Experiment in der Schule

Schüler schauen sich etwas durch ein Mikroskop an. 

Gesundheitsinformationen verstehen: Experiment, Stichprobe & Co.

Wissenschaftliche Erkenntnisse, z. B. in Form von Gesundheitsinformationen, begegnen uns im Alltag überall – sei es in den Medien, in sozialen Netzwerken, im Internet oder in persönlichen Gesprächen. Um gut informierte Entscheidungen für die eigene Gesundheit treffen zu können, sind wir zunehmend darauf angewiesen, zwischen wissenschaftlich fundierten Erkenntnissen und Fehlinformationen zu unterscheiden. Die Initiative „Pausenlos gesund“ stellt kostenlose Unterrichtsmaterialien bereit, die Lernende in die Lage versetzen, wissenschaftlich fundierte Gesundheitsinformationen zu erkennen, zu verstehen und anzuwenden.

Die Inhalte im Überblick

Ein besonderer Schwerpunkt des Unterrichtmaterials liegt auf der Förderung einer fächerübergreifenden Wissenschaftskompetenz, die für eine Auseinandersetzung mit wissenschaftlichen Erkenntnissen notwendig ist. Zugleich wird diese Kompetenz als Bestandteil und Grundlage der Gesundheitskompetenz betrachtet, die es Schülerinnen und Schülern ermöglicht, Gesundheitsinformationen zu verstehen, zu bewerten und kritisch zu hinterfragen, um fundierte Entscheidungen in Bezug auf ihre eigene Gesundheit treffen zu können.
Das Material vermittelt hierzu die Grundprinzipien der wissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung. Die Schülerinnen und Schüler lernen zentrale Merkmale wissenschaftlicher Forschung sowie die Phasen des Forschungsprozesses kennen. Sie setzen sich zunächst mit wissenschaftlichen Erkenntnissen in ihrem Alltag und dem Unterschied zwischen Alltagswissen und wissenschaftlich gesichertem Wissen auseinander. Weiterführend werden ausgewählte Phasen des Forschungsprozesses, wie etwa die Planung einer Untersuchung, anhand des Aufbaus eines Experiments oder der Ziehung einer Stichprobe, tiefergehend behandelt.

Das Unterrichtsmaterial zum Thema „Gesundheitsinformationen verstehen: Experiment, Stichprobe & Co.“ gliedert sich in vier Teile:

1. Einführung

Fächer: Biologie, Chemie, Physik, Naturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften, fächerübergreifend
Arbeitsblätter: Drei Arbeitsblätter zu der Bedeutung und des Einflusses wissenschaftlicher Erkenntnisse im Alltag

Lernziele:

  • Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein Verständnis von Wissenschaft, indem sie die Aufteilung des Wissenschaftssystems in Wissenschaftsdisziplinen und übergeordnete Fächergruppen kennenlernen. Daraus leiten sie ab, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedenen Disziplinen angehören und sich mit unterschiedlichen Forschungsthemen beschäftigen.
  • Sie setzen sich mit der Bedeutung wissenschaftlicher Erkenntnisse in ihrem eigenen Alltag auseinander, indem sie anhand eines konkreten Beispiels (gesellschaftliche) Maßnahmen benennen, die aus wissenschaftlichen Erkenntnissen abgeleitet wurden.
  • Die Schülerinnen und Schüler vertiefen ihr Wissen über das Ausmaß des Einflusses von Wissenschaft und der Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse in verschiedenen gesellschaftlichen Bereichen, indem sie konkrete Anwendungsbeispiele nennen und zuordnen.
  • Sie reflektieren den Stellenwert wissenschaftlicher Erkenntnisse in der heutigen Gesellschaft, indem sie den Begriff Wissenschaftsgesellschaft definieren und diskutieren. 
2. Wie Wissenschaft Wissen schafft

