Schulinterner Kernehrplan für das Fach Chemie für die Sekundarstufe I am Math.-Nat. Gymnasium Mönchengladbach Seite 1
Jahrgangsstufe 7 STÄDT. MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHES GYMNASIUM Inhaltsfeld 1: Stoff und Stoffveränderung Gemische und Reinstoffe, Stoffeigenschaften, Stofftrennverfahren, einfache Teilchenvorstellung, Kennzeichen einer chemischen Reaktion Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode/Konkretisierung Prozessbezogene K. Unterscheidung: Stoff, Gegenstand. Ordnungsprinzipien für Stoffe nennen. Stoffe anhand von Eigenschaften identifizieren. Unterscheidung verschiedener Lebensmittel, z.b.: Essig, Öl, Wasser, Mehl, Zucker, Salz, Zitronensäure, Backpulver, etc. Was ist ein Stoff? Wie kann man die Stoffe unterscheiden? PE 3,4 PK 1,6,9 PB 12 Stoffe ordnen (Teilchenstruktur und Zusammensetzung). In diesem Zusammenhang: Diskussion, Planung Durchführung und Auswertung von Experimenten. Anfertigung von Versuchsprotokollen. Stoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung und Teilchenstruktur ordnen. Kenntnisse der Stoffeigenschaften zur Trennung einfacher Gemische anwenden. Reinstoffe und Gemische. Problemorientierter Einstieg, beispielsweise über die Gewinnung von Trinkwasser aus Salzwasser. Verschiedene Möglichkeiten der Stofftrennung kennenlernen und im Experiment umsetzen. PE 1,2,3,7,9 PK 1,3,4 PB 2,5,6 Energie Energie gezielt einsetzen, um den Übergang von Aggregatzuständen. Siede- und Schmelzvorgänge energetisch beschreiben. Schmelzen von Stearinsäure. Grafische Darstellung der Experimente zur Smp./Sdp. Bestimmung und deren Auswertung. PE 1,2,3,7,9 PK 1,3,4 PB 2,5,6 Die Teilchenstruktur ausgewählter Stoffe/Aggregate mithilfe einfacher Modelle (Dalton) beschreiben (Wasser, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid). Einführung eines einfachen Teilchenmodells (Demokrit): Zuckerwürfel mörsern. Entwicklung einer Modellvorstellung zum festen Aggregatzustand. PE 1,2,3,7,10 PK 2,10 PB7,8 Die Aggregatzustandsänderungen unter Teilchenmodell und Aggregatzustand: Experimente Seite 2
Hinzuziehung der Anziehung von Teilchen beschreiben können. zur Ermittlung der Siede- und Schmelztemperatur von Wasser Erläuterung von Übergängen zwischen Aggregatzuständen. Die Stoffeigenschaft der Dichte. Dichte, Klärung eines Alltagsphänomens. Experimente zur Dichtebestimmung. PE 2,4,7,10 PK 1,5 PB 6 Die chemische Reaktion Stoffumwandlungen beobachten und beschreiben. Chemische Reaktionen an der Bildung von neuen Stoffen mit neuen Eigenschaften erkennen, und diese von der Herstellung bzw. Trennung von Gemischen unterscheiden. Experimenteller Einstieg in die chemische Reaktion (z. B. Veränderungen von Lebensmitteln). Die Reaktion zwischen Eisen und Schwefel und weitere Beispiele. PE 1,2,3,4 Die chemische Reaktionen von Aggregatzustandsänderungen abgrenzen. Stoffumwandlungen herbeiführen. Seite 3
Inhaltsfeld 2: Stoff und Energieumsätze bei chemischen Reaktionen Brände und Brandbekämpfung, Oxidationen, Elemente und Verbindungen, Analyse und Synthese, Exotherme und endotherme Reaktionen, Aktivierungsenergie, Reaktionsschemata (in Worten). Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode/ Konkretisierung Prozessbezogene K. Energie Erläutern, dass bei einer chemischen Reaktion immer Energie aufgenommen oder abgegeben wird. Energetische Erscheinungen bei exothermen chemischen Reaktionen auf die Umwandlung eines Teils der in Stoffen gespeicherten Energie in Wärmeenergie zurückführen, bei endothermen Reaktionen den umgekehrten Vorgang erkennen. Erläutern, dass zur Auslösung einiger chemischer Reaktionen Aktivierungsenergie nötig ist. Beispiele für exo- und endotherme Reaktionen und Phänomen der Aktivierungsenergie an Hand von Verbrennungsprozessen erklären. Die Reaktion zwischen Kupfersulfat und Wasser. PE 1,2,3,4 PK 6 PB 11 Die chemische Reaktion Verbrennungsprozesse als chemische Reaktion deuten. Den Begriff des Oxids kennenlernen. Brände und Brandbekämpfung. Experimente: Voraussetzungen zur Brandbildung und Möglichkeiten der Brandbekämpfung. Luft und Verbrennung. PE 1,2,3,4,7,9 PK 1,4,9 PB 2,4,11 Seite 4
Inhaltsfeld 3: Luft und Wasser Luftzusammensetzung, Luftverschmutzung, saurer Regen, Wasser als Oxid, Nachweisreaktionen, Lösungen und Gehaltsangaben, Abwasser und Wiederaufbereitung. Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode/ Konkretisierung Prozessbezogene K. Luft als Stoffgemisch identifizieren Die Luft, die wir atmen. Auswerten von Kuchendiagrammen: Zusammensetzung der Luft. PE 5,8 Die chemische Reaktion Chemische Reaktionen zum Nachweis chemischer Stoffe benutzen (Glimmspanprobe, Knallgasprobe, Wassernachweis). Die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen am Beispiel der Bildung und Zersetzung von Wasser beschreiben Wasser eine Verbindung: (experimentelle) Zersetzung von Wasser Nachweis von Wasserstoff und Sauerstoff Wassernachweis mit weißem Kupfersulfat PE 1,2,4 Die chemische Reaktion Nichtmetalloxide als Säurebildner kennenlernen. Schwefel reagiert mit dem Luftsauerstoff. Wird das Oxid gelöst, so bildet sich schweflige Säure. PE 1,2,7 Wirkungen auf die Umwelt von schwefliger Säure. Luftschadstoffe identifizieren. Umweltwirkungen von Luftschadstoffen. PE 1 PB 4 Abwasser und Trinkwasseraufbereitung. Funktionsweise einer Kläranlage. PE 1 PB 2 Seite 5
Inhaltsfeld 4: Metalle und Metallgewinnung Gebrauchsmetalle, Reduktionen, Redoxreaktionen, Gesetz von den konstanten Massenverhältnissen Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode/ Konkretisierung Prozessbezogene K. Metalle aufgrund von Stoffeigenschaften (z. B. Dichte, Verhalten gegenüber Säure bzw. Lauge) und bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeiten kennenlernen. Wo und warum finden Metalle Verwendung in unserem Alltag? Ableitung typischer Metalleigenschafen und kennenlernen wichtiger Gebrauchsmetalle als Alltagsgegenstände und Vorkommen von Metallen als Erze (Beispiele für Verbindungen). PE 2,3,9 PK 4 PB 2 Die chemische Reaktion Wichtige technische Umsetzungen chemischer Reaktionen vom Prinzip her erläutern (z. B. Eisenherstellung). Abgabe und Aufnahme von Sauerstoff. Metallgewinnung heute und früher. Der Hochofenprozess. Die Herstellung von Stahl. Einfache Redoxreaktionen. Thermitschweißen, der Rost an meinem Fahrrad 1 PE 1,2,3,4,10 PK4 PB 5 Die chemische Reaktion Gesetz von der Erhaltung der Masse Verbrennen und Wiegen von Eisenwolle. PE 1,2,7 Seite 6
Jahrgangsstufe 8 STÄDT. MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHES GYMNASIUM Inhaltsfeld 1: Elementfamilien, Atombau und Periodensystem Alkali- und Erdalkalimetalle, Halogene, Periodensystem Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode/ Konkretisierung Prozessbezogene K. Einfache Atommodelle zur Beschreibung chemischer Reaktionen nutzen. Wiederholung zentraler Inhalte und Fachbegriffe der Jahrgangsstufe 7: Stoffe und Stoffeigenschaften, Mischen und Trennen, chem. Reaktion, Wasser, Metalle und Metallgewinnung, PE 10 Aufbauprinzipien des Periodensystems der Elemente beschreiben und als Ordnungs- und Klassifikationsschema nutzen, Haupt- und Nebengruppen unterscheiden. Schülerversuche: Flammenfärbung der Alkali und Erdalkalimetalle Halogene und ihre Eigenschaften Edelgase und ihre Eigenschaften PE 2,9 PB 11 Geschichte der Salzgewinnung Atome als kleinste Teilchen von Stoffen benennen. Atome mithilfe eines einfachen Kern-Hülle-Modells darstellen und Protonen, Neutronen als Kernbausteine benennen Wiederholung des Atombegriffs von Demokrit und Dalton Modelle müssen der Realität angepasst werden: Weiterentwicklung des Atommodells über das Atommodell von Thomsen über Rutherford bis zum Schalenmodell. PB 7,8 PK 7 Isotope und Halbwertzeiten. Altersbestimmung von Fossilien, radioaktiver Müll. PE 2,9 PB 11 Seite 7
Inhaltsfeld 2: Ionenbindung und Ionenkristalle Leitfähigkeit von Salzlösungen, Bildung von Ionen, Ionenbindung, Streusalz und Dünger Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode Prozessbezogene K. Kochsalz Kochsalz unter die Lupe genommen - Kochsalz unter gesundheitlichen, chemischen und wirtschaftlichen Aspekten betrachtet: PB 2,4 Energie Erläutern, dass Veränderungen von Elektronenzuständen mit Energieumsätzen verbunden sind und angeben, dass das Erreichen energiearmer Zustände die Triebkraft chemischer Reaktionen darstellt. Entwicklung der Ionenbindung mit Hilfe des Schalenmodells. PE 3,10 Chemische Bindungen (Ionenbindung) mit Hilfe geeigneter Modelle erklären und Atome mit Hilfe eines differenzierten Kernhülle-Modells beschreiben. Die Vielfalt der Stoffe und ihrer Eigenschaften auf der Basis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungen von Atomen mit Hilfe von Bindungsmodellen erklären (Ionenverbindung) Aufbau eines Kochsalzkristalls (Betrachtung unter der Lupe) Ableitung des NaCl- Gitters. Erklärung der Stoffeigenschaften von Salzen (hohe Schmelzpunkte, elektr. Leiter in wässriger Lösung, spröde) PE 9 Kräfte zwischen Molekülen und Ionen beschreiben und erklären Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften und Bindungsverhältnissen (Ionenbindung) erklären. Seite 8
Inhaltsfeld 3: Freiwillige und erzwungene Elektronenübertragungen Oxidationen als Elektronen- Übertragungsreaktionen, Reaktionen zwischen Metallatomen und Metallionen, Elektrolyse und Galvanisieren Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode/ Konkretisierung Prozessbezogene K. Die chemische Reaktion Elektrochemische Reaktionen (Elektrolyse und elektrochemische Spannungsquellen ) nach dem Donator- Akzeptor- Prinzip als Aufnahme und Abgabe von Elektronen deuten Versuche: Oxidationen von Metallen mit und ohne (Rost) Flammenerscheinung Erweiterung des Oxidations- und Reduktionsbegriffs im Zusammenhang mit einer Elektronenübertragung PE 1,2,3,4,10 Die chemische Reaktion Elektrochemische Reaktionen (Elektrolyse und elektrochemische Spannungsquellen ) nach dem Donator- Akzeptor- Prinzip als Aufnahme und Abgabe von Elektronen deuten, bei denen Energie umgesetzt wird. Versuch: verschiedene Metalle in Metallsalzlösungen. Ableitung der Tendenz der Metalle Elektronen abzugeben. Versuch: Elektrolyse von Zinkbromid oder Zinkiodid Elektrodenreaktionen entwickeln PE 1,2,3,4,9,10,11 PK 4,5 PB 2,6,7 Seite 9
Inhaltsfeld 4: Unpolare und polare Elektronenpaarbindung Die Atombindung, Wasser, Ammoniak und Chlorwasserstoffmoleküle als Dipole, Wasserstoffbrückenbindung Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode/ Konkretisierung Prozessbezogene K Chemische Bindungen (Atombindung) mit Hilfe geeigneter Modelle erklären und Atome mit Hilfe eines differenzierten Kernhülle-Modells beschreiben. Die Vielfalt der Stoffe und ihrer Eigenschaften auf der Basis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungen von Atomen mit Hilfe von Bindungsmodellen erklären (Atombindung) Hinführung zur Elektronenpaarbindung im Wasserstoffmolekül. (Über Versuch und Irrtum: Im Wasserstoffmolekül kann keine Ionenbindung vorliegen, denn Wasserstoff ist ein Gas Schüler suchen eine Lösung). PE 9,10 PK 1,2,3,4 PB 7,8 Die chemische Reaktion Stoff- und Energieumwandlungen als Veränderung in der Anordnung von Teilchen und als Umbau chemischer Bindungen erklären. Differenziertes AM: Entwicklung von Elektronenpaarbindungen anhand von Modellen. PK1, 4 Energie Erläutern, dass Veränderungen von Elektronenzuständen mit Energieumsätzen verbunden sind und angeben, dass das Erreichen energiearmer Zustände die Triebkraft chemischer Reaktionen darstellt. Beantwortung der Frage: Warum die gasförmigen Nichtmetalle (H, O, N, Cl...) nur als Molekül vorkommen. PK 4 Energie Erläuterung, dass Veränderungen von Elektronenzuständen mit Energieumsätzen verbunden sind Versuch: Knallgasreaktion. Triebkraft der Reaktion? PK 4 Die chemische Reaktion Anhand von Modellvorstellungen Erkenntnisse über polare Bindungen sammeln. Modell der polaren Elektronenpaarbindung. Die Elektronegativität. Ablenkung eines Wasserstrahls durch einen aufgeladenen Kunststoffstab. PE 1,2,3,10 PK 1,2,4 PB 7 Seite 10
Mithilfe eines Elektronenpaarabstoßungsmodellsdie räumliche Struktur von Molekülen erklären. Die Vielfalt der Stoffe und ihrer Eigenschaften auf der Basis unterschiedlicher Kombinationen und Anordnungen von Atomen mit Hilfe von Bindungsmodellen erklären (z. B. polare unpolare Stoffe). Den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften und Bindungsverhältnissen (Ionenbindung, Elektronenpaarbindungund Metallbindung) erklären Der räumliche Bau von Molekülen. PE 10 PK 4 Kräfte zwischen Molekülen z.b. als Wasserstoffbrückenbindungen bezeichnen. Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften und Bindungsverhältnissen (Atombindung, Wasserstoffbrückenbindung) erklären Wasser, ein besonderes Molekül (intermolekulare Wechselwirkungen und deren Konsequenzen, Wasser als Lösungsmittel, die verschiedenen Aggregatzustände) PE 3,4,5,9,10 PK 4 PB 2,7 Seite 11
Jahrgangsstufe 9 STÄDT. MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHES GYMNASIUM Inhaltsfeld 1: Saure und alkalische Lösungen Ionen in sauren und alkalischen Lösungen, Neutralisation, Protonenaufnahme und -abgabe an einfachen Beispielen. Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode/ Konkretisierung Prozessbezogene K. Die chemische Reaktion Saure und alkalische Lösungen mit Hilfe von Indikatoren nachweisen. Säuren und Laugen im Alltag. Untersuchung von Lebensmitteln und Haushaltschemikalien auf ihren ph-wert PE 1,3,4,9 Die chemische Reaktion Die alkalische Reaktion von Lösungen auf das Vorhandensein von Hydroxidionen zurückführen a) Versuch: Natrium in Wasser. Laugen enthalten Hydroxide PE 1,2,4,9 b) Gemeinsamkeiten alkalischer Lösungen Die chemische Reaktion ph-wertmessung als Messung der H + - Ionenkonzentration erkennen, der sich bei der Verdünnung um den Faktor 10 um einen Schritt verändert Mit Hilfe der Verdünnungsreihe einer Säure den Zusammenhang zwischen Verdünnung und ph- Wert erarbeiten PE 1,2,3,8 PK 4,6 Die chemische Reaktion Neutralisation als Reaktion äquivalenter Mengen Säure und Lauge deuten, bei der Wasser entsteht Stoffe durch Formeln und Reaktionen durch Reaktionsgleichungen beschreiben und dabei in quantitativen Aussagen die Stoffmenge benutzen und einfache stöchiometrische Berechnungen durchführen Problem: Wie lassen sich Säuren umweltgerecht entsorgen? Die Neutralisation. Schülerversuch: Titration zur Konzentrationsbestimmung von Säuren und Laugen PE 2,4,7,8,10 PK1,3,4 PB 2,4 Die chemische Reaktion Den Austausch von Protonen als Donator- Akzeptor-Prinzip einordnen. Versuch: Reaktion von Ammoniak mit Salzsäure Brönsted Säure/Basetheorie PE 1,2,10 PK 1,4 Seite 12
Inhaltsfeld 2: Energie aus chemischen Reaktionen Beispiel einer einfachen Batterie, Brennstoffzelle, Alkane als Erdölprodukte Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode Prozessbezogene K. Die chemische Reaktion Spannungsreihe der Metalle, Aufbau des Daniell- Elementes. Aufbau eines Akkumulators Zitronenbatterie und Bleiakkumulator. PE 1,6 PB 7 Organische Stoffe als Kohlen- Wasserstoff- Verbindungen identifizieren Versuche: Verbrennung organischer und anorganischer Stoffe zu deren Unterscheidung und zur Ableitung gemeinsamer Kriterien organischer Verbindungen. PE 1,2,3,4,9 Zusammensetzungen und Strukturen verschiedener Stoffe mit Hilfe von Formelschreibweisen darstellen (Summen- / Strukturformeln, Isomere) Die Homologe Reihe der Alkane: Bauen von Isomeren mit dem Molekülbaukasten Nomenklatur-Regeln PK 1,4 Die Aggregatzustands- änderungen unter Hinzuziehung der Anziehung von Teilchen Deuten (Wdh). Kräfte zwischen Molekülen beschreiben und erklären. Kräfte zwischen Molekülen als Vander- Waals-Kräfte, Dipol-Dipol- Wechselwirkungen und Wasserstoffbrückenbindungen bezeichnen. Den Zusammenhang zwischen Stoffeigenschaften und Bindungsverhältnissen (Form der intermolekulare Bindungen) erklären. Diagramm zu den Siedepunkten der Alkane Struktur- Eigenschaftsbeziehungen Van-der- Waals-Kräfte als eine weitere intermolekulare Bindung und ihre Bedeutung für die Stoffeigenschaften der Alkane PE 2,3,8,9,10 PK 7 PB 7 Seite 13
Kenntnisse über Struktur und Stoffeigenschaften zur Trennung, Identifikation, Reindarstellung anwenden und zur Beschreibung großtechnischer Produktion von Stoffen nutzen. Gewinnung von Kohlenwasserstoffen aus Erdöl PE 9,10,11 PK 4 Energie Das Prinzip der Gewinnung nutzbarer Energie durch Verbrennung erläutern. Vergleichende Betrachtungen zum Energieumsatz durchführen. Beschreiben, dass die Nutzung fossiler Brennstoffe zur Energiegewinnung einhergeht mit der Entstehung von Luftschadstoffen und damit verbundenen negativen Umwelteinflüssen (z. B. Treibhauseffekt, Wintersmog. Die Nutzung verschiedener Energieträger (Atomenergie, Oxidation fossiler Brennstoffe, elektrochemische Vorgänge, erneuerbare Energien) aufgrund ihrer jeweiligen Die Lösung? Energie aus alternativen Energiequellen (z. B: Biokraftstoffe, Erdgas, Biogas, Brennstoffzelle...) Hier sollten mindestens 2 Quellen angesprochen werden und deren Vor- und Nachteile diskutiert werden PE 5,6,8,9,11 PK 1,2,4,10 PB 1,2,4,10, Vor- und Nachteile kritisch beurteilen Prozesse zur Bereitstellung von Energie erläutern Das Funktionsprinzip verschiedener chemischer Energiequellen mit angemessenen Modellen beschreiben und erklären (z. B. einfache Batterie, Brennstoffzelle konkrete Beispiele von Oxidationen (Reaktionen mit Sauerstoff) und Reduktionen als wichtige chemische Reaktionen benennen sowie deren Energiebilanz qualitativ darstellen. die Umwandlung von chemischer in elektrische Energie und umgekehrt von elektrischer in chemische Energie bei elektrochemischen Phänomenen beschreiben und erklären Seite 14
Inhaltsfeld 3: Organische Chemie Typische Eigenschaften organischer Verbindungen, van-der-waals-kräfte, funktionelle Gruppen Hydroxyl- und Carboxylgruppe, Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, Veresterung, Makromoleküle, Katalysatoren. Basiskonzept Konzeptbezogene Kompetenzen Material /Methode Prozessbezogene K. Kenntnis der wesentliche funktionellen Gruppen, Alkanole, Alkanale, Alkanone und Alkansäuren. Typische Eigenschaften organischer Verbindungen, Van-der-Waals-Kräfte, Funktionelle Gruppen: Hydroxyl- und Caboxylgruppe, PE 1,3,4,6,7 PK 1,3,4,5,6,7 PB 1,4,5,6,7 Struktur-Eigenschaftsbeziehungen. Die chemische Reaktion Wichtige technische Umsetzungen chemischer Reaktionen vom Prinzip her erläutern. Die Alkoholherstellung, die Oxidation von Alkoholen bis zu den Alkansäuren. Die Veresterung. PE 1,3,4,6,7 PK 1,3,4,5,6,7 PB 1,4,5,6,7 Seite 15
Anhang: Überblick der prozessbezogenen Kompetenzen und ihrer Abkürzungen: Erkenntnisgewinnung Schülerinnen und Schüler... PE 1: beobachten und beschreiben chemische Phänomene und Vorgänge und unterscheiden dabei Beobachtung und Erklärung. PE 2: erkennen und entwickeln Fragestellungen, die mit Hilfe chemischer und naturwissenschaftlicher Kenntnisse und Untersuchungen zu beantworten sind. PE 3: analysieren Ähnlichkeiten und Unterschiede durch kriteriengeleitetes Vergleichen. PE 4: führen qualitative und einfache quantitative Experimente und Untersuchungen durch und protokollieren diese. PE 5: recherchieren in unterschiedlichen Quellen (Print- und elektronische Medien) und werten die Daten, Untersuchungsmethoden und Informationen kritisch aus. PE 6: wählen Daten und Informationen aus verschiedenen Quellen, prüfen sie auf Relevanz und Plausibilität und verarbeiten diese adressaten- und situationsgerecht. PE 7: stellen Hypothesen auf, planen geeignete Untersuchungen und Experimente zur Überprüfung, führen sie unter Beachtung von Sicherheits- und Umweltaspekten durch und werten sie unter Rückbezug auf die Hypothesen aus. PE 8: interpretieren Daten, Trends, Strukturen und Beziehungen, erklären diese und ziehen geeignete Schlussfolgerungen. PE 9: stellen Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen her und grenzen Alltagsbegriffe von Fachbegriffen ab. PE 10: beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache und mit Hilfegeeigneter Modelle und Darstellungen. PE 11: zeigen exemplarisch Verknüpfungen zwischen gesellschaftlichen Entwicklungen und Erkenntnissen der Chemie auf. Kommunikation Schülerinnen und Schüler... PK1: argumentieren fachlich korrekt und folgerichtig PK 2: vertreten ihre Standpunkte zu chemischen Sachverhalten und reflektieren Einwände selbstkritisch. Seite 16
