Niedersächsisches Kultusministerium. Curriculare Vorgaben. für die Oberschule. Schuljahrgänge 5/6. Chemie. Niedersachsen

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1 Niedersächsisches Kultusministerium Curriculare Vorgaben für die Oberschule Schuljahrgänge 5/6 Chemie Niedersachsen

2 An der Erarbeitung der Curricularen Vorgaben für die Schuljahrgänge 5/6 der Oberschule im Unterrichtsfach Chemie als Zusammenführung der Kerncurricula der Hauptschule, der Realschule und des Gymnasiums waren die nachstehend genannten Personen beteiligt: Achtermann, Karen Leerhoff, Gabriele Ramien, Marlies Herausgegeben vom Niedersächsischen Kultusministerium (2011) Schiffgraben 12, Hannover Die Curricularen Vorgaben können als PDF-Datei vom Niedersächsischen Bildungsserver (NIBIS) ( heruntergeladen werden.

3 Einleitung Gemäß Niedersächsischem Schulgesetz kann ab dem Schuljahr 2011/2012 die Oberschule aufsteigend ab dem 5. Schuljahrgang errichtet werden. In der Oberschule können dieselben Abschlüsse des Sekundarbereichs I wie an Hauptschulen, Realschulen und Gymnasien erworben werden. Die in den Kerncurricula der Hauptschule, Realschule und des Gymnasiums für das Ende der Schuljahrgänge 6, 8 und 9 bzw. 10 erwarteten Anforderungen beschreiben die erforderliche Progression im Kompetenzerwerb der Schülerinnen und Schüler, um die durch die schulformspezifischen Schwerpunkte bestimmten Abschlüsse erfolgreich zu erwerben. Dem schulzweigbezogenen Unterricht sowie dem Unterricht in Fächern mit äußerer Fachleistungsdifferenzierung liegen die Kerncurricula der jeweiligen Schulform zugrunde. Für den jahrgangsbezogenen und schulzweigübergreifenden Unterricht der Oberschule werden in den vorliegenden Curricularen Vorgaben für die Schuljahrgänge 5 und 6 die in den Kerncurricula der Hauptschule, Realschule und des Gymnasiums dargestellten Kompetenzanforderungen zusammengeführt. Die bis zum Ende des 6. Schuljahrgangs erwarteten Kompetenzen werden als Regelanforderungen formuliert. Die Regelanforderungen stellen die Grundlage für die Bewertung der Leistungen der Schülerinnen und Schüler dar. Kompetenzaufbau erfolgt grundsätzlich kumulativ und schließt an die Ergebnisse vorheriger Lernprozesse an. Durch geeignete Anforderungen trägt der Unterricht zur weiteren Entwicklung der Kompetenzen bei. Voraussetzung für die Progression im Kompetenzerwerb ist die Auseinandersetzung im Unterricht mit zunehmend komplexeren Aufgabenstellungen sowie die Unterstützung durch die Lehrkräfte bei der Bewältigung der Anforderungen. Wegen der unterschiedlichen Lernvoraussetzungen und Leistungsfähigkeiten der Schülerinnen und Schüler ist innere Differenzierung als Unterrichtsprinzip in jedem Unterricht unverzichtbar. Neben der methodischen Gestaltung zeigt sich Differenzierung u. a. in unterschiedlichen an den jeweiligen Lernstand angepassten Kompetenzanforderungen. In den vorliegenden Curricularen Vorgaben werden exemplarisch an einigen Stellen niedrigere Anforderungen (kursiv gedruckt) formuliert, deren Bewältigung Voraussetzung für das angestrebte Erreichen der Regelanforderungen ist. Weiterhin werden exemplarisch weiterführende Anforderungen (fett gedruckt) benannt, die über die Regelanforderungen hinausgehen. Die in den Kerncurricula der Hauptschule, Realschule und des Gymnasiums enthaltenen Aussagen zu dem Bildungsbeitrag des Faches, der Unterrichtsgestaltung mit dem Kerncurriculum, der Beschreibung der Kompetenzbereiche und Strukturelemente, der Leistungsfeststellung und -bewertung sowie den Aufgaben der Fachkonferenz gelten entsprechend für den Unterricht in der Oberschule. 3

4 1 Erwartete Kompetenzen Basiskonzept Stoff-Teilchen-Beziehungen Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Bis Ende Schuljahrgang 6 Stoffe bestimmen unsere Lebenswelt Chemische Fragestellungen erkennen, bearbeiten und experimentell untersuchen Chemische Sachverhalte korrekt formulieren Chemische Sachverhalte in der Lebenswelt erkennen 4 4 unterscheiden Körper und Stoff im Sinne des chemischen Stoffbegriffes. erkennen, beschreiben und unterscheiden Stoffe an ihren typischen mit den Sinnen erfahrbaren Eigenschaften. unterscheiden Stoffe anhand ausgewählter messbarer Eigenschaften. wenden Stoffeigenschaften zur Trennung von Stoffgemischen an. Nutzen und erklären Trennverfahren mit Hilfe ihrer Kenntnisse über Stoffeigenschaften. beschreiben und erklären einfache Stoffkreisläufe. beobachten und beschreiben sorgfältig. experimentieren sachgerecht nach Anleitung. beachten Sicherheits- und Umweltaspekte. benennen Geräte und setzen sie fachgerecht ein. planen einfache Experimente und überprüfen vorher aufgestellte Hypothesen. geben Texte mit chemischen Fragestellungen wieder/ erkennen in/entwickeln aus Texten und Experimenten chemische Fragestellungen und formulieren diese mit eigenen Worten. protokollieren unter Anleitung/ ohne Anleitung einfache Experimente. stellen Ergebnisse vor. suchen in Texten Fachbegriffe heraus/ wenden Fachbegriffe an/ argumentieren mit Fachbegriffen. nutzen vorgegebene kurze/ komplexere Informationsquellen. stellen einfache Stoffkreisläufe dar. stellen Beziehungen zwischen der Chemie und Anwendungssowie Berufsbereichen her. stellen Bezüge zu einzelnen/ anderen Unterrichtsfächern wie z.b. Werken, Biologie, Erdkunde, Physik (Leiter, Nichtleiter, Dauermagnetismus)her. zeigen vielfältig umweltbewusstes Handeln im Umgang mit Stoffen ihres Alltags auf, z. B. Mülltrennung, Wasserverbrauch.

5 Stoffe bestehen aus Teilchen Modelle kennen lernen und anwenden Fachsprache anwenden Modellvorstellungen reflektieren zeichnen, beschreiben und erläutern anhand eines geeigneten Modells den submikroskopischen Bau von Stoffen. benennen Merkmale von Modellen. ordnen zeichnerische Darstellungen der Stoff- und Teilchenebene zu. Unterscheiden zwischen Stoff- und Teilchenebene. beschreiben und veranschaulichen mit Hilfestellung chemische Sachverhalte mit dem Teilchenmodell unter Anwendung der Fachsprache. unterscheiden zwischen Modell und Wirklichkeit. zeigen Grenzen von Modellen auf. 5 4

6 Basiskonzept Struktur-Eigenschafts-Beziehungen Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Bis Ende Schuljahrgang 6 Stoffe lassen sich nach Eigenschaften ordnen Chemische Fragestellungen erkennen, bearbeiten und experimentell untersuchen Chemische Sachverhalte korrekt formulieren Stoffeigenschaften bewerten Schülerinnen und Schüler... Schülerinnen und Schüler ordnen Stoffe nach gemeinsamen Stoffeigenschaften. beschreiben die Aggregatzustände und deren Übergänge auf der Teilchenebene. stellen Beziehungen zwischen Eigenschaften von Stoffen und ihren Verwendungsmöglichkeiten her. unterscheiden Reinstoff und Gemisch. beobachten und beschreiben sorgfältig. wenden ein Teilchenmodell an. experimentieren sachgerecht nach Anleitung. beachten Sicherheitsaspekte. benennen Geräte und setzen sie fachgerecht ein. planen einfache Experimente und überprüfen vorher aufgestellte Hypothese. protokollieren unter Anleitung/mit Hilfestellung einfache Experimente. nutzen vorgegebene kurze/ komplexere Informationsquellen. suchen in Texten Fachbegriffe heraus/wenden Fachbegriffe an/ argumentieren mit Fachbegriffen. stellen Ergebnisse vor. unterscheiden erwünschte von unerwünschten Eigenschaften der Stoffe in Bezug auf ihre Verwendung. stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar. geben Texte mit chemischen Fragestellungen wieder/ erkennen in/ entwickeln aus Texten und Experimenten chemische Fragestellungen und formulieren diese mit eigenen Worten.

7 Basiskonzept Chemische Reaktion Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Bis Ende Schuljahrgang 6 Stoffumwandlungen durch Verbrennungen Chemische Fragestellungen erkennen, bearbeiten und experimentell untersuchen Chemische Sachverhalte korrekt formulieren Bedeutung des Brandschutzes erfassen 7 nennen/erarbeiten Bedingungen für Verbrennungen. nennen/erarbeiten Bedingungen für das Löschen von Bränden. beschreiben Verbrennungsvorgänge als Umwandlung der Ausgangsstoffe/Edukte in neue Stoffe. kennen Nachweisreaktionen. führen Experimente nach Anleitung durch/planen und führen einfache Experimente selbstständig durch. beobachten und beschreiben sorgfältig. benennen Geräte und setzen sie fachgerecht ein. beachten Sicherheits- und Umweltaspekte. vergleichen die Ausgangsstoffe mit den Verbrennungsprodukten. führen Nachweisreaktionen durch. suchen in Texten Fachbegriffe heraus/wenden Fachbegriffe an/ argumentieren mit Fachbegriffen. protokollieren unter Anleitung/mit Hilfestellung Experimente. stellen Ergebnisse vor. zeigen den Zusammenhang zwischen Verbrennungen im Alltag und chemischen Sachverhalten auf. bereiten eine Expertenbefragung mit Hilfestellung vor und führen diese durch. unterscheiden geeignete von ungeeigneten Brandschutzmaßnahmen für verschiedene Brände. unterscheiden zwischen erwünschten und unerwünschten Verbrennungen. begründen die Bedeutsamkeit von Brandexperten.

8 Basiskonzept Energie Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Bis Ende Schuljahrgang 6 Stoffe und ihr Energiegehalt Chemische Fragestellungen erkennen, bearbeiten und experimentell untersuchen Chemische Sachverhalte korrekt formulieren Chemische Sachverhalte in der Lebenswelt erkennen 8 benennen/ erklären die Abhängigkeit des Aggregatzustandes eines Stoffes von der Temperatur. benennen/ beschreiben den Zusammenhang zwischen Bewegungsenergie der Teilchen und der Temperatur. führen Experimente nach Anleitung durch. beobachten und beschreiben sorgfältig. vergleichen die Ausgangsstoffe mit den Verbrennungsprodukten. protokollieren unter Anleitung/ mit Hilfestellung Experimente. nutzen ausgewählte Informationsquellen/suchen in Texten Fachbegriffe heraus/wenden Fachbegriffe an/argumentieren mit Fachbegriffen. erkennen Aggregatzustandsänderungen in ihrer Umgebung und zeigen die Bedeutung auf. stellen Bezüge zur Physik her (Temperaturmessung, Thermometerskala, Wärme als Energieform). erkennen die Abgabe von Energie bei Verbrennungsprozessen. geben Texte mit chemischen Fragestellungen wieder/ erkennen in/entwickeln aus Texten und Experimenten chemische Fragestellungen und formulieren diese mit eigenen Worten.