Fächer: Biologie, Chemie, Physik, Naturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften, fächerübergreifend 
Arbeitsblätter: Zwei Arbeitsblätter zu dem Unterschied zwischen Alltagswissen und wissenschaftlich gesichertem Wissen sowie vier Arbeitsblätter zum Gewinn wissenschaftlicher Erkenntnisse

Lernziele:

  • Die Schülerinnen und Schüler erkennen den Unterschied zwischen wissenschaftlich generiertem Wissen und Alltagswissen, indem sie verschiedene Aussagen hinsichtlich ihrer Wissenschaftlichkeit bewerten.
  • Sie lernen konkrete Merkmale hinsichtlich der Entstehung und Begründung wissenschaftlicher Erkenntnisse kennen, indem sie diese aus einem Text ableiten und im Anschluss in eigenen Worten zusammenfassen, was wissenschaftliche Erkenntnisse auszeichnet.
  • Die Schülerinnen und Schüler stellen die Rolle heraus, die die Nutzung wissenschaftlicher Erkenntnisse für die Entscheidungsfindung spielt, indem sie mögliche Probleme des Alltagswissens diskutieren.
  • Die Schülerinnen und Schüler lernen den Forschungsprozess kennen, indem sie die einzelnen Phasen an einem konkreten Anwendungsbeispiel nachvollziehen und in der richtigen Reihenfolge im gesamten Forschungsprozess darstellen.
  • Sie lernen, was den wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn auszeichnet, indem sie ihren eigenen Weg, zu Erkenntnissen zu kommen, mit dem von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vergleichen.
3. Experimente in der Wissenschaft

Fächer: Biologie, Chemie, Physik, Naturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften, fächerübergreifend
Arbeitsblätter: Drei Arbeitsblätter zur Funktion und zum Ablauf eines Experiments in der Forschung

Lernziele:

  • Die Schülerinnen und Schüler entwickeln ein Verständnis von Experimenten, indem sie ihre Alltagsvorstellungen diskutieren und Begriffe anhand eines Textes definieren.
  • Sie lernen das Prinzip der Randomisierung kennen, indem sie eine Abbildung anhand vorgegebener Begriffe beschreiben.
  • Die Schülerinnen und Schüler lernen, wie ein wissenschaftliches Experiment abläuft, indem sie die zentralen Schritte in ein Schema einordnen und ein eigenes Experiment an einem vorgegebenen Beispiel planen.
  • Sie verstehen die Bedeutung einer Kontrollgruppe, indem sie ihre Funktion aus dem Beispielschema ableiten.
4. Stichproben

Fächer: Biologie, Chemie, Physik, Naturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften, fächerübergreifend
Arbeitsblätter: Zwei Arbeitsblätter zu Grundgesamtheit und Stichprobe sowie drei Arbeitsblätter zu repräsentativen Stichproben

Lernziele:

  • Die Schülerinnen und Schüler lernen, was eine Grundgesamtheit ist, und erkennen, dass sich diese aus der Forschungsfrage ableitet, indem sie verschiedene Grundgesamtheiten den passenden Forschungsfragen zuordnen.
  • Sie setzen sich mit dem Begriff Vollerhebung auseinander, indem sie bewerten, ob sich verschiedene Grundgesamtheiten für eine Vollerhebung eignen.
  • Die Schülerinnen und Schüler lernen den Unterschied zwischen einer Vollerhebung und einer Teilerhebung kennen, indem sie die Begriffe in eine Abbildung einordnen.
  • Sie verstehen die Bedeutung und die Funktion einer Stichprobe, indem sie diese aus einer Abbildung ableiten und definieren.
  • Die Schülerinnen und Schüler lernen, was eine repräsentative Stichprobe ist. Dazu leiten sie Merkmale aus einem Text ab und bewerten die Stichprobe eines Anwendungsbeispiels.
  • Sie stellen die Bedeutung einer repräsentativen Stichprobe heraus, indem sie anhand eines Beispiels reflektieren, welchen Einfluss diese auf die Ergebnisse einer Untersuchung hat.

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