Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 24.09.19, Seiten 4.66-4.70


4.4.9 Weniger strukturierte Begriffe im Zusammenhang mit Unterrichtsmethoden

Dass es sich auch nach Meinung der Quellen hier nicht um "ausgewachsene" Unterrichtsmethoden handeln kann erkennt man an der Wortwahl "Orientierung", die eigentlich nichtssagend ist. Wir lesen das mal so: "Wir berücksichtigen ...".


4.4.9.1 Alltags-Orientierung  [4]

"Wir berücksichtigen mal den Alltag."

An dieser Stelle setzen wir Alltagsorientierung gleich mit Lebenswelt-Orientierung.

Zitat: (sinngemäß aus Aulis Info 1986): "Woran erinnert sich ein Richter, ein Kaufmann, ein Musiker oder Beamter des gehobenen Dienstes, wenn er an seinen Chemieunterricht denkt? An Redoxprozesse, delokalisierte Elektronen, molare Konzentration?"
Zitiert nach H. Glöckel.

Lernende werden auch heute noch geprägt von den Nachwirkungen der 2. Phase (wie ich sie nenne) der Entwicklung der chemischen Industrie: Ende der 60er Jahre begann die zunehmende Umweltbelastung durch Abfallprodukte und die Folgen der unkritischen Wohlstandsgesellschaft: Waschmittel in Flüssen, Düngemittel in Süßgewässern, Schwefelemissionen in der Luft, Kunststoffverpackungen in der Landschaft und in Küstengewässern. Zusammen mit dem damals als Bedrohung empfundenen Einsatz von chemischen Kampfstoffen in Vietnam, mit Großunfällen und Hunderten von Toten (Bhopal), mit Megagiften (Dioxine) und Pestiziden in der Nahrungskette (DDT). Diese Erfahrungen prägten die Eltern, mittlerweile Großeltern unserer Lernenden, während Großeltern oft noch die 1. Phase erlebten: Kunstdünger, Schädlingsbekämpfungsmittel, Kunststoffe, Medikamente, Farben und Lacke als Motor des Nachkriegs-Wirtschaftswunders.

Auf der anderen Seite empfanden sich Lernende und Eltern mit der Schulchemie in ihrer fachwissenschaftlichen Orientierung völlig unvorbereitet, um mit diesen Auswirkungen der Chemie auf den Alltag umzugehen. Die kritische Auseinandersetzung mit der Chemie führte in der Folge zur Forderung nach Alltagschemie im Unterricht.

Erste bedeutsame Frage: WESSEN Alltag ist gemeint?

  • des Chemikers?

  • des Chemielehrers?

  • eines erwerbstätigen Erwachsenen, des "Mannes von der Straße"?

  • oder des Lernenden in unserem Klassenzimmer?

Gehen wir von letzterem aus, leitet sich davon das Ausmaß der Betroffenheit in dieser Reihenfolge ab:

  1. z.B. Lebensmittel und Medikamente als "Alltagschemikalien", die wir in uns aufnehmen (nicht nur die Schadstoffe darin) und die uns dadurch so nahe kommen wie es nicht näher geht.

  2. z.B. Körperpflegemittel und Textilien, die wir auf der Haut tragen.

  3. z.B. Kunststoffe und Metall, mit denen wir nach Bedarf im Alltag hantieren.

  4. Am weitesten weg von uns sind chemische Grundstoffe, aus denen dann die Alltags-Produkte entstehen: Monomere, Treibstoffe, Erze, Abfall...

Alltags-, Praxis- und Lebensweltbezüge sind Unterrichtsprinzipien, die man nutzen sollte, um die Bedeutsamkeit von Chemie und Chemieunterricht zu kommunizieren.


4.4.9.2 Handlungs-Orientierung [1]

"Wir planen mal ein, dass auch Schüler 'was tun."

Handlungsorientierung setzen wir mit Selbsttätigkeit im engeren Sinn, dem körperlichen Tun, gleich.

Die Forderung von Handlungsorientierung im Unterricht leitet sich von der Auffassung her, dass Handeln immer Vorläufer von Erkennen sei (Dewey, Piaget):

Zitat: "Das Denken steigt von der Hand in den Kopf und kommt dann wieder weiser und wirksamer zurück zur Hand..."
Bergson, zitiert nach Glöckel.

Damit steht diese Auffassung im klaren Gegensatz zur fachsystematischen Orientierung, die meistens davon ausgeht, dass erst alle theoretischen Grundlagen gelegt sein müssten, dass man viel wissen müsse, bevor man handeln könne.

Handlungsorientierung ist eher als Unterrichtsprinzip zu verstehen denn als Methode: sie sollte als Grundprinzip integriert in (fast) jede der anderen UM angewendet werden, da sie eine gute Möglichkeit darstellt, Unterricht kindgemäßer, praktischer, be"greif"barer zu machen.


Optional: 4.4.9.3 Lehrziel-Orientierung

"Wir richten uns nach dem Lehrplan" (falls er sich nicht allzu sehr geändert hat).

Auch Lehrzielorientierung (manchmal Lernzielorientierung) sollte nicht als UM bezeichnet werden, da sie notwendiges Grundprinzip jeder UM sein sollte. Ob die Lehrziele dabei aus dem Lehrplan stammen oder vom Lehrenden, spielt keine Rolle.


Optional: 4.4.9.4 Spiel-Orientierung [1], [4]

"Spielen im Unterricht? Das geht gar nicht. Wir sind doch hier schließlich am Gymnasium, also wissen Sie..." (Häm)

Spiel ist zweckfreies Agieren.

Damit ist Spielen im engeren Sinn für den Chemieunterricht aus sicherheitstechnischen Überlegungen fast auszuschließen.

Im weiteren Sinn können Lernsituationen gemeint sein, bei denen durch Lehrende sorgfältig arrangierten Lernsituationen das Spielen als Lernweg nutzen.

Bsp. 1: Spielerisches Experimentieren und Ausprobieren, bis eine Lösung gefunden wird ("Was wäre wenn" im Rollenspiel, Planspiel).

Bsp. 2: Lernspiele, etwa ein Würfelspiel mit einem Säure- und einem Laugenwürfel zur Einübung des Formulierens von Neutralisations-Reaktionen.

Führung durch den Lehrer muss sehr gut abgestimmt sein. Auch verhalten sich die verschiedenen Altersklassen von Lernenden unterschiedlich gegenüber Spielsituationen: während die Jüngsten und Oberstufenschüler gerne spielen, fühlen sich Mittelstufenschüler manchmal als "zu kindisch behandelt".

Spielen lässt sich am ehesten als UM beschreiben, allerdings ist aus der Literatur keine Beschreibung mittels Artikulationsstufen bekannt. Sie könnte so aussehen:

  1. Spielen,
  2. Abstraktion,
  3. Sicherung.

Dabei kommt dem Lehrenden in der Abstraktionsphase eine tragende Rolle zu. Das Spiel kann von ihm oder einem Arrangement von geformten Materialien ausgelöst werden (Begriffe kommen in der Einheit "Unterrichtsmedien" wieder).


Optional: 4.4.9.5 Strukturorientierung [4, 41]

Bsp. 1: Es gelingt immer wieder, Studierenden der Chemie Natriumchlorid über eine an sich ungeeignete Schreibweise als "Molekül" unter zu jubeln. Vermutlich handelt es sich hier um eine "lehrerinduzierte Lernschwierigkeit".

Die Bedeutung von Struktur (und Schreibweisen dafür) für das Verständnis von Chemie heben die Autoren des strukturorientierten Ansatzes (Grosser, Schmidt, Barke) hervor. Ihr zusätzlicher Beweggrund: SCHMIDT stellt fest, dass das Interesse von Lernenden an der Chemie deshalb schnell nachlässt, "...weil sie nach einiger Zeit den Überblick über den Unterrichtsstoff..." verlieren. Deshalb gehen sie von folgenden Prämissen aus:

  • Die Eigenschaften der Stoffe werden durch die Struktur von Teilchenverbänden bestimmt (siehe auch Struktur-Eigenschafts-Konzept).
  • Chemische Reaktionen sind strukturelle Umordnungen von Teilchenverbänden.

Der submikroskopische Stoffaufbau spielt von Anfang an eine entscheidende Rolle: von Metallgittern (Teilchenverbände mit nur einer Atomsorte) gelangt man zu Salzen (zwei bis mehrere Teilchensorten im Gitter). Praktisch geschieht das dadurch, dass Lernende oft selbst Modelle (Gitter, Moleküle) aus einfachen Materialien bauen: Knetmasse und Streichhölzer oder Wattekugeln und Klebstoff.

Kritik:

  • + typische Schwierigkeiten des Anfangsunterrichts werden umgangen (Ionen, Formeln, Formeleinheit, Salzstruktur..., etwa NaCl = Molekül)
  • + bedeutende neue Gesichtspunkte rücken in den Vordergrund: Struktur der Materie und Kräfte zwischen den Teilchen
  • + mehr Arbeit an und mit Modellen
  • - erfordert hohes Abstraktionsniveau, deshalb
  • - Übertragbarkeit auf Haupt- und Realschule ist fraglich.

Optional: 4.4.9.6 Verfahrensorientierte UM (an der Wissenschaftstheorie orientiert) [2]

... ist als Idee für eine Unterrichtsmethode mittlerweile 100 Jahre alt, die konsequente Umsetzung lässt immer noch auf sich warten. Ob die Kompetenzorientierung des LehrplanPlus für die weiter führenden Schulen in Bayern 2017 eine Wende bringt? Es ist (bedauerlicher Weise) zu bezweifeln.

Der Anstoß zu einer ersten (experimentellen) Umsetzung kam in den 60er Jahren von einer amerikanischen Studie: Science - A Process Approach = SAPA.

Unter Verfahren sind Denk- und Arbeitsweisen der Chemie zur Gewinnung neuer Erkenntnisse zu verstehen. Man glaubt, der Lernerfolg sei besonders hoch, wenn

  • der Weg zur Erkenntnis vom Lernenden selbst beschritten wird, wenn er
  • Probleme selber erkennt,
  • Lösungswege entwirft,
  • diese überprüft und dadurch sich
  • Lösungsstrategien und Denkweise aneignet.

Lernende sollen erkennen, dass

  • in der Naturwissenschaft Chemie gleichzeitig verschiedene Theorien existieren können, die sich ggf. später ablösen (z.B. Atomvorstellungen).
  • die Aussagen durch Experiment und logisches Überlegen gewonnen wurden (z.B. Struktur von Benzen).
  • die induktive Art der Erkenntnisgewinnung in der Praxis dominiert (Erfahrung - Hypothese - Untersuchungen...).
  • die Chemie ausgehend von der belebten und unbelebten Umwelt abstrahiert.

Voraussetzungen dazu sind allerdings

  • ausreichend Zeit für die Denkprozesse
  • Beherrschung der chemischen Zeichensprache
  • Bereitschaft zur Kommunikation in Schülergruppen
  • der Mut zu spekulativen Theorien und
  • die Möglichkeit zu praktischer Betätigung, um die Hypothesen über Experimente zu überprüfen.

In den späten 70er Jahren wurde es auch in der DDR erprobt: 1983 berichteten FIEDLER und SCHULZE von Ergebnissen des sogenannten "Magdeburger Modells". Es scheiterte. Allerdings nicht an Unzulänglichkeiten des Modells, sondern an den Rahmenbedingungen. Man hat wohl über der Stofffülle Lernenden keine ausreichende Zeit für das Anstoßen der Denk- und Lernprozesse gelassen. Es gab auch organisatorische Probleme besonders im Bereich des Experimentierens im 45-Minuten-Takt bei hohem, nicht erfüllbarem Materialbedarf...

Meines Erachtens sind die wesentlichen Elemente der Verfahrensorientierung in anderen, bereits verbreiteten UM zu finden: achten Sie darauf bei den forschenden und entdeckenden UM sowie der projektartigen UM und SOL.


Zur eigenen Kontrolle:

  1. a. I: Beschreiben Sie den strukturorientierten Ansatz.
    b. II: Vergleichen Sie seine vermuteten Leistungen mit denen des Unterrichts, den Sie genossen haben. Hätten Sie lieber strukturorientierten Unterricht genossen?

  2. III: Beschreiben Sie eine fiktive forschend-strukturorientierte UM (eventuell nachdem Sie das Kapitel "forschende UM" behandelt oder kurz hineingeguckt haben).

  3. II: Zeigen Sie, wie Sie Strukturorientierung in Form eines Projektes verwirklichen könnten (eventuell nachdem Sie das Kapitel "Projekt" behandelt oder kurz hineingeguckt haben).

  4. II: Identifizieren Sie im folgenden Text methodische Verfahrensweisen:
    Referendar Heinrich Wusel plant seine Prüfungs-Lehrprobe zum Thema "Salze". Er will es natürlich sehr gut machen und sich vor allem an den Lehrplan halten - sonst hat er sowieso verloren. Zuerst möchte er seinen Schülern folgende Salze aus dem Haushalt zur Verfügung stellen und einfach nur beobachten, was sie damit machen: NaCl, NaHCO3 und NH4HCO3. Dann plant er zu zeigen, wie ein Profi-Chemiker mit einem neuen Stoff verfährt und möchte am Beispiel Kochsalz Ionen-Nachweise zeigen. Daraus und aus einigen physikalischen und chemischen Eigenschaften, die er auflistet und teilweise demonstriert, will er anschließend Hinweise zur Struktur von Kochsalz ableiten. Am besten sollten seine Schüler danach aus Wattekugeln und Zahnstochern ein Modell für Kochsalz so bauen, wie sie die Struktur bisher verstanden haben.

Hinweise zur Lösung


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