Illustrierende Aufgaben zum LehrplanPLUS

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1 Stand: Juli 2016 Kohlenstoff-Atome auf Reisen Jahrgangsstufen Fach/Fächer Übergreifende Bildungsund Erziehungsziele Zeitrahmen benötigtes Material 8 (NTG), 9 (SG, MuG, WSG) Chemie, evtl. Zusammenarbeit mit Sprachen, Kunst Bildung für Nachhaltige Entwicklung (Umweltbildung, Globales Lernen) 1-2 Unterrichtsstunden, je nach gewählter Organisationsform Dokumentenkamera und Beamer für die Präsentation Kompetenzerwartungen Die Schülerinnen und Schüler vergleichen die Kohlenstoffdioxidbilanz und die Reaktionswärme bei der Verbrennung verschiedener Brennstoffe, um die Verwendung verschiedener Energieträger zu bewerten (z. B. Umweltbelastung, Nachhaltigkeit, Energieeffizienz) und um den durch die Verbrennung fossiler Energieträger ausgelösten Anstieg der Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Atmosphäre anhand des Kohlenstoffatom-Kreislaufs zu begründen. C8 (NTG) LB 3 vergleichen die Kohlenstoffdioxidbilanz bei der Verbrennung verschiedener Brennstoffe, um die Verwendung verschiedener Energieträger zu bewerten (z. B. Umweltbelastung, Nachhaltigkeit) und um den durch die Verbrennung fossiler Energieträger ausgelösten Anstieg der Kohlenstoffdioxid-Konzentration in der Atmosphäre anhand des Kohlenstoffatom- Kreislaufs zu begründen. C9 (SG) LB 3 Aufgabe Als Hauptverursacher für den Klimawandel gilt der Anstieg von Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre, obwohl sich die Zahl der Kohlenstoffatome auf der Erde annähernd nicht verändert hat. Lediglich deren Anteil in der Atmosphäre, der Biosphäre, der Lithosphäre und der Hydrosphäre ändert sich. Schreibe oder zeichne eine Geschichte, mit der du beschreibst, wie Kohlenstoff- Atome zwischen mindestens drei verschiedenen Sphären herumreisen. Hinweise zum Unterricht Der Kohlenstoffatom-Kreislauf wird auch in anderen Fächern thematisiert, z. B. in NT 6 Lernbereich 1.2: Samenpflanzen als Lebewesen Ph 8 Lernbereich 4.2: Vertiefung prozessbezogener Kompetenzen anhand ausgewählter weiterer Inhalte (Treibhauseffekt) Geo 10 Lernbereich 7: Klimawandel als globale Herausforderung B 12 Lernbereich 3.1: Aufbau von energiereichen Stoffen (Assimilation) B 12 Lernbereich 3.3: Abbau von energiereichen Stoffen (Dissimilation) Seite 1 von 6

2 Dieser Arbeitsauftrag eignet sich zur Diagnose des Vorwissens zum Thema, z. B. aus dem Natur-und-Technik-Unterricht in Jahrgangsstufe 6. NT 6 Lernbereich 1.2: Samenpflanzen als Lebewesen - Stoffwechsel: Stoff- und Energieumwandlung: Die Schülerinnen und Schüler modellieren stark vereinfacht die Stoffänderung bei Zellatmung und Photosynthese als Umgruppierung von Atomen auf Teilchenebene und stellen einen Zusammenhang in stofflicher und energetischer Sicht zwischen Photosynthese und Zellatmung her. erklären die grundlegende Bedeutung der Photosynthese für das Leben auf der Erde und die Energieversorgung der Menschheit. Alternativ kann die Aufgabe auch zur Lernzielkontrolle im Anschluss an die Besprechung des Kohlenstoffatom-Kreislaufs eingesetzt werden. Je nach Medienausstattung sind weitere Aufgabenformate möglich, z. B. animierte Präsentationen, Videos. Die Aufgabe kann in Einzelarbeit, z. B. auch als Hausaufgabe, oder als Gruppenarbeit bearbeitet werden. Eine Zusammenarbeit mit Deutsch, den Fremdsprachen sowie Kunst ist denkbar. In den Lernprodukten (Geschichten, Zeichnungen etc.) der Schülerinnen und Schüler lassen sich meist auch eine Reihe typischer, aber unangemessener Schülervorstellungen feststellen, z. B. zur chemischen Reaktion, zum Denken auf Stoff- und Teilchenebene. Diese sollten im Anschluss thematisiert werden. So sind Eigenschaftsänderungen bei Stoffen (z. B. durch Verdichten wandeln sich tote Lebewesen in Kohle um) für einige Lernende kein Problem. Die Vernichtung / das Verschwinden oder das Neuentstehen von Atom(kern)en bei chemischen Reaktionen sind auch nach Besprechung der Massenerhaltung und der Deutung der chemischen Reaktion auf Teilchenebene mithilfe des Dalton-Modells - bei einigen Lernenden immer noch an der Tagesordnung. Im Chemieunterricht können an dieser Stelle wichtige Verständnisgrundlagen sowohl für das eigene Fach, als auch für Nachbarfächer gelegt werden. Seite 2 von 6

3 Beispiele für Produkte und Lösungen der Schülerinnen und Schüler Schüler 1: Keine klare Trennung zwischen Stoff- und Teilchenebene ( ich bin ein C-Atom, jetzt bin ich ein Kohlestückchen, ); Eigenschaften von Stoffen werden auf Teilchen übertragen (Ich diffundiere, sedimentiere, ); keine kategoriale Klarheit bezüglich der Teilchenarten ( ich bin ein CO 2 -Atom); Stoffe ändern Eigenschaften. Schüler 2: Fast durchgehend saubere Unterscheidung von Stoffund Teilchenebene; Teilchenarten werden präzisiert. Schüler 3: überdurchschnittliche Schülerleistung, annähernd fehlerfrei 1 2 Seite 3 von 6

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6 Schüler 4: noch leichte Unsicherheiten bei den möglicherweise ablaufenden chemischen Reaktionen (Verwesung => Kalk, Hydrosphäre Carbonat-Ion, Kalk) Anregung zum weiteren Lernen Nach Sichtung der von den Lernenden produzierten Geschichten und Zeichnungen (=Lernprodukte) empfiehlt es sich, typische Schülerfehler bzw. unangemessene Vorstellungen im Unterricht aufzugreifen und durch diskursive Verhandlung im Klassenverband ein Bewusstsein für unangemessene Formulierungen oder Fehler zu entwickeln, die auch im sonstigen Unterricht immer wieder auftreten. Quellen- und Literaturangaben Weiterführende Hinweise zur Aufgabenkultur im kompetenzorientierten Unterricht und zur Moderation von Schülerlösungen finden sich u. a. auf der Homepage von Josef Leisen ( Seite 6 von 6

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