Didaktik der Chemie | Institut für Chemie und Biochemie | Fachbereich Biologie - Chemie - Pharmazie
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KieWi & Co.: Wege in die Welt des Kleinen - "Was passiert mit dem Eiswürfel in meinem Erfrischungsgetränk?" Aktuelle Rahmenpläne für naturwissenschaftlichen Unterricht fordern das Nutzen eines “einfachen” Teilchenmodells, um Schüler/-innen, die neu in den Naturwissenschaften sind, den Aufbau von Stoffen zu erklären. Zahlreiche naturwissenschaftsdidaktische Studien kommen aber zu dem Schluss, dass nur wenige Schüler/-innen im Laufe ihrer Schulzeit ein angemessenes Bild vom Aufbau der Stoffe entwickeln. Das PARSEL-Modul „Was passiert mit dem Eiswürfel in meinem Erfrischungsgetränk“ eröffnet „Wege in die Welt des Kleinen“ für Schüler/-innen in den Klassenstufen 5 bis 7. Es wurde für Schüler/-innen entwickelt, die gerade erst anfangen sich mit den Naturwissenschaften (vor allem der Chemie) auseinanderzusetzen. Das Modul zeigt den Schüler/-innen, wie sie durch eigene Fragestellungen Einsicht in wissenschaftliche Erklärungen erhalten können und wie selbst scheinbar einfache Schlussfolgerungen in die Irre führen könnten. KieWi & Co.: Stoffe im Alltag - Chemie mit Saus und Braus: "Woher kommt die prickelnde Brause im Brausepulver?" Im PARSEL-Modul „Stoffe im Alltag – Chemie mit Saus und Braus: Woher kommt die prickelnde Brause im Brausepulver?” haben die Schüler/-innen die Möglichkeit, Phänomene, die ihnen aus dem Alltag bekannt sind, zu untersuchen. Systematisch werden die Schüler/-innen die Zutaten des Brausepulvers analysieren. Erfahrungsgemäß werden die Schüler/-innen vorschlagen die Zutaten einzeln zu untersuchen und sie in Wasser zu lösen. Dabei werden sie feststellen, dass das Lösen der einzelnen Zutaten noch keine prickelnde Brause hervorbringt. Dieses zunächst „frustrierende Ergebnis“ ist durchaus gewollt, da die Schüler/-innen lernen sollen, dass Experimente nicht unbedingt gleich zu dem erwarteten oder erhofften Ergebnis führen. Erst wenn man zwei der Zutaten in Wasser gibt (hier: Citronensäure und Natriumhydrogencarbonat) entsteht das gewünschte Ergebnis – es sprudelt. Indem die Schüler/-innen so vorgehen, lernen sie, wie naturwissenschaftliches Arbeiten funktioniert und dass es beim Forschen auch Rückschläge geben kann. Nur durch eine systematische Analyse der Variablen wird man erfolgreich Ergebnisse und Lösungen für Probleme erzielen. Weitere Experimente, z.B. wie viele Gas beim Lösungsvorgang erzeugt wird, und wie dies quantitativ genau bestimmt werden kann, oder die Untersuchung der Frage, ob verschiedene Brausetabletten die gleiche Menge Gas produzieren, runden das Modul ab. Junior Klimaforscher gesucht! "Was können wir gegen den Klimawandel tun? - Überlegungen zur Luftverschmutzung, zur Entstehung von Tornados und zum globalen Klimawandel" Im PARSEL-Modul „Junior Klimaforscher gesucht! Was können wir gegen den Klimawandel tun – Überlegungen zu Luftverschmutzung, zur Entstehung von Tornados und zum globalen Klimawandel“ erhalten die Schülerinnen und Schüler Gelegenheit, mit einfachen und sicher funktionierenden Versuchen Informationen zu gewinnen, die komplexe Sachverhalte erklärbar machen. Dabei ist wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler die Erfahrung machen, dass zum naturwissenschaftlichen Arbeiten nicht nur das Durchführen von Experimenten gehört, sondern dass naturwissenschaftliche Forschung stets auch Informationsrecherchen und Quellenbearbeitungen beinhaltet. Weitere wesentliche Bestandteile naturwissenschaftlichen Vorgehens sind aber auch das Wundern und Staunen und damit verbunden das Aufwerfen von Fragestellungen, Formulieren von Vermutungen und das kreative Planen von möglichen Versuchsanordnungen. Wir möchten bei den Schülerinnen und Schülern eine Sensibilisierung für Klimafragen erreichen und ihnen damit Möglichkeiten eröffnen, als aktives Mitglied unserer Gesellschaft Entscheidungsprozesse mitzugestalten. Um in der Gesellschaft verantwortlich handeln und Einfluss nehmen zu können, ist es erforderlich, dass Situationen, Daten und Fakten beurteilt werden. In diesem Modul wollen wir den Jugendlichen vor Augen führen, dass naturwissenschaftliches Wissen und Kompetenzen wertvolle und wesentliche Grundlagen für sachgerechtes Urteilen und nachhaltiges Handeln sind. Chemie (in) der Extra-Klasse: Erneuerbare Energien - "Mein iPod läuft mit Kuhmist!" Das PARSEL-Modul „Erneuerbare Energien – Mein iPod läuft mit Kuhmist!