler*innen werden zunächst mehrere Blätter ausgeteilt, auf denen Alltagsbeispiele für Schleifen abgebildet sind. Ihre Aufgabe ist es dann, alleine zu überlegen, welche Gemeinsamkeiten alle Beispiele haben. Die Beispiele sind bewusst so gewählt, dass sie sowohl while-Schleifen als auch for-Schleifen enthalten. Für die kommenden Unterrichtsstunden, in denen die while-Schleife thematisiert wird, kann dann auf die Beispiele zurückgekommen werden. Ihre Überlegungen sollen sich die Schüler*innen notieren und in einem anschließenden Gespräch mit einem Mitschüler (Partnerarbeit) austauschen. Die Partnerbildung wird wie in der Vergangenheit den Schüler*innen selbst überlassen, da bis jetzt noch keine schlechten Erfahrungen gemacht wurden. Den Schluss dieser Methode bildet das Vorstellen der Ergebnisse im Plenum. Der Lehrer betont zu Beginn der Arbeitsphase ausdrücklich, dass jede Gruppe ihre Ergebnisse am Ende vorstellen soll. Während der Diskussion der Ergebnisse muss die Lehrkraft darauf achten, mit den Schüler*innen für jedes Beispiel genau herauszuarbeiten, wo jeweils ein sich wiederholender Prozess stattfindet.
Eine Begründung für die Wahl dieser Methode liegt nicht auf der Hand, alternativ könnte man die Alltagsbeispiele der Klasse auch einfach am Smartboard zeigen. Jeder Schüler*innen hätte dann kurz Zeit um sich zu überlegen, welche Gemeinsamkeiten die Beispiele aufweisen. Im Lehrer-Schüler-Gespräch würden dann die Gemeinsamkeiten herausgearbeitet werden. Ein Einstieg nach diesem Schema hätte den Vorteil, wesentlich weniger zeitintensiv zu sein. Die Methode „Think – Pair – Share” bietet im Gegensatz dazu allerdings diverse Vorteile:
Für alle Schüler*innen ist eine individuelle Denkzeit vorgesehen, dies stellt den Teil der Einzelarbeit dar. Dadurch haben auch schwächere Schüler*innen die Möglichkeit in ihrem eigenen Tempo zu arbeiten. Bestenfalls verlieren schüchterne Schüler*innen so ihre Angst, etwas im Plenum vorzustellen, da sie im Vorhinein ausreichend Zeit hatten um über ihren Beitrag nachzudenken.
Alle Schüler*innen erfahren ein persönliches Verantwortungsgefühl für ihren Arbeitsauftrag, da jede Gruppe am Ende die Ergebnisse des Arbeitsprozesses präsentiert. Die Schüler*innen sind dementsprechend daran interessiert, ihr Ergebnis zu optimieren.
Durch den Austausch mit einem Partner haben Schüler*innen die Möglichkeit, ihre eigenen Ideen zu reflektieren und im Idealfall sogar mit den Ideen des Partners zu kombinieren, um ein besseres Ergebnis zu erhalten. Im Mittel kann also davon ausgegangen werden, bessere Beiträge von den Schüler*innen zu erhalten.
Im Vergleich zu der oben dargestellten Alternative ist außerdem eine höhere Aktivität der Schüler*innen zu erwarten. Bei einem Lehrer-Schüler-Gespräch ist es für schwächere Schüler*innen sehr leicht, sich aus dem Gespräch zu entziehen. Vor allem dann, wenn die Lerngruppe aus einigen starken Schüler*innen besteht.
Da den Schüler*innen die Methode der Partnerarbeit bekannt ist und, wie in der Bedingungsanalyse dargestellt, in der Lerngruppe gut funktioniert, sollten keine Probleme auftreten. Ein möglicher Nachteil der Partnerarbeit könnte jedoch darin bestehen, dass starke Schüler*innen schnell die richtige Lösung gefunden haben und ihrem Partner keine Möglichkeit lassen, seine eigenen Ideen mit einzubringen. Dieses Problem wird versucht anzugehen, indem vor der Partnerarbeit eine Einzelarbeit stattfindet, sodass sich jede Person mit dem Inhalt auseinandersetzt.
Für den folgenden Unterricht ist es notwendig, dass die Schüler*innen die Syntax und Funktionsweise der for-Schleife kennenlernen. Wie bereits dargelegt ist es diesbezüglich nur schwer möglich, an ein Vorwissen der Schüler*innen anzuknüpfen. Für Probleme, die die Schüler*innen mit ihren Kenntnissen und Fähigkeiten nicht lösen können, eignet sich eine problemorientierte Vorgehensweise. Das Ziel dabei soll sein, die Motivation der Schüler*innen zu steigern. Gleichzeitig gibt die Problematisierung eines Themas eine Rechtfertigung für den fachlichen Inhalt, da die Schüler*innen die Notwendigkeit für die Einführung eines neuen Sachverhalts erkennen und verstehen. Die Problemorientierung eignet sich außerdem wegen der bereits erwähnten nachlassenden Motivation der Schüler*innen auf Grund der späten Unterrichtszeit. Orientiert wird sich hier an den klassischen Phasen der Problemorientierung:
Erstens: Der Einstieg diente dazu, den Schüler*innen Alltagsbeispiele für Schleifen zu präsentieren. Nun soll der Übergang zur Programmierung geschaffen werden. Der Lehrer gibt den Schüler*innen den Arbeitsauftrag, für eines der Beispiele (Benutzer gibt eine Zahl ein, das Programm berechnet die Summe aus allen natürlichen Zahlen bis hin zu dieser Zahl) ein Programm zu schreiben. Der Programmentwurf soll zunächst nicht am PC stattfinden, damit die Schüler*innen nicht experimentieren oder sogar im Internet nach Lösungen suchen. Die Phase findet in Einzelarbeit statt, damit zum einen jeder selbstständig an einer Lösung arbeitet. Außerdem soll diese Phase recht schnell ablaufen, daher eignet sich die Einzelarbeit.
