Kategorie: TB2020

Alexander von Humboldt als Chemiker

Gröger, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Alexander von Humboldt kennt man als großen Naturforscher und Forschungsreisenden. Wenig ist aber über seine Forschungen und Tätigkeiten als Chemiker bekannt.

Anlässlich seines 250. Geburtstages am 14.9.2019 sollen daher Alexander von Humboldts Arbeiten auch als Chemiker gewürdigt werden.

Alexander von Humboldt forschte u. a. im Bereich der Gasanalytik. Dazu entwickelte er ein „Anthrakometer“ zur Bestimmung des Kohlenstoffdioxidgehaltes der Luft und arbeitete eng mit Gay-Lussac zusammen, mit dem er schon 1805 den korrekten Sauerstoffgehalt der Luft bestimmte.

Im Vortrag werden einige historische Experimente vorgestellt, die sich auch für eine Umsetzung im Chemieunterricht eignen. Neben einer historisch-fachlichen Einordnung soll dabei dargestellt werden, inwieweit sich daraus Unterrichtsinhalte für den heutigen Chemieunterricht ableiten lassen und wie diese methodisch – z. B. unter Berücksichtigung von Aspekten der Natur der Naturwissenschaften (NOS) – integriert werden können.

Referenz:

Gröger, Martin (2020). Alexander von Humboldt als Chemiker. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 552). Universität Duisburg-Essen

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Alexander von Humboldts Natur- und Wirtschaftsbilanzierung

Schwarz, Oliver

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

In einem regeltypischen Verständnis von Nachhaltigkeit versteht man unter diesem Begriff einen Verbrauch von Ressourcen in dem Umfang, wie sie in einem geschlossenen Wirtschafts- und Naturraum ersetzbar wären – ohne gravierende Einflüsse auf Gleichgewichtszustände. Allerdings ist die vielfach verbreitete Ansicht, diese Idee würde erst der neueren Zeit entspringen, nicht zutreffend. Die aus der Staatsverwaltung der kleineren mitteleuropäischen Länder hervorgegangene Kameralistik entwickelte schon im 17. und 18. Jahrhundert ausgeprägte Fähigkeiten, die oben angesprochenen Gleichgewichtszustände durch Formen der Bilanzierung zu erkunden und wirtschaftlich fruchtbar zu machen. Wenn wir heute von Universalgelehrten sprechen, die seinerzeit viele Forschungs- und Arbeitsgebiete verknüpfen konnten, vergessen wir häufig, dass diese Wissenschaftler zumeist studierte Kameralisten waren – wie etwa auch Alexander von Humboldt. Um bei Lernenden Verhaltensweisen des nachhaltigen Umgangs mit Ressourcen zu bewirken, bietet es sich an, die teilweise vergessenen Bilanzierungsmodelle des kameralistischen Denkens für die Lehre nutzbar zu machen.

Referenz:

Schwarz, Oliver (2020). Alexander von Humboldts Natur- und Wirtschaftsbilanzierung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 556). Universität Duisburg-Essen

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Der Naturzugang Alexander von Humboldts als Ausgangspunkt für den Aufbau von Verständnis im Bereich „nature of science“

Schumann, Svantje

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Eine Analyse des Naturzugangs Alexander von Humboldts anhand von Quellen bildet den Ausgangspunkt für die Überlegung, ob dadurch ein sinnstiftender Zugang zu Wissenschaft, in der Art eines vertieften Verständnisses von „nature of science“ und „forschend-entdeckendem Lernen“ für Lehrpersonen in der Aus- und Weiterbildung erleichtert und ermöglicht wird.

Analysiert wird der naturwissenschaftliche Zugang Alexander von Humboldts, wobei die Analyse als thesengenerierende, rekonstruktionslogische Sichtung von Primär- und Sekundärquellen geschieht. Es stehen Humboldts analytischer Zugang sowie der für Humboldt typische Zugang zur Natur «mit allen Sinnen» im Zentrum der Betrachtung und es werden Thesen aufgestellt, wie beide Zugänge bei Alexander von Humboldt einen Beitrag zur Erkenntnisgenerierung leisten.

