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Der Sprung zu den Atomen von Peter Buck, Markus Rehm und Thomas Seilnacht Studienseminar für Gymnasien Heppenheim Fachseminar Chemie 2. Hauptsemester 2009.

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1 Der Sprung zu den Atomen von Peter Buck, Markus Rehm und Thomas Seilnacht Studienseminar für Gymnasien Heppenheim Fachseminar Chemie 2. Hauptsemester 2009 Seminarleitung:Herr Dr. Gräber Referenten:Jochen Kohlmann und Jens Nickels

2 Inhalt Allgemeine Buchdaten Allgemeine Buchdaten Gründe und Aufbau des Buches Gründe und Aufbau des Buches Kapitel 3: Erster Unterrichtsbericht von Peter Buck. Ausnutzung der Differenz zw. der englischen und deutschen Sprache. Kapitel 3: Erster Unterrichtsbericht von Peter Buck. Ausnutzung der Differenz zw. der englischen und deutschen Sprache. Kapitel 4: Ein zweiter Unterrichtsbericht von Thomas Seilnacht. Von der systemischen Welt der Stoffe zu einem phänomenologischen orientierten Unterricht. Kapitel 4: Ein zweiter Unterrichtsbericht von Thomas Seilnacht. Von der systemischen Welt der Stoffe zu einem phänomenologischen orientierten Unterricht. Kapitel 5: Ein dritter Unterrichtsbericht von Markus Rehm. Erzieherisches Potenzial des im Chemieunterricht vollzogenen Sprungs zu den Atomen. Kapitel 5: Ein dritter Unterrichtsbericht von Markus Rehm. Erzieherisches Potenzial des im Chemieunterricht vollzogenen Sprungs zu den Atomen. Zusammenfassung Zusammenfassung Literatur Literatur

3 Allgemeine Buchdaten Verlag: Seilnacht Verlag Verlag: Seilnacht Verlag 130 Seiten 130 Seiten 1. Auflage 1. Auflage Kapitel 5 Kapitel Kapitel 1+2 Hinführung, Kapitel 3-5 Unterrichtsberichte Kapitel 1+2 Hinführung, Kapitel 3-5 Unterrichtsberichte Autoren: Buck,P., Rehm, M., Seilnacht, T. Autoren: Buck,P., Rehm, M., Seilnacht, T.

4 Hinführende Episoden Max Born (Physiknobelpreis 1954) Max Born (Physiknobelpreis 1954) In einem Vortrag zu Modell und Wirklichkeit: In einem Vortrag zu Modell und Wirklichkeit: … Später hat es mich interessiert wo das Hindernis lag, dass mich von der Chemie fernhielt. Es hat etwas zu tun mit der weiten Kluft zwischen wahrgenommener Wirklichkeit und Symbol zu tun. Das Wasser, das ich trinke […] und das Symbol H2O schienen mir keine Beziehung zu haben. […] als später von Pauling das Wesen der chemischen Kräfte auf physikalische Prinzipien zurückführte […] habe ich versucht etwas beizutragen, aber was wurde nicht viel, weil ich zu wenig von Chemie wusste.

5 Hinführende Episoden An die junge Generation Der Chemeiunterricht geht nicht mehr von Stoffen und Versuchen aus. An deren Stelle isr all zu häufig eine naturwissenschaftlich unhaltbare Präsentation von Atom- und Orbital- Modellen getreten, welche bestens dazu geeignet ist, jungen Menschen die Freude an naturwissenschaftlicher Erkenntnis auf immer zu vergällen. Das ist ein Frevel an der Jugend. Die Kluft zwischen der erfahrbaren Welt der Tische und Stühle und die Andersartigkeit der atomaren Welt, soll durch den Sprung zu den Atomen überbrückt werden!

6 Minimum des Gedankengangs System- Komponente: Material: Zinkplatte, Kupferplatte, Papierhandtuch, Coca-Cola, 2 Kabel, 1 Gleichstrommotor. In einer einzigen Anordnung ergibt sich ein System : die Cola-Batterie! Kupferplatte / Papier mit Cola getränkt / Zinkplatte, Kabel an beide Platen, Motor anschließen

7 Minimum des Gedankengangs Das System Cola-Batterie ist nur in dieser einen Anordnung wirksam. Das System Cola-Batterie ist nur in dieser einen Anordnung wirksam. Das System hat Eigenschaften, die die Komponenten nicht haben. Das System hat Eigenschaften, die die Komponenten nicht haben. Die Komponenten haben Eigenschaften, die das System nicht hat Die Komponenten haben Eigenschaften, die das System nicht hat Welche weiteren Systeme fallen euch ein?

8 Minimum des Gedankengangs

9 Jedes System ist System und Komponente zugleich Jedes System ist System und Komponente zugleich Systeme lassen sich also ineinander schachteln. Systeme lassen sich also ineinander schachteln. Jeder kann ein übergeordnetes System nennen. Jeder kann ein übergeordnetes System nennen. Von einem System zum nächsten wird auch immer ein Wesenssprung durchgeführt! Von einem System zum nächsten wird auch immer ein Wesenssprung durchgeführt! Das Signifikante eines Stiftes ist anders als das einer Stadt. Der Sprung zum System Atom kann also nicht von den Schülern geleistet werden. Der Systemsprung muss durch den Lehrer stattfinden.

10 Minimum des Gedankengangs Wieder zurück zu immer kleineres Systeme! Wieder zurück zu immer kleineres Systeme! Die optische Grenze ist an der Haut oder den Haaren des Schülers erreicht, denn optische Mikroskope können nicht weiter auflösen. Die optische Grenze ist an der Haut oder den Haaren des Schülers erreicht, denn optische Mikroskope können nicht weiter auflösen.

11 Minimum des Gedankengangs Optische Bilder: Farben sind erkennbar Virtuelle Bilder: Farben sind irrelevant. Bilder sind errechnet.

12 Minimum des Gedankengangs

13 Kapitel 3 Erster Unterrichtsbericht von Peter Buck: Ausnutzung der Differenz zw. der englischen und deutschen Sprache Erster Unterrichtsbericht von Peter Buck: Ausnutzung der Differenz zw. der englischen und deutschen Sprache Beispiel: System und Komponente im deutschen weniger gebräuchlich Beispiel: System und Komponente im deutschen weniger gebräuchlich To de-compose zerlegen statt zersetzen To de-compose zerlegen statt zersetzen Vorteil compount (Verbindung) und components Vorteil compount (Verbindung) und components Im deutschen: Verwechslung Bildung und Bindung Im deutschen: Verwechslung Bildung und Bindung Im Englischen Einführung leichter Im Englischen Einführung leichter

14 Kapitel 3 Internationale Schule Internationale Schule École d´Humanité in Goldern/Schweiz École d´Humanité in Goldern/Schweiz 9 SuS zw Jahren 9 SuS zw Jahren Beispiele: Kugelschreiber, Feuerlöscher, Walkman (Gerät zum Abspielen einer Kassette) Beispiele: Kugelschreiber, Feuerlöscher, Walkman (Gerät zum Abspielen einer Kassette) Weitere Beispiele: … Weitere Beispiele: …

15 Kapitel 3

16 Vorteile dieser Methode: Vorteile dieser Methode: Bsp.: Kugelvolumen Sonnensystem und Atom Bsp.: Kugelvolumen Sonnensystem und Atom Beispiel Wasserzerlegung (Hofmannscher Zersetzungsapparat) Beispiel Wasserzerlegung (Hofmannscher Zersetzungsapparat) Der Stoff Wasser ist ein anderes System als Wasserstoff und Sauerstoff Der Stoff Wasser ist ein anderes System als Wasserstoff und Sauerstoff Erklären nicht über Modelle, sondern durch zuordnen. Erklären nicht über Modelle, sondern durch zuordnen. Erscheinungen in das Spektrum der Weltgegebenheiten einordnen (Gesamtzusammenhang) Erscheinungen in das Spektrum der Weltgegebenheiten einordnen (Gesamtzusammenhang)

17 Kapitel 3 Wenige Vergleiche zwischen der deutschen und englischen Sprache! Wenige Vergleiche zwischen der deutschen und englischen Sprache!

18 Von Thomas Seilnacht: Von Thomas Seilnacht: Über die systemische Welt der Stoffe zu einem phänomenologisch orientiertem Unterricht über Atome Kapitel 4 Weltformel Wenn wir alle Berge bestiegen, alle Berge bestiegen, alle Meere befahren, alle Höhen erforscht, alle Planeten erkundet, wenn wir Krankheiten besiegt, unseren Durst gestillt, Und alle Drachen getötet haben. Was bleibt dann noch übrig?

19 Kapitel 4 1.) Systeme sind Ganzheiten 2.) Natürliche Systeme sind holarchisch verschachtelt 3.) Die Eigenschaften von Systemen sind nicht reduzierbar auf ihre Komponenten (Subsysteme) 4.) Systeme sind einzigartig und kommunizieren 5.) Systeme sind voneinander abhängig und miteinander verbunden 6.) Wie geordnete Systeme entstehen 7.) Das System Materie ist komponiert Beispiele aus dem Unterrichtsgang.

20 Kapitel 4 40 Liter Wasser, 7 kg Fett, 8 kg Eiweiß, 2 kg Kalk, 200 g Zucker, 100g Salz. Schüler: Das ist ein Mensch ! ? Erst das Zusammenspiel von Komponenten macht einen Menschen. Und Systeme sind als ihre Komponenten.

21 Kapitel 4 Von einfachen chemischen Reaktionen zu höheren Systemen. Systeme kommunizieren! Bsp.: ein Fluoritkristall reagiert auf Wärme durch blaues leuchten. Der Kristall antwortet auf die Erwärmung.

22 Kapitel 4 Stoffzerlegung: Die Analyse von Kupferacetat Stoffzerlegung: Die Analyse von Kupferacetat Experimentelle Hausaufgabe: Herstellung von Kupferacetat aus Kupfer und Essigesäure:

23 Und die Zerlegung durch erhitzen Und die Zerlegung durch erhitzen

24 Kapitel 4 Kreisreaktionen: Kreisreaktionen: Zeigen eine Möglichkeit, wie aus einfachen Stoffsysteme Systeme höherer Ordnung entstehen können.

25 Kapitel 4 Geordnete Systeme entstehen durch Kommunikation: Bsp: Liessgangschen Ringe. Geordnete Systeme entstehen durch Kommunikation: Bsp: Liessgangschen Ringe. Oszillationsreaktion von Belousov-Zhabotinsky Oszillationsreaktion von Belousov-Zhabotinsky Rückgekoppelte Systeme als Bsp. Für höhere Systeme wie lebendige Systeme und Ökologie Rückgekoppelte Systeme als Bsp. Für höhere Systeme wie lebendige Systeme und Ökologie Phänomenologische Einstieg, weil das Staunen dem Schüler ein ganzheitliches Bewusstsein vermittelt. Phänomenologische Einstieg, weil das Staunen dem Schüler ein ganzheitliches Bewusstsein vermittelt.

26 Kapitel 4 Weltformel Wenn wir alle Berge bestiegen, alle Berge bestiegen, alle Meere befahren, alle Höhen erforscht, alle Planeten erkundet, wenn wir Krankheiten besiegt, unseren Durst gestillt, Und alle Drachen getötet haben. Was bleibt dann noch übrig? Erst wenn wir das Staunen über Naturphänomene erleben, entwickeln wir so etwas wie Ehrfurcht und dann vielleicht auch Verantwortungsbewusstsein gegenüber dem, worüber wir staunen.

27 Kapitel 5 Ein dritter Unterrichtsbericht von Markus Rehm: Hier wird gezeigt, worin das erzieherische Potential des im Chemieunterricht vollzogenen Sprungs zu den Atomen liegt. Ein dritter Unterrichtsbericht von Markus Rehm: Hier wird gezeigt, worin das erzieherische Potential des im Chemieunterricht vollzogenen Sprungs zu den Atomen liegt.

28 Kapitel 5 Pädagogische Dimension im Mittelpunkt Pädagogische Dimension im Mittelpunkt Anlehnung an Martin Wagenschein – genetisch- sokratisch-exemplarische Methode Anlehnung an Martin Wagenschein – genetisch- sokratisch-exemplarische Methode Ziel: SuS Methoden aufzeigen, die zum Erwerb der moralischen und ethischen Kompetenzen notwendig sind, ohne ein moralisches Thema zu behandeln. Ziel: SuS Methoden aufzeigen, die zum Erwerb der moralischen und ethischen Kompetenzen notwendig sind, ohne ein moralisches Thema zu behandeln.

