Hans-Dieter Barke Universität Münster. Struktur der Materie Diagnose von Schülervorstellungen und deren Korrektur

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Swen Böhme
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1 Hans-Dieter Barke Universität Münster Struktur der Materie Diagnose von Schülervorstellungen und deren Korrektur

2 Schülervorstellungen im Chemieunterricht: Kapitel 1 der Chemiedidaktik Heute (Barke, Harsch, 2001) Englisch-sprachig: Essentials of Chemical Education Heidelberg 2012 (Springer) 2

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4 Schülervorstellungen im Chemieunterricht: Erst chemische Strukturen, dann Formeln (Barke, 1986). 4

5 Schülervorstellungen im Chemieunterricht: Erst submicro, dann representational (Johnstone, 2000) 5

6 Schülervorstellungen im Chemieunterricht: Human element zu Motivation/Lebensnähe (Mahaffy, 2004) 6

Heidelberg 2006 (Springer) Die englische Ausgabe: Barke, Hazari, Sileshi:

7 Schülervorstellungen im Chemieunterricht Diagnose, Korrektur, Prävention Hans-Dieter Barke: Chemiedidaktik Diagnose und Korrektur von Schülervorstellungen Heidelberg 2006 (Springer) Die englische Ausgabe: Barke, Hazari, Sileshi: Misconceptions in Chemistry - Adressing Perceptions in Chemical Education Heidelberg 2009 (Springer) 7

8 Schülervorstellungen im Chemieunterricht Diagnose, Korrektur, Prävention Ursprüngliche und hausgemachte Fehlvorstellungen Präkonzepte Kinder und Jugendliche bringen ihre Beobachtungen aus der Lebenswelt mit in den Unterricht: Vernichtungskonzept zur Verbrennung ( Brennstoffe werden vernichtet, ETWAS geht in die Luft ), Stoffverwandlung ( Eisen wird schwarz, Kupfer wird grün ), Gase keine Stoffe ( sie steigen nach oben, sie haben keine Masse ), etc. Hausgemachte Fehlvorstellungen durch fehlerhaften Unterricht oder sehr komplexe Inhalte erworben: Chemisches Gleichgewicht ( alle Substanzen liegen in gleicher Konzentration vor ), Brönsted-Konzept ( Salzsäure gibt ein Proton ab ),Schwache Säuren ( ph-wert 3 und höher ), Redoxkonzept ( es ist immer Sauerstoff beteiligt ), etc. 8

9 Präkonzepte im Chemieunterricht 9

10 Präkonzepte im Chemieunterricht 10

11 Modellvorstellungen zum ersten Teilchenbegriff Wasser hat keine Teilchen ein Tropfen lässt sich beliebig breit verschmieren, Magnesium-Teilchen werden bei der Verbrennung vernichtet, sie wechseln die Farbe nach weiß, Zucker-Teilchen verschwinden beim Auflösen der Kristalle, nur das Wasser schmeckt süß, Zucker-Teilchen existieren im Kandiskristall, in der Zuckerlösung verschwinden sie, Teilchen haben Stoffeigenschaften: eine Farbe, sie sind fest, flüssig oder gasförmig, löslich, etc. 11

12 Präkonzepte im Chemieunterricht 12

13 Hausgemachte Fehlvorstellungen zum Ion 13

14 Hausgemachte Fehlvorstellungen zum Ion 14

15 Hausgemachte Fehlvorstellungen Antworten aus St. Petersburg (Dr. V. Davydow) 15

16 Hausgemachte Fehlvorstellungen von starken und schwachen Säuren 16

17 Hausgemachte Fehlvorstellungen von starken und schwachen Säuren 17

18 Vorstellungen von Salzen und Salzlösungen 18

19 Vorstellungen von Salzen und Salzlösungen Vorstellungen von Salzen und Salzlösungen 19

20 Vorstellungen zu Ionen und Ionenbindung 20

21 Vorstellungen zu Ionen und Ionenbindung 21

22 Ionen und Ionenbindung Ionen und Ionenbindung (Hilbing, 2003) 22

23 Prävention und Korrektur: Atome UND IONEN als Grundbausteine der Materie ( Atome und Ionen als Grundbausteine der Materie 23

24 Prävention und Korrektur: Atome und Ionen als Grundbausteine und deren Kombination zu Verbänden 1. Metall-Atome links und links im PSE : x Ag Ag x (Metallstruktur, kubisch dichteste Kugelpackung) 2. Ionen links und rechts im PSE : Na + (aq) + Cl - (aq) Na + Cl - (s) (Kochsalzstruktur, kubisch dicht) 3. Nichtmetall-Atome rechts und rechts im PSE : 1 C-Atom + 4 H-Atome 1 CH 4 -Molekül (Tetraederstruktur) 24

25 Prävention und Korrektur: Atome und Ionen als Grundbausteine und deren Kombination zu Verbänden 25

26 Prävention und Korrektur: Atome und Ionen als Grundbausteine und deren Kombination zu Verbänden 26

27 Prävention und Korrektur: Modellzeichnungen zu Atomen, Ionen und Molekülen und zu deren Verbänden 27

28 Prävention und Korrektur: Modellzeichnungen zu Atomen, Ionen und Molekülen und zu deren Verbänden 28

29 Prävention und Korrektur: Modellzeichnungen zu Atomen, Ionen und Molekülen und zu deren Verbänden (Chemie heute SI, Schroedel) 29

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