Chemiedidaktik kompakt

Hans-Dieter Barke · Günther HarschAnnette Marohn · Simone Krees

Chemiedidaktik kompaktLernprozesse in Theorie und Praxis

2. Auflage

Hans-Dieter Barke (barke@uni-muenster.de)Günther Harsch (harsch@uni-muenster.de)Annette Marohn (a.marohn@uni-muenster.de)Simone Krees (simone.krees@uni-muenster.de)Westfälische Wilhelms-Universität MünsterInstitut für Didaktik der ChemieFliednerstraße 21D-48149 Münster

Ergänzendes Material zu diesem Buch finden Sie auf http://www.springer-spektrum.de/978-3-662-43395-9

ISBN 978-3-662-43395-9 ISBN 978-3-662-43396-6 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-43396-6

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Planung und Lektorat: Rainer Münz, Sabine BartelsRedaktion: Karin BeifussSatz: TypoStudio Tobias Schaedla, Heidelberg

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Vorwort

Experimente

Alltagund Chemie

Medien

Schüler-vorstellungen

Unterrichts-ziele

Motivation Fachsprache,Symbole

Modelle,Modellvor-stellungen

Lernende

prozesse

Es ist nicht einfach, Inhalte der Chemiedidaktik übersichtlich anzuordnen: Themen wie Unterrichtsziele, Schülervorstellungen, Motivation, Medien, Experimente, Mo-delle, Fachsprache und Symbole oder Alltag und Chemie sind vielfältig miteinander verflochten und bauen nicht linear aufeinander auf. Ein Tortenschema hat sich in unseren Vorlesungen und Seminaren als Organisationsstruktur für die acht Grund-themen bewährt (vgl. Bild). Zu jeder Thematik werden Fragen und Probleme auf bestimmten Reflexionsebenen diskutiert: Lernende, Fachliche Schwerpunkte, Ver-mittlungsprozesse, Gesellschaftliche Bezugsfelder. Die gemäß dem Tortenschema zu den einzelnen Themen ausgeführten fachdidaktischen Analysen, Reflexionen und Empfehlungen weisen immer auch viele Beispiele aus der Unterrichtspraxis auf.

Mit dieser Art der Gliederung soll deutlich werden, dass keine bestimmte Reihenfolge der Themen festliegt und weitere Themen in das Tortenschema aufge-nommen werden können. So ist gewährleistet, dass Kollegen und Kolleginnen, die

VI Vorwort

ihre Studierenden ebenfalls auf dieser Grundlage ausbilden wollen, ihre eigenen Vorstellungen mit den hier vorgeschlagenen Inhalten verknüpfen können. Dieses Konzept hat mit unserem 2001 erschienenen, jedoch derzeit vergriffenen Lehrbuch „Chemiedidaktik Heute“ sehr viel Anklang gefunden.

In vielen Gesprächen mit Studierenden des Chemielehramts, mit Chemieleh-rerinnen und -lehrern, mit Fachleiterinnen und -leitern der Studienseminare und Dozentinnen und Dozenten der Universitäten kam zum Ausdruck, dass diese Ka-pitel der Chemiedidaktik gern zur Grundlage von Seminaren gemacht werden. Wir hoffen, dass auch die vorliegende, in vielen Kapiteln veränderte Fassung „Chemie-didaktik kompakt“ bei den Lesern gut ankommt.

Diese neue Auflage wurde durch die Emeritierung der beiden Autoren und die Übernahme der Institutsaufgaben durch zwei neue Professorinnen nahe gelegt. Mit ihnen ist der Wunsch entstanden, alle acht Kapitel der Chemiedidaktik zu überarbeiten und neuere Forschungsergebnisse zu integrieren. Es sind wiederum didaktische Übungsaufgaben zu den Themen enthalten, in den meisten Fällen auch Hinweise und Vorschriften zu den in Vorlesung und Seminar gezeigten Expe-rimenten und Modellen. Für erfahrene Experimentatoren sind die Kurzvorschrif-ten ausreichend; Leser mit geringen Vorkenntnissen sollten die Spezialliteratur zur experimentellen Schulchemie konsultieren und auch die erforderlichen Sicher-heitsbestimmungen und Entsorgungshinweise studieren.

Da es für die Autoren und Autorinnen wichtig erscheint, dass die Lehramtsstu-dierenden auch die Entwicklung vieler Begriffe und Theorien aus der Geschichte der Chemie kennenlernen, ist dem Buch ein elektronischer Anhang angefügt worden, der bedeutungsvolle Stationen der Chemiegeschichte in kurzer Form dokumentiert. Es werden 15 Kapitel ausgeführt, die jeweils auch das Unterkapitel Chemiedidaktische Relevanz ausweisen und für die Lehramtsstudierenden den Bezug zur Chemiedidaktik und zum Chemieunterricht herstellen. Diese 15 Kapitel referieren und reflektieren jeweils neue Erkenntnisse der folgenden bekannten For-scher aus der Chemiegeschichte: Boyle, Cavendish, Scheele, Priestley, Lavoisier, Richter, Dalton, Gay-Lussac, Avogadro, Galvani, Volta, Davy, Faraday, Berzelius, Liebig, Wöhler, Kekulé, van’t Hoff, Meyer, Mendelejew, Arrhenius, Brönsted, Werner, Röntgen, von Laue, Bragg, Watson und Crick.

Im Kapitel 9 des vorliegenden Buchs werden die Kapitel 10–24 mit Fotos und Zeichnungen skizziert, sodass die Leser abschätzen können, welche Inhalte im elektronischen Anhang zu erwarten sind.

Die Autorinnen und Autoren hoffen, dass die Studierenden, Referendarinnen und Referendare, Chemielehrerinnen und -lehrer die Stationen zur Geschichte der Chemie im Selbststudium reflektieren, dass alle interessierten Leser viel Freude daran haben, die spannende Entwicklung unseres jungen Fachs mit vielen Bildern, Experimenten und Modellen zu studieren.

Münster, im Herbst 2014 Hans-Dieter Barke Günther Harsch Annette Marohn Simone Krees

Inhaltsverzeichnis

1 Schülervorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Fachliche Schwerpunkte: Theorien aus der Geschichte der

Naturwissenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1.1 Urstofftheorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1.2 Umwandlungskonzepte der Alchemisten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.1.3 Die Phlogistontheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.1.4 „Horror vacui“ und der Luftdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.1.5 Theorien zur Atomistik und zur Struktur der Materie . . . . . . . . . . . . 81.2 Lernende: Empirische Hinweise auf Schülervorstellungen . . . . . . . . 91.2.1 Stoffe als Eigenschaftsträger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.2.2 Mischen und Entmischen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.2.3 Erhaltungskonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.2.4 Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.2.5 Vorstellungen vom Verbrennungsprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.2.6 Luft und andere Gase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.2.7 Aufbau der Materie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.2.8 Horror vacui . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.2.9 Raumvorstellungsvermögen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.2.10 Hausgemachte Fehlvorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.3 Vermittlungsprozesse: Berücksichtigung der Schülervorstellungen . . 211.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder: Schülervorstellungen und

Umgangssprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.5 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281.6 Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291.7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432.1 Lernende: Entwicklungsstand, Einstellungen und ursprüngliche

Vorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442.1.1 Entwicklungsstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452.1.2 Einstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462.1.3 Ursprüngliche Schülervorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472.2 Vermittlungsprozesse: Möglichkeiten zum Aufbau sachbezogener

Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

VIII Inhaltsverzeichnis

2.2.1 Nachvollziehbarer Unterricht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482.2.2 Einstieg nach Wagenschein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482.2.3 Bezüge zu Alltag und Lebenswelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492.2.4 Erzeugung kognitiver Konflikte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502.2.5 Auffallende experimentelle Effekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532.2.6 Handelnder Umgang mit Experimentier- oder Modellbaumaterial . . 552.3 Fachliche Schwerpunkte: Experimentelle Fertigkeiten für

Schauversuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder: Motivation durch Alltagssprache

und Medien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572.5 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582.6 Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592.7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3 Unterrichtsziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.1 Allgemeindidaktische Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.1.1 Unterrichtsziele und ihre Dimensionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.1.2 Didaktische Modelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.1.3 Unterrichtsplanung und -analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733.2 Gesellschaftliche Bezugsfelder: Bildungsstandards und Lehrpläne . 763.3 Lernende: Kognitive Entwicklung, Schülervorstellungen,

Einstellungen, Interessen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 813.3.1 Lernziele und Entwicklungspsychologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 813.3.2 Schülervorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.3.3 Einstellungen und Interessen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.4 Fachliche Schwerpunkte: Chemieunterricht als Spiralcurriculum . . 843.5 Vermittlungsprozesse: Unterrichtsverfahren zur Realisierung

von Unterrichtszielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 883.5.1 Der forschend-entwickelnde Unterricht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 883.5.2 Der historisch-problemorientierte Unterricht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 903.5.3 ChiK: Chemie im Kontext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 943.5.4 Choice2learn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 963.5.5 Weitere Unterrichtsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1053.6 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1063.7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

4 Medien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1114.1 Vermittlungsprozesse: Medien und ihre Funktionen im

Unterricht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1134.1.1 Schulbuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1154.1.2 Schultafel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1164.1.3 Präsentationsfolien (per Overheadprojektor bzw. Computer

und Beamer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1184.1.4 Zeitungsmeldung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1194.1.5 Videos, Filme, Onlineauftritte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Inhaltsverzeichnis IX

4.1.6 Computer, Tablet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1204.1.7 Multimedia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1214.1.8 Interaktives Whiteboard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1224.1.9 Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1234.1.10 Hintergründe und Leuchtwand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1234.1.11 Kameraeinsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1244.1.12 Projektionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1244.1.13 Magnetische Weißwandtafeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1244.1.14 Computereinsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1254.1.15 Messwerterfassungssysteme, Handgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1254.1.16 Modelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1264.1.17 Experimentierkoffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1264.2 Fachliche Schwerpunkte: Sachliche Angemessenheit

von Medien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1264.3 Lernende: Medienkompetenz und Medienproduktion . . . . . . . . . . . . 1304.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder: Massenmedien . . . . . . . . . . . . . . . . 1324.4.1 Webquest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1334.4.2 Spielfilmszenen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1344.5 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1354.6 Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1354.7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

5 Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1435.1 Fachliche Schwerpunkte: Experiment, Experimentierfähigkeiten,

Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1455.1.1 Experiment und Prozess der Erkenntnisgewinnung . . . . . . . . . . . . . 1465.1.2 Gewinnung von Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1495.1.3 Synthese neuer Substanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1495.1.4 Experimentelle Fähigkeiten und Fertigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1515.1.5 Sicherheit und Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1525.1.6 Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1545.2 Vermittlungsprozesse: Funktionen, Auswahlkriterien und

Formen des Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1555.2.1 Funktionen des Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1565.2.2 Auswahlkriterien für Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1605.2.3 Ausführungsformen des Experiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1615.2.4 Organisatorischer Ablauf des Experimentalunterrichts . . . . . . . . . . . 1625.3 Lernende: Spieltrieb und Neugierverhalten, experimentelle

Fertigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1645.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder: Experimente zu Alltag und

Umwelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1655.5 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1665.6 Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1675.7 Experimente zu Alkalimetallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1695.8 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

X Inhaltsverzeichnis

6 Modelle und Modellvorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1856.1 Fachliche Schwerpunkte: Modelle und deren

fachwissenschaftliche Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1876.1.1 Modellbegriff und Erkenntnis in den Naturwissenschaften . . . . . . . 1876.1.2 Denkmodelle in der Chemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1916.1.3 Anschauungsmodelle in der Chemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1936.2 Vermittlungsprozesse: Modelle und deren fachdidaktische

Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1966.2.1 Vermittlung chemischer Sachverhalte durch

Modellvorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1986.2.2 Anpassung und Erweiterung von Modellen im

Chemieunterricht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2066.2.3 Weitere Funktionen von Modellen und Modellvorstellungen . . . . . . 2086.3 Lernende: Erfahrungen mit Modellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2116.3.1 Spielzeug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2116.3.2 Spaß mit Modellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2116.3.3 Modelle aus anderen Schulfächern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2126.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder: Interdisziplinäre

Modellvorstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2136.5 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2146.6 Modellbau-Praktikum: Strukturen der Metalle und Salze . . . . . . . . . 2156.6.1 Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2156.6.2 Lösungen und Zeichnungen zu den Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2216.7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

7 Fachsprache und Symbole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2257.1 Fachliche Schwerpunkte:Begriffe, Symbole, Größen,

Einheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2267.1.1 Système Internationale und abgeleitete Einheiten . . . . . . . . . . . . . . . 2267.1.2 Schulrelevante Größen und Einheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2287.1.3 Schulrelevante Fachbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2317.2 Vermittlungsprozesse: Alltagssprache → Fachsprache →

Symbolsprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2417.2.1 Verknüpfung von Alltagssprache und Fachsprache . . . . . . . . . . . . . . 2417.2.2 Die chemische Symbolsprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2447.2.3 Ableitung erster chemischer Symbole im Unterricht . . . . . . . . . . . . 2507.3 Lernende: Schülervorstellungen zu chemischen Strukturen und

Symbolen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2537.3.1 Vorstellungen zur Verbrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2537.3.2 Vorstellungen zum Ionenbegriff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2547.3.3 Vorstellungen zur Stöchiometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2567.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder: Laien und die chemische

Fachsprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2577.5 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2577.6 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

Inhaltsverzeichnis XI

8 Alltag und Chemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2638.1 Lernende: Neugier und Interesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2648.1.1 Schülerinteressen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2668.1.2 Haushaltschemikalien und Interesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2688.1.3 Einstellungen zur Chemie und zum Chemieunterricht . . . . . . . . . . . 2688.2 Fachliche Schwerpunkte: Fachsystematik versus Alltagschemie . . . . 2718.2.1 Alltagsphänomene und Chemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2728.2.2 Fachliche Interpretationen, Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2728.3 Vermittlungsprozesse: Fachsystematik plus Alltagschemie . . . . . . . 2808.3.1 Methoden zu Vermittlungsprozessen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2818.3.2 Vollständige Curricula auf der Basis von Alltagschemie . . . . . . . . . 2818.3.3 Chemie im Kontext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2858.3.4 NRW-Lehrpläne und neue Schulbücher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2878.4 Gesellschaftliche Bezugsfelder: Rollenspiele und Umweltbildung . . 2898.5 Übungsaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2928.6 Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2928.7 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

9 Geschichte der Chemie für Lehramtsstudierende . . . . . . . . . . . . 299

Sachwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

Die Kapitel 10 bis 24 des elektronischen Anhangs finden Sie auf der Produktseite des Buches unter www.springer.com/978-3-662-43395-9.

0 Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik

Der russische Pädagoge Itelson [1] bemerkte im Hinblick auf Pädagogen einmal sehr ironisch:

Wenn die Ingenieure beim Brückenbau, die Ärzte bei der Behandlung der Menschen und die Juristen bei der Urteilsfällung eine solche Neigung zu oberflächlichen Begründungen zeigen würden, wie sie uns zuweilen in der Pädagogik begegnen, so wären längst alle Brücken eingestürzt, die Patienten gestorben und die Unschuldigen gehenkt.

Über dieses Zitat wird man zunächst genüsslich schmunzeln, dann aber zugeben, dass die Gründlichkeit von Pädagogen bei der Vorbereitung und Argumentation für ihr Tätigkeitsfeld meist nicht in gleichem Maße gegeben ist wie in den Tätig-keitsfeldern anderer Berufe: Die negative Auswirkung von Fehlern im Beruf des Pädagogen tritt nicht so offensichtlich zutage wie bei Fehlern im Berufsfeld eines Ingenieurs, eines Arztes oder eines Juristen.

Die Professionalität von Lehramtsstudierenden bzw. von Lehrern und Lehrerin-nen zugunsten eines guten Unterrichts kann gesteigert werden, wenn in angemes-senem Umfang Grundlagen in der Pädagogik, in der Didaktik und in der Fachdi-daktik vermittelt werden. Diesbezügliche Definitionen sollen am Anfang stehen, ehe spezifische Aspekte der Chemiedidaktik hinzutreten. Dabei muss deutlich sein: Es kann nicht die Didaktik oder die Fachdidaktik geben! Die entsprechende Dis-kussion erfolgt unter jeweils spezifischer Weltanschauung, und jeder Lehrende hat sie in seiner Zeit und in seinem Umfeld immer wieder neu zu führen.

PädagogikDieser Begriff leitet sich von „Pädagoge “ (gr.: Kinder- oder Knabenführer) ab und ist eine Sammelbezeichnung für unterschiedliche philosophische und psychologi-sche Disziplinen, deren gemeinsamer Gegenstand das soziale Handeln ist. Roth [2] charakterisiert die Pädagogik in seinem Handlexikon zur Erziehungswissenschaft mit folgenden Themenbereichen:

Sie betreffen• den Bereich der erziehungswissenschaftlichen Forschung (und konkretisieren sich in

deren Methodologie und ihren Praktiken),• den Bereich der Schule (in ihren historischen und aktuellen Bezügen),• den Bereich des Unterrichts (in seiner vielfältigen Bedingtheit als komplexer Wir-

kungszusammenhang)• den Bereich der Berufspädagogik (in ihrer vielfältigen Ausprägung und gesell-

schaftspolitischen Bedeutung). [2]

XIV Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik

Didaktik Die griechischen Philosophieschulen im Altertum schufen diese zentrale Idee: Sie lässt sich ableiten aus didaskein (gr.: lehren, beweisen) oder aus didaktos (gr.: lehrhaft). Diese Begriffe besaßen einen weit über Lehre und Schule hinausgehen-den Wirkungsbereich. Erst im 17. Jahrhundert bezieht sich Comenius mehr und mehr auf die Unterrichtssituation und legt in seiner Didactica Magna von 1657 didaktische Prinzipien wie Lebensnähe, Aktualität und Anschaulichkeit zugrunde. Er versteht unter Didaktik die begründete Auswahl von Inhalten für die Lehrkunst (lat.: docendi artificium). Heute diskutiert man wichtige didaktische Modelle wie bildungstheoretische [3], lerntheoretische [4], informationstheoretische [5] oder kritisch-kommunikative Didaktik [6]. Eine zusammenfassende Übersicht vermit-teln Blankertz [7] und Ruprecht [8].

Aschersleben [9] definiert ganz allgemein:

Didaktik ist das Insgesamt an Lernhilfen, die der Schüler sich selbst oder die ihm der Lehrer gibt. Die Lernhilfen beziehen sich sowohl auf die Auswahl von Unterrichtsgegen-ständen als auch auf die Methoden des Lernens. Dabei ist Unterricht die didaktische Si-tuation, in der sich Lernen vollzieht, und Schule ist die ihr entsprechende Institution. Der Unterricht als didaktische Situation schließt alles ein, was sie ausmacht: die Beteiligten, Lehrer und Schüler, Lerngegenstände, Medien, Arbeitsmaterialien und so fort. [9]

Man ist geneigt, Didaktik und Methodik voneinander abzugrenzen, indem man der Didaktik die Frage nach den Inhalten, dem „Was“, zuordnet und der Methodik die Frage nach der Vermittlung von Inhalten, dem „Wie“. Die Interdependenz dieser Fragen [4] und die Aufgabe der Didaktik, auch Fragen nach dem „Warum“ (Be-gründungsfrage) und dem „Wozu“ (Zielfrage) zu beantworten, hat allerdings dazu geführt, die Gesamtheit dieser Fragen unter den Begriff Didaktik zu subsumieren. Zwei entsprechende Definitionen seien zitiert:

„Die Didaktik kümmert sich um die Frage,

„Es ergeben sich folgende Fragestellungen:

• wer • Mit welchen Zielen sollen• was • welche Inhalte unter• wann • welchen Voraussetzungen und• mit wem • welchen Bedingungen • wo • auf welcher Stufe • wie • mit welchen Methoden • womit • in welcher Zeit • warum und • mit welchem Erfolg • wozu • von wem gelehrt bzw. lernen soll.“ [10] • von wem gelernt werden?“ [11]

Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik XV

Der Begriff der allgemeinen Didaktik wird verständlicher, wenn man spezielle Di-daktiken aufzählt und Verknüpfungen herstellt:

• Schulformspezifische Didaktiken: Grundschul-, Hauptschul-, Realschul-, Gym-nasial- oder Gesamtschuldidaktik

• Schulstufenspezifische Didaktiken: Didaktik der Primarstufe, der Orientie-rungsstufe, der Sekundarstufe I und der Sekundarstufe II,

• Schulfachspezifische Didaktiken oder Fachdidaktiken: alle Schulfächer oder auch Schulfächergruppen (Bereichsdidaktiken)

• Berufsbildende Didaktiken: Fächer der Berufsschule und Fachoberschulen, Didaktik für das Berufsschuljahr etc.

FachdidaktikDas zusammengesetzte Wort mag auf den ersten Blick vortäuschen, dass eine Fachdidaktik additiv zusammengesetzt sei aus den Elementen des entsprechenden Fachs und denen der Didaktik. Ein zweiter Blick macht klar, dass eine direkte Vereinigungsmenge keinen Sinn macht und es schwierig ist, alle entsprechenden Inhalte zu überblicken.

Fachdidaktik bezieht sich allerdings auf Inhalte der Fachwissenschaft einerseits und auf Inhalte der allgemeinen Didaktik andererseits: Es sind die Bezugswissen-schaften. Fachdidaktik als die eigentliche Berufswissenschaft der Lehrer und Leh-rerinnen ist eine selbstständige interdisziplinäre Wissenschaft mit eigenen Zielen, Aufgaben und Methoden, die Inhalte der Bezugswissenschaften reflektiert und auf die Fragestellungen der Fachdidaktik anwendet. Abb. 1 veranschaulicht die Fach-

Abb. 1 Fachdidaktiken als selbstständige Brückenfächer zwischen den Bezugswissenschaften [12] Pädagogik/Didaktik und den Fachwissenschaften [12]

Pädagogik

allgemeine Didaktik

Physikdidaktik

Chemiedidaktik

Biologiedidaktik

Fachdidaktikenallgemeine Pädagogikallgemeine Didaktik

Physik

Chemie

Biologie

Fachwissenschaften

XVI Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik

didaktiken als selbstständige Brückenfächer zwischen Pädagogik und allgemeiner Didaktik auf der einen Seite und den Fachwissenschaften auf der anderen Seite [12]. Abb. 2 zeigt die Verknüpfung erziehungswissenschaftlicher, fachwissen-schaftlicher und fachdidaktischer Anteile in der Ausbildung von Lehramtsstudie-renden in der 1. Phase der Ausbildung und die selbstständige Reflexion in der 2. Phase bzw. im eigenen Unterricht [13].

ChemiedidaktikUm die Verflechtung erziehungswissenschaftlicher, didaktischer und fachwissen-schaftlicher Aspekte an einem Beispiel deutlich zu machen und die Argumentation in der Chemiedidaktik exemplarisch zu veranschaulichen, wird ein interessantes Experiment zugrunde gelegt, auf verschiedenen fachdidaktischen Wegen durchge-führt und mit alternativen Vorstellungen ausgewertet.

Abb. 2 Verknüpfung von erziehungswissenschaftlichen, fachwissenschaftlichen und fachdidakti-schen Anteilen auf dem beruflichen Werdegang von Lehramtsstudierenden [13]

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AnwendungsbezogeneGrundlegungder Theorie der Lehr-und Lernprozessedes Fachgebietes

Allgemeinetheoretische undlaborpraktischeGrundlegungdes Fachgebietes

FachdidaktischeKompetenz

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Fach-wissenschaftliche

Kompetenz

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ReflektierteUnterrichtspraxis

Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik XVII

Beispiel „Eisenwolle am Waagbalken“Entzündet man einen Bausch grauglänzender Eisenwolle, der auf einer Seite des Waagebalkens befestigt und austariert wurde, so beobachtet man eine rote Glutfront, die sich langsam durch die Wolle bewegt. Während der Reaktion senkt sich diese Seite des Waagbalkens, und ein schwarzfarbenes Produkt bleibt zurück. Der Che-miker wird dieses Produkt als Eisenoxid der Zusammensetzung Fe3O4 beschreiben, also die Zusammensetzung aus Fe2+, Fe3+ und O2–-Ionen: (Fe2+)1( Fe3+)2 (O2–)4.

Es hat also beim Glühen des Eisens eine Redoxreaktion stattgefunden: Fe-Atome geben jeweils 2 oder 3 Elektronen ab und werden zu Kationen, O-Atome nehmen jeweils 2 Elektronen auf und werden zu Anionen; die Ionenarten verknüp-fen sich im Ionengitter .

Dieses sachgerechte Vorgehen ist mit Schülerinnen und Schülern machbar, die in der Klassenstufe 10 oder 11 die Redoxreaktion als Elektronenübertragung schon kennen – im Anfangsunterricht der Klassenstufe 7 oder 8 ist diese Interpretation natürlich nicht möglich. Man ist sich darüber bewusst, dass dann eine fachdidak-tische Reduktion erforderlich ist, um im Anfangsunterricht mit dem Eisenwolle-Experiment auf die Beteiligung des Sauerstoffs zu kommen und zu erkennen, dass der reagierende Sauerstoff aus der Luft die beobachtete Massenzunahme bewirkt und Eisenoxid gebildet wird. In einem nächsten Experiment ist dann allerdings zu zeigen, dass ein abgeschlossenes Reagenzglas, in dem Eisenwolle und Sauerstoff zusammen gewogen und zur Reaktion gebracht werden, dieselbe Masse vor und nach der Reaktion zeigt, dass bei chemischen Reaktionen das Gesetz von der Er-haltung der Masse gilt.

Dementsprechend ist dieses Schulexperiment sowohl in Form verschiedener Alternativen durchführbar als auch ganz verschieden auswertbar – je nach päda-gogischer Zielsetzung durch die Lehrperson, je nach Fähigkeiten und Fertigkeiten aufseiten der Schüler und Schülerinnen. Einige Wege sind in Abb. 3 skizziert.

Auf dem Weg 1 wird der Versuch wie beschrieben durchgeführt und von den Lernenden beobachtet: Wahrscheinlich wird mit Erstaunen festgestellt, dass das schwarze Verbrennungsprodukt schwerer ist als die Eisenwolle zuvor. Im Hinblick auf die Auswertung dieser Massenzunahme muss der Lehrer oder die Lehrerin bereits entscheiden:

• Sollen die Lernenden selbst die Rolle des zutretenden Sauerstoffs finden, oder nennt die Lehrperson den Sauerstoff als Reaktionspartner?

• Sollen sie das Reaktionssymbol in Worten erarbeiten, oder werden vereinfachte Element- und Verbindungssymbole eingeführt?

• Wird für die Angabe des Energieumsatzes im Reaktionsschema „+ Wärme“ geschrieben oder abgetrennt durch ein Semikolon „exotherm“ oder „ H < 0“ verwendet?

• Zeigt oder zeichnet man Strukturmodelle für die Umgruppierung von Fe- und O-Atomen? Oder lässt man sie gar von den Schülern selbst bauen?

• Formuliert man auf der Grundlage solcher Strukturvorstellungen ein Reakti-onssymbol als verkürztes Modell, oder belässt man es bei der Strukturdarstel-lung?

XVIII Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik

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Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik XIX

• Verwendet man für erste Reaktionssymbole gedanklich das Atomsymbol für O-Atome oder sachgemäß die Symbole für O2-Moleküle? Nimmt man zunächst das Symbol FeO für Eisenoxid?

• Will man das bekannte rote Eisenoxid als Fe2O3 ins Spiel bringen und vom schwarzen Eisenoxid „Hammerschlag“ abgrenzen, das dem Symbol Fe3O4 ent-spricht?

Dieselben Fragen zur Auswertung stellen sich auch bei den Wegen 2, 3, 4 und 5.Ein anderer Weg 2 sieht die Auswaage des Eisenwollebauschs vor – entweder

mit einer Digitalwaage oder einer Balkenwaage. Nach dem Entzünden fordert der Lehrer allerdings die Schüler zu der Vorhersage auf, ob das schwarze Produkt leichter, schwerer oder gleich schwer ist. Er lässt sie somit eigene Hypothesen aufstellen und Lösungen entwickeln, an denen sie selbst beteiligt sind. Dieses problemorientierte Vorgehen hat den großen lernpsychologischen Vorteil, dass das Experiment zur eigenen Problematik des Schülers wird und damit die Motivation viel größer ist, über Lösungen nachzudenken. Viele Schüler bringen ursprüngliche Vorstellungen vom Verbrennungsvorgang aus der Lebenswelt mit, werden wahr-scheinlich ein Leichterwerden voraussagen und überrascht sein, dass das Produkt schwerer ist als der Bausch vorher.

Auf einem Weg 3 wird die Problematik noch offener vorgestellt. Die Lehr-person lässt die Schüler über ihre Erfahrungen mit der Verbrennung diskutieren und stellt die Verbrennung der Eisenwolle mit einem kurzen Vorversuch in diesen Zusammenhang. Die Schüler äußern je nach Fähigkeit und Gewohnheit in ihrem Unterricht ihre Vorstellungen dazu und schlagen ggf. von sich aus die Untersuchung des Massenvergleichs vor. Die Lehrperson führt Massenver-gleiche als Demonstrationsexperimente durch und wertet sie wie beschrieben aus.

Sie kann allerdings auf dem Weg 4 die Schüler auffordern, selbstständig ein solches Experiment als Schülerexperiment zu planen und durchzuführen. Die Schülergruppen erhalten – je nach eigenen Ideen und experimentellen Fer-tigkeiten – verschiedenes Experimentiergerät und realisieren unterschiedliche Lösungen des Problems. Zu den Vorteilen der Problemorientierung kommen die Vorteile der Handlungsorientierung hinzu – ein weiteres wichtiges fachdidakti-sches Kriterium.

