Travail de candidature

Travail de candidature
Entwicklung eines Lehrerbegleitbandes für
Nichtchemiker zu den Kapiteln der Chemie
des naturwissenschaftlichen Unterrichts in der
Unterstufe des sekundären Unterrichts
Danksagungen
Ich möchte André Bauer dafür danken, dass er sich bereit erklärt hat, diese Arbeit zu
betreuen. Seine Vorschläge bezüglich der Struktur und des Inhalts dieses Lehrerbands haben
bedeutend zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen.
Ein großer Dank richtet sich an Martine Steffen. Sie war jederzeit bereit, die Manuskripte zu
lesen und zu korrigieren. Zudem gilt ihr ein besonderer Dank für die Hilfe und Unterstützung
bezüglich der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Umfrage.
Ich möchte mich bei einigen meiner Arbeitskollegen im LTAM und im LTEtt bedanken: Als
Nichtchemiker haben die Biologie- und Physiklehrer Francine Molitor, Annick Schalbar, Iris
May und Marc Scheller mir einen wertvollen Einblick in ihre Sichtweise der
naturwissenschaftlichen Arbeit gegeben. Zudem haben sie einen Teil des ausgearbeiteten
didaktischen Materials in der Klasse angewendet. Ihr Feedback hat es mir erlaubt, die
Arbeitsblätter und einige der Versuche zu korrigieren und anzupassen.
Ein weiterer Dank gilt Patrick Pacella für seine Hilfe bezüglich der Sicherheitshinweise und
der Beschreibung einiger Versuche.
Schlussendlich möchte ich mich bei Robert Konsbruck für seine ständige Unterstützung und
seine Ermutigungen bedanken.
Erklärung
Hiermit erkläre ich, Mireille Elsen, dass ich diese Arbeit mit eigenen Mitteln erstellt habe.
2
Travail de candidature présenté par
Mireille Elsen
Professeur-candidate en chimie
Titre du travail de candidature:
Entwicklung eines Lehrerbegleitbandes für Nichtchemiker
zu den Kapiteln der Chemie des
naturwissenschaftlichen Unterrichts in der
Unterstufe des sekundären Unterrichts
Lieu d’affectation:
Lycée technique d‘Ettelbruck
Année académique 2011/2012
3
Zusammenfassung
Die im Rahmen dieses „Travail de candidature“ durchgeführte Arbeit handelt von der
Entwicklung und der Analyse eines Lehrerbegleitbands bezüglich der Chemiekapitel des
naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Unterstufe des sekundären Unterrichts.
Anhand einer in der vorgelegten Arbeit beschriebenen und ausgewerteten Umfrage, welche
unter den Lehrkräften die mit dem naturwissenschaftlichen Unterricht beauftragt sind
durchgeführt wurde, wurden die Schwierigkeiten und Fragen die einem Nichtchemiker bei
der Unterrichtsplanung begegnen, sowie die Erwartungen die die Lehrerschaft an einen
solchen Lehrerband stellt ermittelt.
Weiterhin wird der Aufbau, der Inhalt sowie die Auswahl an Versuchen jedes Kapitels des
Lehrerbands beschrieben und begründet. Die Versuche wurden allgemein aufgrund ihrer
einfachen und sicheren Durchführung ausgewählt.
Des Weiteren wird die praktische Anwendung einer vorläufigen Version des Lehrerbands
sowie der erarbeiteten Arbeitsblätter auf mehreren 9. Klassen (EST) durch drei Lehrer (zwei
Biologinnen und ein Physiker) beschrieben. Die Anpassung des Lehrerbands an die in der
Unterrichtspraxis entstandenen Verbesserungsvorschläge wird beschrieben.
Das Resultat dieser Arbeit ist ein Lehrerbegleitband der das Unterrichten der Chemiekapitel
im
naturwissenschaftlichen
Unterricht
erleichtern
soll,
indem
er
wichtige
Hintergrundinformationen sowie eine Anleitung zur sicheren Durchführung chemischer
Versuche in der Klasse bietet.
4
Inhaltsverzeichnis
Kapitel 1:
Einleitung
7
Kapitel 2:
Umfrage unter den Lehrkräften
11
Kapitel 3:
Gestaltung und Inhalt des Lehrerbandes
27
Kapitel 4:
Praktische Anwendung auf einer 9. Klasse (EST)
43
Kapitel 5:
Schlussfolgerungen und Ausblick
51
Anhang 1:
Literaturverzeichnis
55
Anhang 2:
Umfragebogen
57
Anhang 3:
Vollständige Auswertung der Umfrage
67
Anhang 4:
Kommentare (Umfrage)
77
5
6
Kapitel 1: Einleitung
Eines der Ziele der Einführung des fächerübergreifenden naturwissenschaftlichen Unterrichts
in der Unterstufe des sekundären Unterrichts ist die Vernetzung der bis dahin getrennt
unterrichteten Fächer Biologie, Chemie, Informatik und Physik. Von diesem Willen zur
Verbindung der naturwissenschaftlichen Fächern zeugt auch die Entscheidung des „Ministère
de l’Éducation Nationale et de la Formation Professionnelle“ diese naturwissenschaftlichen
Kurse ein und derselben Lehrkraft anzuvertrauen.
Der naturwissenschaftliche Unterricht soll unter anderem „wissenschaftliche Denk- und
Arbeitsweisen vermitteln sowie zu selbstständigem Experimentieren anregen“.1 In der Tat
scheint es naheliegend, dass spezialisierte Lehrkräfte der Fächer Biologie, Chemie,
Informatik oder Physik in der Lage sind, die anvisierten Kompetenzen zu vermitteln sowie
vernetztes Denken bei den Lernenden zu fördern.
Seit der praktischen Einführung der sogenannten „Sciences naturelles“ Kurse im September
2008 besteht allerdings in manchen Schulen ein Mangel an spezialisierten Lehrkräften. In der
Tat sind im Schulalltag öfters fachfremde, und dennoch mit naturwissenschaftlichem
Unterricht beauftragte Lehrer mit Fragen zur Gestaltung ebendieses Unterrichts an die
Autorin und ihre Fachkollegen herangetreten. Vor allem die Umsetzung des vom
Rahmenlehrplan2 vorgesehenen Kapitels über chemische Reaktionen (9. Klasse im EST)
bereitete einigen Nichtchemikern Schwierigkeiten. Im Rahmen des erwähnten Kapitels sollen
viele Grundbegriffe eingeführt werden die in dem vom Rahmenlehrplan vorgeschriebenen
Lehrbuch „Prisma Naturwissenschaften 7/8“ (Klett Verlag) nicht oder nur unzureichend
behandelt werden. (Die betreffenden Grundbegriffe sind im Rahmenlehrplan mit einem
Asterisken gekennzeichnet. Der Rahmenlehrplan empfiehlt an dieser Stelle der Lehrkraft,
„Anregungen im Fachportal „Sciences naturelles“ von www.myschool.lu“3 zu suchen.)
1
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports ; Naturwissenschaften,
Kompetenzorientierte Bildungsstandards, Niveau fin 6e ES; S. 2
2
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports, Enseignement Secondaire
Technique ; Cycle inférieur ; SC NAT – Sciences naturelles, Programme 9TE ; Datei : PROG_9eTE_SCNAT
3
ibid.
Eine Umfrage unter den mit dem naturwissenschaftlichen Unterricht beauftragten
Lehrkräften, welche im Rahmen dieser Arbeit durchgeführt wurde (cf. Kapitel 2), hat
ergeben, dass viele Lehrer sich eine Quelle von Hintergrundwissen und Arbeitsmaterial zu
den meisten der in der Klasse zu behandelnden Themen wünschen (cf. Anhang 3; S. 67).
Zudem ist durch das Einbinden fachfremder Lehrkräfte ein Bedarf an einem Lehrerhandbuch
entstanden, das jenen Kollegen die entweder neu in den Lehrerberuf einsteigen oder die kein
naturwissenschaftliches
Studium
vorweisen
können
und
dennoch
mit
dem
naturwissenschaftlichen Unterricht beauftragt werden die Vorbereitung und die Gestaltung
dieser Unterrichtseinheiten erleichtern soll.
Das Thema der vorliegenden Arbeit ist die Ausarbeitung ebendieses Lehrerbands. Es sollen
somit folgende Ziele erreicht werden:

ein Einführungsunterricht in die Chemie, welcher auf fundiertem Wissen basiert
(Quelle von Hintergrundwissen)

eine Anleitung zur sicheren Durchführung von chemischen Versuchen in der Klasse

eine Vereinfachung der Vorbereitungsarbeit jener Kapitel welche chemische Themen
behandeln (Quelle von Arbeitsblättern)
Sicherlich wäre, um dem interdisziplinären Wesen des naturwissenschaftlichen Unterrichts in
der Unterstufe vollständig gerecht zu werden, die Ausarbeitung eines fächerübergreifenden
Lehrerbands über die Fächer Biologie, Physik, Informatik und Chemie wünschenswert
gewesen. Da dies aus organisatorischen Gründen allerdings unmöglich war, hat sich die
Autorin bewusst dafür entschieden, einen Lehrerband zu verfassen der ausschließlich auf die
Chemiekapitel der Rahmenlehrpläne eingeht. Zudem stünde es der Autorin als Chemikerin
mit Sicherheit nicht zu, diesen Lehrerband auf die erwähnten Fächer auszuweiten, da sie
nicht über die hierfür benötigten Kenntnisse verfügt. Schlussendlich liegt es, nach Erachten
der Autorin, in der Hand des jeweiligen Lehrers, den Unterricht interdisziplinär zu gestalten.
Der vorgelegte Lehrerband versteht sich nicht als Ersatz der von den Rahmenlehrplänen
vorgesehenen Lehrbücher der Serie „Prisma Naturwissenschaften“ (Klett Verlag). Er sollte
eher als Zusatz zu jenen Kapiteln benutzt werden in denen die Lehrbücher nur unzureichend
auf den Inhalt der Rahmenlehrpläne eingehen.
8
Bemerkungen
1) Zu Beginn dieser Arbeit, d.h. zum Zeitpunkt der Durchführung der Umfrage (Mai
2010), waren das Kapitel „Säuren und Laugen“, sowie der Grundbegriff „Die Dichte“
Teil des Rahmenlehrplans der 9. Klasse (EST). Daher beinhaltet der Umfragebogen
(cf. Anhang 2; S. 57) Fragen bezüglich dieser Themen. Allerdings wurde kurze Zeit
später von der verantwortlichen „Commission Nationale des Programmes“ des
naturwissenschaftlichen Unterrichts entschieden, das Kapitel „Säuren und Laugen“
nicht mehr als separates Kapitel in der 9. Klasse (EST) zu behandeln sondern es nach
Möglichkeit in andere Kapitel zu integrieren. Der Grundbegriff der Dichte wurde vom
Rahmenlehrplan gestrichen. Angesichts dieser Änderung wurde entschieden, das
Kapitel „Säuren und Laugen“, sowie den Grundbegriff der Dichte nicht für den
vorliegenden Lehrerband auszuarbeiten. In der Tat sollte jede Lehrkraft selbst
entscheiden, in welches Kapitel des bestehenden Rahmenlehrplans das Thema der
Säuren und Laugen integriert werden soll. Die Gestaltung dieses Themas unterliegt
dann den von dem jeweiligen Kapitel vorgegebenen Rahmenbedingungen.
2) Der Lehrerband ist in deutscher Sprache verfasst worden, da dies die
Unterrichtssprache des naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Unterstufe ist.
9
10
Kapitel 2: Umfrage unter den Lehrkräften
2.1) Ziele der Umfrage
Vor Beginn der Erstellung des Lehrerbands wurde eine Umfrage unter den mit dem
naturwissenschaftlichen Unterricht in der Unterstufe beauftragten Lehrkräften durchgeführt.
Die Ziele dieser Umfrage waren vielfältig:

die Fähigkeiten, gängige Versuche durchzuführen, von den betroffenen Lehrkräften
selbst einschätzen lassen und auswerten

Erwartungen welche die Lehrerschaft an den Inhalt des Lehrerbands stellt in
Erfahrung bringen

eine Bestandsaufnahme der Nutzung der vom Rahmenlehrplan vorgeschriebenen
Bücher der Reihe „Prisma Naturwissenschaften“ (Klett - Verlag) erstellen
2.2) Aufbau und Gestaltung des Fragebogens
Der entworfene Fragebogen befindet sich im Anhang (Anhang 2; S. 57). Er gliedert sich in
fünf Teile:
1. Fragen zur Person der antwortenden Lehrkraft
2. Bestandsaufnahme
3. Detailfragen
4. Erwartungen an den Lehrerband
5. Zusätzliche Ideen und Vorschläge
Der erste Teil beinhaltet neben der Frage nach der Fachrichtung auch Fragen zur bisherigen
Lehrtätigkeit
der
antwortenden
Person
bezüglich
des
2008
eingeführten
naturwissenschaftlichen Unterrichts. An dieser Stelle wurde bewusst auf die Frage nach der
pädagogischen Ausbildung der Lehrkraft verzichtet. Diese Entscheidung lässt sich wie folgt
begründen: Es besteht zum einen die Gefahr, der antwortenden Person zu nahe zu treten. Zum
anderen ist die Frage nach der pädagogischen Ausbildung nach Auffassung der Autorin
hinfällig, da die betroffene Lehrkraft den Unterricht ohnehin gewährleisten muss, sei sie/er
Lehrbeauftragte(r) oder ernannte(r) Professor(in).
Der zweite Teil der Umfrage stellt zum einen eine Bestandsaufnahme des Gebrauchs der von
den Rahmenlehrplänen vorgesehenen Serie der Bücher „Prisma Naturwissenschaften“ (Klett
- Verlag) dar. Zum anderen werden die Lehrkräfte um eine allgemeine Einschätzung ihrer
Fähigkeit bezüglich des Umgangs mit Chemikalien und Labormaterial gebeten.
Der dritte Teil behandelt konkrete und gängige Arbeitsvorgänge im Labor (Umgang mit dem
Gasbrenner, Pipettieren, usw.). Mit Hilfe der Auswertung der Antworten auf diese Fragen
sollte der Inhalt eines geplanten Kapitels des Lehrerbands über Arbeitsvorgänge im Labor
geplant werden.
Der vierte Teil gibt den antwortenden Lehrkräften die Möglichkeit, ihre Erwartungen
bezüglich der im Lehrerband beschriebenen Versuche, der Arbeitsblätter sowie des
Hintergrundwissens zu formulieren. Bei der Aufstellung der Fragen wurden die zum
Zeitpunkt der Umfrage gültigen Rahmenlehrpläne berücksichtigt.
Der fünfte Teil gibt den antwortenden Personen Raum für zusätzliche Ideen und
Bemerkungen.
Zur Gestaltung des Fragebogens sowie zur Art der Fragestellung suchte die Autorin
Hilfestellung in spezialisierter Literatur. Ausschlaggebend zum Gelingen einer solchen
Umfrage sind laut R. Porst folgende Überlegungen:
Auf der Titelseite sollte der Titel der Befragung deutlich vermerkt sein. Bei einer
schriftlichen Befragung ist eine einleitende Erklärung zum Zweck der Befragung hilfreich,
um die Bereitschaft der befragten Person zu steigern, an der Umfrage teilzunehmen.
Außerdem sollten der Name und die Anschrift der Autorin für etwaige Rückfragen
angegeben werden.4 Diese Angaben haben sich tatsächlich als sinnvoll erwiesen da eine
Lehrkraft sich dafür entschieden hat, den Fragebogen anonym per Post an die Autorin zu
senden.
4
R. Porst; Fragebogen – Ein Arbeitsbuch, 2. Auflage ; VS Verlag für Sozialwissenschaften; 2009; S. 13-14
12
Bezüglich der Formen der Fragen wird zwischen geschlossenen, offenen und halboffenen
Fragen differenziert. Laut R. Porst sind die unterschiedlichen Frageformen wie folgt
definiert:
1) „Bei geschlossenen Fragen gibt es eine begrenzte und definierte Anzahl möglicher
Antwortkategorien, in welche die Befragungsperson ihre Antwort einpassen muss.“5
Dabei wird weiter differenziert zwischen „Einfachnennungen“ (nur eine zulässige
Antwort) und „Mehrfachnennungen“ (mehrere zulässige Antworten).
2) „Bei offenen Fragen wird nur der Fragetext abgedruckt. Es gibt keine
Antwortkategorien, die Befragungsperson antwortet in ihren eigenen Worten.“6
3) Die halboffene Frage entspricht laut R. Porst einer geschlossenen Frage der „eine
zusätzliche Kategorie (z.B. „Sonstiges bitte nennen“) angehängt wird die wie eine
offene Frage beantwortet werden kann“.7
Der Vorteil geschlossener Fragen liegt darin, dass sie in der Befragungssituation selbst, aber
auch in der Datenaufnahme schnell durchgearbeitet sind. Allerdings besteht das Risiko, dass
sich die befragte Person in keiner Antwortkategorie wiederfindet. Halboffene Fragen
kommen laut R. Porst in der Praxis am häufigsten vor.
Um sich zwischen geschlossenen und halboffenen Fragen zu entscheiden, gibt R. Porst
folgende Faustregel an:
Geschlossene Fragen sollen immer dann verwendet werden wenn man „das Universum der
Fragen sicher kennt und es aus einer bestimmten oder bestimmbaren Menge besteht, wenn
die Anzahl der möglichen Antworten nicht allzu groß ist und wenn die Fragen sich mit mehr
oder weniger bekannten Sachverhalten beschäftigen ...“8
Halboffene Fragen empfiehlt R. Porst immer dann wenn „das tatsächliche Universum
möglicher Antworten auf eine Frage zwar gut abgeschätzt (geschlossene Frage), aber nicht
definitiv bestimmt werden kann (offene Frage).“9
Der im Rahmen dieser Arbeit aufgestellte Fragebogen besteht fast ausschließlich aus
halboffenen und geschlossenen Fragen. Dies kann dadurch begründet werden, dass die
5
R. Porst ; Fragebogen – Ein Arbeitsbuch, 2. Auflage ; VS Verlag für Sozialwissenschaften; 2009; S. 51
R. Porst ; Fragebogen – Ein Arbeitsbuch, 2. Auflage ; VS Verlag für Sozialwissenschaften; 2009; S. 54
7
R. Porst ; Fragebogen – Ein Arbeitsbuch, 2. Auflage ; VS Verlag für Sozialwissenschaften; 2009; S. 55
8
R. Porst ; Fragebogen – Ein Arbeitsbuch, 2. Auflage ; VS Verlag für Sozialwissenschaften; 2009; S. 63-64
9
R. Porst ; Fragebogen – Ein Arbeitsbuch, 2. Auflage ; VS Verlag für Sozialwissenschaften; 2009; S. 57
6
13
Antwortmöglichkeiten sich meistens in die Kategorien der halboffenen Fragen oder der
geschlossenen Fragen einreihen.
Dies ist z.B. der Fall bei der Befragung nach den Fähigkeiten im Umgang mit gängigem
Labormaterial. Folgende und ähnliche Fragen wurden im Fragebogen (cf. Anhang 2; S. 57)
daher unter der Form geschlossener Fragen gestellt:
3.a) Ich kann den Bunsenbrenner korrekt ein- und ausschalten.
Weiß nicht
Ja
Nein
Der Vorteil dieser Frageform liegt in der Möglichkeit, schnell und eindeutig zu antworten.
Dabei sollte an dieser Stelle angemerkt werden, dass die Autorin den antwortenden
Lehrkräften bewusst die Antwortmöglichkeit „Weiß nicht“ gegeben hat. Dies begründet sich
durch die Tatsache, dass viele fachfremde Befragungspersonen sicherlich richtig mit dem
Labormaterial umgehen können, sich aber vielleicht dennoch nicht sicher sind, ob ihre
Vorgehensweise wirklich korrekt ist. So gelingt es sicherlich vielen Lehrkräften, einen
Gasbrenner einzuschalten; dennoch kennen sie möglicherweise die richtige Reihenfolge an
Schritten nicht und vermögen daher nicht unbedingt, diese den Schülern zu vermitteln.
Die Form der halboffenen Fragen wurde vor allem im vierten Teil des Fragebogens, welcher
die Erwartungen der Lehrerschaft an den Lehrerband behandelt, verwendet. Folgende Frage
steht beispielhaft für jene Fragen dieses Teils des Fragebogens:
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden
Themen vorhanden sein:
zur elektrischen Leitfähigkeit von Stoffen
zu den Übergängen zwischen Aggregatzuständen
zu den Trennverfahren von Gemischen
Andere:
Die Autorin hat sich bei der Aufstellung der Fragen auf den Inhalt der zum Zeitpunkt der
Umfrage gültigen Rahmenlehrpläne gestützt. Diese Fragen hätten daher auch in
geschlossener Form formuliert werden können, die Autorin wollte allerdings den
Befragungspersonen Raum geben, zusätzliche Anregungen zu verfassen. Somit wurden
14
halboffene Fragen mit vorgegebenen Antwortmöglichkeiten sowie dem Zusatz „Andere“
gewählt.
2.3) Auswertung der Fragebögen
Der Umfragebogen, samt einer Erklärung dessen Sinns und Zwecks, wurde an die Leitungen
aller Luxemburger Sekundarschulen geschickt, mit der Bitte, den Bogen an alle Lehrkräfte
weiterzuleiten die mit naturwissenschaftlichem Unterricht in der Unterstufe beauftragt sind.
Es wurden 39 ausgefüllte Fragebögen an die Autorin zurückgesendet. Die vollständige
Auswertung der Umfrage befindet sich im Anhang (Anhang 3; S. 67).
Angesichts der geringen Beteiligung an der Umfrage sind Zweifel an deren repräsentativem
Charakter selbstverständlich angebracht. Dennoch lassen sich einige wertvolle Informationen
aus der Auswertung der Fragebögen entnehmen.
Im Folgenden werden die Antworten einiger wesentlichen Fragen analysiert. Es handelt sich
um jene Fragen die in der vollständigen Auswertung (cf. Anhang 3 S. 67) gelb gefärbt sind.
2.3.1) Fachrichtungen der antwortenden Personen
Folgende Tabelle stellt die Zusammensetzung der Fachrichtungen der antwortenden
Lehrerschaft dar:
Fachrichtung
Anzahl der erhaltenen Fragebögen
Biologie
21
Physik
7
Chemie
5
„Sciences naturelles“
1
Geographie
2
Sport
1
Mechanik
1
Lehrer des „régime préparatoire“
1
Total
39
Tabelle 2.1: Fachrichtungen der an der Umfrage teilnehmenden Lehrerschaft
15
Einerseits ist die hohe Beteiligung von Biologielehrern an der Umfrage auffällig.
Andererseits sind recht wenige Chemiker und Physiker unter den antwortenden Kollegen.
Dies kann möglicherweise dadurch erklärt werden, dass die Chemiker sich nicht von der
Umfrage angesprochen fühlten. Die hohe Beteiligung der Biologielehrer und die geringe
Teilnahme der Physiker deuten darauf hin, dass recht häufig Biologen mit dem
naturwissenschaftlichen Unterricht in der Unterstufe beauftragt sein könnten, wohingegen
dies bei Physikern eher selten der Fall zu sein scheint. Weiterhin zeigt die Auswertung der
Frage nach der Fachrichtung, dass offensichtlich Kollegen deren Ausbildung nur teilweise
naturwissenschaftlichen Charakter hat diesen Unterricht gewährleisten (Geographie, Sport,
usw.).
Da das Ziel der Umfrage darin bestand, die Meinungen der Nichtchemiker unter den
betroffenen Lehrkräften einzuholen, wurden bei der Auswertung der Umfrage auch nur deren
Antworten berücksichtigt. Folgende Analyse bezieht sich daher auf die Antworten von 34
Personen (die Aussagen der antwortenden Personen mit Fachgebiet Chemie wurden nicht mit
einbezogen).
2.3.2) Einschätzung des Inhalts der Lehrbücher der „Prisma“ Reihe (Klett-Verlag) (Frage
2.1.c des Fragebogens)
Anhand der Frage 2.1.c der Umfrage wurden die Teilnehmer um eine Einschätzung des
Inhalts der Serie der von den Rahmenlehrplänen vorgesehenen Lehrbücher der „Prisma
Naturwissenschaften“ Reihe (Klett-Verlag) gebeten.
Die Frage lautete wie folgt:
2.1.c) Die Reihe der „Prisma“ Bücher des Klett-Verlages enthalten meiner Meinung nach
genug Unterrichtsmaterial und Informationen zu den Fächern
- Chemie
nie
sehr häufig
16
- Physik
nie
sehr häufig
- Biologie
nie
sehr häufig
Die Auswertung der Antworten auf diese Frage ist in folgendem Diagramm dargestellt:
Auswertung der Frage 2.1.c
70%
Antworten
60%
50%
40%
Chemie
30%
Physik
20%
Biologie
10%
0%
nie
sehr häufig
Häufigkeit
Abb. 2.1: Auswertung der Frage 2.1.c
Interessant ist die Einschätzung des Inhalts der erwähnten Lehrbücher bezüglich der Chemie:
2 Lehrkräfte von 33 (eine Enthaltung) (6.06 %)10 beantworteten die Frage mit „nie“, und
mehr als die Hälfte der befragten Personen (19 Lehrkräfte von 33 (eine Enthaltung) (57.58
%)11) gab an, selten genügend Unterrichtsmaterial und Informationen bezüglich der
Chemiekapitel in den Lehrbüchern vorzufinden. Wie bereits in der Einleitung erwähnt, sind
tatsächlich viele chemische Grundbegriffe, die z.B. in der 9. Klasse (EST) behandelt werden
sollen, im Rahmenlehrplan12 mit einem Asterisken gekennzeichnet, was bedeutet, dass die
entsprechenden Grundbegriffe nicht im vorgeschlagenen Lehrbuch behandelt werden.
10
Vollständige Auswertung der Umfrage: Anhang 3 S. 67
ibid.
12
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports, Enseignement Secondaire
Technique ; Cycle inférieur ; SC NAT – Sciences naturelles, Programme 9TE ; Datei : PROG_9eTE_SCNAT
11
17
Allerdings sollte an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass die Frage nicht an eine
bestimmte Klasse der Unterstufe gekoppelt ist. In der Tat beantworteten 27.27 % der
Lehrkräfte (9 von 33 Personen; eine Enthaltung13) die Frage mit „manchmal“, und 9.09 % der
Lehrkräfte (3 von 33 Personen; eine Enthaltung14) antworteten sogar mit „häufig“. Dies
bestätigt
den
Eindruck
der
Autorin,
dass
die
Lehrbücher
der
Serie
„Prisma
Naturwissenschaften“ (Klett – Verlag) sich recht gut für die Rahmenlehrpläne einiger
Klassen eignen, für andere jedoch weniger. Abschließend sei allerdings bemerkt, dass keine
der antwortenden Personen die erwähnten Lehrbücher für völlig ausreichend hielt (0%; keine
von 33 Personen, eine Enthaltung15). Insofern lässt sich die Notwendigkeit des vorgelegten
Lehrerbands anhand dieser Umfrage belegen.
Die Fragen 2.1.a und 2.1.b des Fragebogens wurden an dieser Stelle nicht weiter ausgewertet,
da die Autorin der Ansicht ist, dass diese Fragen keine spezifischen Aussagen bezüglich der
Chemie von den befragten Personen verlangten. Die Verteilung der Antworten kann im
Anhang (Anhang 3 S. 67) nachgelesen werden.
2.3.3) Fragen über das Sicherheitsgefühl beim Arbeiten im Labor und über den Wunsch nach
Versuchen mit Alltagsprodukten (Fragen 2.2.c, 2.2.d und 2.2.e des Fragebogens)
Die Antworten auf die Fragen 2.2.a und 2.2.b des Fragebogens (Fragen bezüglich der
Kenntnisse der Sicherheitsvorkehrungen und des gängigen Labormaterials) wurden an dieser
Stelle nicht gesondert ausgewertet. Die Verteilung der Antworten kann im Anhang (Anhang
3 S. 67) nachgelesen werden.
Die Autorin hat sich bei der Auswertung des Fragebogens eher auf das subjektive
Sicherheitsempfinden der antwortenden Personen konzentriert (Fragen 2.2.c und 2.2.d). Die
Fragen lauten wie folgt:
13
Vollständige Auswertung der Umfrage: Anhang 3 S. 67
ibid.
15
ibid.
14
18
2.2.c) Ich fühle mich sicher wenn ich im Labor arbeite.
stimme überhaupt
nicht zu
nicht
stimme voll und
ganz zu
Weiß
2.2.d) Ich fühle mich sicher wenn meine Schüler Versuche im Praktikum durchführen.
stimme überhaupt
stimme voll und
nicht zu
ganz zu
Weiß
nicht
Die Auswertung der Antworten auf die Frage 2.2.c ist in folgendem Diagramm dargestellt:
Antworten
Auswertung der Frage 2.2.c
45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
stimme
überhaupt nicht
zu
stimme voll und
ganz zu
weiß nicht
Abb. 2.2: Auswertung der Frage 2.2.c
19
Die Auswertung der Antworten auf die Frage 2.2.d ist in folgendem Diagramm dargestellt:
Antworten
Auswertung der Frage 2.2.d
45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
stimme
überhaupt nicht
zu
stimme voll und
ganz zu
weiß nicht
Abb. 2.3: Auswertung der Frage 2.2.d
Beide Diagramme zeigen, dass die befragten Personen insgesamt wenig Angst bei der
Durchführung von Versuchen (Lehrer- oder Schülerversuche) empfinden.
Obwohl viele der befragten Personen angaben, mit den Sicherheitsvorkehrungen und dem
Labormaterial vertraut zu sein (Fragen 2.2.a und 2.2.b) und sich recht sicher bei chemischen
Versuchen zu fühlen (mehr als die Hälfte der befragten Personen antworteten bei den Fragen
2.2.c und 2.2.d mit „stimme zu“ oder mit „stimme voll und ganz zu“16), hat sich die Autorin
dennoch dazu entschlossen, eine Einführung ins Labor für den Lehrerband (Kapitel 1 des
Lehrerbands) zu verfassen. Dieser Entschluss beruht auf folgenden Überlegungen:
-
Lehrkräfte die neu in den Beruf einsteigen wünschen wahrscheinlich eine solche
Einführung.
-
In einem Lehrerband der sich an Nichtchemiker richtet und ihnen Versuche
vorschlägt darf aus Sicherheitsgründen nicht auf eine solche Einführung verzichtet
werden.
-
Viele Angaben und Informationen welche fortlaufend im Lehrerband vorkommen
(z.B. Gefahrensymbole oder Nachweisreaktionen) werden ausschließlich in der
Laboreinführung erläutert.
Aus denselben Gründen wurde im ausgearbeiteten Lehrerband viel Wert auf vollständige und
leicht verständliche Sicherheitshinweise zu jedem Versuch gelegt. Weiterhin wurden die
16
Vollständige Auswertung der Umfrage: Anhang 3 S. 67
20
Versuche in Schüler- und Lehrerversuche eingeteilt, um den Lehrkräften eine Hilfestellung
bei der Auswahl der Versuche zu bieten. Bei manchen Schülerversuchen wurde auf mögliche
Stolpersteine hingewiesen.
Mit Hilfe der Frage 2.2.e) soll ergründet werden, inwiefern die Lehrerschaft die
Beschreibung von Versuchen mit Alltagsprodukten wünscht.
2.2.e) Ich würde mir wünschen zunehmend Versuche mit Alltagsprodukten durchführen zu
können um einen Bezug zwischen meinem Unterricht und dem Schüleralltag gewährleisten
zu können.
stimme überhaupt
nicht zu
nicht
stimme voll und
ganz zu
Weiß
Die Auswertung der Antworten auf die Frage 2.2.e ist in folgendem Diagramm dargestellt:
Auswertung der Frage 2.2.e
70%
Antworten
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
stimme
überhaupt nicht
zu
stimme voll und
ganz zu
weiß nicht
Abb. 2.4: Auswertung der Frage 2.2.e
Tatsächlich erwartete sich mehr als die Hälfte der Teilnehmer der Umfrage Versuche die
einen Bezug zum Schüleralltag ermöglichen. Die Autorin hat sich daher bei der Ausarbeitung
des Lehrerbands bemüht, diesem Wunsch gerecht zu werden. So werden in vielen Kapiteln
des Lehrerbands Versuche beschrieben die einfache Edukte verwenden, die den Schülern aus
ihrem Alltag bekannt sind. Dies ist z.B. der Fall in den Kapiteln über Stoffeigenschaften
21
(Kapitel 3 des Lehrerbands), über das Teilchenmodell (Kapitel 4 des Lehrerbands), über
Reinstoffe und Stoffgemische (Kapitel 5 des Lehrerbands) sowie dem Kapitel über
Trennverfahren (Kapitel 6 des Lehrerbands). Die Verwendung von Alltagsprodukten gestaltet
sich schwieriger bei der Einführung des Atombegriffs und den chemischen Reaktionen.
Im Rahmen eines Kapitels über Säuren und Laugen, welches, wie bereits erwähnt, nicht für
diesen Lehrerband ausgearbeitet wurde, hätte der Wunsch nach Versuchen mit
Alltagsprodukten durchaus erfüllt werden können.
2.3.4) Fragen nach einigen gängigen Laborvorgängen (Fragen 3.a bis 3.f des Fragebogens)
Die Frage 3 lautete wie folgt:
3.a) Ich kann den Bunsenbrenner korrekt ein- und ausschalten.
Weiß nicht
Ja
Nein
3.b) Ich kann korrekt mit den gängigen Chemikalien (Säuren, Laugen, usw.) welche im
naturwissenschaftlichen Unterricht verwendet werden umgehen.
Weiß nicht
Ja
Nein
3.c) Ich habe den Eindruck dass ich über genug Hintergrundwissen (Herstellung,
Anwendungen usw.) über die gängigen Chemikalien, die im naturwissenschaftlichen
Unterricht verwendet werden, verfüge.
Weiß nicht
Ja
Nein
3.d) Ich kann korrekt mit Pipetten arbeiten.
Weiß nicht
Ja
Nein
3.e) Ich kann eine Destillation korrekt durchführen (Aufbau der Apparatur und
Durchführung des Versuches).
Weiß nicht
Ja
Nein
22
3.f) Ich kann eine Elektrolyse korrekt durchführen (Aufbau der Apparatur und
Durchführung des Versuches).
Weiß nicht
Ja
Nein
Die Auswertung der Antworten auf die Frage 3 ist in folgendem Diagramm dargestellt:
Auswertung der Frage 3
100%
90%
80%
Antworten
70%
60%
50%
40%
weiß nicht
30%
ja
20%
nein
10%
0%
Fragen 3.a bis 3.f
Abb. 2.5: Auswertung der Frage 3
Im dritten Punkt des Fragebogens wurden die Lehrkräfte gebeten, ihre Fähigkeiten bezüglich
einiger alltäglicher Laborvorgänge einzuschätzen.
Einige Laborvorgänge wie das Einschalten des Gasbrenners oder der Umgang mit Pipetten
stellten für die meisten der antwortenden Personen keine Schwierigkeiten dar (32 von 34
Personen, d.h. 94.12 %, beantworteten die Frage 3.a mit „Ja“; 29 von 34 Personen, d.h. 85.29
%, beantworteten die Frage 3.d mit „Ja“17). Allerdings muss dabei bemerkt werden, dass
mehr als die Hälfte der antwortenden Lehrerschaft (21 von 34 Personen; d.h. 61.7 % der
17
Vollständige Auswertung der Umfrage: Anhang 3 S. 67
23
erhaltenen Antworten18) aus Biologen bestand. Die tägliche Praxis der Lehrkräfte dieses
Fachgebiets erfordert den Umgang mit Gasbrenner und Pipetten in ähnlichem Ausmaß wie
die eines Chemikers. Daher ist der hohe Anteil der Personen die die Fragen 3.a und 3.d mit
„Ja“ beantworteten nicht unbedingt verwunderlich. An dieser Stelle sei zudem bemerkt, dass
die Frage 3 nicht in Funktion des Fachgebiets der antwortenden Personen ausgewertet wurde.
Eine solche Auswertung hätte vielleicht einen Zusammenhang zwischen der Biologie als
Fachgebiet und dem Beherrschen der erwähnten Arbeitsvorgänge aufgezeigt.
Die Fragen 3.b, 3.e und 3.f (Fragen nach dem Umgang mit Chemikalien sowie nach der
Durchführung einer Destillation bzw. einer Elektrolyse) wurden ebenfalls häufig mit „Ja“
beantwortet (Frage 3.b: 19 von 34 Personen, d.h. 55.88 %; Frage 3.e: 23 von 34 Personen,
d.h. 67.65 %; Frage 3.f: 21 von 34 Personen, d.h. 61.76 %)19. Allerdings gaben bei diesen
Fragen auch einige Personen „Weiß nicht“ oder sogar „Nein“ als Antwort an, so dass sich
einige Unsicherheiten bezüglich des Umgangs mit Chemikalien und der Durchführung einer
Destillation bzw. einer Elektrolyse belegen lassen (Frage 3.b: 8 von 34 Personen, d.h. 23.53
%, antworteten mit „Weiß nicht“ und 7 von 34 Personen, d.h. 20.59 %, antworteten mit
„Nein“;
Frage 3.e: 6 von 34 Personen, d.h. 17.65 %, antworteten mit „Weiß nicht“ und 5 von 34
Personen, d.h. 14.71 %, antworteten mit „Nein“; Frage 3.f: 8 von 34 Personen, d.h. 23.53 %,
antworteten mit „Weiß nicht“ und 5 von 34 Personen, d.h. 14.71 %, antworteten mit
„Nein“20)
Die Unsicherheit die sich aus der Auswertung der Antworten auf diese Fragen herauslesen
lässt, bestärkte die Autorin in ihrem Entschluss, eine Einführung ins Labor (Kapitel 1 des
Lehrerbands) zu verfassen, in der viele gängige Laborvorgänge ausführlich erklärt werden.
Zudem darf, wie bereits weiter oben erläutert (Auswertung der Fragen 2.2.c und 2.2.d), aus
Sicherheitsgründen nicht auf eine solche Laboreinführung verzichtet werden.
Die Frage 3.c (Frage nach dem Hintergrundwissen über gängige Chemikalien) wurde
mehrheitlich mit „Nein“ beantwortet (19 von 34 Personen; d.h. 55.88 % 21). Daraufhin hat die
18
Vollständige Auswertung der Umfrage: Anhang 3 S. 67
ibid.
20
ibid.
21
ibid.
19
24
Autorin versucht, so oft wie möglich zusätzliche Informationen zu den Chemikalien der im
Lehrerband beschriebenen Versuche (meist in Form von Bemerkungen) anzugeben.
2.3.5) Erwartungen der Lehrkräfte an den Lehrerband (Frage 4)
Die vierte Frage bot den an der Umfrage teilnehmenden Lehrkräften die Möglichkeit, ihren
Erwartungen bezüglich des Inhalts des Lehrerbands Ausdruck zu verleihen. Hierzu waren alle
Grundbegriffe, die von den zum Zeitpunkt der Umfrage gültigen Rahmenlehrplänen erwähnt
wurden aufgelistet. Die befragten Personen konnten so durch Ankreuzen der jeweiligen
Grundbegriffe angeben, ob sie sich ein Arbeitsblatt oder Versuche bzw. mehr
Hintergrundwissen bezüglich ebendieser Grundbegriffe wünschen.
Da die Auswertung dieser Antworten in Form eines Diagramms sehr komplex und wenig
übersichtlich gewesen wäre, hat sich die Autorin dazu entschieden, diese Antworten im
Folgenden schriftlich zu kommentieren. Die Auswertung der Antworten kann im Anhang
(Anhang 3 S. 67) nachgelesen werden.
Insgesamt kann festgehalten werden, dass fast alle der aufgelisteten Grundbegriffe im
Lehrerband thematisiert werden. Zu einigen Grundbegriffen wie z.B. der Löslichkeit, den
Aggregatzuständen und anderen Stoffeigenschaften werden sogar mehrere Versuche
beschrieben. Dies gilt ebenfalls für das Teilchenmodell, die Stoffgemische, u.v.a. Allerdings
bleibt zu vermerken, dass zum Thema der Sauberkeit von Gewässern kein Versuch
vorgeschlagen wurde, obwohl sich 14 von 34 Personen (41.18%)22 dies gewünscht hätten,
und obwohl dieses Thema von dem zum Zeitpunkt der Umfrage gültigen Rahmenlehrplan der
6. Klasse (ES) vorgesehen war. Die Autorin hat sich bewusst gegen solche Versuche
entschieden, da sie der Ansicht ist, dass eine genaue chemische Analyse von Wasser
tiefgreifendere chemische Kenntnisse verlangt, über die ein Schüler der Unterstufe noch nicht
verfügt. Zudem wurde während der Ausarbeitung des Lehrerbands der zum Zeitpunkt der
Umfrage gültige Rahmenlehrplan der 6. Klasse (ES) durch ein anderes Dokument ersetzt das
das Thema der Sauberkeit von Gewässern nicht mehr vorsieht.23
22
Vollständige Auswertung der Umfrage: Anhang 3 S. 67
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports, Enseignement Secondaire ;
Division inférieure ; SCINA – Sciences naturelles, Bildungsstandards 7_6
23
25
Der Grundbegriff der Dichte sowie das Kapitel der Säuren und Laugen wurden aus den in der
Einleitung dieser Arbeit erwähnten Gründen nicht für den Lehrerband ausgearbeitet, obwohl
auch hier die Auswertung der Umfrage zeigt, dass einige Lehrkräfte dies gewünscht hätten.
2.3.6) Zusätzliche Ideen und Vorschläge (Frage 5)
Die meisten der Lehrkräfte die an der Umfrage teilgenommen haben, haben die Möglichkeit,
zusätzliche Ideen und Kommentare zu formulieren nicht genutzt. Es haben sich nur 3 von 34
Personen in diesem Punkt geäußert. Ihre Kommentare befinden sich im Anhang (Anhang 4;
S. 77).
26
Kapitel 3: Gestaltung und Inhalt des Lehrerbandes
3.1) Allgemeine Bemerkungen zum Aufbau des Lehrerbands
Die beschriebenen Versuche stellen eine Auswahl dar, welche nach Ansicht der Autorin in
der Unterstufe relevant und für diese Altersgruppe der Lernenden verständlich sind. Die
Versuche wurden nach bestem Wissen und Gewissen der Autorin ausgesucht. Bei der Wahl
der Versuche waren folgende Kriterien maßgebend:
1. Die Versuche müssen von einem Nichtchemiker durchgeführt werden können
2. Die Durchführung der Versuche sollte möglichst keine giftigen oder gefährlichen
Chemikalien erfordern
Der Inhalt des Lehrerbands wurde bewusst in Themenkapiteln beschrieben, da eine
Einteilung nach dem Lernstoff der einzelnen Klassen zu Wiederholungen und
Überschneidungen zwischen den Klassen geführt hätte. Eine Übersicht zu Beginn des
Lehrerbands erlaubt es dem Leser, einfach und schnell das gesuchte Thema zu finden. Zudem
ermöglicht dieser Überblick es dem Lehrer, diejenigen Themen und Kapitel welche bereits
im Vorjahr behandelt worden sind aus der Übersicht herauszulesen. Die Lehrkraft sollte auf
diese Weise problemlos an den Lernstoff des Vorjahrs anknüpfen können.
Mit Ausnahme des ersten Kapitels („Einführung ins chemische Laboratorium“) sind die
Kapitel des Lehrerbands nach folgendem Schema aufgebaut:

Schülerkompetenzen die im Laufe des Kapitels entwickelt werden sollen (mit einem
orangen Titel gekennzeichnet)

Wissenswertes (mit einem blauen Titel gekennzeichnet)

Auswahl von Versuchen (mit einem grünen Titel gekennzeichnet)

Arbeitsblätter (mit einem dunkelroten Titel gekennzeichnet)
Die Beschreibung der Versuche besteht jeweils aus folgenden Punkten:

einer Auflistung des Materials

einer
Chemikalienliste
mit
Angabe
der
H-
und
P-Sätze
sowie
der
Gefahrenpiktogramme

etwaigen Sicherheitshinweisen

einem Versuchsprotokoll
Zu manchen Kapiteln wurde zusätzlich zu dem Punkt „Wissenswertes“ ein Exkurs zum
jeweiligen Thema verfasst (gekennzeichnet anhand einer blauen Umrandung am Schluss des
Kapitels), welcher für den interessierten Leser eine zusätzliche Quelle an Hintergrundwissen
darstellen soll. Nach Ansicht der Autorin führt diese Gliederung zu einer übersichtlichen
Struktur des Dokuments.
Aus demselben Grund wurde entschieden, die Arbeitsblätter im Anhang unterzubringen. In
der Tat hätte die Einfügung der Arbeitsblätter ins Hauptdokument die fortlaufende Struktur
des Texts unterbrochen. Durch die Tatsache, dass die Arbeitsblätter im Anhang als
abgeschlossene Einheit zusammengefasst sind, kann der Leser die Arbeitsblätter gezielt
auswählen. Zum Thema der Arbeitsblätter sei noch bemerkt, dass sie im Lehrerband in
doppelter
Ausführung
vorliegen
(ausgefüllte
Lehrerversion
und
auszufüllende
Schülerversion). In den für die Lehrkräfte bestimmten Arbeitsblättern sind die von den
Schülern auszufüllenden Textstellen blau markiert.
3.2) Anmerkungen zu Kapitel 1 „Einführung ins chemische Laboratorium“
Der Lehrerband beginnt mit einer Einführung in das chemische Laboratorium. Dieses Kapitel
soll zur Vermittlung von Basiswissen und Grundhandgriffen dienen welche jede Lehrkraft
der
naturwissenschaftlicher
Unterricht
anvertraut
wird
beherrschen
sollte.
Diese
Ausführungen basieren hauptsächlich auf den Angaben der Autoren B. P. Kremer und H.
Bannwarth in „Einführung in die Laborpraxis“ (Springer - Verlag; 2009). In diesem Teil der
Arbeit wird zudem auf einige von Kollegen vorgetragene Stolpersteine aufmerksam gemacht.
Das Kapitel der Einführung in das Labor enthält eine ausführliche Beschreibung der neuen
Gefahrensymbole (seit 2008) sowie deren Vergleich mit den alten Symbolen (bis 2017 noch
28
gültig), welche vielen Kollegen sicherlich noch bekannt sind. Die neuen Gefahrenhinweise
(H- und P-Sätze) werden ebenfalls bei jedem, im Lehrerband beschriebenen, Versuch
angegeben und im Anhang erläutert.
Die Einführung ins Labor beinhaltet zudem Bilder sowie die Namen des häufig eingesetzten
Labormaterials. In der Tat verfügen sicherlich einige Nichtchemiker oder Nichtbiologen
diesbezüglich nicht über genügend Kenntnisse. Die Schüler sollten allerdings von Anfang an
mit den richtigen Namen der wichtigsten Geräte vertraut gemacht werden, damit sie später
beim Verfassen wissenschaftlicher Berichte in der Lage sind, die korrekte Terminologie zu
benutzen. Damit dies gelingen kann ist es unabdingbar, dass die Lehrkraft dies bereits im
Anfangsunterricht konsequent tut.
In der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Umfrage wurde die Lehrerschaft nach
Kenntnissen bezüglich einiger alltäglicher Arbeitsvorgänge (z. B. korrektes Ein- und
Ausschalten eines Gasbrenners, richtiger Umgang mit Pipetten, usw.) gefragt. Obwohl die
Mehrheit
der
Lehrkräfte
angibt,
keinen
größeren
Schwierigkeiten
bei
diesen
Arbeitsvorgängen zu begegnen (cf. Kapitel 2), wurde an dieser Stelle des Lehrerbands aus
Sicherheitsgründen dennoch nicht auf deren Beschreibung verzichtet. Zudem erfordert, nach
Ansicht der Autorin, der Wille, einen ganzheitlichen Lehrerband zu erstellen die
Beschreibung dieser elementaren Arbeitsvorgänge.
Am Ende der Einführung in das chemische Labor werden Nachweisreaktionen welche im
Schulalltag häufig durchgeführt werden erläutert. Diese Nachweisreaktionen sind im weiteren
Verlauf des Lehrerbands nicht mehr erklärt worden, so dass es erforderlich ist, ihre
Durchführung im ersten Kapitel des Lehrerbands nachzulesen.
3.3) Anmerkungen zu Kapitel 2 „Sicherheit im Schullabor und zu Hause;
Gefahrensymbole“
Zu Beginn dieses Kapitels wurde unter „Wissenswertes“ auf Erläuterungen zu den relevanten
Sicherheitsregeln, Gefahrensymbole, Labormaterial, usw. verzichtet, da diese bereits im
ersten Kapitel des Lehrerbands erklärt werden.
29
In diesem Kapitel sollen einige Grundkompetenzen die unabdingbar für den weiterführenden
chemischen Unterricht sind entwickelt werden. Auf den zum Kapitel gehörenden
Arbeitsblättern werden daher u.a. die gängigen Sicherheitsregeln im Labor und die
Gefahrensymbole eingeführt, das gängige Labormaterial wird schematisch dargestellt und es
soll korrekt benannt werden. Die Schüler sollen die Verpackungen von einigen, im Alltag
verwendeten chemischen Produkten auf ihre Gefahrenhinweise hin untersuchen und so
lernen, die von den Produkten ausgehende Gefahr richtig einzuschätzen.
Auf einem zweiten Arbeitsblatt wird das korrekte Ein- und Ausschalten eines Gasbrenners
eingeübt („Brennerführerschein“). Zu diesem Zeitpunkt bietet sich zudem eine qualitative
Temperaturanalyse der verschiedenen Flammenzonen an.
3.4) Anmerkungen zu Kapitel 3 „Stoffeigenschaften“
Die Rahmenlehrpläne der unterschiedlichen Klassen der Unterstufe des klassischen und
technischen Unterrichts sehen die Behandlung der einzelnen Stoffeigenschaften zu
unterschiedlichen Zeitpunkten vor: So sollen beispielsweise die Übergänge zwischen den
Aggregatzuständen oder die Löslichkeit laut Rahmenlehrplan24 im ES bereits in der 7. Klasse
behandelt werden, wohingegen andere Stoffeigenschaften, wie z.B. die elektrische
Leitfähigkeit oder der Magnetismus erst ein Jahr später, in der 6. Klasse eingeführt werden
sollen. Im EST sollen jedoch alle, im Lehrerband behandelten Stoffeigenschaften in einem
Schuljahr (nämlich in der 8. Klasse) eingeführt werden.25
Um eine klare Struktur des Lehrerbands zu gewährleisten, wurden die Beschreibung und die
Bestimmung aller Stoffeigenschaften die in der Unterstufe des klassischen und des
technischen Unterrichts zu behandeln sind in einem Kapitel zusammengefasst. Mit Hilfe der
Themenübersicht am Anfang des Lehrerbands können die Versuche zu den jeweiligen
Stoffeigenschaften leicht gefunden werden.
Nach Ansicht der Autorin ist es von Bedeutung, den Begriff „Stoff“ zu definieren bevor die
Stoffeigenschaften untersucht werden können. Daher wird in diesem Kapitel des Lehrerbands
24
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports ; Enseignement Secondaire;
Division inférieure ; SCINA – Sciences naturelles, Bildungsstandards 7_6 ; Datei :
SCINA_7TOUTES_6TOUTES_PROG
25
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports, Enseignement Secondaire
Technique ; Cycle inférieur ; SC NAT – Sciences naturelles, Programme 8TE ; Datei :
PROG_8eTE_8ePO_SCNAT
30
(im Punkt „Wissenswertes“) eine Umkreisung des Stoffbegriffs als Einleitung in eine
Unterrichtseinheit über Stoffeigenschaften vorgeschlagen. Der dabei verwendete Ansatz zur
Definition eines Stoffs ( „Stoffe kann man sehen und anfassen. Man kann sie abwägen und
sie haben ein Volumen.“; cf. Arbeitsblatt 3.1) wird auch von S. Kienast, T. Witteck und I.
Eilks empfohlen. Diese Definition des Stoffbegriffs knüpft an den Alltag der Schüler an. Die
genannten Autoren definieren einen Stoff als „... alles, was man anfassen oder in einem
Gefäß aufbewahren kann.“26
Gleichzeitig erlaubt die Unterscheidung zwischen Stoffen und Nichtstoffen einen einfachen
und schnellen Übergang zu einfachen Stoffeigenschaften wie Farbe, Geruch und Geschmack.
Im Punkt „Wissenswertes“ hat sich die Autorin darauf beschränkt, die verschiedenen
Stoffeigenschaften zu definieren, ohne auf die Art und Weise ihrer Bestimmung einzugehen.
Versuche zur Bestimmung der unterschiedlichen Stoffeigenschaften sind im experimentellen
Teil beschrieben. Der Lehrerband schlägt tatsächlich zu jeder der zu behandelnden
Stoffeigenschaften einen oder mehrere Versuche vor, die sich in ihrer Dauer aber auch in
ihrer Komplexität unterscheiden. Die Autorin möchte so den Lehrkräften die Möglichkeit
geben, je nach den Fähigkeiten der Schüler und dem Zeitrahmen, passende Versuche
auszuwählen. Manche der vorgeschlagenen Versuche eignen sich auch für eine praktische
Unterrichtseinheit.
3.5) Anmerkungen zu Kapitel 4 „Teilchenmodell“
Das Kapitel zum Grundbegriff „Teilchenmodell“ ist bewusst recht vorne in den Lehrerband
integriert worden, da dieses Modell nach Ansicht der Autorin möglichst früh eingeführt
werden sollte. In der Tat lassen sich anhand der Teilchenvorstellung weitere Grundbegriffe
wie Reinstoffe, Gemische, Trennverfahren usw. bildlich darstellen und somit für den Schüler
verständlicher
einführen.
Außerdem
können
einige
der
bereits
eingeführten
Stoffeigenschaften dazu dienen, das Teilchenmodell zu vertiefen.
Die Auswahl an Versuchen welche im Rahmen dieses Kapitels aufgestellt wurde besteht aus
Experimenten die sich bisher zur Einführung des Teilchenmodells stets bewährt haben
(Volumenverminderung bei der Herstellung eines Ethanol-Wassergemischs, Diffusion von
26
S. Kienast, T. Witteck und I. Eilks; „Stoffe“ im Chemieunterricht – Ein wichtiger Begriff mit vielen
Verständnishürden; Unterricht Chemie_23_2012_Nr. 128; S. 13
31
Kaliumpermanganat in Wasser, usw.). Auf die Diffusion von Wasserstoff durch die Wand
eines Luftballons wurde bewusst verzichtet, da Wasserstoff hoch entzündlich ist.
Das ausgearbeitete Arbeitsblatt versucht, auf eine schülergerechte Art und Weise den
Übergang zur Diskontinuumsvorstellung, die das Teilchenmodell darstellt, zu gestalten
(Herstellung und Untersuchung einer Salzlösung). Das Arbeitsblatt wird zudem verwendet,
um bereits bekannte Stoffeigenschaften, nämlich jene der Löslichkeit, zu vertiefen. Die
Diffusion wird nur in einer Aufgabe behandelt. Da es sich bei diesem Arbeitsblatt nur um
einen Vorschlag einer Unterrichtseinheit handelt, steht es der jeweiligen Lehrkraft
selbstverständlich frei, andere Versuche in den Unterricht einzubinden.
3.6) Anmerkungen zu Kapitel 5 „Reinstoffe und Stoffgemische“
Zu Beginn des Kapitels werden im Punkt „Wissenswertes“ die Begriffe „Reinstoff“ und
„Gemisch“,
„homogene
Gemische”
und
„heterogene
Gemische“
definiert.
Die
Bezeichnungen der einzelnen Arten von Stoffgemischen werden in einer Tabelle erläutert
und mit Beispielen illustriert.
Die Autorin war es im Punkt „Wissenswertes“ wichtig zu betonen, dass, um späteren
Missverständnissen vorzubeugen, in einer bildlichen Darstellung von Stoffgemischen darauf
geachtet werden soll, dass sich die Bestandteile in der Darstellung nicht berühren. Ein häufig
auftretender Stolperstein besteht nämlich darin, dass viele Schüler später, bei der Einteilung
der Stoffe in Elemente und Verbindungen, Schwierigkeiten haben, ein Gemisch von einer
Verbindung zu unterscheiden.
Was den praktischen Teil betrifft, so wird zum Einstieg in das Kapitel der Reinstoffe und der
Stoffgemische ein Vergleich einer Gewürzmischung und reinen Kochsalzes vorgeschlagen.
Dieser Versuch soll die Schüler mit Hilfe von Stoffen die ihnen bereits aus ihrem Alltag
bekannt sind für das Thema sensibilisieren. Die Einstufung von Gemischen als „heterogen“
und „homogen“, sowie die Aneignung der Bezeichnungen „Suspension“, „Emulsion“,
„Lösung“, usw. sollten anhand der Herstellung und Untersuchung von zwei Versuchsreihen
gelingen.
32
Die ausgewählten Versuche erfordern nur wenige handwerkliche Fähigkeiten und benötigen
keine gefährlichen Chemikalien. Somit wird sichergestellt, dass die Schüler die Versuche
selbst durchführen können.
Weiterhin wird die Herstellung von zwei Ethanol-Wasser Gemischen in unterschiedlicher
Zusammensetzung mit anschließender Überprüfung ihrer Entzündlichkeit vorgeschlagen (als
Lehrerversuch), um den Einfluss des Mengenverhältnisses der Bestandteile auf die
Eigenschaften eines Gemisches zu veranschaulichen.
3.7) Anmerkungen zu Kapitel 6 „Trennverfahren von Stoffgemischen“
Nachdem im Kapitel 5 Reinstoffe und Stoffgemische behandelt wurden, besteht die logische
Fortführung in der Behandlung der Trennverfahren von Gemischen. Der Punkt
„Wissenswertes“ des Kapitels enthält u.a. einen Überblick aller vom Rahmenlehrplan
vorgesehenen Trennverfahren in Form einer Tabelle. Zu jedem Trennverfahren werden die
Art von Stoffgemisch welches durch die jeweilige Methode getrennt werden kann, ein
Beispiel sowie die Eigenschaften der Bestandteile die zur Trennung benutzt werden
aufgeführt.
Angesichts der großen Anzahl der zu behandelnden Trennverfahren wurde im
experimentellen Teil des Kapitels zu jeder Methode nur ein Versuch vorgeschlagen. Die
Autorin hat sich an dieser Stelle auf Versuche konzentriert die sich bisher bewährt haben und
die sicher durchzuführen sind. Bei einigen Versuchen wurden allerdings alternative
Durchführungen vorgeschlagen (z.B. zum Thema der Chromatographie).
Jeder Versuch wird begleitet von Anwendungsbeispielen der jeweiligen Trennverfahren im
Alltag und in der Industrie, damit an den Alltag der Schüler bzw. an ihre Vorkenntnisse
angeknüpft werden kann. Außerdem wird auf diese Weise der Bezug zu anderen
Fachrichtungen gewährleistet.
Angesichts der Vielzahl der zu behandelnden Trennverfahren wurden mehrere Arbeitsblätter
ausgearbeitet. Es wurde darauf geachtet, dass Versuche die viel Zeit beanspruchen
(Destillation und Chromatographie) getrennt behandelt werden. Andere Versuche (z.B.
filtrieren, abscheiden, usw.) welche schneller durchgeführt werden können wurden auf einem
Arbeitsblatt zusammengefasst.
33
3.8) Anmerkungen zu Kapitel 7 „Chemische Vorgänge – physikalische Vorgänge“
Im Rahmen dieses Kapitels wird eine recht große Auswahl an Versuchen vorgeschlagen. Die
Versuche eignen sich für eine praktische Unterrichtseinheit, da viele von ihnen unbedenklich
sind. Allerdings enthält das Kapitel auch einige Lehrerversuche (z.B. die Verbrennung von
Magnesium), so dass während der Unterrichtseinheit die schülerzentrierte sowie die
lehrerzentrierte Unterrichtsformen angewendet werden können.
Nach Ansicht der Autorin sollen die Schüler anhand von möglichst vielen Beispielen lernen,
chemische und physikalische Vorgänge zu unterscheiden. Außerdem sind die meisten
Experimente recht kurz, so dass die Unterrichtszeit es erlauben sollte, viele Versuche in der
Klasse durchzuführen. Zudem sollen die Schüler durch diese Unterrichtseinheit angeregt
werden, Phänomene, die sie aus dem Alltag kennen, als chemische oder als physikalische
Vorgänge einzuordnen.
3.9) Anmerkungen zum Kapitel 8 „Atome und Elemente; Chemische Symbole“
Nach Auffassung der Autorin handelt es sich beim Inhalt dieses Kapitels um einen der
Grundpfeiler des naturwissenschaftlichen Unterrichts. In der Tat ist das Verständnis der
Begriffe „Atom“, „Verbindung“, „Analyse“ und „Synthese“ unentbehrlich für einen
weiterführenden Chemieunterricht. Aus dieser Überzeugung hat die Autorin einen Exkurs
verfasst in dem auf die historische Entwicklung des Atombegriffs eingegangen wird.
Ein weiteres Anliegen in diesem Kapitel ist es, die Grenzen des Teilchenmodells
aufzuzeigen. Tatsächlich wurde im Austausch mit Biologie- und Physiklehrern mehrmals der
als schwierig empfundene Übergang vom Teilchenmodell zum Atombegriff erwähnt. Die
Autorin hat versucht, diesem Problem Rechnung zu tragen, indem sie im Punkt
„Wissenswertes“ dieses Kapitels erklärt, wie der Übergang vom Teilchenbegriff zum
Atombegriff gestaltet werden kann. Im experimentellen Teil werden Analyse- und
Synthesereaktionen
vorgeschlagen
anhand
derer
die
Grenzen
der
bisherigen
Teilchenvorstellung verdeutlicht werden sollen. Der Schüler soll anhand dieser Reaktionen
erkennen, dass seine bisherige Auffassung vom Aufbau der Stoffe angepasst werden muss.
Das ausgearbeitete Arbeitsmaterial versucht, anhand der bildlichen Darstellung einer
34
Synthese- bzw. einer Analysereaktion mit Legosteinen, ein besseres Verständnis der
Atomvorstellung beim Schüler zu erreichen. Zudem soll auf diese Weise der Unterschied
zwischen einem Element und einer Verbindung verdeutlicht werden.
Mit der Einführung des Begriffs „Element“ geht jene der chemischen Symbole nach J.J.
Berzelius einher. Gleichzeitig wird ein erstes Mal die Besonderheit der sogenannten „Cl 2 O2
H2 N2 Br2 I2 F2“ Elemente (Vorkommen als zweiatomige Moleküle) erwähnt. Den
chemischen Symbolen wurde ein separates Arbeitsblatt gewidmet, das zudem auf das
Aussehen und die Anwendungen einiger Elemente eingeht. Die Namen der Elemente werden
bewusst auf deutsch und französisch aufgeführt, da dies es den Schülern erleichtert, einen
Zusammenhang zwischen Namen und Symbolen zu erkennen und sich Letztere einzuprägen.
Weiteres didaktisches Material behandelt ausführlich das Atommodell nach John Dalton.
Neben der Aufstellung der Dalton’schen Hypothesen über den Aufbau der Stoffe werden
einige Vergleiche zur Veranschaulichung der Größe des Atoms aufgeführt. Zudem wird ein
erstes Mal die Formelschreibweise erklärt (Bedeutung des Koeffizienten und der Indexzahl).
Ein weiteres Arbeitsblatt dient zur Vertiefung, in Form eines Dominospiels, der chemischen
Symbolen und der Elementnamen.
3.10) Anmerkungen zu Kapitel 9 „Das Periodensystem der Elemente; Einteilung in
Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle“
Dieses Kapitel soll dem Leser die Einteilung der Elemente im Periodensystem näherbringen.
Im Punkt „Wissenswertes“ und vor allem im Exkurs des Kapitels wird die historische
Entwicklung der Ordnung der Elemente und die fast gleichzeitige, unabhängige Aufstellung
durch Dimitri Mendeleev und Lothar Meyer beschrieben. Die Erfahrung zeigt, dass die
Schüler es schätzen, wenn die Lehrkraft es versteht, ab und zu Anekdoten zu einem
bestimmten Thema in den Unterricht zu integrieren. Nach Auffassung der Autorin eignet sich
die Entwicklung des Periodensystems hervorragend für einen solchen Exkurs, und dieser
wird von den Schülern oftmals aufmerksam verfolgt. Anstelle eines Lehrervortrags kann
dieses Wissen selbstverständlich auch durch eine Recherche der Schüler erworben werden.
Der Erläuerungen im einleitenden Abschnitt „Wissenswertes“ ebenso wie jene des Exkurses
35
sollen die jeweilige Lehrkraft mit dem notwendigen Wissen ausstatten, um die historische
Entwicklung des Periodensystems der Elemente sowie die Ordnung der Elemente in
ebendieser Aufstellung im Unterricht zu thematisieren. Zudem werden das Aussehen und die
Anwendungen einiger Vertreter der Metalle, Übergangsmetalle,
Halbmetalle und
Nichtmetalle beschrieben. Dies soll es der Lehrkraft ermöglichen, besser auf etwaige
Schülerfragen einzugehen.
Im praktischen Teil des Kapitels möchte die Autorin die Lehrerschaft dazu bewegen, die
Schüler einige Elemente selbst einordnen zu lassen, indem Stoffeigenschaften wie die Dichte,
der metallische Glanz, die Verformbarkeit und die elektrische Leitfähigkeit einiger Elemente
untersucht werden. Der Vorteil des vorgeschlagenen Versuchs besteht unter anderem darin,
dass, im Sinne eines spiralförmigen Aufbaus der Wissensaneignung, in dieser
Unterrichtseinheit die bereits bekannten Stoffeigenschaften mit neuem Wissen über die
Anordnung der Elemente kombiniert werden.
Obwohl die Stoffeigenschaft der Dichte laut Entscheidung der zuständigen „Commission
Nationale des Programmes“ nicht mehr Teil des Rahmenlehrplans der 9. Klasse (EST) ist,
schlägt die Autorin dennoch vor, sie in diese Unterrichtseinheit zu integrieren, da sie als
ausschließlich als Instrument zur Einordnung der Elemente verwendet wird. Die Dichte stellt
ein einfaches und leicht verständliches Kriterium dar, aufgrund dessen die Elemente sich
einteilen lassen. Selbstverständlich steht es der jeweiligen Lehrkraft frei, die Dichte nicht
einzuführen und die Einordnung der Elemente durch die Untersuchung anderer
Stoffeigenschaften vorzunehmen.
Das ausgearbeitete Arbeitsblatt enthält neben dem beschriebenen Versuch zur Untersuchung
der Stoffeigenschaften ein Periodensystem welches von den Schülern selbst, durch Färben
mit verschiedenen Farben, in Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle eingeteilt werden soll.
Auf diese Weise sollen die Schüler sich den treppenähnlichen Verlauf der Trennungslinie
zwischen den einzelnen Untergruppen besser einprägen. Zusätzlich werden die Begriffe
„Periode“ und „Gruppe“ eingeführt, auf die Namen der unterschiedlichen Hauptgruppen
wurde an dieser Stelle allerdings verzichtet.
36
3.11)
Anmerkungen
zu
Kapitel
10
„Wertigkeit;
chemische
Bindungen
und
Verbindungen“
Das Kapitel beginnt mit einigen Erklärungen bezüglich der Wertigkeit und einem kurzen
Vergleich der ionischen und kovalenten Bindungen im Punkt „Wissenswertes“.
Erläuterungen zum Schalenmodell und ausführliche Erklärungen zu den unterschiedlichen
chemischen Bindungsarten wurden bewusst in den Exkurs des Kapitels gesetzt, da, nach
Ansicht der Autorin, die Vermittlung der noch sehr stark vereinfachten, bildlichen
Darstellung des Konzepts der chemischen Bindung, wie sie in diesem Lernstadium
vorgesehen ist, nicht unbedingt solch weit führender Erklärungen bedarf. Der interessierte
Leser findet im Exkurs ausführliche Erläuterungen bezüglich des Schalenmodells sowie der
Ionen-, Elektronenpaar-, und der Metallbindung. Die verschiedenen Bindungsarten werden
im weiterführenden Chemieunterricht (10 TG (EST) bzw. 3e (ES)) ausführlich behandelt.
Im Punkt „Wissenswertes“ wurde jedoch viel Wert auf eine klare Definition des Begriffs der
Wertigkeit gelegt. Ebenso wurde die Bestimmung der Wertigkeit mit Hilfe des
Periodensystems deutlich erläutert. Dieser Entschluss gründet auf der Tatsache, dass die
Wertigkeit eines der wichtigsten Grundkonzepte darstellt das im nachfolgenden Kapitel zum
Aufstellen chemischer Formeln angewendet wird. Daher ist es von großer Bedeutung, dass
der Begriff der Wertigkeit sowie deren Bestimmung bereits in diesem Lernstadium klar
vermittelt werden.
Das ausgearbeitete Arbeitsblatt schlägt keine Versuche vor, sondern konzentriert sich auf
eine bildliche Darstellung des Konzepts der chemischen Bindung anhand von
Bindungsarmen. In diesem Sinn wurde die Einführung durch die Analogie einer Verbindung
mit einer Menschenkette möglichst schülergerecht gestaltet. Zudem beschreibt die Autorin im
praktischen Teil des Kapitels ein bewährtes Rollenspiel das ebendiese Analogie der
Menschenkette verwendet.
Weiterhin schlägt das ausgearbeitete didaktische Material eine Unterrichtseinheit vor, die den
Schülern die Möglichkeit gibt, mit einem Molekülbaukasten Modelle von möglichst vielen
Molekülen zu bauen und jeweils die Anzahl der Bindungen eines jeden Elements zu zählen.
Auf diese Weise soll die Wertigkeit einiger häufiger Elemente aus den Modellen hergeleitet
werden und später allgemein als Anzahl der Bindungen die ein Atom eines Elementes mit
anderen Atomen eingeht definiert werden. Anschließend wird die Bestimmung der
37
Wertigkeit der Elemente der Hauptgruppen des Periodensystems erläutert. Als Abschluss
wird das neu erworbene Wissen mit Hilfe von Übungen vertieft.
3.12) Anmerkungen zum Kapitel 11 „Chemische Formeln und Nomenklatur“
In diesem Kapitel wird die Entwicklung folgender Schülerkompetenzen angestrebt:
-
Das Aufstellen chemischer Formeln von Verbindungen
-
Das Beherrschen der korrekten Nomenklatur von Verbindungen
In diesem Sinn wird die Methode des Kreuzschemas (Chiasmamethode) im Punkt
„Wissenswertes“ ausführlich erläutert. Das vom Rahmenlehrplan vorgeschlagene Buch
„Prisma Naturwissenschaften 7/8“ (Klett - Verlag) verwendet als Instrument zum Aufstellen
chemischer Formeln ausschließlich die sogenannte „Kästchenmethode“ (Die beiden
Bindungspartner werden bei der Kästchenmethode durch Steckbausteine dargestellt, wobei
die Wertigkeit jedes Elements der Anzahl freier Steckplätze entspricht. Die Indizes der
Formel werden durch Vervielfachung der Atome bis zum kleinsten gemeinsamen Vielfachen
beider Wertigkeiten bestimmt.)
Allerdings zeigt die Erfahrung, dass viele Schüler, nach Erklärung beider Methoden, die
Chiasmamethode bevorzugen, was die Autorin dazu bewogen hat, im vorgelegten Lehrerband
den Schwerpunkt auf ebendiese Methode zu legen. Die Kästchenmethode wird, mit Verweis
auf das Lehrbuch, nur kurz erläutert.
Die Schüler haben im bisherigen naturwissenschaftlichen Unterricht bereits einige chemische
Formeln kennengelernt. Dieses Kapitel bildet den Rahmen für eine systematische
Herangehensweise an das Aufstellen von Formeln. Gleichzeitig soll die Nomenklatur von
Verbindungen eingeführt werden. In der Tat erfordert das darauffolgende Kapitel über
chemische
Gleichungen
ohnehin
die
Kompetenz
der
korrekten
Benennung
von
Verbindungen.
Die ausgearbeiteten Arbeitsblätter führen das Aufstellen chemischer Formeln konsequent
anhand der Methode des Kreuzschemas ein. Auf die Kästchenmethode wurde verzichtet, da
im Falle der Bevorzugung dieser Methode durch die Lehrkraft auf das vom Rahmenlehrplan
vorgesehene Lehrbuch zurückgegriffen werden kann. Bezüglich der Erläuterungen zur
Nomenklatur der Verbindungen, wird nicht explizit zwischen ionischen Verbindungen und
38
Molekülen unterschieden. Der Schüler unterscheidet nur zwischen Verbindungen welche aus
einem Metall und einem Nichtmetall bzw. aus zwei Nichtmetallen bestehen, ohne sich der
Unterschiede des atomaren Aufbaus dieser Verbindungen bewusst zu sein.
Die Entwicklung der Kompetenz des Aufstellens chemischer Formeln erfordert
erfahrungsgemäß viel Übung. Daher wurden zwei weitere Arbeitsblätter ausgearbeitet, die
den Lehrkräften zahlreiche weitere Beispiele zur Einübung des Aufstellens chemischer
Formeln und der Nomenklatur bieten.
3.13) Anmerkungen zu Kapitel 12 „Chemische Reaktionen und Gleichungen“
Im Punkt „Wissenswertes“ dieses Kapitels wird das Aufstellen einer chemischen Gleichung
anhand der Reaktion zwischen Magnesium und Salzsäure erläutert. Diese Reaktion eignet
sich hervorragend als Lehrerversuch, denn nach Ansicht der Autorin wäre die eigenständige
Durchführung dieser, dennoch etwas heftigen Reaktion, für Schüler dieses Alters etwas
verfrüht. Im gleichen Abschnitt wird das Einrichten chemischer Gleichungen erklärt. Einige
dieser Erläuterungen basieren auf Fragen, die im Vorfeld der Ausarbeitung des Lehrerbands,
von den Nichtchemikern unter den Lehrkräften vorgetragen worden waren (z.B. Erklärungen
welche die Multiplikation einer Formel mit einem Koeffizienten betreffen). Zudem werden in
diesem Abschnitt einige Stolpersteine der Schüler erwähnt, die der Autorin in ihrer
bisherigen Lehrtätigkeit regelmäßig begegnet sind.
Insgesamt eignet sich dieses Kapitel gut, um den Schülern die Möglichkeit zu geben, selbst
einige Versuche durchzuführen. Daher wurde Wert darauf gelegt, möglichst viele
Schülerversuche in dieses Kapitel einzubetten. Zudem wurde versucht, Experimente
vorzuschlagen die es erlauben, möglichst viele der Produkte der jeweiligen Reaktion in der
Klasse nachzuweisen. Dies soll das Aufstellen der Reaktionsgleichung bedeutend erleichtern.
Zu den Lehrerversuchen sei gesagt, dass sie sich in ihrer Komplexität stark unterscheiden. So
erfordert beispielsweise die Verbrennung von Methan mit dem Nachweis der Produkte mehr
Geschicklichkeit und einen komplexeren Versuchsaufbau als die Reaktion zwischen
Magnesium und Salzsäure. Selbstverständlich wurde bei allen Versuchen darauf geachtet, die
39
Erläuterungen der Versuchsprotokolle so verständlich wie möglich zu formulieren, um eine
sichere Durchführung zu gewährleisten.
In dem vorgelegten Arbeitsblatt hat sich die Autorin darum bemüht, den Lehrkräften anhand
von Analogien (Backrezept, Binden von Blumensträußen) einen gelungenen Einstieg in die
Thematik der Reaktionsgleichungen zu bieten. Auf diese Weise sollen das Aufstellen und das
Einrichten von Gleichungen verständlich vermittelt werden können. Nichtsdestoweniger ist
sich die Autorin bewusst, dass vor allem viel Übung zur Entwicklung der Kompetenz des
Aufstellens und des Einrichtens von Reaktionsgleichungen erforderlich ist. In diesem Sinne
wurden auch zu diesem Kapitel weitere Übungsblätter ausgearbeitet.
3.14) Anmerkungen zu Kapitel 13 „Gesetz von der Erhaltung der Masse“
Im Punkt „Wissenswertes“ dieses Kapitels befinden sich Erläuterungen zum Gesetz von der
Erhaltung der Masse, sowie eine Interpretation des Gesetzes anhand des Dalton’schen
Atommodells.
Die Auswahl an Versuchen setzt sich aus Schüler- und Lehrerversuchen zusammen. Unter
den Lehrerversuchen befinden sich Reaktionen die schnell und einfach durchgeführt werden
können (Bildung von Blei(II)-iodid, Herstellung von Berliner Blau). Da die Bildung der
Produkte dieser Reaktionen (farbige Niederschläge) für den Schüler unerwartet ist, sind die
Lernenden aus Erfahrung meist sehr aufmerksam. Diese Versuche wurden als Lehrerversuch
eingestuft, da einige der benötigten Edukte giftig oder ätzend sind.
Im praktischen Teil des Kapitels wird des Weiteren die Reaktion zwischen Calciumcarbonat
und Salzsäure in offenem und geschlossenem System als Schülerversuch beschrieben. Dieses
Experiment soll es den Lernenden erlauben, das Gesetz von der Erhaltung der Masse
eigenständig herzuleiten. Dieser Versuch ist zudem besonders anschaulich, da ein direkter
Vergleich bezüglich der Masse zwischen Reaktionen in offenem und geschlossenem System
stattfindet.
40
Falls die Zeit es nicht erlaubt, Schülerversuche durchzuführen, kann auf andere, im
Lehrerband beschriebene, Versuche zurückgegriffen werden (z.B. die Verbrennung eines
Streichholzes und die Verbrennung von Eisenwolle).
Das ausgearbeitete Arbeitsblatt beginnt bewusst mit einer Fällungsreaktion, damit die
Aufmerksamkeit der Schüler bereits zu Beginn der Unterrichtseinheit auf das zu erarbeitende
Gesetz von der Erhaltung der Masse gelenkt wird. Zudem wird, wenn möglich, die
Aufstellung der Reaktionsgleichungen der durchgeführten Reaktionen verlangt. In der Tat
stellt die Behandlung des Gesetzes von der Erhaltung der Masse eine hervorragende
Gelegenheit dar, um die im vorigen Kapitel erworbenen Kompetenzen zu vertiefen.
Abschließend werden im Arbeitsblatt einige Rechenaufgaben bezüglich des neu erlernten
Gesetzes vorgeschlagen.
3.15) Anmerkungen zu Kapitel 14 „Die Luft; Bedingungen einer Verbrennung“
Im Rahmen dieses Kapitels werden viele verschiedene Aspekte behandelt. So soll Wissen
bezüglich der Zusammensetzung der Luft, der Verbrennungsreaktionen und der
Brandbekämpfung vermittelt werden.
Der Punkt „Wissenswertes“ zu Beginn des Kapitels geht nur teilweise auf die
Zusammensetzung der Luft ein, da das vom Rahmenlehrplan vorgesehene Lehrbuch dieses
Thema recht ausführlich beschreibt. Die Autorin hat sich daher dazu entschieden, sich eher
auf das Hintergrundwissen bezüglich der Verbrennungsreaktionen und der Brandbekämpfung
zu konzentrieren.
Die Vielfältigkeit der zu behandelnden Themen hätte eine große Zahl an Versuchen
zugelassen. Allerdings musste eine Auswahl getroffen werden die dem Alter der Lernenden
gerecht wird und welche die Tatsache, dass einige der betroffenen Lehrkräfte nur über eine
begrenzte Erfahrung bezüglich der Durchführung chemischer Versuche verfügen,
berücksichtigt. Daher wird beispielsweise zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts der Luft nur
der Versuch der Verbrennung einer Kerze unter einer Gasmessglocke beschrieben. Die
Verbrennung von Phosphor unter einer Gasmessglocke wäre nach Ansicht der Autorin zu
heikel gewesen.
41
Des Weiteren hat sich die Autorin bemüht, Versuche auszuwählen die mit hoher
Wahrscheinlichkeit funktionieren und die der Vielfältigkeit der zu behandelnden Themen
gerecht werden. Diese Versuche behandeln einige Eigenschaften der wichtigsten Bestandteile
der Luft (Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid). Versuche mit Stickstoff, als Hauptbestandteil der
Luft, wären didaktisch sicher sinnvoll gewesen. Allerdings hat sich die Autorin gegen die
Beschreibung solcher Experimente entschieden, da nur wenige Schulen über Stickstoff
verfügen. Zudem kommt es auch recht selten vor, dass flüssiger Stickstoff gekauft werden
kann.
Zum Thema der Verbrennungsreaktionen wurde versucht, der Rolle des Sauerstoffs anhand
mehrerer Versuche gerecht zu werden. Zudem wird auf die Rolle des Zerteilungsgrads
eingegangen. Bezüglich des Themas der Brandbekämpfung wird das Löschen einer Kerze
durch das bei der Zersetzung von Natriumhydrogencarbonat entstandene Kohlenstoffdioxid
beschrieben.
Da bei der Ausarbeitung des Arbeitsblatts eine Auswahl an Versuchen getroffen werden
musste, beinhaltet es nur einige der im praktischen Teil des Lehrerbands beschriebenen
Experimente. Das Arbeitsblatt geht zudem auf die Produkte der Verbrennung einer Kerze ein.
Selbstverständlich ist es der jeweiligen Lehrkraft freigestellt, andere Versuche durchzuführen
um den Schwerpunkt der Unterrichtseinheiten auf andere Aspekte zu legen.
42
Kapitel 4: Praktische Anwendung auf einer 9. Klasse (EST)
Erfahrungsberichte von Biologie- und Physiklehrern
Vorausgehend sei gesagt, dass der zeitliche Rahmen der Anwendung und Analyse des
Lehrerbands, nach dessen Erarbeitung recht knapp war.
Aus organisatorischen Gründen wurde der Lehrerband nach den Rahmenlehrplänen der
einzelnen Klassen ausgearbeitet und erst später in seine jetzige Form (Themenkapitel)
gegliedert.
Es wurde mit dem die Chemie betreffenden Teil des Rahmenlehrplans der 9. Klasse (EST)
(Kapitel „Chemische Reaktionen“) begonnen. Im Rahmen dieses Kapitels sollen viele
verschiedene
Grundbegriffe
behandelt
werden
(Unterscheidung
chemischer
und
physikalischer Vorgänge, Atombegriff, chemische Symbole, Aufstellen von chemischen
Formeln, Reaktionsgleichungen, Gesetz von der Erhaltung der Masse, usw.)
Viele der erarbeiteten Arbeitsblätter wurden im Laufe des Schuljahrs 2011/2012 von der
Autorin selbst bei einer 9. Klasse (9e STP im EST) eingesetzt und fortlaufend verbessert. Der
vorgelegte Lehrerband richtet sich jedoch vor allem an Nichtchemiker, so dass die
persönlichen Erfahrungen der Autorin nur bedingt zur Analyse des Lehrerbands verwendet
werden konnten.
Aus diesem Grund wurde im Dezember 2011, zu einem Zeitpunkt an dem alle Grundbegriffe
der 9. Klasse ausgearbeitet worden waren, der vorläufige Entwurf des Lehrerbands, samt den
Arbeitsblättern, vielen Lehrkräften, die mit dem naturwissenschaftlichen Unterricht auf einer
9. Klasse (EST) beauftragt waren zur Verfügung gestellt. Sie wurden gebeten, die
Arbeitsblätter nach Möglichkeit in ihren Unterrichtseinheiten zu verwenden und Stellung zu
den jeweiligen Erklärungen im Lehrerband bzw. zu den Arbeitsblättern zu beziehen (bis
April 2012).
Viele der angeschriebenen Nichtchemiker waren nicht mit dem Unterricht auf einer 9. Klasse,
sondern auf einer anderen Klasse beauftragt (8. Klasse u.a.), für welche der Lehrerband zu
diesem Zeitpunkt noch nicht fertiggestellt war. Andere Lehrkräfte waren wohl mit dem
Unterricht auf einer 9. Klasse beauftragt, hatten allerdings das Kapitel „Chemische
Reaktionen“ bereits zu Beginn des Jahres behandelt, so dass kein Bedarf an Arbeitsmaterial
mehr bestand.
Dennoch erklärten sich die beiden Biologielehrerinnen Frau Annick Schalbar (LTEtt) und
Frau Francine Molitor (LTAM), sowie der Physikerlehrer Herr Marc Scheller (LTAM) dazu
bereit, ihre Eindrücke des Lehrerbands zu formulieren.
Im Folgenden wird der Kommentar von Frau Annick Schalbar zitiert:
AB11.1 Chemische Formeln: 2. Aufstellen von chemischen Formeln
3. Bemerkungen
Anmerkungen:
Punkt 1 des Arbeitsblattes habe ich nicht benutzt, weil die Wertigkeit in der 1.
Doppelstunde behandelt wurde.
Punkt 2 des Arbeitsblattes habe ich nicht als Arbeitsblatt benutzt, sondern den
Inhalt mit den Schülern gemeinsam erarbeitet und ins Heft geschrieben. Die
einzelnen Schritte zum Erstellen der Summenformel haben wir am Beispiel der
Verbindung aus Calcium und Chlor zusammen erarbeitet.
Das 2. Beispiel (Magnesium und Sauerstoff) mussten die Schüler mit der gleichen
Vorgehensweise selbst erstellen, ohne dass sie die einzelnen Schritte bereits wie
auf dem AB vorgegeben bekamen. Hierdurch wurden die Schüler dazu gebracht
sich das 1. Beispiel noch einmal genauer anzusehen, und die einzelnen Schritte
zum Erstellen der Summenformel durchzugehen.
Bei dieser Übung zeigten sich einige Probleme, die noch einmal aufgegriffen
werden mussten.
1. Die Reihenfolge, wie die Symbole der Elemente nebeneinander geschrieben
werden müssen.
2. Korrekt über Kreuz multiplizieren.
Den Namen der Verbindungen habe ich zu diesem Zeitpunkt nicht unter die
Beispiele geschrieben, da die Nomenklaturen erst in den Bemerkungen des
44
Arbeitsblattes behandelt werden und zu diesem Zeitpunkt eigentlich noch nicht
von den Schülern aus den Beispielen abgeleitet werden konnten.
Punkt 3 des Arbeitsblattes habe ich als Arbeitsblatt benutzt. Die Benennung der
Verbindungen war allerdings für meine sehr schwache 9e STP ein sehr
schwieriges Kapitel, weil es den Schülern schwerfiel alle „Regeln“ gleichzeitig
zu berücksichtigen.
1. Es fiel ihnen schwer zu bestimmen, welches Element als erstes benannt wird.
2. Es fiel ihnen sehr schwer Verbindungen aus Nicht-Metallen zu erkennen und
zu benennen.
3. Es fiel ihnen schwer, Verbindungen mit Übergangsmetallen korrekt zu
benennen.
AB 11.2: Aufgaben chemische Formeln
Anmerkungen:
Dieses AB habe ich als AB genutzt, um die Aufstellung von Summenformeln und
die Nomenklatur zu wiederholen und zu üben.
Aufgabe 1
Ich habe die Aufgabe 1 von AB 11.2 durch die Aufgabe von AB 11.1 (AB 11.1
Punkt 4) aus 2 Gründen ersetzt
1. Ich finde, dass die Aufgabe 1 besser zu dem Teil des Kurses passt, wo der
Unterschied zwischen Struktur- und Summenformel behandelt wird.
2. Die Namen der Verbindungen aus Aufgabe 1 sind sehr speziell, und können
daher nicht von den Schülern nachvollzogen werden. Die Nomenklatur
entspricht nicht den vorher erarbeiteten „Regeln“.
Aufgabe 2:
Hier habe ich die Aufgabenstellung etwas umgeändert, damit meine eher
schwachen Schüler sie besser lösen konnten:
1. Bestimme anhand der Namen, aus welchen Elementen folgende Verbindungen
bestehen.
45
 Die Schüler müssen zuerst die Elemente erkennen, damit sie sie im
Periodensystem ausfindig machen können und ihre Wertigkeit bestimmen
können.
2. Stelle danach die chemische Formel der Verbindungen auf.
 Weil die Schüler vorher bestimmt hatten, aus welchen Elementen die
Verbindung bestand, fiel es ihnen leichter das Kreuzschema korrekt zu
erstellen
Aufgabe 3:
Auch hier habe ich die Aufgabenstellung für meine Schüler etwas umformuliert:
1. Nenne die Namen der Elemente aus der folgende Verbindungen bestehen.
 Wiederholen der chemischen Symbole.
2. Färbe in den Verbindungen alle Metalle grün und alle Nicht-Metalle gelb.
 Hierdurch sollen die Schüler visuell auf Verbindungen hinweisen, die
ausschließlich aus Nicht-Metallen bestehen, und für die eine besondere
Nomenklatur gilt.
3. Gib danach die Namen der Verbindungen an, indem du alle Regeln zur
Benennung von Verbindungen berücksichtigst.
Die Erklärungen im Lehrerband zu diesem Kapitel waren mir, als Biologin, sehr
nützlich. Ich fand dort viele Informationen, so dass ich keine eigenen
Nachforschungen zu diesem Thema machen musste.
46
Die Vermittlung der Formelaufstellung von Magnesiumoxid (AB 11.1) wurde von Frau
Schalbar als schwierig empfunden. Die Autorin hatte ursprünglich beabsichtigt, dass dieses
Beispiel von der Lehrkraft mit den Schülern gemeinsam ausgearbeitet werden sollte. In der
Tat ist dies das erste Beispiel, in dem die Schüler die Indizes in einer Formel kürzen sollen.
Aufgrund der von Frau Schalbar begegneten Schwierigkeit wurde ein Hinweis diesbezüglich
auf der Lehrerversion des Arbeitsblatts vermerkt.
Die im Kommentar von Frau Schalbar vermerkten Verbesserungsvorschläge bezüglich des
Arbeitsblatts 11.2 wurden berücksichtigt. So wurde die von Frau Schalbar erwähnte Aufgabe
1 des Arbeitsblatts 11.2 entfernt und die Nummerierung der darauffolgenden Aufgaben
wurde angepasst.
Aufgabe 1
Ich habe die Aufgabe 1 von AB 11.2 durch die Aufgabe von AB 11.1 (AB 11.1 Punkt 4) aus 2
Gründen ersetzt
1.
Ich finde, dass die Aufgabe 1 besser zu dem Teil des Kurses passt, wo der Unterschied
zwischen Struktur- und Summenformel behandelt wird.
2.
Die Namen der Verbindungen aus Aufgabe 1 sind sehr speziell, und können daher nicht von
den Schülern nachvollzogen werden. Die Nomenklatur entspricht nicht den vorher
erarbeiteten „Regeln“.
Der Entschluss der Autorin, diese Aufgabe zu streichen, gründet neben dem Kommentar von
Frau Schalbar auch auf den Erfahrungen, welche die Autorin bei dieser Aufgabe mit ihrer
eigenen Klasse gemacht hat. In der Tat waren in besagter Aufgabe die Strukturformeln
einiger
organischer
Moleküle
(Ethan,
Methylamin,...)
und
anorganischer
Säuren
(Phosphorsäure, ...) angegeben worden. Die Schüler sollten die Wertigkeit jedes Elements
bestimmen, indem sie die Anzahl der Bindungsarme zählen sollten. Die Aufgabe führte aus
zwei Gründen zu einigen Verwirrungen bei den Lernenden: Erstens stimmt die Anzahl der
Bindungsarme des Phosphoratoms in der Phosphorsäure nicht mit jener Wertigkeit überein,
die die Schüler aus dem Periodensystem entnehmen können. Zweitens führte die
Nomenklatur der Moleküle, die zwar bereits auf dem Arbeitsblatt angegeben war, zur
Infragestellung der eben erst erlernten Regeln zur Benennung der Verbindungen. Die Praxis
hat also gezeigt, dass es in diesem Lernstadium verfrüht ist, Ausnahmen bezüglich der
Wertigkeit bzw. der Nomenklatur in der Klasse zu behandeln. Insofern wurde besagte
47
Aufgabe gestrichen. Die Aufgabenstellungen der beiden übriggebliebenen Übungen des
Arbeitsblatts 11.2 wurden angepasst.
Bedauerlicherweise hat Frau Schalbar bis April 2012 keine der anderen Themen die im
Lehrerband beschrieben sind behandelt und keine weiteren Arbeitsblätter verwendet.
Im Folgenden wird der gemeinsame Kommentar von Frau Francine Molitor und Herrn Marc
Scheller zitiert:
NUTZEN
DER
ARBEITSBLÄTTER
FÜR
DEN
PRAKTISCHEN
NATURWISSENSCHAFTLICHEN UNTERICHT AUF DER KLASSE 9TE
Wir (eine Biologielehrerin und ein Physiklehrer) haben im 2. Trimester die
Arbeitsblätter AB 8.1 „Analyse und Synthese“ (Vom Teilchenmodell zum
Atom) und AB 8.2 „ Zusammenfassung der Einteilung der Stoffe“ eingesetzt.
Die Erfahrung mit diesen Arbeitsblättern war für uns sehr positiv:
-Die Arbeitsblätter sind klar und verständlich aufgebaut.
-Das Vorhandensein einer Lehrerversion und einer Schülerversion ist
ungemein hilfreich.
Da wir die richtigen Antworten nicht selbst auszuarbeiten hatten, haben wir
sehr viel Zeit gespart.
Die Antworten in der Lehrerversion sind kurz und klar und somit eine echte
Hilfe.
-Die Arbeitsblätter sind in den praktischen Stunden sehr gut anzuwenden, weil
die Schüler nur einen Lückentext ausfüllen und sie so nicht zu viel Zeit mit
Schreiben verlieren. Die Schüler können z.B. nach der Behandlung der
Elektrolyse oder nach der Synthese von Eisensulfid das entsprechende
Arbeitsblatt selbst ausfüllen und werden daraufhin bewertet.
- Den Versuch „ Thermolyse von Diiodpentoxid“ haben wir aus Zeitgründen
und wegen der Bildung von Ioddämpfen weggelassen.
48
Soweit die Zeit es erlaubt, werden wir auch im 3. Trimester die Arbeitsblätter
(von AB 8.3 bis AB 13.1) weiter einsetzen.
Das Kapitel „ Verbrennungsreaktionen und Zusammensetzung der Luft“
haben wir schon im 1. Trimester behandelt und werden somit das Arbeitsblatt
AB 14.1 erst nächstes Schuljahr benutzen.
Das Kapitel „Chemische Reaktionen“ des Lehrerbands enthält viele
Zusatzinformationen und praktische Hinweise zum besseren Durchführen der
Versuche. Diese sind sehr hilfreich für Lehrer, für die Chemie nicht zum
Hauptunterrichtsfach gehört.
Francine Molitor
Marc Scheller
Die Zersetzung von Diiodpentoxid wurde aus Zeitgründen und wegen der Bildung von
Ioddämpfen nicht von Frau Molitor und Herr Scheller durchgeführt. In der Tat sollte der
Versuch, wie im Lehrerband erläutert (Kapitel 8), nach Möglichkeit in einer Abzughaube
durchgeführt werden. Leider sind die entsprechenden Vorrichtungen nicht in allen
Klassenräumen in denen der naturwissenschaftliche Unterricht stattfindet vorhanden. Was die
zeitliche Planung des Unterrichts betrifft, so ist sich die Autorin bei der Ausarbeitung des
Lehrerbands bewusst gewesen, dass die Unterrichtszeit es nicht erlaubt, alle beschriebenen
Versuche durchzuführen. Daher befindet sich in der Einleitung des Lehrerbands auch ein
Hinweis diesbezüglich. Der Lehrerband und die Arbeitsblätter sollen eher eine Quelle an
Unterrichtsmaterial darstellen aus der die Lehrkräfte nach Belieben Versuche und
didaktisches Material auswählen können.
Leider ließ es der zeitliche Rahmen nicht zu, dass alle Kapitel des Lehrerbands und alle
Arbeitsblätter an Kollegen verschickt und in der Praxis angewendet werden konnten. Es
handelt sich hauptsächlich um die Kapitel 2 - 6 des Lehrerbands, welche aus diesem Grund
auch nicht bewertet werden konnten. Es wäre wünschenswert gewesen, dass der Zeitraum in
dem der Lehrerband zwecks Analyse in der Praxis angewendet werden konnte etwas länger
gewesen wäre. Die Autorin ist sich daher bewusst, dass die Analyse aufgrund ihres geringen
Zeitraums sowie aufgrund der geringen Anzahl der erhaltenen Kommentare nur bedingt
49
aussagekräftig ist. Allerdings ist die Veröffentlichung des Lehrerbands auf dem Fachportal
„Sciences naturelles“ von www.myschool.lu vorgesehen, so dass auch in Zukunft weiterhin
Verbesserungsvorschläge seitens der Lehrkräfte an die Autorin herangetragen werden können
und diese zur weiteren Verbesserung des Lehrerbands führen werden.
50
Kapitel 5: Schlussfolgerungen und Ausblick
Während der Verfassung dieser Arbeit haben sich regelmäßig Kollegen (Chemiker und
Nichtchemiker) für den Inhalt des Lehrerbands interessiert. Die positiven Rückmeldungen
seitens vieler Lehrkräfte haben mich in der Ansicht bekräftigt, dass die Ausarbeitung eines
solchen Lehrerbands nötig und richtig war. Ich selbst habe durch meine Recherchen und
durch den regelmäßigen Austausch mit Kollegen viel über meine eigene Lehrtätigkeit gelernt,
sei es das Kennenlernen von mir bis dahin unbekannter Versuche oder die Aneignung neuen
Wissens über historische Fakten. Diese neu erworbenen Kenntnisse haben inzwischen meine
alltägliche Praxis bereits öfters bereichert und werden dies sicherlich in Zukunft weiter tun.
Die Vernetzung der Fächer Biologie, Physik, Informatik und Chemie ist mir zwar teilweise
gelungen (z. B. beim Thema der Trennverfahren), allerdings muss ich eingestehen, dass sie
allgemein etwas zu kurz gekommen sein könnte. Der vorrangige Sinn und Zweck dieser
Arbeit, nämlich das Vermitteln von Fachwissen und Erläuterungen zur Durchführung von
Versuchen, ist aber größtenteils erfüllt worden. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, einen
Beitrag zur Entwicklung von chemischen Basiskompetenzen bei den Schülern zu leisten.
Dies erfordert meiner Ansicht nach unmissverständliche Erklärungen seitens der Lehrkraft
welche auf fundiertem Fachwissen beruhen. Dieses Fachwissen wird den Lehrkräften in
diesem Lehrerband vermittelt. Allerdings lässt sich, meines Erachtens, die Erarbeitung
chemischen Fachwissens ab einem bestimmten Lernstadium leider nur noch schwer mit
anderen Fächern verbinden. Umso mehr wäre die Ausarbeitung eines analogen Lehrerbands
seitens eines Biologen und eines Physikers wünschenswert.
Abschließend hoffe ich, dass der Lehrerband bei den Kolleginnen und Kollegen Zuspruch
finden wird. Sollte er ihnen als Quelle von Hintergrundwissen und von Versuchen dienen,
und sollte das ausgearbeitete didaktische Material ihnen die Vorbereitung des Unterrichts
erleichtern, so wäre das Ziel dieser Arbeit vollends erreicht.
52
Anhang
Inhaltsverzeichnis des Anhangs
Anhang 1:
Literaturverzeichnis
55
Anhang 2:
Umfragebogen
57
Anhang 3:
Vollständige Auswertung der Umfrage
67
Anhang 4:
Kommentare (Umfrage)
77
54
Anhang 1: Literaturverzeichnis
-
KIENAST S., WITTECK T., EILKS I.; Stoffe im Chemieunterricht – Ein wichtiger
Begriff mit vielen Verständnishürden; Unterricht Chemie_23_2012_Nr. 128
-
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports;
Enseignement Secondaire Technique ; Cycle inférieur ; SC NAT – Sciences
naturelles, Programme 8TE
-
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports,
Enseignement Secondaire Technique ; Cycle inférieur ; SC NAT – Sciences
naturelles, Programme 9TE
-
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports,
Enseignement Secondaire ; Division inférieure ; SCINA – Sciences naturelles,
Bildungsstandards 7_6
-
Ministère de l’Éducation Nationale, de la Formation Professionnelle et des Sports ;
Naturwissenschaften, Kompetenzorientierte Bildungsstandards, Niveau fin 6e ES
-
PORST R.; Fragebogen – Ein Arbeitsbuch, 2. Auflage ; VS Verlag für
Sozialwissenschaften; 2009
56
Anhang 2: Umfragebogen
An:
Lehrerinnen und Lehrer die den naturwissenschaftlichen Unterricht in
klassischen und technischen Lyzeen gewährleisten
Fragebogen bezüglich der Chemiekapitel des
naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Unterstufe der
klassischen und technischen Lyzeen
Liebe Kollegin, lieber Kollege,
Ich habe folgenden Fragebogen im Rahmen meines „Travail de candidature“, der als Thema
das Erstellen eines Lehrerbegleitbandes bezüglich der Chemiekapitel des
naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Unterstufe hat, ausgearbeitet. Damit dieser
Lehrerband möglichst viele Lehrer anspricht, soll folgende Befragung ergründen, welche
Kapitel (die Chemie betreffend) für Sie besondere Schwierigkeiten bezüglich ihrer
praktischen Umsetzung darstellen und zu welchen Themen Sie sich zusätzliches
Hintergrundwissen wünschen.
Zum Ausfüllen des Fragebogens benötigen Sie ungefähr 20 Minuten. Falls Sie sich dazu
entscheiden, nicht alle Fragen zu beantworten, so freue ich mich auch über einen nicht
vollständig ausgefülltes Formular.
Ich werde die mir zurückgeschickten Fragebögen selbstverständlich vertraulich behandeln.
Zögern Sie bei eventuellen Fragen nicht, sich an mich zu wenden.
Sie können den Fragebogen per E-mail an folgende Adressen zurückschicken:
[email protected] oder [email protected] (bitte beim downloaden NICHT
vergessen, eine Kopie auf ihrem Computer (z.B. dem Desktop) zu saven, ansonsten werden
die Änderungen nicht gespeichert).
Herzlichen Dank für Ihre Mitarbeit!
Mit freundlichen Grüßen
Mireille Elsen
Professeur-candidate en chimie
au LMRL et au LTAM
Lycée Michel Rodange
30, bd Pierre Dupong
L-1430 Luxembourg
Lycée Technique
des Arts et Métiers
19, rue Guillaume Schneider
L-2522 Luxembourg
Mireille Elsen
67B, rue de Reckenthal
L-2410 Strassen
1) FRAGEN ZU IHRER PERSON
1.a) Welches ist Ihr Fachgebiet?
1.b) Unterrichten Sie Klassen des klassischen oder des technischen Unterrichts, oder
beide?
Ich unterrichte exklusiv Klassen des klassischen Unterrichts.
Ich unterrichte exklusiv Klassen des technischen Unterrichts.
Ich unterrichte Klassen des klassischen und des technischen Unterrichts.
1.c) Wie oft haben Sie bereits eine 7e ES im Fach „Sciences naturelles“ unterrichtet (das
Schuljahr 2010/2011 einbegriffen)?
0 mal
1 mal
2 mal
3 mal
1.d) Wie oft haben Sie bereits eine 8e EST im Fach „Sciences naturelles“ unterrichtet
(das Schuljahr 2010/2011 einbegriffen)?
0 mal
1 mal
2 mal
Wie oft haben Sie bereits eine 6e ES im Fach „Sciences naturelles“ unterrichtet (das
Schuljahr 2010/2011 einbegriffen)?
0 mal
1 mal
2 mal
Wie oft haben Sie bereits eine 9e EST im Fach „Sciences naturelles“ unterrichtet (das
Schuljahr 2010/2011 einbegriffen)?
0 mal
1 mal
58
2) BESTANDsAUFNAHME
2.1) Fragen bezüglich der Reihe der „Prisma“ Bücher des Klett-Verlages:
Geben Sie bitte an, inwiefern folgende Aussagen auf Sie zutreffen, indem Sie je ein Kästchen
ankreuzen!
2.1.a) Ich benutze im Unterricht der Klassen 7e, 6e, 8e, 9e die vom Rahmenlehrplan
vorgesehene Reihe der „Prisma“ Bücher des Klett-Verlages.
nie
sehr häufig
2.1.b) Ich benutze zur Vorbereitung des Unterrichts der Klassen 7e, 6e, 8e, 9e die zu der
Reihe der „Prisma“ Bücher passenden Lehrerbände des Klett-Verlages.
nie
sehr häufig
2.1.c) Die Reihe der „Prisma“ Bücher des Klett-Verlages enthalten meiner Meinung
nach genug Unterrichtsmaterial und Informationen zu den Fächern
- Chemie
nie
sehr häufig
- Physik
nie
sehr häufig
- Biologie
nie
sehr häufig
59
2.2) Fragen bezüglich des sicheren Umgangs mit Chemikalien im Labor
Geben Sie bitte an, inwiefern folgende Aussagen auf Sie zutreffen, indem Sie je ein Kästchen
ankreuzen!
2.2.a) Ich kenne die Sicherheitsvorkehrungen im Labor.
stimme überhaupt
nicht zu
stimme voll und
ganz zu
Weiß nicht
2.2.b) Ich bin mit dem gängigen Labormaterial (Namen und Anwendung) vertraut.
stimme überhaupt
nicht zu
stimme voll und
ganz zu
Weiß nicht
2.2.c) Ich fühle mich sicher wenn ich im Labor arbeite.
stimme überhaupt
nicht zu
stimme voll und
ganz zu
Weiß nicht
2.2.d) Ich fühle mich sicher wenn meine Schüler Versuche im Praktikum durchführen.
stimme überhaupt
nicht zu
stimme voll und
ganz zu
Weiß nicht
2.2.e) Ich würde mir wünschen zunehmend Versuche mit Alltagsprodukten
durchführen zu können um einen Bezug zwischen meinem Unterricht und dem
Schüleralltag gewährleisten zu können.
stimme überhaupt
nicht zu
stimme voll und
ganz zu
Weiß nicht
60
3) detailfragen
Kreuzen Sie bitte eine Antwort an!
3.a) Ich kann den Bunsenbrenner korrekt ein- und ausschalten.
Weiß nicht
Ja
Nein
3.b) Ich kann korrekt mit den gängigen Chemikalien (Säuren, Laugen, usw.) welche im
naturwissenschaftlichen Unterricht verwendet werden umgehen.
Weiß nicht
Ja
Nein
3.c) Ich habe den Eindruck dass ich über genug Hintergrundwissen (Herstellung,
Anwendungen usw.) über die gängigen Chemikalien, die im naturwissenschaftlichen
Unterricht verwendet werden, verfüge.
Weiß nicht
Ja
Nein
3.d) Ich kann korrekt mit Pipetten arbeiten.
Weiß nicht
Ja
Nein
3.e) Ich kann eine Destillation korrekt durchführen (Aufbau der Apparatur und
Durchführung des Versuches).
Weiß nicht
Ja
Nein
3.f) Ich kann eine Elektrolyse korrekt durchführen (Aufbau der Apparatur und
Durchführung des Versuches).
Weiß nicht
Ja
Nein
61
4) ERWARTUNGEN AN DEN GEPLANTEN LEHRERBAND
7e ES
Kreuzen Sie bitte die zutreffenden Antworten an und/oder nennen Sie zusätzliche Themen bei
„Andere“!
7e ES
Kapitel: Stoffe um uns herum; Stoffeigenschaften
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden
Themen vorhanden sein:
zur Unterscheidung zwischen organischen und anorganischen Stoffen
zur Bestimmung verschiedener Stoffeigenschaften (Schmelztemperatur, Siede temperatur, Löslichkeit, usw.)
zur Erstellung einer Temperaturkurve
Andere:
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug
zum Schüleralltag usw.) zu folgenden Grundbegriffen verfügen
Unterschied zwischen Körper und Stoff
Unterschied zwischen organischen und anorganischen Stoffen
Stoffeigenschaften
Aggregatzustände
Andere:
6e ES und 8e EST
6e ES
Kapitel: Lebensräume von Pflanzen und Tieren: Wasser
und Luft
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden
Themen vorhanden sein:
zur Zusammensetzung der Luft
zu den Eigenschaften des Wassers (Elektrolyse, Schmelz-und Siedepunktbestimmung,
Aggregatzustände, Analyse der enthaltenen Salze, Löslichkeit, usw.)
Andere:
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug
zum Schüleralltag usw.) zu folgenden Grundbegriffen verfügen
zu den einzelnen Bestandteile der Luft
62
zu den Eigenschaften des Wassers (Elektrolyse, Schmelz-und Siedepunktbestimmung,
Aggregatzustände, Analyse der enthaltenen Salze, Löslichkeit, usw.)
Sauberkeit von Gewässern
Andere:
6e ES
Kapitel: Stoffe um uns herum; Mischen und Trennen
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden
Themen vorhanden sein:
zum Thema Elemente und Verbindungen
zur Bestimmung der Dichte von Stoffen
zur Trennung von Stoffgemischen
um auf gefährliche Stoffe aufmerksam zu machen (Säuren, Laugen, Reinigungsmittel,
usw.)
Andere:
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug
zum Schüleralltag usw.) zu folgenden Grundbegriffen verfügen
Unterschied zwischen Reinstoffen und Stoffgemischen
Unterschied zwischen Elementen und Verbindungen
Säuren und Laugen sowie den Umgang mit diesen Stoffen
Trennverfahren im Alltag und in der Industrie
Andere:
8e EST
Kapitel: Stoffe um uns herum
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden
Themen vorhanden sein:
zur elektrischen Leitfähigkeit von Stoffen
zu den Übergängen zwischen Aggregatzuständen
zu den Trennverfahren von Gemischen
Andere:
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug
zum Schüleralltag usw.) zu folgenden Grundbegriffen verfügen
Stoffeigenschaften
Reinstoffe
Stoffgemische (Emulsion, Suspension, usw.)
Trennverfahren (Filtration, Eindampfen, usw.)
63
Gefahrensymbole
Sicherheit im Labor
Andere:
9e EST
9e EST
Kapitel: Chemische Reaktionen
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden
Themen vorhanden sein:
zur Unterscheidung von chemischen und physikalischen Vorgängen
zur Bildung von Verbindungen (z. Bsp. Magnesiumoxid) ausgehend von Elementen
zum Kapitel der chemischen Reaktionen (einfache Versuche)
zum Gesetz von der Erhaltung der Masse
zur Zusammensetzung der Luft
zum Thema der Verbrennungen
zu den Nachweisreaktionen von
Sauerstoff
Wasserstoff
Kohlenstoffdioxid
Wasser
Andere:
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug
zum Schüleralltag usw.) zu folgenden Grundbegriffen verfügen
Übergang vom Teilchenmodell zu den Begriffen „Atome“ und „Moleküle“
Atome
Elemente
chemische Symbole
chemische Bindungen
Verbindungen und Moleküle
Wertigkeit
Aufstellen von chemischen Formeln von Verbindungen
Namen von Verbindungen
Reaktionsgleichungen (Edukt, Produkt, Schreibweise)
Einrichten von chemischen Gleichungen
Zusammensetzung der Luft
Elektrolyse von Wasser
Wasserstoffgas (Gefahr, Nachweis, Beispiele von Unfällen, Anwendungen, Gewinnung,
usw.)
Sauerstoffgas (Gefahr, Nachweis, Gewinnung, usw.)
Andere:
64
9e EST
Kapitel: Säuren und Laugen, pH-Wert
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden
Themen vorhanden sein:
zu den Eigenschaften und Gefahren von Säuren
zu den Eigenschaften und Gefahren von Laugen
zur Bestimmung des pH-Wertes
zum Vorkommen von Säuren und Laugen in Haushaltsprodukten und in der Umwelt
zur Reaktion zwischen Säuren und Metallen
zur Reaktion zwischen Säuren und Kalk
zur Reaktion zwischen Säuren und Laugen
zum Nachweis von CO2 mit Kalkwasser
Andere:
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug
zum Schüleralltag usw.) zu folgenden Grundbegriffen verfügen
Säuren (Struktur, Gefahren und sicherer Umgang, Entsorgung, usw.)
Laugen (Struktur, Gefahren und sicherer Umgang, Entsorgung, usw.)
pH (Bedeutung, Skala, Methoden zur Bestimmung)
Reaktion zwischen Säuren und Laugen (Neutralisation)
Reaktionen von Säuren
Reaktionen von Laugen
Farbindikatoren (Arten von Indikatoren, Zusammensetzung, Funktionsprinzip)
Seifen (Herstellung, Zusammensetzung, pH-Wert)
Abflussreiniger (Zusammensetzung, pH-Wert)
Kalkwasser
Andere:
65
5) ZUSÄTZLICHE IDEEN UND VORSCHLÄGE
Hier können Sie gerne zusätzliche Ideen und Vorschläge für den geplanten Lehrerband
vermerken!
66
Anhang 3: Vollständige Auswertung der Umfrage
1) Fragen zu Ihrer Person
1.a) Welches ist Ihr Fachgebiet?
Biologie
Physik
21
7
Chemie
0
SCINA
1
Geographie
2
Sport
1
Mechanik
1
1.b) Unterrichten Sie Klassen des klassischen oder des technischen Unterrichts, oder beide?
exklusiv klassischer
Unterricht
4
exklusiv technischer
Unterricht
15
klassischer und technischer Unterricht
15
1.c) Wie oft haben Sie bereits eine 7e ES im Fach „Sciences naturelles“ unterrichtet (das Schuljahr 2010/2011
einbegriffen)?
0 mal
1 mal
2 mal
3 mal
12
5
8
9
1.d) Wie oft haben Sie bereits eine 8e EST im Fach „Sciences naturelles“ unterrichtet (das Schuljahr 2010/2011 einbegriffen)?
0 mal
1 mal
2 mal
14
10
10
Wie oft haben Sie bereits eine 6e ES im Fach „Sciences naturelles“ unterrichtet (das Schuljahr 2010/2011 einbegriffen)?
0 mal
1 mal
2 mal
25
6
3
Wie oft haben Sie bereits eine 9e EST im Fach „Sciences naturelles“ unterrichtet (das Schuljahr 2010/2011 einbegriffen)?
0 mal
1 mal
21
13
Lehrer RP
1
Total
34
2) Bestandsaufnahme
2.1) Fragen bezüglich der Reihe der „Prisma“ Bücher des Klett-Verlages:
sehr
häufig
nie
2.1.a) Ich benutze im Unterricht der Klassen 7e, 6e, 8e, 9e die vom Rahmenlehrplan vorgesehene Reihe der „Prisma“ Bücher des Klett-Verlages.
1
12
6
9
5
2.1.b) Ich benutze zur Vorbereitung des Unterrichts der Klassen 7e, 6e, 8e, 9e die zu der Reihe der „Prisma“ Bücher
passenden Lehrerbände des Klett-Verlages.
7
17
5
2
2
2.1.c) Die Reihe der „Prisma“ Bücher des Klett-Verlages enthalten meiner Meinung nach genug Unterrichtsmaterial und Informationen zu den
Fächern
sehr
häufig
nie
- Chemie
Anzahl
In Prozent
- Physik
Anzahl
In Prozent
- Biologie
Anzahl
In Prozent
2
6.06%
19
57.58%
9
27.27%
3
9.09%
0
0.00%
2
6.06%
14
42.42%
13
39.39%
4
12.12%
0
0.00%
2
6.06%
11
33.33%
8
24.24%
7
21.21%
5
15.15%
68
2.2) Fragen bezüglich des sicheren Umgangs mit Chemikalien im Labor
stimme voll
und ganz
zu
stimme überhaupt nicht zu
2.2.a) Ich kenne die Sicherheitsvorkehrungen im
Labor.
Anzahl
1
0
In Prozent
2.94%
0.00%
10
29.41%
weiß nicht
13
38.24%
9
26.47%
1
2.94%
2.2.b) Ich bin mit dem gängigen Labormaterial (Namen und Anwendung) vertraut.
Anzahl
0
3
3
16
In Prozent
0.00%
8.82%
8.82%
47.06%
12
35.29%
0
0.00%
2.2.c) Ich fühle mich sicher wenn ich im Labor arbeite.
Anzahl
0
4
In Prozent
0.00%
11.76%
12
35.29%
0
0.00%
8
23.53%
1
2.94%
5
14.71%
13
38.24%
2.2.d) Ich fühle mich sicher wenn meine Schüler Versuche im Praktikum durchführen.
Anzahl
1
5
5
14
In Prozent
2.94%
14.71%
14.71%
41.18%
2.2.e) Ich würde mir wünschen zunehmend Versuche mit Alltagsprodukten durchführen zu können um einen Bezug
zwischen meinem Unterricht und dem Schüleralltag gewährleisten zu können
Anzahl
1
1
3
9
20
0
In Prozent
2.94%
2.94%
8.82%
26.47%
58.82%
0.00%
69
3) Detailfragen
Weiß nicht
Ja
Nein
3.a) Ich kann den Bunsenbrenner korrekt ein- und ausschalten.
Anzahl
2
32
In Prozent
5.88%
94.12%
0
0.00%
3.b) Ich kann korrekt mit den gängigen Chemikalien (Säuren, Laugen, usw.) welche im naturwissenschaftlichen Unterricht verwendet werden
umgehen.
Anzahl
8
19
7
In Prozent
23.53%
55.88%
20.59%
3.c) Ich habe den Eindruck dass ich über genug Hintergrundwissen (Herstellung, Anwendungen usw.) über die gängigen Chemikalien, die
im naturwissenschaftlichen Unterricht verwendet werden, verfüge.
Anzahl
In Prozent
4
11.76%
3.d) Ich kann korrekt mit Pipetten arbeiten.
Anzahl
4
In Prozent
11.76%
11
32.35%
19
55.88%
29
85.29%
1
2.94%
3.e) Ich kann eine Destillation korrekt durchführen (Aufbau der Apparatur und Durchführung des Versuches).
Anzahl
6
23
5
In Prozent
17.65%
67.65%
14.71%
3.f) Ich kann eine Elektrolyse korrekt durchführen (Aufbau der Apparatur und Durchführung des Versuches).
Anzahl
8
21
5
In Prozent
23.53%
61.76%
14.71%
70
4) Erwartungen an den geplanten Lehreband
7e ES
Kapitel: Stoffe um uns herum; Stoffeigenschaften
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden Themen vorhanden
sein:
Anzahl
zur Unterscheidung zwischen organischen und anorganischen
Stoffen
zur Bestimmung verschiedener Stoffeigenschaften (Schmelztemperatur, Siedetemperatur, Löslichkeit, usw.)
zur Erstellung einer Temperaturkurve
In Prozent
17
20
16
50.00%
58.82%
47.06%
Anzahl
10
10
17
7
In Prozent
29.41%
29.41%
50.00%
20.59%
Anzahl
18
20
In Prozent
52.94%
58.82%
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug zum Schüleralltag usw.)
zu
folgenden Grundbegriffen verfügen
Unterschied zwischen Körper und Stoff
Unterschied zwischen organischen und anorganischen Stoffen
Stoffeigenschaften
Aggregatzustände
6e ES und 8e EST
Kapitel: Lebensräume von Pflanzen und Tieren: Wasser und Luft
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden Themen vorhanden sein:
zur Zusammensetzung der Luft
zu den Eigenschaften des Wassers (Elektrolyse, Schmelz-und Siedepunktbestimmung, Aggregatzustände,
Analyse der enthaltenen Salze, Löslichkeit, usw.)
71
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug zum Schüleralltag usw.) zu
folgenden Grundbegriffen verfügen
zu den einzelnen Bestandteile der Luft
zu den Eigenschaften des Wassers (Elektrolyse, Schmelz-und Siedepunktbestimmung,
Aggregatzustände,
Analyse der enthaltenen Salze, Löslichkeit, usw.)
Sauberkeit von Gewässern
Anzahl
11
In Prozent
32.35%
12
35.29%
14
41.18%
Anzahl
19
11
12
18
In Prozent
55.88%
32.35%
35.29%
52.94%
Anzahl
6
7
14
21
In Prozent
17.65%
20.59%
41.18%
61.76%
Anzahl
16
14
15
In Prozent
47.06%
41.18%
44.12%
Kapitel: Stoffe um uns herum; Mischen und Trennen
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden Themen vorhanden sein:
zum Thema Elemente und Verbindungen
zur Bestimmung der Dichte von Stoffen
zur Trennung von Stoffgemischen
um auf gefährliche Stoffe aufmerksam zu machen (Säuren, Laugen, Reinigungsmittel, usw.)
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug zum Schüleralltag usw.) zu
folgenden Grundbegriffen verfügen
Unterschied zwischen Reinstoffen und Stoffgemischen
Unterschied zwischen Elementen und Verbindungen
Säuren und Laugen sowie den Umgang mit diesen Stoffen
Trennverfahren im Alltag und in der Industrie
Kapitel: Stoffe um uns herum
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden Themen vorhanden sein
zur elektrischen Leitfähigkeit von Stoffen
zu den Übergängen zwischen Aggregatzuständen
72
zu den Trennverfahren von Gemischen
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug zum Schüleralltag usw.) zu
folgenden Grundbegriffen verfügen
Anzahl
Stoffeigenschaften
Reinstoffe
Stoffgemische (Emulsion, Suspension, usw.)
Trennverfahren (Filtration, Eindampfen, usw.)
Gefahrensymbole
Sicherheit im Labor
9
8
13
12
6
11
In Prozent
26.47%
23.53%
38.24%
35.29%
17.65%
32.35%
9e EST
Kapitel: Chemische Reaktionen
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden Themen vorhanden
sein
zur Unterscheidung von chemischen und physikalischen Vorgängen
zur Bildung von Verbindungen (z. Bsp. Magnesiumoxid) ausgehend von
Elementen
zum Kapitel der chemischen Reaktionen (einfache Versuche)
zum Gesetz von der Erhaltung der Masse
zur Zusammensetzung der Luft
zum Thema der Verbrennungen
zu den Nachweisreaktionen von
Sauerstoff
Wasserstoff
Kohlenstoffdioxid
Wasser
Anzahl
12
In Prozent
35.29%
17
17
15
10
16
50.00%
50.00%
44.12%
29.41%
47.06%
13
13
10
13
38.24%
38.24%
29.41%
38.24%
73
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug zum Schüleralltag usw.)
zu folgenden Grundbegriffen verfügen
Übergang vom Teilchenmodell zu den Begriffen „Atome“ und „Moleküle“
Atome
Elemente
chemische Symbole
chemische Bindungen
Verbindungen und Moleküle
Wertigkeit
Aufstellen von chemischen Formeln von Verbindungen
Namen von Verbindungen
Reaktionsgleichungen (Edukt, Produkt, Schreibweise)
Einrichten von chemischen Gleichungen
Zusammensetzung der Luft
Elektrolyse von Wasser
Wasserstoffgas (Gefahr, Nachweis, Beispiele von Unfällen, Anwendungen, Gewinnung, usw.)
Sauerstoffgas (Gefahr, Nachweis, Gewinnung, usw.)
Anzahl
14
5
5
6
9
9
9
9
11
11
12
7
7
17
15
In Prozent
41.18%
14.71%
14.71%
17.65%
26.47%
26.47%
26.47%
26.47%
32.35%
32.35%
35.29%
20.59%
20.59%
50.00%
44.12%
Anzahl
20
20
15
17
15
12
13
9
In Prozent
58.82%
58.82%
44.12%
50.00%
44.12%
35.29%
38.24%
26.47%
Kapitel: Säuren und Laugen, pH-Wert
Im geplanten Lehrerhandbuch sollte mindestens ein Versuch/Arbeitsblatt zu folgenden Themen vorhanden
sein
zu den Eigenschaften und Gefahren von Säuren
zu den Eigenschaften und Gefahren von Laugen
zur Bestimmung des pH-Wertes
zum Vorkommen von Säuren und Laugen in Haushaltsprodukten und in der Umwelt
zur Reaktion zwischen Säuren und Metallen
zur Reaktion zwischen Säuren und Kalk
zur Reaktion zwischen Säuren und Laugen
zum Nachweis von CO2 mit Kalkwasser
74
Ich würde gerne über mehr Hintergrundwissen (Anwendungen, Herstellung, Bezug zum Schüleralltag usw.)
zu folgenden Grundbegriffen verfügen
Säuren (Struktur, Gefahren und sicherer Umgang, Entsorgung, usw.)
Laugen (Struktur, Gefahren und sicherer Umgang, Entsorgung, usw.)
pH (Bedeutung, Skala, Methoden zur Bestimmung)
Reaktion zwischen Säuren und Laugen (Neutralisation)
Reaktionen von Säuren
Reaktionen von Laugen
Farbindikatoren (Arten von Indikatoren, Zusammensetzung, Funktionsprinzip)
Seifen (Herstellung, Zusammensetzung, pH-Wert)
Abflussreiniger (Zusammensetzung, pH-Wert)
Kalkwasser
Anzahl
15
15
13
11
10
10
15
17
16
11
In Prozent
44.12%
44.12%
38.24%
32.35%
29.41%
29.41%
44.12%
50.00%
47.06%
32.35%
5) Zusätzliche Ideen und Vorschläge
75
76
Anhang 4: Zusätzliche Ideen und Kommentare (Umfrage)
Kommentar von Frau Muriel Jung ( Biologielehrerin):
Vill Spaass beim schaffen. Ech wollt nach soen, datt ech lo just daat ugekraizt
hun waat ech am Moment nach brauch. Do sinn vill Saachen dobai, déis de
opgelescht hues, déi ech souwisou schon hun, déi awer secher fir een deen
ufänkt flott ze hun wären. Ech géif och soen, datt TPen haaptsächlech vill
Aarbecht maachen an voll ausgeschafften TPen wahrscheinlech och géifen
gudd bei den Lait ukommen.
Kommentar von Frau Joëlle Entringer (Biologielehrerin):
Ech géing et super praktesch fannen, wann een déi Arbechtsblieder herno,
zousätzlech zum Buch, och ënner informatiséierter Form (z.B. CD beim
Lehrerband) kéint duerno notzen, well een ëmmer erem d'Arbechstblieder e
bessi well u säin eegenen Cours upassen. -> Site myschool.lu
Ausschnitt aus dem Kommentar eines anonymen Physiklehrers:
... Als Physiker beherrsche ich mein Fach und fühle mich wohl in der Chemie.
Zur Biologie habe ich überhaupt keinen Bezug und ich fühle mich unwohl. Aus
dem Grund vermeide ich die Biologie wenn es denn geht. ...