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Über dieses Buch

Dieses Lehr- und Übungsbuch verknüpft chemiedidaktische Theorieelemente mit unterrichtspraktischen Übungen. Im Theorieteil stellen die Autoren zunächst chemiedidaktische und unterrichtsrelevante Schlüsselthemen vor. Diese werden dann im Praxisteil anhand authentischer Unterrichtssituationen in Form von Fallbeispielen aufgegriffen und angewendet. Die hier vorgestellten Unterrichtsszenen bieten Anlass, sich in die jeweilige Unterrichtssituation hineinzuversetzen. Ziel dabei ist, unter Berücksichtigung chemiedidaktischer Grundlagen , eine theorieorientierte Reflexion über Unterricht sowie die Entwicklung tragfähiger alternativer Vorgehensweisen. Aufgabenstellungen zu den Fallbeispielen strukturieren dabei die Analyse und Auswertung der Unterrichtsszenen. Die Lösungsvorschläge der Autoren zu den Aufgaben dienen als ergänzende Anregungen und sind zur weiteren kritischen Auseinandersetzung mit den Fallbeispielen gedacht. Das über die Springer Multimedia-App zur Verfügung gestellte Online-Material trägt zur Veranschaulichung der Experimente in den Fallbeispielen sowie zur Vertiefung einzelner Aufgaben bei. Die in diesem Buch verfolgte Verknüpfung von Theorie und Praxis soll zeigen, dass die Auseinandersetzung mit chemiedidaktischer Theorie nicht trocken oder abgehoben sein muss, sondern wertvolle Anregungen für Studierende und Referendare wie auch für Quereinsteiger und praxiserfahrene Lehrer bereithält – also für all diejenigen, die sich und ihren Chemieunterricht professionell weiterentwickeln wollen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Grundlagen

Frontmatter

1. Kompetenzorientierung und Basiskonzepte

Zusammenfassung
Kaum ein Begriff wurde in den vergangenen zwei Jahrzehnten so inflationär verwendet wie der Begriff Kompetenz. Der Begriff begegnet uns in allen möglichen Zusammensetzungen – selbst im täglichen Leben: Von Kompetenzzentrum, Kompetenzoptimierung, Kompetenzszene, Kompetenzvorstellung und Kompetenzleistung bis zur Kompetenzphrase (Becker J, Stäudel L (2008) Chemiedidaktik 2007 – Trendbericht. Nachr Chem 56:340–345) scheint sich alles nur noch um Varianten von Kompetenzen zu drehen. Wir werden in diesem Kapitel näher beleuchten, woher der Begriff im Bildungsbereich kommt, welche Bedeutung er hat und wie ein an Kompetenzen orientierter Unterricht aussehen kann.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

2. Didaktische Reduktion und Elementarisierung

Zusammenfassung
„Lehrerinnen und Lehrer planen Unterricht […] fach- und sachgerecht und führen ihn sachlich und fachlich korrekt durch“ (KMK. Standards für die Lehrerbildung: Bildungswissenschaften. In der Fassung vom 12.6.2014. www.​kmk.​org/​fileadmin/​Dateien/​veroeffentlichun​gen_​beschluesse/​2004/​2004_​12_​16-Standards-Lehrerbildung-Bildungswissensc​haften.​pdf, S. 7. Zugegriffen am 30.01.2017). Voraussetzung für diese von der KMK formulierte Aufgabe von Lehrern ist es also, Inhalte fachlich selbst zu durchdringen und korrekt zu verstehen. Neben der fachlichen Vorbereitung ist es genauso wichtig, die Personen im Blick zu haben, für die der Unterricht geplant wird, nämlich die Schüler mit ihren individuellen Lernvoraussetzungen. Der Prozess, von der fachlichen Vorbereitung und vom Durchdringen der Inhalte diese nun an den Kenntnisstand und die Lernvoraussetzungen der Schüler anzupassen, ist mit dem Begriff „didaktische Reduktion“ verbunden. Wir möchten in diesem Kapitel beleuchten, was man unter didaktischer Reduktion versteht und wie didaktische Reduktion erfolgen kann. Dabei werden wir auch die Grenzen didaktischer Reduktion aufzeigen.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

3. Schülervorstellungen

Zusammenfassung
Schülerinnen und Schüler haben sich schon viele Jahre mit Dingen in ihrer Alltagswelt auseinandergesetzt, bevor in der Schule der fächerdifferenzierte naturwissenschaftliche Unterricht beginnt: Sie haben die „Sendung mit der Maus“ gesehen, erste Versuche und Entdeckungen im Kindergarten und in der Vorschule gemacht, und sie sind im Sachunterricht und im naturwissenschaftlichen Unterricht mit naturwissenschaftlichen Fragestellungen in Berührung gekommen. Sie haben also bereits zahlreiche Erklärungen für Phänomene ihrer Lebenswelt entwickelt. Diese Erklärungsansätze entsprechen allerdings nicht immer der naturwissenschaftlichen Sichtweise. Solche vorwissenschaftlichen Erklärungen werden als Vorstellungen bezeichnet. Welchen Einfluss Vorstellungen auf das Lernen haben, über welche ursprünglichen Erklärungen Schüler für chemische Vorgänge verfügen, wie wir Vorstellungen im Chemieunterricht erkennen und adäquat berücksichtigen können, werden wir in diesem Kapitel in den Blick nehmen.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

