Das Lernstrukturgitter nach Kutzer stellt in einer grafischen Darstellung die Komplexität des Inhalts, die „Sachstruktur“ (horizontale Achse) und das Niveau der Auseinandersetzung mit dem Inhalt (vertikale Achse) dar.

Die roten Pfeile an den beiden Achsen markieren den Entwicklungsverlauf, der sowohl durch die Sachstruktur als auch die Tätigkeitsstruktur bestimmt wird. Auf der Grundlage ihrer/seiner momentanen Wahrnehmungs-, Denk- und Handlungskompetenz erschließt sich die Schülerin/der Schüler in tätiger Auseinandersetzung den Unterrichtsgegenstand (Feuser 1989, S.26). Erst dieses Zusammenwirken ermöglicht auch das Erreichen übergeordneter Ziele: eine naturwissenschaftliche Grundbildung sowie Orientierung, Teilhabe, Lebensgestaltung/Selbstbestimmung.

Die farblichen Markierungen entsprechen Wembers Modell schulischen Lernens für einen inklusiven Unterricht. Auf fünf Niveaustufen werden hier Anforderungen im inklusiven Unterricht unterschieden. Das zentrale Niveau ist die in der Mitte liegende (gelb markierte) Basisstufe mit Aufgaben, die sich in diesem Unterrichtsvorhaben am Kernlehrplan für die Gesamtschule Klasse 9 ausrichten. Die hellgrün und hellblau markierten Felder decken die Differenzierungsbreite bezogen auf die Anforderungen der Klassenstufe ab. Die dunkelgrünen und dunkelblauen Felder bieten Aufgaben unter besonderen Förder- und Forderaspekten.
Der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben und Materialien, die in den Feldern des Lernstrukturgitters verortet sind, wird bestimmt durch die kognitive Anforderung, die sich zum einen durch die Komplexität und zum anderen durch den kognitiven Prozess, der mit dem jeweiligen Lernprozess verknüpft ist, ergibt. Die Schwierigkeit einer Unterrichtshandlung, die in einzelnen Feldern des Gitters angegeben ist, wird durch beide Dimensionen bestimmt, sie steigt von links unten nach rechts oben.
Differenzierungsmöglichkeiten entstehen somit auch durch die Verortung von Aufgaben in spezifischen Feldern des Lernstrukturgitters.

Differenzierte bzw. individualisierte Zugänge ermöglichen ein selbstständiges Arbeiten vor dem Hintergrund der individuellen Lernvoraussetzungen der Schülerinnen und Schüler in ihren jeweiligen Bildungsgängen.

Die Unterrichtsplanung berücksichtigt folgende Differenzierungsmöglichkeiten (u.a. unter Berücksichtigung des Universal Designs for Learning UDL):

• durch Material (z.B. mit unterstützenden Visualisierungen)

• nach Arbeitsstruktur (z.B. ritualisierter Ablauf, differenzierte Arbeitsschwerpunkte, wechselnde Sozialformen)

• durch Unterstützungsstrukturen (z.B. Veränderung der Aufgaben in Form und Inhalt, verschiedene Übungsvarianten, ein Hilfetisch mit weiteren Unterstützungsmöglichkeiten)

Auf der Basis des individuellen Lern- und Entwicklungsplans und den darin festgelegten zu fördernden Kompetenzen erfolgt eine gezielte Auswahl der Impulse für den Unterricht. Diese werden als individuelle Maßnahmen gestaltet und entsprechend im Lern- und Entwicklungsplan dokumentiert.

Die hier dargestellte Planung zur möglichen Ausgestaltung des Unterrichtsvorhabens bietet ein mögliches Gerüst und muss in Abhängigkeit der spezifischen schulischen und individuellen Voraussetzungen standortbezogen verändert werden.

Die exemplarisch dargestellten Aufgaben veranschaulichen einige Möglichkeiten der Differenzierung , auch unter Berücksichtigung der zieldifferent Lernenden. Weitere Möglichkeiten der differenzierten Gestaltung von Aufgaben und deren Einbettung in unterstützende Lernumgebungen finden Sie unter:
inklusiver-fachunterricht/lernumgebungen-gestalten/index.html

Entsprechend den Erfordernissen der Lerngruppe und/oder einzelner Schülerinnen und Schüler können Elemente des Classroom Management zur Gestaltung einer lern- und entwicklungsförderlichen Lernumgebung eingesetzt werden.

• Kooperation der Schülerinnen und Schüler: Welches Maß können die Schülerinnen und Schüler selbstständig leisten? – Wo ist Einzelarbeit notwendig/hilfreich?

• Unterrichtliche Klarheit z. B. durch Visualisierung des Ablaufs, der Inhalte (Advance Organizer)

• Lernumgebung z. B. durch Einrichten eines Hilfetisches mit zusätzlichem/alternativem Material, wie den Hilfekarten, Planung der Sitzordnung, Berücksichtigung von Entwicklungschancen, Scaffolds für ausgewählte Aufgaben.

• Ritualisierte Verfahrensweisen z. B. durch ein abgestimmtes System der Kooperation bzw. Hilfestellung der Schülerinnen und Schüler und Begleitung im Unterricht durch Ich-kann-Checklisten.

• weitere Elemente finden Sie unter:

inklusiver-fachunterricht/lernumgebungen-gestalten/classroom-management/index.html

Die exemplarische Planung muss jeweils an die spezifische Lerngruppe und deren Vorwissen und Lernstand angepasst werden. Die Kompetenzen werden nicht abschließend mit dem Unterrichtsvorhaben und auch nicht mit dieser Planung erreicht.
Die Planung ist verortet im Inhaltsfeld „Säuren und Basen“ des Kernlehrplans für die Gesamtschule. Dort befindet sich dieses Inhaltsfeld in der zweiten Progressionsstufe.

Der Kompetenzerwerb ist kumulativ. „Es wird deshalb erwartet, dass Schülerinnen und Schüler bereits früher erworbene Kompetenzen sowie die in diesem Kapitel beschriebenen Kompetenzen im weiteren Unterricht vertiefen und auch in anderen Zusammenhängen nutzen.“ (Ministerium für Schule und Weiterbildung NRW (2013): Kernlehrplan für die Gesamtschule-Sekundarstufe I in Nordrhein-Westfalen, Naturwissenschaften. Düsseldorf. S.66)

Das Inhaltsfeld „Säuren und Basen“ wird dort folgendermaßen strukturiert:

Inhaltliche Schwerpunkte Vorschläge für mögliche Kontexte:

• Eigenschaften saurer und alkalischer Lösungen

• Neutralisation

• Eigenschaften von Salzen

• Säuren und Laugen in Alltag und Beruf

• Säuren in Lebensmitteln

 

Basiskonzept Chemische Reaktion

Neutralisation, Hydration, pH-Wert, Indikatoren

Basiskonzept Struktur der Materie 

Elektronenpaarbindung, Wassermolekül als Dipol

Wasserstoffbrückenbindung, Protonenakzeptor und –donator

Basiskonzept Energie

exotherme und endotherme Säure-Base-Reaktionen

Umgang mit Fachwissen

Die Schülerinnen und Schüler können …

• Beispiele für saure und alkalische Lösungen nennen und ihre Eigenschaften beschreiben. (UF1)

• Säuren bzw. Basen als Stoffe einordnen, deren wässrige Lösungen Wasserstoff-Ionen bzw. Hydroxid-Ionen enthalten. (UF3)

• die Bedeutung einer pH-Skala erklären. (UF1)

• an einfachen Beispielen die Elektronenpaarbindung erläutern. (UF2)

• die räumliche Struktur und den Dipolcharakter von Wassermolekülen mit Hilfe der polaren Elektronenpaarbindung erläutern. (UF1)

• am Beispiel des Wassers die Wasserstoff-Brückenbindung erläutern. (UF1)

• den Austausch von Protonen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip einordnen. (UF1)

• (E-Kurs: Stoffmengenkonzentrationen am Beispiel saurer und alkalischer Lösungen erklären. (UF1))

Erkenntnisgewinnung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• mit Indikatoren Säuren und Basen nachweisen und den pH-Wert von Lösungen bestimmen. (E3, E5, E6)

• die Leitfähigkeit von wässrigen Lösungen mit einem einfachen Ionenmodell erklären. (E8)

• das Verhalten von Chlorwasserstoff und Ammoniak in Wasser mithilfe eines Modells zum Protonenaustausch erklären. (E7)

• Neutralisationen mit vorgegebenen Lösungen durchführen. (E2, E5)

•  (E-Kurs: Stoffmengenkonzentrationen bestimmen. (E5))

• das Lösen von Salzkristallen in Wasser mit dem Modell der Hydration erklären. (E8, UF3)

Kommunikation

Die Schülerinnen und Schüler können …

• in einer strukturierten, schriftlichen Darstellung chemische Abläufe sowie Arbeitsprozesse und Ergebnisse (u.a. einer Neutralisation) erläutern. (K1)

• unter Verwendung von Reaktionsgleichungen die chemische Reaktion bei Neutralisationen erklären und die entstehenden Salze benennen. (K7, E8)

• sich mit Hilfe von Gefahrstoffhinweisen und entsprechenden Tabellen über die sichere Handhabung von Lösungen informieren. (K2, K6)

Bewertung

Die Schülerinnen und Schüler können …

• die Verwendung von Salzen unter Umwelt- bzw. Gesundheitsaspekten kritisch reflektieren. (B1)

• beim Umgang mit Säuren und Laugen Risiken und Nutzen abwägen und entsprechende Sicherheitsmaßnahmen einhalten. (B3)

Die Planung und die exemplarisch dargestellten differenzierten Aufgaben orientieren sich an den im Kernlehrplan für die Gesamtschule – Sekundarstufe I Biologie genannten Kompetenzen. Die Gruppe der Schülerinnen und Schüler, die im zieldifferenten Bildungsgang Lernen unterrichtet werden, bilden keine homogene Gruppe. Für den Erwerb eines dem Hauptschulabschluss (nach Klasse 9) gleichwertigen Abschlusses (§ 35 Abs. 3 AO-SF) bilden die Kompetenzerwartungen des Kernlehrplanes Hauptschule die Grundlage für die inhaltliche Gestaltung.

Gemäß Paragraf 17 der Verordnung über die sonderpädagogische Förderung, den Hausunterricht und die Schule für Kranke (AO-SF) erfolgt mindestens einmal jährlich durch die Klassenkonferenz eine Überprüfung dahingehend, ob der festgestellte Bedarf an sonderpädagogischer Unterstützung und der festgelegte Förderschwerpunkt weiterhin bestehen.

Die Lern- und Entwicklungsplanung legt die individuelle Zielerreichung fest. Hinsichtlich der fachlichen Ziele ist sie am Kernlehrplan Biologie bzw. Sachunterricht für die Hauptschule bzw. Grundschule orientiert. Die Verordnung über die sonderpädagogische Förderung, den Hausunterricht und die Schule für Kranke (AO-SF) macht in Paragraf 32 zur Leistungsbewertung folgende Ausführungen:

§ 32 Leistungsbewertung

(1) Die Leistungen der Schülerinnen und Schüler werden auf der Grundlage der im individuellen Förderplan festgelegten Lernziele beschrieben. Die Leistungsbewertung erstreckt sich auf die Ergebnisse des Lernens sowie die individuellen Anstrengungen und Lernfortschritte.

(2) Die Schulkonferenz kann beschließen, dass ab Klasse 4 oder ab einer höheren Klasse die Bewertung einzelner Leistungen von Schülerinnen und Schülern zusätzlich mit Noten möglich ist. Dies setzt voraus, dass die Leistung den Anforderungen der jeweils vorhergehenden Jahrgangsstufe der Grundschule oder der Hauptschule entspricht. Dieser Maßstab ist kenntlich zu machen.

Die Gruppe der Schülerinnen und Schüler, die im zieldifferenten Bildungsgang Geistige Entwicklung unterrichtet werden, bilden keine homogene Gruppe.

Gemäß Paragraf 17 der Verordnung über die sonderpädagogische Förderung, den Hausunterricht und die Schule für Kranke (AO-SF) erfolgt mindestens einmal jährlich durch die Klassenkonferenz eine Überprüfung dahingehend, ob der festgestellte Bedarf an sonderpädagogischer Unterstützung und der festgelegte Förderschwerpunkt weiterhin bestehen.

Die Lern- und Entwicklungsplanung legt die individuelle Zielerreichung fest. Die Verordnung über die sonderpädagogische Förderung, den Hausunterricht und die Schule für Kranke (AO-SF) macht in den Paragrafen 38 und 40 zum Unterricht bzw. der Leistungsbewertung folgende Ausführungen:

§ 38 Unterricht

Der Unterricht fördert Kompetenzen in den Entwicklungsbereichen Motorik, Wahrnehmung, Kognition, Sozialisation und Kommunikation. Er erstreckt sich auf die Aufgabenfelder Sprache und Kommunikation, Mathematik, und naturwissenschaftlichen Unterricht, Arbeitslehre, Bewegungserziehung/Sport, musisch-ästhetische Erziehung und Religiöse Erziehung/Ethik. Die Gewichtung der unterrichtlichen Angebote richtet sich nach den Bildungsmöglichkeiten der Schülerinnen und Schüler.

§ 40 Leistungsbewertung

Die Leistungen der Schülerinnen und Schüler werden ohne Notenstufen auf der Grundlage der im Förderplan festgelegten Ziele beschrieben. Die Leistungsbewertung erstreckt sich auf die Ergebnisse des Lernens sowie die individuellen Anstrengungen und Lernfortschritte.

Sonderpädagogische Bildungs-, Beratungs- und Unterstützungsangebote können beim einzelnen Kind oder Jugendlichen eine spezifische Ausprägung in bestimmten Bereichen haben, wodurch sich Schwerpunkte der Förderung ergeben. Entsprechend können fachliche Anforderungen, die in Feldern des Lernstrukturgitters verortet sind, eine Herausforderung bieten, die überfordert. Dennoch kann die Möglichkeit bestehen, über die Eröffnung von Entwicklungschancen für Lernende spezifische Felder zu öffnen und damit ein gemeinsames Lernsetting zu ermöglichen.
Im zieldifferenten Lernen kann sowohl ein Zugang über das fachliche Lernen als auch über die Entwicklungschancen gelegt werden.

Im hier dargestellten Unterrichtsvorhaben zu Säuren und Laugen im Haushalt und im Labor sind Entwicklungschancen in einzelnen Feldern des Lernstrukturgitters verortet (siehe folgende Übersicht). Eine detaillierte Übersicht befindet sich auch in den Beschreibungen der einzelnen Aufgaben:

 

Entwicklungsbereiche	Chancen für die Förderung	(Mögliche) Konkretisierung
Kognition / Lernentwicklung	c2, c3: selbstständiges Arbeiten                             a5, 2c, 3c: selbstreguliertes Lernen	? Vorstrukturiertes Versuchsprotokoll ? Wortfelder und Begriffe vorgeben ? Formulierungshilfen zur Verfügung stellen ? Visualisieren der Vorgänge ? Bereitstellung von Lexika mit vereinfachter Sprache zum Nachschlagen fachlicher Inhalte und Hintergrundwissen ? Variable anpassbare Schwierigkeitsgrade bei den Aufgaben   ?die Experimentierphasen sind offen, die Lernenden wählen eigene Wege, sodass ihr Ergebnis in den eigenen Händen liegt ? gestufte Hilfen ermöglichen es den Lernenden, selbst über das Maß an Unterstützung zu entscheiden ? die Lehrenden stehen als Berater und Ansprechpartner zur Verfügung
Emotionale / soziale Entwicklung	b3: Arbeiten im Team                   d3: Präsentation, Selbstvertrauen                 a5, c1, c2, c4: Aufgabe und Verantwortung übernehmen	? Arbeitsteilig nach vorheriger Absprache ? Arbeitsgleich zum gegen-seitigen Absichern von Schritten u. Beobachtungen ? Verantwortung durch eine bestimmte Rolle übernehmen: Zeitwächter, Protokollant…   ? Vorbereitung der Präsentation mit Kartei-karten, ggf. in Kleingruppe üben ? Unterstützung durch „Buddy“, der auf Nachfragen reagiert ? Hilfestellung durch „Zielmarkierung für Blick“   ? Zuweisung von Rollen-karten beim Experimentieren (z. B. Experimentator/ -in, Zeitnehmer/ -in, Protokollant/ -in, Sicherheitsbeauftragte(r), Materialwart/ -wärterin) – verlinken auf bestehende Karten ? Moderation der Überlegungen in der Gruppe ? Verantwortung führt zu Konzentration ? Verwalten von Tipp- und Hilfekarten
Motorik / Wahrnehmung	d1: Lernen durch Bewegung               a5, c1, c2, c3:  Förderung der Auge-Hand-Koordination bei Alltagshandlungen und Experimenten                         e4: Förderung des feinmotorischen Geschicks                 d2 + e2: Lernvideos, die mehrkanaliges Lernen ermöglichen           d4: Visualisierung durch Modelle   a5, c2, c3: die Lernergebnisse können durch Skizzen, Fotos, Zeichnungen oder Videos festgehalten werden     a1-e5: reizarme Lernumgebung für Experimente schaffen	? szenische Darstellung der Neutralisation auf der Ebene der kleinen Teilchen ? Angebot unterschiedlicher motorischer Handlungen beim Experimentieren   ? Einbindung von Alltags-handlungen in Experimente, wie die Zubereitung von Ketchup oder das Schneiden von Rotkohl ? Umgang mit den Glasgeräten beim Experimentieren, wie z.B. das Abmessen von Flüssigkeiten mit einem Messzylinder, das Sieben oder das Umschütten von Flüssigkeiten, erfordern Zielgenauigkeit und Kraftdosierung   ? Zusammenschrauben von Muttern und Schrauben zur Erklärung des Donator-Akzeptor-Prinzips bei der Neutralisation ? Umgang mit Experimentierboxen und eigenständiger Versuchsaufbau   ? Darstellung der Lern-inhalte mit Ton und Untertiteln ? Darstellung der Lerninhalte mit Farbskala (mit und ohne Untertitel)                         ? Nutzung von Hörschutz (Micky Mäuse Gehörschutz) ? ggf. eigener Experimentierplatz (z. B. durch Trennwände)
Sprachliches und kommunikatives Handeln	a1-e5: Beachtung von Gesprächsregeln         a1-e5: Vereinfachung sprachlicher Handlungen                 c2 + c3: Aufbereitete Versuchsvorschriften                 d2 + e2: Ermöglichen der kognitiven Leistung durch Reduzierung der sprachlichen Barriere	? Tischkarte mit Ziel „Ich melde mich!“ o.ä. ? Kontrollkärtchen beim Sitznachbarn mit stummem Impuls   ? Satzbausteine und Satzanfänge ? Wortfelder, Begriffs-übersicht mit Erklärungen ? Klären von Begriffen wie „Indikator“, „Säure“ oder „Lauge“ ? Kooperative Schreibmöglichkeiten   ? Lückentexte ? gestufte Hilfen ? Visualisierung von Handlungen und Geräten durch Zeichnungen und Fotografien o.ä. Vorlesemöglichkeit durch Vorlese-App oder digitalen Vorlesestift    ? Untertitel in Lernvideos ? Kooperative Erarbeitung eines Erklärungsvideos (Umsetzung im szenischen Spiel)

 

 

Der Advance Organizer zum Unterrichtsvorhabenzum Thema "Säuren und Laugen - im Haushalt und Labor"“ bietet Struktur, Übersicht, Orientierung und Zieltransparenz für alle Schülerinnen und Schüler. Er umfasst alle Inhalte der geplanten Unterrichtssequenzen, beschreibt Kompetenzanforderungen des Faches und markiert den Kern des Themas.
Die Lehrkraft führt mit Hilfe des Advance organizers in das Unterrichtsvorhaben ein. Dieser bleibt in allen Stunden präsent.

„METACOM“ Symbole © Annette Kitzinger; das Material ist urheberrechtlich geschützt, unterfällt aber nicht der genannten CC-Lizenz und darf nur in dieser Form verwendet werden.

Ein wesentlicher Pluspunkt für die Verwendung digitaler Unterrichtsmaterialien liegt in der Möglichkeit zur Differenzierung. So lassen sich beispielsweise individuelle Hilfen sowohl für leistungsschwache wie für leistungsstarke Schüler hinterlegen. Im Rahmen dieses Unterrichtsvorhabens finden in den Feldern c2 und d2 Erklärvideos Berücksichtigung. Dabei können die Schülerinnen und Schüler das Medium jederzeit anhalten oder Sequenzen nochmals anschauen.
Animierte Videos können dynamische Prozesse und Modellvorstellungen besser verdeutlichen als klassische Materialien.
In der unten aufgeführten Literatur von Maxton-Küchenmeister u.a. findet sich ein Beitrag zum Einsatz von Quiz-Werkzeugen für den Unterricht. Mit Hilfe dieser kann zu selbst erstellten Erklärvideos digitales, differenzierendes Unterrichtsmaterial erstellt werden.

Um den Ablauf des einzelnen Lernvideos genau zu planen, wurde vor dem eigentlichen Dreh jeweils ein detailliertes Drehbuch erstellt. Zur Erstellung der Erklärvideos kann entsprechende Erklärvideosoftware genutzt werden oder zuvor erstellte Fotos und Beschriftungen werden in kurzen Videosequenzen real bewegt. In diesem Unterrichtsvorhaben  wurde das zuletzt beschriebene Vorgehen gewählt. Dazu ist es hilfreich, den Aufnahmebereich genau festzulegen z.B. über die Gestaltung einer entsprechenden Kiste mit Markierungen zur Platzierung der Bilder bzw. Beschriftungen. Ein Tablethalter sorgt dann für erschütterungsfreie Filmsequenzen in dem ausgekleideten Aufnahmekasten, während die Bilder und Texte Szene für Szene gemäß Drehbuch bewegt werden.
Einer Differenzierung im Bereich Sprachsensibilität wurde durch die Benutzung von Untertiteln bzw. dem Einsprechen von erklärenden Texten Rechnung getragen. Bei der Nutzung der Erklärvideos kann für bzw. von den einzelnen Schülerinnen und Schülern die jeweils passende Version ausgewählt werden. Als weitere Möglichkeiten zur Differenzierung kämen die Fortführung eines begonnenen Videos oder das Vervollständigen eines Videos beispielsweise durch das Hinzufügen von selbst oder fertig vorgegebenen Untertiteln in Betracht. Das selbstständige Lernen kann durch die Schaffung von Möglichkeiten, ein Lernvideo selbst zu konzipieren und herzustellen verstärkt werden.

An dieser Stelle sei auf zwei Literaturangaben verwiesen, die hilfreiche Beiträge zum Einsatz digitaler Medien im naturwissenschaftlichen Unterricht bieten:

• Hillmayr, Delia et. al. (2017): Digitale Medien im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht. Münster: Waxmann
  https://www.pedocs.de/volltexte/2018/15482/pdf/Hillmeyr_2017_Digitale_Medien_im_mathematisch_naturwissenschaftlichen_Unterricht.pdf [31.07.2019]
• Maxton-Küchenmeister Jörg & Meßinger-Koppelt, Jenny (Hrsg.)(2018): Digitale Medien im naturwissenschaftlichen Unterricht. Hamburg: Joachim Herz Stiftung Verlag.
  https://www.mint-digital.de/fileadmin/user_upload/Toolbox_Unterricht_web.pdf