Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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Trennverfahren
Mit Trennverfahren kann man Stoffgemische trennen. Diese Verfahren funktionieren, weil Stoffe in Gemischen unterschiedliche chemische oder physikalische Eigenschaften aufweisen. Der Film stellt die verschiedenen Verfahren vor, seien sie physikalisch oder chemisch, und zeigt auch Kombinationen aus beiden.
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Gemische
Kaum ein chemisches Element kommt in der Natur unvermischt vor. Der Film erklärt den Unterschied zwischen homogenen und heterogenen Gemischen ebenso wie die Unterteilung in Gasgemisch, Legierung und Lösung einerseits und Gemenge, Suspension, Emulsion, Rauch, Nebel, Aerosol und Schaum andererseits.
Gesamtwerk
Merkmale chemischer Reaktionen
Bei chemischen Reaktionen werden aus Edukten neue Produkte mit anderen Eigenschaften. Der Film erklärt, was Synthese ist, und beschreibt das Gesetz der Erhaltung der Masse. Die energetischen Veränderungen werden betrachtet und es wird herausgearbeitet, was exotherme und endotherme Reaktionen ausmacht.
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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
Experimente rund um den Boden
Jetzt heißt es Ärmel hochkrempeln und ab ins Gelände! Entdecken Sie mit Ihren Schülern die Geheimnisse des Bodens. Die Lernenden entnehmen Bodenproben und führen vor Ort und im Klassenzimmer spannende Experimente durch.
Verwandte Themen
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Mikrokosmos
Was versteht man unter einem Black-Box-Experiment? Was ist eigentlich das Kugelteilchenmodell? Und wie lässt sich dieses Modell auf Alltagsphänomene anwenden? Diese Unterrichtseinheit ermöglicht Ihren Schülern mithilfe von anschaulichen Versuchen eine eigene Modellvorstellung zum Aufbau der Stoffe zu entwickeln und diese auf Alltagsphänomene zu übertragen. Mit Farbfolie!
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MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 05, November/Dezember 2012
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.
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MINT Zirkel - Ausgabe 04, September/Oktober 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 04, September/Oktober 2012
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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.
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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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MINT Zirkel - Ausgabe 03, Juni/Juli 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 03, Juni/Juli 2012
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MINT Zirkel - Ausgabe 02, Mai 2012
MINT Zirkel - Ausgabe 02, Mai 2012
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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
MINT Zirkel - Ausgabe 01, April 2012
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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.
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Globale Erwärmung
Die Erde erwärmt sich, die Gletscher schmelzen und der Meeresspiegel steigt. Doch was wissen wir wirklich über den globalen Klimawandel? Was ist Panikmache, was ist Verharmlosung? Dieses Buch erklärt die wissenschaftlich erwiesenen Fakten zur globalen Erwärmung. Eine Diskussionsgrundlage für alle, die sich Ihre eigene Meinung bilden wollen.
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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.
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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.
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Eisen, Kupfer, Aluminium & Co. – was steckt hinter den Metallen?
Eisen, Kupfer, Aluminium & Co. – was steckt hinter den Metallen? Wissenswertes über Metalle
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Alkane – eine vielseitige Stoffgruppe
Alkane – eine vielseitige Stoffgruppe Wissenswertes über die Alkane
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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
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.
Gesamtwerk
Von der Muskatnuss zur Seife – ein Lernzirkel zum Thema „Fette“
Von der Muskatnuss zur Seife – ein Lernzirkel zum Thema „Fette“
Gesamtwerk
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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