Didaktik der Chemie - Schriftliche Hausarbeiten nach LPO I

Stand: 14.09.05

Schriftliche Hausarbeiten nach LPO I (Bayern).

Universität Bayreuth

Sollte Sie der Inhalt einer Arbeit näher interessieren, setzen Sie sich bitte mit dem entsprechenden Fachvertreter in Verbindung.

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Neuner Katja: Geliermittel und ihre Anwendung bei ausgewählten Süßwaren. LA Gymnasium, Universität Bayreuth, 2005. Betreuung: Prof. K. Seifert.

Die Arbeit untersucht die Bedeutung der Geliermittel Pektin, Agar-Agar und modifizierte Stärke für die Süßwarenherstellung am Beispiel Fruchtgummi. Neben der chemischen und rheologischen Beschreibung wurden Experimente entwickelt, mit Hilfe derer man diese Eigenschaften im Chemieunterricht allgemeinbildender Schulen (Realschule, Gymnasium) darstellen kann. Daneben wurden Rezepte für die Fruchtgummiherstellung mit einfachen, haushaltsnahen Mitteln optimiert. Die Produkte wurden über einen geschmacklichen Test mit einer kleinen Personengruppe bewertet. Im Ergebnis kam heraus, dass Pektin ein breit akzeptiertes Produkt liefert, das der Eichgröße "HARIBO Goldbär" vergleichsweise nahe kommt, aber nicht so weit, dass Gelatine vollkommen ersetzt werden könnte, ohne dass das Produkt einen anderen Charakter bekommt. Das Rezept für Pektin-Fruchtgummi ist hier erhältlich (Word.doc).

Summary: For the production of fruit gums gelatine can be replaced by the non-animal polysaccharides pectin, agar-agar and modified starches. However, for these products a gum consistence such as found in a HARIBO fruit gum cannot be expected. The polysaccharides are different concerning structure, gelling mechanism and behaviour against acid influences. Pectin and agar-agar for example respond completely different when exposed to citric acid. Whereas in the case of pectin the gelling mechanism is initiated irreversibly by adding acid, the agar-agar mixture will cause an instable gel stage above 65°C. On the other hand, starch and gelatine are immune against the influence of acid. The self-developed recipes for fruit gums were tested in a sensory test with respect to consistency (what it feels like in the mouth), taste and preference. In this case, the product containing gelatine was the winner. Two school lessons were designed. On one hand, the gelling agents can be used for the analysis of the attitudes according to the curriculum in year 5 (science and technology), 9 (first year of chemistry) and 11 (first year of chemistry). On the other hand, in college the polysaccharides can be regarded on a higher level by producing fruit gums.

Ringkasan: Dalam, produksi permen karet gelatin dapat digantikan dengan pektin polisakarida yang bukan berasal dari hewan, agar-agar, dan zat pati yang telah dimodifikasi. Namun demikian, konsistensi zat perekat yang dihasilkan dari campuran zat-zat tersebut tidak dapat diharapkan sama dengan konsistensi zat perekat seperti yang ditemukan pada HARIBO. Zat asam (Acid) sangat mempengaruhi struktur, mekanisme dan perilaku pembentukan gel dari polisakarida. Misalnya, zat pektin dan agar-agar akan memberikan reaksi yang berbeda ketika dipaparkan pada asam sitrat (citrit acid). Dalam kasus zat pektin, penambahan zat asam akan membuat mekanisme inisiasi pembentukan gel menjadi permanen, campuran agar-agar akan menjadi tidak stabil ketika ditambah dengan zat asam diatas suhu 65°C. Sebaliknya, zat pati dan gelatin sangat tahan terhadap pengaruh zat asam. Resep yang dikembangkan untuk produksi permen karet ini telah diuji dengan sensory test, berkaitan dengan konsistensinya (seperti apa rasanya di mulut), rasa, dan kelebihannya. Dalam kasus ini, produk yang mengandung gelatin memberikan hasil terbaik. Dua pelajaran telah dikembangkan. Di satu sisi, agen pembentuk gel dapat digunakan untuk analisis ciri-ciri bahan di tahun 5 (alam dan teknik), 9 (tahun pertama pelajaran kimia), dan 11 (tahun pertama pelajaran kimia). Di sisi lain, dalam bidang akademik, polisakarida dapat dipertimbangkan untuk tingkatan yang lebih tinggi untuk produksi permen karet.

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Reich Petra: Geschichte ausgewählter Isomerieformen. LA Realschule, Universität Bayreuth, 2005.

Ausgangspunkt dieser Arbeit war das interaktive Lernprogramm MOLIS, das einen Gesamtüberblick über die verschiedenen Formen der Isomerie gibt. Anhand dreidimensionaler Molekülabbildungen, klarer und kurzer Definitionen und Beispielen können Schüler und Studenten selbst das Thema Isomerie bearbeiten. MOLIS ist als geführter Lehrgang aufgebaut, jedoch wurde bei der Entwicklung des Computerprogramms auch eine historisch – problemorientierte Variante diskutiert, die aus dieser Arbeit heraus entwickelt werden könnte. Wie MOLIS ist diese Arbeit auf die Isomerie bei organischen Verbindungen beschränkt.
Im ersten Teil werden die Anfänge und Vorläufer der Isomerie allgemein beschrieben, die nach Meinung von Historikern teilweise bis in die Antike zurückverfolgt werden können. Nach der aktuellen Einteilung der Konstitutionsisomere erfolgt ein Überblick über die Geschichte der Stereoisomerie und ihre heutige Unterteilung. Mit einer Zusammenfassung über die neuere Entwicklung des 20. Jahrhunderts, vor allem in der Stereochemie, endet der Allgemeine Teil. Der Didaktische Teil enthält einen Stundenvorschlag für die Umsetzung im Gymnasialunterricht der 12. Klassenstufe und das bereits ausgefüllte Arbeitsblatt.
Trotz der Vielzahl an Schriftstücken zur Geschichte der Chemie, ist die Geschichte der Isomerie nur selten als eigenes Themengebiet zu finden. So ist es schwierig, Begriffsdefinitionen genau zu datieren oder Gruppenunterteilungen zeitlich einzuordnen. Die wichtigsten Ereignisse konnten jedoch exakt bestimmt werden. Diese und die damit verbundenen Chemiker sollten den Schüler und Studenten ein Begriff sein, um einen groben historischen Überblick über die Isomerie zu erhalten. Da dieser Bereich in den Schulen aus Zeitmangel meistens vernachlässigt wird, ist ein Lernprogramm wie MOLIS mit einem historisch – problemorientierten Lehrgang eine Alternative, um die Isomerie kennen zu lernen.

Summary: Working basis of this paper was the interactive learning program MOLIS, that presents a survey of the various models of isomerism. Guided by three-dimensional molecule illustrations, clear and short definitions and examples pupils and students can treat the topic isomerism on their own. MOLIS is constructed as a guided course, but during the development of the computer program a historical problem-oriented variant has been discussed too, which could be generated on this paper. Similar to MOLIS this paper is restricted to isomerism of organic compounds.
At the first part the start and forerunners of isomerism are described generally, which can be traced back partly to the antique in the opinion of historians. After the current classification of constitutional isomerism a survey on the history of stereoisomerism and its current classification follows. The general part ends by a summary of the current development of the 20th century especially at stereochemistry. The didactical part includes a lecture proposal for realisation at the twelfth form in the lessons of secondary school and an already filled in worksheet.
In spite of the multitude of documents about the history of chemistry, the history of isomerism can be found only rarely as an own topic. For that reason it's difficult to determine definitions of terms exactly or to arrange subdivisions of classes in its temporal order. But the most important events could be defined exactly. Thes events and the involven chemists should be known by the pupils and students to get a general historical survey of isomerism. Due to the fact that this part is mostly neglected in schools because of lack of time, a learning program like MOLIS with a historica problem-oriented course is an alternative to become acquainted with isoerism.

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Sturm Miriam: Lernprogramme I: Möglichkeiten der Umsetzung mit PowerPoint (XP) am Beispiel des Wasserkreislaufs für die Grundschule. LA Grundschule, Universität Bayreuth, 2005.

Im Verlauf der Arbeit wurde eine Foliensequenz entwickelt, die dank nichtlinearer Navigation und besonderer Maßnahmen zur sicheren Bedienung sich als Lehrprogramm für die Jgst. 3 bzw. 4 zum Thema "Der Wasserkreislauf" eignet. Die didaktische Struktur ist so, dass dem Kind erst die Sachstruktur in altersgerechter Sprache dargelegt wird, dann einige Fragen zur Erfolgskontrolle vorgelegt werden. Mehr zu Inhalt, didaktischen Leistungen und zum Download: mehr.

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Hagen Thomas: Schülerübungen für den fachübergreifenden Unterricht (Natur und Technik). LA Realschule, Universität Bayreuth, 2003.

Am Beispiel von LEGO-Baukästen werden die beiden Linien Chemie und Technik für den Einsatz fachübergreifenden Unterricht verfolgt. In der Linie Chemie wird das Material der LEGO-Steine, ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) mit einfachen Mitteln charakterisiert. Erweichungspunkt, Bruchverhalten können mit Heizplatte bzw. Kühlmischung untersucht werden, die grobe Zusammensetzung durch Lösen, Zentrifugieren, Ausfällen, Trocknen. In der Linie Technik wird der Bau von drei LEGO-Modellen mit unterschiedlichem Offenheitscharakter vorgeschlagen:

  1. Nachbauen von Laufmaschinen nach fertiger Anleitung und Untersuchen einzelner technischer Lösungen;

  2. Optimierung eines einfachen Fahrzeuges bezüglich der Rolleigenschaften;

  3. Erfinden eines Anschlagmechanismus für eine Glocke.

Die Unterrichtsvorschläge werden beschrieben und mit Arbeitsblättern ausgestattet. Hintergrundinformationen für den Lehrer finden sich zum Kunststoff ABS, zu Styrol sowie den mechanischen Hintergründen Hebelgesetze, Laufmaschinen und Radfahrzeuge. Ein Modell zur Darstellung der radikalischen und anionischen Polymerisation wurde zum selber Fertigen beschrieben.

Die Unterrichtseinheit eignet sich für Unterstufenklassen ab Jahrgangsstufe 5 für das Fach Natur und Technik an Gymnasien bzw. für Projektunterricht in Realschule und Hauptschule. Eine Beschreibung der Aktivitäten findet sich innerhalb des Projektes C#NaT.

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Hager Kai: Isomerie - Systematik und Visualisierung. LA Realschule, Universität Bayreuth, 2001.

Isomeriebegriffe werden in der Wissenschaft oft an die Bedürfnisse der Praxis angepasst und unterschiedlich verwendet. Wenn das dort auch zu keinen dramatischen Kosequenzen führt, dann aber doch in der Lehre. Einige Lehrbücher orientieren sich an den IUPAC-Definitionen, andere berücksichtigen stärker den praktischen Nutzen von Isomeriebegriffen, was in der Regel durch die Autoren als nicht dasselbe behandelt wird. Selbst in Schulbüchern fehlen oft klare Abgrenzungen. Systematische Unterteilungen, sofern überhaupt vorhanden, werden zu sehr vereinfacht. Man kann davon ausgehen, dass auch Lehrer beim Gebrauch dieser Begriffe oft unsicher sind, somit Unsicherheiten bei Schülern vorprogrammiert sind, vor allem, wenn Isomeriebegriffe ausschließlich auf bestimmte Fallbeispiele bezogen werden. In der Arbeit werden die klarsten der empfohlenen Begriffe gelistet und die Grenzen bezüglich Klarheit oder Überlappungsbereichen mit anderen gezeigt. Erste Grundlage hierfür sind die IUPAC-Empfehlungen und DIN-Normen.

Für die räumliche Veranschaulichung insbesondere von Stereoisomeren eignen sich dreidimensionale Computerdarstellungen. Diese stellen in gewissen Bereichen und jenseits gewisser Grenzen eine Alternative zum Einsatz herkömmlicher Realmodelle im Schulunterricht dar und sind diesen in mancher Hinsicht überlegen. Eine wichtige Voraussetzung dafür sind zielgerichtete und didaktisch sinnvolle Interaktionsmöglichkeiten, die das Lernen unterstützen. Zeitgemäße und ansprechende grafische Darstellungen bedingen in hohem Maße die motivierende Wirkung des Computers als Medium im Schulunterricht. In der vorliegenden Arbeit wurden diese Anforderungen mit Hilfe des Dateiformats VRML umgesetzt. VRML-Szenen können in Lehr/Lernprogramme eingebunden und für Schulen auf Datenträgern oder als Online-Version zur Verfügung gestellt werden. Wie man das macht, erfährt der Interessierte online.

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Nadler Christina: Die Cholesterin-Story - eine kurze Dokumentation des Wissensstandes über Cholesterin als Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. LA Realschule, Universität Bayreuth, 2001.

In der Arbeit wird die chemische Einordnung, das biologische Vorkommen und die Rolle von Cholesterin im menschlichen Körper beschrieben. Daneben wird eine Übersicht über die am meisten diskutierten Hypothesen zur Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und die Rolle des Cholesterin dabei gegeben. Dabei wird besonderer Wert auf die Praxisrelevanz aus Sicht der Chemielehrer und des fachübergreifenden Unterrichts gelegt: Krankheiten in Zusammenhang mit Cholesterin / Oxycholesterin, ihre Ursachen und therapeutische Maßnahmen. Als aktueller Bezug liegt einer der Schwerpunkte auf dem Bereich der Lipidsenker. Vorschläge zur Umsetzung im Unterricht des Gymnasiums und der Realschule werden auf der Ebene von Richtzielen für verschiedene geeignete Fächer gemacht.

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Weigel Yvonne: Mehrdimensionales Modell zu Ionenradien, Modell zum chemischen Gleichgewicht. LA Realschule, Universität Bayreuth, 2000.

Die Idee mehrdimensionaler Modelle wird, wie bei Rainer Brütting begonnen, wieder aufgenommen. Es wird an 31 Beispielen gezeigt, wie man Anionen- und Kationenmodelle von Hauptgruppenelementen realisiert: von Bestimmungsmethoden für Ionenradien und -massen über Lehrplanbezüge bis zu Bauanleitungen, bei manchen Elementen (Pb, Sn) zu mehreren Kationen, bei manchen (C) zu Anionen und Kationen. Alle Modellionen wiegen so viel wie 1 mol des Stoffes und sind maßstabsgetreu.
Beim Modell zum chemischen Gleichgewicht handelt es sich um ein mechanisches Modell, das auf Störungen durch Erhöhung von Edukt- bzw. Prouktkonzentrationen reagiert und die Wiedereinstellen eines GG-Zustandes visualisiert.

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Stangl Gerald: Visualisierung chemischer Strukturen in der Lehre. LA Gymnasium, Universität Bayreuth, 2000.

Zur Visualisierung von chemischen Strukturen stehen zur Zeit eine Reihe von Tools zur Verfügung, die entweder spezifisch für die Anwendung durch Chemiker oder für ganz andere Zwecke, z.B. Computerspiele, entwickelt worden sind. In der Arbeit werden Programme (ChemSketch, ChemWindow, BABEL, WebLab Viewer, PovRAY, CosmoWorlds, ChemOffice, ISIS Draw, PC Spartan Pro, WinMOPAC, MOLDEN, RasMOL, MOLDA) und Techniken (pdb, VRML, animatedGIF, XML/CML) auf Eignung untersucht und ihr Einsatz beschrieben. Die wichtigsten Ergebnisse sind zusammengefasst unter http://www.uni-bayreuth.de/departments/didaktikchemie/multimedia/.

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Neugebauer Maria: Fettreduktion und Aromatisierung von Speiseeis und die Anwendung im fachübergreifenden Unterricht. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1999.

Fett- und damit auch Brennwertreduktion bei Speiseeis wird durch eine Verminderung fetthaltiger Zutaten (z. B. Sahne) bewirkt. Dabei kommt es allerdings zu Einbußen in Geschmack und Konsistenz, da Fett, das hauptsächlich über Milchprodukte in das Speiseeis gelangt, ein wichtiger Aromaträger ist und bedeutende Funktionen für die Beschaffenheit des Eises erfüllt. Eine Möglichkeit diesen Mangel auszugleichen, liegt in der Verwendung von Fettersatzstoffen. Diese lassen sich grob einteilen in natürliche und synthetische Fettsubstitute. Die Anwendung synthetischer Fettersatzstoffe ist jedoch umstritten, da noch keine ausreichenden Ergebnisse aus Langzeitstudien hinsichtlich möglicher gesundheitlicher Risiken (z. B. "anal leakage") vorhanden sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurde

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ein Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe die Zutatenanteile von Speiseeis berechnet werden können, die nötig sind, um einen bestimmten Fettgehalt zu erzeugen.

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Es wurde versucht, den Milchfettanteil im Speiseeis zu reduzieren. Mit der Geschmacksrichtung Kakao konnten gute Ergebnisse erzielt werden und es zeigte sich, dass der Fettgehalt bis auf 7% gesenkt werden konnte, um ein geschmacklich gutes Speiseeis zu erhalten.

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Um die Konsistenz zu verbessern, wurde bei weiteren Versuchen der Ballaststoff Inulin als Fettsubstitut verwendet. Dabei konnte der Milchfettgehalt bis auf 3% erniedrigt werden, wobei gute Eisrezepturen gewonnen wurden.

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Unter dem Aspekt der Aromatisierung wurden Energy-Kunstspeiseeisrezepte erprobt. Auch hier konnten gute Ergebnisse erzielt werden.

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Die hergestellten Speiseeisproben wurden in einer sensorischen Prüfung verglichen. Dabei konnte ein Zusammenhang zwischen Fettgehalt und Cremigkeit bzw. Beliebtheit nachgewiesen werden.

Das Thema "Fettreduziertes Speiseeis" kann im Chemie-Unterricht der Realschule z. B. im Rahmen der Behandlung der Fette eingesetzt werden. Dazu wurde eine Unterrichtseinheit nach der projektartigen Methode entworfen. Fächerverbindenden Aspekten wurde Rechnung getragen.

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Nydrle Tanja: Wurst und ihre Zusatzstoffe: Entwicklung analytischer Versuche für den Einsatz in der Realschule. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1996.

Bei der Herstellung von Wurstwaren werden in den meisten Fällen Zusatzstoffe verwendet, aus tradionellen wie aus produktivitätssteigernden Gründen. Pökelhilfsstoffe Salpeter und Nitritpökelsalz NPS, die Umrötemittel L-Ascorbinsäure, L-Ascorbat und das Kuttersalz Natriumhydrogendiphosphat Na3HP2O7 werden bezüglich ihrer Wirkung und typischer Einsatzgebiete (5-7 ausgewählte Wurstsorten) beschrieben. Für alle Stoffe wurden qualitative und quantitative Nachweisverfahren erprobt, die sich in den meisten Fällen in vereinfachter Form auch im Chemieunterricht in Schülerversuchen durchführen lassen.

Summary: The sausage and its additives is the subject of the present work.
Fundamental rudiments have been discussed which are important for the production of sausage. The additives which are used by workshops daily in the reality have been looked very close. They have been analysed with the help of chemical methods of determination. The application of additives has two reasons: On the one side the addition of salpetre or nitrite curing salt has a traditional origin. On the other side additives are used in order to increase the productivity. L-ascorbic acid resp. L-ascorbate and the Na3HP2O7 belong to these. L-ascorbic acid and diphosphate have been proved qualitatively. The NO2-/NO3--content, the total phosphor content, the added diphosphate as well as the percentage reddening and the pickling colouring matter resp. the total colouring matter content have been proved quantitatively. By simplification of these procedures of investigation suitable methods for school lessons could be worked out.

