Schülerübungen mal nicht nacharbeitend

Transkript

1 Fortbildungslehrgang an der Akademie für Lehrerfortbildung und Personalführung in Dillingen Schülerübungen mal nicht nacharbeitend ( ) Susanne Metzger, Prof. Dr. Katrin Sommer Didaktik der Chemie Ruhr-Universität Bochum

2 Schülerübungen im Chemieunterricht der Realschule in Bayern erste Ergebnisse einer empirischen Untersuchung Der Begriff Schülerübungen [1] wird in einem sehr allgemeinen Sinne auf jede Art von Schülerversuchen bezogen, ganz gleich wie sie organisiert sind. Ausgenommen werden lediglich die von einzelnen Schülern oder kleinen Schülergruppen vor der Klasse ausgeführten Demonstrationsversuche [2, S.57]. Im Rahmen eines laufenden Dissertationsvorhabens wird das Thema Schülerübungen im Chemieunterricht der Realschule in Bayern untersucht. Schülerübungen werden bisher als Unterrichtsbestandteil empfohlen, mit der Einführung der sechsstufigen Realschule erhielten sie verbindlichen Charakter [3]. Mit einer schriftlichen Befragung sollen Häufigkeit, Inhalt und Ziele der tatsächlich durchgeführten Schülerübungen ermittelt werden. Darauf aufbauend werden mit Hilfe eines halbstrukturierten Leitfadeninterviews die Konzeptionen der Beispiele für Schülerübungen genauer hinterfragt [4,5]. Erste Ergebnisse beider Untersuchungen werden im Vortrag vorgestellt. Literatur: [1] Heyer, Ch.: Schülerübungen im Chemieunterricht. Verlag Volk und Wissen, Berlin 1959 [2] Lautenschläger, K.-H.: Zur Entwicklung der chemischen Schülerübungen in Deutschland. Verlag Volk und Wissen, Berlin 1963 [3] Lehrplan für die vierstufige Realschule, genehmigt mit Bekanntmachung des Bayerischen Staatsministeriums für Unterricht und Kultus vom 8. Juli 1993, Nr. V/2 - VIII/5 - S /91 84, München; Lehrplan für die sechsstufige Realschule, genehmigt mit Bekanntmachung des Bayerischen Staatsministeriums für Unterricht und Kultus vom 15. Juni 2001, Nr. V/1-S /28432, München, August 2001 [4] Mayring, P.: Qualitative Inhaltsanalyse. 8. Aufl., UTB Beltz, 2003 [5] Pfeifer, P., Lutz, B., Bader, H.-J.: Konkrete Fachdidaktik Chemie. 3. Aufl., Oldenbourg Verlag, München 2002

3 Didaktisch-methodische Vielfalt bei Schülerübungen dargestellt am Beispiel Papierchromatographie Nacharbeiten einer Versuchsvorschrift [6] Geräte: Chemikalien: Porzellanschale, Messzylinder, Schere, Filterpapier (d=12cm), Bleistift, Lineal, Kapillare, Fön grünes Farbstoffgemisch (in Ethanol) (bestehend aus den Farben Chinolingelb und Patentblau) Fließmittel (2,5%ige Natriumacetat-Lösung : 25%ige Ammoniak-Lösung = 4 : 1) 1.) Bereite das Filterpapier für die Untersuchung wie folgt vor: Falte das Filterpapier, so dass es halbiert ist. Schneide es an dem Falz auseinander. Messe 5cm vom rechten Rand und 5cm vom linken Rand ab und markiere diese Stelle mit einem Bleistift. Schneide an den markierten Stellen 2cm lange Schnitte in das Papier, so dass zwei parallele Schnitte vorhanden sind. Klappe das Filterpapier, so dass eine Lasche entsteht. 2.) Trage mit einer Kapillare das Farbstoffgemisch auf. Trockne die Probe mit einem Fön. 3.) Fülle in die Porzellanschale 5ml Fließmittel. 4.) Lege das Filterpapier auf die Porzellanschale und hänge den eingeschnittenen schmalen Streifen in das Fließmittel. Beobachte. Beobachtung:... Lehrerhandbuch zum Schülerbuch H 2 O & Co für die Realschule. Oldenbourg Verlag, München 2003

4 Thermolyse und Redoxreaktion 2 Reaktionstypen in einem Gefäß Geräte: Waage, Uhrglasschälchen, Spatel, Reagenzglas, Reagenzglaszange, Brenner, langer Holzspan Chemikalien: Kupfer(II)-hydroxidcarbonat (CuCO 3 *Cu(OH) 2, Malachit), Holzkohlepulver Gib 3g gepulvertes Kupfer(II)-hydroxidcarbonat in ein Reagenzglas. Erhitze das Reagenzglas über der Brennerflamme, bis die grüne Farbe vollständig verschwunden ist. Gib 0,16g Holzkohlepulver hinzu und vermenge das Feststoffgemisch mit Hilfe eines Holzspanes sehr innig. Erhitze das Gemenge erneut kräftig. (Hinweis: Die Reaktion wird durch ein leichtes Aufflammen erkennbar.) Sommer, K.: Vom Malachit zum Kupfer. In: NiU-Chemie 15 (2004) 79, S.51 52

