Ex­pe­ri­men­tel­le Auf­ga­ben­stel­lung im Che­mie­un­ter­richt

1. Ex­pe­ri­men­te im Bil­dungs­plan

Aus dem Bil­dungs­plan 2004 er­ge­ben sich zwin­gend nur eine ein­ge­schränk­te An­zahl an Ex­pe­ri­men­ten. Die Be­deu­tung des ex­pe­ri­men­tel­len Ar­bei­tens er­gibt sich im Bil­dungs­plan neben den Kom­pe­tenz­fel­dern aus den Ar­beits­wei­sen, die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen:

• … mit La­bor­ge­rä­ten sach­ge­recht um­ge­hen und die Si­cher­heits­maß­nah­men an­wen­den;
• Maß­nah­men zum Brand­schutz pla­nen, durch­füh­ren und er­klä­ren;
• unter Be­ach­tung der Si­cher­heits­maß­nah­men ein­fa­che Ex­pe­ri­men­te durch­füh­ren, be­schrei­ben und aus­wer­ten;
• Stof­f­ei­gen­schaf­ten ex­pe­ri­men­tell er­mit­teln ;
• bei che­mi­schen Ex­pe­ri­men­ten na­tur­wis­sen­schaft­li­che Ar­beits­wei­sen an­wen­den ;
• ein ein­fa­ches quan­ti­ta­ti­ves Ex­pe­ri­ment durch­füh­ren ;
• eine Ti­tra­ti­on zur Kon­zen­tra­ti­ons­er­mitt­lung einer Säure durch­füh­ren;
• ein­fa­che Ex­pe­ri­men­te mit or­ga­ni­schen Ver­bin­dun­gen durch­füh­ren .

Unter an­de­ren Punk­ten fin­den sich Hin­wei­se auf che­mi­sche Re­ak­tio­nen, die aber nicht zwin­gend im Schü­ler­ex­pe­ri­ment er­fol­gen müs­sen:

• Nach­wei­se wich­ti­ger Stof­fe bzw. Teil­chen be­schrei­ben (Sau­er­stoff, Koh­len­stoff­di­oxid, Was­ser, Was­ser­stoff; saure, neu­tra­le, al­ka­li­sche Lö­sun­gen; Alken, Chlo­rid-Ion) .
• Ty­pi­sche Ei­gen­schaf­ten aus­ge­wähl­ter or­ga­ni­scher Stof­fe be­schrei­ben (Al­ka­ne, ein Alken, Al­ka­n­o­le, ein Al­ka­nal, Ace­ton, Al­kan­säu­ren, Glu­co­se, Ester).

2. Ka­te­go­ri­en ex­pe­ri­men­tel­ler Auf­ga­ben­stel­lun­gen

Ex­pe­ri­men­tel­le Auf­ga­ben­stel­lun­gen kön­nen in drei Ka­te­go­ri­en un­ter­teilt wer­den:

• Nach­be­ar­bei­ten­des Ex­pe­ri­men­tie­ren :
  kurze und ver­ständ­li­che For­mu­lie­run­gen, we­ni­ge Fach­be­grif­fe, ggf. Vi­sua­li­sie­rung durch Ab­bil­dun­gen. Hin­füh­rung auf das Er­geb­nis durch Ex­pe­ri­men­tal-An­lei­tung.
• An­wen­dungs­ori­en­tier­tes Ex­pe­ri­men­tie­ren :
  Vor­wis­sen wird auf neue Phä­no­me­ne sowie An­wen­dun­gen im All­tag über­tra­gen.
• Pro­blem­lö­sen­des Ex­pe­ri­men­tie­ren :
  Der na­tur­wis­sen­schaft­li­che  Er­kennt­nis­weg wird unter einem hohen Maß an Ei­gen­stän­dig­keit nach­voll­zo­gen.

3. Kom­pe­tenz­fel­der

Das Che­mi­sche Ex­pe­ri­ment sowie ex­pe­ri­men­tel­le Auf­ga­ben­stel­lun­gen sind unter den vier Kom­pe­tenz­fel­dern Fach­wis­sen, Er­kennt­nis­ge­winn, Kom­mu­ni­ka­ti­on und Be­wer­ten zu sehen:

Die De­fi­ni­tio­nen der Kom­pe­tenz­fel­der für das Fach Che­mie kön­nen den Be­schlüs­sen der Kul­tus­mi­nis­ter­kon­fe­renz 2004 ent­nom­men wer­den:
Kom­pe­tenz­be­rei­che im Fach Che­mie

• Fach­wis­sen:
  che­mi­sche Phä­no­me­ne, Be­grif­fe, Ge­setz­mä­ßig­kei­ten ken­nen und Ba­sis­kon­zep­ten zu­ord­nen.
• Er­kennt­nis­ge­win­nung:
  ex­pe­ri­men­tel­le und an­de­re Un­ter­su­chungs­me­tho­den sowie Mo­del­le nut­zen.
• Kom­mu­ni­ka­ti­on:
  In­for­ma­tio­nen sach- und fach­be­zo­gen er­schlie­ßen und aus­tau­schen.
• Be­wer­tung:
  che­mi­sche Sach­ver­hal­te in ver­schie­de­nen Kon­tex­ten er­ken­nen und be­wer­ten.

Mit dem che­mi­schen Ex­pe­ri­ment wer­den die Kom­pe­ten­zen Fach­wis­sen und Er­kennt­nis­ge­winn i.A. pro­blem­los ab­ge­deckt, wo­hin­ge­gen die Kom­pe­tenz­be­rei­che Kom­mu­ni­ka­ti­on und Be­wer­tung noch stär­ker be­rück­sich­tigt wer­den kön­nen / soll­ten.

4. Vor­aus­set­zun­gen und Ein­schrän­kun­gen

Schwie­rig­kei­ten bei der Um­set­zung er­ge­ben sich aus ver­schie­de­nen Rah­men­be­din­gun­gen: z. B. Räum­lich­kei­ten, In­ter­net-Ver­füg­bar­keit, Klas­sen­grö­ßen, … und v.a. Si­cher­heit (Wie weit kann ich mei­nen Schü­le­rin­nen und Schü­lern Frei­hei­ten beim Ex­pe­ri­men­tie­ren las­sen?).

Viele Ex­pe­ri­men­te eig­nen sich nicht für of­fe­ne Auf­ga­ben­stel­lun­gen , da ein zu gro­ßes Ge­fah­ren­po­ten­zi­al vor­liegt: Re­ak­ti­on von Li­thi­um mit Was­ser, Schwe­fel-Re­ak­tio­nen, ...

5. Um­set­zung

Es ist wün­schens­wert, dass in der Schu­le er­prob­te und be­währ­te Schü­ler­ex­pe­ri­men­te gemäß der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung um­ge­baut wer­den. Da die Kom­pe­tenz­fel­der Fach-wis­sen und Er­kennt­nis­ge­winn aus­rei­chend ab­ge­deckt sind, liegt der Schwer­punkt auf den Kom­pe­tenz­fel­dern Kom­mu­ni­ka­ti­on und Be­wer­tung .

Bei der Um­set­zung be­kann­ter Ver­su­che kann an die bei­den an­ge­spro­che­nen Kompe-tenz­fel­der auf ver­schie­de­ne Wei­sen her­an­ge­gan­gen wer­den.

Eine Um­stel­lung des Un­ter­richts­ver­laufs oder der Fra­ge­stel­lung er­mög­licht den Ein­satz von Schü­ler­ex­pe­ri­men­ten im Sinne der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung.

Ex­pe­ri­men­tel­le Auf­ga­ben­stel­lung: Her­un­ter­la­den [doc] [84 KB]
Ex­pe­ri­men­tel­le Auf­ga­ben­stel­lung: Her­un­ter­la­den [pdf] [609 KB]