Ausgehend von dem Versuch einer Charakterisierung der Humboldt´schen Arbeitsweise und des Humboldt´schen Naturzugangs soll darüber nachgedacht werden, wie sich Verständnisbildung in Bezug auf „nature of science“ und „forschend-entdeckendes Lernen“ im Rahmen der Aus- und Weiterbildung erreichen lässt.

Referenz:

Schumann, Svantje (2020). Der Naturzugang Alexander von Humboldts als Ausgangspunkt für den Aufbau von Verständnis im Bereich „nature of science“. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 558). Universität Duisburg-Essen

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Synthetische und pflanzliche Laxantien im Chemieunterricht

Pansegrau, Svenja & Busker, Maike

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Der Gebrauch von Abführmitteln, auch Laxantien genannt, lässt sich bis in die Antike zurückverfolgen. Heutzutage wird eine große Bandbreite an pflanzlichen und synthetischen Laxantien auf dem Markt angeboten. Sie wurden damals wie heute nicht nur zum Abführen bei Verstopfung zum Einsatz gebracht, sondern auch für „Entschlackungen“ und „Blutreinigungen“ missbraucht. Viele Jugendliche, die an Essstörungen leiden, missbrauchen oft Laxantien, um Fressattacken rückgängig zu machen. Dass sie damit aber immens ihrer Gesundheit schaden ist vielen meist nicht bewusst. Der Chemieunterricht kann durch die Betrachtung von Medikamenten im Unterricht Schülerinnen und Schülern im verantwortungsvollen und bewussten Umgang mit Medikamenten schulen und so einen wesentlichen Beitrag zur Gesundheitserziehung leisten. Auf dem Poster wird ein Forschungsprojekt präsentiert, in dem zum einen schulexperimentelle Zugänge zum Thema Laxantien entwickelt werden und zum anderen eine empirische Untersuchung zu der Einstellung von Jugendlichen zur Einnahme von Medikamenten geleistet wird.

Referenz:

Pansegrau, Svenja & Busker, Maike (2020). Synthetische und pflanzliche Laxantien im Chemieunterricht. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 562). Universität Duisburg-Essen

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Lernförderlichkeit des überarbeiteten Frankfurter Unterrichtskonzepts

Burde, Jan-Philipp, Wilhelm, Thomas, Schubatzky, Thomas , Haagen-Schützenhöfer, Claudia , Dopatka, Liza , Spatz, Verena , Ivanjek, Lana & Hopf, Martin

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Viele Lernende begreifen die elektrische Spannung lediglich als eine Eigenschaft des elektrischen Stroms (Stichwort „Stromspannung“) und verfügen somit über keinen angemessenen Spannungsbegriff. In einer Vorgängerstudie konnte gezeigt werden, dass ein Unterrichtskonzept auf Basis des Elektronengasmodells zu einem besseren konzeptionellen Verständnis elektrischer Stromkreise führt. Im Sinne des für Design-Based-Research-Ansätze typischen zyklischen Vorgehens von Entwicklung, Erprobung und Evaluation wurde das ursprüngliche Unterrichtskonzept weiterentwickelt und empirisch evaluiert. Hierzu wurde ein IRT-skalierter Multiple-Choice-Test eingesetzt, um das konzeptionelle Verständnis von ca. 1.200 Lernenden zu erheben. Im Vortrag werden erste empirische Ergebnisse zur Lernförderlichkeit des überarbeiteten Unterrichtskonzepts präsentiert („EPo“-Strang des EPo-EKo-Projektes). Neben möglichen Gendereffekten wird auch berichtet, wie sich das Interesse der Lernenden und ihr Selbstkonzept entwickeln.

Referenz:

Burde, Jan-Philipp, Wilhelm, Thomas, Schubatzky, Thomas , Haagen-Schützenhöfer, Claudia , Dopatka, Liza , Spatz, Verena , Ivanjek, Lana & Hopf, Martin (2020). Lernförderlichkeit des überarbeiteten Frankfurter Unterrichtskonzepts. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 507). Universität Duisburg-Essen

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Seltenerdelemente – historische und fachdidaktische Analyse

Kober, Ingo & Prechtl, Markus

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Während Deng Xiaoping die Vorkommen an Seltenerdelementen seines Landes mit den Ölvorkommen der arabischen Welt verglich und die Japaner sie als „Vitamine der Industrie“ bezeichnen, fristen die Seltenerdelemente in der Schule ein Schattendasein. Schullehrbücher erwähnen sie oft überhaupt nicht, obwohl sie durch ihre Anwendung in Smartphones, Kopfhörern, Tablets usw. längst in der Lebenswelt von Jugendlichen angekommen sind. Das Poster stellt Befunde aus einer umfassenden Analyse von Literaturquellen zur Entdeckung der Seltenerdelemente durch Chemiker wie Berzelius, Klaproth, Freiherr Auer von Welsbach etc. vor. Es werden Entwicklungslinien und Widersprüche in der Forschung betrachtet, an denen Schülerinnen und Schüler exemplarisch Erkenntniswege in der Chemie und „Stoffgeschichten“ nachvollziehen können; dies im Hinblick auf die Anbahnung von naturwissenschaftsbezogenen Kompetenzen für die Partizipation an einer an Fortschritt und Nachhaltigkeit orientierten Gesellschaft. Als Ausblick werden Möglichkeiten einer curricularen Innovation vermittels der Seltenerdelemente diskutiert.

Referenz:

Kober, Ingo & Prechtl, Markus (2020). Seltenerdelemente – historische und fachdidaktische Analyse. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 566). Universität Duisburg-Essen

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Interviewstudie zum kontextstrukturierten Unterrichtsmaterial von EKo

Dopatka, Liza, Spatz, Verena, Burde, Jan-Philipp, Wilhelm, Thomas, Ivanjek, Lana, Hopf, Martin, Schubatzky, Thomas & Haagen-Schützenhöfer, Claudia

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Einbindung von Kontexten in den traditionellen Unterricht wird seit langem angestrebt und ist mittlerweile fest in den KMK-Beschlüssen verankert. Schulbücher und Arbeitsmaterialien sind inzwischen mit Kontexten angereichert worden, indem Alltagsbezüge und Anwendungen genannt werden. Dies findet zumeist auf Extraseiten, losgelöst von der Erarbeitung der physikalischen Inhalte, statt. Unterrichtsmaterial, welches das Lernen in Kontexten anhand einer möglichst konkreten, authentischen Fragestellung und Problemsituation in den Mittelpunkt rückt, existiert in der Elektrizitätslehre kaum. Solch kontextstrukturiertes Unterrichtsmaterial wurde auf Grundlage fachdidaktischer Entwicklungsarbeit im Design-Based-Research Projekt EKo – Elektrizitätslehre in Kontexten – für die Sekundarstufe I angefertigt und von Lehrkräften im Unterricht eingesetzt. Diese Lehrkräfte wurden nach der Erprobung zur Beurteilung des kontextstrukturierten Unterrichtsmaterials befragt. Im Vortrag werden ausgewählte Ergebnisse der hierzu durchgeführten, leitfadengestützten Interviewstudie vorgestellt.

Referenz:

Dopatka, Liza, Spatz, Verena, Burde, Jan-Philipp, Wilhelm, Thomas, Ivanjek, Lana, Hopf, Martin, Schubatzky, Thomas & Haagen-Schützenhöfer, Claudia (2020). Interviewstudie zum kontextstrukturierten Unterrichtsmaterial von EKo. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 511). Universität Duisburg-Essen

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Chemie und Physik in belletristischer Literatur
Kontextorientierung

Suppert, Simone, Havlena, Silvia Alexandra , Fleischer, Timo & Strahl, Alexander

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Zentrales Medium der Unterrichtsvermittlung ist heutzutage immer noch das Schulbuch – vor allem im naturwissenschaftlichen Unterricht (Reiners, 2017). Dennoch fehlt in diesem Medium oftmals eine passende Kontextorientierung, die die Motivation und das Interesse der SuS für naturwissenschaftliche Sachverhalte steigern kann (Parchmann et al. 2006). Eine Möglichkeit der Einbettung chemischer und physikalischer Inhalte in einen kontextorientierten Unterricht stellt der Einsatz von belletristischen Texten im Chemie- und Physikunterricht dar (Dammaschke; Strahl 2010). Anhand ausgewählter Textstellen, z.B. Extraktionsmöglichkeiten – „Das Parfüm“, Fette – „Die Chemie des Todes“ oder Geschwindigkeitsberechnungen – „Der Kleine Prinz“, können chemische und physikalische Inhalte und Vorgänge im Unterricht thematisiert und wissenschaftlich hinterfragt bzw. nachvollzogen werden. Das Poster stellt Beispiele aus der belletristischen Literatur für den Einsatz im Chemie- und Physikunterricht vor, bei der sich die Kontextorientierung für den naturwissenschaftlichen Unterricht auf neuen Wegen befindet.

Referenz:

Suppert, Simone, Havlena, Silvia Alexandra , Fleischer, Timo & Strahl, Alexander (2020). Chemie und Physik in belletristischer Literatur
Kontextorientierung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 570). Universität Duisburg-Essen

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Anregungen für die Praxis der Chemielehrer*innen-Aus- und -Fortbildung

Bolte, Claus & Streller, Sabine

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Referenz:

Bolte, Claus & Streller, Sabine (2020). Anregungen für die Praxis der Chemielehrer*innen-Aus- und -Fortbildung. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 515). Universität Duisburg-Essen

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Repräsentationswechsel zwischen molekularen Darstellungsformen

Grottke, Tina & Tiemann, Rüdiger

Beitrag auf der GDCP-Jahrestagung 2019

Die Darstellung der molekularen Ebene mittels unterschiedlicher externer Repräsentationsarten (z. B. Strukturformeln) stellt ein domänenspezifisches Merkmal der Chemie dar und ist häufig für die Erklärung und Vermittlung von chemischen Inhalten essentiell. Der Umgang mit der Vielzahl an Darstellungsmöglichkeiten von Teilchen äußert sich unter anderem durch die Fähigkeit, diese in Beziehung setzen und ineinander überführen zu können. Bislang existieren jedoch kaum systematische und detaillierte Befunde zu möglichen Einflussgrößen auf diese Fähigkeit der Translation bei multiplen Repräsentationen für den molekularen Bereich. Das Promotionsprojekt wird diese Lücke schließen und quantitativ mögliche personenspezifische Faktoren auf diese Fähigkeit sowie Unterschiede bei den einzelnen Übersetzungsleistungen in Abhängigkeit der strukturellen Merkmale der Ausgangs- und Zielrepräsentation untersuchen. Das Poster bietet einen Einblick in die theoretische Konstruktion des Projektes und stellt Ergebnisse aus der deskriptiven Teilstudie „Schulbuchanalyse“ (N=10, Sek. I & II, alle Themen) vor.

Referenz:

Grottke, Tina & Tiemann, Rüdiger (2020). Repräsentationswechsel zwischen molekularen Darstellungsformen. In: S. Habig (Hrsg.), Naturwissenschaftliche Kompetenzen in der Gesellschaft von morgen. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung in Wien 2019. (S. 574). Universität Duisburg-Essen

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