didaktische analyse - Fachbereich Chemie
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MODUL 3B<br />
SCHÜLERGERECHTES<br />
EXPERIMENTIEREN<br />
Fachdidaktik <strong>Chemie</strong> SS 13<br />
<strong>Fachbereich</strong> <strong>Chemie</strong><br />
Studiengang: Bachelor of Education<br />
TU Kaiserslautern
2<br />
Besprechung der Hausaufgaben
Das forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren<br />
(fünf Denkstufen)<br />
3<br />
Problemstellung „Phänomene“ (Problemschaffungsexperiment,<br />
Abbildung, Zeitungsartikel, Erzählung)<br />
Problemformulierung: Was ist das Problem?<br />
Was geschieht eigentlich?<br />
Was verstehe ich nicht?<br />
Hypothesenbildung: Analyse des Problems.<br />
Wie kann man das<br />
Problem / die Frage<br />
lösen?<br />
Eine konkrete<br />
Frage muss<br />
formuliert werden.<br />
Lehrer kennt Vorwissen<br />
der Schüler, überlegt im<br />
Vorfeld welche<br />
Hypothesen von den<br />
Schülern kommen.<br />
Hypothesenüberprüfung: Wie kann man die Hypothese überprüfen?<br />
Experimentplanung und<br />
- durchführung<br />
Verifizierung<br />
Falsifizierung<br />
Einstiegsphase<br />
Erarbeitungsphase<br />
Sicherungsphase<br />
Ergebnissicherung<br />
Reith WS 2011/12
Stunden-Verlaufsplan<br />
Zeit Phase Inhalt<br />
(Operationen)<br />
Einleitungs-,<br />
Problematisierungs-,<br />
Erarbeitungs- und<br />
Sicherungsphase<br />
Hier werden die<br />
einzelnen<br />
Lernschritte aufgezeigt<br />
Unterrichtsform<br />
Sozialformen<br />
Art der Versuchsdurchführung<br />
Medien<br />
Tafel<br />
Experiment<br />
Overheadfolie<br />
Arbeitsblatt<br />
Computer<br />
etc.
Stunden-Verlaufsplan<br />
Die Massenzunahme bei der Oxidation von Metallen-das Gesetz von der<br />
Erhaltung der Masse<br />
Zeit Phase Inhalt (Operationen) Unterrichtsform<br />
15´ Einstiegsphase<br />
-spontane Abstimmung zum Balkenwaagen Versuch:<br />
Lehrerfrage<br />
Medien<br />
Experiment<br />
Auf einer Balkenwaage werden die Schalen mit Eisenwolle (auf<br />
beiden Seiten) austariert.<br />
Wird die Schale nach der Verbrennung der Eisenwolle?<br />
leichter<br />
gleich schwer<br />
schwerer<br />
-Sammlung der Argumente der Schülern, die sich für eine<br />
Position entschieden haben..<br />
UG<br />
Problemstellung<br />
Wer hat Recht: Was geschieht mit der Masse vom Eisen?<br />
15` Erarbeitungsphase -Durchführung des Experiments<br />
-Vervollständigung bzw. Berichtigung der Argumente<br />
-Darstellung der Reaktion auf Teilchenebene (Unter Vorgabe der<br />
chemischen Formel von Eisenoxid)<br />
-Ergebnisdarstellung durch einen Schüler (ggf. Hinzuziehen einer<br />
zweiten Version<br />
UG<br />
StA (Stillarbeit)<br />
S-Vortrag<br />
Experiment<br />
Tafel<br />
Heft, Klebepunkte<br />
Tafel,<br />
Magnetpunkte
Stunden-Verlaufsplan<br />
Zeit<br />
(Min)<br />
5<br />
Phase Inhalt (Operationen) Unterrichtsform<br />
Sicherungsphase<br />
Ergebnissicherung<br />
-ein Rückblick mit Wiederholung:<br />
Die Schüler sollen falsche Argumente verbal widerlegen und die<br />
richtigen Argumente verbal begründen.<br />
-Aufklärung des Widerspruchs zum Gesetz von der Erhaltung<br />
der Masse mit Hilfe eines weiteren Experiments<br />
´<br />
UG<br />
LV<br />
Medien<br />
Experiment<br />
5<br />
5<br />
Historischer Bezug<br />
-Kontrastative Argumente finden sich ebenso historisch in der<br />
Auseinandersetzung zwischen Georg Ernst Stahl<br />
(Phlogistontheorie) und Antoine Laurant Lavoisier im 17./18.Jh.<br />
Transfer<br />
-Was geschieht bei der Verwendung von Kohlenstoff anstelle<br />
von Magnesium?<br />
Aufstellen von Prognosen<br />
-Durchführen des Bestätigungsexperiments<br />
LV<br />
UG<br />
LExp<br />
Folie<br />
(Gegenüberstellung<br />
der Chemiker und<br />
ihrer Theorien)<br />
Tafel<br />
Experiment
7<br />
Unterrichtsplanung<br />
http://www.ulo-comics.de/schule/
Lernziele<br />
8<br />
Formulierungshilfe….<br />
• Inhalts- und Verhaltensteil<br />
• Valide Operatoren<br />
• Eindeutigkeit<br />
• Überprüfbarkeit
9<br />
Kompetenzen
Kompetenzen<br />
Die entscheidende Differenzierung<br />
Lernziele<br />
„beschreiben Zwischenschritte auf dem<br />
längeren Weg des Kompetenzaufbaus“<br />
helfen bei der Planung, Steuerung und<br />
Evaluation der einzelnen Stunde<br />
Kompetenzen<br />
lassen sich nur über einen längeren<br />
Zeitraum aufbauen<br />
blicken daher eher auf eine<br />
Unterrichtsreihe oder darüber hinaus<br />
(Bonsen, Hey)
11<br />
Kompetenzen
Kompetenzen<br />
12<br />
Fachkenntnis<br />
(chemisches Wissen anwenden)<br />
Nitrat im Essen<br />
Fachmethoden<br />
(Erkenntnismethoden der <strong>Chemie</strong> nutzen)<br />
Nitratgehalt von Gemüse ermitteln<br />
Kommunikation<br />
(in und über <strong>Chemie</strong> kommunizieren)<br />
Stickstoffkreislauf aus einem Text<br />
erstellen und vorstellen<br />
Reflexion<br />
(chemisches Wissen kritisch anwenden)<br />
Beurteilung der Gefährdung von<br />
Nitrat im Essen<br />
(nach Nickel)
Kompetenzen<br />
Kommunikation<br />
(in und über <strong>Chemie</strong> kommunizieren)<br />
S. erklären den Eltern, wie das Nitrat<br />
ims Essen kommt und was man<br />
dagegen tun kann, um sich zu üben,<br />
chem. Sachverhalte nachvollziehbar<br />
zu kommunizieren<br />
Reflexion<br />
(chemisches Wissen kritisch anwenden)<br />
S. beurteilen, die Gefährdung von Nitrat<br />
im Essen, um für den Einfluss von<br />
Chemikalien auf die<br />
Ernährungssicherheit sensibilisiert<br />
zu werden<br />
(nach Nickel)
Kompetenzen<br />
14<br />
Fachkenntnis<br />
(chemisches Wissen anwenden)<br />
Fachmethoden<br />
(Erkenntnismethoden der <strong>Chemie</strong> nutzen)<br />
S. nennt Nitrat als möglichen<br />
unerwünschten Bestandteil<br />
in der Nahrung, erklärt, wie<br />
es dort hinkommt und<br />
welche Folgen es hat, um<br />
chemische Sachverhalte in<br />
den Alltag einzubinden.<br />
S. ermitteln den Nitratgehalt<br />
von Gemüse, um Ihre<br />
Fähigkeiten beim<br />
Experimentieren zu<br />
verbessern.<br />
(nach Nickel)
Lernziel-Kompetenz<br />
15<br />
Die S führen den quantitativen Nitratnachweis<br />
eigenständig durch, um<br />
das selbstständige Durchführen, Beobachten,<br />
Beschreiben und Ausarbeiten von<br />
Experimenten zu üben.
DIDAKTISCHE ANALYSE<br />
Warum und wozu unterrichte ich dieses Thema?
DIDAKTISCHE ANALYSE<br />
In der <strong>didaktische</strong>n Analyse wird das in<br />
der Sach<strong>analyse</strong><br />
fachwissenschaftlich dargestellte<br />
Thema durch <strong>didaktische</strong><br />
Überlegungen zum<br />
„Unterrichtsgegenstand“<br />
transformiert/elementarisiert
DIDAKTISCHE ANALYSE<br />
Analyse des Lehrplans<br />
Analyse der Bedeutung des Themas für die Fachwissenschaft, für die<br />
Industrie und für die Gesellschaft (Fachrelevanz, Gesellschaftsrelevanz).<br />
Analyse der Bedeutung für die Schülerinnen und Schüler und ihren Alltag<br />
(Schülerrelevanz, Alltagsrelevanz)<br />
Analyse der Bedeutung des Themas im Rahmen der Schulchemie<br />
(Fachrelevanz)<br />
Analyse des Vorverständnisses und der Vorerfahrungen der Schülerinnen<br />
und Schüler mit der daraus resultierenden <strong>didaktische</strong>n Elementarisierung.<br />
Worin liegen die Verstehens-Schwierigkeiten und was erschwert das Lehren<br />
und Lernen des „Gegenstands“? Wie kann ich diese Probleme vermeiden.
DIDAKTISCHE ANALYSE<br />
Analyse der Zugangsmöglichkeiten zu diesem Thema – mit einer<br />
Begründung der Entscheidung für den gewählten Weg (Didaktische<br />
Prinzipien, Fasslichkeit (<strong>didaktische</strong> Regeln), genetische Orientierung).<br />
Analyse möglicher Experimente<br />
(warum habe ich mich für dieses Experiment entschieden?)
DIDAKTISCHE ANALYSE<br />
Analyse der Zugangsmöglichkeiten zu diesem Thema – mit einer<br />
Begründung der Entscheidung für den gewählten Weg (Didaktische<br />
Prinzipien, Fasslichkeit (<strong>didaktische</strong> Regeln), genetische Orientierung).<br />
Analyse möglicher Experimente<br />
(warum habe ich mich für dieses Experiment entschieden?)
DIE DIDAKTISCHE ANALYSE<br />
Bsp.: Vorgang der Adsorption am Beispiel der Aktivkohle<br />
(Thema „Stoffe und ihre Eigenschaften“)<br />
Einstieg: Verschüttete Tinte wird mit Wasser weggewischt<br />
Problemfrage: Wie bekomme ich die Tinte wieder aus dem Wasser?<br />
Didaktischer Schwerpunkt: Erklärung der Adsorption am Beispiel der Aktivkohle<br />
Lernziel: Schülerinnen und Schüler erklären mit dem Teilchenmodell<br />
die Wirkungsweise der Aktivkohle bei der Adsorption mit Aktivkohle.<br />
21
DIE DIDAKTISCHE ANALYSE<br />
Bsp.: Vorgang der Adsorption am Beispiel der Aktivkohle<br />
(Thema „Stoffe und ihre Eigenschaften“)<br />
Analyse der Bedeutung des Themas<br />
für die Fachwissenschaft, für die<br />
Industrie und für die Gesellschaft<br />
Adsorptionsvorgänge haben hohe<br />
Bedeutung im Alltag und Technik (Abgaskatalysator,<br />
Gase an Oberflächen etc.) Für unser leben<br />
bedeutsame Synthesen (z.B. Ammoniaksynthese<br />
nach Haber Bosch)<br />
Ammoniak: Ausgangsstoff für Düngemittel –<br />
Welthunger<br />
Alltagsbezug der Schülerinnen und<br />
Schüler<br />
Aktivkohlefilter bei Trinkwasser-aufbereitung,<br />
Dunstabzugshauben etc.<br />
Thema im <strong>Chemie</strong>unterricht: in der Analytik am<br />
häufig verwendetes Analyse- Trennverfahren<br />
(Chromatographie)<br />
22
DIE DIDAKTISCHE ANALYSE<br />
Bsp.: Vorgang der Adsorption am Beispiel der Aktivkohle<br />
(Thema „Stoffe und ihre Eigenschaften“)<br />
Im Schülerexperiment wird beobachtet,<br />
dass Aktivkohle das Wasser „reinigt“<br />
Elementarisierung<br />
Bei der Beobachtung wird der Begriff<br />
Adsorption eingeführt. Auf weitere Fachtermini<br />
wird verzichtet (Adsorbens,<br />
Adsorbat etc.)<br />
Auf die Wechselwirkung (van der Waals-Kräfte<br />
bzw. Londonkräfte) zwischen Adsorbens und<br />
Adsorptiv wird nicht eingegangen<br />
Der strukturelle Aufbau von Aktivkohle wird nicht<br />
diskutiert. Es wird stattdessen eine<br />
Elektronenraster Mikroskopaufnahme von<br />
Aktivkohle gezeigt (Farbstoffteilchen befinden sich<br />
23<br />
in den Hohlräumen)
DIE DIDAKTISCHE ANALYSE<br />
Bsp.: Vorgang der Adsorption am Beispiel der Aktivkohle<br />
(Thema „Stoffe und ihre Eigenschaften“)<br />
Im Schülerexperiment wird beobachtet,<br />
dass Aktivkohle das Wasser „reinigt“<br />
Elementarisierung<br />
Bei der Beobachtung wird der Begriff<br />
Adsorption eingeführt. Auf weitere Fachtermini<br />
wird verzichtet (Adsorbens,<br />
Adsorbat etc.)<br />
Auf die Wechselwirkung (van der Waals-Kräfte<br />
bzw. Londonkräfte) zwischen Adsorbens und<br />
Adsorptiv wird nicht eingegangen<br />
Der strukturelle Aufbau von Aktivkohle wird nicht<br />
diskutiert. Es wird stattdessen eine<br />
Elektronenraster Mikroskopaufnahme von<br />
Aktivkohle gezeigt (Farbstoffteilchen befinden sich<br />
24<br />
in den Hohlräumen)
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