MODUL 3A

SCHÜLERGERECHTES

EXPERIMENTIEREN

Fachdidaktik Chemie WS 15/16

Fachbereich Chemie Studiengang: Bachelor of Education

TU Kaiserslautern Dozententeam: A. Molitor-Schworm, A. Engelhardt

Didaktischer Ort

Zielsetzung des Experimentes

Unterrichtsvorbereitung

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Die Unterrichtsvorbereitung beinhaltet:

WAS WIE

Didaktische

Analyse

Lernziele Methodische

Analyse

Didaktische Analyse3

Eine didaktische Analyse umfasst vor allem die folgenden Aspekte:

Einordnung in den Lehrplan

Bedeutung des Themas für die Fachwissenschaft, die Industrie und die Gesellschaft (Fach- und Gesellschaftsrelevanz)

Bedeutung für den Schüler und seinen Alltag (Schülerrelevanz, Alltagsrelevanz)

Grundlagen und aktuelles Schülervorwissen

Auswahl möglicher Experimente.

Methodische Analyse4

Zur methodische Analyse gehören Überlegungen zu:

Unterrichtsverfahren (z. B. forschend-entwickelnd)

Sozialformen (z. B. Frontalunterricht, Gruppenarbeit, Partnerarbeit , Einzelarbeit),

Materialien (z. B. Arbeitsblätter, experimenteller Aufbau),

Medieneinsatz

Phase der Unterrichtsstunde ( Einstieg, Erarbeitungsphase, Sicherungsphase)

Der Unterrichtseckentwurf5

Stundenthema: bitte konkretisieren

Klasse: Jahrgang/ TF

Problemstellung „Phänomene“ ( Abbildung, Zeitungsartikel,

Erzählung, Problemschaffungsexperiment)

Problemformulierung: Was ist das Problem?

Was geschieht eigentlich?

Was verstehe ich nicht?

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Einstiegs-

phase

Ergebnissicherung

Erarbeitungs-

phase

Hypothesenüberprüfung: Wie kann man die Hypothese über-

prüfen? Experimentplanung und

Durchführung des Experimentes

Hypothesenbildung: Analyse des Problems.

Wie kann man das

Problem lösen?

Hypothesenformulierung

Sicherungs-

phase

Eine konkrete

Frage muss

formuliert werden.

Lehrer kennt Vorwissen

der Schüler, überlegt im

Vorfeld welche

Hypothesen von den

Schülern kommen.

Verifizierung Falsifizierung

Aufbau einer problemorientierten Stunde

Didaktischer Ort7

Didaktischer Ort

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• Problemschaffungsexperiment

• Problemlösungsexperiment/ Betätigungsexperiment

• Erarbeitungsexperiment

• Übungs- und Wiederholungsexperiment

• Experiment zur Leistungskontrolle

• (Wunderversuch)

Problemschaffungsexperiment

Beispiel: Brennt Eisen?

Holzspan Eisennagel

Versuch 1: Versuch 2

Problemschaffungsexperiment

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Solche Versuche stehen meist am Beginn einer

Stunde.

Das Phänomen „Der Eisennagel lässt sich nicht

entzünden“, kann in der Regel mit dem Vorwissen

der SuS nicht erklärt werden.

Die SuS formulieren Hypothesen und planen

Experimente, um diese Hypothesen zu überprüfen.

Problemlösungsexperiment(Bestätigungsexperiment)

Beispiel:

Erhöht man den Zerteilungsgrad von Eisen lässt es sich

entzünden.

Eisenwolle verglüht (brennt ohne Flamme)

bzw. Eisenpulver verbrennt unter Funkensprühen.

Erarbeitungsexperiment

Beispiel: Eine Versuchsreihe verschiedener organischer Säuren

wird zur Reaktion mit verschiedenen Alkoholen

angesetzt. Danach werden die Reaktionen beobachtet

und ihre Ergebnisse notiert, mit dem Ziel eine

Gesetzmäßigkeit zu finden.

Es lässt sich mit der Versuchsreihe zeigen, dass aus einer

organischen Säure und einem Alkohol (über eine

Kondensationsreaktion) Ester entstehen, die man an ihrem

charakteristischen Gerüchen identifizieren kann.

Erarbeitungsexperiment

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Erarbeitungsexperimente werden auch

Untersuchungsexperimente genannt. Die SuS

nutzen eine geläufige Untersuchungsmethode.

Bsp.: Prüfung des pH-Wertes von verschiedenen

Salzlösungen (Carbonate, Hydrogensulfate,…)

Übungs-/Wiederholungsexperiment

Beispiel:

Die Schüler haben die Aufgabe die Konzentration

einer zur Verfügung gestellten Säure mit einer

0,1 molarer Natronlauge zu bestimmen.

Voraussetzung: SuS haben bereits titriert

Problemfrage

Problemantwort

Die „Zielsetzung

des Experimentes“15

Die „Zielsetzung des Experimentes“

16

auch: „Frage an das Experiment“

Im Kontext des problemorientierten Unterrichtes:

Problemfrage (aufgeworfen durch: Experiment, Bild, o.ä.)

Problemantwort

Versprachlichung der Frage, die ein Experiment

aufwerfen oder beantworten kann, bzw. der Antwort

die ein Experiment auf eine Problemfrage gibt.

Die „Zielsetzung des Experimentes“

Experimente werden stets zielgerichtet im

Unterricht eingesetzt

Ziel ist es aufzuzeigen, welchen Sinn das Experiment in

der Unterrichtsstunde erfüllt.

Experimente haben die Aufgabe eine Antwort zu

geben, auf im Unterrichtsverlauf angestrebte Fragen, oder

auch Fragen aufzuwerfen.

(Lehrer entwickelt/erarbeitet diese Fragen mit den Schülern, bzw. erwartet,

dass die Fragen sich ergeben.)

Die „Zielsetzung des Experimentes“

Für „jedes“ Experiment gibt es mehrere mögliche

Zielsetzungen, je nachdem welchem didaktischen Ort

das Experiment zugeordnet wird.

entscheidend ist die Intention des Lehrers bzw. das

individuelle Ziel, welches in der Unterrichtsstunde

angestrebt wird

Problemschaffungsexperiment

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„Überlege, welche Frage / welches Problem durch

das Experiment aufgeworfen wird!“

„Überlege wozu du die Antwort, die dir das

Experiment gibt, brauchst.“

Eine Frage / ein Problem ist zu formulieren.

Problemlösungsexperiment,

Bestätigungsexperimenten, Übungsexperiment

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„Frage dich danach, welche Antwort durch das

Experiment geliefert wird!“

Eine Aussage oder Frage ist zu formulieren.

Schauexperimente, Wunderversuch

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Schauexperimente haben keine Zielsetzung!

Problemfrage

• Vermeiden Sie Ja-Nein-Fragen.

• Vermeiden Sie nach Möglichkeit die Frage nach

dem „Warum“. Warum-Fragen sind zu mehrdeutig.

• Vermeiden Sie nach Möglichkeit die Frage nach

den Reaktionsprodukten.

Übung23

Ordnen Sie das Experiment einem

didaktischen Ort zu.

1. Korrosion von Eisen

Bildquelle: http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umat/korrosion/FeCu_b.jpg

Übung24

2. Lokalelement Cu/Zn

Im Bild links tauchen ein Kupfer und ein Zinkstab in verdünnte

Schwefelsäure. Im Bild rechts sind die beiden Stäbe leitend, zu

einem sogenannten Lokalelement verbunden.

Bildquelle: http://www.schule-

bw.de/unterricht/faecher/chemie/material/lehr/bilder/korrosion/02lokalelement2.jpg/view

Übung25

3. Springbrunnenversuch mit Chlorwasserstoff

Bildquelle: http://www.seilnacht.com/cdrom.htm

Übung26

4. Ammoniak reagiert mit Chlorwasserstoff

Bildquelle: http://www.seilnacht.com/Chemie/tnrauch.JPG

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Danke für Ihre

Aufmerksamkeit