Zweitens: In einem anschließenden Gespräch werden die aufgetretenen Probleme (Problematisierung) und Lösungsansätze (Hypothesenbildung) am Smartboards gesammelt. Mögliche Lösungsansätze der Schüler*innen könnten beinhalten, dass in irgendeiner Weise eine Variable „hochgezählt” werden muss. Konkrete Umsetzungen können auf Grund von nicht vorhandenem Vorwissen auch nicht erwartet werden.
Drittens: Die Lehrkraft stellt die Syntax der for-Schleife an der Tafel vor und erklärt die Arbeitsweise der Schleife. Es wird hier ein deduktives Vorgehen gewählt, weil die Schüler*innen beim Ausprobieren möglicherweise den Bezug zum gegebenen Problem verlieren könnten und das gewünschte Ziel somit nicht erreicht wird. Um die Schüler*innen während dieses Vortrags zum Arbeiten anzuregen, wird ein Arbeitsblatt ausgeteilt, auf dem Begriffe ergänzt werden müssen. Im Anschluss an den Lehrervortrag werden die Lösungen für das Arbeitsblatt in einem Lehrer-Schüler-Gespräch besprochen, damit keine falschen Begriffe festgehalten werden.
Die Schüler*innen bekommen jetzt den Arbeitsauftrag, mit ihrem neu erlernten Wissen das am Anfang gegebene Problem nochmals zu bearbeiten. Die Bearbeitung findet zunächst in Einzelarbeit statt, damit jeder der Schüler*innen die Syntax der for-Schleife verinnerlicht und sich im Umgang mit der Programmierung übt. Eine Differenzierung ist an dieser Stelle sinnvoll, da es in der Bearbeitungsgeschwindigkeit der Schüler*innen sicher Unterschiede geben wird. Wie bereits in der Bedingungsanalyse festgestellt wurde, lässt die Produktivität der Schüler*innen stark nach, wenn keine Arbeitsaufträge an sie ausgegeben wurden. Deshalb wird an schnellere Schüler*innen eine Zusatzaufgabe erteilt. Sollten Schüler*innen Schwierigkeiten bei der Umsetzung haben, kann ein Übergang von Einzelarbeit in Partnerarbeit stattfinden. In der Ergebnissicherung können möglicherweise aufgetretene Probleme besprochen werden.
In der folgenden Erarbeitungsphase sollen die erlernten Konzepte weiter vertieft und geübt werden. Die Phase findet ebenfalls in Einzelarbeit statt, aus den gleichen Gründen wie zuvor. Eine Differenzierung ist für diese Arbeitsphase von großer Bedeutung, damit die Schüler*innen die Lernzeit effektiv nutzen können:
Sollten den Schüler*innen die Aufgaben schwer fallen, können sie vorbereitete Hilfekarten verwenden. Bei der Erstellung der Hilfekarten wurde unter anderem darauf geachtet, dass ausdrücklich erwähnt wird, wie die Indizierung bei Strings abläuft, da einige Schüler*innen diesbezüglich Probleme hatten.
Das Arbeitsblatt ist so angelegt, dass nicht alle Aufgaben in der vorgegebenen Arbeitszeit gelöst werden können. Schüler*innen, die trotzdem alle Aufgaben vor Ende der Bearbeitungszeit lösen, werden darum gebeten den anderen Schüler*innen zu helfen. Die Lehrkraft muss dabei jedoch beobachten, ob sich die Hilfe nicht negativ auf den Arbeitsprozess der Schüler*innen auswirkt z.B. weil der schnelle Schüler die Lösung für die Aufgaben vorgibt. Die noch nicht bearbeiteten Aufgaben können in der kommenden Stunde als wiederholende Übung genutzt werden. Die Ergebnissicherung dient der abschließenden Klärung von Problemen.
Literatur
Klüver, Christina; Klüver, Jürgen (2012): Lehren, Lernen und Fachdidaktik: Theorie, Praxis und Forschungsergebnisse am Beispiel der Informatik. Wiesbaden: Vieweg+Teubner.
Sach, Michael; Sieve, Bernhard; Hilker, Frank (2020): Physik unterrichten: Ein praktischer Leitfaden für Berufseinsteiger. Hannover: Friedrich.