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AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Basisbausteine der allgemeinen Chemie Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Strukturen.

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Präsentation zum Thema: "AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Basisbausteine der allgemeinen Chemie Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Strukturen."—  Präsentation transkript:

1 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Basisbausteine der allgemeinen Chemie Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter Atombau Eigenschaften chemische Eigenschaften physikalische Eigenschaften besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox) Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig Gesetze Phasenänderungen Reaktionen Analyse Synthese Umsetzung Enegiebeteiligung Enthalpie, Entropie, Aktivierung chemisches Gleichgewicht Hybridisierung Periodensystem der Elemente

2 Chemie anno 1893 Rüdorff, F: Grundriß der Chemie, Berlin 1893 nach Pfeifer, P: Konkrete Fachdidaktik Chemie, München 1992 Schießpulver Spiegelglas Farbige Gläser Ziegelsteine Leuchtgas Sauerstoff Chlor Schwefel Kohlenstoff Photographie AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

3 Vergleich zweier Chemiebücher 1 Universität Holleman-Wiberg, 90. Aufl Gymnasium Götze-Fischer, 1. Aufl A. Atom und Molekül B. Hauptgruppen des Periodensystems C. Nebengruppen des Periodensystems 4. Atome und Moleküle 10. Das gekürzte Periodensystem der Elemente 22. Nebengruppenelemente B.: Hauptgruppen: Das PSE Die chemische Bindung Die chemische Reaktion Die Gruppe der Edelgase Die Gruppe der Halogene 10.: Gekürztes PSE: PSE und Elementeigenschaften 11. Atombindung und Kovalenz 14. Grundtypen chemischer Reaktionen Die Halogene AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

4 Vergleich zweier Chemiebücher 2 Holleman-WibergGötze-Fischer Die Gruppe der Alkalimetalle: Das Lithium Das Natrium Das Kalium Das Rubidium, Cäsium, Francium Tabellarischer Vergleich: Lithium Natrium Kalium Der Schwefel: Elementarer Schwefel Wasserstoffverbindungen Halogenverbindungen Oxide Sauerstoffsäuren 15.1 Schwefelverbindungen: Schwefelwasserstoff und Sulfide Schwefeldioxid, schwefelige Säure, Sulfite Schwefeltrioxid, Schwefelsäure, Sulfate AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

5 Leitlinie: Stoff, Struktur und Eigenschaften Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Reaktionen Analyse Synthese Umsetzung Energiebeteiligung Enthalpie, Entropie, Aktivierung chemisches Gleichgewicht Hybridisierung Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig Gesetze Phasenänderungen Periodensystem der Elemente Analytik Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter Atombau Aufbau von Strukturen Eigenschaften chemische Eigenschaften physikalische Eigenschaften besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox) Änderung von Strukturen AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

6 Leitlinie: Stoffumsatz Elemente Periodensystem der Elemente Reaktionen Analyse Synthese Umsetzung Stoffum- wandlungen Energiebeteiligung Enthalpie, Entropie, Aktivierung chemisches Gleichgewicht Hybridisierung andere Stoffe Gemische, Reinstoffe Verbindungen Aggregatszustände fest, flüssig, gasförmig Gasgesetze Phasenänderungen Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter, Atombau Eigenschaften chem./physik. Eigensch. besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox ) AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

7 Leitlinie: Denk- und Arbeitsweisen in der Chemie Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Reaktionen Umsetzungen: direkt erfahrbarer Anteil Eigenschaften physikalische Eigensch. Periodensystem der Elemente konkreter Teil Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig, Gas- gesetze, Phasenänderungen Reduktion der Kluft in Schritten nach Entwicklungsstand der Schüler Reaktionen Analyse, Synthese Umsetzung Säure/Base, Redox Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter, Atombau Eigenschaften chemische Eigensch. Energiebeteiligung Enthalpie Hybridisierung Periodensystem der Elemente Modellaussagen zum Atombau Submikroskopische Ebene = Modellvorstellungen, Theorie, Diskontinuum z.B. Atome, Moleküle, Bindungen Makro- und mikroskopische Ebene = Phänomene, Erfahrungsebene, Kontinuum z.B. Schmutz, Flamme, ein Lebensmittel, ein Niederschlag Wechsel zwischen den Ebenen nach Bedarf und Möglichkeit AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

8 Kritik: Vorteile Bietet vollständigen Überblick über die Wissenschaft Chemie Keine Interpretationsschwierigkeiten, da Fachbegriffe meist klar und einheitlich dargestellt werden. AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

9 Kritik: Nachteile Aneinanderreihung von Tatsachenwissen ohne Erkennen von Zusammenhängen, falls das nicht bewusst vom Lehrer verfolgt wurde. (Hier unterscheiden sich die modernen Lehrbücher vom Original aus dem 19. Jh. etwas: Kapitel wie Bindungstheorie und Aggregatzustände wurden eingeschoben). Es wird ein fertiges Abbild der Chemie präsentiert, das die Schüler SO annehmen müssen; Problemlösungsstrategien werden nicht gelehrt. Kein Bezug zur Lebenswirklichkeit; die Lebenswelt dient dazu, wissenschaftliche Erkenntnisse anzuwenden und nicht die Wissenschaft dazu, Alltagsprobleme mit ihrer Hilfe zu lösen oder zu erklären. Nicht interessant: der Nutzen des Gelernten ist schwer erkennbar, Bezug zum Alltag in seltenen Fällen offensichtlich, Neugierde der Schüler wird nicht aktiv befriedigt. AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

10 Kritik: Nachteile Ignoriert die Komplexität der Probleme, mit der man in der Praxis konfrontiert wird. Technische und praktische Probleme haben untergeordnete Bedeutung; so z. B. ist die Indigosynthese wichtiger als die Verarbeitung und die Lichtechtheit des Farbstoffs. Es wird (fälschlicherweise) vorausgesetzt, dass alle Schüler abstrakt und logisch denken können; der kognitive Entwicklungsstand wird nicht berücksichtigt. Vorstellungen und chemische Kenntnisse, die die Schüler bereits mitbringen, bleiben unberücksichtigt (wenn ein Stoff verbrennt, wird er leichter!!!) Die Begriffsbildung wird nicht genau verfolgt. AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

11 Besetzte Begriffe aus der Erfahrungswelt Bsp:ErfahrungsweltChemie Stoff:Textilerzeugnis, aus Fäden gewebt oder gestrickt: weich, bunt; Material, aus dem Bekleidung gemacht wird Materie mit einheit- licher Zusammen- setzung und be- stimmten Eigen- schaften Reaktion:Antwort (des eigenen Körpers) auf Reiz aus der Umwelt Vorgang bei dem Stoffe ineinander überführt werden Farbe:Kochsalz ist weiß.Kochsalz ist farblos. Verbrennung:Begriff identisch mit Vernichtung Umwandlung AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth


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