PHS-Biologie
BIOlernen

.... fragen .... informationsbeschaffung .... informationsverarbeitung .... kritisches denken ....
vernetzen ....problemlösen ....
.
BIO.Startseite..........BIOLernen konkret(er)
Stand: 17.01.2003

Lernen Bio-Wissenserwerb Biolernen Überblick Biolernen
Begriffsklärungen Literatur Standarddiskussion Websites
Lernaktivitäten Humanbiologie/Pflanzenbiologie

1. Einleitende Gedanken: Vom LERNEN zum BIOlernen
  • 1.1. LERNEN
    Lernen ist ein äussert vielschichtiger, mehrdimensionaler Begriff. Lernen wird z.B. von GAGE/BERLINER folgendermassen definiert: "Lernen kann als der Prozess beschrieben werden, durch den ein Organismus sein Verhalten als Resultat von Erfahrung ändert". Sie differenzieren fünf Lernformen, nämlich 1. klassisches Konditionieren [respondentes Lernen], 2. Verknüpfungslernen [Kontiguitätslernen], 3. Lernen durch Verstärkung [operantes Lernen], 4. Beobachtungslernen und 5. Kognitives Lernen. In den Lehrveranstaltungen der Biologie auf Hochschulstufe wird primär das kognitive Lernen und in den Biologiepraktika zusätzlich auch noch das Beobachtungslernen gefördert.

    Andere Autoren nähern sich dem Lernbegriff wie folgt:
    -
    GASSER versucht, den Lernbegriff durch sukkessive praxisbetonte Annäherungen zu fassen: 1. Lernen ist eine Verhaltensänderung im Sinne des belohnten Reagierens. 2. Lernen bedeutet Verstehen, Einsicht in Zusammenhänge gewinnen, Klarheit und Durchblick zu erwerben. 3. Lernen meint den Aufbau von lernpsychologischem Verstehen und Wissen zum Zweck der Anwendung und Übertragung auf ähnliche oder andere Situationen. 4. Lernen umfasst die Erweiterung der Handlungsmöglichkeiten der Person zur Bewältigung der Alltagsprobleme und des Zurechtfindens in der Welt.
    Die Lehrveranstaltungen der Biologie helfen beim Verstehen und Einsicht gewinnen in die vielschichtigen und oftmals komplexen Zusammenhänge der klassischen und modernen Biologie. Die Vorlesungen werden unterstützt durch zahlreiches möglichst anschauliches Bildmaterial, wann immer möglich durch Begegnungen mit Originalobjekten sowie durch zahlreiche Demonstrationsexperimente. Sie unterstützen das Lernen im Sinne der Konstruktion kognitiver Netzwerke durch Zusammenfassungen des biologischen Grundwissens in Lernskripten. Sie zeigen häufig den Bezug zur Lebens- und Schulpraxis auf und erweitern das methodische Repertoire der Lehrperson durch sorgfältig ausgewählte Beobachtungen und Untersuchungen in Labor und Freiland.

    - MÜLLER/ADAMINA umschreiben den Lernbegriff wie folgt: "Schulisches Lehren und Lernen kann verstanden werden als Begegnung und aktive Auseinandersetzung mit einer bestimmten geistigen oder physischen Welt".
    -
    STEINER definiert Lernen in wohltuender Kürze: "Lernen ist als derjenige Prozess zu verstehen, der ein Individuum - aufgrund eigener, meist wiederholter Aktivität - zu relativ überdauernden Verhaltensveränderungen führen". Lernen als Wissenserwerb wird als bereichsspezifischer, komplexer und mehrstufiger Prozess (Teilprozesse: Verstehen - Speichern - Abrufen) verstanden, der im optimalen Fall auch zum Gebrauch bzw. Transfer des erworbenen Wissens führt. "Lernen im Sinne von Wissenserwerb kann als der Aufbau und die fortlaufende Modifikation von Wissensrepräsentationen definiert werden".

    Leider gibt es trotz über 100-jähriger moderner Lernforschung immer noch keine allgemein akzeptierte Klassifikation von Lernen, wohl aber einzelne Versuche, so z.B. die folgende hilfreiche Klassifikation der
    Lernarten von SEEL und insbesondere seine eigene Kategorisierung:
    Gagné (1965) Edelmann (2000) Carbonell et al. (1984) Seel (2000)
    Reiz-Reaktions-Lernen Reiz-Reaktions-Lernen:
    Aufbau von Verbindungen zwischen Reizen und Reaktionen
    . .
    . instrumentelles Lernen:
    Aufbau von Verbindungen zwischen Verhalten und nachfolgenden Konsequenzen
    . .
    Nicht-sprachliche Ketten
    Sprachliche Ketten
    . Routinemässiges Lernen: Auswendiglernen Assoziatives bedeutungs-erzeugendes Lernen:
    Assimilation neuer Informationen in bestehende kognitive Strukturen
    Diskriminationslernen . . .
    Begriffslernen Begriffsbildung und Wissenserwerb:
    Aufbau von Verbindungen zwischen den Elementen von kognitiven Strukturen
    Lernen aufgrund von Belehrung *Begriffslernen:
    geistige Abstraktionen zur Repräsentation der Klassen von Sachen, Ereignissen oder Vorstellungen
    Lernen von Regeln . . *Prozedurales Lernen:
    Prozesswissen, das "Können" als Fähigkeit, etwas zu leisten (Erwerb von Fertigkeiten, skill)
    . . Lernen durch Analogiebildung und beispiel-begründetes Lernen *Inferenzielles Lernen:
    schlussfolgerndes Denken
    . . . Metakognitives Lernen:
    strategische Nutzung des Wissens ("sich selbst kontrollierender Lernexperte")
    Problemlösen Handeln und Problemlösen:
    Aufbau von Verbindungen zwischen Wissen und Aktivität
    Lernen aufgrund von Beobachtung und Entdeckung *Problemlösen:
    Anwendung der oben erwähnten Lernarten zur Lösung komplexer Probleme
    *in der Hochschul-Biolehre besonders angesprochene Lerndimensionen

    Knapp & bündig: Lernen ist der Prozess, durch den eine Aktivität in Reaktion auf eine Umweltsituation entweder neu entsteht oder verändert wird zum Zwecke der Erkenntnis (Verstehen, Zusammenhänge erfassen), des Transfers (Anwenden, neue Situationen meistern) und der Problembewältigung (kritisches Denken, Problemlösefähigkeiten).



Einleitung





Lernbegriffe








































  • 1.2. BIOWISSENSERWERB: LERNEN als Wissensaneignung
    1.2.1. Definitionen
    Von den grundlegenden Lernformen werden mit dem Begriff "Biologie lernen" primär
    - Begriffsbildung und Wissenserwerb
    -
    kritisches Denken
    -
    Lernen von Problemlösen und Handeln
    angesprochen.

    Der bewusste Umgang mit dem Wissen, das
    - persönliche Wissensmanagement
    wie z.B. "Wissen finden und sammeln", "Wissen ordnen" oder "Wissen nutzbar machen" wird an anderer Stelle behandelt (siehe hier).

    Das "Lernprodukt Wissen" bzw. die durch Lernen erarbeitete Wissensbasis kann in
    drei Wissenskategorien eingeteilt werden:
    - theoretisch-kognitives Wissen (auch: deklaratives Wissen) basiert auf explizitem Lernen (syn.: episodisches Lernen bzw. deklaratives Lernen)
    (---> Antwort auf z.B. "Was ist tatsächlich der Fall"?, "Wissen was", "wissen, dass ...", Gedächtnis für Ereignisse)
    - Verfügungswissen (auch: Prozesswissen, prozedurales Wissen) basiert auf implizitem Lernen (syn.: nichtdeklarative prozedurale Gedächtnisleistungen)
    (---> Antwort auf z.B. "Wie kann ich etwas, das ich tun will, tun"?, "Wissen wie", Erwerb und Behalten von Fähigkeiten)
    - Orientierungswissen
    (---> Antwort auf z.B. "Darf ich das tun"?)


BIO-
Wissens-erwerb
Wissenserwerb
Problemlösen
1.2.2. Wissensaneignung allgemein
Das theoretisch-kognitive Wissen beruht auf dem Erwerb von Wissen, das sich als Wissensstrukturen im Gehirn (Grosshirnrinde [Cortex] und Hippocampus) niederschlägt. Lernen baut diese Wissensrepräsentationen (als Schemata, "scripts", semantische Netzwerke, mentale Modelle) mit Hilfe von Alltagserfahrungen auf, modifiziert es durch formale Lernvorgänge (z.B. aus Texten, Laborerfahrungen u.a.) und kann es wieder abrufen und zur Lösung von Problemen gebrauchen. Die sich in pädagogischen Kontext durchsetzende konstruktivistische Sicht von Wissenserwerb nimmt individuelle Aufbauprozesse an im Unterschied zu einem Abbildungsprozess.

Lehren und Lernen in Bildungsinstitutionen kann, polar dargestellt, durch zwei Hauptrichtungen charakterisiert werden
1.
Kognitivistisch geprägtes Lernverständnis: Gestaltung gegenstandszentrierter Lernumgebungen. "Die technologische Lehrstrategie hat das Ziel, den Gegenstand des Lehrens und Lernens als fertiges System zu vermitteln, weshalb auch von gegenstandszentrierten Lernumgebungen gesprochen werden kann. Das Lehr-Lerngeschehen wird als ein Prozess betrachtet, bei dem der Lehrende objektive Inhalte so zu übermitteln versucht, dass der Lernende am Ende dieses "Wissenstransports" den vermittelten Wissensausschnitt (Lerngegenstand) in ähnlicher Form besitzt wie der Lehrende" (REINMANN-ROTHMEIER/MANDL). Typische Stichworte dieses Lehr-/Lernverständnisses sind z.B. Wissensvermittlung, Primat der Instruktion, Lehrplan, Lehrender als "didactic leader", Lernen als weitgehend rezeptiver Prozess ("Abbildungsprozess"), kumulatives Lernen, Instructional Design, abgeschlossene Wissenssysteme, "träges Wissen".

2.
Konstruktivistisch geprägtes Lernverständnis: Gestaltung situierter Lernumgebungen. Diese Lehrstrategie plädiert dafür, dass die Lernenden die aktive Rolle der Wissenskonstruierer in einer möglichst bedeutungshaltigen, authentischen Lernumgebung mit Anwendungsbezug (Kontextbezug) übernehmen. Der augenfällige Rollenwechsel der Lehr-/Lernakteure kann mit "Vom Primat der Instruktion zum Primat der Konstruktion" überschrieben werden. Das "Ziel situierter Lernumgebungen ist es, dass die Lernenden neue Inhalte verstehen, dass sie die erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten flexibel anwenden können und darüber hinaus Problemlösefähigkeiten und andere kognitive Strategien entwickeln" (REINMANN-ROTHMEIER/MANDL; siehe auch hier). Typische charakterisierende Stichworte zu dieser Position sind u.a. Konstruktion einer subjektiven Wirklichkeit (Wissenskonstruktion), aktive und selbstständige Lernsteuerung, problemorientiertes und anwendungsbezogenes Lernen.
[mehr Info zum konstruktivistischen Lernen: z.B. Gloor, P.: "Lernen der Naturwissenschaften als konstruktiver Prozess" oder Pleil, T.: "Standpunkt: Konstruktivismus im Unterricht: Warum bleibt Wissen träge?"].


Beide Ansätze zeichnen sich durch Schwächen aus, sei es "träges Wissen" oder aber aber Desorientierung, Überforderung und schlechtes Aufwand/Kosten-Nutzen-Verhältnis.

Biologen wissen aus der Ökologiepraxis, dass die Natur nie durch puristische Theorien beschrieben werden kann: sie lässt sich nur aus verschiedenen Gesichtswinkeln annähernd verstehen und beschreiben: eine intergrierend-systemische Betrachtungsweise kommt der "Wirklichkeit" am nächsten. Ähnlich dürfte dies auch für die Gestaltung optimalen Lehrens und Lernens sein. Dieser pragmatische Ansatz der
Gestaltung problemorientierter Lernumgebungen versucht das beste beider Welten, die Instruktion mit der Konstruktion zu verbinden (siehe hier!!) braucht einerseits eine ausreichende Wissensbasis, zu deren Erwerb auf instruktionale Anleitung und Unterstützung durch Lehrende nicht verzichtet werden kann.
Kurz: es braucht die didaktische geschickte, motivierende Vermittlung von Wissensystemen durch die Dozierenden wie auch (vermehrt) die aktive, eigenverantwortliche Konstruktionsleistung der Lernenden. "Konstruktion und Instruktion lassen sich nicht nach einem Alles-oder-nichts-Prinzip realisieren. Lernen erfordert zum einen immer Motivation, Interesse und Eigenaktivität seitens des
Lernenden und der Unterricht - (Anmerkung FRI: primär der Lehrende) - hat die Aufgabe diese Konstruktionen anzuregen und zu ermöglichen. Lernen erfordert zum anderen aber auch Orientierung, Anleitung und Hilfe. Ziel muss es folglich sein, eine Balance zwischen expliziter Instruktion durch den Lehrenden und konstruktiver Aktivität des Lernenden zu finden" (LINN, aus REINMANN-ROTHMEIER/MANDL).

Wissens-
aneignung
theoretisch-
kognitives
Wissen





Instruktion







vs.






Konstruktion




















Lernumgebungen

1.2.3. Problemorientierung beim Lernen/ Lehren mit Fallbeispielen aus der Biologie
Diese zwischen beiden Positionen vermittelnde Problemorientierung ("problemorientiert unterrichten und problemorientiert lernen") lässt sich durch folgende 6 Charakteristika umschreiben, die sich besonders gut in der Biologieausbildung realisieren lassen:

1. Probleme sollen
authentisch sein oder Bezug zu authentischen Situationen haben
(Bsp. Bioterror, Antibiotika in Poulet ---> Bereich Mikrobiologie; Klimarelevante Schadstoffe, Dieselstäube und Gesundheit, UV-Strahlung und Hautkrebs --> Ökologie/Humanökologie/Humanbiologie; Kind nach Mass, "Gensalat"/Genfood, Genmais --> Fortpflanzungsmedizin/Gentechnik/molekulare Biologie; Designer-Nahrungsmittel, Probiotics, Überernährung, Fehlernährung --> Humanbiologie, u.v.a.)

2. Problemstellungen sollten für die
Lernenden relevant sein
(Bsp. 1: das eigene Ernährungsverhalten, die Luftqualität, Freilandversuche mit genveränderten Pflanzen, Entwicklung von Krebsmedikamenten, Naturschutz betreffen z.B. die eigene Gesundheit sowohl physischer wie auch psychischer Art; Bsp. 2: die Fortschritte in der Fortpflanzungsmedizin (in-vitro-Befruchtung, pränatale Diagnostik, Verhütungsmittel, u.a.) betreffen junge Menschen und künftige Eltern ganz unmittelbar).

3. Probleme sollten eine gewisse
Aktualität haben
(Bsp. Gentechnik in den Bereichen Gesundheit/Fortpflanzung/Lebensmittel werden ihre Aktualität kaum verlieren, sondern eher noch zulegen).

4. Probleme sollten neugierig und auch betroffen machen
(Bsp. "AIDS und Sexualität", "Lebensverkürzung durch Fehlernährung", "Sonnenbaden und Hautmelanom", "Antibiotikarückstände und Gesundheit", "Denkplatz/Industriestandort Schweiz und PISA-Ergebnisse im Bereich Naturwissenschaften und deren Auswirkungen auf die künftige Ökonomie/Geldbeutel" sollten "unter die Haut gehen"!).


5. Probleme sollten das "Denkrepertoire" der Lernenden erweitern
(Bsp.: Wege der naturwissenschaftlichen Problemanalyse, kritisches Denekn, Problemlösung, Synthese neuer Erkenntnisse)

6. Problemabfolge sollte nicht zufällig, sondern so gewählt sein, dass ein tragfähiges, erweiterbares, aktives Basiswissen resultiert ("Biologiefundamentum").
"Modernere" Lehrpläne zeichnen sich häufig durch eine fast "postmoderne Beliebigkeit" bezüglich der Lehrplaninhalte aus. Dementsprechend "mosaikartig" werden auch darauf abgestimmte Lehrmittel produziert: Neben fundamentalen Betrachtungen (z.B. zur Materie/Energie) werden auch Titel zu zwar lebensweltlichen schülernahen Aspekten produziert, die wahrscheinlich aber weder ein tragfähiges kognitives Basiswissen zum ordnenden Denken noch ein breiteres Anwendungswissen mit Transferpotenzial zu fördern vermögen. Auch Lernende/Lehramtsstudenten und -Studentinnen der Tertiärstufe sollten aus unübersichtlich vielen Modulen ihr eigenes Studienprofil/Lehrpersönlichkeitsprofil auswählen können, als ob Module in beliebiger zeitlicher und inhaltlicher Reihenfolge aufeinandergestapelt ein solides Konstrukt ergeben könnten! Eine oberflächliche Modularisierung verhindert letztlich kontinuierliche Bildungsprozesse und ist sicher im Bereich der Naturwissenschaften in puristischer Reinkultur nicht zu akzeptieren!

Einige Beispiele geeigneter Themen sind unter Aktuelles aus der Biologie zu finden.

Zur Realisierung einer problemorientierten Lehrveranstaltung schlagen REINMANN-ROTHMEIER/MANDL 5 Leitlinien vor:
- Leitlinie 1: Situiert und anhand authentischer Probleme lernen
- Leitlinie 2: In multiplen Kontexten lernen
- Leitlinie 3: Unter multiplen Perspektiven lernen
- Leitlinie 4: In einem sozialen Kontext lernen
- Leitlinie 5: Mit instruktionaler Unterstützung lernen.
Was diese Leitlinien konkret für Biologielehrveranstaltungen bedeuten, wie sie sich umsetzen lassen und wo kritische Anmerkungen aus naturwissenschaftlich-fachlicher Sicht anzubringen sind, sind der folgenden BILDungs-Matrix zu entnehmen!

    Leitlinie 1:
    echte Situationen
    Leitlinie 2:
    versch Anwendungen
    Leitlinie 3:
    versch. Blickwinkel
    Leitlinie 4:
    Soziales Lernen
    Leitlinie 5:
    instruktionale Unterstützung
    alles klar?? Na klar!?

Problem-
orientierung
beim Lernen

Die
Biologieausbildung an der PHS versucht die Aneignung des theoretisch-kognitiven Wissens unter Berücksichtigung dieser anspruchsvollen Leitlinien durch verschiedenste Veranstaltungsformen und Hilfsmittel zu fördern, so z.B. durch

- Lehrveranstaltungen mit reichhaltigem Unterstützungsangebot auf Papier und mit Materialien im Internet (Fallbsp. 1sm Humanbiologie 1)
- ausführliche und aus vielseitigen Elementen bestehende Vorlesungsskripte (vgl. jeweilige Biologieveranstaltung, z.B. Skript Humanbiologie 1)
- Auswahl von Fachbüchern (vgl. Bioliteratur) und Kennzeichnung der Spitzenwerke (Topliteratur).
- Fachzeitschriften inkl. methodisch/didaktisch ausgerichteter Unterrichtszeitschriften verschiedener Niveaus (Beispiele) und
- ausgewählte und regelmässig kontrollierte Internetquellen (vgl. Biolinks)
- Anregungen zum Eigenstudium nach verschiedenen Lernstrategien "konstruktivistisch" erschlossen
- diese Biowebsite mit Hinweisen/Anleitungen zum Biolernen: siehe unten
- speziell konzipierten Web-Lernskripts: siehe Beispiel Humanbiologie 1



Wesentlich schwieriger ist die Aneignung des
Verfügungs- bzw. Prozesswissens. Dazu dienen an der PHS beispielsweise die Biolehrveranstaltungen mit zahlreichen Demonstrationen (Beobachtungen, Experimente u.a., z.B. zur Humanbiologie 1), Laborpraktika (z.B. Biologisches Praktikum 1) und Feldexkursionen (z.B. zur Ökologie) und das eigene Einüben und Ausprobieren verschiedener Lernprozesse (z.B. forschendes Lernen: Modul "Pflanzen: Wachstum und Keimung"). Diesem heute und vor allem in Zukunft zentralen Prozesswissen soll in den weiter unten vorgestellten Lernarten (Überblick Biolernen) ein ganz besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.


Das
Orientierungswissen schlussendlich basiert einerseits auf einem Wissensfundamentum, andrerseits aber auf der ethischen Analyse und Begründung. Die Erkenntnisse und Konsequenzen aus den modernen Biowissenschaften sind sehr weitreichend und tiefgreifend (vgl. z.B. aktuelle Themen wie Gentechnik, Fortpflanzungstechnik, biologische Waffen, Stammzellenforschung u.v.a.: "heisse" Themen der Biologie). Die Biologie ist als Fachgebiet nicht ausreichend in der Lage, dazu mehr als nur Anstösse zu liefern. Wo immer möglich, wird in den PHS-Biologielehrveranstaltungen mindestens mit Exkursen, Diskussionen und z.T. mit Filmmaterial auf Wertvorstellungen, bioethische Ansätze und weitere Dimensionen des Orientierungswissens hingewiesen (z.B. 5sm Humanbiologie 2/Thema Fortpflanzungstechnologien).





















Prozesswissen













Orientierungs-
wissen
1.2.4. Wissensaneignung, "neue Lernkultur" und Biologie:
Die Wissensaneignung kann also, wie oben beschrieben, einerseits durch eher passive Wissensvermittlung bei einer direkten Instruktion und andrerseits durch eine eher aktive Wissenskonstruktion seitens des Lernenden erfolgen. Die sog. "neue Lernkultur" zielt vor allem auf letzteres ab und meint im Kern vor allem 1. Selbststeuerung des Lernens (setzt allerdings hochmotivierte "ideale Lerner" voraus, die in der realen Schulwelt eher dünn gesät sind!!), 2. Kooperation (Förderung der Teamfähigkeit), 3. Problemlösen (Erwerb spezifischer Problemlösefähigkeiten), 4. Authentische Lernumgebung (Anwendungsbezug) und 5. Lebenslanges Lernen (angesichts der raschen Wissenszunahme und Halbwertszeit des relevanten Wissens).

Anmerkungen zur neuen Lernkultur: so neu ist vieles wiederum nicht, insbesondere dem Biologieunterricht sind viele der neuen Forderungen altvertraut (z.B.
Kooperation: Gruppenunterricht im Biologiepraktikum, Teamarbeit durch die PHS-Semesterarbeit, Exkursionen mit Gruppenarbeitsaufträgen (z.B. Wald, Wiese, Gewässer); authentische Lernumgebungen (z.B. Exkursionen in "reale" Lebensräume: z.B. Wald, Wiese, Gewässer, Äcker/Landwirtschaftszonen, stadtbiologische Erkundungen, Einbezug aktueller Biothemen wie Gentechnik, Stammzellen, Bioterror, Fortpflanzungsmedizin, Gesundheitsthemen, der eigene Körper, Pflanzen als Nahrungsmittel, u.v.m.); lebenslanges Lernen: der Zerfall des aktuellen Biowissens (die sog. biologische Halbwertszeit des Wissens) ist den Biologen ein längst vertrautes Phänomen: sie beträgt ca. 3 Jahre! Die kontinuierliche Weiterbildung ist in dem zur Zeit wohl dynamischsten Wissensgebiet selbstverständlich und äussert sich u.a. in der hohen Vorbereitungszeit auf Lehrveranstaltungen, dem hohen Budget für neue Fachbücher und Fachzeitschriften oder dem Besuch von Fachtagungen (P.S. Dieses Phänomen ist leider unseren Bildungspolitikern, (meistens Nichtnaturwissenschafter) selten vertraut; daher wird der Zeitaufwand für die permante on-the-job-Weiterbildung massiv unterschätzt. Naturwissenschafter reagieren ihrerseits häufig gereizt auf die Übernahme zusätzlicher Aufgaben neben den Lehrveranstaltungen und den besonders arbeitsintensiven Labor-/Feldpraktikas!).

Kurz & bündig: BIOwissen setzt sich aus theoretisch-kognitivem Fachwissen, Prozesswissen und Orientierungswissen zusammen.
BIOwissen wird weder "selbst-wiederentdeckend"-konstruktivistisch noch alleine durch Instruktion, sondern optimal in problemorientierten Lernumgebungen (Hörsaal/Schulzimmer, Labor, Freiland) durch eine Mischform "Konstruktion & Instruktion" erworben.



Wissens-
aneignung
und
"neue Lernkultur"

























  • 1.3. BIOlernen
    Unter Biologie Lernen im weitesten Sinne ist zunächst einmal Lernen als Wissenserwerb zu verstehen, d.h. also Lernen im Sinne von Biowissenserwerb. Dem Erwerb eines unentbehrlichen Grundstocks an biologischem Wissen, um wichtige Dimensionen der heutigen Gesellschaft (z.B. Gentechnik, Fortpflanzungsmedizin, Umweltprobleme, Bevölkerungsexplosion, Ernährung) und des Individuums (z.B. Gesunderhaltung) verstehen und frühzeitig auf Herausforderungen der nahen und mittleren Zukunft intelligent und überlebensfähig reagieren zu können, dienen die den fast unüberschaubar gewordenen Wissensschatz der Biologie zusammenfassenden Bioskripte (z.B. Humanbiologie, Ökologie) und die empfohlene Bioliteratur (siehe z.B. Literaturliste)

    Unter
    Biologie Lernen (= BIOlernen im engeren Sinne) sollen jene fachorientierten und fachspezifischen Lerndimensionen herausgearbeitet werden, die entweder
    - typisch für die Fachwissenschaft Biologie (allgemeiner der "Lebenswissenschaften") sind
    - besonders gut an biologischen Sachverhalten/Erkenntnissen eingeübt und angewendet werden können
    - eine besondere Kompetenz des Fachbereichs Biologie darstellen, z.B. stoffwechselbiologische Grundlagen der Lernprozesse und besonders die Interpretation und Anwendung neurobiologischer Erkenntnisse auf Lernprozesse.


Mit anderen Worten: es gibt Lernprozesse, die besonders gut und kompetent erschlossen werden können

  • aufgrund allgemein-biologischer und insbesondere neurobiologischer Grundlagenkenntnisse ("biologische Grundlagen des Lernens")
  • anhand biologischer Sachverhalte (Biokonzepte) und
  • mittels spezifischer biologischer Vorgehensweisen (Verfügungswissen, z.B. Experimentierwissen, Systemdenken)


    Die
    Produkte dieses BIOlernens sind primär
  • 1: "aktives (inhaltliches) Wissen"* (= "Biologiefundamentum)"
  • 2: Metakognitive Kompetenzen (Denk- und Betrachtungsweisen wie kritisches Denken, Systemdenken, Problemlösen, Strategien des Lernen Lernens)
  • 3: Handlungen (Anwendungs- bzw. Handlungswissen, Handlungsbereitschaft, Aktionen [= in konkrete Handlungen umgesetztes Wissen]) sowie
  • 4: kognitiv-motivationale Handlungs- und Wertorientierungen (Einstellungen, Werte/ Werthaltungen zu Natur, Umwelt, Geschöpfe: "Bioethik").

