Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 24.09.19


3.3 Didaktische Transformation
Hinweise zu Lösungen für die Selbstkontrollen


  1. II: Nehmen Sie eine didaktische Reduktion zum Thema Ester bis zum Elementaren vor und rekonstruieren Sie bis auf das Niveau einer Jgst. 10 Gymnasium oder Realschule.
    Das Elementare: Wortgleichung Alkohol und Säure reagieren zu Ester und Wasser.
    Jgst. 10 RS: Formelgleichung, experimentelle Herstellung einfacher Ester als Kondensationsreaktion  (Essigsäureethyl-, Buttersäureethyl-...), Esterspaltung (Hydrolyse), Verwendung.
    Jgst. 10 Gym: Formelgleichung, experimentelle Herstellung einfacher Ester als Kondensationsreaktion  (Essigsäureethyl-, Buttersäureethyl-...), Esterspaltung (Hydrolyse), reversible Reaktion, Ester-GG, Verwendung, auch Fette und Seifen.
    Mehrwert durch Lehrer: siehe Profilbereich, Duftester und Aromakompositionen, Bezug zur Lebenswelt von Lernenden.

  2. II: Listen Sie all jene Inhalte auf, die bei einer didaktischen Reduktion Ihres Wissensstandes zum Thema Säure/Base-Konzepte für eine Jgst. 9 auf der Strecke bleiben müssten.
    Arrhenius-Konzept: bleibt, ist Inhalt.
    Neutralisation: Vereinigung von H+-Ionen und OH--Ionen zu Wassermolekülen.
    Arrhenius-Säure/Base-Reaktionen als Gleichgewichtsreaktionen.
    Brönsted-Lowry-Konzept: Wasser unterliegt einer geringen Eigendissoziation in H+(aq) und OH-(aq). Vor allem das sehr kleine Proton mit seiner hohen Ladungsdichte ist dabei fest an ein Wasser-Molekül gebunden, sodass zunächst ein H3O+-Ion entsteht. Lewis: kann auch auf Reaktionen angewandt werden, in denen überhaupt kein Protonenübergang stattfindet. Säure: Elektronenpaar-Akzeptor. Base: Elektronenpaar-Donator. Die Reaktion von Lewis-Säure und Lewis-Base kann mit Hilfe der Molekülorbitaltheorie diskutiert werden. Geht man davon aus, dass das Energieniveau des untersten besetzten MO (LUMO = lowest unoccupied molecular orbital) der Lewis-Säure in etwa dem des obersten besetzten MO (HOMO = highest unoccupied molecular orbital) der Lewis-Base entspricht. Durch eine Kombination der beiden MO kommt es zu einem Energiegewinn durch die Bindungsknüpfung.

  3. III: Diskutieren Sie Vor- und Nachteile einer Generalisierung wie "Elemente einer Gruppe haben sehr ähnliche Eigenschaften, die sie von den Elementen der Nachbargruppe klar unterscheiden."
    Vorteile: Trends können abgeleitet werden, wodurch Herleitungen durch die Lernenden ermöglicht werden. Die Einteilung in Gruppen und Perioden im Periodensystem der Elemente erscheint den Lernenden einleuchtender.
    Nachteile: Es gibt Schrägbeziehungen im Periodensystem (Li/Mg, Be/Al, B/Si). Dabei sind sich die genannten Elemente in ihren Eigenschaften ähnlicher als zu den Elementen in ihrer Gruppe.
    Die Behauptung wäre also nicht uneingeschränkt richtig.

  4. III: Arbeiten Sie mögliche Konflikte zwischen dem Wahrheitsanspruch eines Chemie-Professors und der Tätigkeit eines Chemie-Lehrers in Jgst. 9 einer weiterführenden Schule heraus.
    z.B.: Konflikte können aufgrund unterschiedlicher Schwerpunktsetzungen entstehen. Der Lehrende muss eine didaktische Reduktion eines Themas vornehmen. Dabei werden Inhalte auf die wesentlichen Inhalte/Kernaussagen reduziert und dann nachfolgend im Zuge einer didaktischen Rekonstruktion aufgebaut. Dies hat den Zweck komplexe Themen dem Lernenden auf seinem entsprechenden Entwicklungsniveau (vor allem kognitiv) anzubieten. Dahingegen würde wohl ein Chemie-Professor das entstandene Produkt als eher lückenhaft bezeichnen, da für ihn zur vollständigen Durchdringung der Thematik die reduzierten Aspekte fehlen würden. In der Art und Weise wie ein Chemieprofessor die Thematik als vollständig dargestellt betrachten würde, würde es die kognitiven Fähigkeiten der Schüler überfordern.
    z.B.: Veranschaulichende Maßnahmen oder Herstellung von Alltagsbezug würde wohl der ein oder andere Chemieprofessor mit wenig didaktischem Verständnis als überflüssig bezeichnen. Der Lehrende sieht dies jedoch als sehr zentral an, da er dadurch den Lehrstoff für die Lernenden zugänglicher macht und langfristiges Behalten dadurch fördert. Anwendung finden solche Maßnahmen in der didaktischen Rekonstruktion.

  5. I: "Das Bohr'sche Atommodell ist falsch." Geben Sie an, welche Maßnahme zur didaktischen Reduktion der Autor dieser Aussage offenbar nicht kennt.
    Bei dem Bohr’schen Atommodell handelt es sich um ein historisches Atom-Modell. Als aktueller gilt das quantenmechanische Modell, das über Stufen aus ersterem entwickelt wurde. Der Autor kennt das Lehrziel nicht, dass die Genese von Modellen mit ihren Grenzen thematisiert werden kann / soll.
    Im Schulalltag kann es jedoch als Rückgriff auf historische Erkenntnisstufen als Maßnahme der didaktischen Transformation Anwendung finden. Im Rahmen eines parallelgenetischen Lehrgangs kann eine historische Entwicklung ausgehend vom Dalton-Modell, über das Rutherford-Modell und das Bohr’sche Modell bis hin zu einem quantenmechanischen Modell erfolgen. Dabei wird sich zu Nutze gemacht, dass Lernende oft ähnliche Verständnisschwierigkeiten wie die Chemiker der damaligen Zeit aufweisen. Diese Vorgehensweise ist dahingehend begründbar, da die Lernenden weder die mathematischen Vorkenntnisse haben, um die Wellenfunktion in der 3D-Schrödinger-Gleichung erkennen zu können, noch den psychomotorischen Entwicklungsstand, um diese Vorkenntnisse zu erreichen. Deswegen bleibt man auf einer historischen Stufe stehen.


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