PK 3: planen, strukturieren, kommunizieren und reflektieren ihre Arbeit, auch als Team. STÄDT. MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHES GYMNASIUM PK 4: beschreiben, veranschaulichen oder erklären chemische Sachverhalte unter Verwendung der Fachsprache, ggf. mit Hilfe vonmodellen und Darstellungen. PK 5: dokumentieren und präsentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit sachgerecht, situationsgerecht und adressatenbezogen, auch unter Nutzung elektronischer Medien, in Form von Texten, Skizzen, Zeichnungen, Tabellen oder Diagrammen. PK 6: veranschaulichen Daten angemessen mit sprachlichen, mathematischen oder (und) bildlichen Gestaltungsmitteln. PK 7: beschreiben und erklären in strukturierter sprachlicher Darstellung den Bedeutungsgehalt von fachsprachlichen bzw. alltagssprachlichen Texten und von anderen Medien. PK 8: prüfen Darstellungen in Medien hinsichtlich ihrer fachlichen Richtigkeit. PK 9: protokollieren den Verlauf und die Ergebnisse von Untersuchungen und Diskussionen in angemessener Form. PK 10: recherchieren zu chemischen Sachverhalten in unterschiedlichen Quellen und wählen themenbezogene und aussagekräftigeinformationen aus. Bewertung Schülerinnen und Schüler... PB 1:beurteilen und bewerten an ausgewählten Beispielen Informationen kritisch auch hinsichtlich ihrer Grenzen und Tragweiten. PB 2: stellen Anwendungsbereiche und Berufsfelder dar, in denen chemische Kenntnisse bedeutsam sind. PB 3: nutzen chemisches und naturwissenschaftliches Wissen zum Bewerten von Chancen und Risiken bei ausgewählten Beispielen moderner Technologien und zum Bewerten und Anwenden von Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten und im Alltag. PB 4: beurteilen an Beispielen Maßnahmen und Verhaltensweisen zur Erhaltung der eigenen Gesundheit. PB 5: benennen und beurteilen Aspekte der Auswirkungen der Anwendung chemischer Erkenntnisse und Methoden in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen an ausgewählten Beispielen. PB 6: binden chemische Sachverhalte in Problemzusammenhänge ein, entwickeln Lösungsstrategien und wenden diese nach Möglichkeit an. PB 7: nutzen Modelle und Modellvorstellungen zur Bearbeitung, Erklärung und Beurteilung chemischer Fragestellungen und Zusammenhänge. Seite 17
PB 8: beurteilen die Anwendbarkeit eines Modells. PB 9: beschreiben und beurteilen an ausgewählten Beispielen die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in die Umwelt. PB 10: erkennen Fragestellungen, die einen engen Bezug zu anderen Unterrichtsfächern aufweisen und zeigen diese Bezüge auf. PB 11: nutzen fachtypische und vernetzte Kenntnisse und Fertigkeiten, um lebenspraktisch bedeutsame Zusammenhänge zu erschließen. PB 12: entwickeln aktuelle, lebensweltbezogene Fragestellungen, die unter Nutzung fachwissenschaftlicher Erkenntnisse der Chemie beantwortet werden können. PB 13 Diskutieren und bewerten gesellschaftsrelevante Aussagen aus unterschiedlichen Perspektiven, auch unter dem Aspekt dernachhaltigen Entwicklung. Seite 18
Leistungsbewertung in den Naturwissenschaften Biologie, Chemie, Physik Grundsätze für die Sekundarstufe I Die rechtlich verbindlichen Hinweise zur Leistungsbewertung sowie zu Verfahrensvorschriften sind im Schulgesetz 48 (1) (2) sowie in der APO SI 6 (1) (2) dargestellt. Die Fachkonferenz legt nach 70 (4) SchG Grundsätze zu Verfahren und Kriterien der Leistungsbewertung fest. Sie orientiert sich dabei an den im Lehrplan ausgewiesenen Kompetenzen. Der Sachunterricht der Grundschule und der Unterricht in den Fächern Biologie, Chemie und Physik in der Sekundarstufe I ermöglichen den Erwerb von Kompetenzen, die insgesamt naturwissenschaftliche Grundbildung ausmachen. In den Bildungsstandards werden diese unterschieden in konzeptbezogene Kompetenzen, die die Inhaltsdimension beschreiben, somit das Fachwissen festlegen und sich auf naturwissenschaftliche Basiskonzepte und mit ihnen verbundene Vorstellungen und Begriffe beziehen prozessbezogene Kompetenzen, die die Handlungsdimension beschreiben und sich auf naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen beziehen Die Entwicklung von prozess- und konzeptbezogenen Kompetenzen lässt sich durch genaue Beobachtung von Schülerhandlungen feststellen. Dabei ist zu beachten, dass Ansätze und Aussagen, die auf nicht ausgereiften Konzepten beruhen, durchaus konstruktive Elemente in Lernprozessen sein können. Im Sinne der Orientierung an Standards sind grundsätzlich alle in Kapitel 3 des Kernlehrplans (Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen, 1.Auflage 2008, S.15-33) ausgewiesenen Bereiche der prozessbezogenen und konzeptbezogenen Kompetenzen bei der Leistungsbewertung angemessen zu berücksichtigen. Dabei kommt dem Bereich der prozessbezogenen Kompetenzen der gleiche Stellenwert zu wie den konzeptbezogenen Kompetenzen. Die Gewichtung der jeweiligen Teilbereiche ist vom jeweiligen Stundenschwerpunkt abhängig und kann differieren. Die Kriterien für die Leistungsbewertung sollen wie folgt umgesetzt werden: Seite 19
Beurteilungsbereiche: 1. Mündliche Beiträge Beiträge zum Unterrichtsgespräch (Wiedergabe von Beobachtungen und Phänomenen, Hypothesenbildung, Lösungsvorschläge, Bewerten von Ergebnissen, Analyse und Interpretation von Texten, Graphiken oder Dia-grammen..), Abgerufene Beiträge, z.b.: Wiederholung, Transferleistungen,.. Wiedergabe der abgesicherten Inhalte der letzten Unterrichtsstunde (Thema, Versuchsaufbau, experimentelles Vorgehen, Beobachtungen, fachliche Erkenntnisse.), Kurzvorträge, z.b. Darstellung von Sachzusammenhängen, Beobachtungen, Experimenten etc., Erstellen und Vortragen von Referaten, Gruppenarbeit: Aktive Mitarbeit in Gruppen und Präsentation von Gruppenergebnissen. 2. Schriftliche Beiträge Schriftliche Lernzielkontrolle, Schriftliche Überprüfung der Hausaufgaben, Beobachtungs- und Versuchsprotokolle, Auswertung von Messreihen auf grafische und mathematische Art zur Gewinnung formelmäßiger Zusammenhänge, Bearbeiten von Arbeitsblättern, Erstellen von Dokumentationen und Präsentationen (Plakate, Mindmaps, PowerPoint ), Führung des Hefters, Projektarbeiten (Portfolio). 3. Experimentieren und weitere praktische Fertigkeiten Umsichtiges Arbeiten beim Experimentieren (Sicherheit, Sauberkeit ), Zeichnen von Versuchsaufbauten und technischen Geräten sowie Schaltzeichnungen, Aufbau und Bedienung von Apparaturen, Anfertigen von Versuchsprotokollen, Aufbau und Durchführung von Experimenten, Arbeit mit Fachliteratur. Seite 20
Notenfindung in den Beurteilungsbereichen STÄDT. MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHES GYMNASIUM Zur Notenfindung werden die drei oben genannten Bereiche herangezogen. Beim Beurteilungsbereich mündliche Beiträge zählen neben der Qualität auch Häufigkeit und Kontinuität der Mitarbeit. Je nach Qualität der mündlichen, schriftlichen und experimentellen Beiträge sind folgende Noten erreichbar: Notenfindung für die mündlichen und schriftlichen Beiträge Ausdruck, Rechtschreibung und Zeichensetzung werden im Sinne der angemessenen Verwendung der deutschen Sprache und der Fachsprache mit in die Gesamtbewertung einbezogen. Note Sehr gut: Die Schülerin/der Schüler ist nahezu immer in der Lage, die fachwissenschaftlichen Inhalte beinahe ausnahmslos fehlerfrei und zügig zu bearbeiten und darzustellen. Es gelingen Ihr/Ihm hierbei stets auch die Bearbeitung anspruchsvoller Projekte/Übungen/Hausaufgaben, die durch Transferleistungen und problemlösendes Denken gekennzeichnet sind. Note Gut: Die Schülerin/der Schüler ist meist in der Lage, die fachwissenschaftlichen Inhalte fast fehlerfrei und recht zügig zu bearbeiten und darzustellen. Es gelingen Ihr/Ihm hierbei häu-fig auch die Bearbeitung anspruchsvoller Projekte/Übungen/Hausaufgaben, die durch Transferleistungen und problemlösendes Denken gekennzeichnet sind. Note Befriedigend: Die Schülerin/der Schüler ist regelmäßig in der Lage, die fachwissenschaftlichen Inhalte mit wenigen Fehlern und ansprechender Geschwindigkeit zu bearbeiten und darzustellen. Es gelingen Ihr/Ihm hierbei seltener auch die Bearbeitung anspruchsvoller Projekte / Übungen / Hausaufgaben, die durch Transferleistungen und problemlösendes Denken gekennzeichnet sind. Note Ausreichend: Die Schülerin/der Schüler ist selten in der Lage, die fachwissenschaftlichen Inhalte ohne höhere Fehlerquote und mit ansprechender Geschwindigkeit zu bearbeiten und darzustellen. Die Bearbeitung anspruchsvoller Projekte/Übungen/Hausaufgaben, die durch Transferleistungen und problemlösendes Denken gekennzeichnet sind, gelingt nicht ohne Hilfen von Mitschülern und Lehrern. Note Mangelhaft: Die Schülerin/der Schüler ist noch nicht in der Lage, die fachwissenschaftlichen Inhalte ohne hohe Fehlerquote und mit ausreichender Geschwindigkeit zu bearbeiten und darzustellen. Dies gelingt auch trotz erheblicher Hilfen seitens der Mitschüler und des Fachlehrers noch nicht. Note Ungenügend: Die Schülerin/der Schüler setzt sich nur unzureichend mit den fachwissenschaftlichen Inhalten auseinander und ist nicht in der Lage, sie angemessen zu bearbeiten oder darzustellen. Seite 21
Notenfindung Experimentieren und weitere praktische Fähigkeiten Für die Notenstufen Sehr gut bis Ausreichend müssen sich Schülerinnen und Schüler kontinuierlich durch einen korrekten Umgang mit Materialien und Geräten auszeichnen. Note Sehr gut: Das Vorgehen ist bezüglich der aufgeworfenen Frage-/Aufgabenstellung (z.b.: Experiment) stets zielgerichtet geplant. Die Durchführung erfolgt stets zügig und im zeitlichen Rahmen, verläuft passend zur Planung zielgerichtet und liefert fehler- und widerspruchsfreie Ergebnisse, die Resultat einer präzisen und vollständigen Beobachtung/Protokollierung/Skizzierung sind. Note Gut: Das Vorgehen ist bezüglich der aufgeworfenen Frage-/Aufgabenstellung (z.b.: Experiment) stets zielgerichtet geplant. Die Durchführung erfolgt stets zügig und im zeitlichen Rahmen, verläuft passend zur Pla-nung zielgerichtet und liefert meist fast fehler- und widerspruchsfreie Ergebnisse, die Re-sultat einer recht präzisen und vollständigen Beobachtung/Protokollierung/Skizzierung sind. Note Befriedigend: Das Vorgehen ist bezüglich der aufgeworfenen Frage-/Aufgabenstellung (z.b.: Experiment) in der Regel zielgerichtet geplant. Die Durchführung erfolgt in der Regel im zeitlichen Rahmen, verläuft passend zur Planung relativ zielgerichtet und liefert häufig fast fehler- und widerspruchsfreie Ergebnisse, die Resultat einer recht präzisen und vollständigen Beobachtung/Protokollierung/Skizzierung sind. Note Ausreichend: Das Vorgehen ist nicht immer zielgerichtet geplant bezüglich der aufgeworfenen Frage- /Aufgabenstellung (z.b.: Experiment). Die Durchführung gelingt dementsprechend nicht immer innerhalb des zeitlichen Rahmens, verläuft passend zur Planung nicht zwingend zielgerichtet und liefert häufig fehlerhafte oder widersprüchliche Ergebnisse, die Resultat einer unpräzisen und unvollständigen Beobachtung/Protokollierung/Skizzierung sind. Note Mangelhaft: Die Schülerin/der Schüler zeigt Mängel bezüglich des korrekten Umgangs mit Materialien und Geräten. Sie /Er ist nicht in der Lage, zielgerichtet geplant bezüglich der aufgeworfenen Frage- /Aufgabenstellung (z.b.: Experiment) vorzugehen, weshalb die jeweilige Durchführung häufig misslingt und auch nach Unterstützung durch Mitschüler und Lehrer nicht in ausreichendem Maße verbessert werden kann. Dementsprechend können nur selten brauchbare Ergebnisse erzielt werden. Note Ungenügend: Die Schülerin/ der Schüler ist kaum in der Lage, mit Materialien und Geräten umzugehen und scheitert bei der Planung eines zielgerichteten Vorgehens. Auch nach Unterstützung durch Mitschüler oder Lehrer werden keine brauchbaren Ergebnisse erzielt. Seite 22
Grundsätze der fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit In Absprache mit der Lehrerkonferenz sowie unter Berücksichtigung des Schulprogramms hat die Fachkonferenz Chemie die folgenden fachmethodischen und fachdidaktischen Grundsätze beschlossen. In diesem Zusammenhang beziehen sich die Grundsätze 1 bis 14 auf fächerübergreifende Aspekte, die auch Gegenstand der Qualitätsanalyse sind, die Grundsätze 15 bis 27 sind fachspezifisch angelegt. Überfachliche Grundsätze: 1.) Geeignete Problemstellungen zeichnen die Ziele des Unterrichts vor und bestimmen die Struktur der Lernprozesse. 2.) Inhalt und Anforderungsniveau des Unterrichts entsprechen dem Leistungsvermögen der Schülerinnen und Schüler. 3.) Die Unterrichtsgestaltung ist auf die Ziele und Inhalte abgestimmt. 4.) Medien und Arbeitsmittel sind lernernah gewählt. 5.) Die Schülerinnen und Schüler erreichen einen Lernzuwachs. 6.) Der Unterricht fördert und fordert eine aktive Teilnahme der Lernenden. 7.) Der Unterricht fördert die Zusammenarbeit zwischen den Lernenden und bietet ihnen Möglichkeiten zu eigenen Lösungen. 8.) Der Unterricht berücksichtigt die individuellen Lernwege der einzelnen Schülerinnen und Schüler. 9.) Die Lernenden erhalten Gelegenheit zu selbstständiger Arbeit und werden dabei unterstützt. 10.) Der Unterricht fördert strukturierte und funktionale Einzel-, Partner- bzw. Gruppenarbeit sowie Arbeit in kooperativen Lernformen. 11.) Der Unterricht fördert strukturierte und funktionale Arbeit im Plenum. 12.) Die Lernumgebung ist vorbereitet; der Ordnungsrahmen wird eingehalten. 13.) Die Lehr- und Lernzeit wird intensiv für Unterrichtszwecke genutzt. 14.) Es herrscht ein positives pädagogisches Klima im Unterricht. Fachliche Grundsätze: 15.) Der Chemieunterricht ist problemorientiert und wenn möglich an Unterrichtsvorhaben und Kontexten ausgerichtet. 16.) Der Chemieunterricht ist kognitiv aktivierend und verständnisfördernd. 17.) Der Chemieunterricht unterstützt durch seine experimentelle Ausrichtung Lernprozesse bei Schülerinnen und Schülern. 18.) Im Chemieunterricht wird durch Einsatz von Schülerexperimenten Umwelt- und Verantwortungsbewusstsein gefördert und eine aktive Sicherheits- und Umwelterziehung erreicht. 19.) Der Chemieunterricht ist kumulativ, d.h. er knüpft an die Vorerfahrungen und das Vorwissen der Lernenden an und ermöglicht den Erwerb von Kompetenzen. 20.) Der Chemieunterricht fördert vernetzendes Denken und zeigt dazu eine über die verschiedenen Organisationsebenen bestehende Vernetzung von chemischen Konzepten und Prinzipien mithilfe von Basiskonzepten auf. Seite 23
21.) Der Chemieunterricht folgt dem Prinzip der Exemplarizität und gibt den Lernenden die Gelegenheit, Strukturen und Gesetzmäßigkeiten möglichst anschaulich in den ausgewählten Problemen zu erkennen. 22.) Der Chemieunterricht bietet nach Erarbeitungsphasen auch Phasen der Metakognition, in denen zentrale Aspekte von zu erlernenden Kompetenzen reflektiert werden. 23.) Im Chemieunterricht wird auf eine angemessene Fachsprache geachtet. Schülerinnen und Schüler werden zu regelmäßiger, sorgfältiger und selbstständiger Dokumentation der erarbeiteten Unterrichtsinhalte angehalten. 24.) Der Chemieunterricht ist in seinen Anforderungen und im Hinblick auf die zu erreichenden Kompetenzen und deren Teilziele für die Schülerinnen und Schüler transparent. 25.) Im Chemieunterricht werden Diagnoseinstrumente zur Feststellung des jeweiligen Kompetenzstandes der Schülerinnen und Schüler durch die Lehrkraft, aber auch durch den Lernenden selbst eingesetzt. 26.) Der Chemieunterricht bietet immer wieder auch Phasen der Übung und des Transfers auf neue Aufgaben und Problemstellungen. 27.) Der Chemieunterricht bietet die Gelegenheit zum regelmäßigen wiederholenden Üben sowie zu selbstständigem Aufarbeiten von Unterrichtsinhalten. Grundsätze der Leistungsrückmeldung und Beratung: Für Präsentationen, Arbeitsprotokolle, Dokumentationen und andere Lernprodukte der sonstigen Mitarbeit erfolgt eine Leistungsrückmeldung, bei der inhalts- und darstellungsbezogene Kriterien angesprochen werden. Hier werden zentrale Stärken als auch Optimierungsperspektiven für jede Schülerin bzw. jeden Schüler hervorgehoben. Die Leistungsrückmeldungen bezogen auf die mündliche Mitarbeit erfolgen auf Nachfrage der Schülerinnen und Schüler außerhalb der Unterrichtszeit, spätestens aber in Form von Eltern-/Schülersprechtagen. Auch hier erfolgt eine individuelle Beratung im Hinblick auf Stärken und Verbesserungsperspektiven. Lehr- und Lernmittel Für den Chemieunterricht in der Sekundarstufe I ist am Math.-Nat. Gymnasium die Schulbücher aus der Reihe Chemie Heute aus dem Schroedel-Verlag eingeführt. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten die im Unterricht behandelten Inhalte in häuslicher Arbeit nach. Seite 24
Entscheidungen zu fach- und unterrichtsübergreifenden Fragen Die Fachkonferenz Chemie hat sich im Rahmen des Schulprogramms für folgende zentrale Schwerpunkte entschieden: Zusammenarbeit mit anderen Fächern Durch die unterschiedliche Belegung von Fächern können Schülerinnen und Schüler Aspekte aus anderen Kursen mit in den Chemieunterricht einfließen lassen. Es wird Wert darauf gelegt, dass in bestimmten Fragestellungen die Expertise einzelner Schülerinnen und Schüler gesucht wird, die aus einem von ihnen belegten Fach genauere Kenntnisse mitbringen und den Unterricht dadurch bereichern. Ebenso sollen Schüler, die besonderen Fragestellungen nachgehen möchten, auf die Aktivitäten im Nachmittagsbereich, z. B. AG Jugend forscht hingewiesen werden. Exkursionen In der Sekundarstufe I können in Absprache mit der Schulleitung nach Möglichkeit unterrichtsbegleitende Exkursionen durchgeführt werden. Diese sollen im Unterricht vorbzw. nachbereitet werden. Über Erfahrungen während der Exkursionen wird in den Fachkonferenzen berichtet. Seite 25
4 Qualitätssicherung und Evaluation Evaluation des schulinternen Curriculums Das schulinterne Curriculum stellt keine starre Größe dar, sondern ist als lebendes Dokument zu betrachten. Dementsprechend werden die Inhalte stetig überprüft, um ggf. Modifikationen vornehmen zu können. Die Fachkonferenz trägt durch diesen Prozess zur Qualitätsentwicklung und damit zur Qualitätssicherung des Faches Chemie bei. Die Evaluation erfolgt jährlich. Zu Schuljahresbeginn werden die Erfahrungen des vergangenen Schuljahres in der Fachschaft gesammelt, bewertet und eventuell notwendige Konsequenzen und Handlungsschwerpunkte formuliert. Folgendes Raster kann dabei als Hilfe dienen Kriterien Funktionen Fachvorsitz Stellvertreter Sonstige Funktionen (im Rahmen der schulprogrammatischen fächerübergreifenden Schwerpunkte) Ressourcen Personell Fachlehrer/in Lerngruppen Lerngruppengröße Ist-Zustand Auffälligkeiten Änderungen/ Konsequenzen/ Perspektivplanung Wer (Verantwortlich) Bis wann (Zeitrahmen) räumlich Fachraum Seite 26
materiell/ sachlich zeitlich Unterrichtsvorhaben Bibliothek Computerraum Raum für Fachteamarb. Lehrwerke Fachzeitschriften Abstände Fachteamarbeit Dauer Fachteamarbeit Leistungsbewertung/ Einzelinstrumente Leistungsbewertung/Grundsätze Seite 27