5 Untersuchung von Calciumcarbonat und Calciumsulfat im Vergleich Geräte: Chemikalien: ph-papier, 2 Bechergläser (100mL), Glasstab Calciumcarbonat, Calciumsulfat, dest. Wasser Gib zwei Spatelspitzen Calciumcarbonat in ein Becherglas. Gib zwei Spatelspitzen Calciumsulfat in ein zweites Becherglas. Gib 50mL dest. Wasser hinzu und rühre um. Prüfe den ph-wert der Suspension. Geräte: Chemikalien: Spatel, Reagenzglas, Reagenzglasständer Calciumcarbonat, Calciumsulfat, dest. Wasser, Zitronensäure Gib zwei Spatelspitzen Calciumcarbonat in ein Reagenzglas, füge eine Spatelspitze Zitronensäure hinzu und vermenge es mit einem Glasstab. Versetze das Gemenge mit Tropfen Wasser. Gib zwei Spatelspitzen Calciumsulfat in ein zweites Reagenzglas, füge eine Spatelspitze Zitronensäure hinzu und vermenge es mit einem Glasstab. Versetze das Gemenge mit Tropfen Wasser. Voglhuber, H.: Chemie mit (Tafel)-Kreide. In: NiU-Chemie 14 (2003) 78, S.45 47

6 Isolierung von Kakaobutter Geräte: Chemikalien: Mörser mit Pistill, Messer, Erlenmeyerkolben (300mL), Messzylinder (25mL), Stopfen, Trichter, Filterpapier, Uhrglas Kakaobohnen, Petroleumbenzin (F, leicht entzündlich) Zerkleinere 8-10 Kakaobohnen im Mörser und gib sie in den Erlenmeyerkolben. Füge 15mL Petroleumbenzin hinzu und verschließe den Erlenmeyerkolben mit einem Stopfen. Schwenke den Erlenmeyerkolben ca. 2 Minuten. Filtriere die Lösung. Fange das Filtrat in einer Uhrglas auf. Das "Filtrat" verdunstet schneller, wenn man mit einem Filterpapier über der Lösung etwas wedelt! Nimm etwas Rückstand zwischen die Finger und zerreibe ihn auf einem Filterpapier. Halte es anschließend gegen das Licht hält. Donner, B.; Sommer, K.: Vom sensorischen Test zur quantitativen Bestimmung am Beispiel Brühwürfel. In: PdN-Chemie in der Schule 53 (2004) 6 Bezug von Kakaobohnen über das Internet: z.b. unter

7 Vom Kohlenhydrat zur Glucose eine experimentelle Spezifizierung Geräte: Reagenzglasständer, Reagenzgläser, Messzylinder (10mL), Becherglas (250mL), Glasstab, Pipette, Heizplatte Chemikalien: Fehling I (Xn, gesundheitsschädlich), Fehling II (C, ätzend), Glucose- Lösung, Saccharose-Lösung, Glucose-Teststäbchen, ethanolische α- Naphthol-Lösung (w=15%), Schwefelsäure (w=96-98%; C, ätzend) a) 1-2mL der Probelösung werden mit 5 Tropfen ethanolischer α-naphthol-lösung versetzt und mit konz. Schwefelsäure unterschichtet. b) 6mL Fehling I und 6mL Fehling II werden gemischt und auf 2 Reagenzgläser verteilt. Dann gibt man je 2mL Glucose- bzw. Saccharose-Lösung hinzu. Die Reagenzgläser werden für 2 min in ein siedendes Wasserbad gestellt. c) Die beiden Lösungen werden mit je einem Glucoseteststäbchen getestet Sommer, K.; Pfeifer, P.: Kohlenhydrate Ein reiches Angebot für den Chemieunterricht. In: NiU- Chemie 12 (2001) 62, S.4 8 Kempkes, W.: Der Kaugummi. In: NiU-Physik/Chemie 31 (1983) 7, S

8 Weiterführende Literatur: Bayerisches Staatsministerium für Unterricht, Kultus, Wissenschaft und Kunst: Richtlinien zur Sicherheit im naturwissenschaftlichen Unterricht. Bundesverband der Unfallversicherungsträger der öffentlichen Hand e.v., 1995 Beschlüsse der Kultusministerkonferenz. Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss. Wolters Kluwer Deutschland GmbH, München 2005 Kotter, L.: Das Experiment im Chemieunterricht. Verlag Strumberger, München 1975 Löwenhardt, E.: Leitfaden für die chemischen Schülerübungen. 4. Aufl., Teubner Verlag, Leipzig 1925 Meyendorf, G.: Einfache chemische Schülerexperimente. Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/M Nentwig, P.: Schülerexperimente im Chemieunterricht an schleswig-holsteinischen Realschulen. In: NiU-Physik/Chemie 26 (1978), S. 84 ff Nentwig, P.; Wenck, H.: Schülerexperimenten im Chemieunterricht der Sekundarstufe I. In: Mikelskis, H.: Zur Didaktik der Physik und Chemie. Leuchtturm, Alsbach 1979 Osterwald, R.: Über die Gestaltung von Schülerübungen im Chemieunterricht der Oberschule. Dissertation Halle/Saale 1960