Modul 3 Schülergerechtes Experimentieren Der neue Lehrplan Fachdidaktik Chemie WS 2016/17 Studiengang: Bachelor of Education Apl. Prof. Dr. G. Hornung, A. Molitor-Schworm, A. Engelhardt
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Austauschordner Verwaltung von: 1. Austausch von Gefährdungsbeurteilungen 2. Austausch von erstellten Arbeitsblättern 3. Eigener Ordner mit den späteren Videos sowie Bewertungsbögen Beachten Sie: Zugriff nur über VPN Verbindung möglich 18.11.2016
Lehrpläne Lehrpläne sind Planungsinstrumente von Unterricht von staatlichen Kommissionen entworfen und von der staatlichen Schulaufsicht erlassen Lehrpläne in knapper Form: Stoffverteilungsplan für einen fest umrissenen Zeitraum Lehrpläne in erweiterter Form: Stoffverteilungsplan + übergreifende Bildungsziele 18.11.2016
Ziele der Lehrpläne Vergleichbarkeit der Leistungen und Erträge von Unterricht sicherstellen Handlungshilfe für Lehrkräfte Grundlage zur Erstellung von Lehrmaterialien 5
Die Rheinland-Pfälzischen Lehrpläne für das Fach Chemie Rahmenlehrplan Naturwissenschaften in der Orientierungsstufe (NaWi) von 2010 (http://lehrplaene.bildung-rp.de/no-cache/lehrplaene-nachfaechern.html?tx_abdownloads_pi1%5baction%5d=getviewclickeddownload&tx_abdownloads_pi1%5buid%5d=492) Lehrplan Chemie-Biologie-Physik für die Sekundarstufe I von 2014 (http://naturwissenschaften.bildungrp.de/fileadmin/cdrlp/pixels/logos/naturwissenschaften.gif) Lehrplan Chemie für die Sekundarstufe II (Mainzer Studienstufe - MSS) von 1998 (http://lehrplaene.bildung-rp.de/no-cache/lehrplaene-nachfaechern.html?tx_abdownloads_pi1%5baction%5d=getviewclickeddownload&tx_abdownloads_pi1%5buid%5d=193) 6
Rahmenlehrplan NaWi hat die Aufgabe den Rahmen für die Kompetenzentwicklung der SuS über die Jahrgangsstufen 5 und 6 zu beschreiben. Verbindungselement zwischen Grundschule und Sekundarstufe I zu sein Der Rahmenlehrplan Naturwissenschaften in der Orientierungsstufe ist für alle Bildungsgänge identisch. Offizielle und umfangreiche Informationen: http://naturwissenschaften.bildung-rp.de/gehezu/startseite.html 7
Aufbau NaWi-Lehrplan http://naturwissenschaften.bildung-rp.de/fach-naturwissenschaften/unterricht/materialien-zur-unterrichtspraxis/themenfelder.html (abgerufen am 21.11.2011) 8
Lehrplan Sekundarstufe II - MSS Nach dem Bausteinprinzip aufgebaut: Integrationsbausteine Pflichtbausteine Wahlbausteine GK: Wahlbausteinbereich Mindeststundenzahl von 42 h LK: Wahlbausteinbereich Mindeststundenzahl von 90 h Für beide Kursniveaus sind mehrere unterschiedliche Strukturierungsvorschläge im Lehrplan enthalten 9
Lehrplan Sekundarstufe II - MSS 18.11.2016
Lehrplan Sekundarstufe I Lehrplan der Sek. I ist ein Gesamtlehrplan für die Klassenstufen 8 9/10 für Realschule und Gymnasium. 11
Lehrplan Sekundarstufe I TF 1 Chemikers Vorstellungen von den Stoffen TF 2 Von der Saline Zum Kochsalz TF 3 Heizen und Antreiben TF 4 Von Erz zum Metall TF 5 Sauber und schön TF 6 Säuren und Laugen TF 7 Schöne neue Kunststoffwelt TF 8 Vom Reagenzglas Zum Reaktor TF 9 Den Stoffen auf der Spur TF 10 Gefährliche Stoffe TF 11 Stoffe im Fokus von Umwelt und Klima TF 12 Mobile Energieträger 12
Lehrplan Sekundarstufe I Handelnder Umgang mit Wissen Lebensweltbezug Basiskonzepte aufbauen 13
Intentionen Chemieunterricht vermittelt den jungen Menschen ein Bild der Chemie, das.. - die Relevanz der Chemie im Alltag und in der Berufswelt deutlich macht, - zur verantwortlichen Teilhabe an der Gesellschaft im Hinblick auf naturwissenschaftlich und technisch bezogene Entscheidungen hinführt - die Bedeutung der Chemie für das Weltbild eines aufgeklärten Menschen aufzeigt, - die Struktur des Faches Chemie anlegt. 14
Fäden zu einem tragfähigen Seil Aspekte Kontexte Basiskonzepte Kompetenzen 15
Aspekte Was macht der Chemiker mit den Stoffen? 16
Aspekte - Stoffe gewinnen - Stoffe nutzen - Stoffe neu herstellen - Stoffe untersuchen - Stoffen verantwortungsvoll handhaben - Zeitgemäß Stoffe entwickeln und nutzen - Mit Stoffen Zukunft gestalten Bildquelle:http://floosbook.files.wordpress.com/2009/01/salz_20987980originallarge-4-3-800-251-0-3700-2589.jpg 17
Aspekte - Stoffe gewinnen - Stoffe nutzen - Stoffe neu herstellen - Stoffe untersuchen - Stoffen verantwortungsvoll handhaben - Zeitgemäß Stoffe entwickeln und nutzen - Mit Stoffen Zukunft gestalten Bildquelle: http://www.hsm-stahl.de/fileadmin/user_upload/redesign/bilder/hsm_portfolio-bild_6.jpg 18
Aspekte - Stoffe gewinnen - Stoffe nutzen - Stoffe neu herstellen - Stoffe untersuchen - Stoffen verantwortungsvoll handhaben - Zeitgemäß Stoffe entwickeln und nutzen - Mit Stoffen Zukunft gestalten Bildquelle: http://www.rc-modellflugzeug.de/images/benzin.jpg 19
Aspekte - Stoffe gewinnen - Stoffe nutzen - Stoffe neu herstellen - Stoffe untersuchen - Stoffen verantwortungsvoll handhaben - Zeitgemäß Stoffe entwickeln und nutzen - Mit Stoffen Zukunft gestalten Bildquelle: http://thumbs.dreamstime.com/z/putzzeug-haushaltschemikalien-reinigungsmittelflaschen- 39722706.jpg 20
Aspekte - Stoffe gewinnen - Stoffe nutzen - Stoffe neu herstellen - Stoffe untersuchen - Stoffen verantwortungsvoll handhaben - Zeitgemäß Stoffe entwickeln und nutzen - Mit Stoffen Zukunft gestalten Bildquelle:http://www.dowado.de/images/produkte/i40/4008-136004027c.jpg 21
Aspekte - Stoffe gewinnen - Stoffe nutzen - Stoffe neu herstellen - Stoffe untersuchen - Stoffen verantwortungsvoll handhaben - Zeitgemäß Stoffe entwickeln und nutzen - Mit Stoffen Zukunft gestalten Bildquelle: http://www.tagesschau.de/multimedia/bilder/gummiente100~_v-videowebl.jpg 22
Aspekte - Stoffe gewinnen - Stoffe nutzen - Stoffe neu herstellen - Stoffe untersuchen - Stoffen verantwortungsvoll handhaben - Zeitgemäß Stoffe entwickeln und nutzen - Mit Stoffen Zukunft gestalten 23
Aspekte und Themenfelder TF 4 Vom Erz zum Metall Aspekte (s.s 72/73) 24
Fäden zu einem tragfähigen Seil Aspekte Kontexte Basiskonzepte Kompetenzen 25
Kontext 26
Fäden zu einem tragfähigen Seil Aspekte Kontexte Basiskonzepte Kompetenzen 27
Basiskonzepte Die Basiskonzepte strukturieren das Fachwissen und helfen das individuelle konzeptionelle Wissen von Chemie weiterzuentwickeln. Der Lehrplan schließt an die eingeführten Konzepte und Erklärungsmuster von NAWI an. 28
Basiskonzepte Teilchen-Materie/Stoff (TMS) (s. S. 175 LP) Chemische Reaktion (CR) (s. S. 180 LP) Struktur-Eigenschaft-Funktion (SEF) (s. S. 178 LP) Energie (E) (s. S. 182 LP) 29
Methan Basiskonzepte Methan Basiskonzept Chemische Reaktion Basiskonzept Teilchen- Materie/Stoff Basiskonzept Energie Bei der Verbrennung von Methan entstehen Kohlenstoffdioxid und Wasser Stoff- und Energieumwandlung werden modellhaft auf Veränderungen von Molekülen und Elektronenpaarbindungen zurückgeführt. Die Bindungen zwischen den Atomen in Methan basieren auf gemeinsamen Elektronenpaaren Methan ist ein Energieträger. Energie wird an die Umgebung abgegeben oder genutzt 30
Themenfelder - Basiskonzepte Der Lehrplan ist so konzipiert, dass in der Gesamtheit aller Themenfelder alle Basiskonzepte mehrfach konkret thematisiert, erweitert und entwickelt werden. Dadurch wird eine systematische Vernetzung von Fachwissen möglich. Beispiel: Basiskonzept Chemische Reaktion 31
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Themenfeld 4: Von Erz zum Metall S. S. 72 LP Beitrag zur Entwicklung der Basiskonzepte: Auf der Stoffebene: Metalle sind durch ihre Eigenschaften charakterisiert, die die Verwendung bestimmen. Die elektrische Leitfähigkeit von Metallen wird mit dem Metallgitter und seinen beweglichen Elektronen gedeutet. (SEF) Die Gewinnung eines Metalls wird mit einer Reaktionsgleichung beschrieben. Bildung und Zerlegung eines Metalloxids sind prinzipiell umkehrbar. (CR) 33
Themenfeld 4: Von Erz zum Metall Auf der Teilchenebene: Stoffumwandlungen werden modellhaft auf Veränderungen von Teilchen und ihrer Bindungen zurückgeführt. (CR) Metalle bestehen aus einem Gitter von Metallatomen, deren Elektronen zum Teil über die jeweilige Atomhülle hinaus beweglich sind. (TMS) 18.11.2016
Aspekt Themenfeld TF TMS SEF CR E Was ist Stoff? Chemikers Vorstellung Von den Stoffen Stoffe gewinnen Von der Saline zum Kochsalz 2 1 Stoffe nutzen Heizen und Antreiben 3 Stoffe gewinnen Vom Erz zum Metall 4 g Stoffe nutzen Sauber und Schön 5 Säuren und Lauge 6 g Stoffe neu herstellen 35 Schöne neue Kunststoffwelt 7 Vom Reagenzglas zum Reaktor Stoffe untersuchen Den Stoffen auf der Spur 9 g g g Stoffe verantwortungsvoll handhaben Gefährliche Stoffe 10 g g g Stoffe im Fokus von Umwelt und Klima 8 11 g g mit Stoffen Mobile Energieträger 12 g g
Aspekt Themenfeld TF TMS SEF CR E Was ist Stoff? Chemikers Vorstellung Von den Stoffen Stoffe gewinnen Von der Saline zum Kochsalz 2 1 Stoffebene Teilchenebene Stoffe nutzen Heizen und Antreiben 3 Stoffe gewinnen Vom Erz zum Metall 4 g Stoffe nutzen Sauber und Schön 5 Säuren und Lauge 6 g Stoffe neu herstellen 36 Schöne neue Kunststoffwelt 7 Vom Reagenzglas zum Reaktor Stoffe untersuchen Den Stoffen auf der Spur 9 g g g Stoffe verantwortungsvoll handhaben Gefährliche Stoffe 10 g g g Stoffe im Fokus von Umwelt und Klima 8 11 g g mit Stoffen Mobile Energieträger 12 g g
Die folgende Tabelle stellt die Entwicklung der verschiedenen Leitlinien ( Aspekte der Chemie, Entwicklung der Basiskonzepte und Wechsel zwischen Stoff-und Teilcheneben ) über die 12 Themenfelder zusammenfassend dar. (s.s. 59 LP) 37
Aspekt Themenfeld TF TM- S Was ist Stoff? 38 Chemikers Vorstellung Von den Stoffen Stoffebene 1 Vielfalt der Stoffe Teilchenebene Atom, Massenerh. Stoffe gewinnen Von der Saline zum Kochsalz 2 Kochsalz Ionen, Ionenbindung Stoffe nutzen Heizen und Antreiben 3 Methan Moleküle, Elektronenpaarbindung Stoffe gewinnen Vom Erz zum Metall 4 g Erze, Metalle Metallbindung Stoffe nutzen Stoffe neu herstellen Sauber und Schön 5 Wasser, KW, Alkohole Säuren und Lauge 6 g Säuren / Laugen Dipol, Elektronenpaarbindung Ionen Donator- Akzeptor Schöne neue Kunststoffwelt 7 Polymere Makro-moleküle Vom Reagenzglas zum Reaktor 8 Produkte nach Wahl Stoffe untersuchen Den Stoffen auf der Spur 9 g Wässrige Lösungen Nach Wahl Ionen
Wechsel zwischen Stoff- und Teilchenebene Stoffe Salze Kohlenstoffverbindungen Polymere Atome Ionen Moleküle Makromoleküle 39
TF 4 Vom Erz zum Metall Erklärung von Stoffeigenschaften mit der Teilchenebene http://www.zum.de/faecher/materialien/beck/chemkurs/bilder/sproed.jpg 40
TF 7 Schöne neue Kunststoffwelt Stoffebene Teilchenebene Bildquelle: http://eckraumzwei.files.wordpress.com/2012/03/30796_genencor_205-55-r16_view-3-4.jpg http://www.mhaeberl.de/kkc-vorlesung/images/222netzw-gummi.gif 41
Fäden zu einem tragfähigen Seil Aspekte Kontexte Basiskonzepte Kompetenzen 42
Kompetenzen Kompetenzen sind nach Weinert (2001) die bei Individuen verfügbaren oder durch sie erlernbaren kognitiven Fähigkeiten und Fertigkeiten, um bestimmte Probleme zu lösen, sowie die damit verbundenen motivationalen, volitionalen und sozialen Bereitschaften und Fähigkeiten, um die Problemlösungen in variablen Situationen erfolgreich und verantwortungsvoll nutzen zu können. Weinert, F. E. (2001). Vergleichende Leistungsmessung in Schulen eine umstrittene Selbstverständlichkeit. In F. E. Weinert (Hrsg.), Leistungsmessungen in Schulen. Weinheim und Basel: Beltz Verlag, S. 17-31. 43
Kompetenzen In jedem Themenfeld sind die schwerpunktmäßig zu entwickelnden Kompetenzen aufgelistet. Schülerinnen und Schüler sollen im Unterricht Lernprodukte herstellen um Kompetenzen zu entwickeln. 44
Kompetenzstufen Fachwissen Erkenntnisgewinnung Kommunikation Bewertung Chemische Phänomene, Begriffe, Gesetzmäßigkeiten kennen und Basiskonzepte zuordnen Experimentelle und andere Untersuchungsmethoden sowie Modelle nutzen Informationen sach-und fachbezogen erschließen und austauschen Chemische Sachverhalte in verschiedenen Kontexten erkennen und bewerten 45
TF 2: Von der Saline zum Kochsalz Planen Sie einen möglichen Ablauf von TF 2: (s. S 68 Lehrplan): Wichtige Kompetenzen: Die SuS - führen einfache Versuche zu Stoffeigenschaften von Salzen und zur Stofftrennung durch und protokollieren diese, - stellen Modelle selbst her, z. B. Natriumchlorid-Ionengitter, - erklären die Eigenschaften von Salzen durch Anwendung von Modellen, - stellen den Ablauf der Salzgewinnung auf Teilchenebene dar, - stellen den Ablauf einer Stofftrennung auf Stoffebene mit eine Flussdiagramm dar, - wenden Wissen über Stoffeigenschaften an, um Trennverfahre auszuwählen oder zu entwickeln 18.11.2016
TF 2: Von der Saline zum Kochsalz Verbindliche Fachbegriffe: Salz, Gemisch, Reinstoff, Schmelztemperatur, elektrische Leitfähigkeit in Lösung und Schmelze, Löslichkeit, Sprödigkeit, Lösung, Trennverfahren, Ion, Ladung, Ionenbindung, Ionengitter, Ionenbildung, Atomkern, Proton, Neutron, Atomhülle, Elektron, Oktettregel 18.11.2016
Zeitrahmen und Verbindlichkeiten Zeitrahmen: ca 15 Stunden (reicht nicht aus) Mehrere Kontexte (thematisch abgeschlossene Themeneinheiten sind möglich) Fachbegriffe sind verbindlich (Minimalanforderung) 18.11.2016
Hausaufgabe Präsentation und Diskussion der Planung des Themenfeldes 2 am 5.01 2017 Gruppengröße: 2-3 Studierende 18.11.2016
Der neue Lehrplan Chemie Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! http://blog.tagesanzeiger.ch/wp-content/uploads/sites/10/2011/04/schueler-cartoon3.jpg 50