Die Lehrperson kann auf einem ganz anderen Weg 5 das Thema aber auch historisch orientiert eröffnen. Sie befragt die Schüler nach ihren Vorstellungen vom Verbrennungsvorgang und erwartet, dass das Argument durch die Schüler und Schülerinnen kommt: „Aus dem Brennstoff geht etwas in die Luft“. Sie berichtet, dass dieselbe Auffassung vor einigen Jahrhunderten auch von Wissenschaftlern vertreten wurde, die dieses Etwas „Phlogiston “ nannten. Die Lehrperson kann die Phlogistontheorie von Stahl und die Widerlegung der Theorie durch Lavoisier selbst referieren oder Schülern die Referate vorschlagen. Bei Diskussionen um Ex-perimente zur Oxidation von Quecksilber und zur Reduktion von Quecksilberoxid, wie sie bei Lavoisier im Vordergrund standen, kann die Eisenwolle-Sauerstoff-Reaktion ins Blickfeld gerückt werden.

XX Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik

FazitEntscheidungen bezüglich dieser großen Zahl von Experimentier- und Auswer-tungsalternativen eines einzigen Sachverhalts können von Lehrern und Lehrerin-nen leichter getroffen und begründet werden, wenn diese oder ähnliche Situationen aus der fachdidaktischen Ausbildung her bekannt sind. Gerade im Chemie-An-fangsunterricht der Sekundarstufe I sind fachdidaktische Entscheidungen in Hülle und Fülle zu treffen, um optimale Lernerfolge zu erzielen: Deshalb beziehen sich die folgenden chemiedidaktischen Reflexionen auf den grundlegenden Unterricht des Fachs Chemie. Dieser Unterricht beginnt je nach Bundesland an öffentlichen Schulen in den Klassenstufen 7 oder 8 und endet mit den Klassenstufen 9 oder 10, ehe danach Grund- oder Leistungskurse im Fach Chemie zu spezifischen Themen der Sekundarstufe II einsetzen.

Für diese grundlegenden Reflexionen wird eine gründliche fachwissenschaftli-che Ausbildung vorausgesetzt, die so weit erfolgt sein muss, dass vertiefte Kennt-nisse und ein gutes Verständnis der wichtigsten Inhalte für den Chemieunterricht der Sekundarstufe I vorhanden sind. Eine mögliche Auflistung solcher fachwissen-schaftlichen Inhalte enthält die Publikation der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh): „Denkschrift zur Lehrerbildung für den Chemieunterricht in den Alters-stufen der Zehn- bis Fünfzehnjährigen“ [15].

Dieselbe Denkschrift [15] schlägt auch einen Weg der chemiedidaktischen Ausbildung vor:

Die den Zielen einer fachdidaktischen Ausbildung von Chemielehrerinnen und Chemie-lehrern zugeordneten Inhalte sind so mannigfaltig, dass sie auch bei einem günstigen Anteil der Fachdidaktik am Gesamtstudienvolumen nicht alle in angemessenem Umfang zu behandeln sind. Aus diesem Grunde wird eine Auswahl wichtiger Themenbereiche durchgeführt, die jeweils vornehmlich einem von vier Schwerpunktgebieten zugeordnet sind: den Lernenden, den Vermittlungsprozessen , fachlichen Schwerpunkten und gesell-schaftlichen Bezugsfeldern .

Die entsprechenden vier Reflexionsebenen finden sich in der Abb. 4 in Form der konzentrischen Kreise wieder.

Damit bietet sich an, jeden Themenbereich in die genannten vier Abschnitte zu gliedern:

Steht im Mittelpunkt jeder fachdidaktischen Überlegung der Lernende, so spannt sich der Bogen zu den gesellschaftlichen Bezugsfeldern, die auf den Lernenden als Indivi-duum und als Glied einer Gemeinschaft einwirken. Die fachlichen Schwerpunkte der Inhalte werden durch Vermittlungsprozesse dem Lernenden nahe gebracht. Angesichts der engen Verflechtungen fachdidaktischer Fragestellungen und inhaltlicher Bezüge untereinander sind für jeden einzelnen Themenbereich Lernende, Vermittlungsfor-men, fachliche Schwerpunkte und gesellschaftliche Bezugsfelder nicht starr zugeord-net. Vielmehr sind die Ausschnitte innerhalb der konzentrischen Kreise weitgehend gegeneinander austauschbar, so dass durch die mögliche wechselweise Zuordnung der Inhalte die konzentrischen Ringe auch als „rotierende Ringe“ verstanden werden können. [15]

Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik XXI

Das Tortenschema in Abb. 4 stellt exemplarisch acht Themenbereiche dar, die zur besonderen chemiedidaktischen Reflexion geeignet sind: die klassischen Themen wie Experimente , Modelle und Modellvorstellungen, Fachsprache und Symbole, die durch die Schraffur in besonderem Maße der Ebene „Fachliche Schwerpunkte“ zugeordnet sind. Moderne Felder der Fachdidaktik sind Schüler-vorstellungen (der Ebene „Lernende“ zugeordnet) sowie Alltag und Chemie (der Ebene „Gesellschaftliche Bezugsfelder“ zugeordnet). Die zu „Vermittlungspro-zessen“ passenden Reflexionsthemen sind schließlich Unterrichtsziele , Motiva-tion und Medien .