9 2 Beispiele zur Umsetzung im Unterricht Themenfeld: Stoffe im Haushalt Unterrichtseinheit: Wir untersuchen Getränke Schuljahrgang 5/6 Mögliche andere Unterrichtseinheiten Schokolade was ist drin? Rund um den Apfel Kompetenzbereiche Fachwissen Die Schülerinnen und Schüler... unterscheiden Getränke aufgrund ihrer Sinneserfahrungen und ausgewählter messbarer Eigenschaften (BK Stoff-Teilchen-Beziehungen). nutzen Stoffeigenschaften zur Trennung von Getränkebestandteilen (BK Stoff-Teilchen- Beziehungen). unterscheiden Reinstoff und Gemisch (z. B. Wasser und Fruchtsaft) (BK Stoff-Teilchen- Beziehungen). ordnen Getränke nach gemeinsamen Stoffeigenschaften (z. B. Zuckergehalt, Fruchtsaftgehalt, ) (BK Struktur-Eigenschafts-Beziehungen). Erkenntnisgewinnung: beobachten und beschreiben sorgfältig ihre Getränkeuntersuchungen. experimentieren sachgerecht nach Anleitung. erkennen in Texten und Experimenten chemische Fragestellungen (z.b. E-Nummern auf Etiketten). beachten Sicherheits- und Umweltaspekte. benennen Geräte und setzen sie fachgerecht ein. Kommunikation: protokollieren unter Anleitung einfache Untersuchungen und stellen diese unter Verwendung von Fachbegriffen der Klasse vor. nutzen ausgewählte Informationsquellen zur Deutung von unbekannten Fachbegriffen (z.b. E-Nummern). führen Interviews durch und dokumentieren diese.... Bewertung stellen Bezüge zur Biologie und Hauswirtschaft her (gesunde Ernährung). begründen die Einteilung der Getränke anhand verschiedener Ordnungskriterien, z.b. Zuckergehalt, Fruchtanteil. bewerten verschiedene Getränke nach gesundheitlichen Aspekten.... Möglicher Verlauf Mindmap Getränke Interview: Beliebtheit von Getränken, Erstellen eines Säulendiagramms Inhaltsstoffe laut Etikett von Getränkeflaschen Was bedeuten E-Nummern? Herstellung von Getränken z.b. aus Früchten Untersuchung der Eigenschaften, z.b. Zuckergehalt, Wassergehalt, Trennverfahren z.b. Eindampfen, Filtrieren, Verbindungen zu Konzepten anderer Fächer Biologie: Ernährung Hauswirtschaft: gesunde Ernährung 9

10 Alternativ zum bekannten Beispiel Wir untersuchen Getränke wird die Möglichkeit der Binnendifferenzierung anhand der folgenden Unterrichtseinheit aufgezeigt: Unterrichtseinheit: Wir untersuchen Schokolade Ziele der Einheit: Die Schülerinnen und Schüler sollen Schokolade in ihre Bestandteile zerlegen und die typischen Eigenschaften von Zucker, Fett und Kakaopulver erarbeiten Kompetenzbereiche Fachwissen Die Schülerinnen und Schüler... identifizieren die Inhaltsstoffe Fett, Zucker und Kakao durch einen Vergleich der Stoffeigenschaften (Schwerpunkt Löslichkeit). (BK Stoff-Teilchen) erlernen und wenden die Fettfleckprobe an. (BK Stoff-Teilchen) erlernen die Stofftrennverfahren Verdunsten, Eindampfen, Extraktion, Filtration. (BK Stoff- Teilchen) erklären die genannten Trennverfahren mit Hilfe der Kenntnisse über Stoffeigenschaften.(BK Stoff-Teilchen) Erkenntnisgewinnung Die Schülerinnen und Schüler... erkennen und formulieren Fragen zur Schokolade. strukturieren die aufgeworfenen Fragen, z.b. nach chemischen und nicht chemischen Aspekten. experimentieren sachgerecht nach Anleitung. lernen den Gefahrstoff Aceton kennen. beachten beim Experimentieren notwendige Sicherheitsaspekte. beobachten und beschreiben sorgfältig. Kommunikation: Die protokollieren die Versuche zur Untersuchung der Schokolade nach Anleitung. stellen die erhaltenen Ergebnisse der untersuchten Schokoladen vor. nutzen zur Erarbeitung von Fragen verschiedene Informationsquellen. präsentieren ihre Ergebnisse dem Plenum. beantworten und reflektieren Einwände aus dem Plenum. wenden die erlernten Stofftrennverfahren fachsprachlich an. Bewertung erstellen Auswertungen in Bezug auf den Anteil der Inhaltsstoffe in Schokoladen. setzen die auf den Packungen angegebenen Inhaltsstoffe in Bezug zu ihren Untersuchungsergebnissen stellen Bezüge zum Kakaoanteil und dem Preis der Schokolade her. erkennen Gesundheitsbezüge in Bezug auf Schokoladenkonsum. Möglicher Verlauf der Unterrichtseinheit, der je nach Lerngruppe variieren kann Materialhinweis: diverse Materialien zu diesem Thema finden sich in verschiedenen Veröffentlichungen der Schulbuchverlage. Schokoladenfilme zur Herstellung gibt es im Internet, Quarks und Co: pdf zu Schokolade, Uni Köln: Schokoladenuntersuchung als pdf Std. 1. Stunde Verlaufsskizze Einstieg in die Unterrichtseinheit Präsentieren verschiedener Schokoladen Entwickeln, ordnen und strukturieren von Fragen z. B. Mind Map Fokussieren auf die chemische Fragestellung nach den Inhaltsstoffen der Schokolade 10

11 2./ 3. Stunde Experimentelle Phase I der Unterrichtseinheit Vorstellen und besprechen der Versuchsschritte zur Fettbestimmung Durchführen des Versuches nach Anleitung Einführen des Fettnachweises Schreiben des Versuchsprotokolls Möglichkeit zur Binnendifferenzierung: niedrigere Anforderungen: Lediglich ein Experiment zur Fettisolation (Arbeitsblatt I), Vorgabe eines vorstrukturierten Versuchsprotokolls Regelanforderung: Fett aus verschiedenen Schokoladensorten isolieren Höhere Anforderungen: Quantitative Fettgehaltsbestimmung (Arbeitsblatt II) und Vergleich verschiedener Schokoladensorten 4./ 5. Stunde Experimentelle Phase II der Unterrichtseinheit Vorstellen und besprechen der Versuchsschritte zur Isolation von Zucker und Kakao Durchführen des Versuchs nach Anleitung Schreiben des Versuchsprotokolls Möglichkeiten zur Binnendifferenzierung: Niedrigere Anforderungen: Gegebenenfalls das Experiment zur Fettisolation beenden, Vorgabe eines vorstrukturierten Versuchsprotokolls Regelanforderung: Zucker aus dem Filterkuchen isolieren Höhere Anforderungen: Quantitative Zuckergehaltsbestimmung und gegebenenfalls Einführung eines Zuckernachweises (Teststäbchen), Vergleich verschiedener Schokoladensorten, gegebenenfalls Fehlerdiskussion 6. Stunde 7./ 8. Stunde Auswertungsphase Auswerten des Versuchs Vergleichen der Versuchsergebnisse mit den Packungsangaben Vorstellen der unterschiedlichen Ergebnisse Reflexionsphase Erstellen von Steckbriefen zu Fett, Zucker und Kakao Reflektieren der Trennverfahren Übertragen der Trennverfahren auf andere Beispiele Möglichkeiten zur Binnendifferenzierung: Didaktische reduzierte Anforderungen: Vorstrukturierte Steckbriefe, vorgegebene Beispiele zu Trennverfahren, die zugeordnet werden müssen (z. B. Bilder/Texte/Begriffe) Regelanforderung: Ergänzen eines Arbeitsblattes zu Trennverfahren 9./ 10. Stunde Abschlussphase Beantworten der in der Einstiegsphase aufgestellten Fragen (siehe Mind Map) Vorstellen der Ergebnisse Möglichkeiten zur Binnendifferenzierung: Niedrigere Anforderungen: Beantwortung einfacher Fragen der Mind Map mit Hilfe vorgegebener Informationsmaterialien Regelanforderung: Beantwortung komplexerer Fragen mit dem Hinweis auf Informationsquellen Höhere Anforderungen: Eigenständige Recherche zu komplexen Fragen Ergänzungsmöglichkeiten Schokolade selbst herstellen (Bezüge zur gesunden Ernährung) Werbeplakate für die selbst hergestellte Schokolade (ggf. fächerübergreifende Zusammenarbeit Kunst) Besuch einer/s Schokoladenfabrik/-museums Erweiterung auf das Teilchenmodell 11

12 Beispiel für Arbeitsblätter in verschiedenen Differenzierungsstufen Arbeitsblatt I Woraus besteht Schokolade? Teil I Materialien: Zwei Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Gasbrenner, ein Becherglas etwa halb voll mit Wasser gefüllt, einen Trichter, einen Rundfilter, in Aceton gelöste Schokolade. Sicherheitshinweis: Aceton ist sehr leicht entzündlich. Achte darauf, dass der Gasbrenner aus ist, bevor du mit Aceton arbeitest. Versuchsanleitung: 1. Erhitze Wasser in einem Becherglas. Stelle danach den Gasbrenner aus. 2. Lege einen Faltenfilter in den Trichter. Befeuchte den Filter mit Aceton. Stelle den Trichter in ein Reagenzglas. 3. Hole Dir in Aceton gelöste Schokolade im zweiten Reagenzglas und filtriere sie in kleinen Portionen in das erste Reagenzglas. Stelle das Reagenzglas mit der Schokoladenlösung zwischendurch in das heiße Wasser, damit es nicht abkühlt (sonst verstopft der Filter) 4. Spüle mit Aceton nach, bis keine Reste mehr vorhanden sind. 5. Markiere deinen Filter, in dem der Filterkuchen ist, und das Reagenzglas mit dem Filtrat, damit du beides wiedererkennst. 6. Gib beides zum Trocknen unter den Abzug. Beobachtung: Beschreibe die Eigenschaften (Farbe, Geruch, ) des Stoffes im Reagenzglas. Wie sieht der Rest im Filter aus? Auswertung: 12

13 Arbeitsblatt II Materialien: Chemikalien: Woraus besteht Schokolade? Teil I Waage, Messer, Messzylinder, 2 Erlenmeyerkolben (100 ml), Glasstab, Heizplatte, Becherglas (250 ml), Trichter, Faltenfilter Schokolade, Aceton, Wasser Durchführung: 1. Wiege 10 g zerkleinerte Schokolade ab. 2. Messe mit dem Messzylinder 30 ml Aceton ab und gib es in den Erlenmeyerkolben Füge die Schokolade hinzu und löse sie, indem du mit einem Glasstab rührst. Stelle dabei den Erlenmeyerkolben in ein Becherglas (250 ml) mit warmem Wasser. 4. Wiege den zweiten 100 ml-erlenmeyerkolben (leer): 5. Wiege einen Faltenfilter: (Notiere den Wert auch mit Bleistift auf den Filter) 6. Filtriere die Schokoladenlösung in den Erlenmeyerkolben. 7. Spüle den Erlenmeyerkolben 1 mit 20 ml warmen Aceton aus und filtriere diese Lösung ebenfalls in den Erlenmeyerkolben Stelle den Erlenmeyerkolben und den Faltenfilter bis zur nächsten Stunde unter den Abzug. 9. Wiege den Erlenmeyerkolben mit dem Rückstand, wenn das Aceton vollständig verdunstet ist: Beobachtung: Auswertung: Welche Masse hat der Rückstand im Erlenmeyerkolben? Beschreibe das Aussehen des Rückstandes. Beschreibe den Rest im Filter. In 10 g Schokolade sind g enthalten. Das sind %! 13

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