 Ricapitolazione: Il tema del presentato lavoro è la salsiccia e i suoi additivi.
Al contempo sono stati presi in esame i fondamenti che hanno sostanziale importanza per la produzione della salsiccia. Inoltre sono stati descritti approfonditamente quegli additivi che vengono utilizzati nella realtà pratica di tutti i giorni dalle aziende artigiane .Questi sono stati analizzati con l`aiuto di metodi chimici di determinazione. L'impiego di additivi ha due ragioni:
da un lato condizionata dalla tradizione, è l`aggiunta di salnitro o salmistrato di nitrito per sala­moiare; d`altro canto vengono aggiunti additivi per aumentare la produttività .Di questi fanno parte tra l`altro gli acidi ascorbici o sali ascorbici e l`Na3HP2O7.Gli acidi ascorbici e il difosfato sono stati riscontrati qualitativamente.
Quantitativamente sono stati determinati ,il contenuto di NO2-/NO3-, il contenuto totale di fosforo,il difosfato aggiunto come anche l`arrossamento percentuale e il colorante della salamoia o il contenuto totale di colorante.Grazie a una oltremodo semplificata versione di questi sistemi d`indagine mi è stato possibile elaborare dei metodi adeguati per una lezione scolastica.

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Hoffmann Birgit: Färben mit Indigo - ein Thema in der Hauptschule? LA Hauptschule, Universität Bayreuth, 1996.

Die Vorstufen des Farbstoffes Indigo können aus dem einheimischen Färberwaid (Isatis tinctoria) oder der klassischen Lieferpflanze Indigostrauch (Indigofera tinctoria) mit historischen oder modernen Methoden extrahiert werden. Der Erfolg des Färbens mit Indigo nach dem Küpenfärbeverfahren wurde an 12 Gewebearten über die Waschechtheit geprüft. Man erhält unterschiedliche Farbtöne je nach Beschaffenheit der Faser und dem pH-Wert der verwendeten Küpe. Versuche zu dieser Thematik im CU der Hauptschule beschränken sich allerdings auf die Durchführung des Küpenfärbeverfahrens im projektorientierten Unterricht.

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Schilling Stefan: Der Alkohol- und Zuckergehalt in Wein. Bestimmung mit Hilfe oenologischer und chemischer Methoden, unter Berücksichtigung der Schulrelevanz. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1996.

Der Ethanol-, Glucose- und Fructosegehalt in Wein kann im Prinzip mit physikalischen Methoden (Vinometer, Aräometer, Pyknometer, Oechslewaage) und mit chemischen Verfahren (Redoxtitration nach Rebelein) mit sehr unterschiedlicher Genauigkeit und unterschiedlichem Erfolg bestimmt werden. Die Oechslewaage liefert brauchbare Ergebnisse, will man den Gärungsverlauf bei der Weinherstellung verfolgen. Für fertigen Wein liefert das Vinometer unbrauchbare, alle anderen Methoden akzeptable bis sehr gute Ergebnisse, die sich auch im Schülerversuch reproduzieren lassen.

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Melcher Christine: Lebensmittelzusatzstoffe: Verdickungsmittel und ihre Anwendung am Beispiel Speiseeis. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1996.

Die bei der industriellen Herstellung von Speiseeis verwendeten Verdickungsmittel (Johannisbrotkernmehl, Guarkernmehl, Carrageen) dienen weniger der "Verdickung" als der Stabilisierung von Schaum bzw. dem Hervorrufen eines sahnigen Geschmacksgefühles auf der Zunge. Es konnte anhand von Vanille-Speiseeisrezepten eine Versuchsreihe erarbeitet werden, die diese Wirkungen demonstriert. Umgekehrt werden Methoden zur Speiseeis-Analytik vorgestellt: Bestimmung des Luftgehaltes in fertiger Eiscreme (Aufschlag, Overrun) und der Art der verwendeten Verdickungsmittel. Außerdem wurde ein Rezept entwickelt, nach dem sich mit schulnahen Mitteln wahlweise Vanille-, Schoko-, Frucht- oder Mocca-Milcheiscreme herstellen lässt, die industriell produzierter ziemlich nahe kommt.

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Kalcyk Michael: Atom- und Strukturmodelle: Ihr Einsatz im Chemieunterricht der Realschule und Möglichkeiten der Fertigung durch Schüler. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1995.

Ausgewählte Beispiele von im Chemieunterricht am häufigsten eingesetzten Atommodellen (Dalton, Rutherford, Ein-Elektronen-AO) und Bindungsmodellen (Kovalenzen in binären Molekülen, Ionengitter) wurden aus allgemein erhältlichen Materialien und mit geringem Werkzeugaufwand hergestellt, z.T. in ihrer Aussagekraft verbessert. Bauanleitungen, Material- und Werkzeuglisten sowie Abbildungen in dieser Arbeit erleichtern den unterrichtsbegleitenden Nachbau durch Lehrer und/oder Schüler.

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Huß Irene: Konservierung von Brot. LA Hauptschule, Universität Bayreuth, 1996.

Um der Schimmelbildung auf Broterzeugnissen vorzubeugen, können dem Teig bei der Zubereitung Konservierungsstoffe zugefügt werden. Sorbinsäure ist das einzige in Deutschland zugelassene chemische Konservierungsmittel. Sie lässt sich qualitativ DC-Chromatographisch und quantitativ nach Wasserdampfdestillation in Backwaren nachweisen. Daneben zeigt die Arbeit die Wirkung einer alternativen Konservierung mit Hilfe einer speziellen Gewürzmischung auf. Diese Thematik kann im projektorientierten Unterricht und in Teilbereichen im Physik/Chemieunterricht der Hauptschule umgesetzt werden.

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Hörner Rosalia: Modifizierte Stärke. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1996.

Moderne Produktionsverfahren und Anforderungen an Lagerfähigkeit und Haltbarkeit von Halbfertig- und Fertiglebensmitteln erfordern modifizierte Stärken. Herkömmliche und neue Eigenschaften sowie Stärke-Derivate bzw. Formen werden vorgestellt und Analysemethoden zu ihrer Identifizierung für den Schuleinsatz vereinfacht. Gelungen ist das vor allem für Acetyl-Stärken (Säure-Base-Titration), weniger für Phosphat-Stärken, da hierfür der zeitliche und apparative Aufwand höher ist (nasser Aufschluss, Reduktion mit Ascorbinsäure, photometrische Bestimmung der Molybdat-Konzentration). Über die Art der Modifizierung an reinen Stärken gibt die Iod-Stärke-Reaktion gut Aufschluss. In Fertiggerichten gelang der Nachweis der Modifizierungsart nur für acetylierte Stärke in ungefärbten Trockenprodukten (Broccolicremesuppe, Dessert-Cremepulver).

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Herrmann Norbert: Einsatzmöglichkeiten für den Computer im Physik/Chemie-Unterricht der Hauptschule. LA Hauptschule, Universität Bayreuth, 1996.

Für Hauptschulen ist der Computereinsatz nicht untersucht. Auch stehen keine fertigen Unterrichtskonzeptionen für den naturwissenschaftlichen Unterricht zur Verfügung. Neben einer allgemeinen Aufstellung der unterrichtlichen Möglichkeiten wird besonders auf die Messwerterfassung eingegangen, da sie in anderen Schularten gewissen Eingang in die Unterrichtspraxis gefunden hat. Es werden Empfehlungen zur Anschaffung ausgesprochen sowie für die Jahrgangsstufen 7-10 je ein Thema aus dem Lehrplan unter Einsatz des Computers im Unterricht ausgeführt. Der Lern- und Motivationsgewinn war nach Auskunft der Lehrer und Schüler erheblich, wurde jedoch nicht wissenschaftlich quantifiziert.

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Biedermann Andrea: Aromen. LA Grundschule, Universität Bayreuth, 1996.

Aromen sind in Fertiglebensmitteln allgegenwärtig. Nach einer Begriffsbestimmung (natürlich, naturidentisch, künstlich, Aroma, Flavor...) wird ein Überblick über die Aromenanalytik und ihre Ergebnisse an ausgewählten Früchten (Ananas, Aprikose, Banane, Erdbeere und Süßkirsche) gegeben. In einer Versuchsreihe wurde versucht, aus Ananas durch Extraktion, Konzentration oder Destillation Aromakomponenten zu isolieren. Dies gelang nicht zufriedenstellend. Sehr beeindruckend ist jedoch die Komposition eines naturidentischen Ananas-Aromas aus 15 Stoffen, von denen 8 Ester sind. Von letzteren können 6 selbst hergestellt und dann verwendet werden: sie besitzen nach zweimaliger Destillation die nötige Reinheit (GC) und Stabilität. Mit der Aroma-Komposition lässt sich Fruchtgummi herstellen, das geschmacklich dem industriell hergestellten in nichts nachsteht.

Summary: Topic of the presented work is the composition and synthesis of aroma.
The aroma which is induced by a variety of chemical substances is one of the main factors while consuming food. First the work talks about aroma characteristics and general aroma research. In the following the reasons and possibilities of aromatization of food is investigated.
The results of aroma research are shown at the example of the pineapple. Additionally it was tried to win natural pineapple aroma as extracts, distillates and concentrates of fruit juice. But the raw aromas produced in this way were rather weak. The production of natural identic aromas let to very intense products. Used in fruit gums they were very similar to the industrial ones.
The substance class of esters is also discussed due to its important role in fruit aroma. By esterification lots of low-molecular fruit esters were produced. Their taste and their purity were investigated. The use of fruit esters in aroma is principally possible after a well done distillation.
Finally reasons and possibilities for the discussion of the theme of aroma in primary schools are listed.

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Sommerer Beate: Fleischqualität. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1996.

Der Fleischfachmann stützt sich auf objektiv erfass- und messbare Produkteigenschaften, die er als Fleischqualität bezeichnet: Sensorik, Nährwert, Hygiene und technologische Faktoren. Bei der Beschreibung dieser Aspekte klären sich automatisch Begriffe wie Fleischreifung, -farbe, -aroma, PSE- und DFD-Fleisch und die chemischen Veränderungen beim Beizen. Dem Fachmann gegenüber steht der Verbraucher mit seinem Qualitätsempfinden. Es wurde über eine (nicht repräsentative) Befragung von 202 Personen, je zur Hälfte Männer und Frauen, versucht, dies Qualitätsempfinden zu beschreiben und mit den fachmännischen Kriterien zu vergleichen. Insbesondere wurde den Fragen nachgegangen: Unterscheiden sich die Auffassungen von Männern und Frauen? Unterliegen Vorstellungen von der Fleischqualität einem "modischen" Wandel? Sind Kunden eines Öko-Metzgers besser informiert als z.B. die eines Verbrauchermarktes? Zur Durchführung und Auswertung einer Befragung durch Schüler wird ein Unterrichtsprojekt vorgeschlagen.

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Küst Armin: Moderne Biersorten. LA Hauptschule, Universität Bayreuth, 1996.

Alkoholreduzierte Biersorten besitzen mittlerweile einen Marktanteil von rund 2%, Light-Biere von etwas mehr als 1%. Die Arbeit beschreibt die industriell gebräuchlichsten Verfahren zur Herstellung dieser Biere: nachträgliche Alkoholentfernung über diskontinuierliche und kontinuierliche Umkehrosmose, Dialyse und Destillation (Centri-Therm-Verfahren) sowie die unterbrochene Gärung, den Bioreaktor und den Einsatz von Spezialhefen für Verfahren, die die Alkoholbildung teilweise unterdrücken. In eigenen Brauversuchen wird herkömmliches Bier (Lager Supreme und Old English nach Kits aus England, Helles Vollbier Typ Kölsch aus allgemein erhältlichen Zutaten) und alkoholreduziertes Bier (Destillation bis w=1% Alkohol und Recarbonatisierung) hergestellt. Für den Einsatz in der Schule wird ein Unterrichtsprojekt vorgeschlagen.

Summary: There are two different ways of producing low in alcohol beer. The first way is to oppress the formation of ethanol, the second to extract the alcohol later. This can happen through special yeast, a bioreactor or interruption of fermentation.
Nowadays everybody wants to have “light beers“. “Light“ may have different meanings. The beer may be low in alcohol, reduced in alcohol, low in calories or reduced in calories. This is because in Germany the term “light“ is neither defined nor patented.
The second part of this work tries to show possibilities, how to produce beer without alcohol. It is explained, how alcohol can be extracted by destillation, since the other possibilities used in technology can hardly be carried out.
Also you can use socalled “Brewing Kits“ from Great Britain or brew beer like explained in the „Deutschen Reinheitsgebot“ and extract the alcohol through destillation afterwards.
So there are some possibilities to brew low in alcohol beer at school.

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Ritter Matthias: Publizieren im Internet. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1997.

Das Internet wird für die Informationsbeschaffung zu einer zunehmend verlässlichen Quelle. Dazu tragen Fachdidaktiken bei, die Fachinformationen publizieren. Am Beispiel von Vorträgen von Studenten im Rahmen von Veranstaltungen an der Universität und von Lehrprobenentwürfen von Referendaren aus dem Vorbereitungsdienst werden Form und Inhalte für das Internet aufbereitet. Drei Fragen musste deshalb nachgegangen werden:
1. Inwieweit kann/muss vom herkömmlichen Layout der Printmedien abgewichen werden (Verhältnis Bild zu Text, Präsentationsort von Bildern, etc.)?
2. Welches didaktisches Potential steckt in den Abweichungen bzw. welche neuen Probleme könnte man sich damit einhandeln? und
3. Welche technischen Probleme gilt es zu überwinden (Scanner-Techniken, Konvertierungen, etc.)?
Zusätzlich wurden die in den Vorträgen und Lehrproben verwendeten Bilder und OH-Folien so bearbeitet, dass sie von den Web-Seiten als präsentationsfertige Folien geladen und ausgedruckt werden können.
Bei den präsentierten Lösungen handelt es sich um Lösungsvorschläge, die durch die Publikation im Internet dem Lehrerkreis zur Diskussion vorgestellt werden.

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Große Jürgen: Das Internet als Lehr- und Lernmittel. LA Hauptschule, Universität Bayreuth, 1997.

Die Arbeit beschreibt Einsatzmöglichkeiten des Internet für die Vorbereitung des Chemielehrers. Erfasst ist das Angebot an für den Chemieunterricht relevanten Web-Seiten mit Stand Ende 1996 als kommentiertes Adressenverzeichnis. Ergänzt wird das Angebot durch die Darstellung von Suchstrategien und von Servern, die für Lehrer angelegt wurden (dbs, ZUM). Daneben findet sich eine vereinfachte Darstellung jener HTML-Befehle, die zur Einrichtung eigener Homepages in Frame-Technik nötig sind. Kriterien zum Design werden diskutiert. Die Seiten der Didaktik der Chemie an der Universität Bayreuth wurden nach diesen Kriterien erstellt.

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Bruischütz Regina: Speiseeis - Technologie und Nutzungspotential im fachübergreifenden Unterricht. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1997.

Die industrielle und die handwerkliche ("italienische") Bereitung von Speiseeis (Einfacheiscreme, Eiscreme und Fruchteiscreme) unterscheiden sich grundsätzlich. Anforderungen an die Produkte und Lösung durch die Hersteller werden diskutiert, Produktionsprozesse und Zutaten in ihrer jeweiligen Rolle dargestellt. Zur Umsetzung in der Schule wurden Rezepte für beide Bereitungsarten ausprobiert, verbessert und allgemein gefasst. Die im Unterricht in einer Doppelstunde und mit einfachen Mitteln erzielbaren Ergebnisse stehen den fachmännischen Produkten in Geschmack und Konsistenz nicht nach. Als Einsatzorte im Unterricht bietet sich das Thema unter den Stichworten Emulsion, Phasen, Verdickungsmittel, Kohlenhydrate, Fette, Kristallisation an, von den Fächern her sind es Chemie, Mathematik (Prozentrechnen), Biologie (Gesundheitserziehung), Physik (Wärmelehre) und Hauswirtschaft (Lebensmittelzusatzstoffe, Milch u.a.).

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Kirchner Christina: Chemiefasern. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1997.

DIN 60001 kennt keine "Synthesefasern" oder "halbsynthetische Fasern", wie man es in Schulbüchern häufig lesen kann. Die Entwicklung auf diesem Technologie-Sektor ist gekennzeichnet auf der einen Seite durch eine "handvoll" klassischer Polymerverbindungen, zu denen in den letzten Jahren nichts neues hinzugekommen ist, auf der anderen Seite durch eine breite Auffächerung der chemischen und mechanischen "Nachbearbeitung", nach dem Erspinnen der Faser. So kam es trotzdem zu einer Vielzahl von Faserprodukten, die in die verschiedensten Bereiche des Alltags (Bekleidung, Sport, Hygiene, Haushaltswaren, Heimtextilien...) Eingang gefunden haben. In der Arbeit werden Verfahren zur Herstellung von Fasertypen wie Hohl-, Mantel-Kern-, Bikomponenten- und gekräuselten Fasern unterschiedlicher Querschnitte skizziert und ihre Eigenschaften einander gegenübergestellt bzw. häufig mit denen von Naturfasern verglichen. Hinweise zur Umsetzung im Unterricht der Realschule runden die Arbeit ab.

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Büchner Frank: Farbstoffe und Färbeverfahren für Ostereier. LA Hauptschule, Universität Bayreuth, 1997.

Im Alltag werden Schüler mit dem Thema Farbstoffe eher aus Anlass des Färbens von Ostereiern konfrontiert denn mit dem Färben von Textilien. Aus diesem Grund werden in dieser Arbeit beide, natürliche und synthetische Farbstoffquellen (Pflanzenteile, Färbekits) nebst den dazugehörigen Färbeverfahren aus chemischer Sicht dokumentiert und auf ihre Schulrelevanz hin überprüft. Färberezepte unterschiedlichster Herkunft wurden ausprobiert und verfeinert, die Ergebnisse kommentiert - eine dankbare Quelle für Projekttage oder fächerübergreifenden Unterricht.

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Ginker Roman: Umsetzung eines Schulbuches in HTML. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1997.

Ziel dieser Arbeit war es nicht etwa, auf das Ersetzen des Schulbuches hinzuarbeiten. Vielmehr sollte das lernerfolgsteigernde Potential ausgelotet werden, das möglicherweise in einer Hypertextform steckt. In einer ersten Phase wurden wesentliche Teile von "Elemente der Zukunft: Chemie 1", Oldenbourg-Verlag, München 1997 (Realschule Jgst. 9) digitalisiert. Moderne Datenträger (CD-ROM, ZIP-DISC) beschränken in viel geringerem Ausmaß den möglichen Umfang als dies Printmedien tun. Deshalb konnte in erster Näherung zu jeder Lerneinheit ein Überblick formuliert werden, der, zusammen mit den Original-Kapiteln unterschiedliche Lernstrategien zulässt, vom "schnell ´mal durchschauen" bis "Suchen, dann intensives Arbeiten". Ob diese Maßnahmen schon alleine einen Lernerfolg steigern helfen und inwieweit weitergehende Änderungen am Konzept des Printmediums nötig und sinnvoll sind, muss eine weitere Arbeitsphase klären.

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Heinrich Cornelia: Umsetzung eines Schulbuches in HTML II. LA Hauptschule, Universität Bayreuth, 1999.

Ziel dieser Arbeit war es, die begonnene Umsetzung von Print- in Hypertext abzuschließen und um erste effektive Erweiterungen zu ergänzen: Animationen von Grafiken mit Hilfe geeigneter Techniken. Die grundsätzlich animierbaren Abbildungen wurden in drei Klassen eingeteilt: statische Bilder (hohe Auflösung, aber Animation ist nicht erforderlich, da sie keinen Erkenntnisgewinn verspricht), vielfarbige, höher aufgelöste Bilder (Animation erfordert wahrscheinlich höheren technischen Aufwand, etwa Video) und einfachere Grafiken (gering aufgelöste Bilder mit wenigen Farben sowie Schemazeichnungen). Für die letzte dieser Klassen ist die Technik der GIF-Animation geeignet. Sie ist auch durch "Laien" handhabbar, da hierfür komfortable Editoren zur Verfügung stehen und nicht allzu hohe Anforderungen an die Hardware gestellt werden. Am Beispiel "Analyse von Wasser" wurde eine Animationssequenz einmal unter Zuhilfenahme des Teilchenmodells und einmal in Form von Wortgleichungen (Zielschulart: Hauptschule!) in animated-gif-Technik erstellt und Größenoptimiert. Um Interaktivität wenigstens in der Funktion des Vor- und Rückwärtsspulens zu gewährleisten, wurde die Analyse von Wasser im Teilchenmodell auch in das avi-Format konvertiert (680k).
Daneben wurde die Navigation im nach Abschluss doch recht umfangreichen Datensatz des Lehrbuches mit Hinblick auf unterschiedliche Nutzerabsicht (Neulernen, Wiederholen, Nachschlagen) )verbessert.

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Brütting Rainer: "Mehrdimensionale" Modelle für den Chemieunterricht. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1997.

Herkömmliche Modelle beschränken sich aus den unterschiedlichsten Gründen auf die Demonstration eines meist visuellen Parameters, einer Dimension der Darstellung. Am Beispiel eines verkürzten Periodensystems der Elemente und am Beispiel der kovalenten Bindung wurde versucht, mindestens eine weitere, z.B. haptische Dimension, hinzuzufügen.
PSE-Modell: Das jeweils dominierende Isotop jeder stabilen Atomsorte der Hauptgruppen wurde, um einen sinnvollen Faktor vergrößert, als maßstabsgetreue Scheibe (1. Dimension) dargestellt. Jede Gruppe erhält eine charakteristische Farbe zugewiesen (2. Dimension). Jedes "Atom" wiegt genau soviel, wie 1 Mol des zugehörigen Stoffes (3. Dimension). Eine Vielzahl von Möglichkeiten bietet sich, das PSE von Schülern über einfache Operationen selber (er)finden zu lassen.
Kovalente Bindung:  Modell für die Bindung (=2 Elektronen) sind jeweils zwei Magnete in der richtigen Polung zueinander. Bindungen lassen sich nur durch "richtige Paarung" der Elektronen erzielen. Darstellbar sind (jeweils qualitativ): der Energieinhalt einer chemischen Bindung, die Reaktionsträgheit von Edelgasen, heterolytische und homolytische Spaltung, das Halogenwasserstoff-, Wasser-, Ammoniak- und Methanmolekül sowie ggf. Protonierungen daran. Das Schöne an allen Modellen: sie sind durch Schüler im fächerübergreifenden Unterricht aus handelsüblichen Materialien zu sehr geringen Kosten selbst zu fertigen.

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Könicke Heike: Butter und Margarine. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1997.

Für die beiden Lebensmittel Butter und Margarine werden beschrieben: Technologie der industriellen (und handwerklichen) Herstellung, Verfahren aus der Qualitätskontrolle (pH-Bestimmung, Wasserfeinverteilung, Schnittfestigkeit, Fettalterung), Zusammensetzung (Fettanteil, Wassergehalt, wasserfreier Nichtfettanteil) und chemische Charakterisierung (Iodzahl, Verseifungszahl, Säurezahl). In Schulbüchern werden letztere zwar erwähnt, ihre Bestimmung aber nicht beschrieben. Dies ist insoweit verwunderlich, da die Arbeit ergab, dass die Standardverfahren unvereinfacht mit schulischen Mitteln durchführbar sind und Werte liefern, die den Literaturwerten sehr nahe kommen. Abgerundet wird die Arbeit durch Einbeziehen moderner "Diät"-Produkte (reduzierter Fettgehalt).

Summary: Butter and margarine are important edible fats, that represent a basic component of our daily nutrition.
In the first part of this work, the manufactoring processes of butter and margarine were introduced. Today, butter is produced by the „FRITZ“-process, in continously working butter manufacture machines, from cream with a fat content of 40 %. For the production of margarine, the purified vegetable fats and oils are premixed with the aqueous solution. Then, this emulsion is kneated and cristallized to a stabilized and spreadful product, in one continously process.
Beside the basic laws for butter and margarine, their compositions were mentioned, too.
After that, the composition of the fat spreads were analyzed by qualitative and quantitative examination methods. The results were compared with the standard values of literature and finally discussed. Examinations on low-fat products were also included.
The water content and the non-fat drysubstance were determined directly, the resulting fat content was determined indirectly. Beside that, the fat characteristic numbers were examined. The determination of the „acid number“ was difficult, because the equivalent point of titration could not be seen very good. The qualitative proof of vitamine A had a positiv result in all non-low-fat products. Vitamine E and beta-carotine could not be shown by thin-layer-chromatography, because of their low concentration.
All sorts of butter and margarine, except diet-margarine, contained lactose. All low-fat products contained gelatine for stabilisation. Handmade butter could not reach the standard of „Deutsche Markenbutter“ in all the examined criterions (consistence, dispersion of water, durability).
The rancid and the fresh butter could be distinguished by hydroperoxides in the rancid butter. The question „What makes butter spreadful?“ could be answered by mentioning the factors of consistance and the technical measures that can be taken to make butter soft.
The consistance of butter could be examined by a self-made instrument.
The didactic part of this work introduces suggestions for the practical and theoretic treat of the themes „butter manufactoring“ and „margarine manufactoring“ in a school project.

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Freundl Bertram: Extrakte und Destillate als Grundlage natürlicher Aromen. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1997.

Aromenchemie beschränkt sich in der Schule auf die Darstellung von Buttersäureethylester, der aber nach Schülerangaben (richtigerweise) nur entfernt an Ananas erinnert. Nachdem BIEDERMANN gezeigt hat, dass naturidentische Aromakompositionen in der Schule machbar sind, stellte sich die Frage nach natürlichen Aromen. Diese Arbeit nun zeigt, dass Destillation im Wasserstrahlpumpen-Vakuum mit anschließender Intensivkühlung (-78°C) zu einem brauchbaren Produkt führt. HPLC-Messungen weisen alle Komponenten nach, die von BIEDERMANN für das naturidentische Aroma verwendet wurden. Extraktionen waren weniger erfolgreich.

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Losowski Ewa: Experimente und Experimentbeschreibungen unter der Lupe. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1998.

Versucht man sich als engagierter Chemielehrer an "neuen" Experimenten, so muss man allzu häufig feststellen, dass diese nicht auf Anhieb (so) gelingen, wie es die Anleitung verspricht. Diesem Phänomen galt es, auf den Grund zu gehen. Eine Auswahl von Versuchsanleitungen aus bekannten Experimentesammlungen und aktuellen Zeitschriften für Chemielehrer wurde nachvollzogen, die Ergebnisse auf "Gesetzmäßigkeiten, die zum Misslingen führen" hin untersucht. Von 12 Versuchen gelangen 3 fast auf Anhieb, 4 zeigten teilweise nicht oder nur mangelhaft den versprochenen Effekt, waren aber korrigierbar, 5 klappten auch nach Optimierungsversuchen nicht. Die Ursachen waren fast individuell: von mangelnden Konzentrationsangaben bis zu falsch angegebenen Edukten fand sich für jeden misslungenen Versuch eine andere Ursache. Klar herausarbeiten anhand von mehreren Beispielen ließ sich lediglich die falsch verstandene platzsparende Beschreibungstechnik grundsätzlich ohne Konzentrationsangaben z.B. bei Säuren oder Salzlösungen. Als Lösungsvorschlag wurde eine moderne Präsentationsform für Versuche erarbeitet, die sowohl sicherheitstechnischen Aspekten als auch solchen genügt, Experimente weitestgehend gelingsicher zu beschreiben.