4. Sprache und Chemieunterricht

Zusammenfassung
Sprache und Kommunikation gehören genauso zum Chemieunterricht wie das Forschen und Experimentieren; denn erst wenn es gelingt, Beobachtungen oder andere Informationen zur Sprache zu bringen, sodass wir unsere Eindrücke, Gedanken und Ideen anderen mitteilen und mit ihnen diskutieren können, werden Informationen zu Wissen, findet Lernen statt. In diesem Kapitel möchten wir auf die Bedeutung der Sprache für den Wissenserwerb eingehen und die besonderen Herausforderungen der (Fach-)Sprache beim Verstehen der Naturwissenschaften beleuchten. Abschließend werden wir Ihnen einige Empfehlungen geben, anhand derer Sie sprachsensiblen Unterricht planen, durchführen und reflektieren können.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

5. Problemorientierter und forschender Unterricht

Zusammenfassung
Naturwissenschaftlichen Unterricht forschend und problemorientiert zu gestalten hat eine lange Tradition (z. B. Arendt 1895, Didaktik und Methodik des Chemieunterrichts. Beck, München); Fries und Rosenberger 1973, Forschender Unterricht. Diesterweg, Frankfurt a. M); Schmidkunz und Lindemann 1992, Das forschend-entwickelnde Unterrichtsverfahren: Problemlösen im naturwissenschaftlichen Unterricht. Westarp Wissenschaften, Essen). Doch obwohl diese Unterrichtsverfahren schon so lange existieren, haben sie nichts an Aktualität und Attraktivität eingebüßt. Im forschenden Unterricht ist das Experimentieren natürlich essenziell, während im problemorientierten Unterricht eine Problemstellung den Ausgangspunkt naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung bildet. Beide Verfahren weisen Überschneidungen auf und ergänzen einander (Kap. 6). Im folgenden Kapitel zeigen wir zunächst, wie sich die Konzeptionen problemorientierten und forschenden Unterrichts im Laufe der Zeit entwickelt und gewandelt haben und welche aktuellen Entwicklungen auszumachen sind. Abschließend werden wir ein Beispiel vorstellen, anhand dessen wir eine Unterrichtssequenz für den Oberstufenunterricht beschreiben.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

6. Didaktische Funktion von Experimenten

Zusammenfassung
Im Kanon der Wissenschaften zählt die Chemie zu den experimentellen Naturwissenschaften. Demzufolge gilt forschendes Experimentieren als die Methode der Wahl, um zu Erkenntnissen zu gelangen. Betrachten wir Chemie als Unterrichtsfach, so wird diesem Wissenschaftsverständnis insofern Rechnung getragen, als Schüler im Chemieunterricht befähigt werden sollen, den experimentellen Weg der Gewinnung neuer Erkenntnisse nachzuvollziehen und selbstständig zu beschreiten. Das Kennenlernen des Wesens naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung erfolgt im Chemieunterricht exemplarisch und fachdidaktisch aufbereitet. In diesem Kapitel werden wir auf die Begriffe „Versuch“ und „Experiment“ näher eingehen, darauf, was didaktisch betrachtet unter Experimentieren zu verstehen ist, welche Funktion Experimente im Chemieunterricht haben und was man chemiedidaktisch im Zuge der Unterrichtsgestaltung als Lehrer beachten sollte.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

7. Motivation und Chemieunterricht

Zusammenfassung
Oft ist zu lesen, dass Schülerinnen und Schüler sich kaum für den Unterricht in den naturwissenschaftlichen Fächern Chemie und Physik interessieren (Gardner 1987, Schülerinteressen am naturwissenschaftlichen Unterricht. Aulis, Köln); Prenzel et al. 2007, S. 114, PISA’06. Die Ergebnisse der dritten internationalen Vergleichsstudie. Waxmann, Münster). Dies hat zur Folge, dass sie sich in diesen Fächern kaum engagieren und demzufolge wenig nachhaltig lernen (Krapp 1992, ZfPäd 38(5):747–770). Kurzum: Es heißt, Schüler (vor allem in der Sekundarstufe I) wären wenig motiviert, Chemie zu lernen, und wenig geneigt, sich im Feld der Chemie zu bilden. Dass dies beileibe nicht so sein muss und was man als Lehrer unternehmen kann, wenn es um die Lernmotivation in einer Klasse nicht gut bestellt ist, werden wir in diesem Kapitel diskutieren. Dazu werden wir zunächst die Begriffe Motivation und Interesse klären, indem wir zwei grundlegende und viel beachtete Theorien näher betrachten. Anleihen aus diesen beiden Theorien bilden die Grundlage für das Modell zur Analyse des motivationalen Lernklimas im Chemieunterricht, das Ihnen dabei helfen kann, möglichst viele Schüler zum nachhaltigen Lernen von Chemie zu bewegen.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

