Das Original finden Sie unter: http://www.mpib-berlin.mpg.de/PISA/
interessante Beispielaufgaben unter:
http://www.mpib-berlin.mpg.de/PISA/pdfs/beispielaufgaben.pdf
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OECD/PISA definiert naturwissenschaftliche Grundbildung wie folgt:
„Naturwissenschaftliche
Grundbildung ist die Fähigkeit, naturwissenschaftliches Wissen anzuwenden,
naturwissenschaftliche Fragen zu erkennen und aus Belegen Schlussfolgerungen zu
ziehen, um Entscheidungen zu verstehen und zu treffen, die die natürliche Welt
und die durch menschliches Handeln an ihr vorgenommenen Veränderungen
betreffen.“
Nach dieser Definition bedeutet
naturwissenschaftliches Wissen weit mehr als bloßes Faktenwissen und die
Kenntnis von Bezeichnungen und Begriffen. Es umfasst ein Verständnis von
grundlegenden naturwissenschaftlichen Konzepten, von den Grenzen des
naturwissenschaftlichen Wissens und von den Besonderheiten der
Naturwissenschaften als ein von Menschen betriebenes Unterfangen. Das
Erkennen naturwissenschaftlicher Fragen bezieht sich auf
Fragestellungen, die sich mit naturwissenschaftlichen Untersuchungen beantworten
lassen und die ein Wissen über die Naturwissenschaften und die
naturwissenschaftlichen Aspekte bestimmter Themen voraussetzen.
Aus Belegen Schlussfolgerungen zu ziehen verlangt, dass die zur Auswahl und Beurteilung von Informationen und Daten notwendigen Prozesse gewusst und angewendet werden. Dabei muss berücksichtigt werden, dass die vorhandenen Informationen häufig nicht ausreichen, um endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen, und dass in solchen Fällen vorsichtig und bewusst Vermutungen anhand der verfügbaren Informationen angestellt werden müssen.
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Naturwissenschaftliche Prozesse
Prozesse sind mentale (und manchmal physische) Handlungen, die beim Konzipieren,
Erheben, Interpretieren und Anwenden von Belegen oder Daten ausgeführt werden,
um Wissen oder Verständnis aufzubauen. Prozesse müssen in Bezug auf einen
bestimmten Inhalt angewendet werden; es gibt keine inhaltsfreien Prozesse.
Folgende Prozesse werden unterschieden:
Naturwissenschaftliche Fragestellungen
erkennen. Zum Erkennen naturwissenschaftlicher Fragestellungen
gehört unter anderem: die Frage oder Idee zu erkennen, die in einer bestimmten
Untersuchung geprüft wurde (oder hätte geprüft werden können); zu
unterscheiden, welche Fragen durch naturwissenschaftliche Untersuchungen
beantwortet werden können und welche nicht;
oder eine Frage zu stellen, die in einer bestimmten Situation
naturwissenschaftlich untersucht werden könnte.
Naturwissenschaftliche Nachweise identifizieren. Zum Identifizieren von
Nachweisen, die für eine
naturwissenschaftliche Untersuchung erforderlich sind, gehört es, die
Informationen zu bestimmen, die für die gültige Überprüfung einer bestimmten
Idee benötigt werden. Dabei kann es zum
Beispiel erforderlich sein, zu bestimmen oder zu erkennen,
Schlussfolgerungen ziehen oder bewerten. Zum Ziehen von
Schlussfolgerungen bzw. zur kritischen Bewertung solcher Schlussfolgerungen gehört
unter anderem, auf der Basis naturwissenschaftlicher Belege oder Daten eine
Schlussfolgerung zu formulieren bzw. aus alternativen Schlussfolgerungen
diejenige auszuwählen, die zu diesen Daten passt; Gründe anzugeben, die unter
Berücksichtigung der vorliegenden Daten für oder gegen eine bestimmte
Schlussfolgerung sprechen; oder die Annahmen zu identifizieren, die dieser
Schlussfolgerung zugrunde liegen.
Gültige Schlussfolgerungen kommunizieren. Zur Mitteilung von validen,
auf vorhandene Belege und Daten gestützten
Schlussfolgerungen an eine bestimmte Zielgruppe gehört unter
anderem, auf Basis der Situation und der vorliegenden Daten oder auf Basis von
zusätzlichen relevanten Informationen eine Argumentation zu entwickeln, die für
das betreffende Publikum angemessen und klar
formuliert ist.
Verständnis naturwissenschaftlicher Konzepte zeigen. Zum Nachweis des
Verständnisses naturwissenschaftlicher
Konzepte durch ihre situationsangemessene Anwendung gehört unter
anderem, naturwissenschaftliche Ideen und/oder Informationen, die nicht
vorgegeben wurden, heranzuziehen, um
Zusammenhänge und mögliche Ursachen bestimmter Veränderungen zu erklären, um
Vorhersagen über die Wirkung bestimmter Veränderungen zu
treffen oder um Faktoren zu bestimmen, die ein bestimmtes Ergebnis beeinflussen.
Naturwissenschaftliches Wissen wird bei allen fünf Prozessen benötigt. Bei den
ersten vier sollen diese Kenntnisse jedoch nicht die entscheidende Voraussetzung
darstellen, da hier die mentalen Prozesse untersucht werden sollen, die bei der
Erhebung, Beurteilung und Kommunikation von gültigen naturwissenschaftlichen
Belegen ausschlaggebend sind. Bei dem fünften Prozess dagegen wird das Verständnis
naturwissenschaftlicher Konzepte an sich gemessen und stellt insofern die
eigentliche „Hürde“ dar.
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Auszüge aus „Erfassung fächerübergreifender
Problemlösekompetenzen in PISA“
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2. Zum Konzept des Problemlösens
Problemlösen ist zielorientiertes Denken und Handeln in
Situationen, für deren Bewältigung keine Routinen verfügbar sind. Der
Problemlöser hat ein mehr oder weniger gut definiertes Ziel,
weiß aber nicht unmittelbar, wie es zu erreichen ist. Die Inkongruenz von
Zielen und verfügbaren Mitteln ist konstitutiv für ein Problem. Das Verstehen
der Problemsituation und deren schrittweise Veränderung, gestützt auf
planendes und schlussfolgerndes Denken, sind konstitutiv
für den Prozess des Problemlösens.
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