“ beschäftigt sich mit der Frage, wie Biogas hergestellt wird und inwiefern die Herstellung von Biogas als eine Alternative zur herkömmlichen Energiegewinnung (z.B. aus fossilen Energieträgern) genutzt werden könnte. In Gruppen werden die Schüler/-innen Biogas synthetisieren. Danach wird in weiterer Gruppenarbeit der Heizwert des Biogases in Experimenten bestimmt. Es wird auch die Explosionsfähigkeit eines Methan-Luft-Gemisches systematisch analysiert. Die Produkte, die durch die Verbrennung des Biogases entstanden sind, können dann qualitativ und/oder quantitativ bestimmt werden. Die Ergebnisse der Heizwertbestimmung und die der qualitativen und/oder quantitativen Analysen, welche die Schüler/-innen jeweils selbst durchführen, werden mit den Analyseergebnissen (z.B. Heizwerten) anderer Energiequellen verglichen. Diese Vergleiche sind für die Beantwortung obiger Fragestellung wichtig und stellen eine Grundlage für sachgerechtes Urteilen dar. Chemie (in) der Extra-Klasse: Erneuerbare Energien - "Wieso können wissenschaftlich fundierte Expertengutachten in die Irre führen?" Im PARSEL-Modul „Erneuerbare Energien – Wieso können wissenschaftlich fundierte Expertengutachten in die Irre führen?“ setzen sich die Schüler/-innen intensiv mit den Meinungen, Wertvorstellungen und Urteilen anderer Leute über das Thema erneuerbare Energie, hier dem Thema Bioenergie, auseinander. Mithilfe detaillierter Anweisungen können die Schüler/-innen zwei Brennstoffsorten, z.B. Biodiesel und Diesel, systematisch vergleichen und bewerten. Indem sie die Empfehlungen dieses Moduls befolgen, lernen die Schüler/-innen wie die Experten ihre Schlussfolgerungen ziehen und wie sie daraus zu wissenschaftlich fundierten Gutachten kommen. Die Schüler/-innen werden darüber hinaus herausfinden, wie es angehen kann, dass verschiedene wissenschaftlich fundierte Gutachten zu unterschiedlichen Ergebnisse kommen können, und warum Gutachten unterschiedlicher Experten in die Irre führen können. Chemie (in) der Extra-Klasse: Bausteine des Lebens - eine Einführung in die Biochemie Alles was wir essen, hat einmal gelebt oder stammt von einem lebendigen Organismus – also von Pflanzen oder Tieren. Und alles was lebt, ist aus den gleichen biochemischen Grundbausteinen aufgebaut; vor allem aus Kohlenhydraten, Fetten, Eiweißen und Nukleinsäuren. Diese Biomoleküle machen also im Wesentlichen unsere Nahrung aus und gehören so in ganz unterschiedlicher Ausführung zu unserem Speiseplan. Im PARSEL-Modul „Bausteine des Lebens – eine Einführung in die Biochemie“ haben Schüler/-innen die Möglichkeit mit eben den „Bausteinen des Lebens“ zu experimentieren und dabei zentralen Fragen wie „Wie gelangt eigentlich Hühnereiweiß in meine Muskeln?“ auf den Grund zu gehen. Die Schüler/-innen werden die Verdauung von Eiweißen im menschlichen Organismus untersuchen: Verdünntes Hühnereiweiß wird in ein Dialysegefäß und ein Enzym (Protease), welches das Eiweiß aufspaltet, gegeben. Die von dem Polymer abgetrennten Aminosäuren sind klein genug, um durch die Poren des Dialysegefäßes und somit in das äußere Medium zu gelangen. Die Aminosäuren sind nun also durch UV-Spektroskopie detektierbar. Abschließend kann dieser experimentelle Aufbau und die Ergebnisse auf die Vorgänge im menschlichen Organismus übertragen werden. zurück Unterrichtsmaterialien übersetzt und editiert von der PARSEL-AG Didaktik der Chemie der FU Berlin |
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