Handout zum Vortrag am 10.03.2009 von Christina Fieberg Vorausgesetzte inhaltsbezogene Kompetenzen Die inhaltlichen Kompetenzen, die die Schülerinnen und Schüler in die Unterrichtsreihe mitbringen sollen, lassen sich in drei Bereiche untergliedern: die Kenntnis des Atommodells nach Dalton (I), der Systematik des Periodensystems (II) und des Ladungskonzepts (III). Im Einzelnen sollen die Schülerinnen und Schüler: Bereiche Inhaltliche Kompetenzen I 1. wissen, dass jedes Element aus kleinsten, nicht weiter teilbaren Teilchen, den Atomen, besteht und sich diese Teilchen als kleine Kugeln vorstellen. 2. wissen, dass die Atome eines Elements die gleiche Masse und Größe haben und sich die Atome unterschiedlicher Elemente in ihrer Masse und Größe unterscheiden. 3. wissen, dass Atome unzerstörbar sind, also weder erzeugt noch vernichtet werden können. 4. eine chemische Reaktion als Umgruppierung der Atome deuten. II 5. das Ordnungsprinzip der chemischen Verwandtschaft kennen. 6. das Ordnungsprinzip der Atommassen kennen. III 7. den Begriff Ladung für geladene Körper kennen. 8. wissen, dass es zwei unterschiedliche Arten von Ladung gibt, nämlich positive und negative. 9. wissen, dass sich gleichnamige Ladung abstößt und ungleichnamige Ladung anzieht. 10. wissen, dass sich gleiche Mengen entgegengesetzter Ladung neutralisieren. 11. wissen, dass alle Materie Ladungsträger enthält und sich in neutralen Körpern gleiche Mengen positiver wie negativer Ladung befinden. 1 1 Auf die Feinheit, dass die Ladungsträger zusätzlich noch durchmischt sein müssen, wurde verzichtet.
Chemie 9 Diagnosefragebogen Datum: Aufgaben: Name: 1) Stelle die Reaktion von Natrium mit Chlor zu Natriumchlorid durch Zeichnung der Teilchen dar. + Na Cl 2 NaCl 2) Vor Dir auf dem Tisch liegen mehrere Murmeln, Tischtennis- und Tennisbälle. Du sollst damit a) zwei Bromatome b) ein Kupferatom und ein Schwefelatom modellhaft darstellen. Welche Gegenstände wählst Du aus? Begründe Deine Entscheidungen. 3) Bei der Reaktion von Natrium mit Wasser flitzt das Natriumstück über die Wasseroberfläche hin und her und zieht eine lilane Spur hinter sich her. Nimm Stellung zu folgender Aussage: Die Reaktion dauert solange, bis das Natrium komplett verschwunden ist.
4) Im Periodensystem werden alle Elemente in einer bestimmten Reihenfolge aufgezählt. Hinter dem Aufbau des Periodensystems stecken mehrere Ordnungsprinzipien. Erkläre, warum z. B. a) Chlor und Brom in einer Spalte stehen. b) Chlor in der Zeile über Brom steht und nicht in der Zeile unter Brom. 5) Was weißt Du (aus dem Physikunterricht) über Ladungen? 6) Wie sieht ein Atom in Deiner Vorstellung innendrin aus? Verdeutliche Deine Vorstellung mit einer Skizze :
Die Seitenangaben im Lernplan beziehen sich auf folgende Schulbücher: Bader, F., Dorn, F. (Hrsg.): Physik. Sekundarbereich I. Schroedel Verlag, Hannover 1993 Eisner, W. u.a.: elemente chemie. Nordrhein-Westfalen 9/10 Ernst Klett Verlag, Stuttgart 1994, 2. Auflage Vom Diagnosetest zum Lernplan Wie gelangt man vom bearbeiteten Diagnosetest eines Schülers/einer Schülerin zum individuellen Lernplan für diese(n) Schüler(in)? Der Lehrer korrigiert zunächst den Diagnosetest und notiert sich für jede(n) Schüler(in), über welche Kompetenzen diese(r) nicht verfügt. Dementsprechend kreuzt er auf dem Lernplan die zu bearbeitenden Aufgaben an. Die folgende Tabelle schlüsselt detailliert auf, welche Kompetenz bei welcher Aufgabe des Diagnosetests überprüft wird und welche Lernplanaufgaben bei Nichtbeherrschen dieser Kompetenz von den Schüler/innen zu erfüllen sind. Zwei konkrete Beispiele mit von Schüler/innen bearbeiteten Diagnosetests und dazu erstellten Lernplänen sind in diesem Handout vorhanden. Aufgabe des Diagnosetests Kompetenz Aufgaben des Lernplans 1 1 1, 8 2 2 1, 2, 4, 8 3 3 1, 6, 8 4 5, 7, 8 4a 5 9, 10, 11 4b 6 9, 10, 11 5 7 12-19 8 13-19 9 16-18 10 14, 15, 19 11 15, 19
Musterlösungen zum Diagnosefragebogen 1) 2 Na Cl 2 2 NaCl 2a) Die Atome eines Elements haben die gleiche Größe und Masse. Daher kann ich entweder zwei Murmeln oder zwei Tischtennisbälle oder zwei Tennisbälle wählen, um zwei Bromatome darzustellen. Entscheidend ist nur, dass ich zwei Gegenstände der gleichen Sorte nehme. 2b) Die Atome unterschiedlicher Elemente unterscheiden sich in ihrer Größe und Masse. Da das Kupferatom mit 63,5 u eine größere Atommasse besitzt als das Schwefelatom mit 32,1 u, kann ich zum Beispiel für das Kupferatom den Tennisball und für das Schwefelatom den leichteren Tischtennisball wählen. 3) Diese Aussage ist falsch. Atome können nicht verschwinden. Das Natrium reagiert mit dem Wasser und geht eine neue Verbindung (NaOH) ein. Auch nach Beendigung der Reaktion sind also noch alle Atome vorhanden. Sie wurden lediglich umgruppiert. 4a) Chlor und Brom stehen in einer Spalte, da sie ähnliche chemische Eigenschaften zeigen. Sie gehören zu der gleichen Elementfamilie, den Halogenen. Im Periodensystem stehen nach dem Ordnungsprinzip der chemischen Verwandtschaft, verwandte Elemente in Spalten untereinander. 4b) Chlor steht in der Zeile über Brom, da es eine geringere Atommasse besitzt. Nach dem Ordnungsprinzip der Atommassen sind die Elemente nach steigenden Atommassen im Periodensystem angeordnet. Musterlösungen zum Lernplan 4) Schwefelatom: 32,1 u Kupferatom: 63,5 u Bromatom: 79,9 u 6) Atome sind unzerstörbar. Bei chemischen Reaktionen werden die Atome der Ausgangsstoffe neu angeordnet, sie können aber dabei weder vernichtet noch erzeugt werden. Daher ist die Masse der Ausgangsstoffe einer chemischen Reaktion genauso groß wie die Masse der Produkte. 7) Wenn man ein chemisches Element in ein anderes umwandeln wollte, dann müssten sich die Atome umwandeln, zum Beispiel müssten Eisenatome zu Goldatomen werden. Die Atome bleiben bei chemischen Reaktionen aber unverändert, sie ordnen sich nur neu an. Dadurch können andere Verbindungen entstehen, aber keine anderen Elemente. 10) Prinzip der chemischen Verwandtschaft: Chemisch verwandte Elemente stehen in einer Spalte (Gruppe) untereinander. Prinzip der Atommasse: Die Elemente sind nach steigenden Atommassen angeordnet. 16) Da sich gleiche Ladungen abstoßen, bewegen sich die Kugeln voneinander weg. 17) Da sich gleiche Ladungen abstoßen, bewegen sich die Kugeln voneinander weg. 18) Da sich entgegengesetzte Ladungen anziehen, bewegen sich die Kugeln aufeinander zu, solange, bis sie sich berühren. 19) Diese Aussage ist falsch. Alle Materie enthält negative und positive Ladung. Ein Körper erscheint nach außen hin als elektrisch neutral, wenn er gleiche Mengen negativer und positiver Ladung enthält, da sich diese in ihrer Wirkung neutralisieren.
Zwei Beispiele für Diagnosetest und Lernplan
Schriftliche Übung und Fragebogen
Evaluation zur Lernplanarbeit Wir sollten öfter die Unterrichtsreihe mit einem Diagnosefragebogen und einer Lernplanarbeit beginnen. trifft zu trifft eher zu trifft eher nicht zu trifft nicht zu Der Lernplan war genau auf meine Kenntnisse und Lücken abgestimmt. trifft zu trifft eher zu trifft eher nicht zu trifft nicht zu Durch die Lernplanarbeit konnte ich meine Lücken schließen. trifft zu trifft eher zu trifft eher nicht zu trifft nicht zu Nachdem ich den Lernplan bearbeitet hatte, konnte ich mich am Unterricht wieder besser beteiligen. trifft zu trifft eher zu trifft eher nicht zu trifft nicht zu Die Lernplanarbeit hat meine Motivation für den Chemieunterricht erhöht. trifft zu trifft eher zu trifft eher nicht zu trifft nicht zu Verbesserungsvorschläge zur Lernplanarbeit: