Unterrichtsmaterialien Chemische Reaktion: Ganze Werke Seite 14/17
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Chemie
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Gesamtwerk
Wettbewerbe
Wir möchten Sie mit diesem Heft davon überzeugen, dass sich eine Investition in ein schulisches Wettbewerbskonzept lohnt. In den Beiträgen werden zum einen die Potenziale von Wettbewerben als „didaktische Nischen“ deutlich, in denen sich Schülerinnen und Schülern abseits der manchmal etwas alltagsfernen Schulchemie konkrete und vertiefte Einblicke in alltägliche Phänomene bieten und sich so Möglichkeiten der spezifischen Interessen- und Talentförderung sowie der Studien- und Berufsorientierung öffnen. Zum anderen sollen die zahlreichen Beispiele guter Praxis in diesem Heft einen Überblick über bundesweite und landesweite Wettbewerbe in den Bereichen Chemie und NaWi liefern, wodurch Ihnen eine Orientierungs- und Entscheidungshilfe für die Auswahl eines Wettbewerbs an die Hand gegeben wird. Dabei werden auch Möglichkeiten der Verankerung von Wettbewerben im System Schule im Sinne der Einrichtung einer Wettbewerbskultur aufgezeigt.
Gesamtwerk
Im Brennpunkt
Warum und was brennt in einer Kerze? Welche Gase entstehen dabei? Und welche Temperaturbereiche weist eine Kerzenflamme auf? Diesen Fragen gehen Ihre Schüler in vielen einfachen und spannenden Kerzenexperimenten auf den Grund und lernen dabei die chemischen Vorgänge beim Brennen einer Kerze kennen. Mit interaktiven Tafelbildern und vielen Versuchen!
Gesamtwerk
Mathematisieren
In diesem Themenheft wollen wir auf der Basis einer Zusammenschau bereits bekannter und neuerer Untersuchungen neue Konzepte vorstellen, wie Sie Ihren Schülerinnen und Schülern die Bedeutung der Mathematik für das tiefgreifende Verständnis von Chemie näher bringen können. Dabei werden auch Unterrichtsvorschläge vorgestellt, die die neuen Möglichkeiten digitaler Technologien nutzen.
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Gesamtwerk
Comics, Cartoons & Co.
ein ganzes Themenheft über Comics, Cartoons und Co. – so etwas passt doch gar nicht zur „harten“ Naturwissenschaft Chemie, werden Sie nun vielleicht denken. In der Tat führen die mit Geräuschworten wie „Zing“, „Bumm“, „Peng“ und Sprechblasen gespickten Geschichten aus Einzelbildern im Chemieunterricht im Vergleich zu Fächern wie Deutsch, den Fremdsprachen oder Geschichte eher ein Schattendasein. Zu Unrecht, wie nicht nur wir finden. Im Unterricht geht es darum, Fachinhalte und -methoden möglichst lernwirksam und nachhaltig zu vermitteln. Das heißt auch, ihnen eine Dramaturgie zu geben, sie zu inszenieren. Comics und Cartoons können hier ein probates Mittel dafür sein. Sie lassen sich in nahezu jede Phase des Unterrichts integrieren und sinnvoll nutzen, um gezielt Lernanlässe zu schaffen, in denen es insbesondere um die Visualisierung von Abläufen geht. Um einen Comic richtig zu lesen, müssen Schülerinnen und Schüler die Fähigkeit entwickeln, visuelle Botschaften zu interpretieren und bildhafte Sprache in verbale Sprache zu übersetzen et vice versa – eine Fähigkeit, die im Chemieunterricht viel zu wenig gefördert wird. Wenn Schülerinnen und Schüler sich den Gestaltungsprinzipien und Codes von Comics widmen und wenn sie Bildsequenzen selbst gestalten, dann sind sie schon auf dem besten Wege zu Visual Literacy. Wir hoffen, dass Sie durch die in den Basisartikeln beschriebenen Potenziale von Comics, Cartoons und den anderen vergleichbaren Methodenwerkzeugen sowie die zahlreichen Beispiele guter Praxis inspiriert werden, diese Elemente der sequenziellen Kunst, wie Comics auch bezeichnet werden, in Ihren Chemieunterricht zu integrieren.