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Reuter Andreas: Lernprogramm zur Isomerie: Versuch einer Umsetzung mit Mitteln des WWW. LA Gymnasium, Universität Bayreuth, Prof. K. Seifert, 1998.

HTML, Java, Java-Script und die Möglichkeit, Fähigkeiten der Browser mittels Plugins spezifisch zu verbessern, sollten es theoretisch ermöglichen, auch anspruchsvollere Lernprogramme zu verwirklichen. Am Beispiel eine Themenbereiches der Organischen Chemie, des Isomerie-Phänomens, sollte die Tragfähigkeit der Arbeitshypothese überprüft werden. In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl Mathematik II sollte ferner das Tool MOLGEN technisch und didaktisch mit eingebunden werden. In einer ersten Stufe wurde ein fachsystematisch orientierter Lehrgang mit interaktiven 3D-Molekülen (besonders zum Kapitel Stereochemie) unter Verwendung von pdb-Dateien und VRML-Objekten erstellt. Damit ist die Stufe eines einfachen Tutoriums mit interaktiven Elementen bereits jetzt erreicht (in zwei weiteren Schritten soll die Stufe eines adaptiven Tutoriums am Beispiel eines problemorientierten Lehrganges erreicht werden). Vor-Evaluation durch einen kleinen Kreis von Chemie-Studenten zeigt, dass der Weg aus mehreren Gründen gut beschreitbar ist: schon mit HTML-Editoren, Java-Script und unter Verwendung fertiger 3D-Darstellungen für Moleküle aus dem WWW lassen sich von Nicht-Informatikern annehmbare Resultate erzielen. Bei unkonventionellen Problemen (VRML-Editing) muss man aber bald auf teure Entwicklertools zugreifen.

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Schecklmann Dagmar: Kaffee: Abhängigkeit des Coffeingehalts von der Zubereitungsart und andere Untersuchungen. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1998.

Die Zubereitungsart (deutsche Kaffeemaschine, Handaufguss, italienische Espressomaschine, italienische Mocca-Kanne, türkische Art, skandinavische Art, französisch-amerikanische Stempelkanne) hat erheblichen Einfluss auf den Coffein- und Chlorogensäuregehalt des Kaffeegetränkes. Diese Gehalte wurden über HPLC bestimmt. pH-Werte wurden während der Warmhaltephase (Absinken um max. pH=0,15 über 3h) und während der Abkühlphase von Brüh- auf Zimmertemperatur (Anstieg (!) um max. 0,2 pH nach Temperaturkorrektur) verfolgt. Die Ergebnisse lassen keine Erklärung geschmacklicher Veränderungen während der Warmhaltephase zu. Des weiteren wurden Versuche erarbeitet, um die physikalisch-chemische Natur des Kaffeegetränkes (Suspension) und den Fettgehalt (Fetthäutchen) im Unterricht zu demonstrieren.

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Schöffel Dominik: Neuere Entwicklungen bei Primär- und Sekundärzellen. LA Hauptschule, Universität Bayreuth, 1998.

In mancher Hobby- und Naturprodukte-Literatur werden neuerdings Alkali-Mangan-Zellen als "wiederaufladbar" bezeichnet. Diese Arbeit hat den Kapazitätsverlauf von Alkali-Mangan-Zellen mit dem von RAM-Zellen, NiCd- und NiMH-Akkus unter Standard- und alltagsnahen Bedingungen verglichen. Dabei zeigte sich, dass bezüglich Alkali-Mangan-Zellen, wie es auch von verantwortungsbewussten Herstellern gemacht wird, höchstens von "auffrischen" gesprochen werden kann, da der Kapazitätsverlust mit jedem Ladevorgang mindestens 20% beträgt und das auch nur in dem Fall, wenn die Zellen auf max. 1.1V entladen wurden. Da das überhaupt nicht der Behandlung von Alkali-Zellen durch den Verbraucher entspricht und zudem besondere und teuere Ladegeräte benötigt werden, ist das Auffrischen von Alkali-Manganzellen für den Breitenanwender unrentabel. RAM-Zellen erreichen mit preiswerten, besonderen Ladegeräten mühelos 20 Zyklen und mehr, NiCd-Akkus 50-200 Zyklen mit sehr billigen Ladegeräten. Am Effizientesten sind NiMH-Akkus: trotz des hohen Preises von ca. DM 10/St. (Größe AA bzw. Mignon) sind sie mit mindestens 200 Zyklen ohne Qualitätsverlust als sehr rentabel zu bezeichnen.
Desweiteren beschreibt diese Arbeit die Funktionsweise von in den letzten 3 Jahren neu auf dem Markt eingeführte Zellentypen: Nickel-Metallhydrid, "AccuCell" (Fa. Müller) und "Boomerang" (Fa. Leclanche), beides angeblich RAM-Zellen (Recheargable Alkaline Manganese...) und Lithium-Ionen-Akkus.
Ergänzend wurde die Möglichkeit geprüft, die neuentwickelte Vanadium-Redox-Zelle (flüssige Elektroden) in kleiner Form für Schulversuchszwecke zu realisieren. Materialprobleme erfordern allerdings weitergehende Bemühungen.

Wir danken dem Fonds der Chemischen Industrie für die Unterstützung dieser Arbeit.

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Hoyer Michael: Publikation von Versuchsanleitungen im WWW am Beispiel computerunterstützter Meßwerterfassung. LA Realschule, Universität Bayreuth, 1998.

Aus Anlass des ersten Schulsponsorings in größerem Stil, bei dem die HypoVereinsbank viele Chemiefachschaften aus weiterführenden Schulen mit dem Meßwert-Erfassungssystem ChemBox versorgt hat, richtete der Autor einen Betreuungs- und Servicebereich ein. Dabei werden Bedienhinweise zur Verfügung gestellt, Möglichkeiten und Grenzen der Hardware aufgezeigt und vor allem didaktisch aufgearbeitete Versuchsanleitungen publiziert. Sie enthalten jeweils eine Versuchsbeschreibung mit Ergebnissichtung in HTML, eine Versuchsbeschreibung zur Information des Lehrers im Word6-Format, ein Arbeitsblatt für die Hand des Schülers im gleichen Format zur leichteren Anpassbarkeit durch den Lehrer und eine Parameterdatei für ChemEx, die Software für die ChemBox. Erarbeitet wurden exemplarisch einige grundlegende und weiterführende potentiometrische Titrationen, ein Versuch zur Chromatographie von Blattfarbstoffen und weitere zu Themen wie Kinetik, Temperatur-Steuerung, Leitfähigkeitsmessung, Destillation und Redox-Titration.

Wir danken der HypoVereinsbank für die Unterstützung dieser Arbeit.

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Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

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