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2019 | Buch

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Chemie mit Licht

Innovative Didaktik für Studium und Unterricht

verfasst von: Prof. Michael Tausch

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Dieses Lehrbuch vermittelt die Photochemie als innovatives und vielseitiges Konzept für die Gestaltung eines modernen und nachhaltigen Chemieunterrichts. Es ist eine absolute Pflichtlektüre für aktive Chemielehrer und Lehramtsstudierende und mit seinen Experimenten auf das 21. Jahrhundert ausgerichtet.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Licht und Chemie – kulturhistorische Meilensteine

Zusammenfassung

Die Suche nach einer eindeutigen Antwort auf die Frage „Was ist Licht?“ würde uns in ein Labyrinth führen, aus dem wir den richtigen Ausgang nicht finden könnten. Auf den Wänden dieses Irrgangs würden wir Bilder und Ideen aus Religionen und Zivilisationen, Geistes- und Naturwissenschaften, literarischen und anderen Kunstwerken erkennen, die in Bezug auf die Frage „Was ist Licht?“ spannend und anregend, bildend und aufschlussreich erscheinen. Es ist nicht zwingend notwendig, aber sinnvoll, in historischer Reihenfolge vorzugehen, handelt es sich doch dabei auch um Meilensteine in der menschlichen Zivilisation.

Michael Tausch

Kapitel 2. Chemie mit Licht – eine didaktische Herausforderung

Zusammenfassung

Es ist ein Hauptanliegen dieses Buches, für Studierende, Lehrende, Lernende und Forschende in Universitäten und Schulen das didaktische Potenzial aufzudecken, das eine stärkere Fokussierung auf die Beteiligung von Licht bei chemischen Prozessen in sich birgt. Chemieunterricht kann dadurch attraktiver und effizienter gestaltet werden, Studierende erhalten Orientierungshilfen für die Auswahl nachhaltiger Forschungsthemen für ihre Abschlussarbeiten und die Akzeptanz der Chemie in der Öffentlichkeit kann verbessert werden.

In diesem Buch wird insbesondere an Prozessen mit Lichtbeteiligung gezeigt, wie Chemie als Innovationsmotor bei der Entwicklung nachhaltiger Lösungen für die globalen Probleme des 21. Jahrhunderts beitragen kann. Eng verbunden damit ist eine auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Lehre und Forschung in der Chemie und dafür ist die Rolle des Solarlichts von fundamentaler Bedeutung.

Michael Tausch

Kapitel 3. Chemiedidaktik – Wissenschaft der Chemie-Lehrenden

Zusammenfassung

Die Chemiedidaktik ist eine Wissenschaft, deren Forschungsgegenstand mit allen Teilgebieten der Naturwissenschaft Chemie Schnittmengen aufweist, darüber hinaus aber auch mit Bereichen aus den Geistes-, Sozial- und Erziehungswissenschaften. Insbesondere die Pädagogik, die Psychologie, die Wissenschaftstheorie, die Ethik und die Soziologie kommen dabei zum Zuge. Unter Berücksichtigung all dieser Bezüge kann die Chemiedidaktik als „die Berufswissenschaft des Lehrers“ bezeichnet werden. Die sieben W-Fragen zum praktischen Chemieunterricht, die curriculare Innovationsforschung sowie die Methode der didaktischen Integration von Kontexten und Fachsystematik werden im didaktischen Credo des Autors metaphorisch auf den Punkt gebracht.

Michael Tausch

Kapitel 4. Schlüsselkonzepte in der Chemie

Zusammenfassung

Sind Schlüsselkonzepte nicht das, was eigentlich alle als Basiskonzepte bezeichnen? Nein, denn chemische Schlüsselkonzepte sind mehr als die chemischen Basiskonzepte aus KMK-Empfehlungen, den Lehrplänen und dem Sprachrepertoire der Studienseminare, Fachkonferenzen, Lehrerfortbildungen etc., wenngleich sie diese einschließen.

Ein Exkurs in die Begriffslandschaft der Wissenschafts- und der Erkenntnistheorie soll dazu anregen, den Wahrheitsgehalt und Gültigkeitsbereich von Konzepten, die im Chemieunterricht und im Chemiestudium vermittelt werden, zu hinterfragen. Dabei werden auch die Basiskonzepte aus den Lehrplänen aufgemischt und auf den Prüfstand gestellt. Das soll zur kritischen Reflexion dessen, was man im Studium und im Referendariat gelernt hat und dessen, was man tagtäglich unterrichtet, anregen.

Michael Tausch

Kapitel 5. Licht – das neue Schlüsselkonzept in der Chemiedidaktik

Zusammenfassung

Ausgehend von dem Paradigma über den elektronisch angeregten Zustand als „Herz“ aller Phänomene mit Lichtbeteiligung werden die Photoprozesse für den Unterricht und die Lehre in allen MINT-Fächern sowie für die Allgemeinbildung erschlossen. Licht wird für die Chemiedidaktik als neues Schlüsselkonzept und zur curricularen Integration in den Chemieunterricht und in die Chemielehrerausbildung empfohlen. Die Potenzialindikatoren dieser Innovation werden durch Abgleich mit fachspezifischen, methodischen, unterrichtspraktischen und bildungspolitischen Forderungen abgeleitet. Sie konkretisieren jene Merkmale, die sie beim Vergleich mit der aktuellen Praxis als erfolgsversprechenden Fortschritt kennzeichnen.

Michael Tausch

Kapitel 6. Konzeptionelle Grundlagen der Photochemie

Zusammenfassung

Die wichtigsten konzeptionellen Grundlagen für Photoprozesse werden jeweils in drei Stufen nach dem Top-down-Prinzip dargestellt. Diese Vorgehensweise wendet sich an Studierende und Lehrende. Dabei werden konzeptionelle Grundlagen aus der Anorganischen, Organischen, Physikalischen und Theoretischen Chemie extrahiert, die unmittelbar an die MO-Theorie und andere Fachinhalte anknüpfen. Daraus werden durch didaktische Reduktion schrittweise Konzepte und Modelle entwickelt, die für das Lehramtsstudium und für den Unterricht geeignet sind. Bei den Konzepten für den Unterricht wird jeweils die Kompatibilität mit lehrplangebundenen Basiskonzepten, Pflichtinhalten und Kompetenzen des Chemieunterrichts in der Sekundarstufe II bzw. Sekundarstufe I berücksichtigt.

Michael Tausch

Kapitel 7. Experimente mit Licht

Zusammenfassung

„Ein hübsches Experiment ist an sich oft wertvoller als zwanzig in der Gedankenretorte erbrütete Formeln.“

Dieser vielzitierte Spruch von A, EINSTEIN ist umso bemerkenswerter als er selbst in seiner „Gedankenretorte“ ohne die Grundlage von experimentellen Fakten, allein durch Nachdenken die Formel des Jahrtausends E = mc² „erbrütet“ hatte. Faktische Beweise für die Gültigkeit von EINSTEINS Formel kamen später, einige erst viel später. Unter der Überschrift „Experimente mit Licht“ werden zunächst die didaktischen Funktionen von Experimenten im naturwissenschaftlichen Unterricht erläutert und alle photochemischen Experimente von der Internetplattform in einer Tabelle zusammengefasst. Die folgenden zehn Unterkapitel enthalten jeweils Experimente, didaktische Hinweise und Lehr-/Lernmaterialien zu Kontexten, die Themengebiete der Chemie und anderer MINT-Fächer umfassen.

Michael Tausch

Backmatter

Titel: Chemie mit Licht
verfasst von: Prof. Michael Tausch
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-662-60376-5
Print ISBN: 978-3-662-60375-8
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-60376-5

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