8. Konstruktivismus und kumulatives Lernen

Zusammenfassung
Trotz vieler Unterrichtsvorschläge, die die Selbsttätigkeit der Schüler betonen, ist Unterricht noch immer durch die Rollenverteilung in Lehrende, die aktiv sind, und Lernende, die eher rezeptiv tätig sind, geprägt (Mandl H (2006) Wissensaufbau aktiv gestalten. Schüler 2006:28–30, S. 28). Dieser Rollenverteilung liegt die Annahme zugrunde, dass Wissen von einer Person auf andere übertragen werden könnte. Vielfach wird auf diese Weise jedoch sogenanntes „träges Wissen“ erzeugt, das in Anwendungssituationen nicht genutzt und in bestehende Zusammenhänge nicht integriert werden kann. Die Auffassungen zum konstruktivistischen und kumulativen Lernen bieten Ansätze, dem Entstehen trägen Wissens entgegenzuwirken. Wie das konkret im Unterricht umgesetzt werden kann, möchten wir in diesem Kapitel zeigen. Mit den Termini kognitive Aktivierung und konstruktive Unterstützung haben zwei weitere Begriffe Einzug in die Diskussion um konstruktivistisches und kumulatives Lernen gehalten. Wie diese Aspekte die Unterrichtsgestaltung prägen können, werden wir in diesem Kapitel ebenfalls beleuchten.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

9. Anforderungsniveau

Zusammenfassung
Wer hat das noch nicht erlebt? Die Schüler arbeiten mal wieder nicht mit, sie sitzen nur da, sind passiv und wirken unbeteiligt. Demzufolge verläuft die Unterrichtsstunde schleppend und macht keinem der Beteiligten wirklich Freude. Engagierte Lehrer mögen sich dann fragen: Ist der Unterricht vielleicht zu einfach oder fühlen sich die Schüler überfordert? Beides sind mögliche Gründe für das hier skizzierte Verhalten der Schüler. An die Lernenden die richtigen Anforderungen zu stellen, ist nicht nur für Berufsanfänger eine große professionelle Herausforderung; sie hat eine zentrale Bedeutung für die Qualität von Unterricht; denn erst wenn das Anforderungsniveau richtig gewählt wurde, erfahren die Schüler Lernzuwachs. In diesem Kapitel gehen wir daher den folgenden Fragen nach: Warum ist es wichtig, das passende Anforderungsniveau zu wählen? Wie kann ich als Lehrer das passende Anforderungsniveau so ausloten, dass meine Schüler optimal gefordert sind und gefördert werden, und wie kann ich das Anforderungsniveau im Unterricht variieren und steuern?
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

10. Differenzierung im Chemieunterricht

Zusammenfassung
Die Schule soll „optimale Lernmöglichkeiten für alle Kinder, und das heißt: für jedes Kind schaffen“ (Klafki W, Stöcker H (1976) Innere Differenzierung des Unterrichts. Z f Päd 22(4):497–523, S. 498). Damit aber auch tatsächlich jede Schülerin und jeder Schüler optimal gefördert werden kann, müssen Lehrer ihren Unterricht so anlegen, dass sie Unterschiede auch erkennen und berücksichtigen können – sie müssen also einen differenzierenden Unterricht planen und gestalten. Wir möchten in diesem Kapitel klären, was mit Differenzierung gemeint ist und welche Auswirkungen differenzierende Maßnahmen in der Planung und in der Durchführung von Unterricht haben, sowie anhand von zwei Beispielen Möglichkeiten eines differenzierenden Unterrichts illustrieren.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

Fallbeispiele

Frontmatter

11. Arbeiten mit den Fallbeispielen

Zusammenfassung
In diesem Kapitel möchten wir Sie einladen, selbst aktiv zu werden und sich mit rekonstruierten Fallbeispielen aus der Unterrichtspraxis auseinanderzusetzen. Wir haben 18 Beispiele aus unserer eigenen Praxis zusammengestellt. Es handelt sich um Unterrichtssituationen, die tatsächlich so stattgefunden haben. Selbstverständlich haben wir alle Namen von Personen und Schulen anonymisiert. So haben wir die Nachnamen der Akteure einer Liste der häufigsten Nachnamen Deutschlands und die verwendeten Vornamen der Liste der häufigsten Vornamen von Jungen und Mädchen in Deutschland im Jahr 2001 entnommen.
Jeder Fall beginnt mit einer kurzen Einleitung, in der wir Ihnen die Klasse vorstellen und Ihnen weitere für die Bearbeitung des Falls wichtige Informationen an die Hand geben. Außerdem erhalten Sie konkrete Arbeitsmaterialien wie Tafelbilder, Arbeitsblätter oder Versuchsanordnungen, und wir schildern Dialoge, die im Unterricht tatsächlich so stattgefunden haben. Jedes Beispiel endet mit Aufgaben, die Ihnen helfen sollen, die geschilderten Situationen strukturiert zu analysieren und zu reflektieren.
Sabine Streller, Claus Bolte, Dennis Dietz, Ruggero Noto La Diega

Backmatter

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