Die Bedeutung von chemischen Experimenten aus didaktischer Sicht

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1 Die Bedeutung von chemischen Experimenten aus didaktischer Sicht Hans Flandorfer Universität Wien Institut für Anorganische Chemie / Materialchemie Fachdidaktisches Zentrum der Fakultät für Chemie

2 Inhalt 1. Das Wesen der Wissenschaft Chemie - Chemie als abstrakte Wissenschaft - Entwicklung des Wissens und Lernen 2. Vorkonzepte in der Chemie - Das naive Weltbild - Fehlkonzepte - Experiment und kognitiver Konflikt 3. Sinnvoller Einsatz von Experimenten - didaktischer Wert - praktische Durchführung 4. Schlussfolgerungen

3 forschen nicht sichtbar Denkmodell (abstrakt) Original (Realität) sichtbar Anschauungsmodell lernen Das Anschauungsmodell steht nur in Bezug auf sichtbare Eigenschaften des Originals in direkter Beziehung zur Realität!

4 Das Wesen der Chemie Theorie Modell Beobachtung Der Chemieunterreicht erfordert den ständigen Wechsel zwischen diesen Ebenen!

5 Der Lernprozess Moderne Lehr- und Lerntheorien erlauben gemeinhin folgende Schlussfolgerungen : 1. Wissen und Erkenntnis können dem Lernenden nicht direkt weiter gegeben werden. Deren Entstehung kann nur ausgelöst, angeregt und unterstützt werden. Lernen ist ein aktiver Prozess, der vom Lehrenden begleitet wird. 2. Der Lernende muss bereit sein, diesen Weg zu gehen. Seine Neugierde muss geweckt werden Lernmotivation! 3. Es muss an bereits vorhandenes Wissen und Erfahrungen angeknüpft werden Vorkonzepte!

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7 Vorbildung Naives Weltbild Kognitiver Konflikt Vorkonzepte Fehlkonzepte Wissenschaftliches Weltbild

8 Fehlkonzepte (missconceptions) Naives Weltbild Naturwissenschaftliches Weltbild Große Ähnlichkeit der naiven Vorstellungen mit historischen Fehlkonzepten! Unterricht bedeutet daher auch, eine Entwicklung des Wissens über Jahrhunderte im Verlaufe einiger Jahre zu reproduzieren. Schülerversuche können sehr effektiv eingesetzt werden, um einen kognitiven Konflikt zu erzeugen. Bsp.: Lösen von Salz in Wasser und Abdampfen des Wassers Materialien: Kochsalz, Becher, Teelöffel, Teelicht

9 Sind Schulversuche zweckmäßig? Allgemeine Studien ergaben einen leichten Vorteil, was die Kompetenzen jener SchülerInnen betrifft, die regelmäßig Versuche im Chemieunterricht sahen bzw. machten. Studien, bei denen dieselbe Lehrkraft unter vergleichbaren Bedingungen mit bzw. ohne Versuche unterrichtete, ergaben jedoch keinen messbaren Kompetenzvorteil für eine der beiden Gruppen. Sind Versuche deshalb didaktisch sinnlos?

10 Schulversuche aus didaktischer Sicht Didaktisch aktiver Versuch rational und gerichtet Teil homogener Unterrichtseinheit verknüpft mit Vorwissen und Erfahrungen gezielte Beobachtung und Fragestellung klare Ergebnisse und Auswertung stellt eine wichtiges Element zum Verständnis der Grundkonzepte der Chemie dar Schauversuch eher emotional und ungerichtet nicht in direkter Beziehung zum Unterichtsstoff soll faszinieren und Spass machen regt die Sinne an und unterhält kein klares didaktisches Ziel erkennbar trägt oft nicht zum besseren Verständnis bei kann aber die Lehrer/Schüler Beziehung verbessern

11 Was ist zu berücksichtigen? Unterrichtsthema Unterrichtseinheit Lehrerversuch Vorher überlegen: Was will ich erreichen? Was ist dabei wichtig? Wie werden die SchülerInnen reagieren? Was erwarte ich mir? Vorwissen und Erfahrungen der SchülerInnen berücksichtigen, wichtige Hinweise auf Beobachtungen und Fragen überlegen. Genauses Konzept für Einleitung, Durchführung und Auswertung des Versuches sowie Weiterführung zum Unterrichtsthema planen. Optimale technische Vorbereitung des Versuches anstreben!

12 Schlussfolgerungen Historische Zugänge wecken das Interesse und erleichtern das Verständnis. Das Erkennen von und Anknüpfen an Vorkonzepte, an die Lebenswelt der SchülerInnen ist unbedingt notwendig. Ein Schulversuch, der isoliert im Unterrichtsgeschehen steht und auch nicht ausreichend diskutiert wird, ist didaktisch nicht sehr effektiv.

13 Schlussfolgerungen Technisches Verständnis und experimentelles Geschick sind wichtig für. Mindestens genau so bedeutend ist aber der didaktisch richtige Einsatz von Schulversuche Unterrichtsziel ist letztendlich das operationales Verständnis und somit ein Kompetenzgewinn. Faktenwissen ist notwendig, darf aber kein Selbstzweck sein. Es sollte am Weg zum Ziel mitgenommen werden, ist aber keines falls das Ziel selbst.

14 Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit!