Unterrichtsmaterialien Chemie: Ganze Werke
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Chemie
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Enzyme
Enzyme sind die lebenswichtigen Motoren für Stoffwechselvorgänge, ohne die katabolische und anabolische Vorgänge nicht stattfinden würden. Im Chemieunterricht sind die Enzyme nicht nur auf Grund ihrer Eiweißnatur ein klassisches Thema der Proteinchemie, sondern es ergeben sich durch die Substrat- und Wirkungsspezifität weitere Verknüpfungen zu anderen Themen des Faches Chemie, z. B. zu verschiedenen Substanzklassen oder Reaktionstypen. Aus dieser Vielfalt gilt es auszuwählen: Bei der Konzeption dieses Heftes wurde auf innovative und anwendungsbezogene Beispiele gesetzt, die Anregungen für einen Experimentalunterricht bieten. So werden beispielsweise das Enzym Invertase und der Enzymkomplex Emulsin vorgestellt. Mit den Themen Enzyme in Nahrungs(ergänzungs)-, Arznei- und Waschmitteln eröffnen sich interessante Anwendungsbezüge. Dadurch wird die Leitlinie „Stoff – Struktur – Eigenschaften“ um den Aspekt der Verwendung/Anwendung erweitert. Auch auf die Frage nach Methoden zur Isolierung des aktiven Enzyms lässt sich in diesem Heft eine Antwort finden. Und last but not least wird mit dem Beispiel der Immobilisierung von Enzymen ein hoch aktuelles Forschungsthema für den Chemieunterricht aufbereitet. Dieses Heft vermittelt Ihnen so die wichtigsten Grundlagen für den Fachunterricht und gewährt Ihnen außerdem einen Blick über den Tellerrand.
Gesamtwerk
Bodenschätze
Mobiltelefone, Laptops, Plastiktüten ? ohne Bodenschätze gäbe es sie nicht!
Somit greift diese Ausgabe von geographie heute ein Thema auf, das immer noch aktuell ist. Neben der Endlichkeit der Energierohstoffe wird hier die Förderung metallischer Erze diskutiert. Sie erhalten z.B. Hinweise und Materialien für einen Lernzirkel zur Gewinnung und Vermarktung von Kupfer in Chile oder für einen fächerverbindenden Unterricht, bei dem Ihre Schüler die Chancen und Risiken des Energieträgers Gashydrat kennen lernen. Weitere Themen sind die Bedeutung der kanadischen Ölsande für die Weltenergieversorgung und die Bedingungen des Coltananbaus im Kongo.
Gesamtwerk
Industrie und Schule
Seit einigen Jahren sind eine Reihe von Initiativen aus Industrie und Wirtschaft zu verzeichnen, welche für die Schulentwicklung wichtige Anstöße liefern. Ihr Ziel ist es, sowohl gesellschaftlichen Veränderungen in unserem Land gerecht zu werden als auch in der Schule die Bereitschaft zur Neuorientierung zu verankern. Diesen Herausforderungen vermag eine Kooperation zwischen Chemischer Industrie und Schule, besonders im Chemieunterricht, zu begegnen. Der Chemischen Industrie als einer Schlüsselindustrie geht es einmal um die Einheit von Kommunikation, Vertrauen und Akzeptanz, zum anderen kann sie die in der Wirtschaft erprobten Verfahrensweisen einbringen. Sie kann damit die Schulen ideell und materiell unterstützen. Die sich entwickelnden Partnerschaften werden stets vorangetrieben von engagierten Personen, tätig auf ganz verschiedenen Ebenen. Es sind Schüler, Lehrer,Verantwortliche in Industrie und Hochschule, wie auch weitsichtige Repräsentanten der Schulleitung und Schulaufsicht. Deren Engagement spiegelt sich u. a. wider in konkreten beispielhaft und modellhaft entwickelten Bausteinen für einen zeitgemäßen Chemieunterricht (best-practice- Beispiele). Deren Funktion ist es, katalytisch zu wirken, um ein nachhaltig wirkendes Potential für den Chemieunterricht wirksam werden zu lassen. Die investierte Mühe und Inspiration verdient Anerkennung. In diesem Heft werden solche Partnerschaften und deren Ergebnisse vorgestellt. Ihnen, liebe Leserinnen und Leser, möchten wir Anregungen geben, welche in der Schule, speziell im Chemieunterricht, Orientierung ermöglichen.
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Kreislauf der Gesteine
Mit diesem Heft möchten wir Sie einladen, mit Ihren Schülerinnen und Schülern in die spannende Welt der Gesteine einzutauchen, Modellversuche durchzuführen, eine Reise zum Mittelpunkt der Erde anzutreten, „heiße Geschichten“ von Diamanten zu erfahren, das wechselvolle Schicksal eines gesteinsbildenden Minerals mitzuerleben, Kalk zu brennen und Edelsteine zu synthetisieren. Die Beschäftigung mit dem Kreislauf der Gesteine bietet die Chance, sich auf der Basis grundlegender Begriffe und Konzepte der Chemie ein basales Verständnis von der Funktionsweise des Planeten Erde als System zu erarbeiten. Dies ist umso bedeutsamer, da Gesteine die Rohstoffe für vielfältigste Produkte liefern, die den Schülerinnen und Schülern täglich begegnen. Wir möchten zeigen, dass Chemie nicht nur in Laboren mit Chemikalien aus sorgfältig etikettierten Gefäßen betrieben werden kann, sondern dass die uns vertrauten Basiskonzepte der Chemie sich auch am Thema „Kreislauf der Gesteine“ erarbeiten und im wahrsten Sinne des Wortes begreifen lassen. Wir wünschen Ihnen viel Freude beim Stöbern und würden uns über Mitteilungen zu verborgenen Schätzen in Ihrem persönlichen Repertoire zum Themenkreis freuen.
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Energie bei chemischen Reaktionen
Es ist hinreichend bekannt, dass chemische Umsetzungen immer auch mit energetischen Phänomenen verbunden sind. Häufig werden solche Reaktionen ausschließlich wegen der dabei frei werdenden Wärmeenergie durchgeführt. So dienen in Mittel - und Nordeuropa Verbrennungsprozesse (Oxidation von organischen Brennstoffen) in großem Ausmaß zum Heizen von Wohnungen, Büroräumen und Produktionstsätten sowie zur Aufrechterhaltung des Verkehrs. Auch als Prozesswärme in der Industrie (z.B. in Hochöfen und bei chemischen Umsetzungen) wird Energie benötigt. Es ist deshalb begreiflich, dass nach alternativen Energien gesucht wird, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen weitgehend zu unterbinden. Der Zusammenhang von stofflichen Umsetzungen mit den gleichzeitigen Erscheinungsformen der Energie bereitet erfahrungsgemäß Schwierigkeiten. In diesem Heft werden deshalb sowohl klassische Aspekte der Energie bei chemischen Reaktionen (z.B. in den Basisartikeln), als auch moderne Entwicklungen der Energiespeicherung angesprochen. Gerade der letztgenannte Gesichtspunkt ist Gegenstand der heutigen Forschung. Einige interessante Ergebnisse dieser Entwicklung werden hier im Kontext mit schulgerechten, einfachen Experimenten vorgestellt. Wir wünschen Ihnen viel Spaß und Energie bei der Betrachtung der energetischen Aspekte bei chemischen Reaktionen.
Verwandte Themen
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Kooperativ lernen
Als der Bildungsforscher A. Helmke kürzlich gefragt wurde, ob er denn sagen könne, was guten Unterricht ausmacht, stellte er in seiner Antwort die Bedeutung des Methodenmix heraus. „Unterschiedliche Lernziele erfordern unterschiedliche Lehr- und Lernmethoden“, so Helmke. Auf Gruppenarbeit angesprochen charakterisierte er diese als sehr effiziente Lernform, die aber viel zu selten richtig eingesetzt würde: Offenbar fiele es Lehrerinnen und Lehrern schwer, nur zuzuschauen, wenn Schülerinnen und Schüler selbstständig arbeiten – was man andererseits ja gerade fördern wolle. Man kann vermuten, dass dieses Nicht- Zuschauen-Können oft mit eigenen negativen Erfahrungen zu tun hat und mit dem Gefühl, am Ende würden die Schüler nicht genug lernen. Die mit diesem Heft vorgestellten Spielarten kooperativen Lernens setzen genau an diesem Punkt an: Mit klaren Formen und eindeutigen Regeln definieren sie einen Rahmen für das selbstständige Lernen, innerhalb dessen sich die Schüler sowohl mit der Sache wie mit ihren Mitschülern zielgerichtet und konstruktiv auseinandersetzen können. Die Beispiele, allesamt im Chemieunterricht erprobt, sollen Ihnen auf einem ähnlichen Weg Mut machen – und Ihren Schülerinnen und Schülern selbst die Erfahrung ermöglichen, dass Kooperation mehr bedeutet, als zusammen vor einem Arbeitsblatt zu sitzen, dass eine Gruppe auch Sicherheit geben kann und dass ein gemeinsam erreichtes Ziel und die gewonnenen Einsichten erfüllend sein können.
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