Aufgrund der krebserzeugenden, erbgutverändernden und fortpflanzungsgefährdeten Wirkung, die von Kaliumdichromat ausgeht, darf dieser Stoff nicht weiter in der Schule eingesetzt werden. Da allerdings in vielen Schulversuchen immer noch mit Chromat bzw. Dichromat gearbeitet wird, würde eine große Anzahl didaktisch wertvoller Versuche für die Schule wegfallen. Aus diesem Grund wurde die Frage
untersucht, ob Oxidationsreaktionen, in denen Chrom(VI)-Verbindungen eingesetzt werden, auch mit einem alternativen, weniger gefährlichen Oxidationsmittel - dem Kaliumpermanganat - durchgeführt werden können.
Als Ergebnis dieser Untersuchung kann festgehalten werden, dass Kaliumpermanganat eine gute Alternative zum Kaliumdichromat darstellt. Die untersuchten Reaktionen können in etwas abgewandelter Form mit Permanganat als Oxidationsmittel durchgeführt werden und bleiben somit für den Schulunterricht erhalten. Um die Erfahrungen aus dem Labor auch in der schulischen Praxis nutzen zu können, wurde eine praxisnahe Versuchsvorschrift entwickelt. Zusätzlich wurde anhand von zwei Unterrichtsentwürfen skizziert, wie es für Lehrerinnen und Lehrer möglich sein kann, Oxidationsreaktionen aus der organischen Chemie mit dieser Versuchsvorschrift in den Schulunterricht zu integrieren.
Um den Vergleich mit dem Dichromatreagenz zu ermöglichen, wurden im Anhang einige Seiten aus dem Buch „Didaktik der Organischen Chemie nach dem PIN-Konzept“ von G. Harsch und R. Heimann (Vieweg Verlag 1998) beigefügt.
Aktualisiert: 2020-10-13
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Im Chemieunterricht ist eine Vielzahl von Schülervorstellungen bekannt, die sich in über 30 Jahren fachdidaktischer Forschung kaum verändert haben. Im Rahmen dieser Dissertation wird am Beispiel der chemischen Neutralisationsreaktion untersucht, welche Auswirkung eine Berücksichtigung von Schülervorstellungen im Chemieunterricht hat. Zum einen wird dabei die Förderung adäquater Modellvorstellungen bei der Unterrichtsplanung berücksichtigt, zum anderen werden die Schüler ferner mit aus der Literatur bekannten Fehlvorstellungen konfrontiert und deren individuellen Unzulänglichkeiten vor dem Hintergrund der naturwissenschaftlichen Vorstellung erarbeitet und diskutiert.
Aktualisiert: 2019-01-08
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Ausgehend von grundlegenden Theorien zur Begriffsbildung und zum problemlösenden Denken konnten unter Berücksichtigung der Theorien zum fächerübergreifenden Unterricht in der vorliegenden Arbeit zwei unterschiedliche Unterrichtskonzepte entwickelt werden, innerhalb derer die Begriffsbildung und das selbständige Denken gefördert, sowie der Forderung nach einem fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterricht nachgekommen werden kann.
Aktualisiert: 2019-01-08
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Die chemische Formelsprache ist ein immer aktuelles Thema der Chemiedidaktik. Diese Studie wirft einen Blick auf Fragen nach dem Verständnis der Formelsprache bei SchülerInnen und der diagnostischen Kompetenz von Lehrenden in diesem Lernfeld der Chemie. Es wird gezeigt, dass sich die Fehler über die letzten 30 Jahre kaum verändert haben, die Lehrer zudem die Kenntnisse von SchülerInnen konsequent überschätzen.
Aktualisiert: 2020-06-15
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Der Beitrag des bisherigen Chemieunterrichts zum Erwerb von Problemlösekompetenz, Sozialkompetenz sowie zum Transfer schulisch erworbenen Wissens auf lebensweltliche Kontexte wird in der aktuellen pädagogischen und fachdidaktischen Diskussion als unzureichend angesehen. Das Unterrichtskonzept „Bedeutung und Funktion einer Kläranlage“ ist gekennzeichnet durch eine enge Verzahnung von Fachsystematik, Alltagsbezügen und Methodenvielfalt. Es fordert und fördert durch den Einsatz von Experimenten im Rahmen des Stationenlernens und des Gruppenpuzzles den Erwerb von Problemlösefähigkeit, Teamfähigkeit und Kommunikationsfähigkeit. Das Thema „Bedeutung und Funktion einer Kläranlage“ ermöglicht es dem Lehrenden, wichtige fachliche und experimentelle Kenntnisse im Rahmen einer übergeordneten Thematik zu vermitteln.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Nicht nur aus den Bildungsstandards kann man die Forderung nach einer Schulung von naturwissenschaftlichem Denken ableiten.
Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass es einen deutlichen Zusammenhang zwischen der Fähigkeit zum naturwissenschaftlichen Denken und dem Abschneiden bei Wissenstests gibt. Aber wie kann man dieses Denken fördern?
Wir stellen ein erprobtes Grundfertigkeitstraining für den Chemieunterricht vor, das hierzu beitragen kann.
Aktualisiert: 2019-07-09
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Der Beitrag des bisherigen Chemieunterrichts zum Erwerb von Problemlösekompetenz, Sozialkompetenz sowie zum Transfer schulisch erworbenen Wissens auf lebensweltliche Kontexte wird in der aktuellen pädagogischen und fachdidaktischen Diskussion als unzureichend angesehen. Begleitend dazu, wird in dieser Arbeit durch eine Schulbuchanalyse, eine Lehrerbefragung und eine Lehrplananalyse herausgestellt, dass das Thema „Vitamine“ in der Sekundarstufe I seiner Bedeutung nicht gerecht wird.
„Vitamine - ein Unterrichtskonzept für den Chemie- und Biologieunterricht“ ist gekennzeichnet durch eine enge Verzahnung von Fachsystematik, Alltagsbezügen und Methodenvielfalt. Es fördert und fordert durch den Einsatz von Experimenten im Rahmen des Stationenlernens und des Gruppenpuzzles den Erwerb von Problemlösefähigkeit, Teamfähigkeit, und Kommunikationsfähigkeit.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Die Methylenblau-Reaktion, auch „Blue-Bottle-Reaktion“ genannt, wird in der Chemiedidaktik schon seit langem als motivierendes Demonstrationsexperiment empfohlen. Bezüglich der verschiedenen Einflussfaktoren liegen bislang allerdings nur wenige gesicherte Befunde vor. Es fehlt vor allem an quantitativ-systematischen Untersuchungen, was die Gestaltung problem-orientierter, forschend-entwickelnder Lernprozesse im Chemieunterricht erschwert. Das didaktische Potential der „Blue-Bottle-Reaktion“ geht weit über den bloßen Schaueffekt hinaus und sollte für die Kompetenzentwicklung im Chemieunterricht produktiv genutzt werden.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Höhlen sind faszinierende Orte, insbesondere wenn sie der Fundort einer wissenschaftlichen Sensation sind. In der Lichtensteinhöhle bei Osterode (Harz) wurden einmalige Entdeckungen gemacht. Mit Hilfe molekulargenetischer Methoden konnte bei unzähligen Knochenfunden in der Höhle eine verwandtschaftliche Beziehung der Toten aus der Bronzezeit nachgewiesen werden. Als wahre Sensation gilt die Entdeckung noch
lebender direkter Nachkommen in der Region.
Mit dieser Ausarbeitung sollen Vorschläge für die schulische Umsetzung naturwissenschaftlicher Methoden der Archäologie gemacht werden. Fächerverbindende Arbeitsmaterialien werden vorgestellt und beinhalten neben Aspekten der Höhlen- und Tropfsteinbildung insbesondere die naturwissenschaftliche Erkenntnisgewinnung am Beispiel der Funde aus der Lichtensteinhöhle.
Aktualisiert: 2020-10-13
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Das Lernen an Stationen hat inzwischen einen festen Platz im Chemieunterricht. Damit eröffnet sich nicht nur die Möglichkeit zum kooperativen Arbeiten. In besonderer Weise bietet sich auch die Chance zur Schulung des integrativen, vernetzenden Denkens.
Im vorliegenden Buch werden zahlreiche Konzepte für Stationenlernen vorgestellt, die stark experimentell geprägt sind und zu denen Auswertungsaufgaben konzipiert wurden, die die integrative Auswertung der Beobachtungen an einzelnen Stationen erfordern. Alle Konzepte wurden in der Sekundarstufe I erprobt und optimiert.
Aktualisiert: 2020-10-13
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Die Notwendigkeit des Einsatzes von Modellen im Chemieunterricht ist unbestritten. Im Vergleich zu den herkömmlichen Modellen aus Papier- oder Holzkugeln bieten Computervisualisierungen jedoch zahlreiche Vorteile. Die vorliegende Untersuchung zeigt Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes einer Software zum Erkennen und Verstehen chemischer Strukturen auf. Die Software ist dem Buch beigefügt.
Aktualisiert: 2019-01-08
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Modellvorstellungen und Formelverständnis im Chemieunterricht
Aktualisiert: 2019-01-08
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Empirische Untersuchungen an Schulen haben gezeigt, dass das Ernährungswissen vieler Schülerinnen und Schüler unzureichend ist, vom Ernährungshandeln ganz zu schweigen. Es ist deshalb erforderlich, Unterrichtskonzepte aus unterschiedlichen Fächerperspektiven zu entwickeln und mit Aktivierenden Unterrichtsmethoden zu verknüpfen. In der vorliegenden Publikation werden am Beispiel von zwei Nährstoffklassen (Kohlen-hydrate und Fette) komplementäre Bausteine für den Chemieunterricht dargestellt, die auch schon in der Sekundarstufe I eingesetzt werden können.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Der Beitrag des bisherigen Chemieunterrichts zum Erwerb von Problemlösekompetenz, Sozialkompetenz sowie zum Transfer schulisch erworbenen Wissens auf lebensweltliche Kontexte wird in der aktuellen pädagogischen und fachdidaktischen Diskussion als unzureichend angesehen. Das Unterrichtskonzept zum Thema Kaffee unter Einschluss der kooperativen Lernformen vereint Fachsystematik, Alltagsbezüge und Methodenvielfalt. Im Rahmen dieses handlungsorientierten Unterrichts wird der Erwerb sowohl von fachlichen als auch von überfachlichen Kompetenzen, wie Problemlösefähigkeit, Kommunikationsfähigkeit und Teamfähigkeit gefördert.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Der Beitrag des bisherigen Chemieunterrichts zum Erwerb von Problemlösekompetenz, Sozialkompetenz sowie zum Transfer schulisch erworbenen Wissens auf lebensweltliche Kontexte wird in der aktuellen pädagogischen und fachdidaktischen Diskussion als unzureichend angesehen. Das Unterrichtskonzept „Die Chemie der Orange“ ist gekennzeichnet durch eine enge Verzahnung von Fachsystematik, Alltagsbezügen und Methodenvielfalt. Es fordert und fördert durch den Einsatz von Experimenten im Rahmen des Stationenlernens und des Gruppenpuzzles den Erwerb von Problemlösefähigkeit, Teamfähigkeit und Kommunikationsfähigkeit.
Eine Konzeptevaluation in der Unterrichtspraxis ist geplant.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Die Ermittlung molarer Massen gehört zu den grundlegenden experimentellen
Methoden des Chemieunterrichts. In der vorliegenden Publikation werden
erprobte und optimierte Experimente zur Ermittlung molarer Massen von Gasen
vorgestellt, wie sie in der experimentellen Schulchemie unter realistischen
Versuchsbedingungen vorkommen. Für die Unterrichtspraxis ist es z. B. sehr
wesentlich, ob selbst hergestellte Gase hinreichend rein sind, um brauchbare
Ergebnisse zu liefern. Auch bei der Untersuchung von Haushaltsstoffen und von
Elektrolysegasen spielen die Reproduzierbarkeit der Versuchsdaten und der
erforderliche Zeitaufwand eine wesentliche Rolle für die Praxistauglichkeit der
Methode. Die molaren Massen vieler flüssiger Stoffe (z. B. Alkane, Alkohole,
Aldehyde, Ketone, Ester, Ether) lassen sich nach der Methode von Dumas
ermitteln, die von Heimann und Harsch optimiert wurde. Diese Arbeit ist im
Anhang beigefügt.
Aktualisiert: 2020-10-13
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Denkweisen und Problemlösestrategien von Schülerinnen und Schülern beim
Experimentieren sind oft schwer zu durchschauen. Nachträgliche Tests und
Befragungen liefern meist nur unvollständige und heterogene Informationen.
In der vorliegenden Untersuchung wurden daher Gymnasiasten aufgefordert,
ein einfaches chemisches Experiment in Zweiergruppen durchzuführen und ihre
Problemlösestrategien durch „lautes Denken“ zu erläutern. Die Problemlöseinterviews
wurden per Tonband aufgezeichnet und durch Kategorisierung
ausgewertet. Auf diese Weise wurden authentische Einsichten gewonnen, wie
Schüler beim Problemlösen tatsächlich vorgehen, welche Fehler sie dabei
machen und welche Strategien sie bevorzugen.
Aktualisiert: 2020-10-13
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Warum steigt ein Heißluftballon auf? Warum geht ein Stein im Wasser unter, ein großes Schiff hingegen nicht? Haben Gase ein Gewicht? Diesen und weiteren spannenden Fragen des Alltags geht diese Publikation aus chemischer Sicht nach, aufbereitet für Lehrerinnen und Lehrer naturwissenschaftlicher Fächer mit Schwerpunkt Chemie an allgemeinbildenden Schulen, sowie für Studierende des Lehramtes der Fächer Chemie, Mathematik und Physik. Es stellt ein Konzept zur umfangreichen Erarbeitung des Dichtebegriffes im Sinne eines Spiralcurriculums dar, dessen Einsatzgebiet sich vom Beginn des Chemieunterrichtes bis in die Oberstufe hinein erstreckt. Die Inhalte der Publikation sollen das Interesse von Schülerinnen und Schülern für die Chemie in ihrer Lebenswelt wecken. Als Motivation soll eine Auswahl an Themen dienen, welche sich höchstmöglich an Phänomenen orientiert, die den Schülern bereits aus ihrem Alltag bekannt sind. Anhand ausgewählter und erprobter Experimente können die Schüler themenspezifischen Fragen und Problemen auf den Grund gehen und weitestgehend selbstständig nach Lösungsansätzen suchen. Eine Vielzahl von einfachen Schülerversuchen mit unbedenklichen Chemikalien bietet interessierten Schülern auch außerhalb des Unterrichtes die Möglichkeit zum Nachmachen, Ausprobieren und Vertiefen.
Aktualisiert: 2020-12-08
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