Basisbausteine der allgemeinen Chemie Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen

Basisbausteine der allgemeinen Chemie Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter Atombau Eigenschaften chemische Eigenschaften physikalische Eigenschaften besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox) Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig Gesetze Phasenänderungen Reaktionen Analyse Synthese Umsetzung Enegiebeteiligung Enthalpie, Entropie, Aktivierung chemisches Gleichgewicht Hybridisierung Periodensystem der Elemente Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Chemie anno 1893 Rüdorff, F: Grundriß der Chemie, Berlin 1893 nach Pfeifer, P: Konkrete Fachdidaktik Chemie, München 1992 Ziegelsteine Leuchtgas Schießpulver Spiegelglas Farbige Gläser Sauerstoff Chlor Schwefel Kohlenstoff Photographie Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Vergleich zweier Chemiebücher 1 Universität Gymnasium Holleman-Wiberg, 90. Aufl. 1976 Götze-Fischer, 1. Aufl. 1978 A. Atom und Molekül B. Hauptgruppen des Periodensystems C. Nebengruppen des Periodensystems 4. Atome und Moleküle 10. Das gekürzte Periodensystem der Elemente 22. Nebengruppenelemente B. : Hauptgruppen: Das PSE Die chemische Bindung Die chemische Reaktion Die Gruppe der Edelgase Die Gruppe der Halogene 10. : Gekürztes PSE: 10. 4. PSE und Elementeigenschaften 11. Atombindung und Kovalenz 14. Grundtypen chemischer Reaktionen --------- 10. 2. Die Halogene Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Vergleich zweier Chemiebücher 2 Holleman-Wiberg Götze-Fischer Die Gruppe der Alkalimetalle: Das Lithium Das Natrium Das Kalium Das Rubidium, Cäsium, Francium Tabellarischer Vergleich: Lithium Natrium Kalium --------- Der Schwefel: Elementarer Schwefel Wasserstoffverbindungen Halogenverbindungen Oxide Sauerstoffsäuren 15. 1 Schwefelverbindungen: 15. 1. 3. Schwefelwasserstoff und Sulfide ---------15. 1. 1. Schwefeldioxid, schwefelige Säure, Sulfite 15. 2. 2. Schwefeltrioxid, Schwefelsäure, Sulfate Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Leitlinie: Stoff, Struktur und Eigenschaften Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Analytik Periodensystem der Elemente Aufbau von Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter Atombau Analytik Reaktionen Analyse Synthese Umsetzung Änderung von Strukturen Eigenschaften chemische Eigenschaften physikalische Eigenschaften besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox) Energiebeteiligung Enthalpie, Entropie, Aktivierung chemisches Gleichgewicht Hybridisierung Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig Gesetze Phasenänderungen Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Leitlinie: Stoffumsatz Periodensystem der Elemente Reaktionen Stoffumwandlungen Analyse Synthese Umsetzung Verbindungen Eigenschaften chem. /physik. Eigensch. besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox) Energiebeteiligung Enthalpie, Entropie, Aktivierung chemisches Gleichgewicht Hybridisierung Aggregatszustände fest, flüssig, gasförmig Gasgesetze Phasenänderungen Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter, Atombau andere Stoffe Gemische, Reinstoffe Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Leitlinie: Denk- und Arbeitsweisen in der Chemie Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Reaktionen Umsetzungen: direkt erfahrbarer Anteil Eigenschaften physikalische Eigensch. Makro- und mikroskopische Ebene = Phänomene, Erfahrungsebene, „Kontinuum“ z. B. Schmutz, Flamme, ein Lebensmittel, ein Niederschlag Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig, Gasgesetze, Phasenänderungen Periodensystem der Elemente konkreter Teil Wechsel zwischen den Ebenen nach Bedarf und Möglichkeit Reduktion der Kluft in Schritten nach Entwicklungsstand der Schüler Reaktionen Periodensystem der Elemente Analyse, Synthese Modellaussagen zum Atombau Umsetzung Säure/Base, Redox Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter, Atombau Eigenschaften chemische Eigensch. Energiebeteiligung Enthalpie Hybridisierung Submikroskopische Ebene = Modellvorstellungen, Theorie, „Diskontinuum“ z. B. Atome, Moleküle , Bindungen Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Kritik: Vorteile • • Bietet vollständigen Überblick über die Wissenschaft Chemie Keine Interpretationsschwierigkeiten, da Fachbegriffe meist klar und einheitlich dargestellt werden. Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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. Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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 Schüler bereits mitbringen, bleiben unberücksichtigt (wenn ein Stoff „verbrennt“, wird er leichter!!!) Die Begriffsbildung wird nicht genau verfolgt. Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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 einheitlicher Zusammensetzung und bestimmten Eigenschaften 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 Akad. Dir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth