Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke Seite 16/19
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Chemie
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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.
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 03, Juni/Juli 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 03, Juni/Juli 2012
Gesamtwerk
MINT Zirkel - Ausgabe 02, Mai 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 02, Mai 2012
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Gesamtwerk
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
MINT Zirkel - Ausgabe 01, April 2012
Verwandte Themen
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
Mikrokosmos
Unterschiedliche Alltagsphänomene können durch einfache Experimente beobachtet und erklärt werden, wenn sie im makroskopischen Bereich liegen. Geht es um Vorgänge, die mit dem bloßen Auge nicht zu sehen sind, muss auf Modelle zurückgegriffen werden. Diese Unterrichtseinheit ermöglicht Ihren Schülern durch Versuche eine eigene Modellvorstellung zum Aufbau der Stoffe zu entwickeln und diese auf Alltagsphänomene zu übertragen. Dabei wird das Verständnis für das Teilchenmodell gefestigt und Ihre Schüler gewinnen Erkenntnisse für zukünftige Inhalte.
Gesamtwerk
Ordnung in der Vielfalt – das Periodensystem der Elemente verstehen und lesen lernen
Der vorliegende Beitrag zeigt, wie das Periodensystem aufgebaut ist, wie man es liest und welche Informationen über die einzelnen Elemente sonst noch entnommen werden können. Aus Gründen der didaktischen Reduktion werden im Beitrag bewusst nur der Aufbau und das Lesen des Periodensystems thematisiert.
Gesamtwerk
Eisen, Kupfer, Aluminium & Co. – was steckt hinter den Metallen?
Eisen, Kupfer, Aluminium & Co. – was steckt hinter den Metallen? Wissenswertes über Metalle
Gesamtwerk
Alkane – eine vielseitige Stoffgruppe
Alkane – eine vielseitige Stoffgruppe Wissenswertes über die Alkane
Gesamtwerk
Bewerten
Ein ganzes Heft zum Kompetenzbereich Bewerten – „Ist dazu denn so viel zu sagen?“ – werden Sie jetzt vielleicht denken. Seitens der Fachdidaktik besteht schon seit Langem Konsens darüber, dass die Fähigkeit zu bewerten ein wesentlicher Bestandteil der scientific literacy ist. Die reale Praxis im Chemieunterricht spiegelt dies jedoch noch nicht wider. Zwar wird die pädagogische Bedeutung dieses Teils schulischer Bildung selbst nicht in Frage gestellt. Gegenüber dem „Fach Chemie“ wird der Kompetenzbereich Bewerten jedoch häufig als weniger wichtig und somit als fakultativ angesehen. Zudem bleibt angesichts voller Lehrpläne im regulären Fachunterricht kein Raum für die meisten der in der Literatur beschriebenen projektartig und fachübergreifend angelegten Unterrichtsbeispiele, so die immer wieder gehörte Argumentation. Was könnten nun die Ursachen für die augenscheinlich fehlende Akzeptanz und die zögerliche Einbindung in den Unterricht sein? Aus unserer Sicht steckt eine gehörige Portion Unsicherheit hinter dieser verbreiteten Haltung. Selbst, wenn der Willen um die Förderung von Bewertungskompetenz im Chemieunterricht da ist, fehlt es in vielen Fällen an den für die Integration nötigen Kenntnissen. Dies gilt sowohl für die Wahl geeigneter Themen als auch für die methodische Umsetzung im Unterricht. Rollenspiele, Gruppendiskussionen, fish bowls, Planspiele o. Ä. durchzuführen, kann bei Chemielehrern eben nicht als selbstverständlich vorausgesetzt werden. Die Beiträge in diesem Heft sollen Ihnen daher eine Hilfe sein und Sie ermutigen, gezielt Gelegenheiten in Ihren Unterricht einzuplanen, in denen Schüler auf der Grundlage ihres Fachwissens lernen, sich ein begründetes Urteil zu bilden.
Gesamtwerk
Neue Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien – GHS
Dieser Artikel stellt die wesentlichen Aspekte der GHS-Kennzeichnung vor und informiert anschließend über die Auswirkungen auf die Schule.
Gesamtwerk
Spannende Einstiege in die Chemie der Sekundarstufe I
Mit jedem Neuanfang bietet sich die Chance, wieder Motivation zu schöpfen, eine verbesserte Lernatmosphäre zu schaffen und sich noch einmal auf das neue Thema einzulassen. Der vorliegende Beitrag soll Ihnen und Ihren Schülerinnen und Schülern Einstiege vorstellen, die von verschiedenen Ansätzen her kommend in das Fach Chemie einführen oder dabei helfen, von einer anderen Seite her Motivation für das kommende Thema herzustellen.
Gesamtwerk
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
Chemische Fachsprache lernen – ein Kartenspiel für vier oder mehr Spieler
Die Fachsprache in der Chemie zu erlernen, gehört für viele Schülerinnen und Schüler zu den eher unbeliebteren Aufgaben. Dies soll mit dem vorliegenden Material erleichtert werden, indem sie mit einer Aktion verbunden wird, die interessant und angenehm ist.
