Chemie

Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 21.02.06

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Thema 3

Wir reisen in die Nanowelt

Ein Projekt der Fachgruppe Chemie und der Robert-Bosch-Stiftung

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Vorbereitung in der Schule

Anknüpfungspunkte zum lehrplanorientierten Unterricht

F/Jgst. Inhalt
C neuer LP 2003, Fachprofil: Basiskonzept Stoffe und Teilchen. Außerschulische Lernorte (u.a. Erkunden eines wissenschaftlichen Labors).
C   9 Atome und Moleküle
C 10 Orbitale, Makromoleküle, Modelldenken
C 12/13 Carbonsäuren, Makromoleküle
B   9 Licht- und Elektronenmikroskop, Zelle
M 5 Größen, Maße (von Milli- zu Mikro-, Nano-, Pikometer)
P 8-13 Licht, Spektrum des Sonnenlichtes, elektromagnetische Wellen, Quanten, Farben (weiß, blau, rot), Größen, Elektronen (Welle, Teilchen)
N&T Vergrößerung jenseits von Lupe
allgemein Recherche im WWW: sinnvolles Beispiel Das Elektronenmikroskop (Bilder und Erklärung der Funktionsweise; Stichworte REM(dt.), "Raster" und SEM(engl.), "Scanning").

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Inhaltlich:

Im Rahmen des Unterrichts Natur und Technik bzw. Biologie:

bulletUmgang mit einer Lupe und Prinzip des Lichtmikroskops (Okular, Objektiv, Kombination von Linsen, Lichtquelle, Ort des Objektes).
bulletHistorisches zum Mikroskopieren (Lupe, Brille, Fernrohr, Lichtmikroskop).
bulletPhysikalische Grundlagen: einfache Erklärung der Wellennatur von Licht und des Begriffes Kraftfeld, ggf. in Analogie zu einem Magnetfeld.
bulletMathematische Grundlagen, besonders bei Jgst. 5 und 6: Längenmaße und -einheiten (Erweiterung der planmäßigen Begriffe m und  mm auf mikro-m und nm, eventuell pm); Abholen beim aktuellen Hipp-Ausdruck "Nanosekunde".

Bestes Forum zur fachübergreifenden Behandlung ist das Fach "Natur und Technik" sowie die Unterrichtsmethode Projekt unter Kooperation verschiedener Fachlehrer.

Organisatorisch:

  1. Lehrer besorgen den Bus und regeln die nötigen schulinternen Abläufe sowie die Information der Eltern.
  2. In der Evaluierungsphase übernimmt die Robert-Bosch-Stiftung Fahrt- und Verpflegungskosten.
  3. In der Evaluierungsphase übernehmen die Lehrstühle für Physikalische Chemie der Universität Bayreuth die Materialkosten.
  4. Die Teilnehmer sind über die Universität Bayreuth gegen Unfall versichert.
  5. Die Pflicht zur Haftpflichtversicherung liegt auf Seiten der Schulträger.
  6. Termine vereinbaren Sie bitte mit Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de
    Grundsätzlich ist die Universität in der vorlesungsfreien Zeit (Mitte Februar bis Mitte April und Mitte Juli bis Mitte Oktober) flexibler, da die Räume besser verfügbar sind. In der Vorlesungszeit stehen oft nicht alle Wochentage zur Verfügung. Mit einer Vorlaufzeit von ca. 2 Wochen sollten aber alle Terminprobleme geklärt werden können.

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Hintergrundmaterialien:

Vorstellung der verwendeten Objekte und Großgeräte als Steckbrief
Das Rasterelektronenmikroskop SEM, zur Zeit nur als PowerPoint-Poster,
Das Rasterkraftmikroskop SFM

 
Inhalte
Zusammenstellung aus dem einführenden Vortrag von Prof. Krausch.

 
URLs für Lehrer
http://www.almaden.ibm.com/vis/stm/lobby.html
Spektakuläre STM-Bildersammlung (auch hoch aufgelöste Bilder) aus dem IBM-Labor zum Thema "Atome sehen".
 
http://sxm4.uni-muenster.de/stm-de/
Ein STM zum selber bauen - mit LK(Physik?)-Kenntnissen und ca. 500 € Teilekosten.
 
http://www.quarks.de/dyn/3970.phtml
"Faszination Nanotechnologie" - Übersichtliche Infos zur gleichnamigen Sendung von Quarks & Co.
 
http://www.moerike-g.es.bw.schule.de/forschung-lotus/shocked_index_plant.htm
Schüler-Projekt. Lotus-Pflanze, Lotuseffekt, Lotuseffekt beim Frauenmantel, bei Käfern und nachgeahmten Produkten, REM.

 
URLs für Schüler
http://www.almaden.ibm.com/vis/stm/lobby.html
Spektakuläre STM-Bildersammlung (auch hoch aufgelöste Bilder) aus dem IBM-Labor zum Thema "Atome sehen".
 
http://www.quarks.de/dyn/3970.phtml
"Faszination Nanotechnologie" - Übersichtliche Infos zur gleichnamigen Sendung von Quarks & Co.
 
http://www.moerike-g.es.bw.schule.de/forschung-lotus/shocked_index_plant.htm
Lotus-Pflanze, Lotuseffekt, Lotuseffekt beim Frauenmantel, bei Käfern und nachgeahmten Produkten, REM.
 

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E-Mail: Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de