Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 21.04.15


4.5 Historische Unterrichtsverfahren (P S. 211, B S. 289 ff)


4.5.1 Die genetische Färbung

"Genetisch" bezieht sich hier auf die Berücksichtigung entwicklungsbedingter Voraussetzungen auf Seiten der Schüler in die methodische Unterrichtsplanung. Z.B.:

  • Unterstufe: mehr Alltagsorientierung, Problemorientierung, Bezug auf die Phänomenebene ("Konkretes Denken")

  • Oberstufe: erlaubt auch mehr Fachorientierung, Wissenschaftsorientierung, Bezüge zu verschiedenen Modellebenen ("Formales Denken").


    Folie: Mittel des genetischen Unterrichts

4.5.2 Die historische Färbung

Zum Verstehen fachlicher Inhalte der Naturwissenschaften kann beitragen:

  • historisch unterschiedliche Erkenntnisebenen,

  • die Rolle der Erfahrung bei Fortschritten,

  • die Rolle von externen Einflüssen (Wirtschaft, Politik, gesellschaftliche Diskussionen) darzustellen.

Oft sind Erkenntnisse z.B. in der Technik durch Ausprobieren gewonnen und erst später aus der Chemie heraus theoretisch fundiert worden.

Es gibt Schüler, für die personenbezogene Themen emotional motivierend wirken. Man vermutet, dass es besonders bei Mädchen der Fall ist.

Das "Historische" soll nicht Konzeption für die Darbietung des gesamten Stoffgebietes der Chemie sein, sondern in besonders geeigneten Fällen Niederschlag in manchen Unterrichtseinheiten finden, z.B.:

  • Der Säure/Base-Begriff

  • Der Redox-Begriff

  • Die Strukturaufklärung bei Benzol

  • Modellvorstellungen von Atomen und Molekülen oder

  • Der Weg zur stöchiometrischen Formel.

Ziele bezüglich der Arbeitsweise des Naturwissenschaftlers (siehe auch Wissenschaftsorientierung):

  • Theorien werden erfunden, d.h. sie tragen zuerst stark spekulative Züge.

  • Theorien stehen in Konkurrenz zu anderen, die das gleiche Phänomen erklären wollen; in manchen Fällen war bis heute keine Entscheidung zugunsten einer einzigen möglich.

  • Erkennen der begrenzten Gültigkeit von Theorien.

  • Erkennen, dass die Schwierigkeiten der Schüler häufig die Schwierigkeiten der Forscher früherer Zeiten waren.

  • Das Kennen lernen des Menschen im Forscher verringert die emotionale Distanz zum Fach Chemie.

  • Forschung wird geprägt von den Ansprüchen der Gesellschaft:

Zitat: Sinngemäß aus einer Werbeschrift von DuPont, Zusammenhang "Seidenstrümpfe":

Die moderne Frau von heute verlangt nach Fasern, die der Haut schmeicheln..., die nicht durch lange Fingernägel reißen..., die Glanz auf die Haut bringen, nicht sichtbar sind und ein gutes Temperaturverhalten zeigen.

Kritik:

  1. Die Geschichte der Chemie würde als "Steinbruch" missbraucht: man nehme sich nur Teile mit, die man gerade brauchen könnte. Ist aber bei allen Wissenschaften so.

  2. Die Wege der Chemie seien in der Geschichte verschlungen, voller Irrtümer und Sackgassen, so dass ein Nachzeichnen Schüler eher verwirre. Auswahl geeigneter Beispiele ist nötig, der Einsatz zu dosieren bzw. durch den Lehrer geschickt zu Bearbeitung.

4.5.3 Die Verbindung historisch-genetisch

Es gibt die Hypothese (Wagenschein), dass die Entwicklung der Vorstellung von der Wissenschaft Chemie beim Individuum genauso verläuft, wie die Entwicklung der Chemie im Verlauf ihrer Geschichte.



Folien: Beziehungen zwischen Geschichte und Lehrplan

Davon ausgehend betrachtet die Didaktik es in manchen Fällen für sinnvoll, die geschichtliche Entwicklung von Begriffen und Vorstellungen nachzuvollziehen.

4.5.4 Die Verbindung historisch-problemorientiert




Folien: Artikulation nach dem historisch-problemorientierten Unterrichtsverfahren (Bsp. Gymnasium, Struktur von Methan)

 

 

 



Folie:
Beispiel: Die Struktur des Methans

 Zitat NiU-C Nr.13, S. 90, zur Raumstruktur:

„In einem unlängst veröffentlichten Aufsatze mit gleicher Überschrift habe ich als eine der Ursachen des heutigen Rückganges der chemischen Forschung in Deutschland den Mangel an allgemeiner und zugleich auch gründlicher chemischer Bildung bezeichnet, woran eine nicht geringe Zahl unserer chemischen Professoren zum großen Nachteil unserer Wissenschaft laborirt. Folge davon ist das Überhandnehmen des Unkrauts des gelehrt und geistreich scheinenden, in Wirklichkeit trivialen, geistlosen Naturphilosophie, welche vor 50 Jahren durch die exakte Naturforschung beseitigt, gegenwärtig von Pseudonaturforschern aus der die Verirrungen des menschlichen Geistes beherbergenden Rumpelkammer wieder hervorgeholt und, gleich einer Dirne modern herausgeputzt und neu geschminkt, in die gute Gesellschaft, wohin sie nicht gehört, einzuschmuggeln versucht wird. Wem diese Besorgnis übertrieben scheint, der lese, wenn er es vermag, die kürzlich erschienene, von Phantasie-Spielereien strotzende Schrift der Herrn van´t Hoff und Herrmann über ´die Lagerung der Atom im Raume´. Ich würde dieselbe, wie manch andere, ignorieren, wenn nicht ein namhafter Chemiker sie in seine Protektion genommen und als verdienstliche Leistung warm empfohlen hätte. Ein Dr. H. J. van´t Hoff, an der Thierarzneischule von Utrecht angestellt, findet, wie es scheint, an exakter chemischer Forschung keinen Geschmack. Er hat es bequemer erachtet, den Pegasus zu besteigen (offenbar der Thierarzneischule entlehnt) und sicher ´la chimie dans l´espace´ zu verkünden, wie ihm auf dem durch kühnen Flug erklommenen chemischen Parnass der Atome im Weltraum gelagert erschienen sind... Es ist bezeichnend für die heutige kritikarme und Kritik hassende Zeit, daß zwei so gut wie unbekannte Chemiker, der eine von einer Thierarzneischule, der andere von einem landwirtschaftlichen Institute, die höchsten Probleme der Chemie, welche wohl niemals gelöst werden, speciell die Frage nach der räumlichen Lagerung der Atome, mit einer Sicherheit beurtheilen und deren Beantwortung mit einer Dreistigkeit unternehmen, welche den wirklichen Naturforscher geradezu in Staunen setzt.“ 

Ähnlich kann man mit der Struktur von Benzen verfahren:


Folie: Disubstitutionsisomere des Kekulé-Benzols


Folie: Disubstitutionsisomere des Ladenburg-Benzols

MOLGEN liefert 161 Ringstrukturen, darunter

  • Nr. 157 Dewar-Benzol

  • Nr. 158 Ladenburg-Benzol und

  • Nr. 160 Kekulé-Benzol.

Zitat NiU-C Nr.13, zu Benzen:

„...da saß ich und schrieb an meinem Lehrbuch; aber es ging nicht recht; mein Geist war bei anderen Dingen. Ich drehte den Stuhl nach dem Kamin und versank im Halbschlaf.
Wieder gaukelten die Atome vor meinen Augen. Kleinere Gruppen hielten sich diesmal bescheiden im Hintergrund. Mein geistiges Auge, durch wiederholte Gesichte ähnlicher Art geschärft, unterschied jetzt größere Gebilde von mannigfacher Gestaltung. Lange Reihen, vielfach dichter zusammengefügt. Alles in Bewegung, schlangenartig sich windend und drehend.
Und siehe, was war das? Eine der Schlagen erfasste den eigenen Schwanz und höhnisch wirbelte das Gebilde vor meinen Augen.
Wie durch einen Blitzstrahl erwachte ich; auch diesmal verbrachte ich den Rest der Nacht, um die Konsequenzen der Hypothese auszuarbeiten.“
„Lernen wir träumen, meine Herren, dann finden wir vielleicht die Wahrheit, aber hüten wir uns, unsere Träume zu veröffentlichen, ehe sie durch den wachenden Verstand geprüft worden sind.“

 
Folie:
Karikatur auf Kekulés Oszillationstheorie


Zur eigenen Kontrolle:

  1. Arbeiten Sie Unterschiede und Gemeinsamkeiten des historischen und des forschenden Unterrichtsverfahrens heraus.

  2. Erläutern Sie die Besonderheiten der genetischen Variante des historischen UV.


Download Folien als PowerPoint - Präsentation: historisch, genetisch

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