Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 24.09.19


4.4.5 Lösungen


  1. I: Formulieren Sie, ausgehend von folgenden Situationen, jeweils das Widerspruchsproblem aus Sicht von Lernenden:
    a. Die Temperaturmessung in einem Becherglas mit siedendem Wasser ergibt 97°C.
    - Die aus dem Alltag bekannte Siedetemperatur von Wasser beträgt 100°C (kochendes Wasser), doch diese gemessene Temperatur liegt niedriger.
    b. Ein Universalindikator-Papier, an ein Häufchen Zitronensäure-Kristalle gehalten, zeigt keine Farbänderung.
    -Lernende kennen die Anwendung von Indikatorpapier zum Messen des pH-Wertes und wissen, dass saure Verbindungen das Indikatorpapier färben. Daher erwarten sie, dass sich das Universalindikatorpapier rot färben müsste, um die Anwesenheit von Säure aufzuzeigen.
    c. Eine Waagschale, auf der Stahlwolle verbrannt wird, sinkt an der Balkenwaage nach unten.
    -Lernende haben z.B. im Alltag die Beobachtung gemacht, dass verbrannte Stoffe "weniger werden" (z.B. Holzkohle im Grill, Teelicht, etc.). Dadurch kann es zu der Ausbildung des Vernichtungskonzeptes kommen, also, dass es zu einer Zerstörung von Materie kommt. Der Befund, dass eine Gewichtszunahme beim Verbrennen von Stahlwolle erfolgt, steht dazu im Widerspruch.
  2. II: Diskutieren Sie Vor- und Nachteile von problemorientiertem gegenüber nicht problemorientiertem Vorgehen.
    Ein Problem kann dazu beitragen, eine Thematik für Lernende bedeutsamer zu machen und dadurch deren Bereitschaft zum Beschäftigen mit dem Inhalt zu steigern. Besonders hilfreich kann es dann sein, wenn Lernende das Problem im Verlauf der UE selbst durch Erarbeiten lösen können. Die Vielfältigkeit an Problemarten und die variablen Einsatzmöglichkeiten in verschiedensten UM eröffnet Lehrenden ein weites Repertoire an Möglichkeiten, den Unterricht ansprechender zu gestalten.
    Ein Nachteil kann sein, dass nicht zu jedem Inhalt leicht eine geeignete Problemlage gefunden werden kann. Bevor man dann ein künstliches Problem erzeugt, das mit Sicherheit dann auch Lernende nicht überzeugt, oder ein für Lernende als sehr kompliziert empfundenes auswählt, sollte man auf ein anderweitiges Vorgehen (z.B. Aufgaben-Orientierung) zurückgreifen.

  3. I: Formulieren Sie je ein Interpolations- und ein Gestaltungs-Problem. Interpolationsproblem: Das Edukt (Styrol) und das Produkt (Polystyrol) der Polystyrol-Synthese sind bekannt. Das zugrundeliegende Vorgehen ist jedoch unbekannt: radikalische, kationische oder anionische Polymerisation?
    Gestaltungsproblem: Es ist bekannt, dass es 9 Isomere des Heptan gibt. Lernende sollen aus der allgemeinen Formel für Alkane die von Heptan ableiten und die Struktur-Isomere formulieren. (Wer nicht auf alle kommt: https://de.wikipedia.org/wiki/Heptane).

  4. II: Diskutieren Sie, inwieweit es sich bei der Problem-Orientierung um eine Unterrichtsmethode handelt.
    Die Problemorientierung hat in vielen UM ihren festen Platz in der Artikulation (forschend: Problemstellung, -findung; Projekt: Alltagsproblem in der Initiative) oder findet in anderen UM je nach Ausprägung ihren Einsatz (historisch, fragend, Freiarbeit). Sie besitzt jedoch kein eigenes, unverwechselbares Artikulationsschema. Daher kann Problem-Orientierung nicht als UM bezeichnet werden, sondern stellt vielmehr eine Gruppe von UM dar, bei denen eine Problemlage zur Anwendung kommt. Genau genommen kommen wenige UM wie das Spielen ohne Problem aus.

  5. II: Stellen Sie eine Liste von Bauteilen zusammen, die Sie in eine Experimentierkiste zum Thema "Reduktion von Kupferoxid im Wasserstoffstrom" bereitstellen (gewünschter Experimentalaufbau siehe unten). Bauen Sie unnötige Komplikationen ein und markieren Sie diese.

    2 Waschflaschen mit Fritteneinsatz, Muffen, Klammern, 3 Stative, 2 Verbindungsschläuche, 2 Glasrohre, 2 U-Rohre, gebogenes Glasrohr mit Rückschlagsicherung, 1 Silikonstopfen durchbohrt, 1 Teclubrenner, Kupfdrahtnetz, Eisenoxid (verrostetes Eisenblech), 1 Reagenzglas, 1 Feuerzeug, 1 Rundkolben mit doppelt durchbohrtem Stopfen. (unnötige Komplikationen rot: zu viele/wenige: nur Zahl markiert; komplett überflüssig: alles markiert).

  6. II: Formulieren Sie ein Widerspruchsproblem und ein Lückenproblem (nach AEBLI) für eine Einführungsstunde in den Lernbereich Salze (Jgst. 8).
    Widerspruchsproblem: verschiedene Salze probieren lassen. Weil für Lernende oft Natriumchlorid mit „Kochsalz-Geschmack“ verbunden ist bzw. manchen Lernenden gar nicht bewusst ist, dass es weitere Salze gibt, ist der festgestellt salzige Geschmack z.B. bei Natriumbromid oder Kaliumchlorid "ein Problem". Oder wenn sie noch andere Salze kennen, wissen Lernende zum Beispiel nicht, dass man auch andere Salze essen kann.
    Lückenproblem: Wenn Lernende zuvor Säuren und Basen behandelt haben und Lehrende die zwei stark ätzenden Substanzen Salzsäure (c = 1 mol/l) und Natronlauge (c = 1 mol/l) im Verhältnis 1:1 zusammenschütten, erwarten Lernende eine Steigerung der Gefährlichkeit.


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