    *: der Gegensatz dazu wäre "träges Wissen": wie oben definiert.
BIOlernen


























Produkte des BIOlernens

2. Überblick BIOlernen
Überblick BIOlernen
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  • Biolernen I: Vorstufen zum Biolernen (Vorkenntnisse, Alltagskenntnisse, Bestandesaufnahmen, Quiz, Wissenstests, Bildungswissen u.a.)
    - Fitnesstest
    - Wissensfragen (zu Daten, Fakten, Informationen)
    - Biobildungstest (Allgemeinbildung, Konzeptwissen)

  • Biolernen II: Persönliches Wissensmanagement (Umgang mit Fachliteratur, Lernskript, Internet u.a.)
    - Tipps zum Arbeiten und Lernen in der Biologie mit Fachbüchern
    - Umgang mit dem Bioskript
    - Lerntipps zu schwieriger Fachinformation, Bsp. Pflanzenphysiologie/-biochemie, Molekularbiologie
    - Bewertung von Internetquellen
    - für die Biologie wichtige Lerntechniken:
    Lesetechnik...... MindMapping.(Bsp)..... Selbstkontrolle

  • Biolernen III: Schwerpunkt Theoretisch-Kognitives Wissen

  • Biolernen VI: Schwerpunkt Verfügungswissen (Prozesswissen)
    - Einführung: Lernen3M
    - Lernprozess 1: Bio-Informationen suchen
    - Lernprozess 2: Bioinformationen ordnen
    - Lernprozess 3: Bioinformationen analysieren
    - Lernprozess 4: Bioinformationen anreichern
    - Lernprozess 5: Bioinformationen in Konzeptkarten umwandeln
    - Lernprozess 6: Bioinformationen/Konzeptkarten in mentale Konstruktionen einbauen
    - Lernprozess 7: Über mentale Konstrukte als Wissen verfügen
    - Lernprozess 7: kritisches Denken
    - Lernprozess 8: Systemdenken
    - Lernprozess 9: Wissen in Erkenntnis umwandeln
    - Lernprozess 10: Probleme lösen (Problemlösenlernen)

  • Biolernen V: Lernaktivitäten (Fragen, Problemlösen, Konzepte, Lernen, Schulbiologie)
    - Fallbeispiel 1: Übersicht Lernhilfen Humanbiologie I
    - Fallbeispiel 2: Pflanzenbiologie
    - Fallbeispiel 3: Ökologie
    - Fallbeispiel 4: Humanbiologie 2
    - Fallbeispiel 5: Biologische Informationsverarbeitung
    - Fallbeispiel 6: Mikrobiologie

  • Biolernen VI: PHS-Prüfungslernen
    - Prüfungsstoff 5sm
    - Prüfngsstoff 7sm
    - Prüfungsstoff RLA3B
    - Lerntipps
    - Prüfungsfragen (Bsp. für Kurzfragen, z.T. mit Antworten, Bsp. für Aufsatzthemen
    - Prüfungstipps: für die schriftliche Prüfung
    ......für die mündliche Prüfung

  • Biolernen VII: Lernprozesse im Biologieunterricht
    ausgewählte Lernprozesse wie
    -
    Lernprozesse im Biologieuntericht I: Wie Lernende für die Biologie interessieren?
    - Lernprozesse im Biologieunterricht II: Begriffe und Begriffslernen
    - Lernprozesse im Biologieunterricht III: Interesse an Organismen wecken
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3. Literaturhinweise

Literatur-
hinweise
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CARBONELL, J.G., MICHALSKI, R.S., MITCHELL, T.M. An overview of machine learning. In: CARBONELL, J.G., MICHALSKI, R.S., MITCHELL, T.M. (eds.): Machine learning. An artificial intelligence approach. Springer, Berlin, 3-23 (1984)
DUDEL, J., MENZEL, R., SCHMIDT, R.F. (Hrsg.) Neurowissenschaft. Vom Molekül zur Kognition. - Springer-Verlag, Berlin, 2. Aufl. (2001)
EDELMANN, W Lernpsychologie. - Beltz PVU, Weinheim, 6. Aufl., 311 S. (2000)
GAGE, N.L., BERLINER, D. Pädagogische Psychologie. - Psychologie Verlags Union, Weinheim/München, 5. Aufl. (1996)
GAGNÉ, R.M. The conditions of learning. - Holt, Rinehart and Winston, New York, 1st ed./4th. ed. (1965/1985)
GASSER, P. Lernpsychologie für eine wandelbare Praxis (Reihe: Pädagogik bei Sauerländer, Bd. 29). - Sauerländer Verlag, Aarau, 1. Aufl. (2000)
HÜHOLDT, J. Wunderland des Lernens. Lernbiologie, Lernmethodik, Lerntechnik. - Vlg. f. Didaktik, Bochum, 11. Aufl. (1995)
HÜTHER, G. Bedienungsanleitung für ein menschliches Gehirn. - Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen, 2. Aufl. (2001)
KRAPP, A., WEIDENMANN, B. (Hrsg.) Pädagogische Psychologie. Ein Lehrbuch. - Beltz PVU, Weinheim, 4. Aufl. (2001)
LANDWEHR, N. Neue Wege der Wisssensvermittlung. Ein praxisorientiertes Handbuch für Lehrpersonen in schulischer und beruflicher Aus- und Fortbildung (Reihe: Pädagogik bei Sauerländer, Bd. 20). - Sauerländer Verlag, Aarau, 4. Aufl. (2001)
METZGER, C. Lern- und Arbeitsstrategien. Ein Fachbuch für Studierende an Universitäten und Fachhochschulen. - Sauerländer Verlage, Aarau, 4. Aufl. (2001)
MOHR, H. Wissen - Prinzip und Ressource. - Springer-Verlag, Berlin, 1. Aufl. (1999)
MÜLLER, H., ADAMINA, M. Lernwelten. Natur - Mensch - Mitwelt. Grundlagenteil zur Reihe Lern- und Lehrmaterialien zum Fach Natur-Mensch-Mitwelt. - BLMV (Berner Lehrmittel- und Medienverlag), Bern, 1. Aufl. (2000)
PINDEL, J.P.J. Biopsychologie. - Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 1. Aufl. (1997)
REINMANN-ROTHMEIER, G., MANDL, H. Unterrichten und Lernumgebungen gestalten. - In: KRAPP, A., WEIDENMANN, B. (Hrsg.) Pädagogische Psychologie. Ein Lehrbuch. - Beltz PVU, Weinheim, 4. Aufl. (2001)
ROTH, G., PRINZ, W. Kopf-Arbeit. Gehirnfunktionen und kognitive Leistungen. - Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 1. Aufl. (1996)
SEEL, N.M. Psychologie des Lernens. Lehrbuch für Pädagogen und Psychologen. - Ernst Reinhardt Verlag, München, 1. Aufl. (2000)
STÄDELI, C., CHRIST, W. ELF - konkret. Erweiterte Lehr- und Lernformen (Reihe: Pädagogik bei Sauerländer, Dokumentation und Materialien, Band 6). - Bildung Sauerländer AG, Aarau, 1. Aufl. (1998)
STEINER, G. Lernen und Wissenserwerb. - In: KRAPP, A., WEIDENMANN, B. (Hrsg.) Pädagogische Psychologie. Ein Lehrbuch. - Beltz PVU, Weinheim, 4. Aufl. (2001)
VESTER, F. Denken, Lernen, Vergessen. - dtv, München, 28. Aufl. (2001)
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4. Websites zum Thema Lernen/Biolernen

Websites zum
Lernen/ Biolernen
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www-Adresse Stichworte zum Angebot
PHS-Forschungsstelle Eigenständiges Lernen fördern: Selbstkritische Fragen für Lehrpersonen
Gedächtnis WDR-Beitrag rund ums Gedächtnis, mit Tipps
WWW-Quellen zum Lernen ergiebige WWW-Quellen zum Thema Lernen (Linksammlung)
Lernenlernen das Lernen lernen
Lerntipps
Lerntechniken
Linkliste zu Lerntipps/ Lerntechniken
Lerntechniken Kommentierte und sehr empfehlenswerte Linkliste zu Lernen lernen (Lernen, Lernpsychologie, Motivation, Lerntechnik, Gedächtnispsychologie, Kreativitätstechnik, Mindmapping, Mnemotechnik, Motivation, emotionale Intelligenz, Rhetorik u.a. als Anregung für alle Lernenden und Lehrenden mit vielen Lerntipps. Vom Basistext bis zur wissenschaftlich-theoretischen Hintergrundinformation)
Lerntechnik
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5. Begriffsdefinitionen: siehe Glossar

Definitionen

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Anfragen/Anregungen:
Kurt.Frischknecht@unisg.ch