Basisbausteine der allgemeinen Chemie

AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Basisbausteine der allgemeinen Chemie

Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente

Strukturenchemische Bindung

räumliche OrientierungGitter

Atombau

Eigenschaftenchemische Eigenschaften

physikalische Eigenschaftenbesondere Reaktionen(Säure/Base, Redox)

Aggregatzuständefest, flüssig, gasförmig

GesetzePhasenänderungen

ReaktionenAnalyse

SyntheseUmsetzung

EnegiebeteiligungEnthalpie, Entropie, Aktivierung

chemisches GleichgewichtHybridisierung

Periodensystem der Elemente

Chemie anno 1893Rüdorff, F: Grundriß der Chemie, Berlin 1893 nach Pfeifer, P: Konkrete Fachdidaktik Chemie, München 1992

Schießpulver

SpiegelglasFarbige Gläser

ZiegelsteineLeuchtgas

Sauerstoff

Chlor

Schwefel

Kohlenstoff

Photographie


Vergleich zweier Chemiebücher 1

UniversitätHolleman-Wiberg, 90. Aufl. 1976

GymnasiumGötze-Fischer, 1. Aufl. 1978

A. Atom und MolekülB. Hauptgruppen des

PeriodensystemsC. Nebengruppen des

Periodensystems

4. Atome und Moleküle10. Das gekürzte Periodensystem der Elemente22. Nebengruppenelemente

B.: Hauptgruppen:Das PSE Die chemische Bindung Die chemische Reaktion Die Gruppe der EdelgaseDie Gruppe der Halogene

10.: Gekürztes PSE:10.4. PSE und Elementeigenschaften11. Atombindung und Kovalenz 14. Grundtypen chemischer

Reaktionen------------------ 10.2. Die Halogene


Vergleich zweier Chemiebücher 2

Holleman-Wiberg Götze-Fischer

Die Gruppe der Alkalimetalle:Das LithiumDas NatriumDas KaliumDas Rubidium, Cäsium, Francium

Tabellarischer Vergleich:LithiumNatriumKalium------------------

Der Schwefel:Elementarer SchwefelWasserstoffverbindungen HalogenverbindungenOxide Sauerstoffsäuren

15.1 Schwefelverbindungen: 15.1.3. Schwefelwasserstoff und

Sulfide-------------------15.1.1. Schwefeldioxid, schwefelige

Säure, Sulfite15.2.2. Schwefeltrioxid,

Schwefelsäure, Sulfate


Leitlinie: Stoff, Struktur und Eigenschaften

Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente

ReaktionenAnalyse

SyntheseUmsetzung

EnergiebeteiligungEnthalpie, Entropie, Aktivierung


Aggregatzuständefest, flüssig, gasförmig

GesetzePhasenänderungen

Periodensystem der Elemente

Analytik

Analytik


räumliche OrientierungGitter

Atombau

Aufbau von Strukturen

Eigenschaftenchemische Eigenschaften

physikalische Eigenschaftenbesondere Reaktionen(Säure/Base, Redox)

Änderung von Strukturen


Leitlinie: Stoffumsatz

Elemente Periodensystem der Elemente

ReaktionenAnalyse

SyntheseUmsetzung

Stoffum-wandlungen

EnergiebeteiligungEnthalpie, Entropie, Aktivierung


andere StoffeGemische, Reinstoffe

VerbindungenAggregatszustände

fest, flüssig, gasförmigGasgesetze

Phasenänderungen


räumliche OrientierungGitter, Atombau

Eigenschaftenchem./physik. Eigensch.besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox)


Leitlinie: Denk- und Arbeitsweisen in der Chemie

Stoffe Gemische ReinstoffeVerbindungen Elemente

ReaktionenUmsetzungen:

direkt erfahrbarer Anteil

Eigenschaften

physikalische Eigensch.

Periodensystem der Elementekonkreter Teil

Aggregatzuständefest, flüssig, gasförmig, Gas-gesetze, Phasenänderungen

Reduktion der Kluft in Schritten nach Entwicklungsstand der Schüler

ReaktionenAnalyse, Synthese

Umsetzung Säure/Base, Redox


räumliche OrientierungGitter, Atombau

Eigenschaftenchemische Eigensch.

EnergiebeteiligungEnthalpie

Hybridisierung

Periodensystem der ElementeModellaussagen zum Atombau

Submikroskopische Ebene= Modellvorstellungen, Theorie, „Diskontinuum“

z.B. Atome, Moleküle , Bindungen

Makro- und mikroskopische Ebene= Phänomene, Erfahrungsebene, „Kontinuum“

z.B. Schmutz, Flamme, ein Lebensmittel, ein Niederschlag

Wechsel zwischen den Ebenen nach Bedarf und Möglichkeit


Kritik: Vorteile

• Bietet vollständigen Überblick über die Wissenschaft Chemie• Keine Interpretationsschwierigkeiten, da Fachbegriffe meist

klar und einheitlich dargestellt werden.


Kritik: Nachteile

• Aneinanderreihung von „Tatsachenwissen“ ohne Erkennen von Zusammenhängen, falls das nicht bewusst vom Lehrer verfolgt wurde. (Hier unterscheiden sich die modernen Lehrbücher vom Original aus dem 19. Jh. etwas: Kapitel wie „Bindungstheorie“ und „Aggregatzustände“ wurden eingeschoben).

• Es wird ein fertiges Abbild der Chemie präsentiert, das die Schüler SO annehmen müssen;

• Problemlösungsstrategien werden nicht gelehrt.• Kein Bezug zur Lebenswirklichkeit; die Lebenswelt dient dazu,

wissenschaftliche Erkenntnisse anzuwenden und nicht die Wissenschaft dazu, Alltagsprobleme mit ihrer Hilfe zu lösen oder zu erklären.

• Nicht „interessant“: der Nutzen des Gelernten ist schwer erkennbar, Bezug zum Alltag in seltenen Fällen offensichtlich, Neugierde der Schüler wird nicht aktiv befriedigt.


Kritik: Nachteile

• Ignoriert die Komplexität der Probleme, mit der man in der Praxis konfrontiert wird.

• Technische und praktische Probleme haben untergeordnete Bedeutung; so z. B. ist die Indigosynthese wichtiger als die Verarbeitung und die Lichtechtheit des Farbstoffs.

• Es wird (fälschlicherweise) vorausgesetzt, dass alle Schüler abstrakt und logisch denken können; der kognitive Entwicklungsstand wird nicht berücksichtigt.

• Vorstellungen und chemische Kenntnisse, die die Schüler bereits mitbringen, bleiben unberücksichtigt (wenn ein Stoff „verbrennt“, wird er leichter!!!)

• Die Begriffsbildung wird nicht genau verfolgt.


Besetzte Begriffe aus der Erfahrungswelt

Bsp: Erfahrungswelt Chemie

Stoff: Textilerzeugnis, aus Fäden gewebt oder gestrickt: weich, bunt; Material, aus dem Bekleidung gemacht wird

Materie mit einheit-licher Zusammen-setzung und be-stimmten Eigen-schaften

Reaktion: Antwort (des eigenen Körpers) auf Reiz aus der Umwelt

Vorgang bei dem Stoffe ineinander überführt werden

Farbe: Kochsalz ist weiß. Kochsalz ist farblos.

Verbrennung: Begriff identisch mit Vernichtung

Umwandlung


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