29 Kapitel 5 Einstieg über Sofies Welt Einstieg über Sofies Welt Aus nichts kann nichts werden (Postulat von Parmenides) Aus nichts kann nichts werden (Postulat von Parmenides) Alles fließt Alles fließt vier Grundstoffe vier Grundstoffe Etwas von allem ist in allem Etwas von allem ist in allem SuS kamen auf Atom und sollten dies zeichnen (Kreise, Vierecke, Kugeln) SuS kamen auf Atom und sollten dies zeichnen (Kreise, Vierecke, Kugeln)

30 Kapitel 5 Einstieg System-Komponenten-Schema am Bsp. Zerlegung Fahrrad Einstieg System-Komponenten-Schema am Bsp. Zerlegung Fahrrad Nur wenn die Teile des Fahrrads richtig zusammengebaut sind, erhalten wir die Eigenschaften eines Fahrrads. Nur wenn die Teile des Fahrrads richtig zusammengebaut sind, erhalten wir die Eigenschaften eines Fahrrads. das Ganze und seine Komponenten das Ganze und seine Komponenten 2. Beispiel Wasserkochen (Zerlegung von Wasser) 2. Beispiel Wasserkochen (Zerlegung von Wasser)

31 Kapitel 5 Reflexion: Wie habe ich gelernt? Was ist da bei mir passiert? Reflexion: Wie habe ich gelernt? Was ist da bei mir passiert? Aushandlung: System immer andere Eigenschaften als seine Komponenten Aushandlung: System immer andere Eigenschaften als seine Komponenten System-Komponenten Schema unausgefüllt an SuS (Nur Mensch) System-Komponenten Schema unausgefüllt an SuS (Nur Mensch) SuS sollten Atome zeichnen SuS sollten Atome zeichnen Aushandlung: Atome können lediglich gedacht werden; sind Komponenten; ganze Materie besteht aus Atomen Aushandlung: Atome können lediglich gedacht werden; sind Komponenten; ganze Materie besteht aus Atomen

32 Kapitel 5 Folgende erzieherische Kompetenzen sollen gefördert werden: Folgende erzieherische Kompetenzen sollen gefördert werden: 1. Förderung von Empathie und Perspektivenübernahme 1. Förderung von Empathie und Perspektivenübernahme 2. Förderung von Fähigkeiten zur Identitätsbildung 2. Förderung von Fähigkeiten zur Identitätsbildung 3. Förderung der Fähigkeit zum moralischen Urteilsvermögen 3. Förderung der Fähigkeit zum moralischen Urteilsvermögen

33 Kapitel 5 1. Förderung von Empathie und Perspektivenübernahme: 1. Förderung von Empathie und Perspektivenübernahme: Aushandlungsprozesse in der Gemeinschaft Aushandlungsprozesse in der Gemeinschaft Gegenseitiges Verstehen Gegenseitiges Verstehen Beziehungsebene zwischen den SuS wird aufgebaut Beziehungsebene zwischen den SuS wird aufgebaut

34 Kapitel 5 2. Förderung von Fähigkeiten zur Identitätsbildung : 2. Förderung von Fähigkeiten zur Identitätsbildung : Kritik- und Argumentationsfähigkeit Kritik- und Argumentationsfähigkeit Identitätsgefühl und reflektiertes Selbstverständnis Identitätsgefühl und reflektiertes Selbstverständnis Zur Förderung des Selbstgefühls Zur Förderung des Selbstgefühls Zur Förderung des Kohärenzgefühls Zur Förderung des Kohärenzgefühls Zur Förderung des Selbstverständnisses Zur Förderung des Selbstverständnisses

35 Kapitel 5 3. Förderung der Fähigkeit zum moralischen Urteilsvermögen : 3. Förderung der Fähigkeit zum moralischen Urteilsvermögen : Auseinandersetzung mit Problemen und Konflikten Auseinandersetzung mit Problemen und Konflikten Abstraktionsvermögen für die Kärung von Fragen Abstraktionsvermögen für die Kärung von Fragen Gerechte Lösung für alle Beteiligten Gerechte Lösung für alle Beteiligten

36 Literatur Buck/Rehm/Seilnacht: Der Sprung zu den Atomen, Seilnacht- Verlag, Bern 2004 Buck/Rehm/Seilnacht: Der Sprung zu den Atomen, Seilnacht- Verlag, Bern 2004 Internetquellen: Internetquellen: away-from-earth-in-tw html away-from-earth-in-tw html mainz.de/FB/Physik/Magnetismus/Magnetismus/Gallery/Atome.htm mainz.de/FB/Physik/Magnetismus/Magnetismus/Gallery/Atome.htm


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