Gesamtwerk
Modellexperimente
Ein mit Wasser bzw. Eis gefülltes Plastik-Ei kann als Modell genutzt werden, um die Drehbewegungen eines rohen und eines gekochten Eis zu vergleichen. Das bekannte Blue-Bottle-Experiment lässt sich nicht nur als Show-Versuch, sondern auch zur Veranschaulichung, der in einem Redoxsystem ablaufenden Reaktionen, einsetzen. In beiden Fällen handelt es sich um Modellexperimente. Während das erste Experiment dazu dienen soll, eine naturwissenschaftliche Fragestellung zu bearbeiten, soll der Beobachter im zweiten Fall zu Fragen angeregt werden, die schließlich zur Modellierung der gekoppelten Redoxreaktionen führen. Die Nutzung und Entwicklung von Modellen sind von jeher prägend für die Arbeitsweise in den Naturwissenschaften. Der aktive Umgang mit Modellen und Modellvorstellungen wird darüber hinaus von den Bildungsstandards für den Chemieunterricht gefordert. Mit diesem Heft möchten wir Sie anregen, das mit Modellexperimenten verbundene große didaktische Potenzial im Sinne der Kompetenzbereiche Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewerten in Ihrem Unterricht wirksam werden zu lassen. Mit dem Erkennen von Analogien aus ihrem Erfahrungshorizont bei Modellexperimenten erleben Schülerinnen und Schüler den Chemieunterricht in Anwendungszusammenhängen, werden zu Transferleistungen angeleitet und können fachliche Zusammenhänge modellieren. Kurz gesagt, sie lernen Chemie – und was diese Naturwissenschaft ausmacht – besser zu verstehen.
Verwandte Themen
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 04, September/Oktober 2012
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Gesamtwerk
Anfangsunterricht Naturwissenschaften
Was vor kurzem noch heftig umkämpft war, gilt jetzt als Garant für naturwissenschaftliche Grundbildung: der integrierte naturwissenschaftliche Anfangsunterricht in den Klassen 5/6. Auch Sie als Chemielehrerin bzw. –lehrer werden damit – wenn Sie es nicht bereits sind – über kurz oder lang konfrontiert sein. Mit diesem Heft wollen wir in mehrfacher Weise eine Übersicht geben: über die Strukturen des naturwissenschaftlichen Unterrichts in den unterschiedlichen Bundesländern, über die Perspektiven des neuen integrierten Fachs bzw. Lernbereichs, über alte und neue Ansätze und aktuelle Erfahrungen. Bekannt machen wollen wir Ihnen aber auch beispielhaft, wie sich die Arbeit in diesem Bereich gestalten kann, wo es möglich war mit einem Blick auf die stoffbezogenen Aspekte. Wir wollen Ihnen ebenso zeigen, wo Sie Unterstützung finden können, Materialien, gedruckt oder im Internet, gegebenenfalls auch Ansprechpartner, die Sie und Ihre Schüler unterstützen können auf dem Weg zur Scientific Literacy – von Anfang an.
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Biophysik
Biophysik ist ein noch junges Fachgebiet an der Schnittstelle zwischen Physik, Chemie, Biologie und Medizin. Es ist in vielen Studiengängen ein Vertiefungsfach und wird erst seit einigen Jahren als eigenständiges Studienfach in Bachelor- und Masterstudiengängen angeboten. Dieses Buch entstand an der Goethe-Universität Frankfurt als Begleitbuch zum ersten grundständigen Biophysikstudiengang. Es führt in grundlegende Konzepte der Biophysik ein und beschreibt die wichtigsten experimentellen Methoden. Bei der Behandlung dieser Konzepte werden einige Grundlagen aus Physik, Chemie und Biologie vorausgesetzt, die üblicherweise in den ersten Semestern des Studiums vermittelt werden. Aus dem Inhalt: Eigenschaften, Struktur und Funktion biologischer Polymere; Eigenschaften biologischer Membranen; Transportprozesse über biologische Membranen; Grundlagen biologischer Energiewandlung; Spektroskopische Messmethoden; Rastersondentechniken und molekulares Kräftemessen; Strahlenbiophysik.
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Klima
Das Klima beeinflusst unser Leben in vielerlei Weise, durch die regionalen Lebensbedingungen wie die Verfügbarkeit von Wasser oder die Temperaturverhältnisse. Es ist ebenso ein relevantes Thema für den Unterricht, nicht nur, aber auch für den Chemieunterricht. Hier stellt es nicht nur einen bedeutsamen Kontext dar, sondern bietet davon ausgehend verschiedene Zugänge zur Erarbeitung von Basiskonzepten und Kompetenzen auf unterschiedlichen Niveaus. Eine Diskussion des komplexen Themas Klima kann niemals allein aus nur einer Fachperspektive heraus erfolgen. Das Thema fordert Kolleginnen und Kollegen verschiedener Fächer zur Kooperation heraus, es stellt gleichzeitig eine gute Basis für ein fächerverbindendes oder ein projektartiges Arbeiten dar. Anhand ausgewählter Beispiele zu Themenaspekten, die für den Chemieunterricht bedeutsam sind, möchten wir das breite Spektrum des Themenfeldes für Lehrerinnen und Lehrer zugänglich machen.
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 01, April 2012
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Gesamtwerk
Grundbegriffe und Basiskonzepte
Konzepte wie „Struktur und Eigenschaften“ oder „Energieumsatz bei chemischen Reaktionen“ klingen uns längst vertraut, schon vor Entwicklung der Bildungsstandards waren sie bewährte Leitlinien für den Chemieunterricht. Aber können wir so sicher sein, dass Basiskonzepte wie diese auch bei den Schülerinnen und Schülern zu tragfähigen Vorstellungen und einer Grundlage für reflektiertes Handeln führen? Oft zeigt sich in der Praxis, dass die Verstehensschwierigkeiten sozusagen eine Etage tiefer beginnen, nämlich bei den Begriffen, die für die Bildung der Basiskonzepte Voraussetzung sind. Was aber ist ein Stoff? Was genau muss man sich – als Lernender – unter Energie vorstellen? Was bezeichnet der Begriff Element? Untersuchungen zeigen, dass genau hier die Probleme beginnen, etwa weil Alltags- und Fachbegriffe miteinander konkurrieren, weil Abstraktion von lebensweltlicher Erfahrung vonnöten ist – und weil zu oft zu den Konzepten übergegangen wird, ohne diese Grundbegriffe hinreichend zu klären. Solche Klärung ist Anliegen dieses Themenheftes, auch wenn die, wie Sie schnell erkennen werden, nicht bis ins Letzte erreicht werden kann. Was wir aber hoffen erreichen zu können, ist zunächst eine Sensibilisierung dafür, dass ein sorgfältiger Aufbau von Grundbegriffen unverzichtbar ist; und ebenso, dass die Materialien, die wir Ihnen dafür anbieten, auch für Ihre Unterrichtspraxis hilfreich sein werden.
Gesamtwerk
Eisen, Kupfer, Aluminium & Co. – was steckt hinter den Metallen?
Eisen, Kupfer, Aluminium & Co. – was steckt hinter den Metallen? Wissenswertes über Metalle
Gesamtwerk
Von der Dichte zum Zuckergehalt – dem Glühwein auf der Spur
Glühwein ist ein beliebtes Getränk auf dem Weihnachtsmarkt. Chemisch betrachtet handelt es sich um eine homogene Mischung, die die Möglichkeit bietet, im Rahmen des Themas „Identifizierung und Struktur von Stoffen und Teilchen“ untersucht zu werden. Die Schülerexperimente bieten eine breite Palette: vom Entfärben von Glühwein über eine qualitative und quantitative Zuckerbestimmung bis hin zur dünnschichtchromatografischen Analyse.
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Ein Bummel über den Weihnachtsmarkt – organische Chemie an Stationen
Weihnachten ist neben der Zeit der Besinnung und der Geschenke auch die Zeit der Gerüche, der Lichter und der Leckereien. In diesem Beitrag geht es darum, den Lernenden die chemischen Hintergründe der auf einem Weihnachtsmarkt auftretenden Sinneseindrücke zu vermitteln. Noch viel zu häufig werden chemische Themengebiete im Unterricht losgelöst von alltagsrelevanten Kontexten unterrichtet. Mit diesem Beitrag soll versucht werden, einen Zusammenhang zwischen der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler und der sie ständig umgebenden Chemie auf eine anschauliche Art herzustellen.
Inhaltlich werden die Grundlagenthemen der organischen Chemie behandelt, die am Ende einer 10. Klasse bei den Lernenden vorhanden sein sollten. Der Beitrag Chemie auf dem Weihnachtsmarkt eignet sich daher auch wunderbar zur Wiederholung und Festigung, der im Unterricht bereits erarbeiteten Themen.
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Genetik verstehen
Dieses Buch richtet sich an MedizinerInnen, NaturwissenschafterInnen, biomedizinische Fachkräfte und Interessierte, die sich einen ersten Überblick über die molekularen Grundlagen des Lebens verschaffen möchten. Es erklärt in verständlicher Form die Grundlagen der Molekularbiologie. Viele Illustrationen sollen helfen, die beschriebenen Mechanismen zu verdeutlichen und zum Verständnis beizutragen. Ein gesondertes Kapitel gibt einen Überblick über übliche Methoden in der Arbeit mit Nukleinsäuren, wobei jede Technik mit verständnisfördernden Abbildungen erklärt wird. Im Anschluss werden die vorgestellten Techniken anhand von realen Beispielen aus der molekularen Diagnostik von Erkrankungen verdeutlicht. Zuletzt geben die Autoren Einblicke in bioethische Aspekte und die rechtlichen Grundlagen für die Durchführung von genetischen Analysen.
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Das Orbitalmodell – ein Atommodell zum Verständnis chemischer Atombindungen
Bei dem folgenden Beitrag handelt es sich um eine Unterrichtseinheit zum Thema Orbitalmodell – ein Atommodell zum Verständnis chemischer Atombindungen.
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Diagnose
Pauschalurteile beruhen meist auf vorgefassten Meinungen – und werden der beurteilten Situation, der beurteilten Person in der Regel nicht gerecht. Weder muss ein Schüler dumm sein, nur weil er eine Reaktionsgleichung nicht korrekt vervollständigen kann, noch muss ein System von Unterricht und Schule schlecht sein, weil es seine Schülerschaft nicht in eine internationale Spitzenposition führt. In beiden Fällen aber besteht Handlungsbedarf. So wie sich aus den Detailauswertungen von PISA weitreichende Folgen für die Unterrichtsgestaltung im Ganzen ableiten ließen, so wichtig ist es auch, Schülerinnen und Schülern mit Verstehensschwächen, Kenntnislücken oder nur geringem Lernstrategiewissen angemessene Unterstützung anzubieten. Der Bestimmung der richtigen „Therapie“ muss jedoch erst eine halbwegs verlässliche „Diagnose“ vorausgehen, ganz wie in der Medizin. Dieses Heft stellt, gezielt für den Chemieunterricht, Instrumente unterschiedlichster Art vor, die alle versuchen, der existierenden Heterogenität der Lernenden gerecht zu werden. Die Spanne der in den Blick genommenen Aspekte reicht dabei von der bereichsspezifischen Lesefähigkeit bis hin zur Frage, welche Vorstellungen sich Schülerinnen und Schüler von Atomen oder Molekülen machen. Die Alltagstauglichkeit solcher Instrumente ist dabei Grundbedingung, wenn sie dauerhaft wirksam werden sollen. Auch wenn eine gezielte Diagnostik in Ihrem Unterricht zunächst vielleicht nur gelegentlich Raum findet – den Blick für mögliche Problemstellen und Fördermaßnahmen unterstützt sie allemal.
Gesamtwerk
Die Farbe Blau in Lebensmitteln
Die Farbe Blau in Lebensmitteln
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Chemie & Urlaub
Ferien, das bedeutet für Kinder und Jugendliche Freizeit und hat mit Chemie erst einmal wenig zu tun. Sieht man jedoch genauer hin, so lassen sich auch in der Freizeit viele Phänomene mithilfe chemischer Sachverhalte erklären. Grillen, der Besuch einer Tropfsteinhöhle oder die Teilnahme an einem Forschercamp sind nur drei Beispiele für Aktivitäten, die genutzt werden können, um das Interesse von Kindern und Jugendlichen für Naturwissenschaften zu wecken. Der Eigeninitiative sollte dabei großer Raum gelassen werden, mit dem Ziel selbsttätigen Erforschens. Allerdings bedarf es dazu häufig eines Impulses durch Eltern, Lehrerinnen und Lehrer oder andere Bezugspersonen, der an die Umgebung des Ferienziels angepasst, gewählt werden sollte. In der vorliegenden Ausgabe unserer Zeitschrift finden sich gute und erprobte Hinweise, Ferien im Sinne einer naturwissenschaftlichen Bildung, hier besonders auf die Chemie bezogen, einzuleiten und zu gestalten.
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Physik verstehen
Das Werk bietet eine gebietsübergreifende Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen. Physikalische Prozesse und Phänomene werden allgemein verständlich dargestellt und anhand praktischer Beispiele aus dem Alltag erklärt. Der Schwerpunkt wird auf grundlegende Konzepte, Begriffe und Denkweisen gelegt, wobei weitgehend auf den mathematischen Formalismus verzichtet wird. Zahlreiche Grafiken unterstützen den Text. Den Studierenden der Medizin, naturwissenschaftlicher oder technischer Studienrichtungen werden die notwendigen Grundlagen des Faches vermittelt. Zur praktischen Erläuterung werden Zusammenhänge zwischen physikalischen Prozessen und Alltagsphänomenen aufgezeigt. Im Anhang finden sich eine Sammlung der verwendeten Abkürzungen, die sowohl in physikalischen Formeln als auch im fachlichen Sprachgebrauch ihre Anwendung finden, sowie ein ausführliches Register, anhand dessen das rasche Auffinden von Information erleichtert wird.
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Excalibur: Ein bilingualer Lernarchipel zum Thema Metalle
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Halbfettmargarine – eine gesunde Alternative?
Die Unterrichtseinheit eignet sich in der 9./10. Klasse bzw. in der Sekundarstufe II dazu, den Zusammenhang zwischen Molekülbau und Löslichkeitseigenschaften einzuführen. Dazu sollten den Schülerinnen und Schülern polare und unpolare Atombindungen als intramolekulare sowie Wasserstoffbrücken und van-der-Waals-Kräfte als intermolekulare Wechselwirkungen bekannt sein. Die intermolekularen Wechselwirkungen können aber auch erst bei der Bearbeitung dieser Materialien eingeführt werden. Die Strukturformeln einfacher Moleküle sollten die Schülerinnen und Schüler anhand der Summenformeln zeichnen können. Dann können mit den vorliegenden Materialien die Stoffeigenschaften lipophil und -phob sowie hydrophil und -phob,
ebenso wie der Bau und die Eigenschaften von Emulgatoren erarbeitet werden.
Gesamtwerk
Mit Tandemkarten in der Oberstufe wiederholen
Tandemübungen können in allen an einer Schule unterrichteten Fächern eingesetzt werden. Weit verbreitet sind solche Übungen bereits im Fremdsprachenunterricht. Hier werden Tandemkarten bzw. Tandembögen regelmäßig zu Vokabel- oder Grammatikübungen oder auch kurzen Übersetzungen eingesetzt. Vorteilhaft ist, dass diese Arbeitsform weder räumlich, noch zeitlich oder vom Material her besondere Voraussetzungen bzw. Vorbereitungen verlangt.
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Chemie berechnen
"Chemie ist schrecklich, Rechnen ist mühsam, aber muss deshalb chemisches Rechnen schrecklich mühsam sein?" Ein Buch für Einsteiger in die Chemie ... ob für das Studium oder die Tätigkeit im chemischen Labor. Vorausgesetzt werden ausschließlich die Grundrechnungsarten. Alles Weitere wird ausführlich erklärt und anhand passender Rechenbeispiele Schritt für Schritt erläutert. Im Anschluss an jedes Kapitel finden sich zusätzliche Aufgaben entweder als Übungsmöglichkeit zur Selbstkontrolle oder als Arbeitsmaterial für die Lehre. Die Lösungen sind ebenfalls angegeben.
Gesamtwerk
Kohlenhydrate
Als Kohlenhydrate, auch Saccharide genannt, werden alle Substanzen mit der Summenformel Cn(H2O)n bezeichnet. Kohlenhydrate bilden die Grundlage der Ernährung. In Form von Stärke, Glucose (Traubenzucker), Fructose (Fruchtzucker), Lactose (Milchzucker) und Saccharose (Rüben-, Rohr- oder Haushaltszucker) sind sie uns als Lebensmittel bekannt. Wichtige Kohlenhydrat-Lieferanten sind Kartoffeln und Getreide, wie Reis, Weizen, Mais, Hirse, Roggen und Hafer. Die vielfältigen Kohlenhydrate in unseren Lebensmitteln werden vorgestellt. Es wird erklärt, was Polysaccharide, Disaccharide und Monosaccharide sind, in welchen Lebensmitteln sie vorkommen und wie sie aufgebaut sind. Des Weiteren wird auf die unterschiedliche Herkunft der Stärke, Stärkeabbauprodukte, Geliermittel sowie Zuckeralkohole in Süßwaren eingegangen. Der Film zeigt, wie verschiedene Substanzarten über chemische Verfahren nachgewiesen werden können. Zusatzmaterial: 14 Arbeitsblätter; 20 Testaufgaben; Ergänzende Materialien; 5 Arbeitsblätter für interaktive Whiteboards.
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