Gesamtwerk
Wo beginnt eigentlich Doping?
Wo beginnt eigentlich Doping? Chemische Analytik in einem kooperativen und gesellschaftskritisch-problemorientierten Chemieunterricht
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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.
Gesamtwerk
Superkräfte durch einen Schluck Stiergalle? − Was bringen Energydrinks?
Superkräfte durch einen Schluck Stiergalle? − Was bringen Energydrinks?
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Seife – ein bewährtes Reinigungsmittel aus der Antike
Anhand von Alltagserfahrungen lassen sich Ihre Schülerinnen und Schüler am besten motivieren. Seife benutzen wir täglich beim Händewaschen. Knüpfen Sie an diese Erfahrung an und stellen Sie die Frage, wie der Reinigungseffekt der Seife zustande kommt. Diese Problemfrage bildet die Klammer für die gesamte Einheit. Dazu beschäftigen sich Ihre Jugendlichen mit der Struktur von Seifenmolekülen und dem Verhalten von Seife gegenüber Fett und Wasser. Schließlich lernen sie praxisbezogen, wie Seife produziert wird, indem sie Seife selbst herstellen. Ein solches kleines „Projekt“ ruft Begeisterung bei den Jugendlichen hervor. Etwas selbst Hergestelltes in der Hand zu halten und benutzen zu können, erfüllt mit Stolz. Die Lernenden erfahren außerdem, dass die Herstellung natürlicher Seife einen gewissen Aufwand bedeutet und diese daher im Vergleich zu Flüssigseife oder Duschgel vom Discounter teurer ist. Bis zum Einsatz der selbst hergestellten Seife ist etwas Geduld erforderlich, denn sie muss zunächst lagern. Auch das ist heute, wo vieles per Mausklick sofort verfügbar ist, eine neue und wichtige Erfahrung.
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Edelgase
Zu den Edelgasen zählen neben Xenon Helium, Neon, Argon, Krypton und das radioaktive Radon. Diese bilden als Elemente der achten Hauptgruppe die Familie der Edelgase. Sie sind allesamt farb- und geruchlos, nicht brennbar und ungiftig. Ihre bemerkenswerteste chemische Eigenschaft ist die Reaktionsträgheit. Diese erklärt sich aus ihrer Elektronenanordnung, die als Edelgaskonfiguration bezeichnet wird und einen besonders stabilen, also energiearmen Zustand darstellt. Zu finden sind die Edelgase in geringen Mengen in unserer Luft, aus der sie auch destilliert werden. Helium wird hauptsächlich aus Erdgas gewonnen. Im Alltag begegnen uns die Edelgase zum Beispiel als Schutz-, Füll- oder Traggase und in Leuchtröhren. Das Schalenmodell beschreibt den Aufbau der Atome. Es geht von einer Verteilung der Elektronen in eingegrenzten Bereichen mit einem festgelegten Abstand rund um den Atomkern aus. Zusatzmaterial: Interaktive Arbeitsblätter; umfangreiches Begleitmaterial.
Gesamtwerk
Schülerexperimente
Seit nunmehr 100 Jahren sind Schülerexperimente ein fester Bestandteil des Chemieunterrichts (an höheren Schulen)! Mit der bildungstheoretischen Begründung dieser Form des naturwissenschaftlichen Unterrichts durch Georg Kerschensteiner war eine grundlegende didaktische Ausrichtung gegeben. Sie war weit davon entfernt, in stereotyp ablaufenden „Übungen“ einen methodischen Selbstläufer zu sehen. Heute, etwa 100 Jahre später – nach wechselvoller Geschichte ihrer tatsächlichen Prägung des naturwissenschaftlichen Unterrichts – erleben Schülerexperimente eine Renaissance. Als auslösende Faktoren sind zu nennen: – eine mit Nachdruck geforderte naturwissenschaftliche Grundbildung für jedermann – die didaktische Bewegung „Nature of Science“ (NOS) – produktive fachdidaktische Forschung mit den Schwerpunkten „Erkenntnisweg“ und „konstruktivistisch ausgerichtetes Verständnis vom Lernen in den Naturwissenschaften“ – die Erfolgsstory von außerschulischen Lernorten, wie z. B. Schülerlaboren und Initiativen von „Forscher Ferien“ bis KEMIE Ganz im Sinne dieser Aufbruchstimmung möchte Ihnen dieses Heft neue Impulse liefern, Ihr an Organisation, Methodik und Sozialformen orientiertes Handlungswissen zu schärfen und neu auszurichten. Die einzelnen Beiträge liefern dazu neben Anregungen aus der Unterrichtspraxis auch Erkenntnisse aus der aktuellen Lehr-Lernforschung. Erst wenn die unterschiedlichen Potenziale in der Unterrichtspraxis wirksam werden, kann effektiv von einer Renaissance chemischer Schülerexperimente gesprochen werden.
Gesamtwerk
Wasser
Panta rhei, alles fließt – das Wasser als Inbegriff des Beweglichen und der Veränderung? Im Gegenteil: Wasser scheint eine konstante Größe im naturwissenschaftlichen Unterricht und nicht zuletzt im Fach Chemie zu sein. Aber auch am Bekannten und Bewährten sind Bildungsstandards und Kompetenzorientierung nicht spurlos vorüber gegangen: Sie fordern auch beim Wasser heraus zum Akzentuieren, seine Alltagspräsenz ebenso zu nutzen wie seine fachlichen Spezifika, es zu beziehen auf Basiskonzepte, es einzubinden in Elemente naturwissenschaftlichen Arbeitens, es zu betrachten als nahezu beliebig verfügbaren Stoff ebenso wie als wertvolles Gut, an dem vieler Orts Mangel herrscht. In diesem Sinn werden Sie für Ihren Unterricht hier tatsächlich mehrheitlich Bekanntes finden, das jetzt aber sein Potenzial fürs Lernen und Verstehen auf ganz differenzierte Weise entfaltet.
Gesamtwerk
Basiskonzept Energie
Wenn auch im Chemie-Anfangsunterricht bei chemischen Reaktionen der Stoffumsatz an erster Stelle steht, so findet doch bei jeder chemischen Reaktion auch ein Energieumsatz statt. Diese Energie kann in verschiedenen Formen auftreten und sollte im Laufe des Unterrichts immer mehr beachtet werden. Neben mechanischer Energie (Explosionen), elektrischer Energie (Batterien), Lichtenergie (Lumineszenzen) ist es vor allem Wärmeenergie (exotherme Reaktionen), die frei wird. Umgekehrt können chemische Vorgänge auch durch die genannten Energien, z. B. als Aktivierungsenergien, ausgelöst werden. Bei endothermen Reaktionen wird hingegen während des Reaktionsvorgangs Wärme aufgenommen, sodass sich die Umgebung abkühlt. Diesem weiten Feld der energetischen Vorgänge bei chemischen Reaktionen wird in zunehmendem Maße in den Lehrplänen und Schulbüchern Rechnung getragen. Es gibt außerdem zahlreiche didaktische Ansätze, um das Basiskonzept Energie bei chemischen Reaktionen im Sinne der Bildungsstandards zu erschließen. Gedanken und Beispiele dazu finden Sie in einer Reihe von Beiträgen in dieser Ausgabe unserer Zeitschrift. In diesem Heft finden Sie weitere Anregungen, wie Sie in Ihrem Unterricht zum Aufbau eines nachhaltigen und anschlussfähigen Energieverständnisses beitragen können.
Gesamtwerk
Neutralisation – eine alltägliche chemische Sache?!
Neutralisation – eine alltägliche chemische Sache?!
Gesamtwerk
Analytisch arbeiten
In einem alten Kinderlied heißt es „Die Wissenschaft hat festgestellt, festgestellt, dass Marmelade Fett enthält, …“. „Enthält Marmelade wirklich Fett?“ – „Mit welcher Methode hat die Wissenschaft das herausgefunden?“– „Welches Nachweismittel hat die Wissenschaft verwendet?“ – „Was ist eigentlich Fett?“ – „Wie viel Fett ist in Marmelade enthalten?“ – „Ist das Fett in Marmelade schädlich für meine Gesundheit“? – „Kann man das Fett aus der Marmelade entfernen?“ – „Welche Wissenschaft hat diese Glanzleistung vollbracht?“ Die Neugier, Stoffe zu analysieren, wissen zu wollen, was und wie viel von ETWAS in einer Stoffmenge enthalten ist, treibt Chemiker dazu, auch in Zusammenarbeit mit anderen Wissenschaftsdisziplinen immer genauere Untersuchungsmethoden zu entwickeln. Diese Neugier ist natürlich nicht ausschließlich „Selbstzweck“ (Grundlagenforschung), hinter ihr stehen auch handfeste wirtschaftliche Interessen (Anwendungsforschung). Längst sind qualitative und quantitative Analyse ergänzt durch den Begriff „instrumentell“, die moderne Analytik ist weit weg von phänomenologischer Beschreibung ihrer Untersuchungsgegenstände, von Lötrohrproben und Boraxperlen. Und trotzdem haben auch solche Verfahren ihre Berechtigung und das nicht nur in einem historisch-genetischen Unterrichtsgang. Die Einbindung analytischer Fragestellungen in den Unterricht aller Klassenstufen bietet neben vielfältigen Möglichkeiten zur Selbstständigkeit immer auch Gelegenheit zur Entwicklung eines Grundverständnisses naturwissenschaftlichen Arbeitens. Wir sind gefordert, bei unseren Schülerinnen und Schülern Neugier und planvolles Vorgehen ebenso zu entwickeln und zu fördern wie die Kompetenzen Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung. Die Auseinandersetzung mit analytischen Fragestellungen ist sehr gut geeignet, diesen Anforderungen zu genügen.
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