Das Schema enthält bewusst leere Segmente ohne eine Themenbezeichnung: Sie sollen deutlich machen, dass es viele weitere Themen zur chemiedidaktischen Reflexion gibt, die in das Schema aufgenommen werden können. Die Thematik „Schülervorstellungen“ soll am Anfang stehen, weil es ursprüngliche Vorstellun-gen der Schüler und Schülerinnen zu Stoffen und Reaktionen gibt, die aus ihren Alltags- und Lebenserfahrungen resultieren und bereits lange vorhanden sind, ehe ihr Chemieunterricht einsetzt.

Die Ausführungen dieses Lehrbuchs werden in vielfältiger Weise durch wei-tere, bereits vor dieser Auflage erschienene Chemiedidaktik-Lehrwerke ergänzt [16 - 26]: Das Studium der Chemiedidaktik erscheint für Studierende unendlich und unfassbar – sie müssen selbst entscheiden, welchem Grundwissen und welcher Argumentation sie sich anschließen!

Abb. 4 Auswahl von Reflexionsebenen und Themen in Form eines Tortenschemas [15]

Experimente

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Medien

Schüler-vorstellungen

Unterrichts-ziele

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Modelle,Modellvor-stellungen

Lernende

prozesse

XXII Einführung in das „Tortenschema“ zur Chemiedidaktik

Literatur[1] Itelson, L.: Mathematische und kybernetische Methoden in der Pädagogik. Berlin 1967[2] Roth, L.: Handlexikon zur Erziehungswissenschaft. München 1976[3] Klafki, W.: Didaktische Analyse als Kern der Unterrichtsvorbereitung. Hannover 1969[4] Heimann, P., Otto, G., Schulz, W.: Unterricht - Analyse und Planung. Hannover 1970[5] Cube, F.: Kybernetische Grundlagen des Lernens und Lehrens. Stuttgart 1968[6] Winkel, R.: Die kritisch-kommunikative Didaktik. West.Päd.Beitr. 1 (1980), 202[7] Blankertz, B.: Theorien und Modelle der Didaktik. München 1973[8] Ruprecht, H.: Modelle grundlegender didaktischer Theorien. Hannover 1972[9] Aschersleben, K.: Didaktik. Stuttgart 1983[10] Jank, W., Meyer, H.: Didaktische Modelle. Frankfurt 1991[11] Vossen, H.: Kompendium Didaktik der Chemie. München 1979[12] Riedel, W., Trommer, G.: Didaktik der Ökologie. Köln 1981[13] Hammer, H.O.: Fachdidaktik der Chemie an der Hochschule. CU 12 (1981), 5[14] Scheible, A.: Gedanken zum Einführungsunterricht in die Chemie. MNU 19 (1966), 1[15] Barke, H.-D., Bitterling, D., Gramm, A., Hammer, H.O., Hermanns, R., Leibold, R., Linde-

mann, H., Wambach, H.: Denkschrift zur Lehrerbildung für den Chemieunterricht in den Altersstufen der Zehn- bis Fünfzehnjährigen. Frankfurt 1983 (GDCh)

[16] Schmidt, H.J.: Fachdidaktische Grundlagen des Chemieunterrichts. Braunschweig/Wiesba-den 1981 (Vieweg)

[17] Christen, H.R.: Chemieunterricht. Eine praxisorientierte Didaktik. Basel/Boston/Berlin 1990 (Birkhäuser)

[18] Becker, H.J., Glöckner, W., Hoffmann, F., Jüngel, G.: Fachdidaktik Chemie. Köln 1992 (Aulis)

[19] Pfeifer, P., Häusler, K., Lutz, B.: Konkrete Fachdidaktik Chemie. München 1992 (Olden-bourg)

[20] Lindemann, H.: Einführung in die Didaktik der Chemie. Düsseldorf 1999 (Staccato)[21] Harsch, G., Heimann, R.: Didaktik der Organischen Chemie nach dem PIN-Konzept. Braun-

schweig 1998 (Vieweg) [22] Barke, H.-D., Harsch, G.: Chemiedidaktik Heute. Lernprozesse in Theorie und Praxis. Ber-

lin, Heidelberg 2001 (Springer)[23] Heimann, R.: Das Experiment – Ein Instrument zur Förderung des selbständigen Denkens. In.:

Rossa, E.: Chemie Didaktik – ein Praxisbuch für die Sekundarstufe I Berlin 2005 (Scriptor)[24] Rossa, E.: Chemie Didaktik – ein Praxisbuch für die Sekundarstufe I Berlin 2005 (Scriptor)[25] Barke, H.-D.: Chemiedidaktik – Diagnose und Korrektur von Schülervorstellungen. Berlin,

Heidelberg 2006 (Springer)[26] Harsch, G., Heimann, R., Benmokhtar, S, Wagner, A.: Das START-Konzept – Teilchenmodelle

und Formelsprache im Chemieanfangsunterricht. Hallbergmoos 2014 (Aulis)